摘要:近年来,近年来,随着环境污染日益加剧,阻碍了社会的可持续发展。其主要的污染以化学工程工艺污染为主。加大对绿色化工技术的研究具有必要性,有助于促进人类社会的长远发展。实际中应运用科学的方法对化工原料、催化剂、溶剂、试剂、废物、产品等进行改善来减少甚至现出其对人类健康以及生态环境的危害,促进化工工业的节能发展。本文在此从化学工程与工艺的发展现状出发,对化学工程工艺技术要点应用做了一定的探讨。
关键词:绿色化学工程与工艺,可以促进化学工业节能。
其以化学工程工艺为基础,然后在其进行生产的过程中,使用一些相应的技术来加入绿色环保的理念,最终达到节能环保、绿色生产的目标,从真正意义上实现节能减排、低碳生活的目的。
一、化学工程及工艺技术概述
化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业,化学工程技术的发展对于强化化工生产过程,提高产品质量,降低原料和能量消耗,对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。
科技的发展过程中化学工程与化学工艺的发展一定会占据重要位置。针对这样的情况,应该积极改变策略加大对化学工程与化学工艺方面的研究。依据化学工程与工艺流程进行科学审视,涉及细化的工艺任务主要是应用专业理论和人员技能标准进行同步开发、设计的,因为科学工程的大力支持,使得单位人员基础操作活动越来越正规,基本能够依据企业生产流程进行优化模拟训练,将节点更新指标落到实处。关于这部分学科研究领域众多,工艺专业需要人员充分掌握应用理念前提下,结合各自行业实际管理状况进行创新领域开创,进而形成极具特色的专业归控体系。
二、化学工程与工艺的发展现状
在全球化的趋势下,人类进入信息时代,信息技术的发展呈现空前繁荣的态势,逐渐促进了各行各业的发展与进步,而且随着大数据时代的到来,社会产业结构的转型升级更加具有技术保障。在如此激烈的市场竞争下,企业只有借助于技术优势才能够实现自身的创新,保持强大的市场竞争力,促进自身长远发展。自动化、精细化以及绿色环保,是在信息时代我国化学工业的一个发展方向。为了实现我国化学工业的发展,国家正在加大重点学科的建设力度。但是,目前我国的化学工业也存在一定的弊端。
由于社会发展对于化学工业的精细化要求越来越高,使得在化学工程与工艺的成本投入上就会增加,增加企业经济成本的同时,对于能源的消耗也会非常巨大。此外,在化学工业的发展过程中,对于环境的污染是限制经济发展的重要因素。另一方面,管理制度的陈旧、管理经验的缺失、技术人才的匮乏和生产技术的落后等等,都是限制化学工程与工艺发展的关键点。
三、促进化学工程技术发展的几个要点
1、采用绿色化学原料
化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素,传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源,选取这种化学材料,不仅增大了我国不可再生能源的消耗量,同时也增加了化学生产污染物质的排放量,所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目,选用可再生、无污染的化学原料,如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物,这些物质是典型的绿色化学原料,将其投入到化工生产中,可以转化成醇、酮、酸类的化学品,在转化过程中,这些化学原料只会产生氢气,不会产生任何有毒、有害物质。
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2、合理选择化学反应式
化学反应式是化学工程的理论基础,其所指的是在某种特定条件下,不同化学原料所发生化学反应的过程。不过,对于某一种特定物质来说,其并不是由唯一的反应过程而获得的,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,而有的则恰恰相反。例如,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。
3深化几个具体化工技术的应用
(1)生物技术应用
生物技术作为绿色化工技术的重要分支,在化学工程中具有良好的应用优势。生物技术主要涉及细胞、微生物技术、基因技术以及膜化学技术等。生物技术主要在化学仿生学以及生物化工等方面中有较为广泛的应用。生物酶是生物体内的一种催化剂,具备一定的转移性与高效性,能够参加到每个生物化工合成过程中。例如,在绿色化学工程以及工艺之中,制作和准备丙烯酰胺,采用大自然中的生物酶来代替丙烯腈催化剂,进而合成丙烯酰胺以后,可以将能源消耗大大减少。从这里可以了解到,采用广泛存在于大自然中的生物酶作为催化剂,和工业酶与普普通通的化学催化剂比较起来自然中的酶更加有优势。
(2)环境治理应用
针对大气污染,绿色化学主要采取纳米催化及及CO催化剂,对大气中的悬浮颗粒进行分解或沉降,能够有效地减少酸雨、雾霾及沙尘暴发生的概率。在水污染处理方面,绿色化学结合微生物学,主要研究生物催化剂,对富含有机物的水质进行分解与回收。绿色化学应用于治理环境,大大节省了人力成本和设备成本,且治理效果更好,为社会与经济发展提供了更多的资源。
(3)污水处理
水是人类一切社会生活的起源,可以说,没有水就没有地球上的一切。随着工业化进程的大力推进,水污染日益严重,污水处理已经上升为一个亟待解决的问题。由于水资源具有不同于其他自然资源的有限性及不可再生性,污水处理要求我们必须严格遵循绿色、可持续的特点。于是,清洁的水处理技术应运而生。电化学法、三维电极法、氧化絮凝复合床技术等绿色的水处理新技术在众多国内外领先水处理技术中凸显出来,表现出巨大的潜力。它们的出现,成功地解决了常规处理法存在的诸多问题,同时,还具有适用性广、设备简单、处理效果好、无二次污染等特点。理论和实践证明,绿色科技在污水处理技术上的应用越来越广泛,其未来的发展前景十分广阔。
(4)化工自动化技术
为了提升化工生产的效率,自动化技术不断完善,DCS技术就是应用于分散管理的一种先进技术,在计算机的基础上,通过智能系统的运行,能够对生产的各个环节进行整体把控,保障生产的有序高效进行。DCS技术能够对于化工生产的数据进行记录、传输和共享,提升化工生产的可操控性。在化工生产中,对于温度、压强等参数的设置,也能够通过DCS技术高效完成。DCS技术还能够实现设备故障的自动报警,确保工作人员能够在第一时间进行故障的排查,保障企业的生产安全性及高效性。另外,在化学工程与工艺中降低能耗、实现绿色生产是目前化学工业的发展趋势。利用DCS技术能够实现操作的智能化和多元性,是减少化学工程与工艺对环境造成的污染的关键技术。
四、结语
综上,化学工业对促进各行各业的发展具有重要作用,实际中要重视化工技术发展的环保性,推动传统的化学工程与化学工艺成为绿色的工艺,注重研究全新的化工技术和工艺,提高化学工程技术水平。
参考文献:
【1】蔡永宏,浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂[J],化工管理,2013,14(24):142-143.
【2】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,2015,03:10-11.
论文作者:韦晓萍
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
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