化学工程与工艺中的节能分析

2020-12-08牛林娜

魅力中国 2020年24期

牛林娜

（河北安益职业危害检测有限公司，河北保定 071000）

一、化学工程与工艺中节能的必要性

（一）强化成本管理的需要

节能技术薄弱不仅造成能源消耗增加，生产成本上涨，同时还将增加原材料投入量，降低投入产出比，导致生产率降低，直接影响企业的成本效益。化学工程与工艺的节能是对生产过程整体反应方式的一种控制，通过节能工作实现原材料投入、能源消耗等不断降低，最终体现在成本管理水平不断提升中。

（二）落实环保责任的需要

近年来，环保压力成为化工行业面临的重要发展问题，环保责任也成为化工企业的首要责任。为了在新时期接受住环保考验，就必须注重化学工程与工艺中的节能。首先，要利用新技术、新工艺、新设备，提高能源使用效率，降低能源消耗。其次，要通过使用绿色节能环保技术，减少废水、废气、废渣排放对环境带来的影响。

二、绿色化学工程工艺

（一）概述

传统的化学工程工艺生产中主要采用的是化学原料，会使用大量的原材料，排放物会对环境产生一定的不良影响。近些年国家和民众都提高了环保意识，改变传统的化学工业生产方式也成为了未来发展的一项重要任务，绿色化学工程工艺的出现要求污染物零排放，有效利用原材料和能源，更加科学地管理化学工业。

（二）重要性

国民的生活水平和思想意识在科技的发展下得到了大幅度提升。在我国社会经济发展中离不开化学工业的发展，不过化学工业产生的废气、废水、废物等都会严重破坏环境，甚至有的地区会污染到居民的日常生活饮用水。人们的人身安全在这种条件下备受威胁，所以，节能和绿色环保理念应用于化学工业中非常重要，这不仅是化工行业的要求，同时也是各个行业的要求。绿色化学工程不但要求对生态环境进行良好保护，同时要求充分利用資源，加强回收利用原本的废弃物。如此在未来发展中，绿色化学工程将得到更加良好的发展，会减轻城市污染问题，有效保护生态环境。

三、绿色化学工程与现代工艺的发展现状分析

（一）绿色化学原料的广泛运用

化学工业在其成品广泛应用之后是否对自然环境造成影响或负担，长期以来都影响了化工产业的发展。而绿色化学原料之所以能够广泛运用和推广，其本质因素也在于对自然环境的影响相对更小。绿色化学工程技术及现代工艺的发展，摒弃了有毒有害物质的使用，立足于无毒无害的天然材质为化学原料基础，对于生态环保产生的助益作用。诸如聚丙烯（PP）是由丙烯作为单体在催化剂作用下加成聚合的产物，其机械性能、耐热、无毒、易加工、耐化学性能的突出表现，令其广泛应用于诸多领域，成为通用合成树脂中应用最为广泛的化工材质。

（二）化学反应可选择性的突破

化学工艺中化学反应的可选择性决定了原材料是否产生了更高的应用性能，其反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应、归中反应等。新型绿色化学工程的发展，在化学反应工艺上的突破便是增强了化学反应的可选择性。如烃类物质氧化是极为常见的放热化学反应，在加工过程或石油石化生产中多为此类化学反应。但是其反应过程也并非完全稳定，而且容易产生氧气或二氧化碳等物质。此类物质一旦产生异种结构，对于产品的影响也会更大。故而多数化学反应中主动隔离了烃类物质的氧化过程，因此增强化学反应的可选择性也是突破传统工艺限制的主要发展倾向，确保化学反应的难度降低，保障化学反应的可选择性更多，才能进一步支持绿色化工产业的发展，并将节能效果突出，降低污染直至达到零污染的环保节能效果。

四、绿色化工工艺促进化学工程节能的作用

（一）实现了化学原料的无害化应用

在进行工业生产的过程中，原料多是一些有害的物质长期的生产加工会对人们的身体健康带来极大的威胁，而通过对绿色化学生产原料的应用，能够从源头上控制化学原料的毒害，不仅可以保护人们的身体健康，还可以起到对生产环境的优化作用。

（二）使生产中的化学反应更充分

化学反应作为工业生产的重要组成部分，有一定的可逆反应，不利于产品的转化，因此，应控制好化学反应的速率。化学反应速率与反应物质在特定的环境下会使得大量的分子出现碰撞现象，所有可以改变内能、运动速率等都可以实现对化学反应速率的改变。通过搅拌、催化剂、增大反应物的浓度等都是化工工艺中较为常用的生产方式，在不改变其他条件的情况下，提高反应物浓度反应速率也会随之提高，降低反应物浓度那么反应速率也会随之降低;在同等温度条件下，压强越大，那么气体反应物的体积越小，浓度越大，化学反应也会因此而提高;升高温度会促进反应物分子获得更高的能量，活化分子百分数提高，能够很好地促进反应物分子间的有效碰撞，化学反应速率增加。