摘要:科学技术的持续发展促进了许多行业的发展,同时绿色环保理念也得到了广泛的渗透。绿色化工技术的开发、推广和应用得到了越来越多的重视。就化学工程工艺中绿色化工技术的开发和应用进行深入的探索研究,希望可以推动我国化工行业可持续发展。
关键词:化学工程工艺;绿色化工技术;开发;应用
自十八大召开以来,生态文明建设理念可以说是融入到社会的各个生产领域中,特别是在化学工程的工艺生产中,迫切希望实施绿色生态文明型的化工技术。绿色化技术从化学原材料的选取,化学催化剂的选取以及化学反应的选择性进行优化,从而减少化学工程生产的资源消耗,减少对周围环境的污染和破坏。
1、基本概念
1.1、化学工程工艺
化学工程工艺主要指的是当代化学工业生产所覆盖的领域,一般像是冶金工程、制药工程以及生物工中,都有着化学工程工艺的应用。在现代化的化学工程工艺生产中,人们创新提出了绿色环保的生态理念,并且希望在今后的化学工程中,可以对新型绿色环保理念不断地应用和创新,促进当代化学工程项目的快速发展[1]。
1.2、绿色化工技术
简单来说,绿色化工技术就是针对现有的化学工程技术加以改进,通过科学而有效的措施,比如说可以改良化学反应的方式,从而减少化学工业生产废弃物的产生,减少污染物的排放量,防止因化学工艺生产而对自然环境产生的破坏。
2、绿色化工技术的开发
2.1、化学原料的选取
对于绿色化工技术的开发,我们可以从下面三点角度展开研究,首先是对化学原料的选取,可以在化学工艺生产中选择那些无毒、无害且没有化学添加剂的原材料,像是植物、农作物,都是很好的化学原料,必须尽量舍弃那些有毒、有害的化学材料,才能够从源头上避免化学工艺生产危害和污染产生,有效地降低化学原料的生产成本,让现有的资源得到更加科学的利用。同时,要想对化学工程工艺生产进行更加科学的利用,在对化学原料进行选取的时候,可以考虑通过化学反应原理的方式,将化学工程中所产生的污染物消耗掉,通过化学反应,将污染物转化为水和可回收处理的物质[2]。
2.2、化学催化剂的选取
而在实际的化学工程工艺生产中,不可避免地会使用到大量的化学催化剂,通过催化剂的作用来增加化学反应速度。但是过多的催化剂使用,会产生大量的有毒、有害废弃物质,这些废弃物质如果排放到四周的环境当中,就会造成环境物质。因此在对绿色化工技术进行开发时,也要考虑到对化学催化剂的科学选取,同样需要把目光关注在安全无公害催化剂的选择上,尽可能地将废弃污染物的排放降到最低。像是目前绿色化工产业中对于烷基化固相催化剂就比较关注,这种催化剂不会产生任何有毒、有害的物质,可以得到很好的应用和推广,注重对废弃排放物的循环反复利用,大大提高了催化剂资源的反复利用性。2.3、化学反应选择的深化
除了对化学反应材料进行绿色选取以外,在对绿色化工技术进行开发时,还有对化学反应选择的深化,通过深化化学反应的方式,使得化学工程的生产原料可以得到更加充分的利用。例如在石油类的化学工艺生产中,就经常选择使用烃类物质作为氧化物,这样可以使得化学反应变得更加容易出现氧化,使得化学氧化反应生成许多具有污染性质的化学产物,所以必须要针对化学工艺反应的选择性展开绿色深化,尽可能地减少污染性的化学物质生成,让化学工艺反应可以朝向绿色化工的方向发展。
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3、化学工程工艺中绿色化工技术的应用研究
3.1、清洁生产技术在化学工程工艺中的应用
在化学工程工艺生产中,绿色化工技术的应用主要指的是清洁生产技术、生物技术以及环境友好型产品的使用。其中清洁生产技术,简单来说,指的就是没有污染、没有毒、没有害以及没有污染废弃物排放的一种绿色生产技术,像是绿色催化技术,临界流体技术以及辐射热加工技术,都属于清洁生产技术,并且广泛地被应用在了现代化冶金工程,现代印染工程以及煤气加工生产,甲醇合成,生活垃圾处理,还有海水淡化等化学工程项目中。比较常见的像是垃圾沼气技术,高效煤气化技术,风能、太阳能发电技术,都得到了很好的推广。清洁生产技术即是无污染、无毒害、不会产生污染废弃物的绿色生产技术,比较常见的清洁生产技术有绿色催化技术、临界流体技术等,这类清洁生产技术在冶金工程、印染工程、海水淡化、煤气加工生产等领域的应用十分普遍。例如,超临界流体萃取技术的原理就是利用一定温度和压强处于临界状态下的流体的超强萃取能力,将对象物质从混合物中萃出来,实现物质分离。再如,在海水淡化过程中,就是通过清洁生产技术的应用实现水分和盐分的分离,最终获得清洁的水资源,同时得到附属物氢氧化镁,这种物质经过一定的处理之后同样可以用作化学工程生产清洁原料。
3.2、生物技术在化学工程工艺中的应用
而在绿色化学工业的应用中的生物技术,主要针对的是生物化学工程来说的,在生物化学工程中,可能会遇到基因变化,细胞的变化等。特别是生物酶技术的发展,通过将生物酶应用在化学工程工艺生产中,可以起到很好的催化作用,加快化学反应速度,也不会生成其他的化学污染物质。比如可以用生物酶来替代化学反应中用到的丙烯腈物质,从而使得生产出来的丙烯酰胺物质更加纯净,减少不必要的生产能源消耗。还可以利用农业生产中的废物原料——小麦秆作为生产原料,应用生物合成技术生成乳酸,使之形成聚乳酸以后完成对生物降解塑料的制作,解决了过去聚乙烯塑料难以降解的问题。除此之外,还可以应用农业生产中的植物纤维资源,通过生物技术方式,来进行化学乙醇、工业丙醇物质的生产。在化学制药产业中,应用生物工程中基因重组技术,来可以实现对多肽药物和疫苗的生产,加强对肿瘤类疾病的预防和治疗,所以说生物技术在绿色化工工程中的生产应用并不仅仅局限在微生物发酵工程上面,而是可以利用各种自然生物资源来完成绿色污染的化工生产
3.3环境友好型产品
环境友好型产品指的是整个生产和制作周期内都不会对环境产生污染的一类产品,环境友好型产品不仅仅限于无毒无害的生产原料,节能环保设备、绿色有机食品等在化学生产中都属于环境友好型产品的范畴。因此,在实际生活中,广大社会公众应该提升自身的环保观念,尽可能选择环境友好型产品,促进其在化学工艺生产中的应用。而环境友好型产品的提出,主要指的是产品生产和制造的整个周期都对环境无污染、无公害的一种产品。而在实际的化学生产当中,环境友好型产品可以是没有毒害的生产材料,可以是化学工程生产中的节能设备,在我们的日常生活生产当中经常听说的绿色有机食品、绿色新能源电动车,还有无污染无侵害成分的建筑工程装饰物,都可以看作是环境友好型产品。而且中国是一个人均能源占有量非常短缺的国家,在现代化的化学工程工艺中,特别注重对能源的消耗,像是过去使用汽油、柴油来作为汽车行驶的原料,不仅在化学提炼过程中会消耗大量的煤炭能源物质,汽车排放的尾气也会造成二次污染,所以人们迫切希望能有新型环保能源产品的出现,用新型绿色乙醇工艺生产出来的汽油来替代老旧的柴油。同时在生活中,也要提高人们的环境友好观念,尽量不使用难以降解的塑料袋,提高环境友好型产品在绿色化学工艺生产中的使用水平
4、结语
为了能够更好地响应国家生态文明建设以及节能减排的发展号召,在今后的化学工程工艺生产中,还需要进一步加大对绿色化工技术的创新研发力度,不单可以做到对自然环境的保护,还可以提高化学工程的生产效率,提高对化学反应原料的利用水平,使中国现代化的化学工程项目可以朝更加绿色生态化的发展方向迈进。
参考文献:
[1]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(7):137.
[2]高明江.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].化工设计通讯,2017(1):35;76.
[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(3):10-11.
论文作者:李进生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签:化学工程论文; 化学论文; 工艺论文; 技术论文; 化工论文; 化学反应论文; 催化剂论文; 《基层建设》2019年第17期论文;