于龍
摘要:化學工程在生產領域的不斷擴大,其潛在的負面影響已經對社會的和諧發展造成了極大的阻礙,并逐漸影響到人們的正常生活。所以,解決化工生產中存在的環境污染問題已經迫在眉睫。綠色化工技術理論的提出及應用在一定程度上改善了化學工程的污染程度,通過科學合理的控制污染源以及采取有效的環保措施消除化學污染,將其轉變為無害生態產物,最終在有效實現化工高效生產的同時,降低其對生態環境的危害。
關鍵詞:化學工程;工藝;綠色化工
一、綠色化工技術應用原則
為了實現綠色化學發展目標,要注重環境保護,合理運用化學技術進行生產制造,盡可能使用確保能源來生產,減少環境污染,達到節能減排的生產目的。在綠色化工技術使用中,應遵循以下原則:第一,在綠色化工生產中,應從原料控制、工藝流程優化等方面入手,從根源處解決環境污染問題;第二,在產品設計環節應保證原材料的有效利用,提高材料利用率,選擇環保性較好的材料;第三,在進行產品分析時,要重點考慮產品的質量和毒性,按照相關的檢查標準判斷產品是否達到生產標準;第四,減少化學生產中能源消耗對生態環境的不利影響;第五,做好生產前的檢測和控制工作;第六,使用綠色化工工藝時,充分考慮經濟效益、技術水平和環境保護等因素,降低生產作業中的環境污染。
二、化學工業中綠色化學工程與工藝的促進作用
1、節能方面的促進作用。低碳經濟時代背景下化學工業的節能效果是否顯著,關系著自身的生產效益。因此,為了提升化學工業的節能水平,則需要充分發揮綠色化學工程與工藝在這方面的促進作用,保持化學工業發展中良好的能耗狀況。具體表現為:(1)在綠色化學工程與工藝的支持下,可通過對生物技術、綠色環保理念等要素的整合利用,逐漸改善化學工業的節能狀況,促使其生產計劃實施中的能源消耗量能夠控制在合理的范圍內,全面提升化學工業的生產及效益水平;(2)基于綠色化學工程與工藝的化學工業生產活動開展,可借助清潔生產技術的應用優勢,降低化學工業生產中的污染問題發生率,滿足生態環境保護要求的同時可保持化學工業節能方面良好的技術含量。
2、可持續發展方面的促進作用。為了提升化學工業的發展潛力,逐漸實現其長遠發展目標,則需要充分發揮綠色化學工程與工藝在該工業可持續發展方面的促進作用。具體表現為:(1)在綠色化學工程與工藝的作用下,通過對綠色化學原料及無毒無害催化原料應用、有效的化學反應方式選用等方面的考慮,將會為促進化學工業的可持續發展提供保障,可使其處于良好的發展狀態,更好地應對實踐中的形勢變化,且能增強化學工業發展中的綠色環保效果;(2)由于綠色化學工程與工藝在節能降耗、環境保護等方面具有自身的技術優勢,可滿足與時俱進的發展要求,因此,在實現化學工業可持續發展的過程中,重視該工程與工藝促進作用的發揮,將會使化學工業在這方面發展中得到必要的支持,滿足其效益增加及產業規模擴大等方面的要求。
三、綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用
1、生物技術。生物技術是綠色化學技術的重要體現,生物技術的應用是綠色化工技術中最突出的特點。生物技術是關于生物系統和有機體開發或制造產品,主要是在細胞與微生物完成之前采用大量化學用品進行化學反應。該技術可以有效轉化再生能源,將再生能源變為可被人們利用的化學用品。比如在用微生物技術處理工業廢水時就可以利用本來就是廢棄物的生物污泥。正確的利用生物技術可以大大減少污染物排放。另外,由于生物技術產生的反應結果相對溫和,一般在外界不會產生比較極端的反響。合理使用生物技術,可以加快生物化工工程的研究歷程,達到生產發展的最初的目的。合理使用生物技術還可以有效控制化學物質的生程量,有效防止污染物的產生,降低對環境的污染程度。
2、清潔生產技術。在當下的冶金工藝或者海水淡化技術的廢物處理過程中,對于降低環境污染都有著極高的要求,這就在很大程度上促使清潔生產技術在化工生產中的應用。清潔生產即是將綜合預防環境污染的戰略持續地應用到化學產品的生產當中,以期達到增加生態效率和降低環境污染物產生的目的。采用清潔生產技術不僅極大的降低了污染處理的成本,還通過其在淡化海水中的應用,實現了海水中鹽分和其他物質的分離,獲得人們日常生活中常用的淡水資源。和其他綠色工藝相比,該工藝在應用過程中沒有出現任何環境污染現象,對環境沒有造成絲毫污染。所以,清潔生產工藝是綠色生產技術的關鍵應用措施,在未來的化工生產當中,將會朝著清潔生產方向發展。
3、環境友好型產品。這類產品是指在化工生產過程中對環境不會造成危害和污染的產品,在生產實踐中,無毒害的原材料和節能設備生產出環境友好型產品,加強該產品在化工生產中的運用可提高化學工程的環保節能效益。目前,生活中的環境友好型產品主要包括新能源汽車、有機食品、節能裝飾材料和新型家電等。過去我國采取的粗放式發展模式使大多數企業的生產流程不合理,造成嚴重的環境污染。為了解決我國的環境污染問題,需要盡快尋找綠色可再生資源,用清潔能源取代煤、石油等,減少化學生產中的污染排放,并提高自然資源利用率,由此實現化學工程的持續發展。從我國發展現狀來看,風能、太陽能等是應用較廣泛的清潔能源,要想實現綠色化工技術在化學工程中的有效利用,應從上述角度出發進行技術研發。同時,利用可降解塑料替代傳統的塑料袋產品,能減少環境破壞,改變傳統高能耗、高污染的生產模式,形成一種基于綠色環保技術的化學工程生產流程,將環境保護理念落到實處。
4、超臨界流體化工技術。在超臨界流體化工技術應用之后,超臨界二氧化硫技術逐漸成為了化工生產當中不容忽視的重要手段,且將其使用在化工生產中,能夠起到良好的效果。而隨著現代科學技術的快速發展,不斷有先進的技術融入到化學工程中,為超臨界流體化技術提供了前提條件,并為其營造出了良好的發展空間,超臨界流體化技術將是未來化工生產中應用的主要技術之一,具有較大的發展前景。
5、電化學合成技術。一般情況下,電化學反應都是在電解池或者直接在電池中進行的,該技術同樣是綠色化工技術的關鍵技術之一。當代的燃料電池法、SPE法、有機電化學合成等都屬于電化學合成技術。隨著社會經濟和科學技術的快速發展,電化學技術同樣會取得更大的進步,并在人類未來的生活中發揮出更大的作用,其應用空間也會更加廣闊。
結語
綜上,綠色化工技術在化學工程與工藝中有著舉足輕重的地位。綠色化工技術的意義主要表現在可以提高原材料的利用率,節約資源,有可能有效的減少化學工業工程對人們生活環境的影響。綠色化工技術符合人類生存長久發展的需要,因此應該在化學工程與工藝中北歐廣泛應用。在綠色化工技術的應用中,研發人員要注意原材料的選取、催化劑的研發及使用、化學反應的選擇性提高,使綠色化工技術更好的為人類服務。
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