对开展绿色化学实验的思考与探索论文_宋鑫桐1,赵瑞2

对开展绿色化学实验的思考与探索论文_宋鑫桐1,赵瑞2

1天津陈塘热电有限公司 天津 300380;2天津市纺织纤维检验所 天津 300192

摘要:化学是一门非常神奇的科目,在给人们创造财富的同时,也对生活环境造成重大污染,威胁着人们身体健康。现今,全球环保已经提上日程,绿色化学已成为一个待解决的问题,为环保奉献一份力量,能够减少、避免化学对环境对实验者本身的危害。

关键词:工业生产;绿色化学实验;策略

引言

人类社会的可持续发展是当下人类社会发展的必然要求,以环境为代价得到的经济利益及经济发展是没有意义的,经济发展所带来的环境问题急需人们解决,对自然生态环境应该保持其自然面貌。当前的环境污染中,首当其冲的是化学工业污染,“三废”的排放﹑生产技术落后不环保使得化学工业污染日益严重。化学工业污染的控制是解决环境污染问题的重中之重。

1工业大气污染的影响因素

长期以来,我国把增长经济作为首要任务,以“高投入、高消耗、高污染”的粗放型模式发展,污染物排放量巨大,随着工业化进程的逐步深入,大气污染现象迅速蔓延,影响程度也日渐严重。严重的大气污染给经济发展、居民健康、交通出行等多个方面造成了巨大的影响与危害,成为当前社会的焦点问题之一。鉴于此,笔者对大气污染的影响因素进行了识别,对于工业,目前的研究主要涉及产业结构、技术水平和排污管理,而能源结构体现在化石燃料等大气污染源的消耗上,尽管不能等同于产业结构,但石油加工、煤炭开采和电力热力等高耗煤行业占比高的话也意味着煤耗比重高,在此将能源结构与产业结构合并论述。

能源消耗结构对环境质量的影响,而且工业化进程中国家的能源消耗结构比完成工业化国家对环境质量的影响更大。煤耗比例用作能源结构和产业结构的衡量指标,指出中国能源结构的变化与PM2.5浓度的变化存在着高度相关性。环境污染与各产业产值间存在协同效应,并且长期稳定,三大产业结构与环境质量之间具有因果关系,其中工业是污染排放的重要来源。化石燃料和来自建筑行业的扬尘,以建筑和工业增加值占GDP的比例来衡量产业结构,通过实证分析证明了第二产业占比增加对重污染天气过程的加剧作用。

2绿色化学实验技术的开发

首先,选择绿色的化学原料。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆化学原料的选择直接关系到化学工程工艺的绿色性和环保性,因此,在进行化学原料的选择时应该尽量选择无毒或者是毒性小的材料,通过减少化学药剂的使用,采用绿色的、天然的绿色材料,有效地推进化学工业的绿色、可持续发展。

其次,化学催化剂的选用要向绿色方向发展。化学工业在进行实验的过程当中,往往会采用催化剂来加速化学反应的发生,这样才能够提高工业的效率,因此在进行催化剂的选择时也应该尽量选择一些绿色的、无公害的或者是毒害相对较小的催化剂,从而推进化学工业向绿色化方向发展。比如说烷基化固相催化剂,这种催化剂不仅不存在毒害,更重要的是能够减少对生态的破坏,所以应该大力的推广,在进行化学工业的过程当中尽量推进无公害化学催化剂的使用,同时要加强对催化剂的进一步研发,确保催化作用之后的排放量符合环保标准,另外也能够实现对废弃物的循环利用,大大的增强化学工业过程当中资源的利用效率。

最后,化学反应选择性强化。在进行绿色化工技术的研发过程当中应该尽量提升化学反应的选择性,使得化学生成物提取更加方便、快捷、高效,并且降低对环境造成的破坏。比如采用烷基化固性氧化物,这样就可以很容易产生氧化反应,避免了对生成物的破坏,从而推进了化学工业的绿色生产。

3工业生产中绿色化学实验技术实施策略

3.1选用合适的化学原料

化工原料是整个化学工业的基础,原料是化工行业的源头,同时也是污染的来源。所以在化工原料的选取方面,要进行严格的筛选。从源头上进行污染控制是解决环境问题的有效方法。源头上进行绿色原料的选取,生产过程中提高工业流程的绿色无污染技术,能够有效减少环境问题的出现。环境问题无法避免,但是可以减弱。选择无毒、无害的原料,开发清洁燃料,降低化学危险药剂的使用率也是绿色化工的新选择。

3.2选用绿色化学催化剂

催化剂在化工生产中的作用为加速化学反应的进行,提高化学反应速率,从而提高生产的效益,进而提高了生产的经济效益。这种催化剂使用给社会积累财富的同时,也发现了严重的环境问题,催化剂难以降解、高毒性,对环境的污染十分严重。因而,合理的选择催化剂和开发环境友好型的催化剂是绿色化工生产的重要手段,可以控制催化剂的使用量而不减少经济效益。当前绿色化工行业的研究重点也在于此,既保持催化剂的催化效益,又保证绿色无污染化工产品的产生,朝着环境友好型催化剂发展。目前发展前景最好的为烷基化固相催化剂,有着无毒、无污染、催化效益不受影响的优点,具有很大的使用价值,不会对环境造成伤害,推广过程中十分受欢迎。另外在烷基化固相催化剂的研究过程中,研发人员还针对催化剂反应后的排放的废弃物进行了分析,可以实现废弃物的回收利用,提升资源的利用率,形成循环经济体。所以绿色催化剂的开发具有巨大的使用价值与环境经济效益,可以在绿色化学工艺中进行使用。

3.3超临界化学反应技术

所谓的超临界化学反应技术,主要是指在化学生产的过程中,利用超临界流体技术和特点,将化学反应的特征进行改变,并对传热系数和传质系数进行优化,进而对压力和温度进行合理的控制,以达到降低化学生产过程中的能耗。而超临界流体的状态、压力、温度均位于气态和液体之间,并且超临界流体的特性既具备气体的压缩性和高扩散性,又具备液体的溶解能力,其粘度与气体相近,其密度则与液体相近,其扩散性则处于气体和液体之间。目前,超临界化学反应技术主要在无机物材料、复合材料、高分子材料中得到了广泛的应用。并且最为常用的主要包含三种技术方法:第一、抗溶剂法:主要应用在制备超临界流体有机物、爆炸物质时;第二、压缩抗溶剂法:主要应用在微球类、微孔类物质的加工过程中,以及聚合物和药物分子共沉过程中,该技术方法较为简单成熟;第三、快速膨胀法:主要应用于固体颗粒状化学产品的制备过程中。除此之外,超临界化学反应技术还被广泛的应用到化学分析中,如将其与色谱技术有机结合到一起,在色谱研究的过程中,更加准确、更加高效。

3.4传热技术

传热技术也是化学工程技术中最为常见的一种。通过传热技术,可以对换热器设备进行优化、改进,提高其持续放热的能力和传热效率,进而达到提高化学生产水平的目的。新的传热技术主要包括强化传热和微细尺度传热两种模式。其中,强化传热主要是利用机械调试传热方式,对其进行优化改革之后,实现对外散热的一个过程;而微细尺度传热则是利用微米技术、纳米技术中的空间和时间尺度,而实现的一种热传导、热辐射过程。通过传热技术在化学生产中的应用,减少了其生产过程中的能源损耗,并提升了化学生产的效率。但需要注意的是,传热技术在使用的过程中,必须要将冷热流体之间的温度进行合理的控制,确保其温差之间的平衡性。

结语

根据上述的描述,绿色化学实验技术的应用具有非常大的积极意义,其主要体现在对治理环境污染效应具有明显的作用;在整个化工过程中优化工艺流程,提高原料利用率;改变了传统化工行业的破坏性、污染性问题,使化工行业的整体朝着绿色、可持续发展的目标前进。最后因为化工行业产品应用在衣食住行的各个领域,绿色化学实验技术的应用让绿色观念深入人心,进一步提高人们生活质量。

参考文献:

[1]罗晓明.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用分析[J].广东蚕业,2018,52(02):36.

[2]赖锦杰.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].化工管理,2017(07):137.

[3]井博勋,莒菲.?浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].?天津化工,2015,29(3):10-11.

论文作者:宋鑫桐1,赵瑞2

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/13

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