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一、绿色化学工程的概念
绿色化工是利用各种合成或天然高新技术,使用各种无毒、无公害的原料,或者以可再生资源为工艺原料,实现原料的绿色化;使用绿色化的原料在绿色化的催化剂、绿色化溶剂、绿色化助剂的作用下进行反应,实现化学反应绿色化;获得不影响环境的绿色化工产品;并使原材料全部转变成所需要的环保型化工产品,废水、废气和废渣零排放,避免影响环境,使化学工业环境污染的治理,从先污染后治理,转向从源头上根治环境污染。
绿色化工是指在化工产品生产过程中,从工艺源头上推行源头消减,进行生产过程的优化集成、废物再利用与资源化,从而降低了成本,减少废弃物的排放,降低产品全生命周期对周围生态的不良影响。
二、绿色化学工程的优点
绿色化工通过技术革新的手段,使物料得到有效利用,将污染物消灭在生产过程中,从源头上使废物不再产生,从而消除污染,彻底改变以前先污染后治理的局面,使化工污染控制过程,实现由末端控制向生产全过程控制转变。绿色化工是降低化工污染的最有效手段,它转变经济增长方式,保障经济与环境保护协调发展。绿色化工不但环境效益高,而且能产生很高的经濟效益,实现环境效益与经济效益的同步增长。绿色化工通过改进工艺技术和设备,能够最大限度地提高资源和能源的利用率,合理利用资源,提高经济效益。
三、绿色化学在生产中的体现
根据当下的环境氛围,我国绿色化学工程的开发和应用都有了一定的发展。现阶段,我国的绿色化学生产体现在下面几个方面。
(一)选用无毒、无害化学原料。从化学原料的选择入手,尽量选择无毒、无害,并且可进行再生利用的化学原料来进行化学产品的生产和制作。原料的选择是影响着化学生产过程和生产工艺重要原因之一。绿色化学工程与工艺是保证在化学工业生产过程中进行无污染操作,使用无毒无害的化学原料,在化学工业生产的起始就采取有效防治手段。
(二)采用绿色高效的化学催化剂
目前我国也正在积极的研究这样技术,如采用绿色生物仿生催化剂。绿色高效的化学催化剂的使用是非常必要的。石油化工反应中烷烃氧化反应时碳氢键是相当惰性的,通常情况下需要苛刻的反应条件,如高温高压才能使之活化。采用新型的绿色生物仿生催化剂,能够实现在温和条件下对分子氧的活化,在烷烃的氧化反应中表现出很高的催化活性和选择性,因此绿色仿生催化剂使用也是绿色工学工程与工艺所追求的方向之一。
(三)提高化学反应的选择性
采用先进工艺和使用选择性高的试剂等手段提高化学反应的选择性,可以降低成本,节约资源,减少环境污染。如石油化工中经常会发生的反应——如以上所说的烷烃类选择性氧化反应,这一类反应具有强放热性的特性,其目的产物不稳定,有时有些产品还具有异构体形式,在各类的催化反应中此反应的选择性最低,采用选择性高的试剂,提高反应选择性,从而能够获得更多的最终产物。
四、绿色化学有效地推动了化学工业行业的发展
如今,由化学及化学工业提供的各类产品对生态环境及人体健康造成的危害越来越大。绿色科技通过将无公害、无毒性、无污染、绿色环保等技术融入产品的研发当中,从根源上解决了化学工业给生态环境造成的污染,有效地推进了化学工业向绿色化的发展进程。
五、绿色化学在各个领域中的具体应用
(一)绿色化学在污水处理技术中的应用。随着工业化进程的大力推进,水污染日益严重,污水处理已经上升为一个亟待解决的问题。由于水资源具有不同于其他自然资源的有限性及不可再生性,污水处理要求我们必须严格遵循绿色、可持续的特点。于是,清洁的水处理技术应运而生。电化学法等绿色的水处理新技术在众多国内外领先水处理技术中凸显出来,表现出巨大的潜力。它们的出现,成功地解决了常规处理法存在的诸多问题,同时,还具有适用性广、设备简单、处理效果好、无二次污染等特点。绿色化工在污水处理技术上的应用越来越广泛,其未来的发展前景十分广阔。
(二)绿色化学在环保涂料开发中的应用。众所周知,涂料是装修选材中的必需品,同时,它又是现代社会仅次于汽车尾气污染的第二大污染源。传统的涂料多为合成涂料,涂料中的 VOC 排入大气后,还会与空气中的氮氧化物作用,生成光化学烟雾,造成更加严重的二次污染,对人体健康带来更严重的威胁。同时,涂料还会造成对水资源的污染,加大水污染治理难度。更为严重的是,合成材料对生态环境的破坏极为严重,其毒性、致畸性、致病性、致癌性正成为威胁人类社会发展的一大杀手。许多工厂都开始积极地应用绿色科技,以此来开发绿色产品、改进工艺和设备、优化配置、降低 VOC、清洁生产、最大限度的减少污染。乳胶漆、固体涂料、无机矿物涂料等绿色涂料的诞生,正在使涂料生产向着无毒无害、产品更优、科技含量更高的方向发展。
(三)绿色化学在化工生产中的应用。人类周围各种用品的制造和扩大化生产都离不开化工生产,而要实现对环境无害的、原料和工艺优化的、并且具有可行性的工艺流程,就必须在合成、催化、分离、提纯和分析等多个环节采用绿色科技。其中,原料和产品的绿色化正成为当今绿色化学研究的主流就以催化剂的发展为例,传统的化工反应,多采用较浓的酸、碱作为催化剂。虽然在一定程度上,加快了反应速率,缩短了反应到合成的时间。但是,其产生的废料、废渣严重破坏了生态环境,对设备的腐蚀大大增加了生产成本,加之其回收的不彻底性,严重影响了生产的效益,更对环境造成了不可估量的污染。为了解决这一矛盾,生物催化剂应运而生,膜技术广泛应用,离子交换树脂、分子筛、纳米管作为新的催化剂载体带动了催化剂的绿色化。为了顺应绿色科技的时代大潮,各工厂应适当应用绿色科技,只有这样才能生产出高质量、低能耗的产品。
六、化学工程中发展绿色化学的必要性
(一)发展绿色化工有利于国民经济的可持续发展。自然资源是有限的,如果我们一味坚持现有的粗狂型经济发展模式,必会造成各种重要的不可再生资源及能源过度消耗,从而导致生产资料的价格不断上涨,这样一来经济发展必然会受到一定程度上的制约。因此,必须一改这种传统模式,对各种废物进行还原再利用,这样能够有效地缓解经济快速增长带来的资源过渡消耗的问题,控制污染物的排放,进而实现经济的快速、持续、稳定发展。
(二)发展绿色化工有利于生态环境的优化。就可持续发展而言,绿色化工主要是依赖各种绿色资源的不断供给,以此来达到持续利用性的目的。因此,必须按照科学发展观中要求的可持续发展原则,降低自然资源的过度消耗,加大绿色科技的发展力度,提高资源的利用率,并采取有效措施控制和防范环境污染的发生。
(三)发展绿色化工有利于人类新文明的铸造。为了实现人与自然之间协调、平等、和睦的新型关系这一目标,人类必须改变以牺牲自然环境为代价的发展理念。应着眼于发展绿色化工,以此来确保人与自然之间的协调发展,从而为人类铸造一个新的文明。
总之,由于我国资源和能源消耗呈持续增长趋势,我们面临的环保压力日益增大。大力发展绿色化工,节约能源,降低污染,是实现可持续发展的必然选择。
绿色化工是利用各种合成或天然高新技术,使用各种无毒、无公害的原料,或者以可再生资源为工艺原料,实现原料的绿色化;使用绿色化的原料在绿色化的催化剂、绿色化溶剂、绿色化助剂的作用下进行反应,实现化学反应绿色化;获得不影响环境的绿色化工产品;并使原材料全部转变成所需要的环保型化工产品,废水、废气和废渣零排放,避免影响环境,使化学工业环境污染的治理,从先污染后治理,转向从源头上根治环境污染。
绿色化工是指在化工产品生产过程中,从工艺源头上推行源头消减,进行生产过程的优化集成、废物再利用与资源化,从而降低了成本,减少废弃物的排放,降低产品全生命周期对周围生态的不良影响。
二、绿色化学工程的优点
绿色化工通过技术革新的手段,使物料得到有效利用,将污染物消灭在生产过程中,从源头上使废物不再产生,从而消除污染,彻底改变以前先污染后治理的局面,使化工污染控制过程,实现由末端控制向生产全过程控制转变。绿色化工是降低化工污染的最有效手段,它转变经济增长方式,保障经济与环境保护协调发展。绿色化工不但环境效益高,而且能产生很高的经濟效益,实现环境效益与经济效益的同步增长。绿色化工通过改进工艺技术和设备,能够最大限度地提高资源和能源的利用率,合理利用资源,提高经济效益。
三、绿色化学在生产中的体现
根据当下的环境氛围,我国绿色化学工程的开发和应用都有了一定的发展。现阶段,我国的绿色化学生产体现在下面几个方面。
(一)选用无毒、无害化学原料。从化学原料的选择入手,尽量选择无毒、无害,并且可进行再生利用的化学原料来进行化学产品的生产和制作。原料的选择是影响着化学生产过程和生产工艺重要原因之一。绿色化学工程与工艺是保证在化学工业生产过程中进行无污染操作,使用无毒无害的化学原料,在化学工业生产的起始就采取有效防治手段。
(二)采用绿色高效的化学催化剂
目前我国也正在积极的研究这样技术,如采用绿色生物仿生催化剂。绿色高效的化学催化剂的使用是非常必要的。石油化工反应中烷烃氧化反应时碳氢键是相当惰性的,通常情况下需要苛刻的反应条件,如高温高压才能使之活化。采用新型的绿色生物仿生催化剂,能够实现在温和条件下对分子氧的活化,在烷烃的氧化反应中表现出很高的催化活性和选择性,因此绿色仿生催化剂使用也是绿色工学工程与工艺所追求的方向之一。
(三)提高化学反应的选择性
采用先进工艺和使用选择性高的试剂等手段提高化学反应的选择性,可以降低成本,节约资源,减少环境污染。如石油化工中经常会发生的反应——如以上所说的烷烃类选择性氧化反应,这一类反应具有强放热性的特性,其目的产物不稳定,有时有些产品还具有异构体形式,在各类的催化反应中此反应的选择性最低,采用选择性高的试剂,提高反应选择性,从而能够获得更多的最终产物。
四、绿色化学有效地推动了化学工业行业的发展
如今,由化学及化学工业提供的各类产品对生态环境及人体健康造成的危害越来越大。绿色科技通过将无公害、无毒性、无污染、绿色环保等技术融入产品的研发当中,从根源上解决了化学工业给生态环境造成的污染,有效地推进了化学工业向绿色化的发展进程。
五、绿色化学在各个领域中的具体应用
(一)绿色化学在污水处理技术中的应用。随着工业化进程的大力推进,水污染日益严重,污水处理已经上升为一个亟待解决的问题。由于水资源具有不同于其他自然资源的有限性及不可再生性,污水处理要求我们必须严格遵循绿色、可持续的特点。于是,清洁的水处理技术应运而生。电化学法等绿色的水处理新技术在众多国内外领先水处理技术中凸显出来,表现出巨大的潜力。它们的出现,成功地解决了常规处理法存在的诸多问题,同时,还具有适用性广、设备简单、处理效果好、无二次污染等特点。绿色化工在污水处理技术上的应用越来越广泛,其未来的发展前景十分广阔。
(二)绿色化学在环保涂料开发中的应用。众所周知,涂料是装修选材中的必需品,同时,它又是现代社会仅次于汽车尾气污染的第二大污染源。传统的涂料多为合成涂料,涂料中的 VOC 排入大气后,还会与空气中的氮氧化物作用,生成光化学烟雾,造成更加严重的二次污染,对人体健康带来更严重的威胁。同时,涂料还会造成对水资源的污染,加大水污染治理难度。更为严重的是,合成材料对生态环境的破坏极为严重,其毒性、致畸性、致病性、致癌性正成为威胁人类社会发展的一大杀手。许多工厂都开始积极地应用绿色科技,以此来开发绿色产品、改进工艺和设备、优化配置、降低 VOC、清洁生产、最大限度的减少污染。乳胶漆、固体涂料、无机矿物涂料等绿色涂料的诞生,正在使涂料生产向着无毒无害、产品更优、科技含量更高的方向发展。
(三)绿色化学在化工生产中的应用。人类周围各种用品的制造和扩大化生产都离不开化工生产,而要实现对环境无害的、原料和工艺优化的、并且具有可行性的工艺流程,就必须在合成、催化、分离、提纯和分析等多个环节采用绿色科技。其中,原料和产品的绿色化正成为当今绿色化学研究的主流就以催化剂的发展为例,传统的化工反应,多采用较浓的酸、碱作为催化剂。虽然在一定程度上,加快了反应速率,缩短了反应到合成的时间。但是,其产生的废料、废渣严重破坏了生态环境,对设备的腐蚀大大增加了生产成本,加之其回收的不彻底性,严重影响了生产的效益,更对环境造成了不可估量的污染。为了解决这一矛盾,生物催化剂应运而生,膜技术广泛应用,离子交换树脂、分子筛、纳米管作为新的催化剂载体带动了催化剂的绿色化。为了顺应绿色科技的时代大潮,各工厂应适当应用绿色科技,只有这样才能生产出高质量、低能耗的产品。
六、化学工程中发展绿色化学的必要性
(一)发展绿色化工有利于国民经济的可持续发展。自然资源是有限的,如果我们一味坚持现有的粗狂型经济发展模式,必会造成各种重要的不可再生资源及能源过度消耗,从而导致生产资料的价格不断上涨,这样一来经济发展必然会受到一定程度上的制约。因此,必须一改这种传统模式,对各种废物进行还原再利用,这样能够有效地缓解经济快速增长带来的资源过渡消耗的问题,控制污染物的排放,进而实现经济的快速、持续、稳定发展。
(二)发展绿色化工有利于生态环境的优化。就可持续发展而言,绿色化工主要是依赖各种绿色资源的不断供给,以此来达到持续利用性的目的。因此,必须按照科学发展观中要求的可持续发展原则,降低自然资源的过度消耗,加大绿色科技的发展力度,提高资源的利用率,并采取有效措施控制和防范环境污染的发生。
(三)发展绿色化工有利于人类新文明的铸造。为了实现人与自然之间协调、平等、和睦的新型关系这一目标,人类必须改变以牺牲自然环境为代价的发展理念。应着眼于发展绿色化工,以此来确保人与自然之间的协调发展,从而为人类铸造一个新的文明。
总之,由于我国资源和能源消耗呈持续增长趋势,我们面临的环保压力日益增大。大力发展绿色化工,节约能源,降低污染,是实现可持续发展的必然选择。