化学工程与工艺中应用绿色化学技术的研究

2021-11-23陈玉伟张伟斌孙文新

商品与质量 2021年7期

陈玉伟张伟斌孙文新

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在时代进步与发展中，科学技术的水平在持续提升，传统意义下的化学工程工艺已经无法满足时代的发展客观需要。过去我国开展的化学工程生产多产出的是污染程度较高的产品。为更好的满足时代发展需要，应通过化学技术的改良措施进行技术的优化，提高相关材料的使用效率，达到高校生产的目的。

1 化学工程与绿色化学技术

1.1 化学工程

化学工程生产是指化学领域以及其他相关领域的生产全过程化学变化的研究。这些行业包含食品加工企业、塑料再生行业金属材料的生产行业等等，孩子生物技术以及纳米技术中都包含对此类技术的英语。化工工程生产全过程，需要和化学、物理等应用进行同步。在这种情况下，相关专家提出了节能环保的新概念，这也是化学工程领域的一项创新[1]。

1.2 绿色化工技术

绿色化学技术将基于绿色化学进行创新，并通过化学反应、原材料和溶剂等产品促进绿色生产。从三种废物管理的角度看，这意味着要开发污染预防项目，与传统的环境治理相比，它具有某些优先事项。特别是在化学污染严重的地区，生产过程中会产生大量废物，绿色化学技术的应用达到了减少污染物排放，保护环境的目的。

2 绿色化学技术的开发

2.1 化学催化剂的选择

在化学工业的生产过程中，催化剂通常用于加速化学反应并提高化学工业的生产率。因此，产生了大量有毒废物，增加了排放的同时并影响了人们的健康。随着当前绿色化学技术的发展，研究人员越来越关注无害化学催化剂的选择。我们可以专注于基本上无毒且不会造成严重环境污染的烷基化固相催化剂。此外，在选择无毒催化剂时，应注意废物的排放要符合相关的国家标准，以增加资源的利用。

2.2 化学原料的选择

无污染的化学原料可以最大程度地减少对环境的污染，在通过先进技术进行化学工程生产中，尽量使用无毒或低毒的原料，以减少化学药品的使用。例如：不对生态环境造成不利影响的天然植物是最佳选择，在化学工业的发展中，使用无污染的原材料可降低成本并提高企业效率。

3 化学工程与工艺中应用绿色化学技术的研究

3.1 清洁生产技术

绿色化学技术包括无毒、无害和无污染的技术，例如：绿色催化剂技术，也称为清洁生产技术。该技术广泛应用于废物处理、印染等行业，进行清洁生产技术改造，严格控制和加强对环境污染的治理。例如：烟气脱硫和反硝化技术是清洁生产技术之一，主要应用于多种氮氧化物。凭借一贯严格的NO管理标准，脱硫和反硝化技术正在引起所有国家的关注。应用清洁生产技术可以有效减少废物排放和环境污染。在我国上的经济发展过程中，在淡水资源极度匮乏的情况下，人们将盐水与海水分开以确保淡水资源的技术，称为脱盐技术。在应用该技术的过程中，将产生诸如氢氧化镁之类的物质，并且氢氧化镁是一种清洁的化学产品，其仅需要简单的工艺操作并且不会具有很高的生产成本就能获得巨大收益。因此，该技术在市场上具有发展前景[2]。

3.2 生物技术的应用

生物技术用于化学生物技术和生物化学工程，生物技术的类别主要包括细胞和微生物。其中，生物酶是可以直接参与各种生化技术的化学物质，除了自身的优点外，还具有高效和传递功能。将生物技术与绿色化学工程技术相结合，利用生物技术将可再生资源转化为化学原料，与常规原料相比，具有更好的反应效果和催化剂效率，并且不会产生污染。另外，作为一项新的创新技术，生物技术可以将原材料、能源和化学工业产品结合起来，然后利用生物技术来纯化这些物质。例如：PDT聚酯由一种新型的低碳环保绿色纤维材料制成，与传统的化学合成方法相比具有更高的选择性、操作条件温和，并且原料是可再生的农产品。选择原料时，由于使用植物的有机物作为原料，因此不会对环境造成污染，发展前景非常高。生物技术和绿色化学工业的应用也是重要的发展方向。

3.3 环保产品的应用

人们的生活与环境密切相关，生活在一个良好的环境中对人们的健康有着重要的影响。随着经济的发展，生活水平的提高，对环境的要求越来越严格，环保产品是针对环境污染而开发的新型产品。例如：汽油燃烧不仅污染生态环境，而且严重威胁人们的健康，因此有必要开发新的产品来代替传统的汽油燃烧。该汽油为乙醇汽油，可有效降低传统汽油造成的污染，是将普通汽油与植物纤维加工后的燃料乙醇混合而成的混合汽油。也有由废塑料制成的无污染的环保汽油和柴油，该技术对废塑料产品没有要求。它可以不分等级生产高质量的柴油。使用原始新型配方催化剂处理后的残留废物被用作工业炭黑，以防止废物排放，并且在生产过程中不会出现二次污染物。

3.4 三种工业废物的处理

绿色化学技术可以有效处理三种工业废物，实现生态环境、化学和化学生产的协调发展，不产生废物和副产品，将原材料的所有原子输入到产品分子中，实现零浪费、零辐射。绿色化学是化学和化学工程学的新步骤，它充分利用了原材料，以确保所生产的材料不会受到环境的污染。只有从根本上解决问题，才能创建安全稳定的生活环境[3]。目前，化学工业产生的三种废物超过了任何一个产业，如果大量的废物只能在生产后得到解决，就不能实现环境保护的目标。污染是一个全球性的问题，重新设计某些化学反应机制可以将这些化学反应转变为无污染的绿色化学。最大限度地利用原材料，不仅可以消除污染，而且可以降低企业的生产成本，绿色化学技术可以消除污染源的污染。