化学工程与工艺中绿色化工技术的应用

2023-02-25

引言

自然环境是我们共同赖以生存的地方,在自然慢慢被污染之后,人们逐渐了解到了其中的危害性,同时也开始为保护自然环境尽自己的一份力。对于传统化工业来说,在带给我们更多资源的情况下,同时也对我们生存的自然环境带来极大的破坏。在这样的基础上就需要我们运用绿色化工技术去有效的控制环境污染的问题,所以,对于自然环境来说,绿色化工技术是我国需要的先进技术,其对我国发展也具有重大影响。为了解决我国现在的环境问题,采取绿色化工技术是最为有效的办法,其可以合理利用资源,消耗资源程度减少,降低废弃物的排放。总结来说,现代化工技术的发展是对于绿色化工技术研究和应用具有重大影响力。

1.绿色化工技术的特点

绿色化工技术在很多发达国家中已经非常成熟了,而我国对其研究则相对较晚。对于绿色化工技术来说,其可以通过对化学工业生产中减少化工原料的浪费率,同时可以用最少的化工原料去进行生产操作,使排放量降低,从根本上减少化工生产对环境所造成的污染。保护自然环境对于我们及国家来说是迫在眉睫的。绿色化工技术是通过新型生产链和回收链来降低废物排放,在化工过程中通过一条生产链来进行减少废物的排放达到保护自然环境的效果。通过绿色工业技术可以开发出新型的化工产品,实现绿色资源再利用,在排放废物时对环境的污染影响降到最低。

2.化学工程对自然环境的影响

化学工程主要是利用化学、物理等相关知识,探讨出一套相对完善合理的解决方案,在进行相关生产运营时,把化学原料的消耗率降到最低,这样做不仅可以把原料的浪费率降低,同时也可以减少对自然环境的污染。这就需要具有化工专业知识的人在化学生产过程中,运用科学合理的办法,去解决环境污染的问题。

3.化学工程工艺中绿色化工技术的开拓

(1)化学催化剂选取分析

化学催化剂在化工领域中有着广泛的作用。催化剂从字面上来说则是催化某些物质发生反应,或是催化某些反应的进行,它可以明显提升化工的产生效率。但是在化工过程加入催化剂时不会使所产生的废弃物减少,也不会减少对环境的污染。这就需要在进行绿色化工技术开发时针对无毒无害的化工催化剂进行一系列研究,以此为基础有效的做好废弃物的排放工作。在进行每项工程时都需要根据工程实际情况选择最适合的催化剂,通常在选取催化剂时首先要选择毒性小,危害较低的催化剂,这样不仅可以减少对环境的污染,也可以减少对生产工人的健康安全造成的影响。目前,我们国家在使用无毒无害催化剂方面已经取得了一定的发展,例如:烷基化固相催化剂,它是一种无毒害催化剂,在使用过程中保证了对环境没有进行污染,适合在化学工程实际生产过程中进行广泛使用,在使用时也要注意是否符合相关技术标准的要求。另外需要注意的是在使用催化剂过程中需要按照置顶标准使用,控制好废弃物排放量,重视废弃物排放时的循环问题,进一步提升资源的利用率。

(2)化学反应选择性深化

在实际运用绿色化工技术时,化学反应选择性也是我们应该重视的,在进行任何化学反应中,需要对反应过程中各个因素都进行考虑,如果期间有一些造成环境污染的因素则应该制定一些方案,尽量避免对环境污染的因素或者是对反应有影响的因素。并且在化学反应中应该进行选择性工作,避免出现损害生成物的情况出现,使之符合绿色化工技术,并且使环境得到有效的保护。

(3)化学原料选取

化学原料的成分也是值得重视的,原料是从根本上影响技术进行的,所以要做到在技术执行时对自然环境进行无污染,就需要从基本方面进行严格控制。在当今这个时代,对于绿色无污染化工原料的研发过程中,对解决环境污染这一现象时,还仍然存在一定的问题,在环境保护的方案上还是不够完善,依然会出现一些环境污染的问题。这就需要在选择化工原料时要根据生产的实际情况来选取危害小、无毒无害的原料。对于现在的很多经济发展都伴随着化工业的深入,所以在进行发展的时候要以环保为首位,避免有毒原料的使用,积极使用无毒无害原料,从根本上解决环境污染问题。

4.化学工程和工艺中绿色化工技术运用

(1)运用环境友好型产品。

随着我国化学工业的高速发展,为了更有效地保护生态环境,对于生产环境友好型产品显得尤为重要。而环境友好型产品主要是指在生产的过程当中,对环境没有任何污染,包括在使用的过程中也不能对环境造成污染的产品,这样不仅能满足生活生产的需要,也可以为节约能源构建一个可发展的生态环境,随着人们生活水平日益提高,环境污染的问题也在逐渐增长,而环境污染对于社会上的各个行业都是有一定影响,针对此现象就需要增加环境友好型产品,这也是当代社会需要解决的一项重大问题,在今天绿色化工技术已经在人们的日常生活中应用了,绿色化学帮助人们改善生活,使生活变得更美好。比如生活中很多产品的不合理运用都会对空气造成污染,也会对人们的健康造成威胁也不益于保护环境。在生活中的很多产品含有对大气的臭氧层造成损坏的物质,而生活中塑料产品也是随处可见的,虽然塑料产品使我们的生活变得便捷,但这也大大加重对环境的污染,在避免环境污染的情况下我们需要处理好大气污染问题,尽量研制出可以代替污染物的产品,运用在环境友好型产品上。人们在生活中还要根据实际情况积极使用无毒无害产品,为保护自然环境贡献自己的力量。

(2)生物技术的采用。

生物技术行业包含的技术有很多种类,例如:细胞、微生物、基因等生物技术,对于生物技术来讲其中最主要使用在化学仿生学及生物化工这几个方面中,像是在生物的体内存在一种催化剂就是生物酶,它可以使生物技术高效的进行,并且在每一种生物化工技术中都可以有效的发生反应。同时为了采用再生资源对化学品进行合成,通常在化学工程中采取绿色化工技术中的生物技术,通过在绿色化工技术中一般用大自然中的生物酶作为原材料,而生物酶相对于工业酶或者是普通化学催化剂来说更加环保,也更适用于绿色化工技术。

(3)清洁技术的运用。

清洁技术是绿色化工技术的一种,它是一种没有污染、无毒无害的技术,其中包含了辐射热加工技术、绿色催化技术等,同时清洁技术在煤气化行业、垃圾处理行业中都得到了应用。另外还有清洁煤气化、风能技术等都采用了清洁技术。这种技术是绿色化工技术的一项基础技术,所涉及的行业几乎都做到无污染的程度。

(4)寻找洁净新能源。

现阶段由于我国经济年收入逐渐增加,人们的生活水平也逐渐提高,让更多的汽车走进人们的生活,针对上述的现象,科研人员研发了新能源汽车和节约能源的燃料,洁净新能源无非就是对环境污染程度小且对资源的利用率高的新能源,这类资源一般有以下特征:首先是方便易获取,但是当原料获取复杂的话并不适合;其次是可循环利用;最后是对环境危害小,可以实现现阶段的绿色技术发展。不仅可以从根本上减少生态环境的污染,更有利于居民的出行,提高人民的生活质量。

(5)提高化学反应的合理性。

在石油工业中总是会发生烃类选择性氧化,其是一种具有强放热性反应,它的生成物十分不稳定所以会被氧化,同时生成H2O、CO2。一般在反应中不会选择这种不稳定的方法。同时为了在生产中简化进行,一般都会使用选择性高的试剂。这样的话不仅可以提高反应的选择性,也可以在环保方面做出很大的贡献,减少废弃物排放,将成本相对降低。

5.绿色化工技术展望

绿色化工技术对于我国化学工业有着重大意义,其对于化学工业未来发展也有着很深的影响。绿色化工为了保证化学工程能够有效的运用,有利于提高居民的生活工作质量,也更好的保护我们的生存环境,采用先进的绿色化工的工作理念,不仅可以提高绿色化工技术的利用率,更减少生态资源的浪费。下面结合现在化学工业发展现状和对于未来绿色技术发展进行深入分析:第一,运用直接转换技术,使得在合成过程中相关性能有所提升,一般在这种合成过程中需要两三步来完成,但是在进行过程中如果可以将其缩减成一步进行,对于现在的发展来说,在化学工业中,使缩减步骤可采用的原子经济得到一定的满足还是比较困难的,这就需要不断改善达到一个相对优秀的层次,利用相关应用去完成更好的废弃物排泄。第二,对于输入端能量和在过程中能量管理要进行一定的保证,需要满足在整体过程中所需能量的最低原则。不断来发现新的工艺和技术进行节能减排,对于传统的技术要进行不断完善,对于新型的能源要充分发挥它们的作用。第三,进行保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。采用高效催化剂对CO2相关技术进行突破,尽量实现使工业生产CO2排放量最小。

6.结束语

综上所述,在化学工程的实际生产中所产生的有害物质会对自然环境造成重大污染,随着社会逐渐发展人们的环保意识也在不断增强,绿色化工技术让所有人都加以重视,使很多行业都能充分利用绿色化工技术,使现在的环境污染得到一定的控制,保证了人与自然的和谐。化学工业也对社会上的各个行业发展有重要作用,同时能源和原料的合理利用可以解决很多有关环境污染问题。

摘要：随着我国经济的不断发展,环境污染问题也变得越来越严重,这也成为了影响人们生活和我国经济发展的重要因素。环境污染会对社会发展带来不利的影响,因此,环境污染这一话题得到了社会各界的广泛关注。在导致环境污染的因素上,化工业污染是最为严重的。为了解决现在的化学工程污染问题,我国非常重视对化学工程中绿色化工技术的运用,其有助于促进人类生活平衡和社会可持续发展的进行。本文主要对绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用进行探讨,以期为相关技术人员提供一定参考。

关键词：化学工程,工艺,绿色化工技术,应用