无机化工过程中的绿色化学与工艺

(整期优先)网络出版时间:2023-09-25
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无机化工过程中的绿色化学与工艺

姜若红

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摘要:随着我国实施可持续发展战略,作为主要经济支柱产业之一的化工产业应当在可持续发展战略的指引下践行绿色化学理念,采用绿色化学与工艺来优化化工产品的生产过程,极大限度地降低化学污染物的产生与排放,提升化学原料的利用效率。现阶段,我国各行各业的发展都离不开化工产业的支持,尤其是农药、饲料、矿业、航海等高精技术领域,对化工产品的需求量逐年递增,因此化工企业更应该采用绿色化学与工艺减少化工生产对于生态环境的污染,促进我国经济社会的可持续发展。

关键词:无机化工;绿色化学与工艺

引言

随着化学工程与工艺的不断发展,有害物质的产生必将危害人类生存和发展,因此,必须予以高度重视,加强处理,保证自然生态环境与人类社会和谐发展。现代社会发展下,人们环保意识不断增强,使得绿色化工技术备受各界关注。所以,将绿色化工技术应用到各个行业中,可以很好地控制环境污染,减少能耗,达到节能减排效果,因此,必须高度重视能源与原料的合理利用,缓解现有环境污染问题。

1绿色化学与工艺的应用特点

绿色化学与工艺在具体应用中具备三个特点:一是无污染性,绿色化学是利用适宜的工艺,最大化地转化化学原料中的分子,降低生产过程中副产物的产生,从而避免副产物污染生态环境。因此,无污染性是绿色化学最为显著的特点。二是覆盖面广泛,目前,我国的绿色化学行业正在发展的黄金时期,随着技术、工艺体系的不断完善,这项工艺的覆盖范围越来越广,从最初在处理工业废水中应用绿色化学与工艺,到如今可以对化工企业的生产过程进行干预,绿色化学与工艺的生产参与度逐年提升,在保护生态环境的同时提升了工业原料的资源利用率。三是实用性较强,近年来我国实施可持续发展战略,化工企业在生产中开始将降低污染物产生、降低污染物排放、保护生态环境作为企业生产的重点问题,而应用绿色化学与工艺可以开展有针对性的污染处理,比如针对化工生产中的某一类污染物进行绿色化处理,具有较强的实用性。

2无机化工过程中绿色化学与工艺的应用要点

2.1清洁化工技术的应用

在原材料物质冶炼、生活垃圾分类中,要推广应用清洁化工技术。在使用原材料时,搭配物质产生化学反应,分离杂质和不需要的元素。在长期生产活动中,由于化学反应比较复杂,极易产生操作失误,导致污染物进入到周边环境,污染和破坏环境。使用清洁化工技术,生产线能够过滤有害物质。在分类生活垃圾时,不能采用掩埋和焚烧方式,使用现代清洁化工技术,可以无害化降解生活垃圾,减少污染泄漏。

2.2生物化工技术的应用

生物化工技术主要是合成和利用生物,比如微生物发酵、生物细胞合成、生物酶生产。对于化工生产的生化物质来说,生产过程会出现基因与细胞变化问题。生物酶技术快速发展,可以起到生产催化作用,加快化学反应速度,更好地处理不良问题,减少化学污染物。生物技术将农业生产秸秆作为原料,通过生物合成技术生成乳酸,可以降解塑料。另外,基因技术、细胞技术,微生物技术等均属于生物技术范畴,将生物技术应用到化学工程与工艺领域中,不仅符合绿色化工要求,与此同时,由于发生化学合成反应,生成的再生能源可以再次利用。因此,在化学工程生产中,要充分发挥其绿色化特性,使得化学工程生产效率得到进一步提升,促使绿色化工技术可以广泛应用到化工领域中。

2.3超临界化工技术的应用

化工企业生产中,化学品属于关键原料,也是化学物质反应的使用方式。但是在应用超临界流体技术之后,可以提供发展空间,明确绿色化工技术的发展趋势。将超临界流体技术应用到化学生产中,既可以分解难分解物质,排放气体不会污染环境,还可以循环使用反应水,降低对生态环境的污染,提高生产效率,实现节能环保目标。

3无机化工过程中绿色化学与工艺的优化措施

首先,可以引入分子设计技术设计相应的化工产品。在具体实践中,可以借助国际相关计算机软件,辅助新铲平合成路线,进而在根源上解决化工污染问题。其次,可以在化工新产品生命周期全过程中,开展绿色化控制策略,并在此过程中引入不同高新技术,对化工原材料进行严格把控,促使化学反应绿色化,保证得到绿色化工产品。简单说,就是在化工生产中应用绿色化原料,并运用绿色化催化剂、溶剂、助剂等辅助,促使原料得到充分转化,获得理想的绿色化工产品,促使化工生产实现废物、废水、废渣的零排放。再次,还需要积极地优化调整以往传统化工产品体系,寻找更新的,无污染的产品,替代污染性产品的生产,进而更好地满足环境保护需求,同时也可以促进化工企业进一步发展。对于化工行业而言,借助可再生资源,采取生物化工方法所得的绿色化工产品,将促使化工行业逐步实现可持续性发展。最后,在化学化工相关教学活动中纳入绿色化工知识,将其作为重要研究内容。在此过程中,需要开展相关的绿色化学化工的教学,促使更多人对化工行业树立正确认知,并充分认识到自然、社会与化工科技之间的统一性、和谐性,相互融合协作发展,并认识到绿色化工技术在人类社会持续性发展以及化工行业发展中的重要性,进而培养出更具有绿色环境意识、竞争力的高素质、高能力人才。从而进一步发挥绿色化工技术在化学工程和化学工艺方面的应用优势,推动化学工业长久发展的同时,也实现社会绿色化发展。

4绿色化学与工艺的发展趋势

4.1可再生能源的应用

可再生能源在绿色化工中得到广泛应用。太阳能、风能和生物质能等可再生能源将用于提供绿色能源,推动化工生产过程中的能源转型。通过利用可再生能源,减少化工生产中的碳排放和对不可再生资源的依赖,实现能源的可持续利用。

4.2循环经济的实现

循环经济是绿色化工的核心理念,旨在将废物转化为资源,实现资源的循环利用。绿色化工环保技术将注重废物处理与回收,通过采用高效的废物处理技术,将废物转化为能源或再生原料。同时,通过产品设计和工艺优化,减少废物和污染物的产生,以最大限度循环利用资源。

4.3新材料的研发与应用

绿色化工环保技术将致力于研发和应用新材料,如可降解材料、生物基材料和环境友好型材料。这些材料具有环境影响较低和性能更好的特点,可替代传统材料在各个领域中的应用。

4.4先进技术的应用

随着科技的不断进步,化工生产将应用更多先进技术,如人工智能、大数据分析和机器学习等,可以在化工生产中实现精细化管理和智能化控制,优化工艺参数和反应条件,提高能源利用效率和产品质量。同时,先进技术还能加强环境监测和风险管理,提升工业生产的安全性和可持续性。

结束语

随着现代化、工业化水平提升,我国面临严峻的生态破坏、环境污染问题,必须高度重视环境保护工作。合理应用化工环保技术,可以促进化工行业的绿色化生产,为绿色循环发展奠定基础,有助于实现可持续发展目标。在未来发展中,还要研发新型化工环保技术,加大技术的落实力度,尽早实现碳达峰目标。

参考文献

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