绿色化工技术在化学工程工艺中的应用

2019-12-22汪谦

商品与质量 2019年25期

汪谦

湖北洁源检测有限公司湖北武汉 430000

人类生存中，环境发挥着重要的作用。随着时代的进步，环境日益恶化，社会公众环保意识不断增强，并积极参与环保工作。环境污染中，化学工业非常明显，此种背景下，绿色化工技术诞生，化学工程与工艺中该技术的应用，可有效降低环境污染，因此，深入开发与应用绿色化工技术，人类稳定发展具有非常重要的意义[1]。

1 化工企业在生产中存在的危险性

2015年8月12日的天津港粉尘爆炸和2019年3月21日的盐城园区内的苯爆炸无一不是在告诫着化工工作人员安全生产的重要性。而我国也早就发行了在对化工行业内危险的工艺反应有专业从业资格的人员进行操作，现如今的比较危险的高危工艺反应有重氮化反应，硝化加氢反应以及负压下的烷基化反应，重氮化反应属于化学反应中的偶合反应，指在一级胺和亚硝酸在一定的低温环境下，进而生成一定的重氮盐化反应，此类反应需要使用一定的重氮化剂，也就是亚硝酸，然而亚硝酸具有一定的不稳定性，在快速的分解的过程中会产生一定的危险性，这对操作人员的技术要求较高，同时也对其工艺的要求也有较高的反应；硝化加氢反应通常是指在有机化化合物分子当中引入新的-NO2，用已取代氢原子的聚合反应，而其反应的危险性就在于此反应如果氢的滴加速率过快，就会产生一定的危险性；对比前二者的反应，烷基化的反应没有并没有那么危险，但不代表其就没危险性，烷基化的反应是在一定的负压条件下进行的升温反应，如果没有掌握一定的工艺标准的负压和温度值，同样造成一定的危险性。由此可见，在化工行业里面，对工艺的要求以及各类的工艺参数是要求及其严格的，对从业化工行业的人员也是要有一定的专业素质的，即便如此，化工产业还总是发生着一些事故造成一定的人员伤亡，可见，在化工企业的生产中存在着一定的危险性。

2 化学工程工艺中绿色化工技术的实践分析

2.1 生物技术的应用

生物技术可分为基因技术、细胞技术、微生物发酵技术、酶技术。其中作最为关键的技术是微生物发酵技术。酶技术是必要条件，基因技术是主导，细胞技术是基础。在化学工程工艺中，生物酶多是作为催化剂使用的。比如利用生物合成技术，可以从废弃麦秆中提取出乳酸，再经过一定的处理，就可将乳酸再度合成为聚乳酸。另外，在具体应用生物技术时，还会用到膜化学工艺。膜技术还可进一步划分为膜分离技术、膜催化技术。其中膜分离技术的优点包括成本低，能耗少、可回收等。它在化工染料的脱盐、浓缩，液体荧光增白剂的澄清过滤、脱盐、浓缩等生产中都有所应用。膜催化反应技术有资源利用率高、污染少的优点。比如氢渗透膜的催化应用就是以膜催化技术为根本的。由此可见，通过几项生物技术的有效融合，能降低化工生产的污染[2]。

2.2 化学反应的选择

化学工程工艺的生产过程中，化学原料会产生一系列化学反应，最后生成化学品。因此，化学反应是整个化学工程工艺过程中物质反应的重要环节。化学反应对于化学工程工艺过程中生产效率的提高以及生产质量的提高，都有着巨大意义。在化学反应中最常用的氧化反应会产生大量的热，化学原料由于被热催化产生变质，这种现象会使生产的化学品质量不过关或者质量低下。采用绿色化学原料后，在新型的化学反应中，反应时间的增加会增强催化物的催化能力，进而提高化学品的质量。

2.3 清洁生产技术

清洁生产技术属于相对技术，其指的就是通过对原有生产技术的改进，将污染物产生量与毒性降低甚至是消除的一种技术。其主要包括辐射热加工技术、临界流体技术以及绿色催化技术等，并且在海水淡化、垃圾处理、甲醇合成、煤气加工生产、现代印染工程以及冶金工程中有着广泛使用。同时，新能源发电技术、高效煤气化技术以及垃圾沼气技术等也在各个领域得到了推广。以海水淡化为例，其就是通过清洁化学方法的使用完成的，其中海水是原材料，而基本产品则是淡水。在生产过程中，清洁生产技术的使用给周边环境带来的影响是非常小的，具体操作就是在由聚丙烯酸、水解聚马来酸酐以及羟基乙叉二膦酸等构成的阻垢剂中加入羧基端的超支化聚酯，使其形成带有环保功效的低磷复配阻垢剂，并通过静态阻垢试验及XRD、SEM 等，对这一阻垢剂的功效进行测验。综上所述，海水淡化技术在实际应用中，不但没有出现生态结构破坏、环境污染等问题，还产生了一种清洁化学产品，即氢氧化镁。

2.4 应用环境友好型产品

居民日常生活与自然环境密切相关，良好自然环境能够为居民营造良好的生活环境，因而环境提出了严格的要求，更加重视环境及其保护工作。环境友好型产品，则是对于环境污染问题控制研发而成的，传统污染性大的产品的一种产品。日常生活中，传统汽油使用比较常见，汽油原料燃烧对大气环境有很大的污染，威胁居民生命安全，因而研发代替产品是十分必要的。不断涌现的环保型汽油、新型燃料及能源，人们环保意识也日益增强。例如，天然甘蔗是酒精生产的主要原料，以新型乙醇汽油替代传统汽油，在现实生活中得到了广泛应用。绿色环境友好型产品的应用，对于降低环境污染具有非常重要的意义[3]。