绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

(整期优先)网络出版时间:2023-02-02
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绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

李建辉

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摘要:在目前环保节能的社会背景下,通过采用绿色化学技术、技术手段提高化工产品的质量、利用清洁技术、生物技术等手段解决化工产品的污染问题,并对其在化工领域的应用进行了深入的研究。在化学工业中,应合理应用绿色化学的技术与理念,减少能源消耗,减少各类污染,以推动我国化学工业的可持续发展。

关键词:绿色化学工程;化学工业;促进作用

引言

近年来,随着化学工业的快速发展,化工原料的使用日益增多,严重地影响着人们的身体健康和生活品质。因此,相关部门纷纷采取绿色化学技术,在化工产品中运用绿色化学技术,以实现能源节约和减少污染。因此,在减少对环境的污染和损害的基础上,对化工产品的相关技术进行了改造。它既能促进环境保护工作的高效开展,又能促进社会和谐发展。

1.绿色化学工程与工艺对化学工业节能重要性

1.1.工业可持续发展的需求

随着化工行业的发展,化工行业的发展必然会向着无公害、可持续发展的方向发展,这就要求化学工程和技术手段对大气、水体和土壤的污染进行有效的处理,从而达到对化工原料、加工、生产、处理、储运等全过程的清洁管理,这对化学工业可持续性发展具有重要的意义。

1.2.技术创新的需求

化工产业是一个技术密集型产业,其技术创新关系到整个产业的发展,而技术创新又是推动整个化工产业发展的重要力量。化学技术创新的基本前提是确保绿色、环保和节能。所以,在技术创新过程中,应该注重对绿色过程与技术的研究,采用绿色工艺,从而达到提高生产效率、降低成本的目的。

1.3.发展趋势的需要

随着化工技术的发展,化工产业的发展思路和方法也随之改变,化工产业的发展离不开资源的支持,而在新时期,化工产业要走绿色可持续发展的道路。随着世界经济的不断发展,能源日益短缺,化学工业的发展也受到了严峻的考验,因此,如何实现化工工艺与工艺的绿色、节能是当前化工企业发展的必然趋势。

2.绿色化学工程工艺特征

2.1.绿色原材料

在化工产品的加工中,原材料的选用将直接影响到化工的生产。因此,在新的时代背景下,国家对原材料的绿色也非常重视。绿色化学工程与技术,就是要把无毒的、无害的材料,用大量的可再生资源来制造化学产品,例如,植物、林业产品、农作物、城市垃圾,这些都可以转化为乙醇、酸、酮等常见的化学物质,而这些物质的转化,则是在微生物的细胞中进行化学反应,从而获得所需的化学物质,同时在这个过程中不会产生任何污染物。

2.2.催化剂的绿色化

随着我国化学工业的迅速发展,如何用科学的化学方法来推动化学工业的发展,已成为当今化学工业所面临的重要课题。化工行业中,化学反应起着举足轻重的作用,所以,利用各种催化剂,可以加快反应速度,增加反应的转化率,降低副产物的生成,避免对环境的污染。在化学研究中,绿色催化剂的应用也是一个重要课题,通过对环保的研究,开发出了许多环保的新的催化剂,例如在化工方面,采用分子筛、杂多酸等取代有毒的液体,既能保证安全,又能减少三废的排放。

2.3.溶剂和助剂的绿色化

在化工产品的生产中,化学分离和化学反应都需要大量的溶剂和助剂,而目前常用的各种溶剂和助剂大多含有毒性,所以无毒、无污染的化学添加剂已经成为当前环保化学研究的热点。使用环保溶剂及助剂,不但能加快反应速度,而且能达到节能、高效的效果。

2.4.能源的绿色化

在化工产品的生产中,原料的获取、化学反应的发生、产品的分离与纯化等都是要耗费大量的能量。在化工过程中,如果所采用的化学反应是吸热的,为了提高化学反应效率,在反应前要加入一定的热。如果所采用的化学反应是放热反应,那么就必须将化学反应中的热除去。化工生产中,蒸馏、结晶、萃取、超滤等工序都需要大量的能量,因此需要适当的能源进行补充和使用。比如电能、微波、光能、超声波等,其中最常见的就是电能。

3.绿色化学工程工艺对化工节能的促进作用

3.1.清洁生产技术在企业中的运用

目前,清洁生产技术能提高化工产品的绿色程度,减少环境污染,同时也能提高产品的品质,提高资源的利用率。清洁生产技术所采用的原材料均为环保型原料,不仅其用途十分广泛,同时也提高了人们对于环保产业的意识。在使用清洁生产技术时可以使原料的功能和作用得到最大程度的发挥,从而达到环保、提高经济效益、增加利润的目的。洁净生产技术在我国已得到了广泛的应用,在我国的化学行业中占有举足轻重的地位。例如,脱硫技术是一项十分重要的清洁生产技术,在化工生产中,经常会产生大量的硫化物,而含硫的污水,对环境造成很大的危害,而且经常会产生有毒物质,因此必须采用脱硫技术来减少污染,不然的话,直接排放到空气中、河流中,很容易引发酸雨,对环境造成严重的危害。通过采用脱硫技术,可以将废水和废气中的硫分离,达到零排放,减少对环境的污染,提高化工过程的技术水平,从而有利于环保工作的有效开展。

3.2.融合生物技术

生物技术与细胞工程等有着密切的关系。但是,如果说到绿色化学,那就需要仿生技术了。我国的生物技术、绿色化工等技术已经实现了相关的化学合成,并且已经在工业生产中得到了广泛的应用。目前,我国大部分化工厂使用的原料大多为动植物原料。这样,这些有机物质就会变成无毒无害的东西。同时,在进一步研究绿色化学技术与技术的基础上,研制出一种新型的无毒性催化剂。其主要成分为自然发酵,或人工制造的工业酶。与一般的催化剂相比,这两种材料都是环保的,无毒无害,几乎没有任何的不良反应,可以大幅度降低能耗,降低成本。由于化学工程是将大量的生化技术与化学工程结合在一起,可以将其转换为化学原料,从而实现能源节约和减少排放。

3.3.生产绿色环保产品

在人类社会发展过程中,很多产品对自然环境的破坏是必然的。这些产品的产生,本质上是为了方便和促进人类的生存和发展。因此,在我国化学工业中,要真正开展绿色化学技术和技术的研发和应用,就要有大量的环保产品。比如洗衣粉、农药等相关产业,就可以利用绿色化学技术,生产出无污染的洗衣粉和无毒化肥,从而改变以环境为代价,提高人们的生活质量。

3.4.对污染物进行净化处理

在绿色化学过程中,要通过不断完善绿色化学技术,加强污染控制,从而提高化工产品的利用率,才能有效地解决环保问题。同时,还需要加强无机催化剂技术的研究,加强生产管理,分析各工序的潜在污染物,采取多种措施,以提升绿色化工的技术水平。比如,利用生物酶技术,提高处理效率,减少能源消耗。利用酶不仅可以达到环保目的,而且可以有效地控制废弃物的排放,而且可以降解有害物质,提高生产效率,保证企业的运营效益。

4.结束语

综上所述,当前,我国生态环境日益恶化,应加强化学工程技术、工艺评价、加强环保管理、采用绿色评价、合理使用化工原料等措施,以推动绿色环保工作的有效推进。随着传统化学工业的迅速发展,很多化学方法的使用都需要大量的资源,这是一个亟待解决的问题。与此同时,我国目前的环境污染问题越来越突出,对自然生态系统的破坏也越来越大。因此,应加大对环境的保护力度,增加对化工过程的利用,以达到可持续发展的目的。

参考文献

[1]张晴天.试析绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理,2019,(26):16-17.

[2]倪倩.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].当代化工研究,2017,(09):10-11.