化学工程工艺中绿色化工技术的应用

化学工程工艺中绿色化工技术的应用

朱建华

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摘要：化工行业作为现代社会建设运转的重要环节之一，对人们日常生产生活及社会经济发展有着极大的影响，在化学工程和工艺未来的发展中，绿色化工成为主流趋势。因此，应加大对相关人才的培养力度，提高科研水平，通过运用绿色化工技术，进一步做到节能环保、绿色可持续发展，充分利用有限的资源，将污染排放降到最低。

关键词：化学工程工艺；绿色化工技术；应用

引言

在我国传统化学工程工艺生产中消耗大量化工原料，向环境排放大量的污染物，对周边环境造成了严重的影响。随着国家对环保的日益重视以及人们环保意识的不断提高，传统的化学工业在新时代下首当其冲。运用绿色化工技术，可提高原材料的使用效率，减少污染物排放，更加科学有效地进行工业生产。

1绿色化学工程工艺概述

绿色化工技术是一种新型的工程工艺，具备规划性、合理性、科学性等特点，能够对现有的化工技术进行改造升级，打造能源节约型、绿色环保型社会。规划性指的是合理规划，通过制定有效的行为制度，约束化工技术的日常生产行为，严格控制化学技术的环境污染程度，向化工技术零排放的目标迈进；合理性指的是在绿色化工技术的应用中，要关注适度原则，将绿色环保与化工技术生产效率相结合，从中寻找到平衡点，既不能因为化学工程工艺而影响到了绿色环保，也要尽量减少绿色环保对化学工程工艺效率的影响，实现绿色环保与化学工程工艺的协调发展；科学性指的是化学工程工艺需要科学发展，不能出现盲目规划的现象。经过专家讨论、科学探究等方法，建立科学的绿色化学工程工艺理论体系，减少化学工程工艺对环保的影响，对绿色化工技术而言至关重要。

2化学工程工艺中绿色化工技术的应用必要性

化学工程工艺是化学工业的重要技术基础，与化学工业经济效益、环保能力具有紧密联系，在化学工程工艺中应用绿色化工技术不仅可以提高化学工业环保能力，大幅度降低化学工业环境污染程度，还可以帮助化工产业增强成本把控力，拓宽产业利润空间，提升化学工业经济效益。现阶段环保发展作为时代主流发展方向，化学工业要想保证自身可持续发展关键是要加强化学工程工艺中绿色化工技术应用深度及广度。在传统化学工业中，化学工程工艺对绿色化工技术应用程度较低，化工产品污染物内含有大量重金属、氧化物、无机酸、营养化物质等，一方面会对生态环境造成破坏，导致酸雨、臭氧层空洞、赤潮等环境污染现象，对人类及动植物生命健康造成威胁；另一方面大部分化工原材料污染物含量较高，无法重复利用，增加化工产业生产成本，不利于产业后续发展。部分化工企业对环保工作存在认知误区，片面性认为绿色化工技术会增加企业生产成本，在实际生产过程中未对生产废料进行无害化处理，造成大面积环境污染。同时近年来化工企业生产技术不断发展，产能持续提高，对原材料需求量在逐渐上升，能源消耗严重。在化学工程工艺中应用绿色化工技术一方面可以促使化工企业实现“低排放”目标，另一方面可以对生产材料进行回收再利用，形成“利用—回收—再利用”封闭式循环，解决化工企业原材料缺口问题，推动化工企业可持续发展。此外，由于化学工业造成的环境污染较为严重，传统污染治理技术在治理化学污染过程中效果不明显，治理效率较低。治理人员应以绿色化工技术作为技术革新蓝本，对现有污染治理技术进行创新、改革，从而保证污染治理技术可以有效解决化学污染，为人们优化环境质量。化工产品在人们日常生活中应用范围较广、需求量较大，以至于近年来化工企业数量、化工产品制造量涨幅明显，化学环境污染隐患不断扩大，因此发展绿色化工技术是时代发展必然趋势。而如何推动绿色化工技术发展是目前相关人员工作重点，首先要利用现代化科学技术对生产原材料进行绿色化处理，消除原材料本身含有的污染源，为后续的绿色生产、材料回收奠定基础；其次要保证化工产品生产环境安全性，以低毒代替高毒物，无毒代替有毒物从而提高材料分子利用率；最后需要在生产全流程应用绿色化工技术，确保各个生产环节符合环保标准，进而保证生成产品属于无公害、绿色环保型产品类型。3化学工程工艺中常见绿色化工技术及其应用

3.1生物技术

生物技术作为绿色化工技术的一种，本质上是生物学、化学和工程学三门学科的综合，在包括化工行业在内的多个行业中都有广泛的应用。在化学工程工艺中，生物技术在其中的应用主要以生物酶为主，生物酶作为一种由活细胞产生的有机物，其催化能力在化学工程工艺中有大量的应用，常见的有纺织工业中的棉织物的退浆、蚕丝的脱胶和织物的漂白整理等；生物酶除了在化学工程工艺中的使用优势外，其本身产生污染的概率相对也比较小，即使将某些酶直接置入自然环境中，也不会对环境产生污染。

3.2催化技术

在化工生产中，由于涉及到大量的化学反应，因此通常需要使用各种催化剂。但在整个化学工程工艺流程中，催化剂的用量较大，很多企业出于对企业经营利润的考虑，通常在催化剂的选用中更为注重价格（因素），这也使得实际的化工生产中部分催化剂的使用转换率不高，导致更多物料的排放，同时也给周边的生态环境造成了很大负担。随着人们环保意识的提升，绿色催化剂的研究也在不断深入，虽然催化技术的使用会在一定程度上提高成本，但从长远的角度考虑，这种技术不仅能提高化工产品的质量，还能减少污染物的产生，间接地降低了污染物的处理成本，整体而言，会使得化工生产的效益更高。

3.3绿色化工技术

应用营造良好环境要想推动绿色化工技术在化学工程工艺中有效应用，关键是要确保绿色化工技术与各项生产流程深入融合，进而整体性发挥绿色化工技术应用价值。化工生产工作体系作为直接影响化工生产工艺流程的重要因素，对绿色化工技术应用影响较大，因此可以采用优化工作体系方式推动绿色化工技术应用。例如在供热工作方面，传统化工生产工艺流程主要采用内部单一性供热方法，通过独立性专属设备为生产工艺提供热能，该方法可以充分满足化工生产工艺要求，但易出现热能逸散情况，加大供热能源消耗，进而提高化工生产成本。并且部分化工生产工艺流程对热量需求较低，集中性供热不仅导致热量浪费，而且影响生产工艺流程环境，对生产效率提高产生阻碍。因此在优化供热工作体系时要从微观角度出发，分析各生产环节对热能需求情况，可以采取联合加热工作设备为生产工艺流程提供热能，从而避免部分流程出现热能浪费现象。还可以引入变频电机设备等，在保障化学反应速率及生产活动需求前提下，通过控制电动机驱动方式尽可能降低能源消耗。通过完善供热工作体系，一方面可以降低能源消耗，保证供热生产流程优化与绿色化工技术目标导向一致，另一方面可以为其他绿色化工技术应用营造良好环境。

3.4 清洁生产技术

清洁生产是针对每一个能耗高、物耗高、效率低,污染重的原因,从资源和能源、工艺技术、设备、过程控制、产品、废物、管理及人员等方面进行分析，对生产过程进行调查和诊断,鉴别确定物料和能量流失的特征、部位与环节找出能耗高、物耗高、效率低、污染重的原因,提出减少有毒有害物料的使用、产生,提高效率、降低能耗物耗以及废物产生的方案，进而提出的预防解决和实施技术、环境及经济可行的清洁生产的方案。清洁生产平衡分析一般包括物料平衡、能量平衡、水平衡及其他平衡。物料平衡根据物流特性及其平衡关系，分析与评估生产过程、废物产生状况从而排查废物产生的原因，实现废物产生量的消减。能量平衡应分析评估能源的利用效率、消耗强度与负荷、能量流失部位及能耗高的原因，实现节能。水平衡分析是各用水单元或系统的输入水量和应等于输出水量的平衡。可用循环用水、串联用水及重复利用水，从而减少漏水、失水量。通过清洁生产技术的应用，可以减少浪费和排放，最大限度的提高产品的质量。

结语

化工生产对环境危害较大，易影响人民的身体健康，因此需要从最大程度上降低化工生产污染。在化学工程工艺中应用绿色化工技术不仅可以降低化工生产污染程度，还可以提高原材料利用率，加强企业成本把控力，故需要对绿色化工技术应用路径进行探索，可以采用优化化工生产工艺流程、加强国际合作、强化清洁生产技术应用、提高环境友好型产品研发力度、加大生物技术应用等方式推动绿色化工技术在化学工程工艺中应用，从而为环保型生产奠定良好基础。

参考文献

[1]朱礼旺,徐珍.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用思考[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(22):135-136.

[2]杨洪斌.化学工程与工艺中的绿色化工技术解析[J].当代化工研究,2021(20):152-153.