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第1篇

綠色化工技術(shù)是通過(guò)改進(jìn)改良現(xiàn)有的化學(xué)技術(shù)及方法，對(duì)化學(xué)原理的應(yīng)用和使用工程技術(shù)來(lái)減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學(xué)廢物或化工產(chǎn)品等能夠污染環(huán)境的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢物零排放，減少其對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害，建立友好環(huán)境。用“資源-產(chǎn)品-再生資源”這種全新的循環(huán)物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程替換掉過(guò)去的“資源-廢物”方式排放的流動(dòng)過(guò)程。利用先進(jìn)的綠色化工技術(shù)，研究出新型環(huán)保產(chǎn)品，及綠色工藝技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀(jì)，綠色化工技術(shù)已經(jīng)被國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家在化學(xué)有機(jī)合成、生物化學(xué)、分析化學(xué)、催化等領(lǐng)域列為主要的研究發(fā)展方向之一。在我國(guó)制定的“九五”發(fā)展規(guī)劃中，綠色化學(xué)與技術(shù)在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業(yè)作為應(yīng)逐漸補(bǔ)充及開(kāi)發(fā)應(yīng)用的重大研究項(xiàng)目。

2綠色化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)

2.1原料的選用

綠色化工科技的發(fā)展，如果不從化工污染、化學(xué)反應(yīng)的源頭著手，那么始終是治標(biāo)不治本而且十分被動(dòng)的措施。那么化工科技及工藝發(fā)展過(guò)程中，選擇無(wú)毒害溶劑、原料、催化劑等化學(xué)原料來(lái)進(jìn)行化工生產(chǎn)、制作化工產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則，有效防止和控制化學(xué)污染的產(chǎn)生。近年較為常見(jiàn)的無(wú)害化學(xué)原料為：野生植物、農(nóng)作物等生產(chǎn)物質(zhì)。將蘆葦、樹(shù)木等天然野生植物纖維，以及稻草、麥秸和蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等，都是綠色化工技術(shù)中原料選擇應(yīng)用的非常好的例子。

2.2無(wú)毒害催化劑的選用

在百分之九十的化工生產(chǎn)中催化劑是提高反應(yīng)速率的必需品。然而在綠色化工科技的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，無(wú)毒害的烷基化固相催化劑是國(guó)內(nèi)外研發(fā)工作的重點(diǎn)。南京大學(xué)徐國(guó)際【2】利用環(huán)境友好性綠色化合成過(guò)程對(duì)烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑，在無(wú)溶劑的條件下對(duì)1，3-二羰基化合物進(jìn)行直接烷基化反應(yīng)，反應(yīng)后處理步驟簡(jiǎn)單，且催化體系可以循環(huán)使用，四次催化循環(huán)后收率仍然能大于84%。

3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用

3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)是無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、無(wú)廢物排放的綠色化工技術(shù)，包括輻射熱加工技術(shù)，綠色催化技術(shù)，臨界流體技術(shù)等。在冶金工業(yè)、印染工業(yè)、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業(yè)都得到了很好的運(yùn)用。此外先進(jìn)的脫硝脫硫技術(shù)、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(yáng)能等自然能發(fā)電技術(shù)等等這些都利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如，海水淡化技術(shù)的應(yīng)用不僅解決了我國(guó)淡水資源匱乏的現(xiàn)狀，還利用有效的化學(xué)方法將海水中的鹽水分離，在海水淡化的預(yù)處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)環(huán)境狀況的不良影響，也沒(méi)有對(duì)生態(tài)環(huán)境造成傷害。而且，在海水淡化預(yù)處理過(guò)程中所產(chǎn)生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染的清潔化工產(chǎn)品，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

3.2生物技術(shù)

生物技術(shù)領(lǐng)域包含細(xì)胞、基因、微生物和酶等技術(shù)范疇，其主要應(yīng)用在化學(xué)仿生學(xué)和生物化工兩個(gè)方面。生物酶在作為一種在生物體內(nèi)的催化劑，具有高效、轉(zhuǎn)移性，可以參與到各個(gè)生物化工的合成過(guò)程中。另外，化學(xué)仿生學(xué)中的膜化學(xué)技術(shù)也是這一領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中采用生物技術(shù)，可以利用再生資源合成化學(xué)品。從早期來(lái)源于動(dòng)植物中的有機(jī)化合物原料，到后來(lái)以石油和煤炭作為原料。例如，在綠色化學(xué)工程與工藝中，制備丙烯酰胺，利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，大大降低能耗，且沒(méi)有污染環(huán)境副產(chǎn)物產(chǎn)生。由此可見(jiàn)，利用廣泛存在于自然界中的酶當(dāng)做催化劑，與工業(yè)酶及一般的化學(xué)催化劑相比，自然界中的酶具有無(wú)污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)。

3.3生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

第2篇

化學(xué)工程技術(shù)支持著化工工業(yè)的前進(jìn)與發(fā)展，化學(xué)工程技術(shù)從理論到實(shí)驗(yàn)，再到實(shí)踐，最后投入生產(chǎn)成品，是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。然而，從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)生產(chǎn)，特別是大規(guī)模的生產(chǎn)，需要解決裝置的放大問(wèn)題，其直接影響企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及經(jīng)濟(jì)利益的增加，裝置放大可以節(jié)省資金，減少不必要的消耗，節(jié)省勞動(dòng)力。但是要考慮到，裝置放大過(guò)程中，物流的一系列物理過(guò)程的相關(guān)條件很可能改變，達(dá)到的某些指標(biāo)通常低于實(shí)驗(yàn)室的小型技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的結(jié)果。這種起源于放大過(guò)程的效應(yīng)被籠統(tǒng)稱為“放大效應(yīng)”，包含很多已知及未知物理因素的影響。現(xiàn)代化工對(duì)于一套裝置一年的產(chǎn)量，一般情況下按照目前的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模可以達(dá)到大于或者等于數(shù)十萬(wàn)噸，大規(guī)模的生產(chǎn)使其面臨工程方面的問(wèn)題，且在指標(biāo)方面也有所降低，這對(duì)于工業(yè)而言會(huì)造成較大的資金損失。化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在新產(chǎn)品及工藝的不斷創(chuàng)造，而這些都需要借助化工工業(yè)，除此之外，還需合理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)。就上述情況而言，凡是關(guān)于工業(yè)化的東西，一般情況下都?xì)w屬于化學(xué)工程的研究范疇。在日常生活中，化學(xué)工程無(wú)處不在。如：煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質(zhì)，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理，才能對(duì)外排放，以防污染生態(tài)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)室達(dá)到要求后，要在工業(yè)規(guī)模中實(shí)現(xiàn)大量煙氣的凈化，就必須考慮大規(guī)模凈化的經(jīng)濟(jì)性和可行性，要考慮的問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)室研究不同。又如，化工工業(yè)生產(chǎn)中,要求以十分純凈的產(chǎn)品為原料，對(duì)實(shí)驗(yàn)室操作來(lái)說(shuō)，這比較容易達(dá)到。對(duì)大型生產(chǎn)裝置的要求是，消耗低而且經(jīng)濟(jì)方面可行，這表明課題存在很大的不同之處。

2化學(xué)工程技術(shù)的研究對(duì)象及復(fù)雜性

化學(xué)工程是以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)基本法則，研究化學(xué)工業(yè)中的物理變化和化學(xué)變化過(guò)程及其有關(guān)機(jī)理和設(shè)備的共性規(guī)律，并將之應(yīng)用于化工裝置的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、操作、控制、管理、強(qiáng)化以及自動(dòng)化等過(guò)程中，在化工工藝與化工設(shè)備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門(mén)工程技術(shù)學(xué)科。一般情況下，化學(xué)工程的對(duì)象的情況較為復(fù)雜，具體如下：首先，該過(guò)程自身具有一定的復(fù)雜特點(diǎn)，包括化學(xué)與物理，而且兩者經(jīng)常發(fā)生，彼此影響。其次，物系方面較為復(fù)雜，流體與固體，或者兼而有之。流體特質(zhì)變化較大，如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后，物系流動(dòng)時(shí)邊界復(fù)雜，由于設(shè)備的形狀較為多樣，而且其在填充物方面的形狀也不正常，如催化劑、填料等，使得設(shè)備在流動(dòng)邊界方面的設(shè)置較為復(fù)雜而且在確定方面不準(zhǔn)確。

3化工工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展

目前從形式上看，現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)經(jīng)歷了單元操作和傳遞原理與化學(xué)反應(yīng)這兩個(gè)發(fā)展階段，正準(zhǔn)備走向一個(gè)新的階段。但種類多樣、制造過(guò)程復(fù)雜以及生產(chǎn)產(chǎn)品款式較多，造成排放物復(fù)雜、量多及危害大，因此，目前化工工業(yè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注污染問(wèn)題。與此同時(shí)，在加工、貯存、運(yùn)用或者處理化工產(chǎn)品時(shí)應(yīng)防止操作對(duì)環(huán)境生態(tài)以及人類健康造成危害。在化工生產(chǎn)中應(yīng)遵循國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，制定正確的方案。隨著我們國(guó)家科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)都要接觸化學(xué)工藝，涉及制藥、石油、材料、能源等行業(yè)的發(fā)展和污染問(wèn)題，這都是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)需要面對(duì)的問(wèn)題。目前，我國(guó)的化學(xué)工業(yè)經(jīng)過(guò)了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)形成了門(mén)類比較齊全，品種大體配套并基本可以滿足國(guó)內(nèi)需要的化學(xué)工業(yè)體系。2001年全國(guó)國(guó)有及規(guī)模以上非國(guó)有企業(yè)的石油加工工業(yè)和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到10990.6億元人民幣，占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的9.8％，實(shí)現(xiàn)利稅747.8億元，石油和化學(xué)工業(yè)企業(yè)13765個(gè)，資產(chǎn)總額13344.2億元。我國(guó)化學(xué)工業(yè)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)，環(huán)境保護(hù)工作也不斷得到加強(qiáng)。但是化學(xué)工業(yè)在實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過(guò)程中，仍存在不少問(wèn)題和障礙，嚴(yán)重制約著我國(guó)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。

4二者的發(fā)展探究

第3篇

1.1關(guān)于綠色化學(xué)的反應(yīng)技術(shù)

所謂的綠化化學(xué)主要指的就是能夠?qū)Νh(huán)境不會(huì)造成污染，同時(shí)也能夠十分有利于保護(hù)環(huán)境的化學(xué)工程。簡(jiǎn)單的一點(diǎn)來(lái)說(shuō)主要是采用化學(xué)的技術(shù)以及方法來(lái)有效的減少或者是消除一些對(duì)于人類有害以及防治社會(huì)安全發(fā)展的不利的因素。綠色化學(xué)主要就是將污染從源頭進(jìn)行有效的消除，其中也包括了含有原子經(jīng)濟(jì)性以及高選擇性的一些反應(yīng)，同時(shí)綠化化學(xué)能夠生產(chǎn)出來(lái)對(duì)于環(huán)境有利的一些材料，并且也能夠經(jīng)過(guò)回收廢物進(jìn)行循環(huán)利用的科學(xué)。

1.2關(guān)于新的分離技術(shù)

從廣義的角度來(lái)看，所謂的分離強(qiáng)化首先就是要對(duì)設(shè)備進(jìn)行不斷的強(qiáng)化，然而在對(duì)生產(chǎn)的工藝進(jìn)行強(qiáng)化，進(jìn)而從整體上來(lái)說(shuō)就是只要能夠?qū)⒃O(shè)備變小以及能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)變?yōu)榛瘜W(xué)的分離技術(shù)強(qiáng)化的結(jié)果。這樣做不僅僅能夠更好的有利于可持續(xù)發(fā)展的理念，同時(shí)也是化學(xué)分離技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。但是，傳統(tǒng)的化工分離技術(shù)主要是根據(jù)沸點(diǎn)的不同，把一些不同組成成分的物質(zhì)進(jìn)行分析，然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及對(duì)于該項(xiàng)工作的不斷研究，進(jìn)而得出該項(xiàng)技術(shù)具有著十分廣闊的發(fā)展前景，但是在應(yīng)用的過(guò)程中還是存在著很多的問(wèn)題，主要是這項(xiàng)技術(shù)的研究對(duì)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論研究相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較少，并且在理論方面也沒(méi)有能夠得到充分的說(shuō)明。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，分解技術(shù)也得到了不斷深入的研究，并且也取得了不錯(cuò)的效果，并且也漸漸的把信息技術(shù)引入到了分離技術(shù)的研究以及開(kāi)發(fā)當(dāng)中，進(jìn)而在對(duì)熱力學(xué)以及傳遞的性質(zhì)進(jìn)行的研究，對(duì)于分子模擬大大的提高了預(yù)測(cè)熱力學(xué)的平衡等，因此在進(jìn)行研究以及開(kāi)發(fā)的過(guò)程中對(duì)于分離技術(shù)具有著十分深遠(yuǎn)的意義。

2在熱傳導(dǎo)過(guò)程中的研究進(jìn)展以及方向

2.1關(guān)于微細(xì)尺度傳熱的研究

所謂的微細(xì)尺度主要是從空間尺度以及時(shí)間尺度微細(xì)的研究以及對(duì)傳熱學(xué)規(guī)律的研究，目前在傳熱學(xué)當(dāng)中已經(jīng)是成立了一個(gè)分支，并且其發(fā)展的前景也是十分的廣闊。在物體的特征尺寸要大于載體離子的平均尺寸的時(shí)候，就是連續(xù)的介質(zhì)便依然是成立的，然而因?yàn)槌叨仁俏⒓?xì)的，并且以前的假設(shè)影響因素也將會(huì)隨著發(fā)生著改變，進(jìn)而將會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)以及傳熱的規(guī)律出現(xiàn)一定程度的改變。當(dāng)前隨著納米以及微米的技術(shù)得到了不斷的發(fā)展，并且已經(jīng)是受到了人們十分廣泛的關(guān)注，在很多的領(lǐng)域當(dāng)中也都在是圍繞著微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行不斷的研究，并且已經(jīng)是在不少的領(lǐng)域當(dāng)中取得了不錯(cuò)的成果，比如在微型熱管以及高集成的電子設(shè)備當(dāng)中。

2.2關(guān)于強(qiáng)化傳熱過(guò)程中的研究

對(duì)于這項(xiàng)研究主要是從改進(jìn)換熱器的設(shè)備方面進(jìn)行入手的，其研究開(kāi)始的目的主要是為了能夠更好的提高傳熱的效率，同時(shí)也是為了能夠改進(jìn)設(shè)備的持續(xù)對(duì)外放熱，對(duì)于這項(xiàng)研究的改進(jìn)主要是包括了傳熱材料以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，同時(shí)將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)度優(yōu)化等內(nèi)容。

2.3關(guān)于傳熱的理論研究

在最近的幾年來(lái)，該項(xiàng)工作的研究人員主要是在滴狀冷凝在生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，但是一直到目前也沒(méi)有能夠得到實(shí)現(xiàn)。其主要的問(wèn)題便是怎樣的獲得實(shí)現(xiàn)的滴狀冷凝，以及如何的是冷凝的表面壽命得到延長(zhǎng)。目前其主要的問(wèn)題就是如何改變冷凝界面的性質(zhì)，以及怎樣才能夠?qū)⒗淠龖?yīng)用到工業(yè)當(dāng)中進(jìn)行傳染改造。在沸騰傳熱的過(guò)程中，其傳熱的方式不僅僅在機(jī)械以及石油化工行業(yè)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也在航天行業(yè)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。長(zhǎng)期以來(lái)人們也一直對(duì)于液體出現(xiàn)核態(tài)沸騰的主要原因進(jìn)行著不斷的研究。

3結(jié)語(yǔ)