摘要:近年来,随着我国工业科技的进步,人们对环境污染问题及能源消耗备受关注。而化工工作污染是自然生态污染的重要组成部分,严重影响着环境的污染。这促使现代生产应当使用绿色化技术来进行施工,坚持可持续发展理论,着力推动化工工艺绿色发展,充分运用环保原料和环保技术改善化工领域,从而实现经济发展与环境保护的均衡发展。本文在此从几个不同的方面对绿色化学技术的应用及需要注意的要点做了一定的分析。
关键词:绿色化学;生物技术;膜技术
前言:现阶段,环境保护越来越受到重视,人们对于自身生活要求也在提升,绿色化学技术的有效实施能实现环保节能目标的实现,对于工业生产的改善以及增加社会效益方面,能够在确保减排节能的条件中使得经济效益增加。对于社会的进步有着很大的意义。
一、绿色化学工程技术概述
绿色化学是以化学反应、溶剂、催化剂等反应技术,通过绿色方式,提升新合成技术的研究效果。特别是催化过程。新化学研究中包含生物资源的转化、新反应条件的利用,无公害介质资源的研究等等。根据绿色化学产品的设计,逐步提高研制技术水平。
依据绿色化学理念,绿色化学及其技术不仅将为传统化学工业带来革命性变化,而且必将推进绿色科技、绿色产业以及绿色市场的创立与发展,而成为更高层次的化学即绿色系统工程技术的化学。化学家不仅要研究化学品生产的可能性和现实性,还要考虑和设计符合绿色化学要求的化学过程及工艺,因此,绿色化学及其绿色系统工程技术的构建与实施是一个复杂的难题,这是化学家面临的新的挑战与机遇。
二、绿色化学技术在实际中的几个具体应用
1、绿色生产技术
绿色技术主要体现为清洁生产,它的特点是没有毒害作用,没有废物的产生,常见的绿色生产技术体现为煤气化技术、脱硫或者脱碳技术,城市垃圾无害处理等技术,以及太阳能技术、沼气等绿色节能技术。常见的绿色节能生产技术主要有:生物工程技术,其中的细胞、基因工程等工程技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆辐射加工技术,例如:离子束的特征就是在一定的温度与压力下能够引起化学反应,无需高温与高压的苛刻条件。
2、生物技术
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。
3、膜技术
膜工程化工是利用膜分离技术、膜催化技术,通过分离的方式,实现成本低的化工工程,工程能耗较低,效率较高,污染小,有良好的回收效果。膜催化反应往往是超出整体平衡的反应,可以有效地提升整体反应的选择效果,提升原材料的实际转化作用,节约了资源成本,降低了污染。磨技术的快速应用是具有广泛应用价值的。在化工产业、石油产业、环保产业、电子产业、医药技术产业等多种行业中进行发展和分析,提升高新化工绿色产业的快速发展。
4、生产环境友好型产品
发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。
三、绿色化学技术应用中的几个关键点分析
1、采用绿色化学原料
在化学工程生产过程中,其流程及工艺直接由化学生产原料决定。在传统化学工程中,大多数采取的生产原料是不可再生的能源,选择这种化学材料增加了污染物质的排放量,同时增加了我国对不可再生能源的消耗量,因此,化学工程工艺中,选择绿色的化学原料是重点研发的领域,例如使用苞米杆、芦苇等农副产品废弃物,便是典型的绿色化学原料,这些物质无污染,直接投入化学生产中,可以直接转化成醇、 酮、 酸类的化学品,不会产生任何有毒或有害其物质,只会产生氢气等物质。
2、开发研究新型的绿色催化剂来进行有机化学合成反应
大部分的有机化学合成反应常采用的催化剂是液体的酸和碱,虽然说这类催化剂价格比较便宜且容易得到,催化效率也相对高一些,但是这些催化剂存在的问题是不容我们忽视的,例如这些催化剂通常会对设备造成极大地腐蚀,并且对环境的污染较大,引发的副反应也较多,并且反应以后的试剂难以处理。为了改变传统的酸碱催化剂对我们的人类健康和环境造成危害的现状,开发研究新型无污染的绿色催化剂已经迫在眉睫。目前开发研究出来的较为成功的新型催化剂主要有分子筛催化剂、固体强酸催化剂、固体强碱催化剂、杂多酸催化剂以及相转移催化剂等等,这些新型的催化剂不仅催化能力比传统的酸碱催化剂高,并且不会腐蚀设备,更不会对环境造成造成危害。我们必须大力支持新型绿色催化剂的开发研究。
3、采用合适的方式实现绿色化的有机化学合成反应的产物
相比于无机化学合成的产物来说,有机化学合成的终产物对环境的污染是非常严重的,其中我们所熟悉的就是农药对环境造成的污染。我们应用绿色有机化学合成技术的最终目的就是为了减少污染物的排放,减少对环境的污染。可能在我们的生产工艺中还没有完善的条件完全使用绿色的反应原料,但为了减少污染物排放量,我们必须保证的是在有机化学合成反应的过程中要采用可循环再生的工艺。
4、改进化工设备,提高设备利用率
在化工工艺中,采用热蒸馏的工艺方法,减少化工分离提纯过程中的能量流失,同时还可以采用降低化工工艺供热的温位方式,减少分离提纯过程的吸热分度,减少反应压力,降低化工工艺气态反应物的反应时间和压缩性能。在化工工艺中,不断改进化工设备,不仅可以有效减少化工反应的能源损耗,还有助于降低化工产品分离过程中的损耗,避免在化工工艺中发生不必要的化学反应。另外,在化工工艺中通过采用高效的传热填料和设备,还可以有效改善化工工艺的传热性能。为了最大程度的降低化工工艺的热损失,尽量采用新型绝热材料和厚度合理的绝热层,通过不断改进化工工艺的生产设备,减少化工工艺过程中的能源损耗,推动化工工艺的节能、高效发展。
四、绿色化学的发展前景
绿色化工技术以其自身的绝对优势已经成为开发环境友好型工艺、化工反应及产品的重要技术支撑,是我国化学工业的发展方向,是我国化工企业技术革新的风向标。故绿色化工技术责无旁贷是国内外化工企业生产过程的必然选择,近年来也受到国内社会、技术、经济、环境和政治等多方面的推动力。同时,我国的绿色化学科研工作已走出学术研究的小圈子,更加注重探索工业化应用。在化工同仁坚持不懈的努力下,到目前为止,已有多项重要成果实现大规模工业化生产,故绿色化学的应用前景十分广阔。
五、结语
综上,推行绿色化学技术是要建设循环型经济社会的必由之路。实际中应强化绿化工程产业的发展,通过生物技术、膜技术、催化技术、超声技术等多种方式,逐步提升绿色化学产业的整体发展水平,不断完善我国绿色化工研究标准和效果,实现资源的循环利用和可持续发展,构建人类与自然环境和谐发展的目的。
参考文献:
【1】曹皖皖.绿色化学化工的相关问题研究[J].企业技术开发.2014(17)
【2】唐嘉,刘俊红.试论传统化学工艺的绿色化技术革新[J].中国石油和化工标准与质量,2016,(9).
论文作者:李欣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
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