綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程的應(yīng)用
時(shí)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(shù)日益完善,在化學(xué)工程與工藝中得到了廣泛應(yīng)用,不但有效改善了環(huán)境污染問題,還為化學(xué)工程和工藝的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)方面的支持。鑒于此,文章就化學(xué)工程進(jìn)行分析,探討綠色化工技術(shù)在化學(xué)工藝工程中的應(yīng)用要點(diǎn),闡述綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的具體應(yīng)用,旨在為化工企業(yè)的研究人員提供理論方面的指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:綠色化工技術(shù);化學(xué)工程工藝;節(jié)能技術(shù)
1應(yīng)用綠色化工技術(shù)的重要意義
綠色化工技術(shù)指依托于化學(xué)原理解決環(huán)境污染問題,在新時(shí)代背景下推動(dòng)節(jié)能、環(huán)保、友好型社會(huì)構(gòu)建的新型技術(shù)手段,實(shí)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(shí)際上,化工行業(yè)具有一定的特殊性,綜合涵蓋了制藥、化學(xué)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域。在新時(shí)代背景下,化工企業(yè)仍需積極引入先進(jìn)的化學(xué)理論和化學(xué)技術(shù),有效突出并強(qiáng)調(diào)化學(xué)工業(yè)的基本屬性和特點(diǎn),并在原有理論基礎(chǔ)科學(xué)融合環(huán)保理念,進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)文明進(jìn)程的可持續(xù)發(fā)展。因此將綠色化工技術(shù)與化學(xué)工程應(yīng)用進(jìn)行有機(jī)結(jié)合已成為順應(yīng)新時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然結(jié)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(xué)工程帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。與此同時(shí),綠色化工技術(shù)在我國各大化工企業(yè)中也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,并且現(xiàn)代社會(huì)化發(fā)展進(jìn)程為化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力,但這也加劇了化工行業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾與沖突,因此將綠色化工技術(shù)科學(xué)應(yīng)用到化學(xué)工程,不斷滲透綠色環(huán)保理念,推動(dòng)化學(xué)工業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展已成為當(dāng)前化工領(lǐng)域必須積極實(shí)施的重要舉措。
2綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用要點(diǎn)
2.1選用綠色化學(xué)催化劑
在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生過程中,催化劑可起到提高或降低反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率的作用,在化學(xué)反應(yīng)前后,催化劑能在不破壞化學(xué)平衡的基礎(chǔ)上不改變自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)。目前有90%以上的化學(xué)工業(yè)傾向于使用化學(xué)催化劑,在綠色化學(xué)技術(shù)選擇和開發(fā)領(lǐng)域中占據(jù)至關(guān)重要的地位。選擇化學(xué)催化劑時(shí),應(yīng)始終堅(jiān)持無毒、無害的基本原則,從源頭上避免化學(xué)反應(yīng)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(xiàng)化學(xué)工程時(shí),必須按照化學(xué)工程具體實(shí)施要求和材料屬性選擇合理的催化劑,使得各類化學(xué)催化劑可以滿足化學(xué)工程綠色環(huán)保實(shí)施要求,減少化學(xué)工程實(shí)際開展過程中各類原材料消耗量,確保化學(xué)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(yīng)用在化學(xué)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(duì)生態(tài)環(huán)境的危害和影響相對(duì)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(xué)工程在開展過程中應(yīng)用的原材料存在一定差異,應(yīng)在開展化學(xué)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(xué)工程原材料的綠色環(huán)保效果。同時(shí),還需要利用適當(dāng)無機(jī)化工產(chǎn)品和有機(jī)工業(yè)合成物進(jìn)行化學(xué)工程綠色原材料加工制作,挑選適合的化學(xué)原材料,有助于推動(dòng)整個(gè)化學(xué)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(xué)原材料時(shí)應(yīng)注重環(huán)保功能,這同樣是推動(dòng)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(shí)采取有效對(duì)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(chǔ)。當(dāng)然,還應(yīng)保證綠色原料與化學(xué)工程實(shí)際開展要求之間的關(guān)聯(lián)性和契合度,將各類綠色原料在化學(xué)工程與工藝中的作用表現(xiàn)出來,借此彰顯綠色化工技術(shù)和各類原材料的作用,確保生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度有所提升。
2.3選擇合適的化學(xué)反應(yīng)
在化學(xué)工藝實(shí)施過程中,為了保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn),通常需要控制化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)一性。但對(duì)于同一化工產(chǎn)品而言,有好幾種化學(xué)反應(yīng)均可達(dá)到反應(yīng)目的,并且化學(xué)反應(yīng)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(yīng)效率和經(jīng)濟(jì)成本等決定性因素,還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其可能對(duì)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(shù)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(yīng)效率和經(jīng)濟(jì)效益,忽視了控制環(huán)境污染問題的重要性,因此科學(xué)利用化學(xué)反應(yīng)過程改善環(huán)境污染問題的目的仍有待落實(shí)。
3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的具體應(yīng)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用
為了減少化學(xué)工程實(shí)際開展過程中污染物質(zhì)產(chǎn)生量,需要強(qiáng)化清潔生產(chǎn)技術(shù)在其中的應(yīng)用力度,通過該項(xiàng)技術(shù)可以在推進(jìn)化學(xué)工程及其工藝順利開展的同時(shí),降低各類污染物質(zhì)產(chǎn)生量,以此保證化學(xué)工程清潔效果和環(huán)保屬性,在滿足各行業(yè)化學(xué)工程實(shí)際開展要求的同時(shí),彰顯化學(xué)工程的節(jié)能環(huán)保效果。因此,在化學(xué)生產(chǎn)過程中有效應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù),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(yàn)[2]。與此同時(shí),化工行業(yè)充分利用海水淡化清潔技術(shù)能有效改善水資源污染問題,真正意義上達(dá)到凈化水資源的目的;還能將水資源中的鹽分進(jìn)行有效分離,最大程度上提高鹽分的循環(huán)利用率,實(shí)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(duì)生態(tài)環(huán)境造成的消極影響,保障化學(xué)工程實(shí)施效果和環(huán)保效益,借此滿足化學(xué)工程綠色環(huán)保要求。此外,還需要強(qiáng)化清潔生產(chǎn)技術(shù)與其他綠色化工技術(shù)的結(jié)合力度,借此為化工企業(yè)及其化學(xué)工程的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.2催化技術(shù)的應(yīng)用
催化技術(shù)作為化學(xué)工藝技術(shù)的重要組成部分,在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中起到了決定性作用。在傳統(tǒng)化學(xué)工藝應(yīng)用過程中,化工企業(yè)為了降低經(jīng)濟(jì)成本的投入,普遍選擇應(yīng)用化學(xué)催化反應(yīng)生產(chǎn)相應(yīng)的化學(xué)產(chǎn)品。應(yīng)用綠色催化技術(shù),一方面,能在同樣的經(jīng)濟(jì)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(shì)背景下我國愈發(fā)重視化工行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,對(duì)化學(xué)工業(yè)的研究也逐漸趨于多元化,并在此基礎(chǔ)上取得了明顯的發(fā)展成效,這同樣為催化技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)提供了理論方面的支持。目前化學(xué)工業(yè)領(lǐng)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(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生,起到良好的環(huán)境保護(hù)作用。
3.3生物技術(shù)的應(yīng)用
在現(xiàn)代科技手段日益完善的背景下,各類生物技術(shù)在化學(xué)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(shù)支持下調(diào)整化學(xué)工程程序和工藝缺陷,確保化學(xué)工程的環(huán)保屬性和社會(huì)效益得以保障。此外,良好的生物技術(shù)還能對(duì)化學(xué)工程的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善化處理,從而推進(jìn)化學(xué)工程良性開展[3]。關(guān)于應(yīng)用在化學(xué)工程中的生物技術(shù),主要表現(xiàn)在應(yīng)用細(xì)胞、微生物和酶等物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)工程的工藝技術(shù),在滿足化學(xué)工程仿生學(xué)要求的同時(shí),維持各類物質(zhì)的化學(xué)性能,從而為化學(xué)工程的良性開展提供標(biāo)準(zhǔn)化生物支持。與此同時(shí),有效應(yīng)用生物技術(shù)還能提高化學(xué)物質(zhì)資源的循環(huán)利用率,使化學(xué)生產(chǎn)中的物質(zhì)得以有效轉(zhuǎn)化和利用。實(shí)際上,生物技術(shù)原本就是一項(xiàng)覆蓋范圍相對(duì)較廣的綜合技術(shù)體系,將生物酶技術(shù)科學(xué)運(yùn)用到化學(xué)工程的工藝生產(chǎn)領(lǐng)域,真正為生物化工工程的有序運(yùn)行奠定了良好基礎(chǔ)。同時(shí),還需要按照化學(xué)工程及其工藝要求對(duì)應(yīng)用在其中的生物技術(shù)進(jìn)行更新處理,強(qiáng)化生物技術(shù)與綠色化工技術(shù)的結(jié)合力度,保證各類復(fù)合技術(shù)的作用,推進(jìn)化學(xué)工程順利開展,借此減少化學(xué)工程實(shí)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(yīng)用
在現(xiàn)代城市化發(fā)展進(jìn)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(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)公眾的日常生活,還可能對(duì)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(shí)意義,應(yīng)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(shí),其燃燒出的有害物質(zhì)通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的大氣污染現(xiàn)象,對(duì)周邊居民的身體健康造成嚴(yán)重威脅;大部分化學(xué)產(chǎn)品中包含的氟利昂還會(huì)對(duì)大氣臭氧層造成破壞,無形中埋下各種安全隱患;社會(huì)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(huì)變成垃圾,而難以分解的塑料產(chǎn)品將會(huì)對(duì)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(jìn)程中必須予以高度重視的問題,需要結(jié)合實(shí)際情況不斷研發(fā)與創(chuàng)新各種環(huán)保替代品。在此基礎(chǔ)上,現(xiàn)代化工企業(yè)還針對(duì)以上問題對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)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(huì)公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),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(jié)束語
將綠色化工技術(shù)與化學(xué)工程和工藝進(jìn)行深度融合,提高整體化學(xué)工程和工藝的整體水平,從人才培養(yǎng)、設(shè)備、技術(shù)研發(fā)等方面著手加大資金投入力度,為綠色化工技術(shù)的研發(fā)提供技術(shù)和人力方面的支持。此外,還應(yīng)對(duì)應(yīng)用在化學(xué)工程中的各項(xiàng)綠色化工技術(shù)進(jìn)行全面更新,彰顯各項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合優(yōu)勢(shì)和實(shí)際作用,有效減少對(duì)周邊環(huán)境造成的污染,進(jìn)一步推動(dòng)綠色化學(xué)工業(yè)的健康、長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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作者:李晶晶 單位:駐馬店職業(yè)技術(shù)學(xué)院