化工工程中绿色化工技术的应用
2021-07-01高欣
高欣
摘 要:随着科技的进步和信息化的发展,人们对绿色环境的关注日益增加。采用绿色化工技术可以提高化学工程对环境的友好性,这与新时代的可持续发展思想相适应。在新的经济发展条件下,化工企业要把减少环境污染作为其生产运营的根本条件,既要实现经济效益和效益的最大化,又要把生产经营的基础环境保护起来,以适应新时期经济发展的新要求。因此,要加强对环保技术的研究,加大科技研发的投资力度,在技术研究中要主动进行技术创新,真正使绿色化学技术在环保方面的优越性得以充分体现。文章讨论了在化学工程中如何运用绿色化学技术。
关键词:化工工程;绿色化工技术;应用
1.绿色化工技术的重要性
在当今的社会大背景下,我国的化学工程技术正以一种极为迅猛的速度发展着,甚至在推动着整个社会和经济的发展。绿色化工是一种非常重要的技术,它最大的优点就是可以减少环境的污染,同时还可以通过先进的设备和技术的革新来提高生产的效率,从而减少废水、废气和废料的产生。另外,利用绿色化学技术,可以将废弃的产品进行再循环,将资源的利用率最大化,从而确保各大化工公司都能得到最好的经济效益和社会效益。
2.绿色化工技术的核心要点
2.1 化学原料的选择
在采用绿色化工技术的时候,正确的使用化学原料,是保证绿色技术正确应用的前提,因为许多的化学原料都是腐蚀性、污染性、有毒的,这是污染的根源,一般的技术是无法改变的,因此,要想达到环保的目的,就必须要选择无污染的原材料,这样才能真正地减少对环境的污染,同时也能保证材料的生产。通过对原料的研究,发现天然动植物原料具有很高的环境友好性和无害性,可以利用芦苇等化工原料,使原材料的生产系数最大化,从而有效地避免了化学污染。
2.2 化学催化剂选择
在化学工程的生产中,要想加速生产,就必须要选用合适的催化剂,这种催化剂可以加速化学反应的进行,从而大大地提高化学生产的效率,但是在催化剂的作用下,却会造成环境的污染和废物,所以,在选择合适的催化剂时,必须要选用毒性较低的催化剂,或者是可以回收利用的催化剂,将毒性降低到最小,从而达到绿色环保的目的。在发展绿色新催化剂的过程中,各科研单位在回收利用方面取得了重大突破。相关专家和学者们已经开发出一种名为“烯丙醇”的新化合物,它不仅可以减少对环境的破坏,还可以大大地提高项目的效率和资源。
2.3 化学反应式选择
除了化学原料和化学反应的催化剂之外,化学方法的选择也是绿色化学工程的核心,两者必须是相辅相成的。化学反应是绿色化学技术的一个重要组成部分,但是有些化学反应生产出来的产物却是成本低廉,污染严重,这就导致了许多化工企业为了节省成本和资源,采取了不利于环保的反应机制。例如,碳氢化合物在化学反应中易发生氧化,虽然成本低廉,但在生产中会产生污染,并对周围的环境产生不利影响。因此,要想使绿色化工技术得到有效的应用,必须以反应中的环保材料的污染最小为前提,再通过选择合适的化学反应方程,使其与工业酶发生化学反应,使其取代工业酶,使其性能得到提高,生产出符合环保要求的化学制品,持续推进绿色化工技术的发展。
3.化工工程中绿色化工技术有效应用
3.1清洁生产技术
清洁生产技术是指清洁生产、生物技术、环境友好型产品的生产技术,它具有无污染、无毒、无污染等优点,在现代工业中得到了广泛的应用,特别是在海水淡化、印染、冶金、污水等领域得到了广泛的应用。洁净生产技术包括辐射热加工技术和临界流体技术,在实践中,洁净生产技术对环境造成了很大的影响,在太阳能、高效煤气化、垃圾制沼氣等领域也得到了广泛应用。其中,海水脱盐技术,可以有效地将海水中的盐和水分开,解决了国内部分地区的淡水资源短缺的问题,同时,采用洁净生产技术,可以完全避免对环境造成的污染和损害,从而提高水资源的利用率。比如,经过预处理的氢氧化镁,是一种环保、洁净的化工产品,不会造成二次污染。
3.2生物技术的采用
应用化学工程生物技术,可以有效地减少能源消耗,提高化工行业的生产力。生物技术包括基因技术、细胞技术、酶技术和微生物技术,该技术在生物化学和化学仿生学中得到了广泛的应用。而在化学仿生学中,膜法是目前应用最广的一种技术,它可以有效地增加能量的使用,也可以通过化学方法来生产新的产品。利用生物酶取代丙烯腈的方法,实现了丙烯酰胺的完全替代,减少了能耗,减少了对环境的污染,促进了化工项目的绿色发展。生物技术广泛应用于自然界,利用生物酶作为催化剂,不会对环境造成任何的不良影响。
3.3环境友好型产品应用
环保产品在化学工程中的运用,能有效地保护环境,对人体的健康起到很大的作用。过去,由于大量的煤炭、石油等矿产资源的大量开采,不仅对环境造成了严重的污染,而且伴随着大量的资源消耗,因此,要从根本上提高人们的生活质量,就必须大力发展和利用环境友好的产品,创造一个有利于人类共同生活的绿色、和谐的自然环境。从环保产品的概念中,我们可以看到,环保指的是保证产品在整个生产过程中,达到对环境的低污染或无害化。以天然甘蔗为原料,或经过化学改造,可生产出一种绿色、高效的新型燃料,从而真正地保护了自然环境。目前,环保产品包括节能设备、无污染装饰材料、生物降解材料、低毒包装材料、绿色食品等。因此,在今后的化学工程中,要继续加大对环境友好的产品的研发与应用,并不断拓展其覆盖面,利用绿色化学技术,更好地发挥对自然环境的保护作用。
4.绿色化工技术发展趋势
4.1发展低碳化工生产原料
未来绿色化学技术的发展,首先是要合理运用低碳化学的原材料,并在多种资源的开发与利用中逐渐减少矿物能源的消耗,并把重点放在生物能源的应用上。采用生物质原料,既能节约能源又能实现绿色生产。生物酒精技术是目前使用最多的技术,将其与石油混合使用,可以提高燃料的燃烧效率,使原来的燃料更好地发挥出来。
4.2氢气的绿色制备
氢是一种被广泛认可的清洁能源,其在化学工业中的应用具有重要的意义。矿物原料和水的化学键断裂技术是生产氢的常用方法。常用的制氢工艺是用淡水资源来生产,这也是水资源的有效利用。此外,太阳能技术也可以用于生产氢,这种技术可以将太阳能转换成碳水化合物,从而达到生产氢的目标。以国内现有的太阳能生产技术,根本无法做到真正意义上的氢气生产,因此相关部门必须对此进行深入的研究,争取早日将其转化为太阳能。
4.3提升二氧化碳应用技术
作为绿色化学技术,其最基本的目标是降低CO2排放量,从而达到全面保护环境的目的。所以,在日常的化工项目中,必须充分使用CO2来生产甲酸、水杨酸等有机化合物。另外,通过光催化技术,可以使二氧化碳达到零排放,转化成甲醛、甲醇等化学能源。目前,该技术仍有待于进一步的研究和实验研究,是我国绿色化学技术发展的一个重要趋势。
结束语
总之,在当今化工领域,越来越多地采用了绿色有机化学技术。这就要求我们加强对环境的认识,同时也要依靠科学的发展,在当今社会,随着可持续发展的思想越来越受到人们的欢迎,把绿色有机化学技术推广到化工生产中,是未来的发展趋势。身为行业的一员,我们应该更加积极地对待这一技术,提高我们的生产力。
参考文献
[1]许国莉.煤化工技术发展现状及其新型技术研究[J].化工管理,2019(12):113-114.