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绿色化工技术在化学工程中的应用探讨

作者:第一论文网 更新时间:2015年10月30日 10:03:34

文/王雪峰

在化工生产过程中,传统企业随意排放废气、废水、废渣,导致我国生态环境受到严重污染。随着人们对社会生态环境意识的重视,化工企业为了改变经营发展现状,通过研究绿色化工技术实现新的化工技术改革。本文主要对我国化工企业绿色化工技术的发展现状进行研发和描述,对我国绿色化工清洁技术、生产环境友好产品等绿色技术应用进行分析,针对目前我国化工企业存在的问题,提出适当的建议,从而促进我国化工企业的生产和发展。

一、研究背景

传统的化工工业技术虽然为人们创造了丰富的物质产品,但同时化工企业排放的有毒物质也给我国生态环境造成了严重的影响。随着人们物质生活水平的不断提高,政府部门开始对生态环境重视起来,环境保护部门通过制定相应的环境保护政策来改善企业生产环境。化工企业在这个背景下,必须实施全面的改革和发展,我国通过推广绿色化工技术来实现化工生产,最大限度地利用化工工艺技术,使用无毒原料、无污染的原料,可持续回收的原料来进行化工产品的生产,或者加工化工企业还可以使用节能技术,降低废气物的排放,从生产产品上来保护生态环境不受污染。由此可知,随着科学技术的快速发展,使得化工技术领域的绿色化工技术在化工领域内得到了快速发展和应用。绿色化工技术的使用降低了化工行业对我国环境的污染,还降低了原材料的损耗,使得废弃物的排放减小或者没有。本文为了实现资源的合理配置,为了降低环境污染,对我国绿色化工技术在化工企业的发展现状进行研究和说明。

二、当前我国化工企业生产过程中存在的问题

虽然我国化工企业生产的产品给我们的生活带来了便利,但是化工企业的生产发展,不仅造成了生态环境污染,还严重阻碍了我国化工企业经济的可持续发展,本文对造成我国企业生产问题的原因进行分析和说明,如下所示:

(一)生态环境恶劣问题

近年来,我国媒体不断报道出某某城市出现严重的雾霾天气,某某城市地下水金属物质超标。这些社会新闻,让人们开始关注我国的生态环境,例如日常生活产生的废气、废渣等等直接造成温室效益。工业排放的废水造成地下水污染,生态物种面临着毁灭。

(二)资源短缺问题

我国有着丰富的自然矿产资源,但是我国是一个人口大国,对于发展中国家来说,这些资源远远无法满足人均消耗,因为我国企业在生产发展过程中,由于技术不发达等原因造成了部分资源的浪费,因此我国化工企业面临着严重的资源短缺问题。

由此可知,我国化工企业面临着环境污染问题和资源短缺问题,因此,我国化工企业需要发展绿色化工技术来实现企业的科学发展,促进企业的经营。绿色化工技术只要指满足资源的可持续发展的化工技术,它是促进人与自然和谐共处的科学技术,是保证人类生态文明和生活富裕的发展道路。

三、绿色化学和绿色化工技术研究

(一)绿色化学

绿色化学主要指环境无害化学、环境友好化学,它是一种新型的化学科学,它可以改变化学过程生产的有效物质,可以降低化学环境污染。因此,我国当前不少化工企业开始研发绿色化学工艺,实现企业的生产和经营发展。

(二)绿色化工技术

我国绿色化工技术依据化学原理的工程应用技术,因此,企业想要发展绿色技术,需要对现有的化学技术进行改善,对化工原材料、溶剂、化学废物等等物质进行技术改良,实现零废弃物质的排放,降低化学废弃物对生态环境造成的破坏。化工企业采用了新型的物质流动过程中,替换了传统的“资源—废物”生产方式,利用了绿色化工技术,实现了“资源—产品—再生资源”的生产方式。本文通过先进的科学技术,对绿色化工工艺技术进行研究,对环保产品和清洁生产等等过程进行改良,从根本上降低废弃物的排放。21世纪初期,欧美发达国家已经开始对有机化合物、生物化学、催化剂等等领域进行研究,而我国则从“九五”规划中对我国绿色化学技术的制药领域、酿造领域、海水淡化领域内进行研究和发展。例如清洁生产技术在化工企业生产过程中有着重要的研究作用。因为清洁生产技术主要指无污染、无毒等绿色化工技术。这项技术主要应用于冶金工业、甲醇制作工业等领域上的脱硝脱硫技术和煤气化技术以及高效率的清洁技术等等。化工企业在生产化学用品的过程中,需要对产品的生产环境友好产品进行管理。当前,我国友好产品只要指无害化化学产品,例如有机食品、可降解的塑料制品、无毒涂料、香料等等。

四、我国当前绿色化工技术的研发过程

(一)原材料的选择过程

目前,化工企业利用先进的绿色化工技术,通过对化工生产原料的研究,知道了化工生产原料的生产过程和生产工艺之间存在着互相影响。知道了所谓的清洁新能源就是指对环境污染较小、资源利用率较高的化学原料。

如果企业在获取化学原料的过程中,获取方式较为复杂困难的话,就会造成化学产品生产成本较高,不利于企业销售。如果企业发现的化学原料属于可重复利用的原料,那么可以降低企业的生产成本。因此,企业选择的化学原料必须是符合绿色可持续生产的要求,化工企业可以选择无毒、无污染的原料,摒弃传统的生产工艺技术,在进行化工生产过程中,需要对原料进行处理,实现化工生产的零污染、零排放的原料加工原则,对原料的再生性能和工艺进行深入研究。目前我国较长使用的无污染化工原料有野生植物、芦苇、树木等等植物纤维,稻草、麦秆等等农副产品废弃物。随着绿色化工技术的发展,化工企业可以直接通过对植物纤维和农副产品原料进行加工,生产出醇、酮等化工原料,还可以利用生物产生出氢气和其他物质。由此可知,绿色化工技术在生产化工产品的原料的选择上具有重要的研究意义。

(二)无毒害催化剂的选择过程

我国化工企业在生产过程中,通常使用催化剂来提高产品的生产效率。我国通过绿色化学技术,对化学催化剂进行研究,发现了烷基化固相催化剂是一种无毒害的催化剂,它可以在无溶剂的条件下,对烯丙基醇类化合物直接进行化学反应,同时在操作方面也非常简单,不仅可以循环利用,还可以提高化工企业的生产效率。

(三)化学反应的选择过程

在化工企业生产过程中,时刻存在着化学反应。因此,化学企业管理人员需要对化学原料进行合理选择,对原料的化学反应时间、环境、特点等等因素进行全面了解。因为氧化反应是化工企业在进行化学生产中最为普遍的反应,在反应的过程中,原料会产生大量的热量,同时还会发生质变。因此,在绿色化学反应过程中,使用新型的化学反应形式来提高催化物的催化能力和反应时间。

五、绿色化工工程技术在化学工业领域内的应用探讨和案例分析

(一)绿色化工工程技术在化学工业领域内的应用探讨

第一,海水淡化过程中的绿色化学技术应用。

水,是人类生活生存的根本。没有水,人类是无法生存的。由此可知,水对于人类来说,非常重要。但是近几年来,随工业发展后的扩大生产,导致了生态环境污染,我国是一个水资源缺乏的国家,因此,我国通过绿色化学工程对海水进行淡化,而海水淡化处理,可以实现盐水分离,这个过程不会对我国的生态环境造成任何污染。这种方法可以有效地弥补我国淡水资源的短缺问题,还可以降低化工生产原料的成本,实现了企业资源的合理利用。

第二,涂料生产过程中的绿色化学技术应用。

我国化工企业在生产涂料的过程中,产生的废料会造成地下水污染。这些污染的水一旦被人体食用,会导致身体健康受到威胁或者引发癌变。因此,绿色化学技术可以对化工企业的生产工艺设备进行改良或者完善,从而降低排放污染。

第三,香料在生产过程中的绿色化学技术应用。

近几年来,我国化工企业提炼的香料在国际贸易上取得了显著的成就。随着深入研究发现,我国销售的这些香料含有有害杂质,为了更好地改善这一状况,化工企业运用绿色化学技术改善生产工艺,不断将香料中存在的有害物质进行提炼,最大程度上降低香料的有害杂质,保证香料的绿色无污染,促进企业的经营发展。

(二)绿色化工工程技术在化学工业领域内的应用案例分析

水是养育人类的摇篮,是人类维系生存的根本。但是近年来,工业企业废弃物的随意排放,导致我国地下水中重金属含量严重超标,严重影响着人类生活。因为水中的重金属含有微量的毒素,它在地下水中溶解容易造成饮用水污染,情况严重则会导致人体金属中毒。因此,为了保证人类身体健康,我国必须采取相应的治理水污染措施来解决水污染问题。

 第一,绿色化工技术对水体金属的净化作用。

本文查阅了相关文献资料,对我国水污染的主要金属进行了研究,发现了我国污染水体中存在着大量的汞、铜、铅等等重金属化合物,其中汞金属会严重伤害人体神经系统,造成人体头痛、情绪异常等等症状。本文通过相关调查研究发现,离子交换树脂方法可以有效地降低水体中的重金属成分,其树脂中的酸性溶液可以过滤掉高度金属污染水,有利于化工企业污水的二级处理,一定程度上保障了工业污水的标准排放。因为离子交换树脂是封闭式运行管理的,因此它有着极强的污水循环系统,有效地降低了企业工业用户生产成本,实现了水资源的循环利用。因此,我国化工企业应该抓住改革机遇,培养专业的技术性人才,研究绿色化学,从源头上降低企业废弃物排放,不仅有利于企业资源的合理利用规划,而且还保护了生态环境,实现了企业的绿色化学发展。

第二,绿色化工技术对氮氧化合物的净化作用。

近年来,汽车、飞机等等内燃机在燃烧过程中,会排放出含有氮氧化合物的废气,这些废气的肆意排放导致了环境污染。根据相关研究可知,我国每年排放的NO2有5000万吨,它是形成酸雨的主要成分。我国通过绿色化学技术研发出了半导体催化剂,这种催化剂可以降解空气中的氧气和微量水分,可以将氮氧化合物进行氧化,生成活性氧化剂。目前这种技术主要应用于空气净化管理。

六、绿色化工工程技术在化学工业领域内的意义

(一)降低二氧化碳气体的排放

随着工业革命的发展,设备在生产过程中都会排放出大量的二氧化碳,这些二氧化碳进入大气层中,会造成臭氧层破坏和温室效应。其中温室效应会导致冰川融化,给地球的生态平衡带来威胁。随着我国经济的快速发展,科学技术的研究和应用,我国政府部门通过制定相应的政策措施来降低化工企业的气体排放。不少技术研究人员开始研究新技术,尽可能地降低二氧化碳气体的排放,但是产生的效果不甚理想。而绿色化工技术的应用,有效地控制了化工企业生产气体的排放,我国某些化工单位甚至还将二氧化碳作为化工生产原料进行化工产品的生产。由此可知,绿色化学工程技术对化工生产具有重要研究意识。

(二)促进化工企业的可持续经营发展

改革开放以来,化工企业促进了我国经济发展,但是也造成了我国严重的生态环境污染。随着绿色化学工程技术的应用,有效地解决了我国化工生产环境污染问题,降低了我国化工企业的废物排放量,通过有效的处理技术,对废弃物进行资源回收再利用,实现了资源的整合。

总之,本文通过研究发现,我国化工生产企业在生产化工产品的过程中造成了严重的环境污染,一定程度上阻碍了企业的进一步经济发展。化工企业为了更好地发展企业经济,为了改善企业排放污染问题,化工企业通过研究绿色化工技术,有效地改善了传统化工企业生产过程中排放的二氧化碳和有毒污染物等,一定程度上实现了企业的可持续发展,降低了企业对生态环境的污染。

(作者单位:凯恩德利(北京)科贸有限公司)