論綠色化學(xué)工程和工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能促進(jìn)作用

論綠色化學(xué)工程和工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能促進(jìn)作用

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1、論綠色化學(xué)工程和工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能促進(jìn)作用  【摘要】運(yùn)用科學(xué)的方法對化工原料、催化劑、溶劑、試劑、廢物、產(chǎn)品等進(jìn)行改善來減少甚至現(xiàn)出其對人類健康以及生態(tài)環(huán)境的危害,并促進(jìn)化工工業(yè)的節(jié)能發(fā)展,這就是綠色化學(xué)工程與工藝。作者根據(jù)多年的工作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)、化工企業(yè)的節(jié)能減排以及在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用等方面做了相關(guān)論述?!娟P(guān)鍵字】開發(fā);節(jié)能減排;應(yīng)用前言進(jìn)入21世紀(jì)以來,環(huán)境問題越來越嚴(yán)重,而且,隨著人口的繼續(xù)增加,能源的持續(xù)減少,不可再生資源已經(jīng)臨近枯竭,生活垃圾核工業(yè)污染物也在無情的破壞著生態(tài)

2、環(huán)境,人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學(xué)生產(chǎn)過程中,通過不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生以及處理廢物,生產(chǎn)無污染無傷害的目的正是綠色化學(xué)的設(shè)想。這雖然只是設(shè)想,但通過改進(jìn)化學(xué)技術(shù)和方法,是可以達(dá)到減少有危害的化學(xué)產(chǎn)物的,綠色化學(xué)工程與工藝正是為了保證人類健康、生態(tài)環(huán)境,為促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節(jié)能目標(biāo)而實(shí)施的。一、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)6傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝對有害污染物的處理很被動,有滯后性,并且達(dá)不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治標(biāo)不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫,雖然凈化了氣體,卻把污染物轉(zhuǎn)化成了廢渣廢水

3、,不但沒有解決問題,反應(yīng)復(fù)雜了處理方式。綠色化學(xué)工程與工藝,以零排放、清潔生產(chǎn)為原則,從化學(xué)反應(yīng)著手,對污染進(jìn)行有效的防止和控制。1、選擇、采用無毒害化學(xué)原料生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的源頭是原料的選擇,它決定著化學(xué)生產(chǎn)流程和工藝的選擇。綠色化學(xué)工程與工藝以不使用有毒有害的原料為首要開發(fā)目標(biāo),從源頭上防止化學(xué)污染,同時綠色化學(xué)工程與工藝本著采用可再生的自然物質(zhì)作原料的開發(fā)原則,來保證化學(xué)生產(chǎn)的無污染。比如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物,這些物質(zhì)可作為原料加工成為糠醛以及醇、酮、酸類化學(xué)品

4、,氣體物質(zhì)經(jīng)氣化會產(chǎn)生氫氣等,這些都是綠色原料應(yīng)用的典型。2、提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性6烴類選擇性氧化是一類具有強(qiáng)放熱性的反應(yīng),石油化工工業(yè)中時常發(fā)生這種反應(yīng),但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進(jìn)一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中,此反應(yīng)一般不會被選擇,因?yàn)橛袝r生成物中還會存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡化生產(chǎn),一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應(yīng)的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強(qiáng)這一方面的研究會有很強(qiáng)的實(shí)用性,

5、比如開發(fā)載氧能力強(qiáng)、選擇性好的新型催化劑,就可以應(yīng)對不同的烴類氧化反應(yīng)。3、采用無毒無害的化學(xué)催化劑近年來,化學(xué)反應(yīng)越來越多的應(yīng)用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中,而催化劑對提高反應(yīng)速率有著明顯的效果,所以開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學(xué)工藝的發(fā)展方向之一。如今,相關(guān)部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑,此外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應(yīng)用。二、化工企業(yè)節(jié)能減排的研究1、化工企業(yè)節(jié)能減排的迫切性。隨著化工工業(yè)的發(fā)展,人類經(jīng)濟(jì)活動對資源環(huán)境的影響越來越大,工業(yè)“三廢”問題日漸突出,19世紀(jì)末20世紀(jì)初世界已出現(xiàn)了不可

6、再生資源的日漸枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、人口急劇增加等問題。2、化工企業(yè)節(jié)能減排的途徑。大型化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要消耗大量的石油、煤炭和化工原材料,排放大量的廢水、廢渣、廢氣,只有大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),才能在國內(nèi)外市場競爭中取得優(yōu)勢?;て髽I(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目的的途徑有:6加大污染治理的科技、資金投入,全過程控制污染;建立項(xiàng)目選用先進(jìn)、清潔的工藝,從源頭消除污染;實(shí)施技術(shù)集成創(chuàng)新,創(chuàng)建綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;廣泛提高職工循環(huán)經(jīng)濟(jì)意識并從自身做起;加大技改力度,實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)營。三、綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)

7、用綠色化學(xué)工程與工藝開始與使用,很大程度上促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)。具體來講,目前在國內(nèi)主要有以下幾方面的應(yīng)用。1、清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù),比如先進(jìn)的脫硝和脫硫技術(shù);城市垃圾的無害化處理技術(shù);生活垃圾制沼氣技術(shù);高效清潔的煤氣化技術(shù);利用風(fēng)能、太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等,這些都利用了清潔生產(chǎn)的技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術(shù):生物工程技術(shù),這其中有細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術(shù),如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫

8、高壓下才能進(jìn)行的反應(yīng);綠色催化技術(shù),這里有多種催化劑,比如分子篩催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等;超臨界流體技術(shù),這里有超臨界H2O和超臨界CO2,都能阻燃并且無毒。2、結(jié)合生物技術(shù)的應(yīng)用6生物技術(shù)領(lǐng)域包括有細(xì)胞、基因、微生物和酶等的技術(shù)范疇。它在化工領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括兩個方面,化學(xué)仿生學(xué)和生物化工。生物酶在生物體內(nèi)作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成

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