基于绿色化学的化学工程节能研究

基于绿色化学的化学工程节能研究

梁海龙

身份证号：440801197811012050

摘要：随着发展，人们在社会发展中愈发意识到保护环境的重要性，我国大力推动节能减排战略实施有利于环保，能够有效保护人类的生存环境，使有限的资源能够得到最大程度的使用，进而提高资源利用效率，同时还有助于协调人与自然之间的关系，这对于我国经济的可持续发展是具有重要现实意义的。本文就基于绿色化学的化学工程节能进行了分析。

关键词：绿色化学；化学工程；节能

引言

绿色化学通过合理利用自然资源，提高原子利用率，减少有毒物质的排放，从源头上实现对环境污染的治理。绿色化学期望通过化学原理，将反应物全部转化为目标产物，生产出不对环境和人体造成伤害的产品。绿色化学通过采用绿色实验，减少反应物与生成物的污染，加强原料的再利用，采用无毒无害而高效的催化剂等加强对环境的保护，目前前沿的技术有超临界流体，基因技术等。绿色化学在当代有广泛的应用，比如可以在消毒与漂白中进行使用。同时在许多方面也需要绿色化学技术的支持，比如将氯气升级到二氧化氯，研发含磷洗衣粉的替代品等等。

1绿色化学概述

作为一门新兴的交叉类型学科，绿色化学在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。绿色化学又叫清洁化学或环境友好型化学。绿色化学的目标是通过现代科学技术，减少有害物质的生成与使用。绿色化学强调“原子经济性”，最大限度的利用原料，提高资源的重复利用率，并通过改良生产技术从源头上治理污染。同时，绿色化学还要确保其在生产中的可操作性，来实现对环境和人体健康的保护。通常，对绿色化学的研究主要包含了化学反应、催化剂以及溶剂绿色化这几个方面。化学反应的绿色化，其主要目标是实现“原子经济反应”，以此实现低副产品以及低废气；在通常的化工中，催化剂对人体有相当大的危害，并且会对环境产生污染，所以我们尽量需要将催化剂绿色化，以此推动绿色化学的发展。目前许多溶剂都是有挥发性的有机化合物，使用后会产生地面臭氧，所以采用无毒无害的溶剂是绿色化学的重要研究方向。对于化学工程来说，化学原料是否能够正确选择，将直接关系到后续生产中所选择的具体工艺，而绿色化学在化学工程中的应用，则可从源头上出发，对待选择化学原料在工艺生产中出现或可能出现的化学污染物进行分析，从而确保了化学原料选择的科学性，不仅大幅提高了化学原料及自然资源的利用效率，也能有效避免因化学原料选择不当而造成的污染物处理困难的问题。

2基于绿色化学的化学工程节能

2.1生物工程对于化学节能的促进

所谓生物工程主要就是对于生物大分子的功能和结构进行研究，同时针对于原核生物、真核生物以及分子细胞等等进行深入研究。其中，相关的人员还需要加强对于DNA研究，在这一过程当中都需要运用大量生物技术，其中比较常见生物技术包括上RNA技术、单克隆抗体技术、核酸分子杂交技术以及聚合酶链反应技术。另外，相关工作人员还需要针对于DNA空间的结构性能进行研究。研究生物工程过程当中应当逐步促使生物工程发展成为微生物工程，这样可以促使短期之内促使基质转变成为大量有用品。此外，可以通过运用生物工程实现微生物制氢或者利用微生物生产新能源，也可以产生微生物电池等等。通过生物工程和化学相互结合起来可以实现零排放以及零污染。其次，通过使用微生物制作电池相比传统电池能量的利用效率比较高，同时还可以在诸多领域得到广泛的利用。其中使用微生物电池制作的材料包括多种类型，可以是废水有机物或者无机物，甚至可以是光能。目前的生物工程发展可以有效地减少化学能源消耗，也可以促使化学废弃物的利用效率得到显著的提升，对于实现经济可持续发展以及生态环境保护都有重要的价值和意义。

2.2清洁技术的应用

化学发展过程当中应该加强清洁技术广泛运用，这是现代化绿色化工发展过程当中必然选择。清洁技术本身是一项极为复杂以及特殊的技术，清洁技术具备绿色安全节能环保等诸多方面特点。化学当中使用清洁技术能够对于化学有害物质进行有效的清除，同时还可以针对于废弃物和化学原料进行科学有效处理，充分的提高技术经济效益和社会效益。目前绿色化学生产的过程当中比较常见技术就是绿色消毒剂，通过绿色消毒剂能够清除有害残留物质，同时极为环保。另外，清洁技术还包括脱硫技术以及脱硝技术，对于化学废水进行处理的过程当中，只要达到排放的标准之后才可以外排。目前大部分大型企业往往为了降低取水成本建立中水系统对于废水进行深度清理，这样就可以促使清理之后水资源可以反复多次利用，有效节约取水成本，不仅具备较强经济效益，还具备了较大的社会效益。比如在目前轮胎产业发展的过程当中，大部分企业都安装节能监控系统，这样可以及时检查用气情况和分配情况，另外还可以对于生产过程当中的废水进行回收利用，有效节约轮胎产业水资源。

2.3提升原子利用率

目前为了进一步的发展绿色化学应当促使原子的利用效率得到提高，要有效地减少化学工程以及工艺当中化学反应原材料的使用量，同时减少化学能源消耗量，促使原子利用效率得到提高是有效保障化学实现节能减排重要的途径之一，对于促使化学实现健康稳定可持续发展具有极为重要作用和意义。目前各大国家化学家都加强原子经济的开发，通过研究新型催化剂能够促使原子使用效率加以提升，利用催化剂不仅仅减少化学物品损耗量，同时也避免了能源过多损耗，能够有效地提高经济效益，同时可以促使生产节约大量成本，更加节能环保。

2.4加强无毒溶剂的研发

在如今的化工生产的过程当中产生较大的污染，这种污染不仅仅来自于化工生产之中有毒原料，而且在很多化学反应的过程当中通常都会使用到某些有毒的溶剂，目前比较常见溶剂自身都是具有一定挥发性。使用有毒容器势必会对于水资源或者是空气造成负面的影响，为了避免有毒溶剂在化学反应的过程当中造成较大的污染，这就需要加强对于无毒溶剂的研究和利用，从而实现无毒化学生产。其中，相关的人士应当对于超临界流体进行深入研究，这对于实现化学溶剂进一步的突破具有重要和积极的价值，能够有效减少有毒溶剂的污染问题。超临界流体不仅具备液体的密度，而且还具有一定气体的粘度，同时加强超临界流体的研究对于进一步研发无毒溶剂具有重要指导性意义。在目前化工生产的过程当中，为了有效保护胶环境同时避免过多能源和资源的消耗就需要深入研究无毒害溶剂，这对于促进绿色化学的进一步的发展具有重要意义。

结束语

总而言之，社会的发展离不开化学工程的支持，但化学工程也对人类的自然生态环境造成了巨大的污染与破坏，因此将绿色化学应用于化学工程中，以此改善和避免环境污染态势，实现化学工程的节能减排目标，已经成为化学工程未来发展的必然趋势。相信在不久的将来，绿色化学在化学工程节能的应用必将得到进一步深入，将会有更多绿色、高效的绿色化学技术被应用于化学工程之中，并研发出越来越多的环境友好型产品，从而在确保我国经济发展不会受到影响的同时，有效保护人类赖以生存的自然环境。

参考文献：

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