绿色化学化工技术范例6篇

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绿色化学化工技术

绿色化学化工技术范文1

近年来我国经济高速发展的同时,严重的环境问题已经受到社会各界的重点关注。环境污染问题已经影响到人们的日产生活,其中化学行业带来的污染非常普遍,因此,需要发展化学工业中的可持续发展战略,强化绿色化工技术的运用。绿色化工技术的运用能够从根本上抵制化学行业能源消耗带来的污染问题,因此,对其探讨是非常必要的。

1绿色化工技术

绿色化工技术指的是在化学工业发展中运用化学工艺或者原理对化学方法进行改造,以此来减少化学技术中化学原料、化学废弃物或者有害化工产品对环境的危害和污染,尽量将化学过程中的废弃物进行二次利用,提升废弃物利用率的同时也减少排放量,促进化学工业的绿色和生态发展[1]。

2绿色化工技术在化学工程工艺中的开发

2.1化学原料的选用

绿色化工技术的开发过程中,化学原料的选用就非常重要,这能够从根本上解决污染问题。绿色、无害的化工原料在生产、排放的过程中也能产生较少的污染物。当前高科技发展下,已经生产处很多无毒无害或者较少毒害的原料、催化剂、各种溶剂供化学工业的发展使用,在化学工业生产中尽量选择这样的化学原料,比如是很多天然的植物,包括各种农作物或者野外农作物,还有很多生物,都是无害化学原料的最佳选择。在化学工业发展中,尽量使用这些物品代替,而且这些物品的成本通常比较低,来源广泛。

2.2化学催化剂的选用

化学工业发展中常常使用各种催化剂加速化学反应的速度,但是很多化学催化剂容易加重化学反应废弃物的排放量。现在绿色化工技术开发过程中重点关注的就是对无害化学催化剂的开发。同时,在化学催化剂的选用上,尽量用毒害较小的催化剂代替毒害大的催化剂,促进化学反应过程的绿色发展[2]。很多化学行业的研究人员正在大力开发烷基化固相催化剂,其没有毒害,期望这种催化剂能够早日被广泛运用。在无毒害化学催化剂开发过程中,注重其废弃物的排放量和循环使用率,最好能够提升其循环使用的过程。

2.3强化化学反应的选择性

在化学反应过程中,尽量提升化学反应的选择性,让化学生成物的提取和净化更加便捷,也能够有效地控制化学生产成本,减少能源消耗和废弃物的排放。比如在石油化学工业中经常进行的烃类选择性氧化,其反应的生成物极易发生氧化现象破坏生成物,因此,在化学反应中,会尽量避免使用这种反应。强化化学反应的选择性,能够提升化学生产过程的健康发展水平。

3绿色化工技术在化学工程工艺中的运用

3.1清洁生产技术的运用

清洁生产技术在包括冶金、印刷、垃圾处理、海水淡化、煤气化技术、发电技术等行业中已经被广泛运用,在其过程中没有毒害,而且没有污染物。多种行业中运用清洁生产技术已经有效地控制了废弃物和有毒物品的发生。比如在海水淡化过程中,运用清洁的化学方法对海水进行处理,其原料是海水,这是一种比较丰富的天然资源,产生的主要成分是淡水,整个过程中的生产技术对环境的污染非常小。

3.2生物技术的运用

生物技术在化学仿生学与生物化工中的运用集中在细胞、微生物、酶的范围内,其中酶、膜化学技术运用地非常广泛。生物技术可以讲很多可再生的资源在生产过程中转化成有用的化学品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一种催化剂,其在生产过程中没有污染物的生成和排放,而且反应的条件比较温和,受到化学行业的广泛利用。

3.3环境友好型产品生产过程的运用

当今社会环境污染问题非常严重,各行各业对环境友好型产品的生产与利用非常急切。从人们的实际生活来讲,运用绿色化工技术的目的就是能够生产处大量的环境友好型产品,这能够给人们的实际生活带来优势。环境污染问题严重影响到人们的生活质量,环境友好型产品的开发和利用能够避免产生环境污染问题。比如在生活中传统的汽油燃烧给大气带来污染,也影响人类的健康;各种产品中氟利昂破坏了大气中臭氧层,给人们的生活埋下安全隐患;很多塑料产品在人们生活中广泛利用,带来很多便捷之处,但是使用后形成垃圾不容易被分解。这些严重的污染问题急需被解决,这些带来污染的产品急需被取代。所以,随着技术的发展,可分解的塑料制品、清洁型汽油、新型燃料逐渐地被开发使用,人们的环保意识也在增强,现在已经有很多的研究用在环境友好型产品的开发上,比如在酒精的生产上,其原料已经变成了天然的甘蔗;利用较易提取的乙醇汽油取代原来的汽油,在汽车行业中被广泛运用。环境友好型产品受到大众喜爱的同时,应该提升开发技术,加大对其的开发利用,这是与人们的实际生活紧密联系的问题,需要社会各界齐心协力的支持[3]。

结论

绿色化学化工技术范文2

[关键词]绿色化工技术 化学工程 应用

中图分类号:T655 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0064-01

0.前言

众所周知,地球是我们人类目前唯一的、赖以生存的地方。当代工商业的迅猛发展,着实为我们的日常生活带来了极大的便利,但是与此同时,环境问题已然成为威胁人类健康的头号杀手。诸多行业的发展共同导致了当今比较恶劣的环境问题,其中,化学工业的生产发展带来的影响不容小觑。例如我们熟知的工业三废:即废气、废水、废渣,由此带来的环境恶化和生态破坏的题就极为严重。在此背景下,为了环境友好型、资源节约型社会的建成,我们必须要落实绿色化工技术在化学工程中的应用和实施。

1.当前化学工业的生产发展中存在的问题

化工产业的生产和发展惠及我们生活和工作的各个方面这点毋庸置疑,更新颖、更先进、更高端的技术使得先前貌似不可能的事情成为可能,一而再的刷新人类技术可抵达的上限。但是,不可否认的是,随着化学工业的进一步发展,越发严重的问题的产生成为了化工产业发展的“替罪羊”。

1.1 环境恶化

近几年来,尤其是在某些重工业城市的冬季,频繁而严重的雾霾天气引起了社会各方的广泛注意,人们对此非常恐慌。雾霾,很大一方面是由于日常的生产生活产生的废气导致的,其危害程度不言而喻,而肺癌、呼吸道感染等是其对人类最主要的危害。同时,工业废水和废渣的排放使得原本肥沃的土壤、干净的河流面临威胁,生物种类锐减,进一步加剧了生态的破坏。而且,据气象部门不完全资料统计,恶劣天气的发生频率也因此增加。

1.2 资源短缺

化工产业生产发展面临的资源短缺的问题也愈演愈烈。我们都知道,虽然我国的自然资源总量很大,但是对一个有着14亿人口的发展中国家来讲,其人均占有量就显得极为贫乏了。再加上工业生产对原材料的利用率比较低、浪费严重、缺乏回收再利用技术等实际问题的存在,导致当前资源相对匮乏的问题只会愈来愈严重。

2.绿色化工技术概述

鉴于化工产业当前存在的以上两点问题,如果再不设法改变这一现状的话,资源短缺、环境破坏的问题将会成为阻碍我们当前化学工程发展的主要因素。因此,发展绿色化工技术就显得尤为重要。所谓绿色化工技术,核心是绿色,即全面协调可持续的化工技术,这是科学发展观的基本要求,也是为了促进人与自然的和谐,实现经济发展和人口资源环境相协调,坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。要实现绿色化工技术,就是要通过对现有的化学生产技术和方法进行更进一步的改良和提高,利用最新研究的化学原理成果,旨在降低或减少在化学工业生产的各个环节中产生的化学废物或能够污染环境的化工产品,力争做到零排放,以此来降低化学生产作业对生态环境的污染和可能的危害。同时,对化学生产过程中产生的废弃资源的再利用也要加大力度,应用最新的技术,用可循环的再生资源这种全新的物质代替先前的化学生业中产生的有害废物,从而使得资源的利用率得到充分高效的提高。

3.如何在化学工程中应用绿色化工技术

在目前的化学工程中利用高级而先进的绿色化工技术,对自然资源进行更加充分而高效利用的同时,也可以尽可能的降低对环境造成的危害。鉴于绿色化工技术以上诸多优点,我们必须在开发和研究绿色化工技术上苦下功夫。

3.1 积极寻找洁净新能源

化学原料对化工生产的重要性不言而喻。所谓洁净新能源,无非就是对环境污染较小、利用率高的化学原料。这类能源有着如下特征:1.方便易获取:如果原料的获取方式就很复杂的话,那么成本自然很高,反而得不偿失;2.可循环利用:从而使得提高原材料的利用率成为可能;3.环境危害小:在当前严峻环境下,使用无毒无害、对环境污染小的原材料,才符合绿色可持续发展的要求。例如,天然植物,农作物等就是比较理想的洁净能源。

3.2 革新先进的生产技术

利用先进的清洁生产技术,使得整个化工生产的流程尽可能变得无毒、无害、无污染、无废弃物排放,即使做不到,也至少要对环境造成的危害达到最低。此技术中包括有辐射热加工技术,以及绿色催化技术等,在冶金、印染、废弃物处理等领域已取得较显著的成果。更广为人知的一个例子就是海水淡化技术:针对目前水资源的严重污染和匮乏问题,人们利用先进的设备对储量巨大的海水进行淡化,一方面有效地弥补了淡水资源的短缺,另一方面更是产生了低廉清洁的化工原料--氢氧化镁,完美的做到了一举两得。

3.3 生产出环境友好型的产品

近些年来爆发的各类环境污染的例子不胜枚举,因此人们保护环境的意识也在不断提高,无磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽车等都成为人们购物的首选,有机、绿色成为了一种消费时尚,对此我们应该感到欣慰。同时,生产出对环境友好的产品也是我们反馈社会、回报自然最好的方式。

4.总结

综上所述,积极倡导绿色化工技术在化学工程中的应用具有非常重要的社会意义。为了保护人类赖以生存的生态环境,更好的落实社会主义科学发展观的具体要求,绿色发展的理念应该深入到每个人的内心。通过本文的分析,希望能够起到一定的作用,保障化学工程的可持续发展。

参考文献

[1] 井博勋,莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015,03:10-11.

[2] 高明江.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].化工设计通讯,2017,01:35+76.

[3] 桂腾刚.化学工程技术在化学生产中的应用分析[J].化工管理,2016,11:110+112.

绿色化学化工技术范文3

绿色化工行业早在上个世纪就已经出现了,最开始绿色化工行业出现在工业比较发达的国家,主要集中在欧美地区。经济的发展带来环境污染的严重,这就使得人们开始重视绿色化工行业的发展,投入较多的人力物力和财力研究绿色化工行业的发展。随着经济全球趋势的加强,国与国之间的联系日益密切,绿色化工行业开始受到国际社会的共同关注,由于我国是发展中国家,因此对于绿色化工行业的认识较晚,导致了我国绿色化工行业的起步也较晚。但是,我国对于绿色化工行业的认识较为透彻,这就导致我们在处理如何发展绿色化工行业中投入的力度,并且受到了国家科技部门的重视。绿色化工行业的突出优点是:第一,最大限度地利用环保能源。较以往传统的生产方法不同的是,绿色化学化工可以最大限度地利用所使用的生产能源,并且一般绿色化学化工所使用的能源都是绿色环保可回收利用的能源,在生产使用时都会最大限度地利用原材料,防止浪费,减少污染排放,从而节省能源,绿色环保。第二,反应物无毒、无害,不会对环境产生污染,减少对外界的废物排放。一般情况下,传统的化工生产都会产生一些有毒有害的排放物质,这些排放物会对环境造成不可逆转的危害,但是绿色化学化工在生产之前都会将反应物生成的有害物质整体的化学结构进行重新排列,从而将有害成分运用科学的方法去除,这样既可以保留生产所需要的有效成分,又保证了在反应的过程中不会对环境产生污染和负担。绿色化学化工从产品的根本上避免了化学化工生产可能会对环境产生的危害源头,绿色化学化工是名副其实的环境友好型产品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效节约能源。传统的化工生产一般只注重生产效率,在生产过程中原材料没有能够被完全充分利用,一些有效成分被浪费了,但是绿色化学化工会运用科学的方法重组材料内部结构,最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同时就减少了其生产过程中对环境的排放。第四,确保了产品的绿色环保性。在过去那些传统的化工生产中,生产方式比较粗放,也没有能力将生产材料的内部结构进行重组设计,生产的过程当中释放出大量的有害物质污染环境,但是如今的绿色化学化工注重科学环保,在生产之前会重新组合产品内部结构,保证了生产出的所有产品都是绿色环保,无毒无害的。

2绿色化学化工产品的发展研究

即使人们都十分清楚绿色化工化学的优点与好处,但是在实际的生产过程中很少有人对其高度重视,所以绿色化学化工在我国发展过程中有着诸多的问题,例如社会关注程度不够、发展模式单一、人才匮乏等。现阶段我们能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地将绿色化工化学进行全面推广与宣传,从根本上减少环境污染,实现经济的可持续发展。

2.1加大宣传力度,转变生产方式

虽然绿色化学化工产业已经兴起多年,但在全社会范围内,它还未能被深刻的认知与了解,这在很大程度上,阻碍了其良性发展。因此,我们要从全社会范围内,通过各大平面媒体和网络、电视、广播对绿色化学化工加大宣传力度,使人们对绿色化学化工有深刻的认知与了解。

2.2在学科教育上加大投入与合作,力求创新

绿色化学化工的发展不仅仅是依靠微观的分子水平的化学,还要依赖宏观的大规模的化工技术,因此,要在一定层次上促进两者的结合与协作。国家应加大对绿色化学化工的资金投入,建立与绿色化学化工有关的国家实验室以及教学基地,作为发展绿色化学化工的创新性平台,设置激励机制,鼓励创新,并持续不断地为实验室和教学基地的发展提供资金保障。

2.3重视人才培养

在我国,绿色化学化工属于新兴产业,因此,相关部门必须建立起完备的人才培养体系,为了长远发展储备人才力量。具体来说,高校应该开设有关绿色化>文秘站:

绿色化学化工技术范文4

关键词: 化学工程;绿色科技;环境保护;绿色化学

1 绿色科技促使温室气体排放量减少

我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。

现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。

2 海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技

每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径[2]。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。

海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺[3]运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。

3 绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用

在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。

在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷[4]。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。

4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进

绿色化学化工技术范文5

一、绿色科技促使温室气体排放量减少

我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。

现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。

二、本文由收集整理海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技

每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。

海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。

三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用

在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。

在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。

四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进

绿色化学化工技术范文6

【关键词】:微化工系统 原理 应用 发展

传统化工过程主要依赖设备与装置的大型化来降低产品的成本。如今我国化学工业仍然存在着资源利用率低、设备庞大、污染重、能耗高的现象,无法满足可持续发展的需求。由于装备与技术的落后,而随着化学工业对于环境、资源以及能源的需求不断增长,类似的问题也将逐步凸显,如何有效解决这些问题,成为了实现我国化工业新型工业化的关键所在。微化工系统则能够有效实现化工过程的节能降耗以及化工系统的微型化。本文则针微化工系统的原理与应用展开具体探讨。

一、微化工系统的原理

以化工过程作为对象的微系统被称作为微化工系统,微化工系统具体指以微米级部件作为核心的反应、分离、混合设备所构建起的工艺系统。与传统的釜式装置、大型塔不同,微化工系统采用的为集成化、精细化的思想,追求低能耗与高效率,注重安全性。微化工系统的设计与开发在不降低设备处理能力的前提之下,将化工设备小型化,通过增强系统传递、混合以及流动过程速率以及可控性,缩短分离反应完成时间,实现化工过程的绿色、高效与安全。

微化工系统设计与开发的核心内容在于内部的微米级通道、沟槽以及筛孔等结构单元。微结构单元当中,流体以微米级作为流动的特征尺度,同常规的尺度相比,微米级尺度有着一定的差异性,微米级尺度下,一些常规尺度下的作用力,比如重力等不再发挥作用;一些大型设备当中的非主要作用力在微尺度环境下成为了主导流动的作用力,例如界面张力。微化工系统设备当中,微尺度的空间中有着许多新型的多项流型,既有着混乱分散流型以及规则分散流行、又有着稳定的连续流型。不同的流型中,分散过程可控性、分散尺度的大小、物质与能力的相间传递以及流体相内混合速率等都有着很大的差异。微尺度流型的控制是微化工系统内部研究的原理基础,也是微化工技术发展的关键因素。

二、微化工系统的特征

微化工技术是上个世纪90年初所兴起的技术,微化工集微机电系统设计思想与化学化工基本原理与一体。作为一种高新技术模式,微化工设备的内部通道特征尺度通常在几十微米,流体薄层间的距离非常短,能够实现反应物料之间的快速混合;并且由于通道特征的尺度小鱼火焰传播的临界尺度,也有着内在的安全性特征,其在易燃易爆、强放热以及快速混合的反应过程中,能够有效保证安全性,同时可进行连续化操作。

微化工系统也能够促进实现分布式生产。微化工系统有着高度集成的结构模块,因而能够实现按需供货与生产,解决了储运所带来的一系列问题,保证分散资源的合理利用,真正实现化工厂的便携化,有着很高的操作弹性,消除了危险品运输潜在的危险,反应所产生的“三废”也远远地少于传统的工艺。如今微化工技术已经发展成为了过程强化领域的典范。

此外, 通过微通道壁面以及流体的互相作用,能够压抑反应器当中的“热点”,消除限制因素,从而实现高放热反应在温和条件下也能够进行,为探索新的环境友好型工艺路线创造了条件。

总体来讲,采取微化工技术能够大幅度提升反应过程当中的能量与资源的利用效率,提升单位体积生产的能力,从而实现化工生产过程的安全化、绿色化与微型化。

三、微化工系统的应用与发展

微化工系统的一个主要应用对象为纳米粉体材料制备,通过微反应设备的利用,能够强化纳米颗粒制备过程当中颗粒成核,而微通道则是颗粒制备技术的新型的研究平台,通过微通道可控的反应时间以及微小的混合尺度,能够对纳米颗粒的成核生长的过程进行研究。如今微反应纳米颗粒制备也实现了工业化。同时,目前基于微化工系统已经开发出了诸多化工分析的新型微测试技术,利用微通道当中集成微电机,能够完成反应动力学等方面的测量,由于微系统过程安全可靠、物料消耗少等特征,能够测量快速强放热反应热效应;也能够利用为设备殊结构对气泡以及液滴的捕集,进行对稀溶液的微萃取分析;通过微尺度流动同界面张力的关联的特征,有效利用模型测量体系的黏度以及界面张力等物性。此外,通过微化工系统进行反应分离过程的强化也是微化工系统的一个重要应用,微化工系统通过连续并流的方式,确保反应时间得到精确控制,微反应器当中传递同反应速率能够得到合理匹配,从加料到反应系统稳定的时间也得到了有效缩短,并且能够提升主反应产物的收率,一些带有串联副反应的体系,通过微反应器来强化主反应,有效缩短反应的实践,减少副产物生成;而针对分离的过程而言,微设备的混合传递性也能够促进萃取与吸收过程的迅速完成,能够有效降低分离过程中的能耗。

我国的微化工技术研究尚处在起步阶段,许多领域的研究还需要进一步的深入。但我国如今的微化工技术产业化也有着不小的发展,由于在研究初期,科研单位与产业加强合作,促进形成了许多具有自主知识产权的微化工技术专利,例如清华大学所开发出的万吨级膜分散微结构反应器制备单分散纳米碳酸钙的工业装置;大连化物开发出了年磷酸二氢铵微化工系统等,都实现了工业化应用,在未来的5-10年当中,微反应技术也将在纳米材料、精细化工以及微反应技术新过程等相关的领域得到更为广泛地开发与应用。

作为一种新兴的技术,微化工技术仍然有着许多问题有待完善。近几十年来,许多国家与公司都对微化工系统进行了大量的研究,倾注了大量的人力、物力与财力。但微化工系统也并不适用于所有的反应过程,微反应器是某些反应过程的首选装置,但一些反应并不适合在微化工系统中进行。关于多相微分散方法、分散结构调控规律、流型变化的规律等都需要进一步地深入研究,而对于分散尺度对传递性能影响以及微分散体系形成等也需要进一步加深认识;微分散体系热质传递同动量传递之间的协同关系也要不断加强。

随着对微化工系统的不断深入研究,对微尺度下的规律的不断探索,微化工系统也将朝着更为可控、高效、安全以及环保的方向不断发展,作为新兴领域,微化工系统的使用也将越来越广泛。

参考文献:

[1]宋钰.浅谈微化工技术[J].科技致富向导,2013,05.