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摘要:绿色化工技术在化工工程的有效应用,不仅可以改善和控制工业污染,还能全面提升资源的使用效率。因此,化工工程产业工艺在污染问题日趋严重的情况下,应当及时革新改良工艺技术,采取绿色环保的化学原理和方法,从根源上解决环境污染情况,对工业废弃物和化学原料产生的污染进改善和限制,确保实施绿色技术的化工产业,可以有效实现健康、绿色、和谐、环保的可持续发展。
关键词:化工工程;绿色化工技术;应用
1化工工程工艺发展现状
化工工程工艺主要包含冶炼和药物生产两个方面,是以化学理论为支撑,以工业技术为特色,而基于当前我国的发展方针,对绿色发展理念的追求,在化工工程工艺中引入绿色环保的工艺技术,以此来推动化工工程工艺的进步,为人们的物质生活提供更便捷的服务,是不可逆转的趋势。由于现代化建设的要求,工业领域受到的市场环境影响越来越明显,这使得在化工工程工艺中加入绿色化工技术的难度加大,相关科研人员应当根据当前我国化工工程工艺的现状,深入贯彻落实可持续发展的理念,重视改善化工工程工艺,将理论与实际结合起来,促进化工工程工艺中绿色化工技术的应用。
2绿色化工技术内涵
绿色化工技术是一种低污染技术,在化工行业中有着十分重要的作用,绿色化工技术的应用可以有效的减少化学生产过程中的污染,控制生产中有害物质的排放,是对化工工程工艺的深层研发,以有效控制对环境的不利影响,由于化工工业对环境有很大影响,减少生产过程中废弃物的排放、最大限度的降低对环境的破坏,在减少生产成本的同时提高生产效率,就必须深入研究绿色化工技术,将绿色化工技术真正的应用到化工工业的生产中,讲绿色生产作为行业的发展方向。
3绿色化工技术的核心要点
3.1化学原料的选择
化学原料是确保绿色化工实施的基础与资源保障,因为,具有高污染性、腐蚀性、公害性和毒性的原料,是造成环境污染的源头,任何技术工艺都无法改变本质属性的化工原料。所以,化工工程要选取绿色无污染、无害化或低公害的化学原料,选取不含化学药剂的材料作为原料,切实做到降低对环境的污染和毒害,使原料的选用和提取做到良性循环。通常天然动植物原料都具有较好的环保性和无害性,化工企业可以选取树木和芦苇等化工原料进行加工,从根本上控制化工原料的安全系数。当前较为常见天然而原料有稻草、蔗渣、野生植物纤维等,在绿色化工技术中应用和选取天然化工原料,可以有效防止和控制化学污染的产生。
3.2对催化材料的选择
在化工工程工艺中,为了提高其生产的效率,不可避免的会使用催化剂,但是在使用催化剂的工程中,会产生或多或少的有害物质,如果不合理的处理,会对环境造成严重的损害,这就要求在选择催化材料时,要充分考虑其对环境的影响,着力研制出对环境没有损害的催化材料,将其排放物进行有效的监管和控制,以实现化工工程工艺的绿色化发展方向,在当前的研发阶段,科研人员对烷基化固相催化剂较为青睐,烷基化固相催化剂作为一种无害物质,对环境的危害程度相对来说非常小,微乎其微,除了要对催化材料进行严格的监控,还要对排放物的标准进行监管,力图做到废物利用,实现循环经济,使资源的利用效率达到最高标准。
3.3化学反应式选择
化工工程绿色化工技术的研究使用,要重视深化化学反应,并通过绿色原料的合理选择,有效降低资源的消耗。化学反应式是开发绿色化工技术的理论基础,产品的生成需要各种不同的化学原料,在特定的条件下进行化学反应,但一些化学反应式存在成本低污染性强的情况,导致化工企业为了节约成本和资源,会采取不利于环境保护的技术原理。例如,烃类物质极易使化学反应氧化,但会产生严重的污染情况,对周边生态环境造成损害。因此,绿色化工技术的实施,要基于绿色原料开发出绿色生产的化学反应式将化学物质的污染性降到最低。此外,绿色化工技术的开发可以利用生物酶代替工业酶进行化学反应,基于细胞和微生物的生物技术对化工产品进行改良。利用生物化学原理对动植物原料进行改造,开发出环境友好型产品,从而有效推动化工工程工艺的绿色技术发展。
4化工工程中绿色化工技术有效应用
4.1清洁生产技术
绿色化工技术体现在清洁生产技术、生物技术、环境友好型产品使用三个方面,清洁生产技术主要特点是无废弃物排放、无害、无毒、无污染[4],广泛应用于现代化工业体系中,尤其是在海水淡化、印染工业、冶金工业以及垃圾处理行业都得到了较为高效和良好的应用。在清洁生产技术中包含了辐射热技工技术以及临界流体等技术,清洁生产技术在实际推广中,极大的改善了环境污染问题,并且在太阳能发电技术、高效煤气化技术、垃圾制沼气技等方面也得到了有效利用。其中海水淡化技术,可以将海水的盐分和水进行有效分离,极大的缓解了我国一些区域淡水资源的匮乏的问题,清洁生产技术在淡化处理海水过程中,全面避免了对生态环境的污染和伤害,进而使水资源得到更好的应用,并且在实施海水淡化处理的过程中,还能产生的氢氧化镁,并获取其中的盐分与其他成分转化为可持续利用物质。例如,预处理中产生的氢氧化镁就是不会产生二次污染的绿色清洁化工产品。
4.2生物技术的采用
化工工程生物技术的采用,可以切实降低能源消耗,提高化工工程产业的生产效率。生物技术领域主要由基因技术、细胞、酶以及微生物技术组成,这项技术在生物化工与化学仿生学领域应用较为广泛,生物酶是生物体内的催化剂,在各个化工合成过程中都需要生物酶的参与,其主要具有转移性与高效性的特点。而在化学仿生学领域中,膜化学技术应用最为广泛,这项生物技术可以提高能源的使用,化学合成中可以利用再生资源合成产品。因此,生物酶可以完全代替丙烯腈催化剂合成丙烯酰胺,从而降低能源的消耗以及对环境的污染,促使化工工程不断向绿色环保方向发展。生物技术在自然世界中广泛存在,将生物酶作为化学产品催化剂,没有任何污染环境的副作用产生,生物酶相对于工业酶具有性质优良、条件温和以及无污染等绿色环保优势。
4.3环境友好型产品
环境友好型产品是指在产品生产和制造整个周期过程中都没有公害产生,不会对环境造成污染。在进行化工工业生产过程中,环境友好型产品不仅是指一些不会产生毒害的生产材料,一些化工生产中所采用的节能设备设施也可以认为是环境友好型产品,另外日常生活中常常讲到的绿色有机食品、绿色能源电动车以及无公害成分所制成的建筑装饰材料等也可以作为环境友好型产品。我国与其他一些国家相比,虽然资源丰富,但由于人口众多,所以人均资源量较少,因而在生产过程中要注意节约能源,尽量降低生产过程中能源消耗。以往在行驶材料选择均采用的柴油或汽油等,这些能源不仅不可再生,且在使用过程中会产生大量空气污染物,对空气环境造成影响,因而迫切需要找到新能源来代替过去的行驶材料。因而,化工工程生产过程中也应尽量采用环境友好型产品,提高环境友好型产品在绿色化学工艺生产中的使用水平。
结论
总而言之,化工工程生产过程中所产生的有害物质对环境有严重污染作用,给生态环境带来了严峻考验,影响人类健康和谐发展。所以,将绿色化工技术应用在化工工程中具有积极意义,一方面能够对环境污染有显著控制作用,提高化工原料利用率,另一方面绿色化工技术的应用还能够提升化工行业生态性,使化工行业朝着生态、健康、可持续发展迈进。
参考文献:
[1]张建华.浅谈我国绿色化工技术的发展问题[J].天津化工,2018,30,(6):3-5.
[2]王越,孙晓伟.绿色化工技术在精细化工中的应用[J].化工管理,2018,(30):131+133.
[3]杨贺勤,刘志成,谢在库.绿色化工技术研究新进展[J].化工进展,2016,35(06):1575-1586.