孟祥健
摘要:從傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)來說,一般會(huì)伴隨有大量的有毒有害元素,且相關(guān)技術(shù)體系尚未完善,導(dǎo)致化工行業(yè)整體發(fā)展滯緩,無法同實(shí)際需求相匹配。所以如何有效應(yīng)用綠色化學(xué)工藝就成為關(guān)鍵所在,能夠顯著節(jié)約成本投入,提升生產(chǎn)效率。本文就針對(duì)綠色化工工藝展開深入剖析,探究如何將綠色工藝融入到化學(xué)生產(chǎn)體系之中,發(fā)揮出綠色工藝的優(yōu)勢(shì),旨在為優(yōu)化化工生產(chǎn)環(huán)境奠定基礎(chǔ),期望能更好的配置資源。
關(guān)鍵字:綠色化學(xué)工程;工藝;化學(xué)工業(yè)節(jié)能;促進(jìn)作用
步入21世紀(jì)大門,環(huán)境問題已然成為重點(diǎn)研究方向,與此同時(shí)人口總量持續(xù)攀升,能源依賴程度進(jìn)一步深化,不可再生資源瀕臨枯竭,越來越多的生活生產(chǎn)垃圾破壞著地球生態(tài)體系,人與自然的矛盾被逐步放大。面對(duì)環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)岌岌可危的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì),就需要從環(huán)境保護(hù)、優(yōu)化資源配比以及節(jié)約能源等方面出發(fā),為推動(dòng)人類社會(huì)穩(wěn)步前行和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。由此來說,深入剖析綠色化學(xué)工藝的基本原理,將其融入到傳統(tǒng)化學(xué)生產(chǎn)體系之中就顯得極為重要,也是改善環(huán)境污染和避免資源過度消耗的關(guān)鍵點(diǎn)。
1綠色化學(xué)工程與工藝
從內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行分析,綠色化學(xué)工藝主要是指利用全新技術(shù)模式,最大化降低化學(xué)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)可能存在的污染問題。通過深度分析化學(xué)原料和化學(xué)元素來達(dá)到維持生態(tài)環(huán)境的效用,同時(shí)也能夠有效處理化學(xué)垃圾中的有毒有害元素,確?;どa(chǎn)對(duì)環(huán)境破壞處于可控范圍內(nèi)。因此需要持續(xù)研發(fā)高效的綠色化工技術(shù),并結(jié)合化工生產(chǎn)具體問題,針對(duì)化工垃圾進(jìn)行深度處理,達(dá)到綠色生產(chǎn)要求。縱觀綠色化工技術(shù)發(fā)展,需要將化工生產(chǎn)模式持續(xù)優(yōu)化工作落實(shí)到位并著重把控好原料間的化學(xué)變化過程,對(duì)反應(yīng)中的有害元素進(jìn)行針對(duì)性處理,保證化工生產(chǎn)朝著綠色環(huán)保方向不斷前行。
2綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
原有的化工生產(chǎn)模式難以有效處理有害元素,存在一定滯后性,無法達(dá)到預(yù)期的環(huán)保要求,且成本投入較大。例如說化工生產(chǎn)中的煙氣除塵、脫硫脫硝等技術(shù),雖然一定程度上可以起到優(yōu)化氣體作用,但也會(huì)生成廢渣廢水等垃圾,未能從本質(zhì)上解決問題。而綠色化工工藝則是將零污染、深度清潔作為核心,緊緊圍繞化學(xué)變化過程,確保污染問題可以得到有效處理。
2.1綠色化學(xué)原料的合理運(yùn)用
對(duì)于化工生產(chǎn)體系和相關(guān)環(huán)節(jié),化工原料的合理性也極為重要,能夠有效改善化工生產(chǎn)的污染程度并防止資源浪費(fèi)。通常來說,化工生產(chǎn)所使用的原料均為不可再生能源,一旦使用量較大,不僅僅會(huì)進(jìn)一步深化資源枯竭問題,還會(huì)加重生態(tài)環(huán)境負(fù)擔(dān)。因此,如何確定綠色化工原料便成為目前重要的研究對(duì)象,借助自然資源、可再生能源,諸如苞米桿、纖維等,能夠制作出不同的化學(xué)原料。此外,反應(yīng)過程中,綠色原料所伴隨的附加物大多是氫元素物質(zhì),對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生污染,能夠?yàn)樯鷳B(tài)平衡注入新的能量。
2.2化學(xué)反應(yīng)選擇性的有效增強(qiáng)
化學(xué)反應(yīng)作為化工生產(chǎn)中原料到目標(biāo)物的關(guān)鍵步驟。一般來說,整個(gè)過程均需要涉及大量的化學(xué)反應(yīng)。所以,如何有效提高化學(xué)變化過程中的轉(zhuǎn)化效率就成為重中之重,確保選擇正確性可以顯著提升化工生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。從實(shí)際生產(chǎn)來看,化學(xué)變化會(huì)受到反應(yīng)時(shí)間、外部環(huán)境以及原料性能的影響。例如說,如果未能控制好氧化反應(yīng)過程中的熱能,就會(huì)引起化學(xué)原料質(zhì)變,進(jìn)而導(dǎo)致反應(yīng)結(jié)果同預(yù)期目標(biāo)相偏離。所以,保證反應(yīng)過程最優(yōu)是綠色化工技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)環(huán)節(jié),不僅可以加強(qiáng)催化劑性能,還能有效調(diào)整物質(zhì)反應(yīng)時(shí)間,以此來達(dá)到預(yù)期效果。
2.3無毒無害催化原料的利用
隨著化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的不斷前行,化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)工藝中的重要性愈發(fā)提升,也直接影響到未來化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于化學(xué)變化過程來說,催化劑是必不可少的,因此要使用無毒害無污染的催化原料,從而保證催化效果滿足綠色發(fā)展理念,由此還能進(jìn)一步提升反應(yīng)效率并達(dá)到保護(hù)環(huán)境要求。
3綠色化學(xué)工程與工藝的操作
為滿足化工生產(chǎn)的穩(wěn)步前行,一般來說要使用更加綠色的化工原料,同時(shí)也需要不斷優(yōu)化工藝技術(shù)。
3.1合理選擇原料
縱觀整體化工生產(chǎn)流程,原料在化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中都扮演著重要角色,因此必須要嚴(yán)格把控,盡可能選用可再生能源,環(huán)境生態(tài)環(huán)境壓力,同時(shí)也要加大綠色原料的研發(fā)力度。對(duì)于化工流程來說,要更為主動(dòng)的應(yīng)用綠色化工原料,防止化工生產(chǎn)給環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,并且還需要完善化工原料的質(zhì)量管理體系,出具詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告。材料管理過程中應(yīng)將重點(diǎn)放在存儲(chǔ)環(huán)節(jié),避免原料出現(xiàn)質(zhì)變等問題。此外,要持續(xù)開展新型化工材料的研發(fā),諸如纖維、苞米桿等天然原料,這些材料的應(yīng)用,不單單能夠滿足化工生產(chǎn)需要,還可以有效降低環(huán)境污染問題,為化工領(lǐng)域發(fā)展奠定穩(wěn)固基礎(chǔ)。
3.2加大對(duì)于綠色催化劑原料的管理
化工生產(chǎn)中,不僅要做好綠色材料的應(yīng)用,還要保證催化劑性能可以滿足反應(yīng)要求,由此為化工生產(chǎn)創(chuàng)造良好環(huán)境,特別是在使用催化劑時(shí),技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)全面掌握反應(yīng)原理,盡可能選用無污染的催化原料,以此保證反應(yīng)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),并且要做好催化劑的研發(fā)和優(yōu)化工作。
4綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用
將綠色化工理念同化工生產(chǎn)體系有機(jī)結(jié)合,可以有效推動(dòng)化工生產(chǎn)朝著節(jié)能目標(biāo)不斷邁進(jìn)。
4.1綠色化學(xué)工程與工藝能夠促進(jìn)現(xiàn)代生物和綠色化學(xué)的有機(jī)結(jié)合
由于綠色催化劑生產(chǎn)和使用時(shí)會(huì)涉及生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)等,這就要求技術(shù)間可以相互融合,不僅僅要平衡好科技發(fā)展和生態(tài)環(huán)境間關(guān)系,還要推動(dòng)化工技術(shù)不斷優(yōu)化。利用好現(xiàn)代生物技術(shù),可以顯著提升化工生產(chǎn)效率,所以要持續(xù)開展基因工程、細(xì)胞工程等項(xiàng)目研究,以此為化工領(lǐng)域發(fā)展奠定基礎(chǔ),同時(shí)也能降低成本投入,避免資源浪費(fèi)。不僅如此,技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)做好有機(jī)材料的選取,不但要最大化改善污染問題,還要為化工領(lǐng)域未來發(fā)展創(chuàng)造條件,特別是催化劑的研究與應(yīng)用,能夠真正將可持續(xù)發(fā)展理念落實(shí)到位。
4.2清潔技術(shù)
綠色化工技術(shù)的發(fā)展也會(huì)帶動(dòng)清潔技術(shù)前行,由于清潔技術(shù)自身就已經(jīng)達(dá)到綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),不僅可以完善化工原料的處理模式,還能提高化工原料的轉(zhuǎn)化率。此外,還能夠進(jìn)一步提升生產(chǎn)生活的便利性,比如說氯元素可以制作為消毒劑。在滿足殺菌消毒的同時(shí)還能有效分解過氧化鈉物質(zhì),將其轉(zhuǎn)化成水和氧氣,避免出現(xiàn)有毒物質(zhì)的同時(shí),還能滿足化工生產(chǎn)需求。所以未來化工體系的發(fā)展勢(shì)必會(huì)朝著綠色和清潔兩個(gè)方面不斷邁進(jìn),并真正落實(shí)在實(shí)際生產(chǎn)過程之中,為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。通過清潔技術(shù)還可以控制好化工生產(chǎn)中的能源消耗程度,盡可能做到無廢處理。
4.3結(jié)合生物技術(shù)的應(yīng)用
生物技術(shù)中涵蓋有細(xì)胞、基因、微生物等諸多技術(shù)。在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有以下兩個(gè)方向,分別是化學(xué)仿生和生物化工。生物酶作為生物內(nèi)部的專屬催化劑,大量參與到合成的各個(gè)環(huán)節(jié)之中。將生物技術(shù)融入到綠色化工生產(chǎn)體系之中,能夠?qū)稍偕茉催M(jìn)行深度處理。傳統(tǒng)的有機(jī)原料大部分是從動(dòng)植物中提取,后來逐步將石油、煤炭作為化工原料。對(duì)于綠色化工生產(chǎn)來說,催化劑通常會(huì)選用自然界已有的酶。相較于化學(xué)催化劑來說,酶在污染程度、反應(yīng)效果、產(chǎn)物質(zhì)量等方面都有著更大提升。
5結(jié)語(yǔ)
總的來講,綠色化工工藝中應(yīng)選用無毒害無污染的原料、催化劑等,并盡可能改進(jìn)化工生產(chǎn)方式,將清潔技術(shù)更多的融入到生產(chǎn)體系之中,確保生產(chǎn)和環(huán)境能夠相適應(yīng)。研發(fā)綠色化工工藝,已然是目前現(xiàn)代化工領(lǐng)域的必然要求和發(fā)展方向,也是達(dá)成可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的核心所在。
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