新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院新疆乌鲁木齐830000
摘要:随着社会发展的脚步逐渐加快,我国的经济发展与科学水平都取得了很大的进步,在社会经济与科技都取得大力发展的前提下,人们更加重视绿色环保在生活与科技中的运用,人们越来越意识到传统化学工艺对于资源与环境的危害,基于此,本文通过研究绿色环保工艺在化学化工中的应用,为我国的可持续发展做出对策分析,符合我国建设资源节约型和环境友好型社会的发展目标,为我国的绿色环保事业做出发展对策分析。
关键词:化学工艺;绿色化工;技术
引言
环境是人类生存的家园。在我国日益恶化的环境中,人们慢慢认识到环境保护的重要性,并在保护环境方面做了大量工作。对环境造成的污染,化学工业是明显的,在这种情况下,相关人员提出了绿色化工技术,该技术在化学工程与工艺中可以有效地减少对环境的污染,所以,绿色化工技术的开发和应用,对人类发展很有实用价值。
1绿色化工技术与化学工程的定义
近年来,随着现代化学工业中科学技术的快速发展,人们开始认识到在化学工业生产过程中进行节能、环保的重要性。绿色化学工程,即:通过运用科学的方法对原料、催化剂、溶剂、能源等进行绿色化处理,以提高化学工业生产中的利用率,有效解决化学工业对生态环境的污染。绿色化学技术,旨在改善现有的化工技术,如通过科学有效的措施,改善化学反应的方式,从而减少化学工业废弃物的产生,减少污染物量的排放,防止因化学的生产而破坏自然环境。化学工程的内容包含多个方面,化学工程被应用在冶炼和药物等产业中,因此,化学理论成为此工程的主要依据,但是化学理论涉及的方方面面是较多的,在这种情况下,环保理论的提出对于化工行业造成了巨大的冲击,许多污染严重的工厂直接倒闭,另外,所有的化工工厂都面临一场前所未有的改革潮流。
2化学工艺中的绿色化工技术
2.1要做好化学原料的选择
化学工程工艺,化学原料是基础,是绿色化工的源头保障。如果化工原料本身具有较强的毒害或腐蚀属性,那么无论生产过程如何努力做好环保工作,都难以保证污染物的出现和流出。只有从源头上把好关,选取无毒无害或者毒害性不大的原料,并且明确具体工艺过程中的实际用量,从而在根本上把控化工原料的安全系数。通常情况下,天然的原料毒害性要弱于有机化合物,天然的动植物原料毒害性要弱于天然的矿石原料,因此在科学技术能够达到要求的情况下,尽量选择更优的化工原料,不断拓宽原料的来源渠道,并尽可能控制原料成本,使化工原料的提取和选用进入良性循环。
2.2要做好化学催化剂的选择
化学工程工艺与其他工艺不同,在生产过程中几乎都离不开催化剂的使用。催化剂的作用主要在于提高化学反应效率,从而提升生产效率,但更加剧烈的化学反应同时也会产生更多的废弃物。因此,需要着力加强化学实验和研究,探寻毒害性更小的催化剂,或者研究可以循环利用的催化剂,从而减少有毒有害废弃物的排放。对于确实无法避免的催化剂废弃物,也应当进行绿色处理,坚决杜绝随意抛弃或掩埋废弃物的行为,以免对环境造成更大的损害。
2.3化学反应选择性
化学工艺中应积极强化化学反应的选择性,以提高生成物的提取和净化效率。同时也可以有效减少化工生产中生产成本投入和能源消耗,继而减少化学反应排放。例如在石油化学工业领域,为了避免生成物出现过度氧化对生成物造成不必要的破坏或浸染,应尽量减少烃类选择性氧化。总之,提升化学反应的选择性是促进绿色化工健康、长远发展,解决环境污染的重要技术要点。
2.4清洁绿色化工生产技术
清洁绿色化工生产技术是指运用绿色催化剂,绿色化学过程实现绿色化学工业的化工技术,这种化学技术充分实现了化学技术的无害、无毒、无公害、无污染、无废物排放。这种绿色清洁的绿色化工技术在现阶段我国的科学技术发展过程中被广泛使用,在各种化学工业领域中都有应用,在高效清洁的化学技术中实现绿色化学工业的生产。利用清洁绿色的能源,实现清洁绿色的化学工业发展。
2.5生物化学技术的应用
生物化学技术包含细胞、微生物基因与生物酶等化学技术,通过生物技术实现化学工业的绿色生产,充分运用来源于动植物的有机化合物原料,相比于传统的化工技术,生物化学技术具有无污染、反应条件温和、产物性质优良等优点,在生物技术的使用中,可以利用生物再生资源合成化学品,通过利用绿色无污染的原料与生产过程,进一步实现化学工艺的无污染化与可持续发展化。
2.6环保产品的应用
在控制污染的大环境下,各行各业都在使用环保产品以降低污染。对于化工行业一样,环保产品的使用也是绿色化工技术之一。煤炭、石油都是传统的化工原料,但它们的污染很大,以煤、石油为原料的化工行业都是重污染行业。所以,要积极研发新型环保代替产品以减少污染。比如,以天然甘蔗为主要原料,应用现代技术,可以生产出乙醇汽油,用来代替传统的汽油。虽然该技术生产的乙醇汽油现在成本还比较高,但随着科技的发展,它一定有着光明的前景。而且越来越多的其他环保产品会代替有污染的产品,这是时代发展的要求。
3绿色化工技术发展前景
绿色、低碳、环保是未来化学工艺发展的主流趋势:首先,利用直接转化技术可以有效提升“原子经济”的合成效率,而一般绿色产品的有机合成需要至少两步操作,而原子经济反应可以直接缩减为一步。例如传统的环氧丙烷生产采用反映方式时需要两步完成,得到钛硅分子筛后即可运用催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济方法。当然,在化工领域中完全实现直接转化技术还需不断完善原子经济性的基础条件,并积极实现集成化学反应,以及将化工排放的废弃物转化为其他反应原料的技术。总之,实现化工生产零排放是未来绿色化工技术发展的主要方向之一。其次,降低化工生产排放量和能源消耗将会一直是绿色化工技术研究的重点。在节能减排理念下积极探索新型热能、氢能、太阳能资源的利用方法,在重视输入端能量和过程能量管理的过程中还应坚持能源消耗循环利用的原则,以新工艺和新技术减少化工工艺碳排放量。最后,利用高效、先进的催化材料研发具有高效活化且可以对二氧化碳实现定向转化的新技术,利用电化学方法、光催化方法等先进手段对输出端二氧化碳进行集中转化,以减少化工生产过程中二氧化碳的排放量。
结束语
为了顺应国家生态文明建设的新形势,响应发展节能减排的号召,在今后的化工生产中,需要进一步增强绿色化工技术创新的研究和开发工作,这样不仅可以实现对自然环境的保护,还可以提高化工生产效率,提高化学原材料利用水平。我们只有不断完善绿色化工技术,形成完善的绿色化学技术体系,并广泛应用于化学生产中,才能提高人们赖以生存的环境质量,所以完善绿色化工技术具有重要意义。
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