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        芻議化工行業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)

        2014-07-08 23:33:45王瀧婧劉沖
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年21期
        關(guān)鍵詞:綠色化工技術(shù)清潔生產(chǎn)

        王瀧婧 劉沖

        摘 要:隨著化工產(chǎn)品逐漸滲透我們的生活,人們開始不斷關(guān)注化工產(chǎn)品的清潔性和安全性。因此,現(xiàn)如今化學(xué)工業(yè)的清潔生產(chǎn)為社會發(fā)展趨勢,更符合倡導(dǎo)建設(shè)環(huán)境友好型社會,工廠只有清潔生產(chǎn)才能在社會競爭大潮中立于不敗之地。現(xiàn)階段提倡的化工行業(yè)的清潔生產(chǎn)是指使用綠色化學(xué)生產(chǎn)技術(shù),將原料高效完全地轉(zhuǎn)化所需產(chǎn)物,實現(xiàn)無污染、無廢棄、零排放的生產(chǎn)。文章主要從化工清潔生產(chǎn)技術(shù)的主要方法、清潔生產(chǎn)的各種技術(shù)、清潔生產(chǎn)的有利和不利因素方面闡述我的觀點。

        關(guān)鍵詞:清潔生產(chǎn);綠色化工技術(shù);資源有效利用;資源回收

        隨著工業(yè)化生產(chǎn)的擴(kuò)大和發(fā)展,全球環(huán)境日益惡化,人們越來越擔(dān)心地球的生態(tài)環(huán)境,也促進(jìn)了化工行業(yè)的清潔生產(chǎn)的提出。清潔生產(chǎn)(cleaner production)是由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署工業(yè)與環(huán)境規(guī)劃行動中心(UN-EP/PAC)提出的,它表述了原材料-生產(chǎn)-產(chǎn)品-消費使用的全過程的污染防治途徑。典型的綠色化工技術(shù)包括原料綠色化、化學(xué)反應(yīng)綠色化、反應(yīng)介質(zhì)綠色化、產(chǎn)品綠色化,而“工藝”是將原料和能源轉(zhuǎn)化成中間品和終產(chǎn)品的過程。化工生產(chǎn)過程中涉及的問題包括分子化學(xué)到能量化學(xué)的所有方面。實現(xiàn)綠色化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)必須從綠色化工設(shè)計著手,將生產(chǎn)過程設(shè)計得綠色化,減少廢棄物、實現(xiàn)零排放、實現(xiàn)原材料的有效利用,從而減少環(huán)境污染。

        1 以下主要論述化工的清潔生產(chǎn)的主要方法

        1.1 要實現(xiàn)化工的綠色化,在化工工藝的基礎(chǔ)上,需設(shè)計其生產(chǎn)過程以實現(xiàn)綠色化。

        1.1.1 多使用綠色清潔的原料,有些化工原料中含有對人體有害的物質(zhì),或者在加工過程中產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物或終產(chǎn)物??刂圃搭^是綠色化進(jìn)程中最主要的一部分。

        1.1.2 控制化學(xué)反應(yīng)過程,在反應(yīng)過程中可以控制反應(yīng)條件以減少有害中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物的產(chǎn)生,其基本原理是改變化學(xué)反應(yīng)途徑或使反應(yīng)趨于完全。要實現(xiàn)這一步,必須有充足的設(shè)計的知識。

        1.1.3 使用選擇性高的催化劑,在反應(yīng)過程中,使用選擇性高的催化劑不僅能夠加快反應(yīng)速率,提高工作效率,更重要的是高選擇性的催化劑促進(jìn)反應(yīng)向特定的方向進(jìn)行,減少有害物質(zhì)的生成。

        1.1.4 使用清潔催化劑,在使用催化劑的反應(yīng)中,一些有害的催化劑會對環(huán)境造成危害,所以在化工反應(yīng)中使用清潔的催化劑是非常必要的。

        1.1.5 使用清潔溶劑,許多化工反應(yīng)是在溶劑中進(jìn)行的,有些有毒溶劑易揮發(fā)會造成大氣污染,有害溶劑也會對產(chǎn)品造成影響。清潔溶劑會減少有害物質(zhì)破壞環(huán)境。

        1.1.6 原料和副產(chǎn)品的循環(huán)利用,很多有毒有害的原料和副產(chǎn)品可以通過反應(yīng)進(jìn)一步生成無毒無害的產(chǎn)品,從而消除了對環(huán)境的污染,并且實現(xiàn)物質(zhì)的充分利用,更符合綠色化學(xué)的觀念。

        1.1.7 如果反應(yīng)中有有害原料,可以尋找清潔的原料來代替有害原料,如果沒有清潔原料,努力開發(fā)一些清潔的產(chǎn)品是很有發(fā)展前景的,也為環(huán)境友好做貢獻(xiàn)。

        1.2 在化工過程的設(shè)計和生產(chǎn)過程中,也要以清潔生產(chǎn)為目標(biāo)來設(shè)計,做到少排放、少污染、少浪費。

        1.2.1 改革生產(chǎn)工藝和設(shè)備,在生產(chǎn)過程中,如果采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備,就會提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,減少廢棄物的產(chǎn)生、降低環(huán)境污染,節(jié)省人力、物力、財力,實現(xiàn)生態(tài)和生產(chǎn)效益最大化。

        1.2.2 合理有效利用資源,在生產(chǎn)過程中原材料、能源等消耗占成本的大部分,如果不能合理利用這些資源將造成很大浪費,增加無謂的成本。在生產(chǎn)中要實現(xiàn)原料的綜合利用,充分利用和回收各種能源,使資源的利用發(fā)揮最大效益。

        1.2.3 合理組織物料循環(huán),物料循環(huán)主要包括流失的物料回收后作為原料返回流程;生產(chǎn)過程中生成的廢料經(jīng)處理后作為原料或原料的替代物返回生產(chǎn)流程;生產(chǎn)中生成的廢料經(jīng)處理后作為原料用于其它生產(chǎn)過程:如企業(yè)生產(chǎn)過程中的循環(huán)用水、煤氣等的綜合利用,既能節(jié)約能源和資源,降低成本,又能大幅度減少了物料流失和“三廢”的排放,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

        1.2.4 產(chǎn)品體系改革,清潔生產(chǎn)是為了節(jié)省原料,及時回收副產(chǎn)品或者未完全反應(yīng)的原料,循環(huán)利用資源,實現(xiàn)產(chǎn)品最大化利用,減少環(huán)境污染,在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中和使用過程中不對人體健康造成危害,并且廢棄的產(chǎn)品要利于降解,不對環(huán)境造成二次污染。另外還要簡化包裝,鼓勵采用可再生的材料制成包裝材料或便于多次使用的包裝材料??傊鍧嵁a(chǎn)品應(yīng)該在生產(chǎn)過程、使用過程中甚至使用之后,都對環(huán)境無害。

        2 清潔生產(chǎn)技術(shù)

        在清潔生產(chǎn)過程中我們會用到各種技術(shù)來達(dá)到目的。

        2.1 過程模擬技術(shù),過程模擬技術(shù)可以通過過程建模與優(yōu)化控制技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行生產(chǎn)流程優(yōu)化,因此成為國內(nèi)外研究的熱點和實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要技術(shù)之一。

        2.2 過程集成技術(shù),要使化工過程的能耗物耗和環(huán)境污染最小,就必須把整個反應(yīng)系統(tǒng)集成起來作為一個有機(jī)整體進(jìn)行優(yōu)化。

        2.3 采用清潔的生產(chǎn)工藝,采用或創(chuàng)新新的工藝不僅能夠提高工作效率,而且能夠?qū)⒒ぎa(chǎn)業(yè)中的有害、有毒的物質(zhì)除去,減少化學(xué)污染。

        2.4 清潔的反應(yīng)體系,反應(yīng)體系對反應(yīng)十分重要,以超臨界CO2、近臨界水、高溫液態(tài)水和離子液體等作為清潔生產(chǎn)的反應(yīng)體系,可以獲得良好的反應(yīng)效果。

        2.5 超常規(guī)反應(yīng)技術(shù),由于人們對物質(zhì)狀態(tài)和反應(yīng)過程的認(rèn)識有限,對物質(zhì)的利用主要基于其正常狀態(tài)下的物性。隨著人們對各種物質(zhì)處于不同極限狀態(tài)的特性的研究,化學(xué)反應(yīng)過程在極限狀態(tài)下的特性受到化工界的廣泛關(guān)注,于是各種超常規(guī)狀態(tài)的技術(shù)不斷涌現(xiàn),如超臨界流體技術(shù)、超重力技術(shù)等。

        2.6 催化技術(shù),催化技術(shù)是化學(xué)工業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的主要方法。在化工生產(chǎn)中,為了減少副反應(yīng)的產(chǎn)生、加快工作效率,通常使用高效清潔的催化劑。尤其在有機(jī)生產(chǎn)中,為使反應(yīng)更大程度朝著特定方向進(jìn)行,催化劑必不可少。

        2.7 化工設(shè)備技術(shù),隨著化工工藝的進(jìn)步和發(fā)展以及環(huán)保要求的不斷提高,化工設(shè)備技術(shù)也不斷發(fā)展和完善。目前,化工設(shè)備逐漸專業(yè)化、系列化,并朝著大型化、微型化和智能化方向發(fā)展。

        2.8 清潔能源,現(xiàn)在主要是燃燒煤炭和石油來提供能源,然而煤炭和石油的燃燒對環(huán)境是有很大的污染的,其開采的過程也會對環(huán)境造成影響。面對國際上提倡節(jié)能減排,在我國化工行業(yè)中使用清潔能源是發(fā)展的必然趨勢。我們要開發(fā)清潔的能源技術(shù),其中包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷⒊毕艿葋肀Wo(hù)環(huán)境。

        3 清潔生產(chǎn)發(fā)展中的不利因素

        我國在化工行業(yè)的清潔生產(chǎn)做的還不夠完善,在法律方面并沒有太明確的規(guī)定,大多數(shù)人們的道德素質(zhì)還未提升到環(huán)境保護(hù)的層次上面。另外,我國的清潔生產(chǎn)技術(shù)不夠先進(jìn),需要從外國引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)或者自我研制設(shè)計新技術(shù)。一些小工廠、小企業(yè)為了自身的經(jīng)濟(jì)利益,拒絕使用貴重的原材料和機(jī)械設(shè)備,導(dǎo)致有害產(chǎn)品的產(chǎn)出,對人們健康造成危險,污染環(huán)境。

        4 結(jié)束語

        總之,盡管我國在化工產(chǎn)業(yè)的清潔生產(chǎn)方面沒做到完美,但一直在不斷進(jìn)步發(fā)展過程中。我希望我能協(xié)同同行們將我國的化工清潔技術(shù)精益求精,努力向著更好的環(huán)境發(fā)展,為我國現(xiàn)今環(huán)境問題做出有效的控制。

        參考文獻(xiàn)

        [1]崔媚娟.清潔生產(chǎn)在新型化工生產(chǎn)中推行方式的分析[J].能源與環(huán)境,2009.

        [2]楊輝.論清潔生產(chǎn)與化工企業(yè)發(fā)展[J].2009.

        [3]陳士能.認(rèn)真貫徹《質(zhì)量振興綱要》促進(jìn)化工行業(yè)質(zhì)量上臺階[J]. 化工質(zhì)量,1997.

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