化學(xué)工程工藝生態(tài)化工技術(shù)研究

時(shí)間:2022-10-17 11:37:18

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化學(xué)工程工藝生態(tài)化工技術(shù)研究

摘要:我國的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展迅速,化工技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。當(dāng)前,生態(tài)環(huán)保意識日益增強(qiáng),化工技術(shù)提出了許多新的需求。常規(guī)的化工生產(chǎn)工藝在生產(chǎn)中既要耗費(fèi)大量的能源、資源,又要產(chǎn)生污染物質(zhì),這對化工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展是不利的。在此背景下,環(huán)境友好型化工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,其節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)勢逐步被用于化工過程。本文簡要介紹了化學(xué)工程中的生態(tài)化工技術(shù),并對其在化學(xué)工程中的應(yīng)用及意義進(jìn)行了分析,就其發(fā)展前景進(jìn)行了展望,希望能夠?yàn)樾袠I(yè)內(nèi)的相關(guān)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞:化工技術(shù);生態(tài)環(huán)保;生產(chǎn)工藝;生態(tài)化工技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步和革新,我國的化工技術(shù)水平也有了長足的進(jìn)步。隨著化工技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,我國化工工業(yè)的發(fā)展將會(huì)對我國的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大的影響。傳統(tǒng)的化工工藝在生產(chǎn)、加工過程中,往往會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì),若不能采用常規(guī)的化學(xué)方法加以改良,不僅會(huì)嚴(yán)重影響到化工資源的利用率,還會(huì)造成廢水的治理成本。這些有毒有害物質(zhì),若不加以妥善處置,將會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。為了保證化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,降低能耗,科研人員要從各個(gè)方面進(jìn)行全面的改革,并充分發(fā)揮其長處,以促進(jìn)其快速發(fā)展[1]。

1化學(xué)工程工藝與化工技術(shù)概述

1.1化學(xué)工程工藝

化學(xué)工程中的生產(chǎn)工藝一般是指生物制藥、冶金工程等?;瘜W(xué)工程包括單元操作(蒸發(fā)提取、結(jié)晶干燥)、化學(xué)反應(yīng)工程、化學(xué)系統(tǒng)工程等。工程師們通過對化學(xué)反應(yīng)的分析,使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了有效的拓展;同時(shí),通過對化學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)、過程進(jìn)行有效的控制,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)操作系統(tǒng)的優(yōu)化,降低了成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上,加強(qiáng)綠色生產(chǎn)、降低環(huán)境污染、改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量,以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展[2]。

1.2化工技術(shù)

為了達(dá)到控制污染、保護(hù)生態(tài)、保障化學(xué)品的綠色目標(biāo),化學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要加大對化學(xué)技術(shù)的研發(fā)力度。盡管化學(xué)工程為人類提供了大量的能源和資源,推動(dòng)了人類社會(huì)的迅速發(fā)展,但是它也造成了環(huán)境污染,對能源的需求量越來越大。在此基礎(chǔ)上,對化工企業(yè)進(jìn)行了全面的節(jié)能改造,提高了產(chǎn)品的利用率,提高了企業(yè)的使用效益,并盡量使用無毒無害的原材料,降低污染,完善化工的生產(chǎn)工藝,將綠色環(huán)保的思想貫徹到化學(xué)工程中,以避免對化工生產(chǎn)的破壞,促進(jìn)化學(xué)工程的可持續(xù)發(fā)展。在工業(yè)化進(jìn)程中,化學(xué)起著舉足輕重的作用,應(yīng)加強(qiáng)對化工產(chǎn)品的研究,合理運(yùn)用現(xiàn)代化工技術(shù),使人力、物力得到最大限度地發(fā)揮,降低環(huán)境污染,達(dá)到對資源的最大利用[3]。

2綠色生態(tài)化學(xué)技術(shù)

綠色生態(tài)化學(xué)技術(shù)是一種化學(xué)方法,通過化學(xué)方法來去除化學(xué)反應(yīng)中的污染物,達(dá)到降低化學(xué)污染的目的。綠色生態(tài)化工技術(shù)是一種對環(huán)境友好的技術(shù)。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,環(huán)境問題日益突出,而化學(xué)物質(zhì)的污染問題日益突出,環(huán)境治理的速度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與之相適應(yīng)。采用生態(tài)化工技術(shù),可以改變傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)方式,從源頭上控制化學(xué)污染,盡量選用無毒、無害的化學(xué)原料,通過在生產(chǎn)過程中盡量降低毒性,從而達(dá)到最大限度的降低污染。要想達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的,就必須對其進(jìn)行深入的分析,同時(shí)要不斷加強(qiáng)環(huán)保技術(shù)的開發(fā),積極開發(fā)新的綠色能源,使其在化工過程中的應(yīng)用得到進(jìn)一步的發(fā)展[4]。

3化學(xué)工程工藝中應(yīng)用生態(tài)化工技術(shù)的重要意義

目前,我國的科學(xué)技術(shù)正處在飛速發(fā)展的時(shí)期,化工技術(shù)也在飛速發(fā)展。將生態(tài)化工技術(shù)用于化工過程具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。(1)將生態(tài)化工技術(shù)應(yīng)用到化工生產(chǎn)過程中,可以降低環(huán)境污染,增加資源的利用效率,達(dá)到最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢,推動(dòng)了我國的可持續(xù)發(fā)展。(2)生態(tài)化工技術(shù)不但能減少化學(xué)技術(shù)對環(huán)境的污染,而且能促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。生態(tài)化工技術(shù)是新世紀(jì)化學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向,在化學(xué)工程中合理運(yùn)用生態(tài)化工技術(shù),不僅可以減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類污染物,而且還可以減少對人類的整體環(huán)境和人體健康造成的危害。(3)生態(tài)化工技術(shù)對促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展理念歷來受到我國的高度重視,其推動(dòng)了生態(tài)化工技術(shù)的不斷更新,而這種更新發(fā)展將會(huì)對整個(gè)化學(xué)過程的發(fā)展起到引領(lǐng)作用。(4)在化學(xué)生產(chǎn)過程中,生態(tài)化工技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,可以在特定的化學(xué)品生產(chǎn)過程中,將各類有毒有害物質(zhì)的排放量大大降低,從而降低各類污染物的排放量,同時(shí)也可以降低污染對環(huán)境的影響,提高人民的生活品質(zhì)。生態(tài)化工技術(shù)是一種具有創(chuàng)新性的化學(xué)過程技術(shù)。采用生態(tài)化工技術(shù)取代傳統(tǒng)的、不環(huán)保的、污染的化工過程,可以提高整個(gè)化學(xué)工程的技術(shù)水平[5]。

4化學(xué)工程工藝中的生態(tài)化工技術(shù)的應(yīng)用

4.1清潔生產(chǎn)技術(shù)

與傳統(tǒng)的化學(xué)工藝相比,清潔生產(chǎn)工藝具有降低毒性、減少環(huán)境污染、無廢料排放等優(yōu)點(diǎn),因此受到相關(guān)部門的重視。綠色化學(xué)是清潔生產(chǎn)技術(shù)中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)。目前,清潔生產(chǎn)技術(shù)在污水處理、印染等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,只要能有效地利用這種技術(shù),就能有效地防止污染。拿脫鹽工藝來說,它也是一種潔凈的生產(chǎn)工藝。我國現(xiàn)有的淡水資源總體呈逐年減少的態(tài)勢,開發(fā)新技術(shù)可以彌補(bǔ)短缺的淡水資源,其未來的發(fā)展將更為顯著。采用脫鹽技術(shù),可以增加我國水資源的持有量,并能滿足生產(chǎn)過程中的用水需要。該技術(shù)不但能使環(huán)境保持穩(wěn)定,而且能生產(chǎn)出更多的氫氧化鎂[6]。

4.2生物化學(xué)技術(shù)

在生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,生物化學(xué)技術(shù)不僅被廣泛地用于化工過程,而且還被用于其它方面,利用其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),可以提高整個(gè)生物化學(xué)技術(shù)的整體水平。從目前的情況來看,膜化學(xué)技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用已經(jīng)取得了很好的成果,利用生物技術(shù)與可再生能源技術(shù)相結(jié)合,可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。然而,由于我國能源緊缺問題日益嚴(yán)重,大量的非再生資源已被大量耗竭。在生物化學(xué)技術(shù)方面,利用稀酰胺進(jìn)行合成,可以達(dá)到節(jié)能減排的目的,并可改善環(huán)境污染。傳統(tǒng)的生物技術(shù)及有機(jī)合成對生態(tài)環(huán)境造成了一定的污染,隨著生物技術(shù)的不斷優(yōu)化和改造,人們越來越關(guān)注環(huán)境污染與生態(tài)平衡問題,并采取措施來防止生態(tài)環(huán)境的損害。在化工生產(chǎn)過程中,采用綠色化工技術(shù),合理選用環(huán)保催化劑,以生物酶為原料,可有效降低環(huán)境污染。

4.3環(huán)境友好型產(chǎn)品

隨著人民生活水平的提高,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,一些環(huán)境問題也日益突出,給人民的生產(chǎn)和生活帶來了巨大的沖擊,因此,環(huán)境問題的治理勢在必行。隨著綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,緩解了工業(yè)與環(huán)境之間的矛盾,為人類的生產(chǎn)和生活提供了有益的幫助。比如,在化工生產(chǎn)過程中,對環(huán)境友好的材料進(jìn)行了深入的研究,替代了傳統(tǒng)的氟里昂,從而有效地解決了環(huán)境污染問題。同時(shí),汽車燃燒的汽油對大氣環(huán)境的污染也很大,因此,在進(jìn)一步的化學(xué)工程技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)出一種環(huán)保的汽油,可以達(dá)到防治大氣污染的目的。因此,必須加強(qiáng)對化工過程產(chǎn)品的研究,提高其技術(shù)水平,積極探索環(huán)保型產(chǎn)品的研發(fā),同時(shí),要在研發(fā)過程中,合理地制定環(huán)保產(chǎn)品的發(fā)展戰(zhàn)略,并根據(jù)國家的環(huán)保要求,積極配合有關(guān)部門進(jìn)行綠色化工技術(shù)的推廣和新產(chǎn)品的開發(fā)。

5綠色化工技術(shù)在化工過程中的應(yīng)用前景

5.1制定完善的生態(tài)化工技術(shù)管理的相關(guān)規(guī)章制度

為進(jìn)一步提升化工生產(chǎn)技術(shù)水平,必須建立健全相關(guān)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理體系。針對不同的化工項(xiàng)目,可以通過一系列的措施來確保其治理。在實(shí)施化學(xué)污染治理工作中,必須嚴(yán)格遵守有關(guān)法規(guī),堅(jiān)持以環(huán)保為基本方針,推動(dòng)綠色環(huán)保技術(shù)的推廣。一是制定相關(guān)的環(huán)境技術(shù)管理?xiàng)l例,引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和技術(shù),以提高環(huán)境治理水平。同時(shí),有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對環(huán)境保護(hù)的技術(shù)管理,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。相關(guān)部門要切實(shí)履行職責(zé),加強(qiáng)環(huán)?;瘜W(xué)技術(shù)管理,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)工作規(guī)范。在治理過程中,可以根據(jù)企業(yè)的具體需要,對其進(jìn)行責(zé)任追究,并對其進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以實(shí)現(xiàn)對其生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

5.2強(qiáng)化宣傳和管理

政府及有關(guān)單位要在強(qiáng)化環(huán)保意識的基礎(chǔ)上,營造一個(gè)良好的社會(huì)環(huán)境,推動(dòng)綠色環(huán)保技術(shù)的推廣。各級政府機(jī)關(guān)要通過新聞、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)媒體,積極推動(dòng)和貫徹落實(shí)綠色化工技術(shù)的重大意義,引導(dǎo)全社會(huì)實(shí)現(xiàn)生態(tài)化工技術(shù)的管理,進(jìn)一步加強(qiáng)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感和使命感。加強(qiáng)宣傳,加強(qiáng)管理,以增強(qiáng)市民的環(huán)保意識,讓市民積極參與到環(huán)保中來,并在政府和市民的共同努力下,加強(qiáng)對環(huán)境的宣傳和管理,以達(dá)到降低污染的目的。

5.3合理利用化學(xué)原料和催化劑

要想將生態(tài)化工技術(shù)推廣到實(shí)際中,對其原材料和催化劑的選擇起到很大的作用。選擇化工原料時(shí),應(yīng)盡量選用無污染的環(huán)?;ぴ?,如綠色植物、農(nóng)作物等。綠色化學(xué)原料具有低成本、高利用價(jià)值等優(yōu)點(diǎn),對生態(tài)化工技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。此外,化學(xué)催化劑在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用也十分廣泛?;瘜W(xué)催化劑的主要用途是提高化工生產(chǎn)的效率,所以在選用催化劑時(shí),要注意選用安全、無毒的催化劑,以減少污染、保護(hù)環(huán)境。5.4實(shí)現(xiàn)廢物再利用化工生產(chǎn)必然產(chǎn)生大量的廢品,這些廢品通常都是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生,所以在化工過程中,往往會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣等。為保證生態(tài)環(huán)境不被破壞,工人們可以利用化學(xué)反應(yīng)把化學(xué)垃圾變成無污染的可回收利用的資源。同時(shí),還要對化學(xué)廢料進(jìn)行回收,將其中有用的成分進(jìn)行再利用,既能有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境,又能節(jié)省能源,又能保證環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。

5.5科學(xué)改善化學(xué)工程工藝的流程

合理應(yīng)用生態(tài)化工技術(shù),還需要科學(xué)地改善工藝過程。首先,要對供暖系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化,許多化學(xué)反應(yīng)都是要加熱的,有些化工廠的設(shè)備有一定的供暖要求,所以在運(yùn)行的時(shí)候,工作人員要對溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲⑦M(jìn)行科學(xué)的計(jì)算,這樣就可以避免不必要的消耗。生態(tài)化工技術(shù)還需要在化工企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)營中運(yùn)用生態(tài)化的思想,從而實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。另外,由于在常規(guī)化學(xué)過程中,使用頻率較高的變頻器是非常常見的,所以工作人員要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的不同,設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),使其達(dá)到最優(yōu)的效果。

6結(jié)語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)及化工企業(yè)的發(fā)展,生態(tài)化工技術(shù)越來越受到關(guān)注,它不僅可以降低資源的消耗,還可以減少對環(huán)境的污染,同時(shí)可以通過回收和再利用降低企業(yè)的生產(chǎn)成本和能耗。將生態(tài)化工技術(shù)用于化學(xué)工業(yè),無疑是今后化工企業(yè)的一大發(fā)展方向,它的正面效應(yīng)將會(huì)達(dá)到解決環(huán)境污染的目的,同時(shí)也能使化學(xué)工程的流程得到優(yōu)化,提高原料和催化劑的使用效率,從而改善人類的生存環(huán)境,推動(dòng)工業(yè)的健康發(fā)展。同時(shí),環(huán)境科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展也需要相關(guān)科研工作者持續(xù)地進(jìn)行,使其能夠持續(xù)地應(yīng)用于化工行業(yè),推動(dòng)我國的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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作者:張峰 劉龍濤 董娜 單位:山東齊創(chuàng)石化工程有限公司 山東富海石化工程有限公司