绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究论文_朱涛

绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究论文_朱涛

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摘要:传统化学工艺最大的缺陷在于环境的污染,不利于社会的可持续发展。随着社会的进步,绿色化工技术也逐渐进入了人们的视野。绿色化技术顾名思义,就是不会对环境产生伤害的技术。而如何能在技术上进行完善和优化,也是目前绿色化工主要的研究方向。笔者也根据自身的工作经验,在这一方面作出了一些总结。

关键词:化学工艺;绿色化;技术革新

1传统化学工艺

化学对于社会发展的作用是非常重要的,不仅能促进社会发展,还能提升经济水平。时至今日化学仍然为社会提供了优质的服务,但是同时需要注意的一点在于,环境污染问题在现阶段依然存在。因为化学工业生产中会与一些重金属物质紧密联系,所以会对环境造成大量污染,影响生态环境和人们的日常生活。尽管它能够带来一定的经济效益,但是在环境效益方面却是一种负担。因而现今的绿色化技术需要充分被利用,解决现阶段的环境问题。

2绿色化工技术的特点

绿色化工可以被理解为环境友好型化学技术,是通过相应的技术手段来减少化学生产对于环境的污染,其核心在于控制污染源,达到抑制的作用。按照其具体的作用来说,可以总结出以下特点:

a.原料不会对环境产生破坏;

b.化学反应过程不会对环境产生破坏;

c.提升资源和原料的利用率;

d.产品具有显著的生态效益。

3.化学工程工艺中绿色化工技术

3.1化学原料选取

化学原料作为绿色化工技术开拓中的基础,能从根源上使污染源得到很好的控制,进而缓解环境污染问题。当前虽然有很多绿色化工原料,但是其并非完全无毒无害,依然存在着缺陷,在生产的过程中依旧会产生污染物,给环境造成污染。因此,在生产中最好选用无毒的或是毒害相对少的原材料,不添加化学药剂的,比如,天然植物、天然农作物都是较好的材料选择。随着化学工业的兴盛,应该舍弃有毒害的材料,而选用无污染、无毒害的原材料,这样,才能在达到环境保护标准的条件下,使原材料成本减少,材料来源得到充分扩展。

3.2化学反应选择性深化

绿色化工技术具体钻研过程中,需要偏重深化化学反应选择性,进而达到加倍有效地实现化学生成物的提取,在确保符合减少环境污染标准要求的情况下,还可以使化学工业生产成本得到有效降低,更进一步改进资源利用效率。比如,在石油化学工业中,通常会运用烃类选择性氧化物,因为其化学反应极其易于发生氧化,在生成物产生方面存在着严峻的损坏与浸染。对此,针对化学反应选择性深化这一点,必须把防止产生损坏生成物的反应作为关注重点,进而使化学工业沿着绿色生产发展,消除对环境污染的潜在危害。

3.3催化剂的选择

在实际化工生产过程中,催化剂属于一种必需物品,其主要作用就是加快化学反应速率,从而使化工生产效率得以提升,然而在实际应用过程中会有一定有毒废弃物产生,导致排放量有所增加。因此,在选择化学催化剂时应当尽可能选择毒性相对较小的一些催化剂,从而可使绿色生产得以较好实现。

4.绿色化工技术在化工工程工艺中的应用

4.1清洁生产技术在化工生产中的应用

在当前化工生产工艺中,清洁生产技术属于比较常用的一种化工技术,具有无毒害且无污染特点,其主要包括绿色催化技术及辐射热加工技术等方面。在当前冶金、印染以及垃圾处理与煤气化等方面,这些清洁生产技术均有着比较广泛的应用,并且具有较好的应用效果,同时清洁生产技术在海水净化以及发电技术中同样具有十分广泛的应用。

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4.2生物技术在化工工程工艺中的应用

对于生物技术而言,其实际应用主要体现在化学仿生学领域及生物化工领域,主要就是对细胞及微生物进行应用。在实际生产过程中,通过对生物技术进行应用,可使大量可再生资源得以转化,使其转变成为可利用的一些化学用品,比如,可对自然环境中存在的酶进行利用,在实际生产过程中不会排放污染物,并且其反应条件相对而言比较温和,在化工领域内有着十分广泛的应用。在以往化工生产过程中,通常情况都是对植物内部有机原料进行利用,在后期使用石油及煤炭。

4.3绿色化学技术在海水淡化工程的预处理中的应用

水是世间万物生活的源泉,没有水就没有生命的存在,水资源无论是对生命的存在还是对社会工业的发展都有着十分重要的作用。但是水并不是无限使用的资源,尤其是淡水水资源更是紧张,随着现代化科技技术的发展,解决淡水的供应危机是目前国家的当务之急。如今,海水的淡化技术能够有效地解决我国面临的缺乏淡水资源的危机,在社会科技发展的推动下,不管是发展中国家还是发达国家,海水的淡化技术已有了一定的应用。海水淡化技术需要消耗大量的资源并投入大量的资金,所以未来应当加强海水淡化技术的研究,降低成本。

海水淡化技术是一种采用物理性质或者化学性质原理,将海水盐成分和水进行过滤分离出来的一种新型的技术。海水淡化技术在应用过程中,不仅有效地缓解了我国淡水缺乏的紧张危机,还不会产生任何有害物质或者气体危害生态环境,十分符合我国提出的可持续发展战略的思想理念,实现了科技是第一生产力的发展目标。由此可见,将绿色化工技术运用于海水淡化技术能够发挥良好的价值,将这两种新型的科学技术紧密地结合在一起,不仅可以实现我国现代化的发展目标,还可以解决当前面临的困境,造福于我们的子孙后代。此外,在海水淡化过程中,经过各种冶炼产生了部分的氢氧化镁,该物质是一种不溶于水的化学成分,这使得分离工序更简单化,并且还不会对环境造成污染。

4.4绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用

香精香料是我国进出口贸易的重要组成部分,同时对我国的化学生产有着重要的作用。以L-香芹酮为例,一个清洁的反应过程可以将其原子经济性从47.2%提高到88.2%。清洁的反应过程是不加入有毒的反应物或溶剂。另外,清洁的反应过程相比传统合成方法,每公斤产物可以少用9倍的废水。而由清洁的合成方法而产生的废水也要比传统合成方法产生得要干净。

4.5绿色化学技术在氮氧化合物废气治理中的应用

近年来,半导体光催化剂在环境污染降解方面已受到人们的广泛关注。TiO2作为典型的光催化剂,具有光催化效率高、化学性质稳定、对人体无毒的特点。它的降解机理为吸附在催化剂表面的空气中的氧气和微量水,分别被光生电子和空穴还原或氧化为O2-和OH-,为氮氧化物的深度氧化提供了高活性的氧化剂。利用这种作用开发的产品,广泛地用于脱臭、防污及环境净化,最新研究表明,它们同样可用于净化大气中的NOx。况栋梁等改性纳米二氧化钛应用于净化汽车尾气,并取得显著效果[5]。在国外净化燃煤烟气的研究中,研制的填充式床PPCP反应器中最常用的填充介质就是TiO2。

结束语

绿色化学技术在应用过程中,虽然会产生部分的废弃物和气体,但更多的作用是实现了资源的再生利用,极大了降低物质浪费的现象,由此可见,绿色化学技术在实际应用中利大于弊,具有十分广阔的发展前景,实现了我国提倡的可持续发展战略的思想。由此可见,绿色化学工程技术对我国的社会经济发展具有重要作用。

参考文献:

[1]刘森,罗泽鹏,都颖,刘思乐.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].黑龙江科技信息,2016,02:75.

[2]白菲.探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].化工管理,2016,20:235.

[3]杨璐.探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].科技经济导刊,2016,36:114.

[4]汤霞.化学工程工艺中的绿色化工技术之研究[J].化工设计通讯,2016,07:142+148.

[5] 况栋梁,裴建中,李蕊,马伟思,欧阳华,倪志军. 改性纳米二氧化钛在净化汽车尾气中的应用研究[J]. 材料导报,2014,20:18-22.

论文作者:朱涛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/19

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