《化学工程化学工程和工艺中绿色化工技术的应用》
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【摘 要】绿色化学是20世纪90年代在国际化学领域兴起的全球绿色革命.近年来,随着工业化的快速发展,由此带来的负面影响,包括自然资源的过渡开发,环境的严重污染,生态的肆意破坏,促使人类的环保意识日益增强.基于传统发展,结合绿色创新发展,集资源节约,高效利用和环境保护于一体,推进绿色化工技术的有序发展是探索化学工业节能,绿色和可持续发展以及大幅缓解工程与工艺污染的必经之路.
【关键词】化学工程;化学工程与工艺;绿色化工技术;应用
1研究綠色化学对化学工业节能的促进作用
1、1绿色化工技术内涵分析
绿色化工技术,又称可持续化学,是化学和化学工程的一个领域,致力于产品和工艺的设计,以尽量减少有害物质的使用和产生.环境化学则侧重于污染化学品对自然的影响,而绿色化工技术则侧重于环境化学的影响,包括防止污染和减少不可再生资源消耗的技术方法.绿色化工技术的首要目标,即更有效地利用资源和更安全地设计分子、材料、产品和工艺,可以在广泛的背景下实现.在日益关注化学污染和资源枯竭问题背景下,上世界90年代,欧美等发达国家的科研人员开始了绿色化工技术的研究工作,同时环境保护署和自然资源部等相关部门着手制定了相应的管理规范及技术标准,标志着化工行业环保问题从污染治理转向污染物源头控制.
1、2化学工程
化学工程是利用化学、物理、数学和经济学原理有效利用、生产、转化和运输化学品、材料和能源的工程分支.化学工程将化学物质、原材料、活细胞、微生物和能量转化为有用形式和产品的大规模工艺.在工厂设计和运行的许多方面,包括安全和危害评估、工艺设计和分析、控制工程、化学反应工程、施工规范和操作说明.化学工程在具体实施环节受到多种因素的影响,包括工艺条件、环境保护要求、政策法规、资金投入和安全标准等,这也就导致了在技术路线的选择上无法完全按照环保和绿色的要求进行.
2绿色化工技术在化工工程中的应用
2、1清洁生产技术
绿色化工技术被广泛的应用在化工工程中,在具体的应用过程中,工作人员可以积极应用清洁生产技术.清洁生产技术主要是对在化工生产过程中产生的各种废弃物进行处理,通过对废弃物进行处理能够防止废弃物对周围环境所造成的污染.虽然我国地大物博有许多能源和资源,但是水资源一直是我国比较紧缺的,因此相关人员可以积极应用清洁生产技术来对部分水资源进行淡化处理.通过这样的方式能够有效缓解我国水资源短缺的问题,同时也能为化工工程的生产奠定良好的基础.清洁生产技术目前还并不成熟,仍然处于发展阶段,但是清洁生产技术具有良好的应用前景,我国需要投入足够的时间和精力来对清洁生产技术进行研发,使其走向成熟和完善,将其充分应用在化工工程中,能够推动化工工程得到更好的发展.
2、2生物技术
生物技术简单来说就是在生产发展的过程中利用各种微生物来进行生产工作,在应用微生物的过程中需要充分考虑化工工程的实际生产情况,不同的微生物可以改变不同化学物质本身的功能,如果微生物的选择不当,则会直接影响化工工程的顺利进行.生物技术对于绿色化工技术来说是十分重要的组成部分,在具体的生产发展过程中可以采用生物酶来制作丙烯酰氨,通过这样的方式能够使得整个生产过程极具环保效果,而且制备出的丙烯酰胺能够更好的满足人们的使用需求,无论是功能还是性能方面都远远高于利用传统技术而制作出来的丙烯酰胺.
2、3无污染原料
由于化工行业本身具备的特殊性质,使其与人们的日常生活有着十分紧密的联系,也正是因为这样的特点,使得社会对于化工行业的生产发展有着更加严格的要求,人们会将更多的注意力放在环境保护方面.如果化工行业在生产发展的过程中出现了严重污染环境的情况,不仅会阻碍化工企业的发展,同时还会带来不良的社会影响.在传统的发展过程中,无论是煤炭还是石油,在使用的过程中都会产生大量的有害物质,这些有害物质会对大气环境造成严重的污染,而且煤炭和石油的能源转化率还非常低.因此,想要从根本上减少污染问题的出现,则必须要对原有的原材料进行转变,要积极应用无污染原料.
2、4工艺流程优化
在传统的化工生产过程中,会产生许多废弃物质,想要处理这些废弃物则需要投入较多的时间和精力,而且在处理的过程中还会对生态环境造成极为恶劣的影响,但是在生产过程中积极应用绿色化工技术则能有效解决这一问题,通过应用绿色化工技术可以对整个化工工艺流程进行优化.化工工程在进行化学反应的过程中会产生许多残留物质,这些残留物质会对周围的生态环境产生一定的影响,工作人员可以积极应用绿色化工技术来对残留物质进行无害化的处理,这样能够有效减少对生态环境所造成的影响,进而更好的实现绿色生产的发展目标.
3绿色化工技术在化工工程领域的发展方向
3、1将二氧化碳技术更好的应用在化工工程领域
绿色化工技术开发的核心就是能够实现低碳以及排放量减.促进节能减排目标的实现,要从对二氧化碳技术的完善入手,二氧化碳是一种合作媒介,能够在大量的有机化学品的生产过程中得到广泛的应用,例如在水杨酸以及冰乙酸的生产过程中就应用了二氧化碳技术.我国在二氧化碳和甲烷合成气体技术上也取得了很大的成就,从长期开发水平来看,使用光催化技术可以有效地清除二氧化碳,并能够将二氧化碳转化为化学燃料,比如甲醇、甲醛以及一氧化碳等化学燃料,有效的实现了资源的节约.
3、2开发更多低碳原料应用于化工工程领域
由于多种天然资源的过度利用,化石资源逐渐不足.在生产过程中,生物质原料具有很多的优势,它能使生产过程更加环保节能.并且相比生物乙醇生产技术而言,在生物质的生产过程中对石油原料的需求更小.今后在低碳原料开发中,裂解油、汽油合成气以及水解葡萄糖都会作为未来发展的重点纤维素转化技术.
3.3积极推广绿色化工制氢技术在化工工程领域的应用
在绿色化学生产过程中,氢气是很常见的化学物质,氢气也是未来绿色和清洁能源发展的重要趋势.通过化石资源、生物质、化学键断裂技术或者水资源等技术就能够获得大量的氢气.地球上具有丰富的水资源,水资源是制造氢气的重要原料,结合光合作用,太阳能可直接转化为制造氢原料的碳水化合物,传统的氢气在化石资源的制造过程中逐渐转变为绿色的化学氢制造技术.
结束语：
综上所述,本文主要对我国化工工程中国呢的绿色化工技术问题进行了一系列的研究,并进一步探讨了如何在化工工程中进行有效的绿色化工技术应用的相关策略.在科学技术飞速发展的今天,化工领域也有了新的创新,绿色化工技术的应用为我国化工工程的可持续发展提供了可能,为环境保护工作做出了突出的贡献,降低了由化工生产而造成出现环境污染的情况发生,未来仍将在化学工程中深化绿色化工技术的应用,为化工行业创造出更加有利的生产环境.
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（作者单位：沈阳富创精密设备股份有限公司）
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