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化工工程工艺中的绿色化工技术应用

2021-02-21顾创创张小明

新视线·建筑与电力 2021年8期
关键词:绿色化工技术化学工程

顾创创 张小明

摘要:近年来随着我国化工领域工艺和技术不断升级,不仅满足了人民群众多样化的生活需求,同时也推动了社会的发展,但因为化工生产规模的不断扩大,对我国生态环境也产生了较大影响。2017年10月18日,习近平在十九大报告中指出,必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。将绿色工业应用到化学生产中正是基于生态理念的一项重要实践,不仅能降低生产消耗、避免环境污染,更是推动社会可持续发展的重要手段。

关键词:绿色化工技术;化学工程;技术应用和探究

引言:随着我国经济发展和城市化进程脚步的不断加快,环境问题日益凸显,化工产业带来的污染已经慢慢开始影响人们的生活。化工产品的生产和大量排放可能引起雾霾,化工废物的消极处置会对环境造成不可逆的伤害,未经处理的化工废水排放对水生生物、构筑物和农作物都有极大的危害。因此,绿色化工技术的应用对化工产业的未来发展具有不可估量的意义。

一、化学工程和绿色化工技术

(一)化学工程概述

化学工程包含的内容十分广泛,应用范围除了包括传统化工制造,如:塑料合成、金属冶炼、食品加工和催化等,还包含了现代化工,如:生物工程、生物制药等。此类现代化工在近年来发展非常迅速,为人们的生活提供了极大的便利,同时也对生态环境产生了巨大影响。在此种情况下,行业人员提出了绿色化工的新型环保理念,并获得行业普遍认可,对化工工艺的不断创新和實践,是行业发展和社会可持续发展的必要手段。

(二)绿色化工技术概念

绿色化工技术是指以绿色化学概念为基础,对化学原理进行有效应用,从源头上减少或消除环境污染的化工技术。其具体实施主要是针对现有的化学工程技术加以改进,如改良化学反应方式以减少化学工业生产废弃物的产生,防止因化学工程的开展而对生态环境产生破坏。在化学工程的发展中,化工产品的生产会产生大量废弃物,不当处置废弃物会导致生态环境受到污染,而绿色化工技术是从源头减少废弃物的排放,以达成保护环境的最终目标。

绿色化工技术关键是将环保化学原理和化学施工技术应用于化学工程中并不断革新,以此来消除或消减项目施工环节中所形成的废弃物,并对其开展循环利用,增强原材料的实际利用率,减少排放总数量,推动化学工程朝清洁绿色和可持续发展的方向不断迈进。受当前政策、生产观念和生产环境的影响,“绿色、节能、环保”并推动生产向“零排放”和“零污染”方向发展早已成为许多公司追求的生产目标之一,而在化学工艺中有效利用绿色技术才可以真正达成绿色生产的目标,使化工生产与自然环境实现协调发展,这对人类社会的可持续发展来说也至关重要。

二、绿色化工技术的实施

(一)合理选取化学原料

合理选择化学原料是绿色化工技术进行有效地开发的主要步骤之一。挑选尽量选择安全、清洁、无害的绿色高质量化学材料是从根本上防止化学工艺对周围环境造成污染的重要手段,能更好地保证化工产品制作以及生产的顺利进行。一般而言,植物或者是农作物等都是非常优良的绿色化学原料,且具有容易获得的特点,可以减少或避免因此产生的环境污染。

(二)合理选择化学催化剂

化学催化剂在化学工程与工艺生产中扮演着重要的角色。在化学生产当中,应用化学催化剂是无法避免的,催化剂的使用可以提高化学反应的实际速度,为生产提供了助力,推进了化学工作的快速顺利开展。与原料不同,由于催化剂大多数是化学物质组成的,所以在选择催化剂时,要提前对其产生的危害做好预防,并在生产中进行的控制。因此,科研人员还需加强对无毒型催化剂的研发以取得更好地绿色化工技术应用效果,更好地促进绿色化学地健康发展。

(三)优化化学流程

提高化学反应的选择性是绿色化工技术研发中地基本要求之一。生产过程中,可以对化学流程进行优化,对于化学反应进行一系列的除杂反应,对于过程中产生的一些有毒害气体进行控制,从而保障化学流程简单易行。提高资源利用率也是流程优化的重要手段之一,选择化学反应方式,重复利用反应物能降低其化学生产成本,减少废弃物的产生,从而达到保护环境的目的。

三、绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用

(一)清洁生产

清洁生产技术可以减少化工生产废物排放,具有无污染、无毒害以及无废物排放等方面的优点,因此常被应用于排放类化学工业方面,如:垃圾处理、印染行业、海水淡化等。该技术在对水资源处理方面应用十分广泛,化工企业在生产过程中对水资源需求量大,废水产生量也大,其产生的化工污水中主要包含氮氧化物、硫化物以及重金属物质,若处理不当会对环境产生重大影响。

(二)生物技术

生物技术作为绿色化工的重要组成部分,在化学工程与工艺生产过程中能提高效能,减少或避免化学污染物质的生成,对实际生产具有重要意义。生物酶凭借其专一性、高效性、作用条件比较温和的自身优势,在生化工程的实际生产中起到了很大的作用,通过生物酶制作出来的丙烯酰胺可以大大满足人们的日常需求,在性能上效果非常好,且环保效果佳。近年来膜化学技术的应用也日渐广泛,通过生物技术和再生能源的有机结合,运用此技术可将一些可再生资源不断地转化成化学产品,绿色化工生产质量得到了全面提高,效果十分优良。

(三)绿色化学分离技术

绿色化学分离技术在绿色化学工程中应用广泛,其本质是运用化学技术将化学流程中产生的化学杂质和有害物质提取分离出来,并将其转化为无害的物质。常用的技术包括萃取和蒸馏,这两种方法具有操作简便和低污染的特点,不仅应用于绿色化学,化妆品和香料行业也将其广泛应用。该技术不仅对于控制污染物的排放产生了巨大作用,在其他方面也有着较大影响。

(四)绿色化学合成技术

此技术的发展是立足于信息技术和计算机技术之上,比如不对称催化技术在工业领域中的应用,如农药、医药和香料领域等,都能形成高效的绿色合成方案。在有机电的化学合成中,绿色化学合成技术也在逐渐取代传统的化学合成技术,其应用能减少传统化学合成技术应用时造成的污染,同时对反应环境的要求没有那么苛刻。该技术对化学流程和原料有着极大的影响,是绿色化学蓬勃发展的重要助力。

(五)分子设计术

该技术同样是基于计算机技术应用发展而来的新兴技术,工作原理是通过计算机技术的应用来合成精细化工产品。通过该技术可以对分子结构、分子规律和分子特点进行测试和模拟,以缩短实验时间,并对实验数据进行记录和分析,以此来实现绿色化工发展中的绿色生产目标。

(六)环境友好型产品

环境友好类型产品是指通常情况下不会给生态环境造成严重污染的产品,是绿色化工技术应用的直接体现。这类产品的生产过程往往不会对环境造成危害,并且在使用中也具有环保效应,例如有机肥、绿色新能源电动车等。在绿色化工技术发展过程中,该称呼不仅用于环保的终端产品,也可用于生产的节能设备。通过生产和使用这类环境友好型产品,能节约能源,提高资源利用率,同时还能满足化工工程与工艺生产的要求。因此,应高度重视环境友好型产品的研发和生产,加强宣传和普及,提高产品应用率,以此达到节能环保的目的。

四、结语

在社会经济文化不断发展的今天,如何做到可持续发展成为摆在人类面前的一道课题。近几年,随着环保意识逐渐深入人心,对化学工程工艺的思考也越来越深入,人们更加注重环保理念的融入。把绿色化工技术有效地运用在整个化学工程工艺当中,并且不断加强该类技术的研发创新,才能真正实现节能减排,推动行业绿色生态化发展,满足国家生态文明建设需求。

参考文献

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