綠色化工技術應用要點分析
時間:2022-07-07 05:54:42
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摘要:綠色化工技術可有效改善化學工程的環境友好程度,也符合新時期可持續發展理念。在新型經濟發展形勢下,化工企業應將降低化學工程的環境污染程度作為生產經營的基本要求,在追求經濟及利益最大化的同時,應重點保護好生產經營的基本環境,適應新時代經濟發展的新要求。為此,化工企業應積極應用綠色化工技術,增加技術研發投入,并在技術研發的過程中積極創造創新,切實發揮出綠色化工技術的環境保護優勢。基于此,對化工工程中綠色化工技術的應用方法進行了進一步分析。
關鍵詞:化學工程;綠色化工;應用要點;應用方法
化工工程為人們日常生活提供了基礎性的生活資源,作為基礎型的工程技術,在我國經濟發展的過程中也扮演著重要的角色。近些年來,傳統化工工程的不足之處愈發凸顯,一方面表現為較強的環境污染特性,包括煙霧、毒氣、廢水、廢料等,此類物質一般不可降解;另一方面,傳統的化工生產過程能源消耗比較大,也不符合可持續發展理念。綠色化工技術可在改變化工工程的化學工藝以及化工原材料的性質以及使用方法,這樣可促使化工工程在無毒的原材料以及無污染的工藝生產流程影響下,獲得更為有效、安全、高質量的化工產品,并且可在一定程度上節省化工制造能源,進而為我國化工企業的發展提供有力保障。
1化工工程中綠色化工技術的應用要點分析
1.1原材料選擇要點分析
優質、綠色的化工原材料是實現綠色化工技術的基礎條件,為此,在選擇化工原材料時,化工企業應選擇環境適應性好、污染小甚至無污染以及具有可循環利用特性的化工原材料。在選擇此類材料時,化工企業也應關注材料選擇的成本,如果材料選擇成本過高,也不利于企業可持續發展,在一般情況下,選擇無毒無害且具有一定的可降解性能的化工原材料可滿足大部分要求,如果企業生產的化工產品需要具有可回收、可循環利用的特點,則化工企業也應選擇一些具有再生性能的原材料。此間,化工企業更應關注原材料的生產工藝,生產工藝可對材料的質量產生關鍵影響。一些無污染的化工原材料,例如植物纖維、麥稈,或者通過化工制備技術提取出來的化工物質等均為現階段綠色化工技術應用的主要綠色化工材料。另外,在選擇此類原材料的過程中,技術人員也應注意材料的應用方向和反應條件,由于反應設備的差異性,一些化工生產車間的反應環境并不能滿足原材料的反應要求,這樣有可能降低原材料的應用質量,甚至產生一定的安全問題。為此,技術人員在選擇原材料時,一方面要兼顧原材料本身的化學和物理屬性,另一方面也要考慮實際生產過程中的反應條件。
1.2催化劑選擇要點分析
在化工工程中,若要提升綠色化工技術的應用效能,技術人員應合理選擇化工生產過程中的催化劑。一般而言,無毒無害的催化劑并不少見,但能與綠色化工材料反應之后依舊無毒無害的催化劑就需要技術人員認真挑選。在實際的生產過程中,催化劑可有效提高生產效率,甚至可改變化工產品的質量,催化劑也是化工反應可正常進行的不可缺少的條件。現階段,烷基化固相催化劑在化工生產的過程中比較常見,而且滿足綠色化工技術的應用要求。此種催化劑可在無溶解液的情況下,與烯丙基醇類化合物發生連續的化學反應,并且此反應的可控性比較好,相應的化學工藝也相對簡單,具有一定的可循環特性,可在一定程度上優化企業化工產品的生產質量以及生產效率。但需要注意的是,在實際的化學工程中,催化劑的選擇過程并不簡單,其不僅需要符合化學反應本身的反應要求,包括化學反應激發條件、化學反應溫度條件以及化學反應周期條件等,還需要符合綠色化工技術的應用要求,為技術的應用提供更合理的平臺。并且,這種化工技術應用平臺的運行形式也需要符合化學反應設備的應用要求,這樣方可促使化學反應催化劑在發揮出良好催化作用的基礎上,確保化學工程的安全性。
1.3化學反應選擇要點分析
不同化學反應的反應能量不同,能量的表現形式也不同,無論是吸熱還是放熱,或者是無熱量散失,均為化學反應中比較常見的類型。從綠色化工生產過程分析,一般而言,具有放熱效應的化學反應過程更有利于綠色化工技術效能的發揮。在反應熱的影響下,催化劑的催化效率也會有所提升。但必須要注意的是,催化劑的催化效率與反應熱之間并非呈一次函數關系,而一般呈開口向下的拋物線關系,因此,在選擇化學反應時,技術人員也應控制好化學反應的總熱量,盡量使用一些輔助類型的化學反應,促使化學反應熱的總量變得可控,這樣可靈活調節化學反應速率,也可從整體上影響綠色化工生產的效率。另外,化學反應時間也是比較重要的參數,除了通過選擇具有放熱特性的化學反應過程,技術人員還可靈活選擇化學反應設備,從基礎設備方面優化化學反應時間。一般來說,反應時間較長的化學反應自身的反應強度不高,實際的化學反應速率較為平均,熱量散失的形式也相對平穩。此類化學反應的激發條件并不復雜,但若要切實維持較長的化學反應時間,或者確保化學反應物質可反應完全,實際的化學反應條件其實相對苛刻。并且,從技術人員工作強度的角度分析,此類持續性的化學反應對技術人員能力的要求也相對較高。為此,在選擇化學反應時,技術人員也應量力而行,特殊情況下,可選擇一些替代性的化學反應完成既定的化學實驗結果。
2化工工程中綠色化工技術的應用
2.1綠色化工技術在海水淡化反應中的應用
在技術研發初期,海水淡化反應的成本比較高,不能滿足日常飲水需求,甚至存在資源浪費的情況,現階段,隨著科學研究的深入,很多國家已經掌握了比較成熟的海水淡化技術,此類技術即為綠色化工技術。常見的海水淡化技術包括蒸餾技術、反滲透膜技術以及電滲析技術等,此類技術均不會對環境產生污染,并且反應物本身也具有一定的應用價值。其中,反滲透膜技術的應用最為廣泛,在此種技術的支持下,一些地區可實現淡水資源的自給自足,供水規模逐漸擴大。另外,太陽能法在近些年逐漸受到重視,此種方法在不產生污染的同時,也不會消耗常規能源,這種能源閉環類型的技術應用模式具有非常強的環境適應性和可持續應用性,可作為綠色化工技術重點關注。海水淡化處理技術的種類比較多,但由于淡化成本不同,一些技術的應用范圍很有限,這也是綠色化工技術應用特點之一,即技術應用成本問題。技術人員在選擇此類化工技術時,一定要結合企業產品生產的實際情況以及產品生產的實際需求,合理選擇技術應用的實際形式,確保企業生產經營有序進行。
2.2綠色化工技術在涂料生產過程中的應用
大部分涂料本身會散發一種香味,此種味道聞起來可能比較舒服,但對人體其實具有一定的危害性,此種味道來源于涂料中的苯,這種物質廣泛存在于涂料中。為了解決這個問題,生產出綠色環保類型的涂料,近些年來,一些廠商推出了高性能的漆料。此類涂料物理性能突出,耐久性非常好,并且本身并無異味,且具有非常好的防水性能,這都得益于綠色化工技術。綠色化工技術對涂料生產工藝進行了優化,并在傳統的涂料原材料中加入了一些水溶性的物質,減少了揮發性物質的使用,也降低了物質的揮發性,這樣可減少有毒有害氣體的排放。但此類涂料的生產工藝比較復雜,生產環境也比較苛刻,國外對此類漆料的研究比較深入,相應的產品質量也更高些。技術人員應積極學習新技術,掌握降低涂料中有毒有害氣體的方法。雖然此類涂料的環保性能比較好,但由于本身價格比較昂貴,使用范圍并不廣泛。為此,技術人員在研發有關技術時,也應做好宣傳工作,引導社會大眾正視涂料的安全性。另外,從涂料自身的應用質量角度分析,通過分析和總結大量的實驗數據不難看出,新型的綠色化工涂料的應用質量也存在一定的環境適應性。這種環境適應性導致涂料在實際的應用過程中,其應用質量會受到環境溫度、濕度以及光照強度的影響。一般情況下,溫度越高,涂料的揮發性越強,但是在經過一定時間之后,由于涂料表面會形成一定致密的保護膜,從而收緊了涂料的表層組織,其實際的氣味揮發性會下降,實際的應用性能會提升。為此,在應用此類綠色化工技術時,也應明確涂料使用的具體環境,這樣方可有效擴展綠色化工涂料的應用范圍。
2.3綠色化工技術在香料生產過程中的應用
傳統香料是我國烹飪中不可缺少的物質,在香料使用的過程中,其中的揮發性物質會以氣味或者顏色的方式滲透進事物中,從而改變事物的味道,使食物看起來、聞起來以及吃起來更符合人們的期待。為了提高香料的使用效能,擴大香料的使用范圍,做好香料的出口工作,技術人員可靈活應用綠色化工技術,在化工工程中提取香料中的主要物質。此間,技術人員應使用合理的辦法,去除香料中的雜質,但不應降低香料的使用質量。化工香料的制備過程并不復雜,但是對反應溫度以及反應濕度的要求比較高,一些香料會在不同的溫度下表現出不同的味道,味道的好壞也會受到環境濕度的影響。這就要求技術人員在選擇化工反應的設備時,應結合反應物的實際狀態和實際用量選擇合適的設備類型,例如在選擇操作反應釜等設備時,技術人員應明確此類設備的應用范圍。一般而言,此類設備的反應物要求為天然香料、化工原料,并且應選擇恒溫反應環境,方可合成質量合格的化工香料。
3結束語
在分析了化工工程中綠色化工技術的應用要點的基礎上,進一步分析了化工工程綠色化工技術的應用方法。技術人員在應用綠色化工技術時,應將應用重點放在化工原材料的選擇以及化學反應工藝上。在選擇原材料時,應選擇綠色環保無污染的材料,同時還有兼顧原材料的成本價格。為了優化原材料的反應工藝,技術人員應嚴格控制反應溫度,選擇合適的催化劑。此間,技術人員應依據化學反應的實際要求,使用合理的化學反應設備控制化學反應參數,在確保化學反應物安全有效的基礎上,提高化學反應的速率,這樣也可提升化工工程的整體生產效率,為化學企業的生產經營提供有利條件,進而提升綠色化工技術整體應用效能。
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作者:陳雄 單位:西安昱昌環境科技有限公司
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