綠色化工技術(shù)應(yīng)用要點分析
時間:2022-07-07 05:54:42
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摘要:綠色化工技術(shù)可有效改善化學(xué)工程的環(huán)境友好程度,也符合新時期可持續(xù)發(fā)展理念。在新型經(jīng)濟發(fā)展形勢下,化工企業(yè)應(yīng)將降低化學(xué)工程的環(huán)境污染程度作為生產(chǎn)經(jīng)營的基本要求,在追求經(jīng)濟及利益最大化的同時,應(yīng)重點保護好生產(chǎn)經(jīng)營的基本環(huán)境,適應(yīng)新時代經(jīng)濟發(fā)展的新要求。為此,化工企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用綠色化工技術(shù),增加技術(shù)研發(fā)投入,并在技術(shù)研發(fā)的過程中積極創(chuàng)造創(chuàng)新,切實發(fā)揮出綠色化工技術(shù)的環(huán)境保護優(yōu)勢?;诖?,對化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用方法進行了進一步分析。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色化工;應(yīng)用要點;應(yīng)用方法
化工工程為人們?nèi)粘I钐峁┝嘶A(chǔ)性的生活資源,作為基礎(chǔ)型的工程技術(shù),在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中也扮演著重要的角色。近些年來,傳統(tǒng)化工工程的不足之處愈發(fā)凸顯,一方面表現(xiàn)為較強的環(huán)境污染特性,包括煙霧、毒氣、廢水、廢料等,此類物質(zhì)一般不可降解;另一方面,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)過程能源消耗比較大,也不符合可持續(xù)發(fā)展理念。綠色化工技術(shù)可在改變化工工程的化學(xué)工藝以及化工原材料的性質(zhì)以及使用方法,這樣可促使化工工程在無毒的原材料以及無污染的工藝生產(chǎn)流程影響下,獲得更為有效、安全、高質(zhì)量的化工產(chǎn)品,并且可在一定程度上節(jié)省化工制造能源,進而為我國化工企業(yè)的發(fā)展提供有力保障。
1化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點分析
1.1原材料選擇要點分析
優(yōu)質(zhì)、綠色的化工原材料是實現(xiàn)綠色化工技術(shù)的基礎(chǔ)條件,為此,在選擇化工原材料時,化工企業(yè)應(yīng)選擇環(huán)境適應(yīng)性好、污染小甚至無污染以及具有可循環(huán)利用特性的化工原材料。在選擇此類材料時,化工企業(yè)也應(yīng)關(guān)注材料選擇的成本,如果材料選擇成本過高,也不利于企業(yè)可持續(xù)發(fā)展,在一般情況下,選擇無毒無害且具有一定的可降解性能的化工原材料可滿足大部分要求,如果企業(yè)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品需要具有可回收、可循環(huán)利用的特點,則化工企業(yè)也應(yīng)選擇一些具有再生性能的原材料。此間,化工企業(yè)更應(yīng)關(guān)注原材料的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)工藝可對材料的質(zhì)量產(chǎn)生關(guān)鍵影響。一些無污染的化工原材料,例如植物纖維、麥稈,或者通過化工制備技術(shù)提取出來的化工物質(zhì)等均為現(xiàn)階段綠色化工技術(shù)應(yīng)用的主要綠色化工材料。另外,在選擇此類原材料的過程中,技術(shù)人員也應(yīng)注意材料的應(yīng)用方向和反應(yīng)條件,由于反應(yīng)設(shè)備的差異性,一些化工生產(chǎn)車間的反應(yīng)環(huán)境并不能滿足原材料的反應(yīng)要求,這樣有可能降低原材料的應(yīng)用質(zhì)量,甚至產(chǎn)生一定的安全問題。為此,技術(shù)人員在選擇原材料時,一方面要兼顧原材料本身的化學(xué)和物理屬性,另一方面也要考慮實際生產(chǎn)過程中的反應(yīng)條件。
1.2催化劑選擇要點分析
在化工工程中,若要提升綠色化工技術(shù)的應(yīng)用效能,技術(shù)人員應(yīng)合理選擇化工生產(chǎn)過程中的催化劑。一般而言,無毒無害的催化劑并不少見,但能與綠色化工材料反應(yīng)之后依舊無毒無害的催化劑就需要技術(shù)人員認真挑選。在實際的生產(chǎn)過程中,催化劑可有效提高生產(chǎn)效率,甚至可改變化工產(chǎn)品的質(zhì)量,催化劑也是化工反應(yīng)可正常進行的不可缺少的條件?,F(xiàn)階段,烷基化固相催化劑在化工生產(chǎn)的過程中比較常見,而且滿足綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要求。此種催化劑可在無溶解液的情況下,與烯丙基醇類化合物發(fā)生連續(xù)的化學(xué)反應(yīng),并且此反應(yīng)的可控性比較好,相應(yīng)的化學(xué)工藝也相對簡單,具有一定的可循環(huán)特性,可在一定程度上優(yōu)化企業(yè)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。但需要注意的是,在實際的化學(xué)工程中,催化劑的選擇過程并不簡單,其不僅需要符合化學(xué)反應(yīng)本身的反應(yīng)要求,包括化學(xué)反應(yīng)激發(fā)條件、化學(xué)反應(yīng)溫度條件以及化學(xué)反應(yīng)周期條件等,還需要符合綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要求,為技術(shù)的應(yīng)用提供更合理的平臺。并且,這種化工技術(shù)應(yīng)用平臺的運行形式也需要符合化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用要求,這樣方可促使化學(xué)反應(yīng)催化劑在發(fā)揮出良好催化作用的基礎(chǔ)上,確?;瘜W(xué)工程的安全性。
1.3化學(xué)反應(yīng)選擇要點分析
不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)能量不同,能量的表現(xiàn)形式也不同,無論是吸熱還是放熱,或者是無熱量散失,均為化學(xué)反應(yīng)中比較常見的類型。從綠色化工生產(chǎn)過程分析,一般而言,具有放熱效應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)過程更有利于綠色化工技術(shù)效能的發(fā)揮。在反應(yīng)熱的影響下,催化劑的催化效率也會有所提升。但必須要注意的是,催化劑的催化效率與反應(yīng)熱之間并非呈一次函數(shù)關(guān)系,而一般呈開口向下的拋物線關(guān)系,因此,在選擇化學(xué)反應(yīng)時,技術(shù)人員也應(yīng)控制好化學(xué)反應(yīng)的總熱量,盡量使用一些輔助類型的化學(xué)反應(yīng),促使化學(xué)反應(yīng)熱的總量變得可控,這樣可靈活調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率,也可從整體上影響綠色化工生產(chǎn)的效率。另外,化學(xué)反應(yīng)時間也是比較重要的參數(shù),除了通過選擇具有放熱特性的化學(xué)反應(yīng)過程,技術(shù)人員還可靈活選擇化學(xué)反應(yīng)設(shè)備,從基礎(chǔ)設(shè)備方面優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)時間。一般來說,反應(yīng)時間較長的化學(xué)反應(yīng)自身的反應(yīng)強度不高,實際的化學(xué)反應(yīng)速率較為平均,熱量散失的形式也相對平穩(wěn)。此類化學(xué)反應(yīng)的激發(fā)條件并不復(fù)雜,但若要切實維持較長的化學(xué)反應(yīng)時間,或者確?;瘜W(xué)反應(yīng)物質(zhì)可反應(yīng)完全,實際的化學(xué)反應(yīng)條件其實相對苛刻。并且,從技術(shù)人員工作強度的角度分析,此類持續(xù)性的化學(xué)反應(yīng)對技術(shù)人員能力的要求也相對較高。為此,在選擇化學(xué)反應(yīng)時,技術(shù)人員也應(yīng)量力而行,特殊情況下,可選擇一些替代性的化學(xué)反應(yīng)完成既定的化學(xué)實驗結(jié)果。
2化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用
2.1綠色化工技術(shù)在海水淡化反應(yīng)中的應(yīng)用
在技術(shù)研發(fā)初期,海水淡化反應(yīng)的成本比較高,不能滿足日常飲水需求,甚至存在資源浪費的情況,現(xiàn)階段,隨著科學(xué)研究的深入,很多國家已經(jīng)掌握了比較成熟的海水淡化技術(shù),此類技術(shù)即為綠色化工技術(shù)。常見的海水淡化技術(shù)包括蒸餾技術(shù)、反滲透膜技術(shù)以及電滲析技術(shù)等,此類技術(shù)均不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,并且反應(yīng)物本身也具有一定的應(yīng)用價值。其中,反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛,在此種技術(shù)的支持下,一些地區(qū)可實現(xiàn)淡水資源的自給自足,供水規(guī)模逐漸擴大。另外,太陽能法在近些年逐漸受到重視,此種方法在不產(chǎn)生污染的同時,也不會消耗常規(guī)能源,這種能源閉環(huán)類型的技術(shù)應(yīng)用模式具有非常強的環(huán)境適應(yīng)性和可持續(xù)應(yīng)用性,可作為綠色化工技術(shù)重點關(guān)注。海水淡化處理技術(shù)的種類比較多,但由于淡化成本不同,一些技術(shù)的應(yīng)用范圍很有限,這也是綠色化工技術(shù)應(yīng)用特點之一,即技術(shù)應(yīng)用成本問題。技術(shù)人員在選擇此類化工技術(shù)時,一定要結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的實際情況以及產(chǎn)品生產(chǎn)的實際需求,合理選擇技術(shù)應(yīng)用的實際形式,確保企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營有序進行。
2.2綠色化工技術(shù)在涂料生產(chǎn)過程中的應(yīng)用
大部分涂料本身會散發(fā)一種香味,此種味道聞起來可能比較舒服,但對人體其實具有一定的危害性,此種味道來源于涂料中的苯,這種物質(zhì)廣泛存在于涂料中。為了解決這個問題,生產(chǎn)出綠色環(huán)保類型的涂料,近些年來,一些廠商推出了高性能的漆料。此類涂料物理性能突出,耐久性非常好,并且本身并無異味,且具有非常好的防水性能,這都得益于綠色化工技術(shù)。綠色化工技術(shù)對涂料生產(chǎn)工藝進行了優(yōu)化,并在傳統(tǒng)的涂料原材料中加入了一些水溶性的物質(zhì),減少了揮發(fā)性物質(zhì)的使用,也降低了物質(zhì)的揮發(fā)性,這樣可減少有毒有害氣體的排放。但此類涂料的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,生產(chǎn)環(huán)境也比較苛刻,國外對此類漆料的研究比較深入,相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量也更高些。技術(shù)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)新技術(shù),掌握降低涂料中有毒有害氣體的方法。雖然此類涂料的環(huán)保性能比較好,但由于本身價格比較昂貴,使用范圍并不廣泛。為此,技術(shù)人員在研發(fā)有關(guān)技術(shù)時,也應(yīng)做好宣傳工作,引導(dǎo)社會大眾正視涂料的安全性。另外,從涂料自身的應(yīng)用質(zhì)量角度分析,通過分析和總結(jié)大量的實驗數(shù)據(jù)不難看出,新型的綠色化工涂料的應(yīng)用質(zhì)量也存在一定的環(huán)境適應(yīng)性。這種環(huán)境適應(yīng)性導(dǎo)致涂料在實際的應(yīng)用過程中,其應(yīng)用質(zhì)量會受到環(huán)境溫度、濕度以及光照強度的影響。一般情況下,溫度越高,涂料的揮發(fā)性越強,但是在經(jīng)過一定時間之后,由于涂料表面會形成一定致密的保護膜,從而收緊了涂料的表層組織,其實際的氣味揮發(fā)性會下降,實際的應(yīng)用性能會提升。為此,在應(yīng)用此類綠色化工技術(shù)時,也應(yīng)明確涂料使用的具體環(huán)境,這樣方可有效擴展綠色化工涂料的應(yīng)用范圍。
2.3綠色化工技術(shù)在香料生產(chǎn)過程中的應(yīng)用
傳統(tǒng)香料是我國烹飪中不可缺少的物質(zhì),在香料使用的過程中,其中的揮發(fā)性物質(zhì)會以氣味或者顏色的方式滲透進事物中,從而改變事物的味道,使食物看起來、聞起來以及吃起來更符合人們的期待。為了提高香料的使用效能,擴大香料的使用范圍,做好香料的出口工作,技術(shù)人員可靈活應(yīng)用綠色化工技術(shù),在化工工程中提取香料中的主要物質(zhì)。此間,技術(shù)人員應(yīng)使用合理的辦法,去除香料中的雜質(zhì),但不應(yīng)降低香料的使用質(zhì)量?;は懔系闹苽溥^程并不復(fù)雜,但是對反應(yīng)溫度以及反應(yīng)濕度的要求比較高,一些香料會在不同的溫度下表現(xiàn)出不同的味道,味道的好壞也會受到環(huán)境濕度的影響。這就要求技術(shù)人員在選擇化工反應(yīng)的設(shè)備時,應(yīng)結(jié)合反應(yīng)物的實際狀態(tài)和實際用量選擇合適的設(shè)備類型,例如在選擇操作反應(yīng)釜等設(shè)備時,技術(shù)人員應(yīng)明確此類設(shè)備的應(yīng)用范圍。一般而言,此類設(shè)備的反應(yīng)物要求為天然香料、化工原料,并且應(yīng)選擇恒溫反應(yīng)環(huán)境,方可合成質(zhì)量合格的化工香料。
3結(jié)束語
在分析了化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點的基礎(chǔ)上,進一步分析了化工工程綠色化工技術(shù)的應(yīng)用方法。技術(shù)人員在應(yīng)用綠色化工技術(shù)時,應(yīng)將應(yīng)用重點放在化工原材料的選擇以及化學(xué)反應(yīng)工藝上。在選擇原材料時,應(yīng)選擇綠色環(huán)保無污染的材料,同時還有兼顧原材料的成本價格。為了優(yōu)化原材料的反應(yīng)工藝,技術(shù)人員應(yīng)嚴格控制反應(yīng)溫度,選擇合適的催化劑。此間,技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實際要求,使用合理的化學(xué)反應(yīng)設(shè)備控制化學(xué)反應(yīng)參數(shù),在確?;瘜W(xué)反應(yīng)物安全有效的基礎(chǔ)上,提高化學(xué)反應(yīng)的速率,這樣也可提升化工工程的整體生產(chǎn)效率,為化學(xué)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供有利條件,進而提升綠色化工技術(shù)整體應(yīng)用效能。
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作者:陳雄 單位:西安昱昌環(huán)境科技有限公司