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化学工程工艺中的绿色化工技术要点

来源:化学工程师 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-08
作者:网站采编
关键词:
摘要:绿色化工技术实际上是一种具有环保特性的环保技术。通过这项技术的处理,目标是实现废弃物的“零排放、零污染”。这是源于绿色可持续发展理念的技术手段,主要是解决化工行业

绿色化工技术实际上是一种具有环保特性的环保技术。通过这项技术的处理,目标是实现废弃物的“零排放、零污染”。这是源于绿色可持续发展理念的技术手段,主要是解决化工行业高污染、高消耗的问题。在当前我国化工工业发展中,绿色化工技术得到了广泛应用,并取得了显著成效。因此,必须充分发挥绿色化工技术的优势,实现化工行业的绿色可持续发展。

1 化学工程中绿色化工技术的研发

首先,在化工生产过程中,绿色化工技术的研发可以大大提高化学反应的选择性,而相应的化学效应也会有所不同,最明显的是它将大大减少对环境的污染损害。其次,合理选择化工原料,可以在一定程度上达到彻底控制污染的目的。在化工生产过程中,所选的原料、原料和催化剂都不会有毒,因此相应的化工产品和废弃物不会有毒,零污染和零排放的目标就在眼前[1]。

2 化学工程中绿色化工技术的应用

2.1 生物技术的应用

所谓生物技术,实际上是指综合生物、化学、工程等学科基础,利用生物催化作用加工材料的技术。这项技术是近年来发展起来的,一方面,使资源消耗达到使用效率的70%-90%,减少了对环境的污染,另一方面,解决了传统化工技术无法完成的问题,开发了许多新的化工产品。生物技术可分为基因技术、细胞技术、微生物发酵技术和酶技术[2]。其中,酶技术与绿色化工技术结合最为紧密。一般来说,在绿色化工技术的应用过程中,酶被用作催化剂或活化剂。特别是生物酶的使用不仅来源丰富,而且后期容易分解,即使直接排入外部环境,也能自然分解,不会造成严重的环境污染。在生物技术的具体应用中,膜化学法是一种传统的绿色化工技术。膜化学法应用于海水淡化、化学染料浓缩、液体荧光增白剂澄清过滤等方面,具有污染小、资源利用率高等优点,可见,生物技术与绿色化工技术的有效结合是促进化工污染减排的重要措施之一。

2.2 清洁技术的应用

清洁技术是指从原料、生产工艺等方面尽可能减少化工生产对环境的污染的技术手段,它更强调从生产源头上防止污染,这与我们传统的污染处理方法有本质区别。传统的污染处理方法强调末端控制,即对化工产品提取后的废渣、废气和废水进行处理,而清洁技术则注重源头控制。清洁技术在化工行业中的具体体现是消除大量有毒原材料,使从原料中提取的化工产品达到低污染的目的,也可以形成良性的废物回收利用,充分展示绿色发展理念的初衷。根据化工生产和应用的实际情况,绿色化工技术的具体表现是清洁技术,如乙苯生产的干洗工艺、甲醇生产装置的清洁生产工艺、沼气生产工艺、废弃物的零分辨率技术等聚氯乙烯合成过程中的盐酸等,属于清洁技术等,这些清洁技术在我国现阶段的化工行业中得到了广泛的应用,并得到了用户的一致好评[3]。

2.3 环境友好新工艺的应用

传统的化学合成方法通常是根据特定的化学反应方程式和化学计量学来设计的,例如高价化合物的化学计量氧化,金属氢化物的化学计量还原,精细化工生产中芳香族化合物的磺化和偶氮化主要是以有机合成为基础的印染工业。根据绿色化学技术的原理,理想的化学生产方式是将反应物的所有原子转化为所需的最终产物,即“原子经济”;尽量使原料的所有原子被产物吸收,实现“零排放”。然而,在传统的生产过程中也存在一些缺点。例如,在芳香核中引入硝基和磺酸基只是为了便于被其他官能团取代。这些团体不能很好地满足原子经济的原则。因此,绿色化工技术要求采用新工艺,提高化学反应选择性,提高产品收率,严格控制副产品产量,进一步降低生产成本,减少环境污染,实现零排放。

2.4 绿色催化的应用

催化剂广泛应用于化工生产,是许多化学反应实现工业化应用的基础,以石油加工技术为例,传统的催化剂有硫酸、三氯化铝等。该催化剂活性好,酸强度高,但在使用中存在设备腐蚀、酸渣排放等问题。

绿色化工技术需要在催化方式上进行优化,使用新的催化材料或具有更好的反应选择性的催化方法可以减少副产物,如分子筛、杂多酸和其它固体酸催化剂的产生,这些催化剂不仅无毒,而且对设备无腐蚀性。此外,还可以采用酶催化、电化学合成、超临界流体技术、纳米技术、薄膜技术等环保催化方法,尽可能减少环境污染和三废[4]。

文章来源:《化学工程师》 网址: http://www.hxgcszz.cn/qikandaodu/2021/0508/746.html



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