化学工程与工艺中的绿色化工技术探讨

化学工程与工艺中的绿色化工技术探讨

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摘要:所谓的绿色化工技术主要指的是经过合理改善的化学生产技术,以及通过对化学理论进行合理的分析与工程技术进行有机的结合,充分减少化工原材料以及溶剂等对环境产生污染的物质,更好的达到零排放的目的,有效降低污染物质对人以及环境的危害,建设良好的生态环境。本文对化学工程与工艺中的绿色化工技术展开了分析与探讨。

关键词:化学工程;绿色化工技术;应用分析

1引言

通过自然能源的合理使用,达到工业节能的目的,比方说对于太阳能、风能等的利用,从而节省能源,降低废物排放率。所谓的绿色化学,主要就是指用一切防止污染的手段,最大限度的降低化工生产的污染率,由于这种化学生产模式的优点,被广泛地在各国的化工生产中作为优化目标提出。

2绿色化工技术的意义

目前我国社会正处于一个经济飞速发展和经济转型的关键发展时期,作为国家GDP增长重要支撑点的化工行业在这一发展过程中也较之从前有了极大程度的提高。但是在当前由于化工行业在我国经济体系构成之中的重要地位也造成了人们对该行业的重视程度较之其他行业要高得多,在社会上一些消极现象出现之后人们常常会考虑到化工行业是否存在相关问题。而随着长期发展以来过度利用自然资源问题的爆发,环境污染问题变得越来越严重和棘手,人们对于化工这一高污染行业整改的呼声也越发高涨起来。寻求有效的化工技术方法将化工企业生产过程中带来的污染降低到最小的程度是当前化工行业能够更好发展的一项关键内容。在对绿色化工技术进行研究的目的不能仅仅停留在寻找对环境造成污染较小或者生产过程中不会产生一些有害物质的化学制剂这方面的技术,更要注重所研究出来的绿色化工技术要具有较低的成本和可以被广泛应用到一些平民化的绿色公益发展过程之中的惠民技术。

3化学工程与工艺中的绿色化工技术分析

3.1防止污染的耗能少于污染治理

和能源消耗相关的空气污染来源有三种:一方面是生活污染,居民、机构及服务业由于烹饪,取暖等需要燃烧化石燃料,将会产生大量烟尘和废气等排放物,造成空气污染。另外一方面就是工业生产的污染,主要污染物的类型有,不完全燃烧残留物、废气排放等,第三方面,就是交通造成的污染,即交通工具的尾气排放污染。可以说,污染前治理和化学工业节能二者在某种意义上是相辅相成的,采用绿色化学工程与工艺能够在很大程度上减少污染物的释放,进而节约在污染物处理过程中所需要消耗的能源与资金。

3.2提高原子经济性

在上世纪九十年代初,原子经济概念被提出,具体提出这一概念的人是特罗斯特。所谓原子经济,就是指计算原子中的原始性状在利用后的所需产物转化率,而最佳的原子经济状态是指,转化率达到了100%,即实现完全转化,并少量或不产生附属的废弃物排放。这种计算方式,是反映原料应用率的有效方式。原子经济的出现是化工技术向绿色环保方向发展的重要标志,随着原子经济的创新,一些新兴的化学材料或催化化学品被用于了原子经济的创新中,这充分说明,原子经济使化工领域具有重要作用的一项反应指标,如何调节各种化学物质在原子经济中的运用方法,提升其应用效果,是今后努力的主要方向。而现有经济反应,比如说将烯烃通过加氢来进行甲酰化等,即使一直很理想,可原油溶性的均相铑配合物催化试剂比原来的产品要繁琐得多,或者在钴这种化学元素的催化操作中,仍然有废气物的出现。综合上面的分析来看,要保证工业生产中的原子经济反应效果,必须从环境保护和化工技术方面同步进行完善和研究。只有保证这两方面的技术完成同步,才能达到原子经济效果科学实现的目的。

3.3合理使用和节省能源

国家法规中规定:"依法保护国家能源资源,禁止任意滥发,破坏和浪费能源,提高能源利用水平"。这种上升到法规高度的现象说明此类问题已经非常突出了,而且通过其他的控制方法得不到及时的解决。如煤炭生产,长期以来,地方开采率只有20%和30%。有许多资源已经不可再度进行开采,这是一种严重的资源浪费现象,要及时改变,就必须对出产率较低的小煤矿责令停业。目前来说这是一个非常痛苦的选择,但从长远来看,以及从节能的角度来看,这是一个不可避免的措施。另一条规定又指出:"要做到节能,就必须同能源生产或消耗的各个环节来尽量减低消耗率,提高有效利用率,因为电力企业本质上是一种能源利用企业,也需要同时兼顾能源输送功能。火电厂有一些关键的能源消耗影响因素,为了降低煤炭消耗造成的污染,一大部分功率在5万千瓦规格的机组已经在国家规定中被明确指出需要淘汰。主要目的就是为了提高能源的利用率。但是电力调度经济方面还有更多的节能空间。作为一种有效率较高的节能方式,电网的科学合理调度就非常重要,而科学性的保证正是来源于对绿色节能资源和原材料的有效利用。两者是一种互相影响,互相促进的关系。所以,在煤矿或电力企业中加大绿色化学工程的利用率,多采用绿色环保的生产工艺,可有效降低能耗。

3.4可再生资源的有效利用

国家法规中指出:"新能源和可再生资源应当被大范围的开发和利用"。这项法规原则上来说是比较合理的。从长远来看看,像太阳能和风力这种自然资源是随时可再生的,但其开发技术存在着一定的局限性,所以,目前并没有得到大规模的充分利用。太阳能和风能等清洁能源可以无限期地被利用。其优势在于,利用方便,环境污染率低,在资源利用的同时能兼顾环境保护的要求和需要。我认为国家应该大力支持它的发展。如果我们在生产,储电和长途传输技术方面取得突破,我认为会有更广阔的前景。因为这种资源利用方式可以与西部开发战略进行结合,形成有特色的能源产业,可以有效促进西部开发步伐的加快,尤其对于一些能耗较高,污染程度较大的企业来说,应当充分重视这种生产方式。但是对于那些受巨额利润驱使的企业,无论是从环境污染方面还是从能源消耗方面来看,都必须下决心关闭。而对于那些能耗高、污染严重的行业,仅通过限制的方法来对其进行控制从力度上来说是不够的,只有把控制手段制度化并同时加大监督管理力度,才能促进其有效落实。如果在一定的时间范围能够做到对化学工程的施工工艺进行改进和创新,以达到减少能耗的目的,那么可以酌情考虑放松控制力度。综上所述,对绿色环保形式的化学工程和工艺,具有非常大的优势和意义,可以使这个行业的生产现状大为改观。

3.5化学催化剂的有效利用

化学物质中,催化剂的选择性特征是指一个单一的化学反应过程有各种存在差异的独立的化学反应体系,在同种催化剂的统一作用下,反应效果也有所差异。而在工业生产中,如果不能同时满足其活性和选择性的要求,则将工业生产的要求放在第一位。若是出于对价格因素的考虑,那么,高选择性的催化剂是一个比较好的选择。这是在价格相对昂贵的情况下,相反,若原材料性价比较高,且分离工艺简单,则选择另一种催化剂。

4结束语

总而言之,通过研究我们可以发现我国的化学工业高耗能、高污染的现状是可以得到改善的。绿色的化工原材料和技术的应用,意味着产品生产的危害率减低,这种效果要通过绿色环保的生产工艺来实现。在专业领域称之为清洁生产。所以它不仅可以做到减少这一点,化工行业在实际生产过程中对环境的污染,还可以使资源浪费行为大大减少。互补性增长,促进我国自然环境的稳定优化。

参考文献:

[1]刘蒙.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].化工设计通讯,2017,43(12).

[2]拜继运.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].中国新技术新产品,2019,384(02):93-94.

[3]吴艳萍.浅谈化学工程与工艺中的绿色化工技术的应用[J].当代化工研究,2018,No.32(08):122-123.

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