鄭小偉
(合肥銅冠國軒銅材有限公司,安徽合肥 230601)
試論化學工藝中的綠色化工技術(shù)要點
鄭小偉
(合肥銅冠國軒銅材有限公司,安徽合肥 230601)
結(jié)合當前的綠色化工技術(shù)發(fā)展情況,從多方面論述了化學工程工藝中綠色化工技術(shù)的具體發(fā)展情況,在此基礎上,探討了化學工程工藝中的綠色化工技術(shù)應用,并提出了綠色化工技術(shù)展望,希望對于化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)發(fā)展有所幫助。
化學工藝;綠色化工技術(shù);發(fā)展趨勢
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人們越來越關(guān)注環(huán)境保護問題,這也是制約我國經(jīng)濟發(fā)展中重要影響因素。在新時期的經(jīng)濟社會發(fā)展中,環(huán)境污染問題已經(jīng)影響到人們的日常工作和生活,其中,化學工業(yè)中的污染問題尤為突出,應該引起各方面的關(guān)注。所以,化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)發(fā)展具有十分廣闊的前景,應該在各個層面予以充分重視,以保障化工產(chǎn)業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展[1-2]??傮w來看,通過利用綠色化工技術(shù),能夠改善傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)中所引發(fā)的環(huán)境污染問題,這點對于人類社會的長期發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。所以,應該結(jié)合新時期的技術(shù)發(fā)展需求,重視化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)的研究工作,特別是相對應的理論以及實踐方面的工作。
在化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)具有非常重要的作用,通過實施綠色化工技術(shù),能有效保證化工生產(chǎn)對于環(huán)境問題所造成的污染情況,希望能夠進一步提升化工技術(shù)創(chuàng)新,通過合理的工藝技術(shù)的進步,有效控制化學原料中廢棄物所帶給環(huán)境的危害。所以,應該充分重視有毒廢棄物的排放問題,充分利用好廢棄物資源回收技術(shù),保證資源利用效率的進一步提升,根據(jù)規(guī)范標準,通過污染物排放的嚴格控制,以充分發(fā)揮綠色化學工業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢。
2.1 化學催化劑選取
分析化工領(lǐng)域中的具體生產(chǎn),化學催化劑具有廣泛用途,也是化工領(lǐng)域中不可或缺的內(nèi)容,能明顯提升化工產(chǎn)生效率。與此同時,也不可避免會造成大量的有毒廢棄物的排放,會造成周邊環(huán)境的不可替代的危害情況存在。所以,在相應的綠色化工技術(shù)研發(fā)過程中,應該重點落實如何進行無毒無害化學催化劑的開發(fā),并在此基礎上,充分有效控制好各種有毒廢棄物的排放工作[3-4]。另外,還應該結(jié)合項目的要求,做好催化劑的選取工作,一般情況下,首選毒性小、危害程度低的催化劑,保證化工工業(yè)的綠色發(fā)展。結(jié)合現(xiàn)階段的化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,針對無毒害催化劑研發(fā)已經(jīng)取得一定的進展,比如,針對烷基化固相催化劑來說,這種無毒害的催化劑,并沒有造成環(huán)境的實際污染問題,應該在合適的項目中進行推廣應用。另外主要指出一點,針對無毒害化學催化劑的研發(fā)工作,應根據(jù)相關(guān)規(guī)定標準要求,嚴格控制好廢棄物排放量,并重視排放的廢棄物循環(huán)問題,進一步提升資源的有效利用率。
2.2 化學原料選取
對于綠色化工技術(shù)中的化學原料部分,也應該引起足夠的重視,并從根本的污染源方面進行嚴格控制,保證環(huán)境污染問題得到一定程度的解決。當前,綠色無污染化工原料的研發(fā)過程中,還存在一定的不足之處,依然會造成大量的污染物在生產(chǎn)中產(chǎn)生,出現(xiàn)一定的環(huán)境污染問題。所以,應該結(jié)合項目實際需求,盡量選擇毒性小或者無毒的原料,盡量不添加化學藥劑。比如,比較好的材料包括天然農(nóng)作物、天然植物等。隨著化工工業(yè)的深入發(fā)展,應該從環(huán)保的角度考慮,盡可能放棄有毒害的材料的使用,而大力推廣無污染、無毒害的原材料,從源頭上盡量降低環(huán)境污染的問題,也有利于無毒害材料進一步推廣使用。
2.3 化學反應選擇性深化
在研發(fā)綠色化工技術(shù)時,還應該重視化學反應選擇性方面的問題,能提升化學生成物的提取效率,使其能夠符合相關(guān)的環(huán)境標準要求,進一步降低化工生產(chǎn)的成本,保證滿足提升資源利用效率的預期要求。比如,把烴類選擇性氧化物應用在石油化工領(lǐng)域中,主要是考慮到化學反應中極易氧化性的特征,這就會造成生成物存在嚴重的損害和浸染的可能。所以,應該進一步深化化學反應選擇性的工作,避免出現(xiàn)損壞生成物的反應條件,從而符合綠色化工生產(chǎn)的要求,有效解決環(huán)境污染難題。
3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)應用
應充分發(fā)揮清潔生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢,其不僅在廢棄物處理、海水淡化以及冶金方面具有較為廣泛的應用,由于不存在毒害反應,因此,也沒有污染物產(chǎn)生。比如,具體的海水淡化處理中,利用此技術(shù)進行海水淡化,能夠有效提煉出海水中的鹽分或其他,能滿足日常生活的需求,并且在整體的應用環(huán)節(jié)中,清潔生產(chǎn)技術(shù)并不會出現(xiàn)污染環(huán)境的問題,沒有任何的潛在危害情況。
3.2 生物技術(shù)的應用
針對生物化工技術(shù)的發(fā)展特點,利用生物技術(shù)的優(yōu)勢能夠獲得很好的效果。一般來說,膜化學技術(shù)具有較為廣泛的應用范圍,并獲得良好的效果。利用生物技術(shù),能充分利用可再生資源,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r值的化學品。充分利用酶催化劑作用,能夠保證反應速度的加快,控制選擇得當則不會出現(xiàn)污染廢棄物的問題,具有相對溫和的特性,對于化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。傳統(tǒng)的化學生產(chǎn)中,原料大都選擇動植物內(nèi)部的有機原料,在逐步發(fā)展中,才逐漸使用了自然中的煤炭和石油等資源。
3.3 環(huán)境友好型產(chǎn)品應用
考慮到人們?nèi)粘I钪械沫h(huán)境問題,應充分重視環(huán)境對于人們生活的影響,所以,在各個方面對于環(huán)境有著更為苛刻的要求。對于環(huán)境友好型產(chǎn)品來說,則是在日益嚴重的環(huán)境污染背景下,提出有效控制措施??紤]到傳統(tǒng)化石類的煤炭、石油等資源的應用,資源消耗中帶給大氣的嚴重污染問題,以及引發(fā)人們身體健康的嚴重危害性,所以,應該積極開展新型環(huán)保產(chǎn)品的研發(fā),這也是符合人們?nèi)找嬖鰪姷沫h(huán)保意識的需求。比如,以酒精生產(chǎn)為例,主要是利用天然甘蔗為主的原料,能夠通過技術(shù)發(fā)展生成新型乙醇汽油,實現(xiàn)汽油替代,具有一定的應用范圍。在越來越多實踐應用中,環(huán)境友好型綠色產(chǎn)品能夠有效降低環(huán)境污染所帶來的難題。
化學工業(yè)中的綠色化工技術(shù)具有重要意義,對于我國社會的可持續(xù)化發(fā)展功不可沒,同時,綠色低碳科學理念也必將是未來化學工業(yè)發(fā)展的重要方面,這里結(jié)合當前的化學工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,針對未來綠色化工技術(shù)的發(fā)展,應著重分析以下幾個方面的內(nèi)容[5]:
第一,通過直接轉(zhuǎn)化技術(shù),使得合成步驟的“原子經(jīng)濟”性有所提升。從實際的綠色角度來看,有機合成需要兩步或者三步才能完成,如果能將其縮短為一步的原子經(jīng)濟反應,能充分體現(xiàn)出直接轉(zhuǎn)化技術(shù)的優(yōu)勢。比如,在進行生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的過程中,傳統(tǒng)則是利用兩步法的反映方式,在得到鈦硅分子篩后,可以滿足催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟新方法。誠然,在化工領(lǐng)域中,滿足原子經(jīng)濟性的條件還比較困難,有些條件是不可能實現(xiàn)的,但是,應該不斷優(yōu)化,充分利用化學反應的集成,利用好排出的廢物,可將其作為另外反應的原料,滿足封閉循環(huán)的要求,實現(xiàn)零排放的需求。
第二,保證輸入端能量和過程中能量的管理得到充分的重視,滿足整體循環(huán)過程中的能量消耗最低原則。在節(jié)能減排的指導原則下,不斷開發(fā)新技術(shù)和新工藝,替代傳統(tǒng)的排放量大、能耗高的技術(shù),充分利用好新型的熱能、氫能以及太陽能資源,盡量減少碳排放。
第三,保證輸出端 CO2的集中轉(zhuǎn)化技術(shù)進一步提升。利用高效的催化材料,滿足高效活化、定向轉(zhuǎn)化 CO2等技術(shù)的突破,通過電化學方法、光催化等手段,盡量實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的CO2排放量最小的原則。
綜上所述,化工生產(chǎn)中的有害物質(zhì)會造成環(huán)境污染問題,隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,這對于社會持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展造成嚴重影響。所以,應該重視綠色化工技術(shù)的研發(fā),充分利用綠色化工技術(shù)的優(yōu)勢,使環(huán)境污染問題得到有效控制,能進一步綜合性利用資源,有利于實現(xiàn)化工行業(yè)的進一步健康、和諧的發(fā)展。
[1] 井博勛,莒菲.淺議綠色化工技術(shù)在化學工程工藝中的應用[J].天津化工,2015,29(3).
[2] 王媛媛,佘祿釗.化學工程工藝中綠色化工技術(shù)應用的幾點探討[J].裝飾裝修天地,2016,(8).
[3] 高明江.綠色化工技術(shù)在化學工程與工藝中的應用研究[J].化工設計通訊,2017,43(1).
[4] 劉世葭.淺談綠色化工技術(shù)在化工領(lǐng)域的發(fā)展狀況及前景分析[J].中國化工貿(mào)易,2014,(25).
[5] 李明.分析綠色化工技術(shù)的最新發(fā)展與應用[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(14).
D i s c u s s i o n o n K e y P o i n t s o f G r e e n C h e mi c a l T e c h n o l o g y i n C h e mi c a l P r o c e s s
Zhen Xiao-wei
With the development of green chemical technology at present,the specific situation of the development of green chemical technology of chemical engineering in the process of discussion from many aspects,on this basis,discusses the application of green chemical technology,chemical engineering process,and fi nally puts forward the prospect of green technology,hope for the development of green chemical technology of chemical industry the help.
chemical process;green chemical technology;development trend
TQ02
A
1003-6490(2017)08-0077-02
2017-05-26
鄭小偉(1983—),男,陜西咸陽人,化工工程師,主要從事電化學工作。