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      綠色化工工藝對企業清潔生產過程的節能環保作用

      發布時間:2020-10-30 10:48所屬分類:化工生產加入收藏

      摘 要:現如今,在化學工業迅速發展,對綠色化工工藝的應用提出了更高的要求,同時對人類的健康發展有著重要的促進作用。因此,我們要更深入的認

        摘 要:現如今,在化學工業迅速發展,對綠色化工工藝的應用提出了更高的要求,同時對人類的健康發展有著重要的促進作用。因此,我們要更深入的認識化工工藝,才能提現化學工藝對化工產業節能環保的促進作用。文章通過綠色化學工藝與清潔生產的相關概述展開分析,并對開發綠色化工工藝與清潔生產技術展開敘述,最后針對綠色工藝對清潔生產過程的節能環保作用進行論述。

        關鍵詞:綠色化學工程與工藝;清潔生產;節能環保

      化工論文發表

        引言

        化學工業作為現代經濟市場中不可缺少的重要組成部分,為我國人民生活質量水平的提高以及現代社會經濟的快速發展都有著十分密切的關系。但是過去粗放式發展也帶給社會環境污染問題,這不僅影響化工行業的發展,還對人類健康造成了極其嚴重的影響。為了實現人民群眾生活質量與經濟繁榮的雙重發展,現代化學工業開始衍生出清潔生產的理念及其相關綠色化工工藝,至此,現代化學工業工藝技術發展方向與理念基本完善,現代化學工業越來越重視清潔生產工藝技術的改進,許多催化副產品或二次污染物被用于在工業節能生產中,這一舉措對我國現代化學工業的可持續性發展具有著重要的意義[1,2]。

        1概述

        1.1綠色化工工藝

        化工工藝技術在實際應用中強調綠色化學理論與實踐相結合,綠色工藝可以在源頭上使環境污染物得到有效的控制,減少化工中間體及廢棄物對環境的污染。化工產品在進行生產過程中,往往會采用相關催化劑來提升整體工藝的生產效率,但這一過程中會產生較多的有毒性中間產物,如廢棄的催化劑等往往是含有重金屬的化合物,影響著生態環境安全。通過引入綠色化學理念和工藝技術,進一步開發無害化的綠色催化劑,通過提升化學反應速率的同時減少污染物的排放[3]。

        1.2清潔生產

        清潔生產是保障化工工業長久發展的前提,是指整個生產工藝過程基本消除了污染物的產生,通過對資源的合理利用,將廢物“吃干榨盡”,從而達到環境保護的要求。目前,工業與信息化部門應按照國家提出的可持續發展戰略對化工產業結構進行相應的合理化調整,充分利用信息技術的發展促進化工產業的節能環保。

        為了保障化工產業健康的發展,不僅要求工程技術人員優化工藝技術,也要求化工企業要重視清潔生產的理念,為企業長遠發展奠定基礎,專業技術人員在日常工作管理過程中,要以選擇環境友好型的化工原料為前提,通過資源的循環利用以及可再生能源開發,才能將生產能耗減少到最低,實行清潔生產。綠色化工原料是清潔生產過程開展的重要前提,因此要將其列入化工產品原料重點研發項目,同時也有效地起到減少生態環境污染的情況[4]。

        2綠色化工工藝與清潔生產技術的發展現狀分析

        2.1綠色催化劑的選擇

        在傳統化學工程中,濫用催化劑不僅無法加快化學反應進程,還會影響到生成物的產品質量,因此,科學、合理、正確的選擇并使用催化劑是加快反應進程、提高反應的轉化率以及產品質量的有效方法。綠色催化劑不僅能協調各項反應物的轉化效率,還能有效減少乃至消除相應的副產物出現。高效環保的催化劑包括生物催化劑、手性催化劑及仿生催化劑等,有研究表明[5],2-羥基異丁酰-CoA的酶能將直鏈C4轉化為支鏈C4,作為甲基丙烯酸甲酯的前提物,開辟一條新型的生化法工藝反應路線,而生物酶本身作為一種蛋白類的酶,無污染。除了生物類催化劑,在現階段的氯堿化工中使用的無汞的分子篩類固體催化劑也污染較小,這些環保類的催化劑可以減少“三廢”排放。

        2.2綠色原料的選擇

        清潔生產過程中,綠色化工原料的合理選擇至關重要,原料的合理選擇不僅能減少污染,還能實現資源的利用最大化。在傳統化工作業下,高反應速率、高轉化率是評價化工行業生產的重要標準,而在現代環境下,無公害、無污染成為了現代化學產品生產的重要指標。因此,現代綠色化學工程會盡量選擇無毒無公害的綠色原料用于化學工業生產,也有部分學者提倡,選擇如林業產物、農作物、廢棄物等可再生資源作為化學生產的原料,其主要原理是以生物轉化的方式,將林業產物、農作物、廢棄物等可再生資源轉化為醇、酸、酮等常見化工的原料,在這些資源的轉化中,主要是憑借微生物菌落的方式進行發酵或轉化,這一過程是完全綠色、不會產生污染物的。

        2.3清潔生產技術

        從清潔生產的角度來講,要實現清潔生產,需要在產量和質量方面得到保證的前提下,通過化工工藝的優化設計,實現減少原料和能量消耗以及副產物和廢物的產生。主要的清潔生產技術分為過程模擬技術、過程集成技術、清潔生產工藝、清潔反應體系、超常規反應技術、催化技術、化工設備技術以及清潔能源等[5]。整個清潔生產系統還包括信息技術與化工技術結合,升級化學工程與工藝技術;制造技術和化工技術相結合,設備制造迭代升級;開發綠色催化劑提高產品收率,較少污染物排量;開發超常規狀態的反應技術以及清潔能源,實現根本上的節能環保[6]。

        3綠色化工工藝對化學工業節能環保的促進作用

        3.1加大可再生能源的開發

        通過生產活動內容的不同,對不可再生資源的利用率做相應的調整,可以極大程度的降低不可再生能源的消耗。例如:在天然氣使用的過程中,人類可以使用農業廢棄物發酵產沼氣的方式減少石油天然氣的利用,產生的腐化污泥可以作為農田的有機肥料,對生態環境污染物處置同時產生了可再生能源,減少了農業生產發生過程中無機化肥的使用量。總的來講,通過合理運用再生資源逐步代替不可再生資源,消除環境污染問題,實現化工清潔生產過程中的節能環保,促進化學工程的綠色發展。

        3.2運用生物技術

        綠色化工生產過程常常與生物技術結合密切,實現綠色化工工藝就是將生物技術與化工技術結合。現階段化工生產過程中,工業酶等均屬于生物催化劑,具有環境污染小的特點,生產的產品環保性能比較好。例如生物制藥行業中,通過合成生物學的方法及工業發酵的手段實現藥物在生物體內外中合成,反應條件溫和,無需高溫高壓,減少安全事故及能源消耗。

        3.3促進清潔生產工藝技術的發展

        CPT清潔生產技術的英文全稱為:cleaner production technology,它可以有效降低污染物排放量與污染物毒性,是當前優化節能環保生產的化學工藝。

        過程模擬技術可以優化生產裝置的運行,過程集成技術可以實現系統整體優化,綠色催化技術可以減少副產物和廢物產生量等,清潔生產需要運用各種技術相互融合,是一個整體思維。CPT可以針對現有化工生產技術的基礎上進行完善與改造,運用CPT技術優化后,可以顯著降低化學工業生產的污染產量和能耗。諸如:開發的新型反滲透藥劑、循環水藥劑、化學清洗除垢劑、緩蝕劑等等,不僅能夠保護反應裝置統穩定運行,還能夠降低反應過程中排放的污染物總量。

        結語

        綜上所述,綠色化學工程工藝的應用是化工產業清潔生產的前提保障,不但有效的保護自然生態環境,同時減少企業運行成本。因此,化學工程和工藝中融合綠色技術領域的研究尤其重要,只有加大其研發力度,才能有效地減少資源浪費的情況,從而達到促進循環經濟發展的作用,實現化工產業的健康可持續發展。

        參考文獻

        [1] 王吉林.綠色化學工程工藝對化學工程節能的促進作用[J].建筑工程技術與設計,2019(34):3509.

        [2] 劉濤.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].化工管理,2020(6):57-58.

        [3] 李麗麗.綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].化工設計通訊,2018,44(12):194.

        [4] 任永蓮,廖順燕.化工行業的清潔生產技術研究[J].天津化工,2014,28(02):54-55

        [5] 李雅麗.新型酶催化劑 MMA生產工藝[J].化學反應工程與工藝,2009,25(2):103.

        [6] 陳和平.我國化學工業中清潔生產技術的研究進展[J].化工進展,2013,32(6):1407-1414.

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