化學工程與工藝論文優秀範文
化工行業對環境造成的危害難以想象,已成為當下非常緊迫的重大課題,針對環境的巨大破壞,將綠色化工技術應用到化學工程工藝中十分重要,既能從根源上解決環境汙染的問題,又能實現社會健康、和諧、持續發展。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
摘要：運用科學有效的方法對化工原料、催化劑、溶劑、試劑、廢物、產品等等進行改善來減少其對人類健康以及生態環境的危害，並促進化工工業的節能發展，這就是綠色化學工程與工藝。本文作者根據工作和實踐經驗，就綠色化學工程與工藝的開發、化工企業的節能減排以及在化學工業節能中的應用等方面做了論述。
關鍵詞：化學工程 綠色化工 工藝改進 節能減排
一、化學與綠色化學
20世紀80年代以來，化學品在社會公眾中的形象產生了一些微妙的變化。一些人甚至認為，“化學品有毒、有味、汙染環境。國內一些食品、化妝品廣告或包裝上常有一句‘本品不含任何化學新增劑’“化學”似乎成了“有害”的同義詞。然而，殊不知，那些標榜著純天然的也是化學品。廣義地說，任何物質都是有毒的，物質的毒性與物質的“量”有關。常用衡量物質毒性的標準時LD50半數致死量 mg/kg等見下表：
表1化學物質的急性毒性分級
隨著化學的發展，尤其是化學工業給社會帶來的環境汙染問題，汙染環境似乎成了化學的代名詞。造成這一現象固然是出於誤解，但是不可否認不少化學工業生產的排放和一些化學品的濫用，確實給整個生態環境造成了非常嚴重的影響。當前面臨的形式是，我們這個社會已經無法離開我們當前物質文明的化學工業和化工測評而倒退到從前。儘管我們處於恐怖的白色汙染中，但離開今天的高分子產品，我們的日常生活還能正常進行嗎?“尤其是在都市中。而我們自己也己經或者正在將一些有毒有害的化學生產轉移到發展中國家”。這一結果最終將是自食其果，毀了我們賴以生存的地球。因此我們既要為了開創美好生活而發展化學工業，又不能讓它的生產過程和它的產品破壞我們的環境，貽害我們的子孫。這是當前化學工業者面臨的最大的挑戰，即要為社會創造新的、安全的化學一綠色化學。
四、綠色化學的興起
什麼是綠色化學?“美國綠色化學研究所長P .T - Anastas博士認為，“綠色化學就是在化學品的設計、製造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或者在過程中的生成。”綠色化學又稱環境友好化學，是運用現代科學技術的原理和方法來減少或消除化學產品的設計、生產和應用中有害物質的使用與產生，使所研究開發的化學產品和過程更加對環境友好。
從這定義上來看，綠色化學的目的就是在化學轉化的全過程中對汙染進行預防，把汙染末端開始控制變為源頭就治理。綠色化學涉及對化學產品及其合成設計與改造。通過提供一個新的方法，既通過改變化學方應與化工過程，從而從根本上減少或消除危害物質的產生，並進而解決環境問題。2、綠色化學的特點
綠色化學是當今國際化學工業研究的前沿，己成為21世紀化學工業的主要方向之一，其顯著特點是:
1綠色化學考慮社會可持續發展，促進人與自然的協調。大力開發人類最理想的綠色資源和能源，充分利用生物質，即植物、農作物，以及其他通過光合作用產生的有機物，它們是理想的石油品替代原料。此外，還可利用取之不盡、用之不竭的太陽能及風能、地熱能和海洋能等，促進化工生產的持續發展。綠色化學是人類用環境危機的巨大代價換來的新認識、新思維和新科學，是更高層次的化學。如:在設計獲取新物質的化學反應路線時，力求使原料中的原子100%地轉變為目的產物，實現廢物的‘零排放’。這樣既可以充分利用資源，又不會對環境造成汙染。
2綠色化學是研究與環境友好化學反應和技術，特別是新的催化工程技術，在選擇原料路線時，儘量使用低汙染、無汙染的原料，以替代有毒有害的原材料，反應過程中採用對環境友好的媒介和反應技術。如:酶催化反應、膜催化反應、清潔合成技術、生物工程技術等。”這些採用生物技術、酶技術及基因重組工程等高新技術開發新的化學反應與合成新的化合物，能夠實現化學反應技術的綠色化。
3綠色化學是從源頭上防止汙染的生成。即汙染預防pollutionention環境治理則是對已被汙染的環境進行治理，即“末端治理”。時間表明，這種“末端治理”的粗放式經營模式，往往治標不治本，只注重汙染的淨化和處理，不注意從源頭上和生產全過程中預防和杜絕廢物的產生和排放，既浪費資源和能源，治理費用投資又比較大，綜合效益差，甚至造成二次汙染。因此，綠色化學的目的就是把現有的化學工業生產的技術路線從“先汙染、後治理”改變為“從源頭上消除汙染”。
五、綠色化學工程與工藝的開發
1、選擇、採用無毒害化學原料
生產化學產品的源頭是原料的選擇，它決定著化學生產流程和工藝的選擇。綠色化學工程與工藝以不使用有毒有害的原料為首要開發目標，從源頭上防止化學汙染，同時綠色化學工程與工藝本著採用可再生的自然物質作原料的開發原則，來保證化學生產的無汙染。
2、提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利於得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境汙染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。
3、採用無毒無害的化學催化劑
近年來，化學反應越來越多的應用到了工業化的生產中，而催化劑對提高反應速率有著明泉的效果，所以開發新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發展方向之一。如今，相關部門都在研發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和應用。
六、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
綠色化學工程的開始與使用很大程度上促進了化學工業節能的實現，主要有以下幾方面的應用。
1、清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術，比如先進的脫硝和脫硫技術;城市垃圾的無害化處理技術;生活垃圾制沼氣技術;高效清潔的煤氣化技術;利用風能、太陽能等自然能發電技術等等，這此都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的範圍很廣，主要有以下幾種技術:生物工程技術，這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術，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高壓下才能進行的反應;綠色催化技術，這裡有多種催化劑，比如分子篩催化劑、相轉移催化劑等;超臨界流體技術，這裡有超臨界H2O。和超臨界CO2，都能阻燃並且無毒。
2、生產環境友好型產品
發展綠色化學工程與工藝，其目的是生產出環境友好型產品。在生活中有許多例項，比如尋找替代品來替代氟利昂，這樣可以保護大氣的臭氧層;使用可降解的塑料製品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來了嚴重汙染，近年來國內外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無汙染燃料，大大減少汽車尾氣造成的汙染。
結語：
綠色化學工程與工藝採用無毒的溶劑、原料，選擇無汙染、低耗、節能的化學工藝過程，應用清潔的生產技術，實現生產與環境相協調，產品和生態友好。開發和應用綠色化學工藝，已成為當代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會，實現可持續發展的關鍵所在。
參考文獻：
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[2]王延吉:綠色催化過程與工藝[M].北京:化學工業出版社.2002.
[3]朱清時:綠色化學進展.[J].北京:大學化學學報.2000年3月第7期
篇2
論綠色化學工程與工藝的促進作用
【摘 要】運用科學的方法對化工原料、催化劑、溶劑、試劑、廢物、產品等進行改善來減少甚至現出其對人類健康以及生態環境的危害，並促進化工工業的節能發展，這就是綠色化學工程與工藝。作者根據多年的工作和實踐經驗，就綠色化學工程與工藝的開發、化工企業的節能減排以及在化學工業節能中的應用等方面做了相關論述。
【關鍵字】開發;節能減排;應用
前言
進入21世紀以來，環境問題越來越嚴重，而且，隨著人口的繼續增加，能源的持續減少，不可再生資源已經臨近枯竭，生活垃圾核工業汙染物也在無情的破壞著生態環境，人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。
在化學生產過程中，通過不再使用有毒、有害的物質，不再產生以及處理廢物，生產無汙染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想，但通過改進化學技術和方法，是可以達到減少有危害的化學產物的，綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態環境，為促進化學工業節能目標而實施的。
一、綠色化學工程與工藝的開發
傳統的化學工程與工藝對有害汙染物的處理很被動，有滯後性，並且達不到根除汙染物的效果，不但治理成本高，而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫，雖然淨化了氣體，卻把汙染物轉化成了廢渣廢水，不但沒有解決問題，反應複雜了處理方式。綠色化學工程與工藝，以零排放、清潔生產為原則，從化學反應著手，對汙染進行有效的防止和控制。
1、選擇、採用無毒害化學原料
生產化學產品的源頭是原料的選擇，它決定著化學生產流程和工藝的選擇。綠色化學工程與工藝以不使用有毒有害的原料為首要開發目標，從源頭上防止化學汙染，同時綠色化學工程與工藝本著採用可再生的自然物質作原料的開發原則，來保證化學生產的無汙染。比如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農副產品的廢棄物，這些物質可作為原料加工成為糠醛以及醇、酮、酸類化學品，氣體物質經氣化會產生氫氣等，這些都是綠色原料應用的典型。
2、提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利於得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境汙染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。
3、採用無毒無害的化學催化劑
近年來，化學反應越來越多的應用到了工業化的生產中，而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果，所以開發新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發展方向之一。如今，相關部門都在研發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和應用。
二、化工企業節能減排的研究
1、化工企業節能減排的迫切性。隨著化工工業的發展，人類經濟活動對資源環境的影響越來越大，工業“三廢”問題日漸突出，19世紀末20世紀初世界已出現了不可再生資源的日漸枯竭、環境汙染、生態破壞、人口急劇增加等問題。
2、化工企業節能減排的途徑。大型化工企業在生產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，只有大力發展迴圈經濟，才能在國內外市場競爭中取得優勢。化工企業發展迴圈經濟以實現節能減排目的的途徑有：加大汙染治理的科技、資金投入，全過程控制汙染;建立專案選用先進、清潔的工藝，從源頭消除汙染;實施技術整合創新，建立綠色生態產業鏈;廣泛提高職工迴圈經濟意識並從自身做起;加大技改力度，實現規模經營。
三、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
綠色化學工程與工藝開始與使用，很大程度上促進了化學工業節能的實現。具體來講，目前在國內主要有以下幾方面的應用。
1、清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術，比如先進的脫硝和脫硫技術;城市垃圾的無害化處理技術;生活垃圾制沼氣技術;高效清潔的煤氣化技術;利用風能、太陽能等自然能發電技術等等，這些都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的範圍很廣，主要有以下幾種技術：生物工程技術，這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術，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高壓下才能進行的反應;綠色催化技術，這裡有多種催化劑，比如分子篩催化劑、相轉移催化劑等;超臨界流體技術，這裡有超臨界H2O和超臨界CO2，都能阻燃並且無毒。
2、結合生物技術的應用
生物技術領域包括有細胞、基因、微生物和酶等的技術範疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面，化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內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的各個過程。
綠色化學工程與工藝部分採用了生物技術，使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源於動植物，之後才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中，催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比，具有無汙染、反應條件溫和產物性質優良等優點。比如製備丙烯醯胺，使用的是丙烯腈，換用酶催化後，能耗大幅度降低，反應完全且無副產物。
3、生產環境友好型產品
發展綠色化學工程與工藝，其目的是生產出環境友好型產品。在生活中有許多例項，比如尋找替代品來替代氟利昂，這樣可以保護大氣的臭氧層;使用可降解的塑料製品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來了嚴重汙染，近年來國內外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無汙染燃料，大大減少汽車尾氣造成的汙染。又如在山東推行的用二甲醚來做汽車用的燃料，二甲醚既經濟又環保，這具有很好的發展前景。巴西在生物能源的開發上取得一定成就，如使用乙醇汽油，利用甘蔗產酒精，酒精燃料已經取代了接近一半的汽油消費。另外還有H2和CO2在太陽能和電解質存在的條件下合成乙醇這一新工藝，生產過程和產品均對環境友好。
四、結束語
總之，綠色化學工程與工藝採用無毒害的溶劑、原料、催化劑等，選擇無汙染、低耗、節能的化學工藝過程，應用清潔的生產技術，實現生產與環境相容，產品和生態友好。開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會，實現可持續發展的關鍵。
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