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綠色化學(xué)與工藝在無(wú)機(jī)化工過(guò)程中的應(yīng)用
無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了一些問(wèn)題，下面是小編搜集整理的一篇探究綠色化學(xué)與工藝在無(wú)機(jī)化工過(guò)程應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要：化工生產(chǎn)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中具有重要作用，但在化工生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些廢棄物或有毒有害物質(zhì)，這就需要采取相應(yīng)的措施減少化工生產(chǎn)的危害，綠色化學(xué)與工藝由此得到發(fā)展。本文將對(duì)綠色化學(xué)與工藝在無(wú)機(jī)化工過(guò)程中的應(yīng)用展開(kāi)簡(jiǎn)要論述。
關(guān)鍵詞：綠色;無(wú)機(jī)化工;化學(xué)與工藝
化學(xué)在人類(lèi)發(fā)展過(guò)程中起著十分重要的地位，為人類(lèi)的生存與發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保障。與此同時(shí)，化學(xué)生產(chǎn)帶來(lái)的各種污染問(wèn)題同樣也給人類(lèi)的生存與生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，如何發(fā)展對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境危害較小的生產(chǎn)工藝，成為化學(xué)家面臨的新問(wèn)題，綠色化學(xué)由此得到發(fā)展。綠色化學(xué)與工藝是指利用化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法，減少或者消除對(duì)人類(lèi)及環(huán)境有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，使化工生產(chǎn)與環(huán)境友好共存。
1 綠色化學(xué)與工藝在無(wú)機(jī)化工過(guò)程中的應(yīng)用
1.1 綠色化學(xué)與工藝介紹
1.1.1 原子經(jīng)濟(jì)理念下的綠色化學(xué)。原子經(jīng)濟(jì)理念提出較早，其含義是：在化工生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)將化工原材料中的分子最大化的轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。雖然無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要影響，極大地推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來(lái)的危害。為此，應(yīng)在化工生產(chǎn)和研發(fā)中，充分發(fā)揮原子經(jīng)濟(jì)理念的作用，最大限度的將化工原材料轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，降低化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境和人體健康的危害。
1.1.2 原料的綠色化。化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝需要，通常會(huì)在化工生產(chǎn)中使用氫氰酸、光氣等有毒原料，這些有毒原料在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，給作業(yè)人員人體健康帶來(lái)極大危害，同時(shí)也給環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。為保護(hù)工作人員的人體健康，使環(huán)境免受污染，化工企業(yè)應(yīng)在化工生產(chǎn)中盡可能采用無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)物質(zhì)。
化工企業(yè)在生產(chǎn)中使用酸、堿或有機(jī)化合物替代有毒化工原料，降低了化工生產(chǎn)的毒性，但酸、堿性物質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)，在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高濃度的酸性氣體或堿性氣體，不僅腐蝕化工生產(chǎn)設(shè)備，縮短設(shè)備使用壽命，還會(huì)對(duì)作業(yè)人員身體造成嚴(yán)重影響，這也是應(yīng)盡量避免的。綜上所示，化工企業(yè)應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，采用無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)腐蝕性的化工原料，若必須要使用腐蝕性材料，應(yīng)利用催化劑加快反應(yīng)速率，降低反應(yīng)條件，減少腐蝕性化學(xué)品對(duì)設(shè)備的危害。
1.1.3 溶劑的綠色化。化工生產(chǎn)過(guò)程中，需要使用大量的溶劑，其主要功能是反應(yīng)介質(zhì)、分離物質(zhì)以及配置溶液等，部分溶劑會(huì)在反應(yīng)后產(chǎn)生大量污染氣體，為降低溶劑在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生有毒有害氣體，可使用綠色無(wú)污染的溶劑，如超臨界二氧化碳(CO2)。超臨界二氧化碳溶劑是指溫度和壓力達(dá)到臨界點(diǎn)以上的流體，具有與溶劑一樣的密度，而且具有氣體的粘度和傳質(zhì)速度，該溶劑在化工生產(chǎn)反應(yīng)中得到初步應(yīng)用，已經(jīng)取得了較為理想的效果。相對(duì)于其他傳統(tǒng)溶劑而言，超臨界二氧化碳具有無(wú)毒、不可燃，成本低等優(yōu)勢(shì)，因此具有十分廣闊的發(fā)展前景。
1.1.4 可再生資源的利用。可再生資源生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品是綠色化學(xué)未來(lái)重要的研究領(lǐng)域之一，也是無(wú)機(jī)化學(xué)企業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。可再生資源的使用不僅能有效緩解資源緊缺問(wèn)題，還能將化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物變廢為寶。如化工生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物經(jīng)過(guò)處理后，可用于動(dòng)物喂養(yǎng)、燃料燃燒以及其他用途，這主要是通過(guò)生物或農(nóng)業(yè)肥料進(jìn)行聚合物再造工作完成的。可再生資源的利用，提高了化工生產(chǎn)的環(huán)境效益，降低其成本，可有效提升化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1.2 綠色化學(xué)與工藝應(yīng)用實(shí)例
1.2.1 含汞廢液微電解處理工藝。汞在化工生產(chǎn)商有重要用途，同時(shí)該物質(zhì)也是對(duì)環(huán)境和人體具有危害的一種金屬物質(zhì)。上世紀(jì)五十年代日本水俁事件以后，世界各國(guó)開(kāi)始加大了環(huán)境保護(hù)力度，并對(duì)工業(yè)廢水中汞污染問(wèn)題的處理進(jìn)行了深入研究。在電池生產(chǎn)工藝中，工業(yè)廢水含有大量的汞、鋅、錳等重金屬，對(duì)廢水中的汞進(jìn)行處理是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雖然除汞的方法較多，但各類(lèi)方法的特點(diǎn)不同，而且適合應(yīng)用于電池廠工業(yè)廢水處理的方法并不多。較為常用的有混凝法處理工藝，該工藝是將三種重金屬轉(zhuǎn)化為氫氧化物或者氧化物污泥，從而達(dá)到降低污染物含量的目的。但該工藝在汞含量較高時(shí)難以達(dá)到量的處理效果，如某電池廠每天生產(chǎn)100t工業(yè)廢水，其中汞、鋅、錳的污泥含量大約為20-50kg，直接排放形成了巨大的資源浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境。
新研發(fā)的微電解-混凝沉淀技術(shù)可用于電池含汞廢水處理工藝中，試驗(yàn)結(jié)果表明，總含汞量低于1.765mg/L的工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)該工藝處理后，其總汞含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且汞基本富集于汞泥當(dāng)中，有效避免了鋅、錳污泥的污染，為后期金屬的回收利用提供了便利;該工藝操作簡(jiǎn)單，使經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益得到了同步實(shí)現(xiàn)。
1.2.2 液相法芒硝制堿中苛化廢渣利用工藝。近年來(lái)，我國(guó)科研學(xué)者開(kāi)始研究液相法芒硝制堿新工藝，并取得了顯著進(jìn)展。該工藝主要分為兩部分，①通過(guò)加入中介質(zhì)，將芒硝(Na2SO4・10H2O)轉(zhuǎn)化為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的高濃度Na2CO3溶液;②將得到的Na2CO3溶液中的溶質(zhì)直接苛化為NaOH溶液。在制取NaOH溶液的同時(shí)，產(chǎn)生大量的苛化廢渣，其主要成分是碳酸鈣(CaCO3)，若將其棄掉，不但降低原料的利用率，而且還要占用大量的土地堆存，造成嚴(yán)重污染。
為解決制堿工藝中廢渣對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題，科研工作者在回收利用方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探究試驗(yàn)。具體流程如下：第一步，廢渣成分分析，主要對(duì)苛化鈉組成進(jìn)行分析;第二步，轉(zhuǎn)化，利用碳化法將廢渣中的碳酸鈣成分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)的碳化鈣;第三步，碳化鈣的利用，試驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化后的輕質(zhì)碳化鈣可廣泛用于冶金、有機(jī)合成、玻璃制造等制造工藝中，而且還能用于塑料、橡膠、油膜的填料。該處理工藝不僅減少了廢渣對(duì)環(huán)境的污染，還使原材料得到了充分利用，降低了燒堿和塑料等產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
2 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了一些問(wèn)題，如環(huán)境污染問(wèn)題以及人類(lèi)健康問(wèn)題，需要我們采取積極的應(yīng)對(duì)措施。為促使化工生產(chǎn)能夠健康持續(xù)發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染，保障工作人員健康，應(yīng)充分利用現(xiàn)代生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，從原材料、溶劑、生產(chǎn)工藝等多個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化工的綠色化生產(chǎn)，確保無(wú)機(jī)化工能夠持久發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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