摘要:随着我国化学工程的快速发展,绿色化工技术备受人们的重视。从化工工艺的核心出发,分析了绿色化工技术的要点,如催化剂的选择、化工原料的选择和化学反应过程的选择;另外,结合当前的环保新情况,提出了绿色化工的应用,如清洁生产技术、生物技术和环保产品的应用。
关键词:化工工艺;绿色化工;技术要点
1前言
绿色化工技术的目的就是减少化工工业的污染。通过一些绿色技术比如催化剂的选取、化工原材料的选取及化工过程中化学反应的选择等技术手段来减少化工工业的污染问题。由于其技术核心是绿色环保,所以与人类的长期发展相吻合,是化工工业治理污染的重要发展方向。可以通过创新化工技术、改进化工工艺来有效地减少化工工业排放物对环境的污染。
2化工工艺中的绿色化工技巧
2.1科学选择催化剂
催化剂在化工工艺中起着至关重要的作用,有着广泛地用途,是化工工艺中不可缺少的材料。一方面,催化剂有着提高反应速度和生成效率的作用,另一方面,催化剂可以改变反应历程,控制最后的生成物。所以科学合理地选择催化剂是绿色化工技术的重要研究课题。首先,有的催化剂本身就是有毒的,会造成环境污染。所以要选择没有环境污染的催化剂,以达到控制污染的目的。其次,催化剂可以改变反应历程,控制最后的副产物。因此,通过催化机理的研究,科学合理的选择催化剂,使得最后的副产物没有污染,因而达到减少化工工业污染的目的。所以,在选择催化剂时,不仅要考虑提高工艺效率,同时也要考虑减少污染问题。例如在现阶段的化学工业中,众多研究人员在对无毒害催化剂研发方面的成绩令人们醒目,对烷基化固相催化剂倾向关注,它是一种无毒害,甚至不会对环境造成污染的化学催化剂,非常适合大力扩展应用。在此,需要强调说明的是,关于无毒害化学催化剂的研发,必须控制废弃物排放量严格符合规定要求,重视排放的废弃物循环使用这一点,使资源利用率有良好的改观。
2.2选择无污染的化工原料
选择无污染绿色化工原料也是减少化工污染的有效方法。一般人们普遍认为化学合成物才是化工原料,大多数化学合成物都有毒,都会造成污染。但随着科技的发展,化工原料的范畴也有了扩展,有很多天然农作物和天然植物也是化工原料,可以代替化学合成物作为化工原料。因此,选择无污染绿色化工原料从源头上减少了化工污染。
2.3选择合适的化学反应
在化工工艺中,为了生产出要求的化工产品,就必须采用一些化学反应。但对于同一种化工产品来说,常常有几种化学反应可以达到目的,化学反应过程也是可以选择的。在选择化学反应过程时,不仅要考虑到反应效率和经济成本,同时也要考虑到环境污染问题,二者必须综合考虑,才能达到减少污染的目的,这也是绿色化工技术之一。在过去,我们只考虑反应效率和经济效益,不考虑污染问题,所以,科学合理地选择化学反应过程以控制污染是有着很大的提升空间。如制冷剂回收装置——碱洗回收系统中,自碱洗塔出来的制冷剂混合气体含水,这些水分进入下游,带来多方面负面影响,后系统出现“冰堵”现象,影响装置的稳定运行。
尾气回收压缩机出现“液击”现象,严重影响影响产品质量。混合气体压力10KPa左右,该制冷剂的组分摩尔含量40%~60%,流量120Nm³/h,分析取样含水量约为2%。
通过分析发现,制冷剂混合气体组分不同,对应的水蒸气露点温度也不同,因此,通过物理除明水,其最终分离后气体含水量会根据进气组分变化及温度变化而不同。通过选择合适化学反应和工艺,使得能够有效控制污染。
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3化工工艺中绿色化工技术的应用
3.1清洁生产技术的应用
有些废弃物不一定必须用化学处理才能避免污染,他们并没有化学污染,只是垃圾污染,一旦渗入土壤或地下水,就会造成环境污染。而粉尘污染是物理污染,在空气中形成悬浮粒子,造成空气污染。所以有效回收废弃物和合理处理粉尘也是一种绿色化工技术。比如,在海水淡化中,通过清洁生产技术针对海水实行淡化处理,把海水里面的盐分和其他物质提炼出来,转化为日常生产生活中需要的水资源,所有环节中应用的清洁生产技术对环境不会造成污染,不会存在潜在的危害。
3.2环保产品的应用
在控制污染的大环境下,各行各业都在使用环保产品以降低污染。对于化工行业一样,环保产品的使用也是绿色化工技术之一。煤炭、石油都是传统的化工原料,但它们的污染很大,以煤、石油为原料的化工行业都是重污染行业。所以,要积极研发新型环保代替产品以减少污染。比如,以天然甘蔗为主要原料,应用现代技术,可以生产出乙醇汽油,用来代替传统的汽油。虽然该技术生产的乙醇汽油现在成本还比较高,但随着科技的发展,它一定有着光明的前景。而且越来越多的其他环保产品会代替有污染的产品,这是时代发展的要求。
4绿色化工技术的核心要点
第一,要做好化学原料的选择。化学工程工艺,化学原料是基础,是绿色化工的源头保障。如果化工原料本身具有较强的毒害或腐蚀属性,那么无论生产过程如何努力做好环保工作,都难以保证污染物的出现和流出。只有从源头上把好关,选取无毒无害或者毒害性不大的原料,并且明确具体工艺过程中的实际用量,从而在根本上把控化工原料的安全系数。通常情况下,天然的原料毒害性要弱于有机化合物,天然的动植物原料毒害性要弱于天然的矿石原料,因此在科学技术能够达到要求的情况下,尽量选择更优的化工原料,不断拓宽原料的来源渠道,并尽可能控制原料成本,使化工原料的提取和选用进入良性循环。
第二,要做好化学催化剂的选择。化学工程工艺与其他工艺不同,在生产过程中几乎都离不开催化剂的使用。催化剂的作用主要在于提高化学反应效率,从而提升生产效率,但更加剧烈的化学反应同时也会产生更多的废弃物。因此,需要着力加强化学实验和研究,探寻毒害性更小的催化剂,或者研究可以循环利用的催化剂,从而减少有毒有害废弃物的排放。对于确实无法避免的催化剂废弃物,也应当进行绿色处理,坚决杜绝随意抛弃或掩埋废弃物的行为,以免对环境造成更大的损害。
第三,要做好化学反应式的选择。化学工程工艺的理论基础,在于化学反应式,即在特定的生产条件下,将各种不同的化学原料进行化学反应,从而生成所需要的产品。然而,化学理论中生成某一特定化合物的方式,并不是固定只有一种化学反应式,很多都可以由不同的原料借助不同的化学反应式生成。在这些化学反应式中,有的技术要求较低但污染严重,而有的则洽洽相反。比如,在石油化工行业中,出于节约成本的考虑,多采用烃类选择性氧化物,这种化学反应式容易产生氧化,从而严重影响到生成物的性质和周边的环境。因此,针对同一种生成物,要尽可能地选择污染低的化学原料及生产过程,从而确定出绿色生产的化学反应式。第四,要做好替代技术的选择。在现有的技术条件下,着力研发以细胞和微生物为主的生物技术,利用酶这种无毒无害的物质进行化学反应,从而在根本上推动化工工艺的绿色发展。
5结束语
随着我国环境污染的加重,而且已经严重地影响了人们的出行、生活和工作。国家对环境污染治理已经非常重视,国家在治理环境污染加大资金、技术和管理投入得同时,已经上升到法律层面,对环境污染严重的企业除了罚款之外,要追究法律责任。绿色化工技术作为治理化工工业污染的重要手段,已经引起了化工工业从业人员的极大关注,虽然该技术目前还没有完全成熟,但随着科研的深入发展,相关技术的进步,它一定会在化工工业污染治理中发挥重要的作用。
参考文献:
[1]王媛媛,佘禄钊.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探讨[J].装饰装修天地,2016(8)。
论文作者:黄建
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/24
标签:化工论文; 催化剂论文; 化学反应论文; 技术论文; 工艺论文; 化工原料论文; 化学反应式论文; 《基层建设》2018年第6期论文;