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【摘 要】 近些年来,随着我国经济的发展取得巨大的成就,我国越来越注重可持续发展和发展方式的转变。现如今,靠消耗大量资源要素拉动发展的方式逐步被淘汰,低碳绿色的发展已是世界的主流思想,其中节能是低碳绿色发展的重要内容。作为发展中的中国开展节能发展势在必行。基于此,本文分析了绿色化工技术现状以及化工生产中的一些节能措施。
【关键词】 绿色化学;化工现状;发展研究
引言
绿色化工为我国化工产业的可持续发展以及战略转型指明了道路,其根本性的宗旨在于利用可持续发展的方法和技术,以降低维持人类生活、生产所需化学产品在生产与使用过程中产生的有害物质为努力方向,具体通过化学原理、生化设备以及工程技术的革新来预防与控制生产过程中的污染物产生。
可以说,绿色化工发展策略时很好缓解化工行业发展与环境保护之间矛盾的最有效举措。
一、绿色化工的概念及其在我国的发展现状
1、绿色化工概念分析
绿色化工技术,主要指的是运用化学原理、工程技术来降低甚至是消除化工生产过程中所造成环境污染的有害原材料、溶剂、催化剂以及其它副产品等,其根本目的是将原料中的每一分子都转化成产品,实现废弃物零排放,且生产出与环境友好共处的化工产品。可以说,绿色化工技术也是当前化工企业摒弃粗放生产模式,实现“资源—产品—再生资源”的循环物质流动模式的核心所在,当然这也是绿色化工所追求的核心所在。
2、绿色化工现状分析
制药、石化以及造纸、酿造、印刷等行業在滚动修订“九五”发展规划时,就已经开始逐步将绿色化学及技术的内容补充进了规划中,并且国家相关部门也专门安排了针对性的科研工作。比如说,中国石化总公司联合国家自然科学基金委员会开展的“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”这一重大研究项目,就是很好的将研究与技术创新、企业应用很好的结合在一起。这也表明了近年来我国开始将绿色化工及技术的发展提上新的日程,并在不断加快其发展的步伐。
二、当前绿色化工技术的新发展及应用分析
1、原子经济反应技术的新发展
原子经济反应技术是在人们对化学资源与环境间的关系不断分析与研究中产生的,其实质是将传统的化工技术生产的路径由“先污染、后治理”转向“从源头上消除污染”,因此说,这项技术得到了各界人士的广泛关注与研究,当前已经发展成为全球化学科研的前沿领域之一。我国自然科学基金委员会和中科院也针对此项技术开展了一系列的咨询活动,并将其纳入了我国重大科研计划当中,与此同时各大院校也纷纷组建了绿色化工技术研究机构,这对于推动国内原子经济反应技术的发展是非常有利的。
2、分子设计技术的发展与应用
科学选择化学反应途径,这才是我们从源头上控制污染的主要举措,当然这需要我们考虑理论产出率并同时考虑原材料利用率上存在一定的差异。如果说,原子经济反应技术是确保原子转化率高达100%,从而避免产生废物和副产物,那么分子设计技术则是利用当前非常流行的分子合成路线等软件来辅助绿色化工生产过程的设计,从鉴别不同生产流程所产生的污染物着手,来确定一条最为绿色环保的生产路线,从而确保生产的节能化、绿色化,也可以说这是对化工生产工艺进行的一种改善。
三、绿色化学技术的发展与应用
绿色化学技术可以说当前世界化工领域正在大力推动的一项技术体系,而各类化工产品生产商也从绿色化学技术中获得了较好的商机和收益。当前,除了企业和科研领域是推动绿色化学技术的源动力之外,越来越严格的环境法规和进出口商品标准也正在成为推动其发展的外在动力。比如说,欧盟制定的REACH(Registration,Evaluation,AuthorizationandRestrictionofChemicals;化学品注册、评估、许可和限制)法规,其根本的宗旨在于防止有害污染物的生产与使用,也正因为此,其促进了绿色化学技术的发展以及节能、环保产品的使用。
石油化工产品生产过程中需要消耗大量石油等不可再生资源,同时其产生的废气、废渣等还会对环境产生较大的危害。而从大多数天然生物原料的性质上来看,很多可以和环境达到相互融合的状态,这些原料也开始被纳入到绿色化工生产领域钟来。比如说木质纤维、天然树脂、淀粉等,由于这些物品最主要的成分为糖类聚合物,因此在破碎后可以直接用作化工原料,只需经过酶类催化或者是发酵等反应,就可生产出绿色、节能、环保的化工产品。目前,这项技术已经在产铜化工中得到了应用,并且效果比较理想。
四、化工工艺的节能措施
化工工艺的发展中之所以要开展化工工艺的节能措施,是因为化工工艺中是存在许多高耗能的环节,主要体现在以下几个方面:首先是能量的损耗。在化工生产的过程中,会产生或消耗大量的能量,如果这些能量能够被回收利用,那么将会是一笔巨大的资源。然而,化工工艺中企业进行能量回收的效率还比较低,导致由于能量产生大量的损耗,造成能源的极大浪费;此外就是原材料的损耗。所谓的原材料的损耗是指,由于化工工艺生产的过程中转化效率不高的缘故,使得原材料的使用量大大增加,造成资源的浪费,同时这在一定程度上不但增加了工艺的成本,还造成了一定的能源损耗。
1、改变反应工艺条件降低能耗
一个化学反应的发生,在不同的条件下会经历不同的途径,从而达到不同的效果。此外,对一个化学反应的反应条件进行控制,也可以间接的控制化学反应的速率、利用率和产率等等许多的条件。因此在化工工艺生产的过程中,适当的改变反应工艺的条件,可降低工艺的能耗。可从以下几个方面入手:首先,进行化工工艺反应的模拟实验。进行模拟实验无非就是找出反应的最佳条件;然后,根据模拟实验的结果进行试生产过程。这主要是为了避免盲目的生产造成一定的资源浪费;最后,根据试生产的结果进行改进或正式投入生产。 2、优化操作条件降低分离能耗
化工工艺的生产过程中,所采用的设备非常重要。设备的好坏直接的影响收率、原料利用率等许多方面的情况。好的设备可以从最大程度上节约原材料,提高材料的利用率。而且也会大大的降低能耗。相反,比较差的仪器就会使能耗增加,原料的利用率大大降低。因此,在进行化工工艺生产的过程中,一定要选取适宜的设备,优化操作条件,降低分离耗能。从而大大的提高化工工艺的效益。因此,企业在選取设备的时候,一定要选取最适合使用环境的,避免盲目的选择最好的仪器。要记得最好不一定最适合,最适合才会最适用。
3、加强余热的回收利用
绝大多数的化学反应是会释放出一定的热量的。尤其是化工工艺生产过程中,由于反应条件剧烈、反应物多,因此在化工工艺的生产过程中是会释放出巨大的热量的。如果让热量散失,不但会污染环境,而且在一定的程度上也是资源的一种浪费。因此,在化工工艺生产的过程中,应该采取一定的措施加强余热的回收和利用。可以采用以下几点意见:首先,可以利用余热制作反应条件,许多化学反应是需要在加热的条件下才能够进行的;此外也可以利用余热进行化工工艺企业的取暖等工作的进行。采取这样的措施,不但一定程度上节约一定的资金,还能够充分的利用热能。
4、提高催化剂的活性
在化学反应的过程中,为了加快反应的速度和提高反应的效率,经常在反应的过程中添加一定的催化剂的。添加催化剂是需要一定的技术的,催化剂种类的选择用量的选择都有很大的学问。以下几个方面可以进行参考:首先,要专业技术人员进行催化剂的选择。然后,进行预实验进行催化剂种类和用量的确定。进行预实验是为了更好的确保实验的顺利的进行,避免盲目的进行用量会产生一定资源的浪费;最后,进行试生产。避免盲目的进行大量的化工生产造成不必要的浪费。
5、开发和采用新工艺、新技术
化工工艺是有许多的发展空间的。而且也存在着必须发展的地方。其中最主要的一项工艺就是开发和采用新工艺和新技术。具体方法如下:首先应该增加资金的投入。一项技术的开发需要资金的支持,因必须要保证资金的投入;此外,相关企业应该吸收和借鉴当时流行的新化工工艺和化工技术,以确保化工工艺的顺利进行。采用最新的技术不但可以顺延时代的发展,也可以确保企业可以在激烈的竞争中不被淘汰。
结束语
总的来说,随着科学技术的日益进步,化工产业也将进入多学科技术综合利用的发展轨道中,届时生化技术、计算机技术以及物理、化学技术等相互融合与碰撞,势必会产生诸多新的绿色化工技术,相信未来绿色化工技术也会朝着复杂化、多元化、专业化的方向大幅度挺进。在此,也希望更多的专业研究人员和业内从业人士积极的投身到这项课题的研讨中来,为促进化工产业的现代化发展而不懈努力。
参考文献:
[1]曾启娟.绿色化工是实现化工行业可持续发展的必然趋势[J].中国石油和化工标准与质量.2012(02):112.
[2]杨习理;常龙飞;余晓东.二氧化碳回收利用技术研究进展[J].石油化工应用.2010(07):97.
[3]钱毓秀.绿色化工是实现化工行业可持续发展的必然趋势[J].安庆科技.2013(04):68.
【关键词】 绿色化学;化工现状;发展研究
引言
绿色化工为我国化工产业的可持续发展以及战略转型指明了道路,其根本性的宗旨在于利用可持续发展的方法和技术,以降低维持人类生活、生产所需化学产品在生产与使用过程中产生的有害物质为努力方向,具体通过化学原理、生化设备以及工程技术的革新来预防与控制生产过程中的污染物产生。
可以说,绿色化工发展策略时很好缓解化工行业发展与环境保护之间矛盾的最有效举措。
一、绿色化工的概念及其在我国的发展现状
1、绿色化工概念分析
绿色化工技术,主要指的是运用化学原理、工程技术来降低甚至是消除化工生产过程中所造成环境污染的有害原材料、溶剂、催化剂以及其它副产品等,其根本目的是将原料中的每一分子都转化成产品,实现废弃物零排放,且生产出与环境友好共处的化工产品。可以说,绿色化工技术也是当前化工企业摒弃粗放生产模式,实现“资源—产品—再生资源”的循环物质流动模式的核心所在,当然这也是绿色化工所追求的核心所在。
2、绿色化工现状分析
制药、石化以及造纸、酿造、印刷等行業在滚动修订“九五”发展规划时,就已经开始逐步将绿色化学及技术的内容补充进了规划中,并且国家相关部门也专门安排了针对性的科研工作。比如说,中国石化总公司联合国家自然科学基金委员会开展的“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”这一重大研究项目,就是很好的将研究与技术创新、企业应用很好的结合在一起。这也表明了近年来我国开始将绿色化工及技术的发展提上新的日程,并在不断加快其发展的步伐。
二、当前绿色化工技术的新发展及应用分析
1、原子经济反应技术的新发展
原子经济反应技术是在人们对化学资源与环境间的关系不断分析与研究中产生的,其实质是将传统的化工技术生产的路径由“先污染、后治理”转向“从源头上消除污染”,因此说,这项技术得到了各界人士的广泛关注与研究,当前已经发展成为全球化学科研的前沿领域之一。我国自然科学基金委员会和中科院也针对此项技术开展了一系列的咨询活动,并将其纳入了我国重大科研计划当中,与此同时各大院校也纷纷组建了绿色化工技术研究机构,这对于推动国内原子经济反应技术的发展是非常有利的。
2、分子设计技术的发展与应用
科学选择化学反应途径,这才是我们从源头上控制污染的主要举措,当然这需要我们考虑理论产出率并同时考虑原材料利用率上存在一定的差异。如果说,原子经济反应技术是确保原子转化率高达100%,从而避免产生废物和副产物,那么分子设计技术则是利用当前非常流行的分子合成路线等软件来辅助绿色化工生产过程的设计,从鉴别不同生产流程所产生的污染物着手,来确定一条最为绿色环保的生产路线,从而确保生产的节能化、绿色化,也可以说这是对化工生产工艺进行的一种改善。
三、绿色化学技术的发展与应用
绿色化学技术可以说当前世界化工领域正在大力推动的一项技术体系,而各类化工产品生产商也从绿色化学技术中获得了较好的商机和收益。当前,除了企业和科研领域是推动绿色化学技术的源动力之外,越来越严格的环境法规和进出口商品标准也正在成为推动其发展的外在动力。比如说,欧盟制定的REACH(Registration,Evaluation,AuthorizationandRestrictionofChemicals;化学品注册、评估、许可和限制)法规,其根本的宗旨在于防止有害污染物的生产与使用,也正因为此,其促进了绿色化学技术的发展以及节能、环保产品的使用。
石油化工产品生产过程中需要消耗大量石油等不可再生资源,同时其产生的废气、废渣等还会对环境产生较大的危害。而从大多数天然生物原料的性质上来看,很多可以和环境达到相互融合的状态,这些原料也开始被纳入到绿色化工生产领域钟来。比如说木质纤维、天然树脂、淀粉等,由于这些物品最主要的成分为糖类聚合物,因此在破碎后可以直接用作化工原料,只需经过酶类催化或者是发酵等反应,就可生产出绿色、节能、环保的化工产品。目前,这项技术已经在产铜化工中得到了应用,并且效果比较理想。
四、化工工艺的节能措施
化工工艺的发展中之所以要开展化工工艺的节能措施,是因为化工工艺中是存在许多高耗能的环节,主要体现在以下几个方面:首先是能量的损耗。在化工生产的过程中,会产生或消耗大量的能量,如果这些能量能够被回收利用,那么将会是一笔巨大的资源。然而,化工工艺中企业进行能量回收的效率还比较低,导致由于能量产生大量的损耗,造成能源的极大浪费;此外就是原材料的损耗。所谓的原材料的损耗是指,由于化工工艺生产的过程中转化效率不高的缘故,使得原材料的使用量大大增加,造成资源的浪费,同时这在一定程度上不但增加了工艺的成本,还造成了一定的能源损耗。
1、改变反应工艺条件降低能耗
一个化学反应的发生,在不同的条件下会经历不同的途径,从而达到不同的效果。此外,对一个化学反应的反应条件进行控制,也可以间接的控制化学反应的速率、利用率和产率等等许多的条件。因此在化工工艺生产的过程中,适当的改变反应工艺的条件,可降低工艺的能耗。可从以下几个方面入手:首先,进行化工工艺反应的模拟实验。进行模拟实验无非就是找出反应的最佳条件;然后,根据模拟实验的结果进行试生产过程。这主要是为了避免盲目的生产造成一定的资源浪费;最后,根据试生产的结果进行改进或正式投入生产。 2、优化操作条件降低分离能耗
化工工艺的生产过程中,所采用的设备非常重要。设备的好坏直接的影响收率、原料利用率等许多方面的情况。好的设备可以从最大程度上节约原材料,提高材料的利用率。而且也会大大的降低能耗。相反,比较差的仪器就会使能耗增加,原料的利用率大大降低。因此,在进行化工工艺生产的过程中,一定要选取适宜的设备,优化操作条件,降低分离耗能。从而大大的提高化工工艺的效益。因此,企业在選取设备的时候,一定要选取最适合使用环境的,避免盲目的选择最好的仪器。要记得最好不一定最适合,最适合才会最适用。
3、加强余热的回收利用
绝大多数的化学反应是会释放出一定的热量的。尤其是化工工艺生产过程中,由于反应条件剧烈、反应物多,因此在化工工艺的生产过程中是会释放出巨大的热量的。如果让热量散失,不但会污染环境,而且在一定的程度上也是资源的一种浪费。因此,在化工工艺生产的过程中,应该采取一定的措施加强余热的回收和利用。可以采用以下几点意见:首先,可以利用余热制作反应条件,许多化学反应是需要在加热的条件下才能够进行的;此外也可以利用余热进行化工工艺企业的取暖等工作的进行。采取这样的措施,不但一定程度上节约一定的资金,还能够充分的利用热能。
4、提高催化剂的活性
在化学反应的过程中,为了加快反应的速度和提高反应的效率,经常在反应的过程中添加一定的催化剂的。添加催化剂是需要一定的技术的,催化剂种类的选择用量的选择都有很大的学问。以下几个方面可以进行参考:首先,要专业技术人员进行催化剂的选择。然后,进行预实验进行催化剂种类和用量的确定。进行预实验是为了更好的确保实验的顺利的进行,避免盲目的进行用量会产生一定资源的浪费;最后,进行试生产。避免盲目的进行大量的化工生产造成不必要的浪费。
5、开发和采用新工艺、新技术
化工工艺是有许多的发展空间的。而且也存在着必须发展的地方。其中最主要的一项工艺就是开发和采用新工艺和新技术。具体方法如下:首先应该增加资金的投入。一项技术的开发需要资金的支持,因必须要保证资金的投入;此外,相关企业应该吸收和借鉴当时流行的新化工工艺和化工技术,以确保化工工艺的顺利进行。采用最新的技术不但可以顺延时代的发展,也可以确保企业可以在激烈的竞争中不被淘汰。
结束语
总的来说,随着科学技术的日益进步,化工产业也将进入多学科技术综合利用的发展轨道中,届时生化技术、计算机技术以及物理、化学技术等相互融合与碰撞,势必会产生诸多新的绿色化工技术,相信未来绿色化工技术也会朝着复杂化、多元化、专业化的方向大幅度挺进。在此,也希望更多的专业研究人员和业内从业人士积极的投身到这项课题的研讨中来,为促进化工产业的现代化发展而不懈努力。
参考文献:
[1]曾启娟.绿色化工是实现化工行业可持续发展的必然趋势[J].中国石油和化工标准与质量.2012(02):112.
[2]杨习理;常龙飞;余晓东.二氧化碳回收利用技术研究进展[J].石油化工应用.2010(07):97.
[3]钱毓秀.绿色化工是实现化工行业可持续发展的必然趋势[J].安庆科技.2013(04):68.