精细化工中绿色化工技术的应用及发展趋势
2019-04-17黄晖
黄晖
摘 要:化工工业在全世界范围内,都是最重要的产业之一,对全球经济的发展以及各国国民经济的提高都起着非常重要的作用。精细化工发展,对满足人们生活需求有着现实意义。为提高精细化工的高效化、环保化、节能化,需要合理使用新型化工生产技术,实现废物再次利用,与污染源有效控制,以实现可持续发展。绿色精细化工俨然成为了化工产业发展的必然;对此,应加强对其发展现状与特征的分析,以拓展其发展领域,实现化学工业发展目标。
关键词:精细化工;绿色技术;应用
随着人们保护生态环境意识的不断加强。化工行业要想实现可持续发展,相关企业就必须引进先进的生产装备以及生产经营技术,大力发展从传统化工技术向精细化工技术转变,只有这样才能从根本上提高生产效率。绿色化工技术概念的提出,对化工企业的长远发展以及对生态环境的可持续发展有着非常重要的意义。
1 绿色生态精细化工简述
基于绿色生态理念下的精细化工实质是指,化工企业在实践运用各项化工材料展开加工生产活动时,通过科学应用市场先进的绿色环保化学技术及其原理实现对生产过程的环保节能处理,这样一来不仅能够降低化工生产污染物的排放,还可以帮助企业节能更多能源,确保企业在最低成本下创造出最大的经济效益。化工企业的绿色生态精细化工发展要全面发挥出绿色化工技术的作用,其能够保障化工企业在生产过程中排放无毒无污染,并且最终制造出来的产品不会对人体和环境造成危害影响。绿色生态精细化工发展的优势包括了以下几点内容:1)绿色化工技术在精细化中的辅助应用,能够保证生产材料的无毒无害;2)在化工生产过程中,各种化工反应条件无毒无害;3)化工反应基础供应能源的充足性;4)化工反应能够创造出的生态经济,具有良好的化工生产选择性。
2绿色化工技术在精细化工中的应用与发展趋势
2.1具体应用
2.1.1微化工技术
微化工技術指的就是通过传感器技术、微型构造构件、微型执行器以及微型单元操作装置等的使用,对化学研究和生产进行分析的微化学工艺。在实际使用过程中,传热技术、微型反应以及微型混合是运用微化工技术的重点。同时,由于相关设备反应容量较小,微化工技术通常是在精细化工及制药产业等方面得到了广泛应用。
2.1.2绿色分离技术
在使用装置上,精细化工和传统化工存在着共同点,即广 泛使用分离技术,并且均表现出复杂性与多样性。目前,树脂 吸附技术、膜分离技术以及微波萃取技术是精细化工中最常使 用的几种绿色分离技术。树脂吸附技术主要针对的是药物,其 指的就是用大孔树脂吸附中药复方煎煮液中的有效成分,再通 过洗脱回收,达到杂质去除的一种纯化精制方法。膜分离技术 指的就是粒径不同的分子混合物在通过半透膜时实现选择性 分离的一种技术。按照孔径大小,半透膜可以分为反渗透膜、超滤膜、微滤膜以及纳滤膜等。在具体使用过程中,绿色分离 技术具有效率高、污染小以及能耗低等优点,因此,其在化妆 品、药品等产品生产、加工中的得到了广泛运用。
2.1.3催化技术
催化技术是化学的基础,其也是发生化学反应的必备前提条件,因此,催化技术在化学产业中一直占据重要地位[2]。催化可以细分成化学催化、生物催化两种方法,在具体的应用过程中,应该根据具体反应对催化方法进行合理选择。通过催化技术,化学反应本质可以有效控制各种副作用,特别是实际生产中产出的无用副产品,可以有效减少其给生态环境造成的污染。目前,在精细化工中,纳米催化剂、访酶催化剂以及固体酸碱催化剂等得到了广泛应用,而这也为化学合成工业绿色发展提供了有力保障。
2.1.4分子设计技术
随着社会与科学技术的不断发展,各种先进技术都被应用到了化工业中,分子设计技术是一种新型的技术,其指的就是通过计算机技术的应用,有效合成精细化工产品。目前,在人们日常生活中,计算机技术一直发挥着重要作用,而在化工业中,这一技术主要是对分子构造、规律以及特点等进行测试与模拟。在具体应用过程中,分子设计技术不但可以减少实验时间,还能够对数据进行准确、详细记录与分析,有利于绿色精细化工实现无污染、绿色施工的目标。
2.1.5超临界流体技术
目前,虽然人们已经对超临界流体技术进行合理一百多年的研究与应用,并且这一技术也具备了成熟化特点,但在工业生产中,其应用时间仅在三十年左右。超临界流体技术主要是用在天然精细化工产品提取工作中,其不但可以促进生产效率的提升,还能够对有毒物质脱臭、脱酸以及药物提纯等方面发挥较强的促进作用。在不断发展中,超临界流体技术应用与研究范围也在不断扩大,特别是在物理活性物质提取中,超临界
CO2 流体技术已经取得了较好效果。另外,在部分物理材料处理中,关于超临界CO2 的应用与研究也获得了一定成果。
2.1.6生物化工技术
在绿色化工中,生物化工是一个重要分支,其在精细化工 中的运用主要体现在大批量制备基础性化工原料,如丙酮、乙 醇等,从而达到高效生产杀虫剂和农业抗生素的目的。同时, 在运用生物化工技术时,还可以通过与细胞等微生物和内部酶 等的有效结合,来完成相应的精细化工生产,并在这一基础上, 对人们生活用品及多样化的化学助剂等进行生产。另外,通过 对生物化工技术的使用,还可以制造出一些基础化工原料,并 且这些原料是无害的,同样,在农业上,也可以对各种杀虫剂进 行生产。
2.1.7电化学合成技术
凭借可再生性,电化学合成技术在众多领域中都有着广泛应用,特别是绿色精细化工中,同时,其也可以对精细化工中的应用特征进行全面体现。目前,人们主要是从通过电子能量来促进各种物质间化学反应这一方向研究电化学合成技术,通过对实验方向的整理分析可知,电化学合成技术正在向着满足人们实际需求的方向发展。目前,电化学合成技术通常是在制备干烃类物质时使用,其具体过程就是通过较高浓度竣酸盐的使用,完成电解分压,并最终获得二氧化碳和烃等物质。
2.2发展趋势
目前,我国虽然已经使用了生物化工、绿色分离技术、绿色
催化技术以及分子设计技术等,可以实现生产源头的绿色化, 但是资源短缺是全球性的危机,为了将可持续发展落到实处, 加强对绿色化工技术的深入研究与运用是必然趋势。绿色化 工是一种重要手段,其不但可以对能源、资源浪费进行有效控 制,以此来填补相应的缺口,还能够有效控制环境污染,有利于 提高国家战略安全与人们生活品质。未来,绿色化工技术应该 向着环保化、节能化等方向发展,实现化学技术与环境保护、能 源节约以及材料开发利用等的有效结合,在对环境进行改善的 同时,促进人们生活质量与水平的提升。中国是人口大国,并 且总人数仍在不断增长,在开放二胎政策后,人们对资源、能源 的需求会更多,这也就给环境保护提出了更高要求。而绿色化 工技术则可以有效满足这一需求,通过对其的运用,化工生产、加工会变得更加环保,有利于人类社会更好更快发展。同时, 由于催化物是众多化学反应中必不可少的物品,在未来发展 中,绿色化工技术应该加强对这一方面的研究。
3结语
综上所述,加强绿色化工技术在精细化工中的应用已经成为了一项重要工作。因此,必须必须充分分析我国绿色精细化工现状,并加强对微化工技术、绿色分离技术、催化技术、分子设计技术、超临界流体技术、生物化工技术以及电化学合成技术等的应用,有效保护环境、节约资源,从而促进我国化工行业绿色、可持续发展。
参考文献:
[1]石松,张夏青. 中国精细化工的现状和发展前景展望[J].化工管理,2017(16):21.