化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)用研究

張楠

摘 要：化工行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)面臨生產(chǎn)效益和生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)的矛盾，只有以綠色可持續(xù)的發(fā)展理念才能突破原有的行業(yè)發(fā)展模式，加快推動(dòng)化工行業(yè)走上健康發(fā)展道路。在化學(xué)工程與工藝中，綠色化工技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，本文就這一議題進(jìn)行了探討，從綠色化工技術(shù)的開發(fā)以及綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用方面進(jìn)行了論述，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：綠色技術(shù)、開發(fā)、應(yīng)用、化學(xué)工程工藝

1引言

我國是化工生產(chǎn)大國，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位。在我國富國強(qiáng)民的發(fā)展道路上，加強(qiáng)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平是十分必要且十分重要的。在“十四五”規(guī)劃中，國家對(duì)我國的化工產(chǎn)業(yè)尤其是新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，并提出了更高的要求。新形勢(shì)下，加快高端化工產(chǎn)品技術(shù)研究創(chuàng)新，推動(dòng)綠色化工技術(shù)發(fā)展應(yīng)用是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注和研究的重要內(nèi)容。

2化學(xué)工程工藝與綠色化工技術(shù)概述

化學(xué)工程工藝是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)、加工目標(biāo)的相關(guān)技術(shù)，是我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。綠色化工技術(shù)指的是綠色化學(xué)的一個(gè)分支，這一概念源自上世紀(jì)九十年代，具體是從化學(xué)原料的安全性、化學(xué)工藝生產(chǎn)過程的節(jié)能環(huán)保性、反應(yīng)原子的經(jīng)濟(jì)性以及化學(xué)產(chǎn)物的環(huán)境友好性等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過制定相應(yīng)的優(yōu)化策略來實(shí)現(xiàn)化工工程與工藝能耗的降低，污染物的減少以及資源利用的最大化目標(biāo)。在環(huán)保政策日益收緊的今天，綠色化工技術(shù)與化學(xué)工程工藝技術(shù)的融合也更緊密，通過綠色理念支持下的化工技術(shù)應(yīng)用，使化學(xué)工程工藝能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

3綠色化工技術(shù)開發(fā)

在化學(xué)工程工藝中，綠色化工技術(shù)的開發(fā)主要集中在以下方面：

一是化學(xué)原料的綠色化使用?；瘜W(xué)原料選擇不僅要從性能品質(zhì)方面進(jìn)行考慮，具有較少的雜質(zhì)和良好的原料性能，而且還要盡可能采用化學(xué)反應(yīng)條件簡單的原料，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物少，廢棄物少，避免產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。如采用天然生物質(zhì)作為原料，避免使用合成物質(zhì)。

二是化學(xué)催化劑的合理選擇。化學(xué)反應(yīng)中的催化劑應(yīng)避免產(chǎn)生催化劑中毒現(xiàn)象，使催化劑保持較高的催化效率，降低催化劑用量;同時(shí)應(yīng)采用無毒型催化劑，采用可再生催化劑，減少催化劑廢棄物的處理負(fù)擔(dān)。

三是工藝設(shè)備能耗降低?；瘜W(xué)工程工藝中的生產(chǎn)設(shè)備眾多，電能和熱能是最為典型的能耗類型，通過優(yōu)化設(shè)備的類別、數(shù)量、使用條件和運(yùn)行參數(shù)，使化學(xué)工程工藝的能耗降低。

4綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用

一，減少化工生產(chǎn)過程中介質(zhì)對(duì)工藝設(shè)備的損耗、減少水電資源的消耗。如對(duì)發(fā)電工藝中的脫硫系統(tǒng)中進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化，將石膏漿液旋流器設(shè)置在高層，通過溢流自動(dòng)進(jìn)入到廢水旋流器，有效減少了生產(chǎn)設(shè)備的使用，降低能耗，減少成本。對(duì)脫硫廢水絮凝處理過程中管道堵塞的問題，可采用工藝優(yōu)化的方法，在初沉池和澄清池底部管道口處設(shè)置壓縮空氣系統(tǒng)，有效提高工藝生產(chǎn)效率。在化工生產(chǎn)的廢水處理中，添加的化學(xué)藥劑容易引起二次污染，針對(duì)這一問題可通過使用不產(chǎn)生二次污染的處理劑，同時(shí)對(duì)處理劑的使用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，通過科學(xué)調(diào)控處理劑的使用參數(shù)，提高化工廢水處理質(zhì)量，減少二次污染。

二，降低二氧化碳排放量。采用二氧化碳捕集分離技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳排放量的嚴(yán)格控制。目前二氧化碳捕集技術(shù)越來越多，包括吸附法、膜吸收法和化學(xué)吸收法等。吸附法是利用固體吸附劑選擇性地吸附工業(yè)混合廢氣中的二氧化碳，再通過減壓或升溫的方式將二氧化碳釋放出來，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的控制性收集和分離。上述方法中要求固體吸附劑具備對(duì)二氧化碳較高的選擇吸附性，同時(shí)還要具備良好的動(dòng)力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)多次循環(huán)仍能夠保持較好的吸附和解析性能。膜吸收法是通過膜兩側(cè)的壓力差促進(jìn)氣體在膜內(nèi)的溶解和擴(kuò)散從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣中二氧化碳的分離目標(biāo)。對(duì)于化工企業(yè)來說，燃煤煙氣中含有大量的雜質(zhì)，如飛灰、脫硫劑顆粒等，這些雜質(zhì)對(duì)膜的材質(zhì)和性能有特殊的要求，既要具備良好的強(qiáng)度和韌度，同時(shí)還要盡可能不發(fā)生堵塞或污染，保證膜的使用壽命更長?；瘜W(xué)吸收法是利用特定的吸收劑與工業(yè)廢氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，形成不穩(wěn)定的鹽，然后再分解釋放出二氧化碳。該方法的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)工業(yè)廢氣處理負(fù)荷大，對(duì)二氧化碳的吸收效果好，應(yīng)用前景較好。

三，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的零排放目標(biāo)。工業(yè)廢水零排放目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，基本原則是對(duì)水資源進(jìn)行嚴(yán)格的過程控制。現(xiàn)階段火電廠生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢水主要是脫硫廢水、循環(huán)排污水以及再生廢水。脫硫廢水中含有高濃度的污染物，是火廠污染物處理和環(huán)保管理工作的重點(diǎn)。針對(duì)這部分高濃度脫硫廢水，可采用多種化學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理，如化學(xué)沉淀法、離子交換法、電絮凝法、反滲透法、蒸發(fā)結(jié)晶法等。而基于綠色化工技術(shù)的理念，越來越多的火電廠已經(jīng)從傳統(tǒng)的單一處理技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)化的綜合處理工藝，使多種廢水處理技術(shù)取長補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，發(fā)揮出技術(shù)協(xié)同的綜合優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用效果很好。為了實(shí)現(xiàn)零排放的目標(biāo)，可利用煙道氣來處理廢水中的污染物，使廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為結(jié)晶析出，可作為化工原料利用。還可以將脫硫廢水與煙氣除灰合二為一，采用一體化處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)保管理目標(biāo)，既降低了灰水中的重金屬物和懸浮物，又去除了廢水中的有機(jī)物。另外，還可將脫硫廢水輸送到排渣水中進(jìn)行共同處理，起到減輕后續(xù)廢水處理負(fù)擔(dān)，提高廢水處理效率，在工業(yè)廢水零排放工作中發(fā)揮出積極作用。

5結(jié)語

在新的時(shí)代背景下和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，化工產(chǎn)業(yè)必須加快走綠色可持續(xù)的發(fā)展道路，始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在綠色化工技術(shù)上不斷取得新突破，如此，才能適應(yīng)國家和行業(yè)發(fā)展的重大需求，才能搶占市場(chǎng)的技術(shù)制高點(diǎn)，在國家發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮出更多的積極力量。

參考文獻(xiàn)：

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