化学工程工艺中的绿色化工技术要点
摘要:绿色化工技术的应用具有非常大的积极意义,其主要体现在对治理环境污染效应具有明显的作用;在整个化工过程中优化工艺流程,提高原料利用率;改变了传统化工行业的破坏性、污染性问题,使化工行业的整体朝着绿色、可持续发展的目标前进。绿色化工技术的应用让绿色观念深入人心,进一步提高人们生活质量。
关键词:化学工程工艺;绿色化工;技术要点
一、导言
面临着日益加重的环境问题,只有推进绿色发展才能够实现我国的各项战略,并且实现经济、社会、人的科学、可持续发展,有必要加强对化工工艺中绿色化工技术的开发,进而全面提升资源的利用率,减少环境污染,推动化工行业的进一步发展。
二、绿色化工技术和化学工程
(一)绿色化工技术概念
绿色化工技术,又称可持续化学,自20 世纪90 年代产生,致力于产品和工艺的设计,以尽量减少有害物质的使用和产生。绿色化工技术侧重于环境化学的影响,其首要目标是更有效地利用资源和更安全地设计分子、材料、产品和工艺。当今社会日益关注化学污染和资源枯竭问题,由于绿色化工技术的不断发展,欧洲和美国不断转变环境问题的解决战略,从指挥和控制法规转变为通过创新的生产技术设计积极预防污染,并强制减少工业排放。在美国,环境保护署通过其污染预防计划、资金和专业协调,在促进绿色化工技术方面发挥了重要的早期作用。与此同时,在英国,约克大学的研究人员为在英国皇家化学学会内建立绿色化工技术网络以及出版《绿色化工技术》。绿色化工技术越来越被视为一种强有力的理念,引导尊重环境和人类健康的理念,以确保其长期、稳定、持续的发展。
(二)化学工程
化学工程是利用化学、物理、数学和经济学原理有效利用、生产、转化和运输化学品、材料和能源的工程分支。其主要应用在工厂设计和运行的等方面,包括安全和危害评估、工艺设计和分析、控制工程、化学反应工程、施工规范和操作说明等。化学工程设计涉及到为试点工厂、新工厂或工厂改造创建计划、规范和经济分析。设计受到许多因素的限制,包括资金、政府法规和安全标准。这些限制条件决定了工厂对工艺、材料和设备的选择。项目工程工作是化学工程的主要组成,单元操作是单个化学工程过程中的物理步骤,单元操作过程如结晶、过滤、干燥和蒸发用于制备反应物、净化和分离其产物、回收未使用的反应物以及控制反应器中的能量转移。另一方面,单元过程是单元操作的化学当量。单位过程与单位操作一起构成一个过程操作。单元过程如硝化和氧化包括通过生化、热化学和其他方法对物质进行转化。
三、绿色化工技术重要意义
化工行业是国家经济体的重要组成部分,化工行业的转变对于整个社会经济发展的重要性不言而喻。为响应国家方针以及可持续发展的必然要求,化工技术必须进行转变,实行绿色开发和利用。绿色化工技术的发展和应用,节约资源消耗、降低有害物质的产生,为环境治理带来福音,为社会的和谐与绿色的发展做出了贡献。
四、化学工程工艺中绿色化工技术的具体应用
(一)清洁技术的科学应用说明
所谓清洁技术,是一种全新的绿色化工工艺类型。对于化学工程项目与生产工作的开展来说,可以运用其中的绿色催化技术、临界流体以及辐射热加工等诸多不同类型的技术,在处置由化工、煤气、冶金以及印染等诸多工业生产中所产生的垃圾过程当中发挥出良好的作用,并且有利于提升废弃物的循环利用率,达到既定的环境保护目标与效果。与此同时,还可以运用较为先进的风能、太阳能以及沼氣等不同类型的技术,完成工业生产废料的处理与二次利用。例如:可以运用海水淡化技术,发挥出其良好的优势功效。具体而言:第一,针对国内化工生产的水污染以及淡水资源较为匮乏的难题予以有效解决,从而确保生活用水的质量达到相关标准,做到安全用水。第二,针对化工生产的水污染问题进行处理的过程中,可以利用较为科学、高效的化学方法,由海水当中把盐用高效的化学手段予以隔离处理,以便得到食用盐。
(二)生物化工工艺的合理运用
生物化工技术,主要包含了基因、微生物以及细胞等相关技术类型。对于化学工程和化工生产而言,生物技术可谓其最常见的绿色化工应用技术之一,发挥出了至关重要的功效与作用,有效保护了自然生态环境。由于生物酶存在相应的转移性与高效性等优势特征,是很多生物体内不可或缺的重要催化剂,因此,对大多数生物来说,进行化工合成的过程当中,必然需要生物酶的融入。另外,生物技术应用到化学工程当中的时候,还会利用其中十分关键的膜化学工艺。通过运用此种绿色化学技术,可以依靠相关的再生资源完成有关化学品的合成处理,达到绿色无污染的效果。开展化学工程与绿色化学工艺的应用过程当中,能够借助上述相关生物化工技术,实现对制备的处理。对比很多常见的化学催化剂来说,在化学生产中有效利用天然存在的生物酶和工业酶显然成效显著。
(三)生态环境友好类产品的制造
国内的化学工程以及化学生产工作进行的时候,必然带给自然生态环境非常严重的危害。随着绿色环保意识的提高,化学生产中的废气、废物污染开始受到控制,并且生态环境友好类产品开始被制造。因此,制造更多的生态环境友好类产品势在必行。例如,众所周知,汽油在生活中的运用非常广泛且重要,但是汽油经燃烧以后,会形成大量的废气,导致自然环境受到了严重的污染与破坏,特别近些年来,私家车数量与日俱增之后,这种情况更加显著。基于减小汽油燃烧带给空气环境污染的目的,研发工作人员研制出一种全新的环保型汽油,有效解决此问题。而针对常见塑料袋带给自然环境的破坏情况,可降解塑料袋的研制成功,也达到了良好的效果。
五、结语
绿色化工技术作为一种新型的技术,能够节约资本、减少消耗,实现化学工业的可持续发展,因此应该加强对绿色化工技术的开发和研究,当下主要是在化学原料的选用、化学催化剂的选用以及化学反应选择性方面采用绿色的技术。
参考文献:
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