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[摘 要]近年来,随着人类使用化工产品程度不断的加深,化学物质造成的各种污染也不断危害着我们的生活,威胁着人类的身体健康,因此对化工材料的节能提出更高层次的要求。绿色化学化工技术可以通过对生产技术、生产工艺和设备进行改造,积极采用环保型材料,减少化工生产过程中三废排放,实现或者接近零污染排放的目的。本文在此从绿色化学化工的几个工艺要点出发,对其具体的应用做了详细的研究。
[关键词]化学工程;绿色工艺;应用
中图分类号:F426.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0028-01
前言:绿色化学与工艺是指利用化学技术和化学方法,减少或者消除对人类及环境有害物质的使用和产生,使化工生产与环境友好共存。利用化学的方法从根本上减少环境污染的产生, 是消除污染的根本方法,是一种可持续发展的生态模式。
一、绿色化学工程工艺技术概述
绿色化学工程与工艺就是用化学的方法和技术去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。从而提高环境的保护效率,增强资源的可持续使用的效率。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。
绿色化学工程将保护生态环境和提高资源的利用率抬到实质,自然环境得到了有效的保护,原来只能废弃的垃圾也做到了成功的再回收利用。这样看来,绿色化学工程与工艺就成为了新时代所倡导的新词汇,它成功的成为了保护环境资源的有效手段,而技术的进步,城市污染的减少,从而提升我们赖以生存的环境条件。
二、绿色化学工程的几个工艺技术要点
1、合理运用绿色化学原料
在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。
2、采用无毒无害的化学催化剂
近年来,化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中,而催化剂对提高反应速率有着明显的效果,所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。目前,应用比较广泛溶剂多是都是具有挥发性的有机化合物组成,这些物质一旦挥发到空气中,就会对空气环境造成破坏,而绿色化学化工基本问题就是研究这些有机溶剂的替代品,利用水、酒精等无毒无害的溶液进行化学反应,从而减少对环境的危害。
3、提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有強放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2.在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。
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。
三、绿色化工技术在工业中的具体应用
1、环境治理
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。
2、生物技术有机结合
在可持续发展理念推进下,生物技术也不断得以升级,生物技术也可理解成为生物工程,其中包括生物化工以及仿生学两部分。生物技术利用生物科技进行生产与加工,如常见的生物酶技术,生物酶是一种具有催化作用的有机物,该种有机物可具有超高应用价值,加之其污染系数较小,故此被广泛的应用到各领域之中。例如纺织领域,通过氧化还原酶的作用促使衣物处于仿旧状态等。生物技术的使用符合绿色化学工程工艺的要求,因此将生物技术与绿色化学工程工艺相互结合,可进一步的深人落实化学工程节能理念,并改变传统化学生产工艺模式,共同打造绿色环保社会。
3、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。
4、海水淡化技术
在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。
四、结语
综上,绿色化工技术的出现对我国化学工程工艺产生了积极的影响,大大减少了化学产品生产加工过程中产生的有毒、有害物质。实际中要注重研究全新的生产技术和生产工艺,改进催化剂类型,采用环境友好型材料,实现最低的废物排放量及最高的原子利用效率,实现经济与环境可持续发展。
参考文献
【1】 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.
【2】 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)
[关键词]化学工程;绿色工艺;应用
中图分类号:F426.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0028-01
前言:绿色化学与工艺是指利用化学技术和化学方法,减少或者消除对人类及环境有害物质的使用和产生,使化工生产与环境友好共存。利用化学的方法从根本上减少环境污染的产生, 是消除污染的根本方法,是一种可持续发展的生态模式。
一、绿色化学工程工艺技术概述
绿色化学工程与工艺就是用化学的方法和技术去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。从而提高环境的保护效率,增强资源的可持续使用的效率。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。
绿色化学工程将保护生态环境和提高资源的利用率抬到实质,自然环境得到了有效的保护,原来只能废弃的垃圾也做到了成功的再回收利用。这样看来,绿色化学工程与工艺就成为了新时代所倡导的新词汇,它成功的成为了保护环境资源的有效手段,而技术的进步,城市污染的减少,从而提升我们赖以生存的环境条件。
二、绿色化学工程的几个工艺技术要点
1、合理运用绿色化学原料
在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。
2、采用无毒无害的化学催化剂
近年来,化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中,而催化剂对提高反应速率有着明显的效果,所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。目前,应用比较广泛溶剂多是都是具有挥发性的有机化合物组成,这些物质一旦挥发到空气中,就会对空气环境造成破坏,而绿色化学化工基本问题就是研究这些有机溶剂的替代品,利用水、酒精等无毒无害的溶液进行化学反应,从而减少对环境的危害。
3、提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有強放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2.在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。
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。
三、绿色化工技术在工业中的具体应用
1、环境治理
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。
2、生物技术有机结合
在可持续发展理念推进下,生物技术也不断得以升级,生物技术也可理解成为生物工程,其中包括生物化工以及仿生学两部分。生物技术利用生物科技进行生产与加工,如常见的生物酶技术,生物酶是一种具有催化作用的有机物,该种有机物可具有超高应用价值,加之其污染系数较小,故此被广泛的应用到各领域之中。例如纺织领域,通过氧化还原酶的作用促使衣物处于仿旧状态等。生物技术的使用符合绿色化学工程工艺的要求,因此将生物技术与绿色化学工程工艺相互结合,可进一步的深人落实化学工程节能理念,并改变传统化学生产工艺模式,共同打造绿色环保社会。
3、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。
4、海水淡化技术
在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。
四、结语
综上,绿色化工技术的出现对我国化学工程工艺产生了积极的影响,大大减少了化学产品生产加工过程中产生的有毒、有害物质。实际中要注重研究全新的生产技术和生产工艺,改进催化剂类型,采用环境友好型材料,实现最低的废物排放量及最高的原子利用效率,实现经济与环境可持续发展。
参考文献
【1】 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.
【2】 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)