綠色化工技術在化學工程的應用
時間:2022-12-17 09:15:30
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摘要:在現(xiàn)代科技水平不斷提升的背景下,綠色化工技術日益完善,在化學工程與工藝中得到了廣泛應用,不但有效改善了環(huán)境污染問題,還為化學工程和工藝的可持續(xù)發(fā)展提供了技術方面的支持。鑒于此,文章就化學工程進行分析,探討綠色化工技術在化學工藝工程中的應用要點,闡述綠色化工技術在化學工程與工藝中的具體應用,旨在為化工企業(yè)的研究人員提供理論方面的指導。
關鍵詞:綠色化工技術;化學工程工藝;節(jié)能技術
1應用綠色化工技術的重要意義
綠色化工技術指依托于化學原理解決環(huán)境污染問題,在新時代背景下推動節(jié)能、環(huán)保、友好型社會構建的新型技術手段,實現(xiàn)了資源、產(chǎn)品、再生資源的生產(chǎn)方式的創(chuàng)新性改革。實際上,化工行業(yè)具有一定的特殊性,綜合涵蓋了制藥、化學生產(chǎn)等多個領域。在新時代背景下,化工企業(yè)仍需積極引入先進的化學理論和化學技術,有效突出并強調(diào)化學工業(yè)的基本屬性和特點,并在原有理論基礎科學融合環(huán)保理念,進一步推動社會文明進程的可持續(xù)發(fā)展。因此將綠色化工技術與化學工程應用進行有機結合已成為順應新時代發(fā)展趨勢的必然結果,既能有效整治環(huán)境污染問題,提高能源使用率,又能為化學工程帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。與此同時,綠色化工技術在我國各大化工企業(yè)中也發(fā)揮了至關重要的作用,并且現(xiàn)代社會化發(fā)展進程為化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了源源不斷的動力,但這也加劇了化工行業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護之間的矛盾與沖突,因此將綠色化工技術科學應用到化學工程,不斷滲透綠色環(huán)保理念,推動化學工業(yè)長遠發(fā)展已成為當前化工領域必須積極實施的重要舉措。
2綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用要點
2.1選用綠色化學催化劑
在化學反應發(fā)生過程中,催化劑可起到提高或降低反應物的化學反應速率的作用,在化學反應前后,催化劑能在不破壞化學平衡的基礎上不改變自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)。目前有90%以上的化學工業(yè)傾向于使用化學催化劑,在綠色化學技術選擇和開發(fā)領域中占據(jù)至關重要的地位。選擇化學催化劑時,應始終堅持無毒、無害的基本原則,從源頭上避免化學反應過程中產(chǎn)生的各種污染物和有害、有毒物質(zhì)。因此在開展各項化學工程時,必須按照化學工程具體實施要求和材料屬性選擇合理的催化劑,使得各類化學催化劑可以滿足化學工程綠色環(huán)保實施要求,減少化學工程實際開展過程中各類原材料消耗量,確?;瘜W工程的節(jié)能環(huán)保屬性和綠色效益得以彰顯。就目前來看,應用在化學工程及其工藝中的催化劑多為烷基化固相催化劑,該種催化劑對生態(tài)環(huán)境的危害和影響相對較小,因此在化工行業(yè)中有著良好的發(fā)展前景[1]。
2.2充分利用綠色原材料
不同化學工程在開展過程中應用的原材料存在一定差異,應在開展化學工程前期按照工藝表現(xiàn)優(yōu)化其中的原材料,保證各類化學工程原材料的綠色環(huán)保效果。同時,還需要利用適當無機化工產(chǎn)品和有機工業(yè)合成物進行化學工程綠色原材料加工制作,挑選適合的化學原材料,有助于推動整個化學工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但需要注意的是,在選擇化學原材料時應注重環(huán)保功能,這同樣是推動化工行業(yè)綠色節(jié)能化發(fā)展的根本舉措。在此過程中仍存在各種亟待解決的環(huán)境污染問題,必須及時采取有效對策去解決和改善環(huán)保問題。只有從根本上把控原材料的質(zhì)量,才能真正將化工污染問題控制在可靠范圍內(nèi),并為化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎。當然,還應保證綠色原料與化學工程實際開展要求之間的關聯(lián)性和契合度,將各類綠色原料在化學工程與工藝中的作用表現(xiàn)出來,借此彰顯綠色化工技術和各類原材料的作用,確保生態(tài)環(huán)境保護力度有所提升。
2.3選擇合適的化學反應
在化學工藝實施過程中,為了保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量達到相應的要求和標準,通常需要控制化學反應的統(tǒng)一性。但對于同一化工產(chǎn)品而言,有好幾種化學反應均可達到反應目的,并且化學反應的過程也具有一定的可選擇性。因此,不但需要充分考慮反應效率和經(jīng)濟成本等決定性因素,還應重點關注其可能對生態(tài)環(huán)境造成的影響,綜合分析以上兩方面內(nèi)容后,才能真正意義上發(fā)揮良好的環(huán)境污染整治效果,充分發(fā)揮綠色化工技術的綠色環(huán)保功能。但在傳統(tǒng)思想觀念的影響下,部分化工企業(yè)仍過度追求反應效率和經(jīng)濟效益,忽視了控制環(huán)境污染問題的重要性,因此科學利用化學反應過程改善環(huán)境污染問題的目的仍有待落實。
3綠色化工技術在化學工程與工藝中的具體應用
3.1清潔生產(chǎn)技術的應用
為了減少化學工程實際開展過程中污染物質(zhì)產(chǎn)生量,需要強化清潔生產(chǎn)技術在其中的應用力度,通過該項技術可以在推進化學工程及其工藝順利開展的同時,降低各類污染物質(zhì)產(chǎn)生量,以此保證化學工程清潔效果和環(huán)保屬性,在滿足各行業(yè)化學工程實際開展要求的同時,彰顯化學工程的節(jié)能環(huán)保效果。因此,在化學生產(chǎn)過程中有效應用清潔生產(chǎn)技術,不僅有助于提高廢物利用率,還能加快有毒物質(zhì)的溶解速率,起到良好的節(jié)能環(huán)保效果,為周邊居民帶來舒適、安全的居住體驗[2]。與此同時,化工行業(yè)充分利用海水淡化清潔技術能有效改善水資源污染問題,真正意義上達到凈化水資源的目的;還能將水資源中的鹽分進行有效分離,最大程度上提高鹽分的循環(huán)利用率,實現(xiàn)二次回收水資源的效果,從源頭上避免化工污染問題對生態(tài)環(huán)境造成的消極影響,保障化學工程實施效果和環(huán)保效益,借此滿足化學工程綠色環(huán)保要求。此外,還需要強化清潔生產(chǎn)技術與其他綠色化工技術的結合力度,借此為化工企業(yè)及其化學工程的順利開展奠定堅實基礎。
3.2催化技術的應用
催化技術作為化學工藝技術的重要組成部分,在化工生產(chǎn)領域中起到了決定性作用。在傳統(tǒng)化學工藝應用過程中,化工企業(yè)為了降低經(jīng)濟成本的投入,普遍選擇應用化學催化反應生產(chǎn)相應的化學產(chǎn)品。應用綠色催化技術,一方面,能在同樣的經(jīng)濟成本投入下最大程度上提高催化劑的使用效率,從源頭上避免了化工污染造成的不良影響;另一方面,在新形勢背景下我國愈發(fā)重視化工行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,對化學工業(yè)的研究也逐漸趨于多元化,并在此基礎上取得了明顯的發(fā)展成效,這同樣為催化技術的創(chuàng)新與研發(fā)提供了理論方面的支持。目前化學工業(yè)領域中最常用的催化劑為固體催化劑,其不但能替代傳統(tǒng)的液體催化劑,還能避免廢水、廢氣、廢渣浪費現(xiàn)象的發(fā)生,起到良好的環(huán)境保護作用。
3.3生物技術的應用
在現(xiàn)代科技手段日益完善的背景下,各類生物技術在化學工程以及工藝優(yōu)化過程中也得到了優(yōu)化更新。這就需要在生物技術支持下調(diào)整化學工程程序和工藝缺陷,確?;瘜W工程的環(huán)保屬性和社會效益得以保障。此外,良好的生物技術還能對化學工程的產(chǎn)業(yè)鏈結構進行完善化處理,從而推進化學工程良性開展[3]。關于應用在化學工程中的生物技術,主要表現(xiàn)在應用細胞、微生物和酶等物質(zhì)進行化學工程的工藝技術,在滿足化學工程仿生學要求的同時,維持各類物質(zhì)的化學性能,從而為化學工程的良性開展提供標準化生物支持。與此同時,有效應用生物技術還能提高化學物質(zhì)資源的循環(huán)利用率,使化學生產(chǎn)中的物質(zhì)得以有效轉(zhuǎn)化和利用。實際上,生物技術原本就是一項覆蓋范圍相對較廣的綜合技術體系,將生物酶技術科學運用到化學工程的工藝生產(chǎn)領域,真正為生物化工工程的有序運行奠定了良好基礎。同時,還需要按照化學工程及其工藝要求對應用在其中的生物技術進行更新處理,強化生物技術與綠色化工技術的結合力度,保證各類復合技術的作用,推進化學工程順利開展,借此減少化學工程實施過程中污染物的產(chǎn)生量。
3.4環(huán)境友好型產(chǎn)品的應用
在現(xiàn)代城市化發(fā)展進程不斷加快的背景下,一旦發(fā)生各種環(huán)境污染問題,不但會嚴重影響社會公眾的日常生活,還可能對周邊生態(tài)環(huán)境造成難以挽回的破壞性損失,因此積極研發(fā)環(huán)保型產(chǎn)品具有重要現(xiàn)實意義,應從源頭上有效改善并整治環(huán)境污染問題。例如,化工企業(yè)在使用傳統(tǒng)汽油時,其燃燒出的有害物質(zhì)通常會導致嚴重的大氣污染現(xiàn)象,對周邊居民的身體健康造成嚴重威脅;大部分化學產(chǎn)品中包含的氟利昂還會對大氣臭氧層造成破壞,無形中埋下各種安全隱患;社會公眾在日常生活中頻繁用到的塑料產(chǎn)品盡管帶來了極大的便利,但其使用完畢后就會變成垃圾,而難以分解的塑料產(chǎn)品將會對生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞。以上問題都是現(xiàn)代化發(fā)展進程中必須予以高度重視的問題,需要結合實際情況不斷研發(fā)與創(chuàng)新各種環(huán)保替代品。在此基礎上,現(xiàn)代化工企業(yè)還針對以上問題對現(xiàn)有技術進行了優(yōu)化和改良,研發(fā)了可降解塑料、環(huán)保型汽油以及新型燃料等具有綠色環(huán)保功效的物質(zhì),并且隨著社會公眾環(huán)保意識的增強,越來越多化工企業(yè)逐漸將重心轉(zhuǎn)移到了友好型綠色產(chǎn)品的研制工作中。
4結束語
將綠色化工技術與化學工程和工藝進行深度融合,提高整體化學工程和工藝的整體水平,從人才培養(yǎng)、設備、技術研發(fā)等方面著手加大資金投入力度,為綠色化工技術的研發(fā)提供技術和人力方面的支持。此外,還應對應用在化學工程中的各項綠色化工技術進行全面更新,彰顯各項技術的結合優(yōu)勢和實際作用,有效減少對周邊環(huán)境造成的污染,進一步推動綠色化學工業(yè)的健康、長遠發(fā)展。
參考文獻:
[1]郝鑫,竇祎凝,郝希東.綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用[J].化纖與紡織技術,2021,50(3):52-53.
[2]黃棟學,熊照.化學工程與工藝中的綠色化工技術探析[J].現(xiàn)代鹽化工,2020,47(1):42-43.
[3]李喜鴿,趙乾.化工企業(yè)危險工藝自動化控制及安全聯(lián)鎖優(yōu)化研究[J].粘接,2020(10):131-133.
作者:李晶晶 單位:駐馬店職業(yè)技術學院
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