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化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)與研究

2018-08-06 13:21:44閆麗欣
魅力中國 2018年22期
關(guān)鍵詞:綠色化工技術(shù)開發(fā)

閆麗欣

摘要:科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,使得各行各業(yè)對可持續(xù)性發(fā)展需求越來越大。然而,化工工程作為工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中的重要一環(huán),以工藝措施應(yīng)用過程所產(chǎn)生的污染,嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。為此,研究人員應(yīng)在明確化工工程工藝措施應(yīng)用現(xiàn)狀的情況下,找出綠色化工技術(shù)作用控制的方法策略。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程工藝;綠色化工技術(shù);開發(fā)

一、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開拓

(一) 化學(xué)原料選取

化學(xué)原料作為綠色化工技術(shù)開拓中的基礎(chǔ),能從根源上使污染源得到很好的控制,進(jìn)而緩解環(huán)境污染問題。對于綠色無污染化工原料并不是最佳的原料選取,其依然存在著缺陷,在生產(chǎn)的過程中依舊會產(chǎn)生污染物,給環(huán)境造成污染。因此,在生產(chǎn)中最好選用無毒的或是毒害相對少的原材料,不添加化學(xué)藥劑的。隨著化學(xué)工業(yè)的興盛,應(yīng)該舍棄有毒害的材料,而選用無污染、無毒害的原材料,這樣,才能在達(dá)到環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的條件下,使原材料成本減少,材料來源得到充分?jǐn)U展。

(二)化學(xué)催化劑選取

化學(xué)工業(yè)在具體的生產(chǎn)過程中,往往會習(xí)慣性地運(yùn)用化學(xué)催化劑加速化學(xué)反應(yīng),對化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)效率的提升具有明顯的效果,但是,同時也會有大量的有毒廢棄物排放出來,給周圍環(huán)境造成潛在的危害。因此,在面對具體的綠色化工技術(shù)開發(fā)時,應(yīng)將焦點(diǎn)聚集在無毒無害化學(xué)催化劑研發(fā)上,以此為核心,使有毒廢棄物排放量得到有效控制。另外,需要重視化學(xué)催化劑的選取要點(diǎn),把無毒害或是毒害甚小的化學(xué)催化劑作為首選,從而接近工業(yè)綠色發(fā)展。在現(xiàn)階段的化學(xué)工業(yè)中,眾多研究人員在對無毒害催化劑研發(fā)方面的成績令人們醒目,對烷基化固相催化劑傾向關(guān)注,它是一種無毒害,甚至不會對環(huán)境造成污染的化學(xué)催化劑,非常適合大力擴(kuò)展應(yīng)用。

(三)化學(xué)反應(yīng)選擇性深化

綠色化工技術(shù)具體鉆研過程中,需要偏重深化化學(xué)反應(yīng)選擇性,進(jìn)而達(dá)到加倍有效地實(shí)現(xiàn)化學(xué)生成物的提取,在確保符合減少環(huán)境污染標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下,還可以使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)成本得到有效降低,更進(jìn)一步改進(jìn)資源利用效率。比如,在石油化學(xué)工業(yè)中,通常會運(yùn)用烴類選擇性氧化物,因?yàn)槠浠瘜W(xué)反應(yīng)極其易于發(fā)生氧化,在生成物產(chǎn)生方面存在著嚴(yán)峻的損壞與浸染。對此,針對化學(xué)反應(yīng)選擇性深化這一點(diǎn),必須把防止產(chǎn)生損壞生成物的反應(yīng)作為重點(diǎn)關(guān)注,進(jìn)而使化學(xué)工業(yè)沿著綠色生產(chǎn)發(fā)展,消除對環(huán)境污染的潛在危害。

二、化學(xué)工程和工藝中綠色化工技術(shù)運(yùn)用

(一) 要做好化學(xué)原料的選擇

化學(xué)工程工藝,化學(xué)原料是基礎(chǔ),是綠色化工的源頭保障。如果化工原料本身具有較強(qiáng)的毒害或腐蝕屬性,那么無論生產(chǎn)過程如何努力做好環(huán)保工作,都難以保證污染物的出現(xiàn)和流出。只有從源頭上把好關(guān),選取無毒無害或者毒害性不大的原料,并且明確具體工藝過程中的實(shí)際用量,從而在根本上把控化工原料的安全系數(shù)。通常情況下,天然的原料毒害性要弱于有機(jī)化合物,天然的動植物原料毒害性要弱于天然的礦石原料,因此在科學(xué)技術(shù)能夠達(dá)到要求的情況下,盡量選擇更優(yōu)的化工原料,不斷拓寬原料的來源渠道,并盡可能控制原料成本,使化工原料的提取和選用進(jìn)入良性循環(huán)。

(二) 清潔生產(chǎn)技術(shù)

在化學(xué)工程工藝生產(chǎn)中,綠色化工技術(shù)的應(yīng)用主要指的是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)以及環(huán)境友好型產(chǎn)品的使用。其中清潔生產(chǎn)技術(shù),簡單來說,指的就是沒有污染、沒有毒、沒有害以及沒有污染廢棄物排放的一種綠色生產(chǎn)技術(shù),像是綠色催化技術(shù),臨界流體技術(shù)以及輻射熱加工技術(shù),都屬于清潔生產(chǎn)技術(shù),并且廣泛地被應(yīng)用在了現(xiàn)代化冶金工程,現(xiàn)代印染工程以及煤氣加工生產(chǎn),甲醇合成,生活垃圾處理,還有海水淡化等化學(xué)工程項(xiàng)目中。比較常見的像是垃圾沼氣技術(shù),高效煤氣化技術(shù),風(fēng)能、太陽能發(fā)電技術(shù),都得到了很好的推廣。比如說超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用,就是使用一種溫度和壓強(qiáng)處在臨界狀態(tài)的流體當(dāng)作萃取劑,然后將所要萃取的物質(zhì)從混合物中萃取出來。而在海水淡化處理工程中,通過應(yīng)用綠色清潔生產(chǎn)技術(shù),可以針對海水展開鹽水分離,在海水分離的過程中,既可以獲取相當(dāng)程度的水資源,還可以生成一些Mg(OH)2,將處理后的Mg(OH)2物質(zhì)應(yīng)用在更多化學(xué)工程的清潔生產(chǎn)中。

(三) 生物技術(shù)

生物技術(shù),顧名思義,就是在化工工程工藝中,將生物化工與化學(xué)仿生學(xué)結(jié)合起來,即以微生物與細(xì)胞為主,將大量的可再生資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以完成化學(xué)品的生產(chǎn)。例如,生態(tài)環(huán)境中廣泛存在的酶,其在化工生產(chǎn)過程中并不存在污染物排放且反應(yīng)條件相對溫和。在以往的化工工程生產(chǎn)過程中,大多采用動植物內(nèi)部的有機(jī)原料,以便于后期能夠在自然環(huán)境下應(yīng)用煤炭或是石油。結(jié)合這一綠色化工技術(shù)應(yīng)用理念,技術(shù)人員可在丙烯胺的生成環(huán)境,將生物酶作為催化劑,以大幅度減少能源的消耗量。與此同時,其還不會帶來污染問題。

三、結(jié)論

為了能夠更好地響應(yīng)國家生態(tài)文明建設(shè)以及節(jié)能減排的發(fā)展號召,在今后的化學(xué)工程工藝生產(chǎn)中,還需要進(jìn)一步加大對綠色化工技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)力度,不單可以做到對自然環(huán)境的保護(hù),還可以提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率,提高對化學(xué)反應(yīng)原料的利用水平,使中國現(xiàn)代化的化學(xué)工程項(xiàng)目可以朝更加綠色生態(tài)化的發(fā)展方向邁進(jìn)。

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