化學(xué)工程與工藝中的綠色化工技術(shù)應(yīng)用分析

王磊

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境狀況日益惡化，環(huán)境污染狀況越來越嚴(yán)重。 在影響環(huán)境的這些不利因素中，化學(xué)工業(yè)的污染是最嚴(yán)重和最嚴(yán)重的。由于化學(xué)工業(yè)對環(huán)境有害，因此，我們需要在化學(xué)工程和技術(shù)中引入綠色化學(xué)技術(shù)。本文主要討論綠色化學(xué)技術(shù)的重要性，綠色化學(xué)技術(shù)在化學(xué)工程技術(shù)中的研究與開發(fā)以及綠色化學(xué)技術(shù)在化學(xué)工程技術(shù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程與工藝;綠色化工技術(shù);應(yīng)用

引言

化學(xué)工程科學(xué)的進(jìn)步極大地改善了社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的生活水平，但也對自然環(huán)境造成了巨大破壞。化學(xué)工程科學(xué)的潛在負(fù)面影響已隨著時(shí)間的流逝而受到影響。社會的和諧發(fā)展與人們正常生活的需要，因此迫切需要解決這些問題。以下是化學(xué)工程技術(shù)的綠色化學(xué)技術(shù)的簡要討論。

1 化學(xué)工程和工藝中的綠色化工技術(shù)的研發(fā)

1.1合理的選擇化學(xué)的原料

綠色化工技術(shù)雖然在一定的程度上解決環(huán)境污染的問題，但是如果只是抱著出現(xiàn)問題才去解決的心態(tài)，就會十分的被動。所以說應(yīng)該從源頭入手，從根本上去解決污染的問題。當(dāng)在發(fā)展工藝以及化工科學(xué)技術(shù)的時(shí)候，就應(yīng)該在選材上做一些改善。比如可以使用一些沒有污染性的材料或者是沒有毒的一些材料、催化劑等。這樣就可以在化工生產(chǎn)的時(shí)候達(dá)到零排放零污染的效果，對環(huán)境的保護(hù)也是十分有利的。一般來說，像樹木這些自然界的野生植物纖維或者是像稻草麥秸這樣的農(nóng)業(yè)上的副產(chǎn)物等都可以當(dāng)成原料進(jìn)行加工，這些就是我們常見的沒有害的物質(zhì)。在氫氣的產(chǎn)生方面還可以使用生物質(zhì)進(jìn)行氣化作用。以上所述都是從根源上解決污染問題的方案。

1.2提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

為了達(dá)到事半功倍的效果，通常情況下都應(yīng)該在綠色化工技術(shù)的實(shí)施中對化學(xué)反應(yīng)的選擇性進(jìn)行一定的提高。一般來說在能夠保證環(huán)境污染減少達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的前提條件下，還應(yīng)該盡可能地實(shí)現(xiàn)將化學(xué)工藝的成本大幅度的降低，從而實(shí)現(xiàn)對資源使用率的提高。此外，對于化學(xué)反應(yīng)的選擇性來說，為了有效地進(jìn)行化學(xué)工業(yè)的綠色化生產(chǎn)，所以應(yīng)當(dāng)關(guān)注的最為重要的就是對出現(xiàn)損害生成物的反應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的有效預(yù)防，從而減小來自化工對于環(huán)境的污染。比如，在石油化學(xué)工業(yè)中，大多數(shù)情況下，一般來說都會使用烴類選擇性氧化物。但是烴類物質(zhì)選擇性氧化物化學(xué)反應(yīng)是很容易發(fā)生的，所以說它的氧化就會很容易產(chǎn)生。那么它在生成物產(chǎn)生的這個(gè)過程中就會存在著污染以及對環(huán)境的損害作用。

2 化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于冶金、海水淡化等領(lǐng)域，在生產(chǎn)過程中有毒有害物質(zhì)較少，并通過清潔生產(chǎn)技術(shù)將廢物和其他污染物控制在正常范圍內(nèi)。例如，海水淡化主要是通過清潔和可行的化學(xué)方法在海水附近進(jìn)行操作的。原材料主要是豐富的海水，淡水是最基本的產(chǎn)品。在整個(gè)生產(chǎn)過程中使用的生產(chǎn)技術(shù)不會對環(huán)境造成太明顯的污染。將端羧基超支化聚酯引入到以羥基乙叉二膦酸、水解聚馬來酸酐、聚丙烯酸為主要成分的傳統(tǒng)阻垢劑配方中，研制出一種具有環(huán)保功能的低磷復(fù)配高效阻垢劑，采用靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)評價(jià)了該低磷阻垢藥劑的阻垢性能，并使用SEM和XRD考察了復(fù)配藥劑對垢樣形貌和晶體結(jié)構(gòu)的影響。

2.2開發(fā)環(huán)境友好型產(chǎn)品

伴隨我國化學(xué)工程的高速發(fā)展，其對環(huán)境的破壞力不斷增大，為了更加有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，生產(chǎn)先進(jìn)的環(huán)境友好型產(chǎn)品特別重要。環(huán)境友好型產(chǎn)品主要指的是產(chǎn)品生產(chǎn)過程當(dāng)中，對環(huán)境沒有任何污染，包括產(chǎn)品的使用與丟棄。通過生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品，不僅能夠滿足社會的發(fā)展需求，而且能夠有效節(jié)約能源，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)階段，由于我國居民收入逐年增加，人們的生活水平越來越高，使得私家車的數(shù)量逐年增加，汽油的燃燒量越來越大。針對上述現(xiàn)象，相關(guān)科研人員研發(fā)了新能源汽車與節(jié)能燃料，不僅減少了生態(tài)環(huán)境污染，而且有效滿足居民的出行需求，提高居民的生活指廊。另外，日常生活中經(jīng)常使用的塑料袋，如果處理不當(dāng)，也會對環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響，降低居民的生活質(zhì)量。為此，研發(fā)人員結(jié)合塑料袋的使用情況，研發(fā)了能夠降解的塑料袋，有效減小塑料袋污染對環(huán)境的影響。

2.3改善化工工藝流程

2.3.1供熱體系的優(yōu)化

在化工企業(yè)，傳統(tǒng)的供熱方法都是單線的，僅僅依靠一套裝置給全部設(shè)備進(jìn)行供熱，為滿足反應(yīng)的熱量需求，在一些不需要太多熱量的部分形成了很多的能量浪費(fèi)。化工企業(yè)根據(jù)每一種化學(xué)反應(yīng)的熱需求，運(yùn)用聯(lián)合加熱設(shè)備供熱，最大程度上削減廢熱，完結(jié)節(jié)能降耗的化工進(jìn)程。

2.3.2變頻電動機(jī)的運(yùn)用

在化工出產(chǎn)過程中，大部分都是由電動機(jī)驅(qū)動的，可是傳統(tǒng)的電機(jī)作業(yè)頻率是固定的，這使得在化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生了能量的浪費(fèi)。此外，因?yàn)殚_式電機(jī)浪費(fèi)較多時(shí)間，在化學(xué)反應(yīng)中止時(shí)，電機(jī)運(yùn)行，也形成必定的能量浪費(fèi)，運(yùn)用變頻電機(jī)可根據(jù)最大運(yùn)用的化學(xué)反應(yīng)的要求進(jìn)行節(jié)能。

2.3.3廢棄物的回收再利用

因?yàn)闂l件有限，對大多數(shù)的化工反應(yīng)來說，反應(yīng)是不完全的。關(guān)于化學(xué)反應(yīng)，在廢水中產(chǎn)生有用的物質(zhì)，廢氣和固體殘?jiān)m小，但化學(xué)公司每天數(shù)千次，并且在廢棄物資源量上也相當(dāng)可觀。化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)對這些廢棄物進(jìn)行必要的分類，收集同類廢棄物，回收利用現(xiàn)有資源，進(jìn)行節(jié)能降耗。二是對這些不可用的廢物進(jìn)行終極處理，以削減對環(huán)境的污染。

2.3.4生物技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國生物化工也取得了突破性的發(fā)展與創(chuàng)新。運(yùn)用最為廣泛的就是生物技術(shù)，生物技術(shù)中主要包括對細(xì)胞、分子以及原子等微生態(tài)的利用。生物技術(shù)中的酶是人們?nèi)粘Ｉ钪兴私獾模锩妇哂袃?yōu)質(zhì)的轉(zhuǎn)移性、高效性、以及催化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而生物技術(shù)適合多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過詳細(xì)介紹清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境友好型產(chǎn)品的應(yīng)用要點(diǎn)，能夠保證化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)得到有效運(yùn)用，提高居民的生活工作質(zhì)量。對于相關(guān)科研人員來講，在研發(fā)的過程當(dāng)中，要結(jié)合居民的實(shí)際需求，不斷改進(jìn)原有的綠色化工技術(shù)，并運(yùn)用先進(jìn)的綠色化工理念，在保證化工反應(yīng)質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，不斷提高化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的使用率，減少生態(tài)資源的浪費(fèi)。

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