内蒙古鄂尔多斯市昊华国泰化工有限公司内蒙古017418
摘要:现如今,我国科学技术水平显著提升,为了适应可持续发展的要求,化学工程工艺生产需要重视绿色化工技术的研发与应用。绿色化工技术不仅可以对化学工艺生产中造成的环境污染进行有效的控制,还能够实现化学工业生产的绿色化目标。主要阐述了绿色化工技术的应用过程,并分析了绿色化工技术在化学工程工艺中的具体应用途径。
关键词:化学工程工艺;绿色化工技术;应用
引言
环境对人们的生活和发展产生重要影响,如今,我国环境污染问题日益严重,人们逐渐认识到环境保护的重要性,为保护环境做出了很多努力。化工行业对环境产生的污染非常严重,绿色化工技术应运而生,这一技术在化学工程的应用中,有效地缓解环境污染。
1绿色化工技术概述
绿色化工技术是以绿色化学为基础研发的能够减少甚至消除对环境的污染的化工技术。绿色化工技术力求通过一系列手段在原材料、加工过程以及部分产出品上实现绿色化学,进行环境友好型生产,包括使用高科技设备、新型化工技术、改进生产工艺等,常用的化工技术包括超临界流体技术、高能辐射技术、新型催化技术等。减少污染,实现可持续发展是绿色化工技术的目的和本质。发展绿色化工技术应当从以下几方面考虑:第一,充分利用资源和能源,提高产出,减少能耗;第二,尽量采用无毒无害原料进行生产,从源头上减少污染物产生;第三,改良化学生产工艺,减少生产过程中污染与废弃物的产生,提高产出。
2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。化学工程将化学物质、原材料、活细胞、微生物和能量转化为有用形式和产品的大规模工艺。在工厂设计和运行的许多方面,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。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。设计工程师经常担任咨询工作,设计工厂以满足客户的需求。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。工厂建设由项目工程师和项目经理。根据投资规模进行协调。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。
3化学工程工艺中绿色化工技术的开发与改良
所谓的绿色化工技术指的是在生产原料、催化剂等方面均进行绿色化处理,通过改善生产方式或改变化学反应来减少生产所产生的废弃物,在保障化学工业生产质量与效率的同时,实现保护环境、减少生态污染的目的。绿色化工技术主要被应用于以下化学工程工艺中的四个方面。
3.1清洁技术的科学应用
所谓清洁技术,针对的为一种全新的绿色化工工艺类型。鉴于绿色化工技术指的为那些不会带给自然环境任何污染的技术类型,所以,清洁技术包含在该范畴之内。因此,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,能够在处置由化工、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、太阳能以及沼气等不同类型的技术,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,由海水当中把盐实施高效的化学手段予以隔离处理,以便得到食用盐。
3.2生物技术
绿色化工技术中的生物技术主要是指生物化学工程,生物技术在化工中的应用为绿色化工提供了更多可能,转基因技术、细胞技术,特别是生物酶技术大大提高了化学生产的效率与多样性。举例来讲,酶是生物体中化学反应的催化剂,相对于化学催化剂而言,它的使用条件更为宽松,催化效果也更强。例如,过氧化氢酶在催化过氧化氢分解时催化效果是无机铁离子的一千多倍。最重要的是,生物酶在反应过程中不会产生污染物质。此外,生物技术的应用也能使农作物的废弃物拥有利用价值,例如,通过生物技术能够用小麦秸秆生产乳酸,进而用于制造生物降解塑料。利用农作物秸秆也可以生产化学乙醇、工业酒精等材料和能源,减少了非可再生能源的消耗,也解决了农作物秸秆污染的问题。生物技术在制药工程中的应用也大有突破。基因重组技术在多肽类药物和疫苗的生产中作用甚高。由此可见,生物技术在化工工程中的应用十分广泛且仍有值得深入研究的地方。
3.3生产环境友好型产品
在我国化学工程发展的环节中,其对环境产生的负面影响不容小觑。如今,人们的环境保护意识在提升,生产环境友好型产品显得非常必要。环境友好型产品指的是在产品生产的全过程周期,都采用没有污染的材料,对生产环节中的废弃物进行合理的处理。通过环境友好型产品的生产,可以有效的降低环境污染。目前,汽油的使用非常多,燃油废气对人们的身体健康产生非常大的影响。随着私家车的数量越来越多,人们开始研发环保型汽油以降低汽油燃烧对空气产生的污染。生活中,大量塑料袋的产生的白色污染,促使科学家开始研发可降解塑料,以降低塑料袋产生的不良影响。
3.4改善化学工程工艺流程
(1)优化供热系统。在传统的化工生产中所应用到的一般为单线的供热装置,这导致装置为了满足一些设备的供热需求需要将热量调到所需最高值,而一些设备不需要太多热量进而造成了能量浪费。应用绿色化学的生产理念要利用联合的供热装置进行供热,在不浪费能量的情况下满足每个设备的热需求,实现节能的目的。(2)应用变频电动机。在传统的化学工艺生产中电动机的应用较为普遍,由于电动机在运行的过程中其频率是固定的,使得在生产工程中出现了能量浪费的问题,因此绿色化学技术指导生产者应选用变频的电机设备,可根据不同的化学反应需求来提供电量。(3)实现废弃物的再利用。在化学生产中必然会产生废弃物,在废弃物中由于不完全的化学反应会存有残渣、废气等物质,随意处理废弃物会造成环境污染,为了改善这一问题可以对废弃物进行回收再利用,不仅可以保护环境,还能够利用废弃物资源实现节能的目的。
结语
综上所述,近些年来,随着经济的飞速发展发展,为我国自然生态环境造成了重大影响,而为了减少环境破坏,为我国自然环境建设贡献力量,在化学化工工业当中要不断研发绿色化工技术,不但可以提升其化学工业生产的工作效率,还可以起到保护自然环境的作用,从而为我国环保事业做出贡献。
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