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

申玉峰

河南省新密市

身份证号码：41018219930924****

摘要：随着经济的快速发展，环境问题变得越来越严重。从可持续发展的需要出发，必须高度重视环境保护和生态文明建设。化工行业也应遵循绿色环保的指导思想，应用高新技术、优化工艺流程、减少污染排放，对促进生态平衡、实现节能绿色社会具有积极意义。

关键词：绿色化学 工程工艺 节能促进

引言：随着工业生产和经济活动的进一步频繁，化学工业也取得了快速的发展和突破。化学工业是我国重要的经济支柱产业之一，是社会经济发展过程中不可缺少的重要组成部分。由于政策倾向于发展绿色经济，化工行业有必要根据形势和自身实际加强工业节能的研究与开发，从而满足大时代背景下经济发展和环境保护的要求。本文简要介绍了绿色化工和化工工艺在化工行业节能中的推广和策略，以供参考。

1绿色化学工程工艺的应用特点

1.1无毒害化学原料

就传统化工过程的简化而言，化学生产中有害物质在一定的被动性和迟滞性的净化和再加工，并且在加工质量和加工效率上存在着很大的问题，不仅不能达到规定的标准，处理效果和加工成本较高，形成了“治标不治本”的化工工艺发展格局。例如，在烟气除尘和脱硫的过程中，尽管污染气体有效地净化，废水污染物也变成了在这个过程中，它基本上解决了污染气体和产生新的污水和废渣，使污染物的处理更加复杂。因此，绿色化工部的项目和流程主要围绕清洁生产，通过化学反应实现对化工生产中污染物的有效控制。

1.2突出化学反应的选择性

在绿色化工过程中，参与化学反应的碳氢化合物的选择性氧化具有很强的放热特性，主要发生在石化生产中。然而，由于氢键的参与，产物的化学反应是很不稳定的，一旦与空气充分接触就会被氧化，然后形成水和二氧化碳。在绿色化工过程中的各种催化反应中，烃类的选择性氧化很少被选择，主要是由于产物的不稳定性。同时，反应后的产物很可能具有异构的结构特征，这将对最终的化学反应物产生一定的影响。因此，在化学反应中一般使用选择性较高的反应物和试剂。

1.3无毒害化学催化剂

随着社会经济的快速发展，化工产业化得到了进一步的优化和提高，化学反应被广泛应用于工业生产中。催化剂是化学反应的重要组成部分，它能有效提高化学反应的反应速度和效果，这就要求在绿色化工过程中，除了使用无毒的化学原料，还需要无毒的化学催化剂，以确保整个化工生产的零污染。

2绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用

2.1 清洁生产技术在化学工业节能中的应用

清洁生产技术具有无害、无毒、无废弃物的特点，特别适合绿色社会发展的理念。如先进的脱硝脱硫技术、城市垃圾无害化处理技术、生活垃圾沼气技术、高效洁净的煤炭气化技术、风能、太阳能等自然资源利用技术等。清洁生产技术涵盖了广泛的环境保护功能。主要包括:生物工程技术，其中包括细胞工程、酶工程、基因工程等。辐射处理技术:如离子束、射线和中子束在室温和高压下会引起一些需要在高温和高压下进行的反应。绿色催化技术，包括多种催化剂，如分子筛催化剂、相转移催化剂等。而超临界流体技术，包括超临界H2O和超临界CO2，是阻燃和无毒的。清洁生产技术产品清洁无毒，不会对人体和环境造成不良影响。

2.2 生物技术在化学工业节能中的应用

生物技术领域包括细胞、基因、微生物和酶等技术范畴，在化学工程领域的应用包括化学仿生学和生物化学。酶作为生物体内的一种催化剂，具有很高的效率和特异性，广泛参与生物合成的各个过程。在化学仿生学领域，膜化学要求使用生物技术。绿色化学工程和工艺部分通过使用生物技术从可再生资源中合成化学品。在绿色化工过程中，催化剂通常使用自然界中存在的酶或工业酶。与普通化学催化剂相比，该酶具有无污染、反应条件温和、产物性能好等优点。例如，制备丙烯酰胺时，使用丙烯腈，后使用酶催化，能耗大大降低，反应完全且无副产物。

2.3 生产环境友好型产品

发展绿色化工技术的最终目标是生产有利于环境保护的产品。在日常生活中有很多应用实例。一是寻找冰箱和空调产品中制冷剂的替代品:氟利昂，以减少污染排放对大气的损害。二是使用可以减少的塑料产品，如生物材料制成的一次性饭盒，以减少环境污染。三是生产无磷洗衣粉和洗涤剂，减少水污染。随着近年来新能源汽车产业的兴起和应用，纯电动和新型汽油、低硫柴油等无污染燃料的概念大大减少了汽车尾气造成的空气污染。目前，国外在生物能源的发展方面已经取得了一些成就，如使用乙醇汽油，使用甘蔗生产酒精，酒精燃料的使用已经取代了近一半的汽油。此外，在太阳能和电解质存在下，采用H2和CO2合成乙醇的新工艺，生产工艺和产品都是环保的。

3绿色化学工程与工艺的开发

3.1 采用绿色化学原料

在化工生产的过程中，原材料的影响是一个重要的因素，根据传统的化工生产，原材料的使用，大部分都是不可再生能源，这就促使不可再生能源的消耗大大增加，也造成污染物的排放也大大增加，导致污染的问题变得越来越严重。绿色化工原料的使用，如芦苇、玉米杆、等，可以促进他们的转换成酮，醇酸和其他类型的化工产品，和转换，在整个生产过程的原材料不仅会产生一定量的氢，但也不会产生有毒、有害物质。因此，绿色化工原料在化工生产中得到了广泛的应用。

3.2 强化化学反应的选择

烃类的选择性氧化具有很强的放热反应，在石化生产中经常发生，但由于生产化学品的稳定性较差，很容易被进一步氧化生成CO2和H2O。在各种化学反应，这种反应是一般不选择，主要是因为有时会有分化结构产品，然后不能得到最终产品，因此，为了进一步简化了化工生产过程中，通常使用高选择性试剂生产。因此，加强这一领域的研究十分实用，如研究高载氧能力，强选择新型催化剂，使碳氢化合物反应产生不同的效果。

3.3 使用无毒无害催化原料

从现状，化学工业的不断发展，合理利用化学反应的健康稳定发展的关键化工、化学反应，催化剂的使用是非常重要的，可以是反应速率加快，也可以缩短反应时间，所以在化工生产中，为保证绿色化工工程和工艺的快速发展，应使用无毒的催化原料。与此同时，我国相关部门对催化原料的选择和应用给予了高度重视，并加大了催化剂的开发、研究和生产，从而促进了化学反应，催化原料得到了很大的提高。此外，使用无毒的催化原料还可以大大提高化学反应的效率，降低能源消耗，并在很大程度上减少环境污染。

结束语

虽然我国在化工研发和生产领域积累了多年的经验，现在越来越多的企业在军队中加入了化工产品的生产，但与技术更先进的发达国家相比仍有一定的差距。这就要求我们要迎头赶上，一是在研发上加大力度，加大绿色原材料的开发和应用；二是积极引进核心技术人才和高端管理人才。三是要引进新技术，改变技术落后、整合和配套能力不强的弊端，进一步推动化工产业的产业升级和结构调整，以更好地适应绿色社会的发展需求。

参考文献：

[1] 潘学峰.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进分析[J].石化技术.2019（04）：57-58.

[2]史卓.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用分析[J].轻工科技.2019（01）：46-46