化学工程工艺中绿色化工技术的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

杨云霞

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摘要

生态环境是人类生存的基础,需要各方面加强生态环境保护的意识。化学化工行业在生产活动中会排放大量的工业废水、废气等,对生态环境造成严重的破坏,因此相关部门不断加强绿色化工技术的研究和应用,并取得了一些成果。在化学工程工艺中采用绿色化工技术可以有效减少有害物质的排放,达到绿色生产的目标。本文介绍了国内绿色化工技术的原则和目标,以此提出了在化学工程工艺中绿色化工技术的应用途径,以期进一步促进化学化工行业的可持续发展。


关键词

化学;绿色化工技术;化工领域

正文


引言:化学化工产业是导致环境恶化的一个主要因素,给生态平衡带来严重威胁,始终被视为环保任务的核心焦点。我国已经采用了多种策略以管理这些产业的废物排放,例如碳交换、废物处理的税务减免等,并已经获得了显著的成效。然而,这些策略在促进污染控制的效果并不显著,不能彻底消除化学和化工领域的污染。所以,我国环保机构正在专注于探索和发展绿色化工技术,目的是尽可能地降低化工领域的环境污染,并从污染的起源处着手进行控制。

1绿色化工技术的原则和目标

绿色化工技术的原则是在化工生产的全过程中,从原料的选择、反应的设计、工艺的优化、产品的分离、废弃物的处理等各个环节,都尽量采用环境友好的方法,以最小的投入和最大的产出,达到最佳的经济效益和环境效益[1]

为了实现绿色化工目标,需要做好以下工作:(1)选择环境友好的原料、催化剂、溶剂和产品:尽量使用可再生的、低毒的、低危险的、易降解的、无污染的或少污染的物质。例如,使用生物质、二氧化碳等可再生的原料,使用金属、酶等高效的催化剂,使用水、超临界流体等无毒的溶剂,生产可回收的、可循环的、可生物降解的产品等。(2)设计高效、节能、低排放的工艺流程:尽量使用单步的、连续的、温和的、原位的、原子经济的、清洁的反应和工艺。例如,使用微反应器、膜分离、电化学等高效的工艺设备,使用近室温、近常压、近中性等温和的反应条件,使用原子利用率高、副产物少、能耗低、排放低的反应方程等。(3)实现资源的循环利用和废弃物的综合处理:尽量使用闭合的、零排放的、零废弃的、零污染的生产模式。例如,使用物料平衡、能量平衡、热回收、催化剂回收等方法,实现原料、能源、水等资源的最大化利用,使用生物处理、化学处理、物理处理等方法,实现废水、废气、废渣等废弃物的最小化排放或无害化处理等。

2化学工程工艺中绿色化工技术的具体应用

2.1优化供热工作体系,推动绿色化工技术应用

为了确保绿色化工技术在化学工程过程中的高效运用,需要确保其与生产过程的紧密结合,以充分利用其全面的价值。化工生产的工作流程是决定化工生产工艺的主要因素,同时也是绿色化工技术运用的核心。比如,在供暖问题上,传统的化学生产过程主要依赖于单一的内部供暖方法,利用特定的设备来为生产过程提供热量。尽管这种方法可以满足生产过程的需求,但它可能会导致热量的浪费,增大对供热消耗的能量,从而提升生产过程的成本。而且,各种化工生产生产过程对热能的需求各异,过度集中的供热方法不只会引起热能的损耗,还会破坏生产过程的环境,妨碍生产效益的增长。所以,在优化供热系统的流程中,应该从细节的视角去探讨每个生产环节对热能的需求情况,同时,可以利用联合加热的工具来为生产流程提供热能,避免某些环节的热能被浪费。除此之外,还可以使用变频电机等设备,在保证化学反应的速率和生产需求的前提下,通过调节电机的驱动方式,尽可能地减少能源的消耗。优化供热设施不只可以降低能源的消耗,保证供热生产流程的提升满足绿色化工技术的目标,还为其他绿色化工技术的应用创造了高品质的环境。

2.2加强国际合作,提高绿色化工技术的应用水平

在绿色化工技术的探索与实践上,我国与发达国家比较下来还有待提高,所有应该努力借鉴和学习其它发达国家的有益做法,从而持续提高自身的运用和执行技术的水平。化工企业也可以向政府寻求帮助,并且,这些企业将得到政府的支持和协调,从而形成一条包括中国和世界各地化工企业的共同发展道路。化工企业应该通过此种方式,加大与国际一线化工企业的技术合作,积极引入最新的环保化工技术,从而优化环保化工技术的质量;另一方面,化工企业还应该积极派遣环保化工技术的应用者去研究和沟通,参考优秀化工企业的应用经验,并将之在当地实施,从而全面提高环保化工技术的应用效益。另外,化工行业的进步态势积极,产品的迭代更新也在加速,因此化工生产企业需要增强对新技术的开发投入,并且能够及时地对绿色化工技术进行更新改革,以确保技术的进步能够与整个行业的发展方向相一致。

2.3明确工作目标,坚持清洁性和经济性的工作导向

化工流程的步骤相当繁琐,所包含的任务也相当丰富,所以,如果希望全方位地增强化工流程的环境友好性,那么就得确保绿色化工技术拥有优秀的净化性能和经济性。当运用绿色化工技术进行化工生产时,必须确保操作人员明确工作目的,同时始终以“环保”和“节约”为工作的导向,以最大化地发挥绿色化工技术的效能。现阶段,许多化工工艺都开始接受清洁生产技术,这种技术在皮革处理、电镀和海洋淡化等领域都取得了显著的效益,极大地降低了化工生产过程中的有害废物的排放。例如,化学工业生产过程中,对于水的需求极高,但是,中国的水资源匮乏情况却比较严重,一些区域甚至存在着过度利用水资源的情况,因此,目前的淡水供应不能完全满足化学工业的生产要求。所以,化工企业有责任拓宽水资源的来源,利用合适的海水淡化技术来挑选并精炼海水,从而达到他们的水使用需求。在执行这项工作的同时,化工企业也应该注意采纳环保的生产手段,避免给海洋环境带来化学性的破坏。在以前,化学企业主要依赖于阻垢剂来达到海水的淡化,然而,这类传统的阻垢剂大多包括羟基乙叉二磷酸、PAA以及水解聚马来酸酐等成分,其功效与性能相比较而言,其在海水淡化方面的作用并不明显。现阶段,化学企业可以利用将端羧基超支化聚酯材质融入阻垢剂中的策略,生产出含有较少磷的混合型阻垢剂,从而增强阻垢剂的淡化效果。此外,化工企业必须执行测试任务,以便对阻垢剂的真正使用成效做出评估,只有在确保其满足清洁生产的技术标准的情况下,才能广泛投入使用,促进环保型的绿色化工技术的普及[3]

2.4加强环境友好型产品的研发和推广,降低化工产品的环境影响

随着化学工程工艺技术的不断进步,化工生产的效率也在逐步增强。然而,若未能适时采纳绿色化工技术,可能会使得化工生产过程中给环境带来的破坏更加严重。因此,需要大力宣传并利用绿色化工技术。现阶段,公众已经对环保有了正确的认识,他们在购买商品时更倾向于选择环保类型的,这为化学工业开发环境友好型产品奠定了稳固的基础。化工行业中应该增强对环保产品的开发与普及,以此减少一些有害的化学产品的生产,并在根本上减轻化学生产对环境的不良效应。化工企业必须确保其产品在其使用期限内不会对环境造成任何负面效应,这就是为什么需要生产环保型的产品。这种产品的生产范围主要包括各种节能设备、可再利用的包装、环保的纺织服装以及无污染的建筑工程材料等。在制作环保产品的过程中,每一个步骤都结合了绿色化工技术,为绿色化工技术的运用和普及提供了一个高质量的环境。

结语:综上所述,在化学工程工艺中采用绿色化学技术,不只能够降低化学工业的污染,还能增强原材料的使用效益,减少企业的开支。因此,有关人员需要寻找绿色化学技术的科学实施路径,推动绿色化学技术在化工生产程过程中的应用,从而为环保型的生产保驾护航。

参考文献:

[1] 李辉.化学工程工艺中绿色化工技术的应用[J].化工管理,2023(06):151-154.

[2] 姜英磊.绿色化工技术在化学工程工艺中的应用研究[J].山西化工,2022,42(09):126-128.

[3] 孙瑞霞.绿色化工技术在化工工程工艺中的应用[J].化工管理,2022(30):142-144.


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