綠色化學與工程精選(九篇)

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第1篇：綠色化學與工程范文

前言

進入21世紀，人類正面臨著越來越嚴重的環(huán)境危機，最突出的是人口劇增、能源日漸減少、資源瀕臨枯竭、生活廢棄物和工農(nóng)業(yè)污染物正迅速惡化生態(tài)環(huán)境，使得人與自然的矛盾不斷激化。

綠色化學的設想是在化學生產(chǎn)過程中，不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物。相應的，綠色化學工程與工藝是通過改進化學的技術和方法，減少甚至完全消除對人類健康、生態(tài)環(huán)境有危害作用的化工產(chǎn)物，同時促進化學工業(yè)節(jié)能目標的實現(xiàn)。

一、綠色化學工程與工藝的開發(fā)

我國傳統(tǒng)的化學工程與工藝對有害污染物是滯后的被動治理，即不能根除污，并且成本很高，治標不治本。如利用煙氣除塵、脫硫，雖然達到了凈化氣體的目的，但是污染物卻轉(zhuǎn)移為廢渣、廢水。綠色化學工程與工藝的開發(fā)，則本著零排放、清潔生產(chǎn)的原則，從化學反應的始端著手，進而有效防止和控制污染的產(chǎn)生。

1.選擇、采用無毒害化學原料

原料的選擇生產(chǎn)化學品的源頭，同時，還決定著不同的化學生產(chǎn)流程和工藝。綠色化學工程與工藝的開發(fā)首要目標是不使用有毒有害的原料。為了從源頭上防止化學污染，綠色化學工程與工藝開發(fā)的原則是盡量選用可再生的自然物質(zhì)作原料，如野生植物、農(nóng)作物等生物質(zhì)。將諸如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類化學品，用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等，都是綠色原料應用的典型例子。

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，石油化工中經(jīng)常會有這種反應，其目的產(chǎn)物不穩(wěn)定，容易進一步氧化成H2O和CO2.在各類的催化反應中，此反應的選擇性最低，有時有些產(chǎn)品還具有異構體形式，為了得到更多的終產(chǎn)物，需要使用那些選擇性高的試劑。為了降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度，需要提高反應的選擇性，這樣可以降低成本，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染。在這一方面已經(jīng)有不少的科研成果，比如開發(fā)載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，來應對不同的烴類氧化反應。

3.采用無毒無害的化學催化劑

目前，約 90 %以上的化學反應要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)必須采用，催化劑提高其反應速率。開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學工藝的方向之一。國內(nèi)外都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑。另外，分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應用。

二、綠色化學工程與工藝在化學工業(yè)節(jié)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(yè)節(jié)能的實現(xiàn)。具體來講，目前在國內(nèi)主要有以下幾方面的應用。

1.清潔生產(chǎn)技術的應用

清潔生產(chǎn)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(fā)電技術等等，這些都利用了清潔生產(chǎn)的技術。清潔生產(chǎn)技術包括的范圍很廣，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，這里有多種催化劑，比如分子篩催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等；超臨界流體技術，這里有超臨界H2O和超臨界 CO2，都能阻燃并且無毒。清潔生產(chǎn)技術具有許多優(yōu)點，其產(chǎn)品清潔無毒，不管是對環(huán)境還是對人體都是安全的。

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范疇。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(nèi)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。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。

綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術，使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數(shù)直接來源于動植物，之后才發(fā)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(yè)酶。酶與一般的化學催化劑相比，具有無污染、反應條件溫和產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點。比如制備丙烯酰胺，使用的是丙烯腈，換用酶催化后，能耗大幅度降低，反應完全且無副產(chǎn)物。

3.生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

發(fā)展綠色化學工程與工藝，其目的是生產(chǎn)出環(huán)境友好型產(chǎn)品。在生活中有許多實例，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；使用可降解的塑料制品；無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統(tǒng)汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染，近年來國內(nèi)外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料，大大減少汽車尾氣造成的污染。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(jīng)濟又環(huán)保，這具有很好的發(fā)展前景。巴西在生物能源的開發(fā)上取得一定成就，如使用乙醇汽油，利用甘蔗產(chǎn)酒精，酒精燃料已經(jīng)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(zhì)存在的條件下合成乙醇這一新工藝，生產(chǎn)過程和產(chǎn)品均對環(huán)境友好。

三、結束語

總之，綠色化學工程與工藝采用無毒害的溶劑、原料、催化劑等，選擇無污染、低耗、節(jié)能的化學工藝過程，應用清潔的生產(chǎn)技術，實現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境相容，產(chǎn)品和生態(tài)友好。開發(fā)和應用綠色化學工藝，已成為現(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展趨勢和前沿技術，是建設環(huán)境友好型社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。

參考文獻

[1]陳軍. 低碳時代的精細化學品綠色制造技術[J]. 科技和產(chǎn)業(yè)，2010，（06）.

[2]紀紅兵，佘遠斌. 綠色化學化工基本問題的發(fā)展與研究[J]. 化工進展，2007，（05）..

第2篇：綠色化學與工程范文

一、重視案例教學,增強學生對制藥工藝綠色化的感性認識

采用綠色工藝、實行清潔生產(chǎn)是制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢和必然選擇。為增強學生的感性認識,授課中可以適時引入幾個經(jīng)典案例配合理論方面的講解,以期達到事半功倍的效果。美國女生物學家RachelCarson1962年出版了題為SilentSpring的專著。她告誡人們,DDT等農(nóng)藥的使用導致鳥類數(shù)量急劇下降,使萬物復蘇的春天居然聽不到鳥鳴,成為“寂靜的春天”。該書揭示了環(huán)境問題的嚴重性,吹響了環(huán)境保護的號角。為了從化學和化工的源頭防止污染,以原子經(jīng)濟反應為核心的綠色化學應運而生。本案例可以讓學生體會傳統(tǒng)制藥業(yè)忽視污染控制、破壞生態(tài)環(huán)境,竟成了催生綠色化學、綠色過程工程的重要因素;綠色化學是化學發(fā)展的必由之路,綠色過程工程是過程工業(yè)發(fā)展的必由之路,從而產(chǎn)生學習綠色過程工程原理與技術的自覺性。1984年12月3日凌晨,作為農(nóng)藥生產(chǎn)原料的光氣溢出到印度博帕爾市(Bhopal)的人口密集地區(qū),導致32萬人中毒、2500人直接死亡的嚴重后果,業(yè)界由此得到一個減免使用劇毒原料的警示信號。調(diào)查顯示在事故發(fā)生時,冷卻系統(tǒng)、溫度指示器、燃燒塔都不能起作用,這表明事故還與設計錯誤、疏于管理等有關。此案例讓學生體會到要提高工業(yè)過程的綠色度,一方面要采用無毒、無公害的合成或天然原料,從源頭上盡量減少甚至杜絕污染和危害;另一方面,必須從工藝和設備兩方面著手,大力研究和開發(fā)從整個工程鏈中消減污染的綠色工程技術,并強化生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化管理,提升員工素質(zhì)。20世紀50年代,沙利度胺曾作為鎮(zhèn)靜劑用于緩解孕婦妊娠反應。1961年發(fā)現(xiàn)服用外消旋的沙利度胺(反應停)的孕婦產(chǎn)下了四肢呈海豹狀的畸形兒,累計致畸案例多達17000例,成為20世紀醫(yī)藥界最大的藥害事件。后來的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-異構體引起的。此案例能讓學生體會產(chǎn)品的綠色化是綠色過程工程的重要指標,綠色化工產(chǎn)品應對人類和環(huán)境無毒無害;若對映體具有不同的藥理活性,開發(fā)單一旋光異構體藥物符合綠色過程工程原理。

二、用綠色過程工程原理引導學生改變傳統(tǒng)的工程觀念,培養(yǎng)學生的“當代工程觀”

工程觀念的強弱和趨向直接決定著研究和工程技術人員的實踐能力,教學中應加強學生的工程觀教育,培養(yǎng)學生的責任意識和工程思維。工程觀是人們關于工程活動的基本理念,是認識和進行工程活動的指南。在當代學科交叉滲透的趨勢下形成的當代工程觀是對傳統(tǒng)工程觀的揚棄和超越。[4]傳統(tǒng)工程觀以科學理性和技術理性為主導,而對人文理性和生態(tài)優(yōu)化較為忽視。當代工程觀把工程理解為生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中的生態(tài)社會現(xiàn)象,視生態(tài)環(huán)境為工程活動的內(nèi)生因素,工程活動不但受生態(tài)環(huán)境的制約,而且應按照生態(tài)規(guī)律重塑生態(tài)活動的方式。[4]這與綠色過程工程的內(nèi)涵一致,強化綠色過程工程教學,有利于貫徹當代工程觀教育,有助于培養(yǎng)對可持續(xù)發(fā)展具有強烈責任意識并具有良好創(chuàng)新素質(zhì)的未來建設者和管理者。化學制藥工藝學是研究、優(yōu)選符合大規(guī)模藥物生產(chǎn)的工藝路線和工藝條件,從而以最安全、最經(jīng)濟、最切實可行的方式完成藥物制備的一門學科。生產(chǎn)工藝研究按研究階段可分為實驗室工藝研究、中試放大研究和工業(yè)生產(chǎn)工藝研究。該課程與生產(chǎn)實際緊密相關,適宜強化工程觀念教學。朱宏吉、元英進等指出,[5]制藥工藝學可指導學生完成制藥工程課程設計最基本、最核心的內(nèi)容,即工藝計算和工藝流程的組織,使學生將符合GMP要求的制藥車間工程設計基本原則、制藥設備選型與設備結構的設計結合起來。筆者認為,通過本課程的學習,學生還應該學會按當代工程觀的要求,根據(jù)經(jīng)濟合理、技術可行、環(huán)境友好的原則,選擇、優(yōu)化藥物及中間體的制備工藝。實踐表明,強化綠色過程工程教育,對學生在制藥工程課程設計、畢業(yè)設計、畢業(yè)論文中選擇、設計綠色工藝具有非常突出的指導作用。據(jù)眾多學習過本課程的畢業(yè)生的反饋信息,不論他們是否從事制藥業(yè),都能自覺運用綠色過程工程的觀念開展工程項目的開發(fā)、評價和實施,學生畢業(yè)后體會到了學習綠色過程工程原理的更大收獲。

三、強化綠色過程工程教育的教學設計

經(jīng)過多年的摸索,緒論部分教學中引入生命周期評價(LCA)、[6]原子經(jīng)濟性(AE)、[7,8]環(huán)境因子(EFactor)、[8-10]環(huán)境商(EQ)四個概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期評價(LCA)是一種評價產(chǎn)品、工藝或活動,從原材料采集,到產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、銷售、使用、回用、維護和最終處置整個生命周期階段環(huán)境負荷的過程,是從“搖籃”到“墳墓”的過程。它首先辨識整個生命周期階段中能量、物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放,然后評價這些消耗和釋放對環(huán)境的影響,最后辨識和評價減少這些影響的機會。生命周期評價是實施綠色過程工程的重要工具。掌握生命周期評價的概念有助于學生從產(chǎn)品整個生命周期綜合思考新產(chǎn)品設計、新工藝開發(fā)和舊工藝改造,生命周期評價的概念為在授課過程中灌輸、剖析綠色過程工程原理提供了線索。傳統(tǒng)化學采用收率作為評價某化學反應過程或某一產(chǎn)品合成工藝優(yōu)劣的標準,這種做法已沿用了上百年。只注重收率往往會忽略合成中使用或產(chǎn)生的不必要的化學品,收率指標難以反映廢物產(chǎn)生數(shù)量的多少,不足以完全反映原料的綜合利用效率。欲充分利用資源和消減廢棄物排放,只有使反應物分子中的原子盡可能多的進入目標產(chǎn)物中。B.M.Trost于1991年提出了原子經(jīng)濟性(AE)概念,[7]為評價化工過程提供了強有力的工具。原子經(jīng)濟反應處于綠色過程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和環(huán)境商(EQ)兩個概念分別用于快速評價反應過程中廢物產(chǎn)生的數(shù)量和廢物對環(huán)境產(chǎn)生的潛在影響。[9]R.A.Sheldon給出了傳統(tǒng)制藥業(yè)的E因子范圍常在25~100kg/kg,[8]遠高于煉油和大宗商品生產(chǎn)行業(yè),這說明制藥業(yè)實施綠色過程工程技術任重道遠且正當其時,強化綠色過程工程教育是制藥業(yè)人才培養(yǎng)的內(nèi)在要求。緒論部分在介紹綠色過程工程內(nèi)涵的基礎上,著重辨析上述四個概念,生命周期評價為綠色過程工程教學提供了線索,其余概念則可直接服務于每一部分教學。依據(jù)制藥工藝學主要講授內(nèi)容,總體教學設計如圖1所示,綠色過程工程教育是一個線索分明、重點突出的有機的整體。期望學生能夠?qū)W會科學的研究方法。例如,熱力學以經(jīng)驗概況的熱力學第一、第二定律為基礎,經(jīng)過嚴密的邏輯推理,建立了幾個熱力學函數(shù),通過“狀態(tài)函數(shù)法”,即在相同的始終態(tài)間,能動地設計可計算的過程,解決了化學反應的方向和限度問題。理想氣體、理想溶液是實際氣體、實際溶液的理想化模型,實際氣體通過逸度、實際溶液通過活度進行相應校正,可以簡單地解決熱力學、動力學問題。

(一)通過公式的推導過程,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬎季S物理化學課程公式繁多。對于有代表性的公式,授課中用板書逐步推導,一方面有利于學生理解和記憶,另一方面能教會學生處理問題的方法,培養(yǎng)嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力。例如,在化學熱力學公式的推導過程中,每一步都可能引入限制條件,這種條件也是該公式的適用條件,使用過程中必須注意。在授課過程中,我強調(diào)它們之間的邏輯關系,注重學生思維的梳理。

第3篇：綠色化學與工程范文

關鍵詞:化學工程工藝;綠色化工;分離技術;超臨界流體

1概述

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種化學制品已經(jīng)充斥在我們周圍，成為我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中不可或缺的基本物品。然而，這些物品的原材料生產(chǎn)，都是來自于化學工程與工藝?；瘜W工程與工藝是通過對化學材料的處理，從而實現(xiàn)了化學生產(chǎn)的環(huán)保資源的高效優(yōu)化，生產(chǎn)過程也變得非常完善。尤其是當前，經(jīng)濟的快速發(fā)展也隨之帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，化學工程與工藝更是要朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，尤其是與化學工程工藝相關而且環(huán)境問題息息相關的行業(yè)，例如石油化工行業(yè)、材料化工行業(yè)、生物化工行業(yè)等，這些都是利用化學工程與工藝的技術來帶動經(jīng)濟發(fā)展的行業(yè)，對于我國社會的經(jīng)濟發(fā)展來說，具有非常重要的現(xiàn)實意義。所以利用高新科技實現(xiàn)的化學工程與工藝，不僅有利于科學的發(fā)展和進步，而且對于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展來說意義重大。尤其是目前化學工程與工藝正朝著高精化、自動化、數(shù)字信息化的方向發(fā)展，加強對化學工程工藝的研究是非常有必要的。

2化學工程工藝

化學工程與工藝是涵蓋冶煉、藥物生產(chǎn)、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)一門科學，其實現(xiàn)是以化學的基本理論知識為基礎的，具有工業(yè)特色的技術?；瘜W工程工藝涵蓋了原有化學的理論知識，結合了現(xiàn)代最新的環(huán)保思想和理念，對于促進社會的發(fā)展、人類的進步、經(jīng)濟的可持續(xù)化來說意義重大。目前環(huán)境保護越來越被人們所看重，也是人們在物質(zhì)經(jīng)濟條件逐漸優(yōu)越的前提下追求更高質(zhì)量生活的體現(xiàn)。而化學工程工藝的相關研究，這實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)過程、提升社會經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑，它的出現(xiàn)，能夠使人們在減能節(jié)排的前提下使其經(jīng)濟利益最大化，也是目前更多企業(yè)愿意嘗試和追求的環(huán)保生產(chǎn)途徑?？萍嫉陌l(fā)展帶動社會的進步，經(jīng)濟的提升勢必會對自然環(huán)境造成破壞，在綠色環(huán)保、減能節(jié)排的前提下，化學工程工藝勢必為社會可持續(xù)發(fā)展帶來新的契機，這對于社會發(fā)展來說，具有非常重要的現(xiàn)實意義。新型的化學工程工藝與傳統(tǒng)的化工相比，更加注重環(huán)境保護，更加看重生產(chǎn)效率，例如綠色化工技術、最新的分離技術以及超臨界流體萃取技術等，都是當前化學工程工藝最新興的生產(chǎn)技術。

3綠色化工技術

綠色環(huán)保、節(jié)能減排是當前企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)一直看重和強調(diào)的生產(chǎn)方式，化學工程工藝中的綠色化工技術，則是對綠色環(huán)保的工業(yè)生產(chǎn)的最好的詮釋，綠色化學工程又被人成為環(huán)境優(yōu)化化學工程，核心理念就是注重環(huán)境保護、降低環(huán)境污染、節(jié)能減排，從而實現(xiàn)環(huán)境污染與企業(yè)生產(chǎn)利益最大化之間的最佳平衡，對人類的健康和發(fā)展具有非常積極的意義。所以綠色化學工程工藝就是在化學工程過程中原材料選取、催化劑選用以及化學反應過程中都在強調(diào)綠色化工的理念，從而從化學工程生產(chǎn)的源頭阻止環(huán)境污染，促進廢物利用。

3．1選用綠色化學原料

綠色化工源頭做起就需要對化學工程的原材料入手，通過選擇綠色環(huán)保的、無害的化學化學物質(zhì)作為企業(yè)生產(chǎn)的原材料，在根本上減少或消除化工生產(chǎn)的污染物的排放，進而將對環(huán)境污染源消滅在萌芽之中。當前，在企業(yè)生產(chǎn)中原材料的選取非常重要，尤其是在各種高新科技的快速發(fā)展下，各種化工原材料、催化劑、溶劑等都已經(jīng)能夠加工成無毒無害或低毒少害的化學材料，所以在針對化學工程原材料選取時，盡量選擇使用高新技術生產(chǎn)的無毒無公害的原材料，或者采用天然的植物、農(nóng)作物或其他很多自然生物作為企業(yè)生產(chǎn)的原材料，從而有效地促進化學工程原材料綠色化，從根本上消除自然環(huán)境污染源。

3．2選用綠色化學催化劑

在化學工業(yè)生產(chǎn)中，很多都需要催化劑來加速整個化學反應的過程，從而節(jié)約生產(chǎn)時間成本，提升經(jīng)濟收益。然而，在傳統(tǒng)的化學工程生產(chǎn)過程中，很多催化劑雖然加速了化學反應的過程，但是在污染物生產(chǎn)和排放量等方面，都對環(huán)境造成了很嚴重的污染。目前在綠色化工技術中，大都采用天然無公害的催化劑的開發(fā)和使用，在化學工程中，盡量選擇無污染公害或少污染的催化劑替代傳統(tǒng)的污染重的催化劑，從而促進化學反應工程的綠色無公害。目前，部分化學工程工藝研究人員發(fā)現(xiàn)一種烷基化固相催化劑，其在促進化學反應的過程中基本上能夠做到無污染物排放，同時能夠加大廢棄物的使用率，這對于企業(yè)綠色化工生產(chǎn)來說，將是一個很大的福音。

3．3選擇綠色的化學反應

在企業(yè)化工成產(chǎn)過程中，會有很多化學反應，而對于這些化學反應的選擇，盡量提升化學反應的選擇性，從而將化工過程中減少污染排放和能源消耗，使生產(chǎn)物更加純凈化、提取更加便捷。以石油化工生產(chǎn)為例，對于烴類的處理常常選擇氧化處理，這個操作會對生產(chǎn)物造成污染和破壞，所以在石油化工生產(chǎn)過程中，要盡量避免此種反應，通過優(yōu)化化學反應的選擇性，選擇綠色生產(chǎn)，從而提升整個化學反應的綠色生產(chǎn)過程。

4化工分離技術

在化學工程工藝中，有很多物質(zhì)都是混合的，對于化工企業(yè)的生產(chǎn)來說，是遠遠不能符合生產(chǎn)所需的，那么在化學工程工藝的物質(zhì)分離技術，則是將物質(zhì)進行凈化、提純的重要過程，是使物質(zhì)從雜亂無章、無規(guī)律的變化，通過外在作用力，如壓力、重力、溫度、電磁場等作用下能夠有序的轉(zhuǎn)變的過程，而過程中是需要消耗能量的，而這種過程這是化學工程工藝中的物質(zhì)分離技術。在化工分離技術中，應用最為廣泛的是蒸餾法，這種方法的實現(xiàn)是通過外在的燃料燃燒對物質(zhì)進行加熱，通過混合物中不同物質(zhì)的氣化溫度點，來充分掌握加熱溫度的變化，使得混合物的溫度在預期溫度點進行持續(xù)加熱，從而實現(xiàn)對應物質(zhì)氣化分離。在我國，對于蒸餾分離的技術和工程實現(xiàn)，都已經(jīng)積累了深厚的理論知識和豐富的應用實踐經(jīng)驗，為我國的化工也生產(chǎn)做出了不可磨滅的貢獻。但是，蒸餾法整體來說速度比較慢，效率相對較低，所以在化學工程分離技術的實現(xiàn)中，目前推出了各種熱門的物質(zhì)分離方法和技術，無論是在時間效率上、還是在生產(chǎn)成本上，都能很好地應用在企業(yè)化工生產(chǎn)過程中。

4．1膜分離技術

膜分離技術是當前化學工程工藝領域中，實現(xiàn)物質(zhì)分離技術中比較流行的分離方法，在環(huán)保節(jié)能、低污染、高效率等諸多方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。膜分離技術是以各種材質(zhì)的膜作為基本的分離介質(zhì)，膜的介質(zhì)可以采用氣體材質(zhì)、固體材質(zhì)、液體材質(zhì)或混合材質(zhì)，最終構成一個膜兩邊互不連通的界面，根據(jù)其自身的滲透特性，在不同的外在作用力(例如重力、壓力、電磁場、滲透壓差)下，實現(xiàn)物質(zhì)分離。按照膜不同材質(zhì)劃分，常見的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質(zhì)膜以及無機材料膜、聚合物膜的固體材質(zhì)膜，這些膜的材質(zhì)、特性不同，最終實現(xiàn)的分離過程也不盡相同，有滲透、電滲析、微濾、液膜分離等，這些分離技術和過程在氣體干燥、廢水處理等方面廣泛應用，正式因為膜分離技術效率高、耗能少、工作條件需求低，也逐漸化學工程工藝中分離技術的主體。

4．2吸附技術

在分離技術發(fā)展迅速的今天，新型吸附技術也逐漸進入了物質(zhì)分離工程中，通過變壓吸附、層析、模擬移動長等分離方法，新型的吸附技術也成為了分離技術中的新型技術，在工業(yè)制造和化工生產(chǎn)中起到非常重要的作用。

4．3反應分離耦合技術

反應分離耦合技術是提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化化學工程生產(chǎn)過程、降低生產(chǎn)成本中發(fā)揮越來越重要的作用。反應分離耦合技術是通過利用物質(zhì)分離來促進反應或通過物質(zhì)反應來促進分離的一種化工分離技術，整個技術的應用效率非常高，操作費用也很低。以醋化反應為例，該反應過程就是在精餾塔中進行可逆的醋化反應，利用精餾的反應來分離醋和水，同時逆向反應也能夠加強醋化過程，從而在原料成本等多方面節(jié)約成本。

5超臨界流體萃取技術

超臨界流體又稱為SCF，是SupercriticalFluid的縮寫，一般的氣體或液體在溫度或者壓力的持續(xù)變化下，達到某個臨界點就會發(fā)生氣體到液體的變化或者液體向氣體的變化，但是，超臨界流體是某種流體物質(zhì)在達到臨界壓力點或溫度點時，如果持續(xù)提升外界條件，該流體密度不斷增加，但是并沒有真正發(fā)生液化或氣化的現(xiàn)象，此時的物體就成為超臨界流體，該流體既具有氣體的特性，又具有也提到特質(zhì)，利用超臨界流體來實現(xiàn)物質(zhì)分離的技術，則被稱為SCFE超臨界流體萃取技術，該技術目前被廣泛應用在食品加工、化學工程和企業(yè)生產(chǎn)、生物制藥等諸多領域。SCFE的超臨界流體萃取技術，是對混合物進行施加溫度或壓力的條件，從而使其進入超臨界狀態(tài)，進而使萃取物從其中分離出來，實現(xiàn)物質(zhì)的分離。流體物質(zhì)在超臨界狀態(tài)下，融合了氣體和液體的綜合特性，密度上比氣體大得多，一般與液體比較接近，但是粘性度方面則與氣體接近，比液體小得多，而且超臨界流體自身的溶解度非常高、而且很容易流動和擴散，而且在壓力或溫度的臨界點，能隨著外加條件的微小變化，密度則發(fā)生顯著變化，極易實現(xiàn)混合物中萃取物的提取和分離。利用超臨界流體萃取技術，一般是使用流體作為萃取物的溶劑，使其進入超臨界狀態(tài)，然后與物料進行接觸，使其中的萃取物溶于流體中，進而實現(xiàn)萃取物與物料的分離，而后降低外在施加條件，如降低壓力或溫度，流體密度發(fā)生變化，溶解度降低，萃取物則很容易從流體溶劑中解析出來，從而實現(xiàn)萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術來實現(xiàn)物料萃取物的分離，在提取速率、萃取物兼容范圍等方面都非常優(yōu)異，而且外在條件是通過溫度或者壓強的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對流體密度、溶解度的控制，從而能夠有效地實現(xiàn)萃取物的分離，而且提取萃取物的純度非常高，對于化工生產(chǎn)來說非常重要。其次，流體溶劑的選擇一般選擇二氧化碳流體，這種低溫、無氧環(huán)境的操作可以有效地分離熱敏或容易氧化的物質(zhì)，此外，SCFE技術的實現(xiàn)，可以從固體或中液體中快速提取有效地萃取物成分，整個過程無污染、耗能少，而且對于有機物的分離提取和精致都有非常顯著的功效。

6總結

化學工程工藝是目前涵蓋冶煉、藥物生產(chǎn)、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)的專業(yè)學科，其實現(xiàn)的專業(yè)技術對于企業(yè)的生產(chǎn)來說具有非常重要的現(xiàn)實意義。在化學工程工藝中，常見的技術有綠色化工技術，該技術是從原材料、催化劑以及化學反應的過程中選取綠色無毒無公害的物質(zhì)和反應選擇性來提升化工的低污染率，分離技術則是通過蒸餾分離、膜分離等分流技術來實現(xiàn)的化工材料的分離，超臨界流體萃取技術則是采用超臨界流體對物料中萃取物的提取，通過改變外在條件來實現(xiàn)萃取物的提取，從而實現(xiàn)物質(zhì)分離。這些化學工程工藝都在為企業(yè)的生產(chǎn)、化工過程等起到非常重要的作用，為促進我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定了良好的技術基礎。

參考文獻:

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第4篇：綠色化學與工程范文

關鍵詞：化學工程；綠色化工技術；工藝

經(jīng)濟發(fā)展帶來的環(huán)境問題受到全世界人民的關注，各國的專家們都在尋找一條既可以發(fā)展經(jīng)濟又不會對環(huán)境造成重大污染的道路?；瘜W工程工藝中的綠色化工技術就是在這樣的形勢下產(chǎn)生發(fā)展而來的，綠色化工技術的重點在于綠色二字，其能夠充分溶解資源消耗時產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，對人類的可持續(xù)發(fā)展有極大的幫助。因此對于這樣的綠色化工技術的開發(fā)與應用是非常有意義的。

1關于綠色化工技術

綠色化工技術的作用是減少化學工業(yè)生產(chǎn)的過程中無形的或有形的給環(huán)境造成的污染，通過技術的創(chuàng)新和改造完善化學工業(yè)的生產(chǎn)和運作方法。如此一來，化學技術中使用的化學原料以及化學工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境的污染就會有所減少。而且在這一方法的應用下，化學工業(yè)在生產(chǎn)過程向空氣中排放的廢氣、向河流中排放的廢水中的有毒物質(zhì)就會減少許多。另外綠色化工技術在一定程度上將資源的回收利用程度提高了，減少了資源的浪費，從而對環(huán)境問題的解決有極大的益處。

2化學工程工藝中綠色化工技術的開發(fā)要點

2.1選用合適的化學原料

化學原料的性質(zhì)決定了整個化學工業(yè)的生產(chǎn)運作?；瘜W原料是化學工業(yè)發(fā)展的基礎，而且是污染的來源，因此重視化學原料的選取是重中之重。從源頭上控制污染，是快速有效解決環(huán)境污染問題的方法。值得注意的是，研發(fā)的新型的化工原料盡管是綠色無污染的，但是不可能讓化學工業(yè)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生絲毫環(huán)境污染的問題。從這一點無法避免的問題出發(fā)，現(xiàn)在的技術飛速發(fā)展，化學工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)著手研發(fā)更加清潔的原料，盡量選取那些沒有任何毒性或者是毒性較少的化學原料進行化學工業(yè)生產(chǎn)，逐漸降低化學藥劑的使用頻率，采用一些天然的植物或者是農(nóng)作物作為無毒害性材料，是一個不錯的選擇。

2.2選用綠色化學催化劑

化學工業(yè)的生產(chǎn)過程中經(jīng)常會用到化學催化劑加速化學反應完成整個化學生產(chǎn)，提高化學工業(yè)生產(chǎn)的效率。盡管可以帶來一定的經(jīng)濟效益，為社會積累財富，但是很明顯這種財富不會長久，因為化學催化劑給環(huán)境造成的污染非常大。因此研發(fā)出毒性低的化學催化劑降低有毒物質(zhì)的排放以及排放量，是當前化學工業(yè)生產(chǎn)的目標?？v觀現(xiàn)在的綠色化工技術行業(yè)，其關注點都在研發(fā)無毒化學催化劑上，爭取研發(fā)出的催化劑既可以加快化學反應又可以減少對環(huán)境的污染，努力朝著綠色化學催化劑的方向努力。依照現(xiàn)在的研發(fā)進度來看，烷基化固相催化劑這一種催化劑的研究成果較為可觀，實驗表明烷基化固相催化劑是沒有毒性的，對環(huán)境不會造成污染，可以推廣到化學生產(chǎn)工業(yè)中，有不錯的使用價值。但值得一提的是，烷基化固相催化劑這一類催化劑在研發(fā)過程中，研發(fā)人員要針對廢棄物的排放標準問題準備參考數(shù)據(jù)，盡量達到生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物也可以循環(huán)利用的效果，進而促進資源的利用率。

2.3選擇性強化化學反應

化學反應的選擇性也是綠色化工技術研發(fā)的重點，若是研發(fā)人員可以完善這一內(nèi)容，化學生產(chǎn)過程中產(chǎn)生物的提取會更加高效，也會更加便捷。也就是說強化化學反應的選擇性不僅可以讓化學工業(yè)的環(huán)境污染降低，還可以降低化學工業(yè)所需成本，如此一來還節(jié)約了資源。例如在石油開發(fā)這一類化學工業(yè)中經(jīng)常會選擇烴類選擇性氧化物，這一種氧化物會對環(huán)境造成嚴重的破壞，因為這種氧化物可以讓化學反應非常容易就出現(xiàn)明顯的氧化反應。由此可以知道，為了達到化學工業(yè)綠色生產(chǎn)的目的，減少環(huán)境污染，一定要選擇性強化化學反應。

3化學工程工藝中綠色化工技術的應用要點

3.1應用清潔生產(chǎn)技術

清潔生產(chǎn)技術的應用范圍有冶金、淡化海水、處理垃圾還有發(fā)電等，一般情況下都不會產(chǎn)生毒害性。正因為這種獨特的優(yōu)勢，在現(xiàn)代的化學工業(yè)中備受推崇。例如在海水淡化時，清潔生產(chǎn)技術可以將海水中鹽分分離，甚至可以分離海水中的其他物質(zhì)，使海水成為人們的生活用水。

3.2應用生物技術

生物化工中常常應用生物技術，在實際生活中應用的比較廣泛的是生物技術中膜化學技術。生物技術一般是通過將可再生的資源有效地轉(zhuǎn)化成可以為生產(chǎn)生活利用的化學品。例如常見的酶成分，這樣一種催化劑在化學反應中有非常好的效果，而且最好的一點是不會給環(huán)境帶來無法消融的廢棄物。

3.3應用環(huán)境友好型產(chǎn)品

環(huán)境友好型產(chǎn)品強調(diào)的是不影響環(huán)境和人類的生產(chǎn)生活，杜絕污染強度大的產(chǎn)品的使用。比如增加使用那些綠色汽油、燃料、能源，降低化學工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境和人類帶來的危害，逐漸提高資源合理利用，增加效率。

4結束語

經(jīng)過對化學工程工藝中綠色化工技術開發(fā)與應用的分析可以發(fā)現(xiàn)，這種技術可以減少對環(huán)境的污染破壞，提高資源再利用效率，以及提升資源溶解的程度，能推動整個行業(yè)的發(fā)展和進步。

作者:楊璐 單位:沈陽師范大學

參考文獻：

第5篇：綠色化學與工程范文

關鍵詞：發(fā)展；化學工程技術；優(yōu)化方案

化工行業(yè)的發(fā)展，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了翻天覆地的變化，而且在在科技時代下我國化工行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢良好，化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，為化學工程技術的更新?lián)Q代提供了堅實的基礎，同時為化工生產(chǎn)設備及實驗儀器的改進創(chuàng)造了技術條件。那么如何使化學工程技術在傳統(tǒng)技術的基礎上有所突破，需要將化學工程技術與計算機技術等先進的科學技術相結合。

一、化學工程技術的發(fā)展概述

（一）化學分離技術。化學分離技術先要對儀器進行分離強化，然后對生產(chǎn)技術進行分離強化。按照化學分離原理，經(jīng)強化的儀器和技術會變得更加精細，效率也會更高，而且進行化學分離后的生產(chǎn)原料可以將自身的化學能轉(zhuǎn)化成動能或熱能，同時還具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。然而，科學家將化學分離技術與現(xiàn)代信息技術有機結合，并研究信息技術與化學工程的應用原理，將現(xiàn)代信息技術運用到熱感技術的開發(fā)中，提升熱感設備的精密度。比如講新的控制方法加入傳統(tǒng)半透膜分離技術形成新型分離技術，該技術地應用極大地提高了分離速度和效率。

（二）綠色節(jié)能技術。在工業(yè)化程度日益加深的今天，人們對資源的需求量越來越大，對于不可再生資源而言，其面臨著能源枯竭的威脅，在該現(xiàn)狀下，綠色節(jié)能化學工程技術的研究和應用從根本上提高了能源的利用率。綠色節(jié)能化學技術是指采用高新技術使化學反應在進行的過程中不會對環(huán)境造成污染，并且有利于環(huán)境保護的綠色節(jié)能技術，其理念是在化學反應的過程中，采用化學技術減少或消除化學原料及溶劑對人類健康、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。

（三）超臨界技術?；瘜W反應技術中的超臨界反應指當壓力和溫度都在臨界點以上，物質(zhì)處于氣態(tài)和液態(tài)之間。這種超臨界狀態(tài)的液體在化學工業(yè)、生物工業(yè)、食品工業(yè)等有著廣泛的應用，尤其是在醫(yī)藥工業(yè)領域的應用更加廣闊。目前超臨界液體的諸多優(yōu)勢已經(jīng)給人們帶來了很多便利，其發(fā)展前景十分誘人，而超臨界化學技術是與超臨界液體相關的化學技術，化學界已經(jīng)將超臨界水氧化法成功應用到環(huán)境保護領域，但當前該技術還有待進一步完善和改進。

二、化學工程技術優(yōu)化的重要意義

（一）優(yōu)化產(chǎn)品結構?；谑袌鼋?jīng)濟不穩(wěn)定的特征，化工企業(yè)需要深刻剖析市場實際需求，對自身的產(chǎn)業(yè)結構進行調(diào)整和優(yōu)化，從而實現(xiàn)科學、合理的管理目標，為企業(yè)發(fā)展注入積極因素。通過運用全新的化學工程技術，使資源得到了優(yōu)化配置及合理應用，促進了產(chǎn)業(yè)結構的優(yōu)化調(diào)整，為社會提供了更多就業(yè)機會，推動社會經(jīng)濟的發(fā)展[1]。

（二）有利于提高企業(yè)的競爭力?？萍紩r代的大背景下，化工行業(yè)的市場競爭逐漸白熱化，為提高化工企業(yè)的競爭力及經(jīng)濟效益，需要提高員工的工作效率，因此需要借助于先進的化學工程技術，并結合化工企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，從而制定出科學、合理的發(fā)展策略，這是化工企業(yè)提升自身綜合競爭力的有效途徑。

三、對化學工程技術的優(yōu)化

（一）與信息技術的結合。信息技術的快速發(fā)展和廣泛應用，使得我國整體技術水平有了重大突破。就化學工程技術的研究未來而言，化學工程技術信息化程度會越來越高，化學工程技術要想實現(xiàn)優(yōu)化升級，就要與信息技術進行完美結合?；瘜W工程技術的研究需要計算機信息技術作為支撐，化學工程與信息技術相結合可以提升技g的精確性，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的生產(chǎn)應用。比如在CO2傳感器、溫度傳感器以及濕度傳感器技術方面，將化學工程技術與計算機信息技術結合起來，使控制系統(tǒng)的反應更加靈敏。

（二）與系統(tǒng)工程的結合。因為物質(zhì)本身的復雜性，導致化學變化也相對復雜，因此，化學研究不能只停留在對一般物理、化學特性上，要深入物質(zhì)結構，探究其構成和變化原理?；瘜W工程技術的研究方向不斷拓寬，需要從根本上簡化化學工程技術研究過程，與系統(tǒng)結構工程結合能夠?qū)嶒灢僮骱突瘜W理論知識相結合，通過計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，簡化物質(zhì)結構研究內(nèi)容，為化工研究提供更加成熟的分析條件。

（三）加大對綠色化學技術的研究力度。環(huán)境是國際性問題，目前，我國投資于環(huán)境保護和改善的資金越來越多，而且更多的群體也參與到環(huán)境保護的工作中，此時綠色化學技術應運而生，由于綠色化學技術既能夠降低能源的消耗量，又能提高能源的利用率，還能減少污染物的排放，該技術具有經(jīng)濟、社會、環(huán)境三重效益，因此未來的發(fā)展前景會更加廣闊。

（四）強化化學工程基礎的應用研究。在發(fā)展化學工程技術時，除了要緊跟科技發(fā)展的前沿外，還要對必要的基礎應用展開研究?；A應用研究投資大、研發(fā)時間長，短期內(nèi)很難看到經(jīng)濟效益，但是從長遠利益出發(fā)，為了化學工程技術的可持續(xù)發(fā)展，必須加強基礎應用研究。另外，在引進外來先進技術時，要注意消化吸收其中的基礎技術，做好技術儲備工作。

四、結語

總而言之，化學工程技術的研究是現(xiàn)代化學工程研究體系中的關鍵部分，在新型化學分離技術及綠色技能技術被人們接受及應用的同時，工業(yè)信息化發(fā)展的現(xiàn)狀對化學工程技術提出了新要求和新標準，所以，在未來化學工程技術的發(fā)展和應用中，要結合現(xiàn)代科學技術，實現(xiàn)化學工程技術的升級和革新。

第6篇：綠色化學與工程范文

【關鍵詞】綠色化學技術；環(huán)境污染；治理；應用

引言

在二十一世紀，如何有效預防環(huán)境污染，確保生態(tài)環(huán)境持久平衡發(fā)展，是人類面臨的重大難題，生態(tài)環(huán)境的破壞已經(jīng)達到了難以恢復的程度。針對我國當前國情，應當適當放慢經(jīng)濟增長速度，將環(huán)境治理作為國家政府工作的重點。綠色化學是一門新型的化學種類，對污染物的處理基本實現(xiàn)了零排放，零污染，實現(xiàn)了廢物的最少排放。就目前形式來看，綠色化學技術有著十分廣闊的發(fā)展前景，國家政府需要加大研究力度，將綠色化學技術在全社會范圍內(nèi)廣泛推廣開來。

1 綠色化學技術簡介

綠色化學是指在設計研究過程中沒有或者只有盡可能小的環(huán)境負作用的、且在技術上、經(jīng)濟上具有著很強可行性的化學品或者化學過程的學科，通俗具體地講，綠色化學就是利用化學的技術方法來減少消滅那些對人類健康、環(huán)境安全和生態(tài)過程有害的產(chǎn)物。所以綠色化學又叫做環(huán)境無害化學、清潔化學或環(huán)境友好化學。綠色化學是實現(xiàn)污染預防的基本和重要的科學手段，包括合成、催化、分析等許多化學領域的內(nèi)容。綠色化學的主要目標是實現(xiàn)有毒有害物質(zhì)的零產(chǎn)生，零使用，是一門能夠在源頭上阻止污染的化學門類。

2 綠色化學技術的種類

總的概括，綠色化學技術主要包括以下幾種類型：

（1）生物技術。生物技術主要包括基因工程、細胞工程、酶工程和微生物工程，其最大特點在于能充分利用生物質(zhì)資源，節(jié)約能源，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，并且實現(xiàn)一般化工技術難以實現(xiàn)的化工過程。

（2）膜技術。膜技術通常包括膜分離技術和膜催化技術。膜分離技術包含微濾、超濾、滲析、電滲析、納濾和反滲透、滲透蒸發(fā)、液膜等。膜分離技術具有成本低、能耗少、效率高、無污染、可回收有用物質(zhì)等優(yōu)點；膜催化反應可以“超平衡”地進行，提高反應的選擇性和原料的轉(zhuǎn)化率，節(jié)省資源，減少污染。

（3）催化技術。催化劑是化學工藝的基礎，是使許多化學反應實現(xiàn)工業(yè)應用的關鍵，酶的催化效率通常比無機化學催化劑高成百上千被，酶催化反應溫和，控制比較容易，且環(huán)境污染小。

（4）高級氧化技術。高級氧化技術主要包括紫外線法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等，將有機污染物進行氧化分解，完全轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

（5）超聲波降解技術。超聲波使液相分子瞬間爆炸，產(chǎn)生強大的沖擊力，使所有的有機物在空化氣泡內(nèi)發(fā)生化學鍵斷裂、高溫分解或自由基反應而使廢水中的有機污染物降解。

（6）等離子體技術。等離子體由最清潔的高能粒子組成，不會造成環(huán)境污染，對生態(tài)系統(tǒng)無不良影響，加上等離子體反應迅速，反應完全，使原料的轉(zhuǎn)化率大大提高。

（7）微波技術。微波技術能夠大大加快化學反應速率，縮短反應時間，而且操作簡單方便，產(chǎn)率很高。

3 綠色化學技術的特點

綠色化學技術的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）綠色化學技術從源頭上有效防止了污染，最大限度的減少了污染的排放，甚至實現(xiàn)了零排放，采用的是無毒無害的原材料。

（2）綠色化學技術需要在無毒、安全無害的反應條件下進行化學反應，對反應條件的要求比較高。

（3）綠色化學反應所產(chǎn)生的物質(zhì)對于自然環(huán)境是無污染的，能夠有效地提高資源能源的循環(huán)利用效率。

4 綠色化學技術在環(huán)境污染治理中的應用

4.1 綠色化學技術在大氣污染治理中的應用

大氣中的SO2 主要來自煤中含硫物經(jīng)燃燒產(chǎn)生的產(chǎn)物，綠色化的煤炭生物脫硫技術是今后脫硫技術的發(fā)展方向。常用煤炭生物脫硫方法有生物浸出法、表面處理浮選法和微生物絮凝法等。將煤炭生物技術與非生物乳化技術相結合，提出煤炭脫硫的生物非生物綜合新技術，可縮短脫硫時間。在微生物菌種方面在基礎研究方面，一方面在采用馴化傳統(tǒng)菌種，另一方面還積極研究利用遺傳學技術，對脫硫微生物進行改良。

4.2 綠色化學技術在固體廢棄物污染治理中的應用

當前我國城市固體垃圾的處理主要是以無害化填埋和焚燒的方式來進行，無害化填埋對于土地資源來說是一個十分巨大的浪費，而且會嚴重污染土壤環(huán)境，而焚燒則會產(chǎn)生大量的有害氣體，如果不能處理好，將會造成對環(huán)境的二次污染。當前通過采用固體廢棄物電力氣化技術，能夠有效解決固體廢棄物污染問題，而且運行成本較低，能夠節(jié)約大量的資金，還能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用。

針對白色污染問題，通過燃燒等方法的處理會造成對空氣環(huán)境的污染，將綠色化學技術應用到塑料生產(chǎn)過程中，改善塑料結構，實現(xiàn)可降解生物塑料的生產(chǎn)是未來發(fā)展趨勢。

4.3 綠色化學技術在水污染治理中的應用

工業(yè)污水和城市生活污水是最重要的水環(huán)境污染源之一，利用綠色化學理念，實現(xiàn)對污水的零排處理，是未來的發(fā)展趨勢，當前我國自主研發(fā)的熱水鍋爐零排污技術在對污水處理的過程中有效地避免了可再生廢鹽水、煮爐水、沖洗水等廢水的排放，實現(xiàn)了廢水處理零排放。在對化學實驗廢液進行處理時，利用綠色化學技術，能夠?qū)U液進行有效中和，產(chǎn)生易處理、無污染的生成物，有效地減少了對環(huán)境的污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥化肥對于自然水體的污染也十分地嚴重，通過采用新型的綠色農(nóng)藥，比如生物農(nóng)藥、光活化農(nóng)藥、現(xiàn)代化學農(nóng)藥等，在保證使用效果的前提下能夠有效地減少環(huán)境污染，改善當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

5 結束語

針對當前我國環(huán)境污染日益嚴重的狀況，需要采取必要的治理措施，來改善自然環(huán)境，綠色化學技術以其獨特的優(yōu)勢，在未來環(huán)境污染治理中會有很廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻：

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第7篇：綠色化學與工程范文

【關鍵詞】綠色化學 化學化工業(yè)

綠色化學是20世紀90年代國際化學領域興起的領域性革命，其主要強調(diào)節(jié)約自然、防止污染。受經(jīng)濟發(fā)展程度的影響，近代中國一直強調(diào)以工業(yè)帶動第一、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，長期的工業(yè)化發(fā)展大大降低了國家的各種能源的儲備量，且對環(huán)境造成了極為嚴重的影響。自綠色化學革命以來，我國也逐漸將其引入到國家相關的化學化工業(yè)發(fā)展的指導思想體系中來，且相關院校也將綠色化學教育作為化工等專業(yè)教學的重點方向，以為我國化化學工業(yè)的綠色生態(tài)化發(fā)展培養(yǎng)出更多優(yōu)秀人才。

一、綠色化學的基本原理

綠色化學即指通過各種作用實現(xiàn)化學物質(zhì)反應后的污染“零排放”，其要求發(fā)展中遵循防止廢棄物的產(chǎn)生、從污染源入手制止污染；遵循以最大的限度將參加反應的原子出成為最終的產(chǎn)物的原子經(jīng)濟性；確保設計、合成、催化等各道工序的無毒無害化反應；研究可降解的化學品，減少不必要的資源浪費等。綠色化學的原理為實現(xiàn)節(jié)能、減排、綠色、無污染的可持續(xù)發(fā)展提供了一條科學的發(fā)展路徑。

二、發(fā)展綠色化學化工業(yè)的重要意義

（一）綠色化學化工業(yè)的發(fā)展可以降低環(huán)境污染，營造更健康的生活環(huán)境

傳統(tǒng)化學工業(yè)發(fā)展中會造成嚴重的水、固體廢棄物、噪音等污染，嚴重影響人們的身心健康。綠色化學化工業(yè)強調(diào)的是從污染源進行根本的制止，以最先進的技術加大各種能源作用時的利用率，減少各種能源的未充分反應而造成的污染；加大廢水、廢棄物的加工處理工序，禁止污染物的排放。以化學工業(yè)發(fā)展中對二氧化硫和二氧化碳的利用程度，二氧化硫漂浮到空氣中會酸化空氣，容易引起酸雨等危及人、動植物健康的現(xiàn)象，而二氧化碳是引起全球氣候變暖的罪魁禍首，化學工業(yè)中引入兩種氣體時要強化對其的封閉性控制，確保其在反應的過程中不會泄露。有毒有害物質(zhì)的精細化處理、防止各種污染為人們的正常生活創(chuàng)造了更為舒適的居住環(huán)境，有利于人們的身心健康。

（二）綠色化學化工業(yè)強調(diào)資源的充分利用，極大的降低了生產(chǎn)成本

綠色化學化工業(yè)在工具的選擇上強調(diào)其循環(huán)利用功能，這樣各種資源的利用率就達到了90%――100%，降低了廢棄物排放對環(huán)境的影響外，節(jié)約了生產(chǎn)生本的投入，為化學工業(yè)的發(fā)展省卻了一筆不小的生產(chǎn)成本。省卻的生產(chǎn)成本可以進行更為科學嚴謹?shù)幕瘜W工程試驗，從而又推進了綠色化學化工業(yè)的進一步發(fā)展。

（三）綠色化學化工業(yè)在一定程度上可以避免不必要的自然災害

諸如滑坡、泥石流、地震等地質(zhì)災害的發(fā)生主要原因雖是自然因素，但經(jīng)濟社會發(fā)展中對各種資源的不合理的開采、各種對自然環(huán)境有影響的工程施工在一定程度上講都是災難發(fā)生的誘因。綠色化學化工業(yè)的發(fā)展大大降低了對各種自然能源的開采和利用，社會發(fā)展對自然環(huán)境的依賴程度降低，將引發(fā)地質(zhì)災害的人為誘因降到最低值。

三、綠色化學化工業(yè)的發(fā)展前景

（一）綠色化學取代不可再生能源的消耗

當前有機化學品的主要成分來自于不可再生的能源，如煤和石油，降低了能源的儲備量之外還對環(huán)境造成嚴重的污染。綠色化學化工業(yè)正在極力研制從可再生的地質(zhì)能源和生物能源中汲取有效的成分以取代對不可再生能源的消耗。綠色的能源將成為未來社會發(fā)展的主要能源來源，有利于發(fā)展的可持續(xù)性。

（二）綠色化學革新制藥領域

目前化學制藥是我國重要的醫(yī)藥用品的來源，但化學制藥工業(yè)發(fā)展中存在化學藥品的品種多且更新快、制藥過程的化學品反應步驟多、對制藥的各種原材料的需求量大等狀況，廢水、廢氣、固體廢棄物的排放量巨大，環(huán)境污染嚴重。且各種藥品都是用化學品配置而成，含有不同程度的有毒成分，印證了“是藥三分毒”的說法，人們長期的服用化學藥品，對其身體各器官均會造成不同程度的損傷。綠色化學制藥中雖仍采用各種化學物質(zhì)，但由于提煉技術的更新，大大加大對有毒有害物質(zhì)的提取程度，既降低了藥品對人體的傷害，也強化了制造工藝的原子經(jīng)濟性。

（三）高效可降解材料作用于社會發(fā)展的各個領域

塑料袋、塑料管等塑料制品是一種難以降解、難以腐蝕的物質(zhì)，其對自然環(huán)境的影響非常嚴重，綠色化學的普及后可以強化對生物、光等降解高分子的利用，加強對高效降解材料的研發(fā)。高效降解材料可以利用于塑料袋等生活用品的普及中，也可以利用到生物醫(yī)學材料等領域，為人類造福。

（四）綠色化學化工業(yè)推進二次利用工程建設

生活中不可避免的會產(chǎn)生各種生活垃圾，生活垃圾的不合理處理便會對人們生活造成一定的影響，因而隨著綠色化學化工業(yè)的發(fā)展各種科學處理并循環(huán)利用垃圾的方法逐漸全面化，無論是生活垃圾和建筑垃圾，均可以通過有效的途徑進行處理。這樣經(jīng)過處理的垃圾被正常投入到利用中后便成為一種資源，這種資源與其他不可再生能源不同，后者只會越來越少，而其會隨著生活的發(fā)展而不斷的增長。綠色化學化工業(yè)對垃圾的處理和利用便推動了廢棄物的二次利用，為社會節(jié)省發(fā)展成本的基礎上降低了各種生活垃圾對人們的生活和自然環(huán)境的影響。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會各方面的發(fā)展，原有發(fā)展模式的弊端愈加明顯，制約著社會可持續(xù)發(fā)展的步伐。而綠色化學化工業(yè)對緩解資源緊缺、改變?nèi)找鎼夯沫h(huán)境問題有積極的影響，且其可以極大的提升人們的生活質(zhì)量，對保障人民和國家發(fā)展安全做出巨大的貢獻。本文根據(jù)綠色化學的基本原理，分析并總結了發(fā)展綠色化學化工業(yè)的重要意義及其發(fā)展前景，呼吁政府、企業(yè)和個人加大對綠色化學化工業(yè)的關注和研究力度，以推進社會的可持續(xù)發(fā)展建設。

參考文獻：

[1]劉珊珊.實行綠色化學工業(yè) 促進社會可持續(xù)發(fā)展[J].商情，2013，（25）.

第8篇：綠色化學與工程范文

關鍵詞:綠色化;有機化學實驗;教學模式

1引言

有機化學實驗是應用化學、化學工程、輕化工程、生物科學、食品科學、材料化學、動物科學、水產(chǎn)養(yǎng)殖等理工科專業(yè)一門重要的基礎課，也是培養(yǎng)學生科學思維、動手操作和科研創(chuàng)新能力的重要組成部分。隨著環(huán)境污染問題的日益加劇，人們的環(huán)保意識逐漸增強，實驗教學中的污染問題逐漸受到大家的關注。在有機實驗教學當中，每天會有大量的廢液、廢氣、廢渣未經(jīng)處理直接排放出去，不僅對環(huán)境造成了嚴重的危害，同時也造成了嚴重的資源浪費［1-3］。因此，如何減少實驗教學環(huán)節(jié)當中的排放和污染，實現(xiàn)有機實驗教學綠色化改革，是我校乃至全國高校迫切需要解決的問題［4-9］。為此，對有機化學實驗教學內(nèi)容和安排進行了初步改革，對綠色化有機化學實驗教學進行了探索。

2實驗教學過程中培養(yǎng)學生綠色化學意識

實驗室教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生綠色化學理念和意識的最關鍵的環(huán)節(jié)［10］。在實驗教學過程當中讓學生意識到化學實驗的必要性與危害性，養(yǎng)成良好的實驗習慣，培養(yǎng)學生綠色化學理念，提高學生的綠色環(huán)保意識。要求在學生實驗之前，認真預習實驗內(nèi)容與步驟，查閱資料掌握所用試劑、藥品、催化劑的基本性質(zhì)，意識到其對身體健康及社會的危害性。培養(yǎng)學生良好的實驗操作習慣和安全意識，規(guī)范學生基本操作，減少和避免取樣過程中樣品的揮發(fā)、泄露和灑落。實驗之后，引導學生對每次產(chǎn)生的廢液、廢氣、廢渣按照要求進行分類回收處理，杜絕亂丟亂放的不良習慣。

3合理安排實驗內(nèi)容與順序，開設串聯(lián)反應和多步反應

傳統(tǒng)有機實驗是孤立的單個實驗，實驗的目的就是為了合成某個化合物，而且所合成的化合物沒有實際用途，其處理和排放都會對環(huán)境帶來負面的影響。我們通過合理的設計實驗內(nèi)容和調(diào)整實驗順序，將單個的實驗內(nèi)容串聯(lián)成一個系列，或者開設多步反應，既能使得學生掌握基本實驗操作技能，又使得每步反應產(chǎn)物都能用于下一個或者下一步反應，前一實驗的產(chǎn)品成為后一制備實驗的原料，提高藥品的利用率。減少了藥品購置成本，同時也減少了污染和排放。酯化反應是必須掌握的基本實驗操作之一。在實驗當中我們開設了苯甲酸乙酯的制備實驗，此實驗以濃硫酸為催化劑，苯甲酸和乙醇為反應原料。我們有計劃地安排苯甲酸的制備、純化實驗，將實驗系統(tǒng)有機地串聯(lián)起來，鞏固和加強各實驗之間的聯(lián)系，掌握各官能團之間的轉(zhuǎn)化方法，實現(xiàn)教學效果和綠色環(huán)保的雙贏。我們首先安排苯甲醛的歧化反應，在堿作用下，苯甲醛發(fā)生歧化反應得到苯甲醇和苯甲酸，掌握和理解了歧化反應的原理及其應用。將得到的苯甲醇用于微波條件下高錳酸鉀氧化制備苯甲酸，掌握和鞏固醇的氧化反應內(nèi)容。前面兩種反應所得到的苯甲酸一起用于苯甲酸的重結晶實驗，不僅將所有的苯甲酸得以回收，同時掌握和理解了采用重結晶提純固體化合物的方法和原理。將重結晶所得到的苯甲酸純品繼續(xù)用于苯甲酸乙酯的制備實驗，實現(xiàn)了苯甲酸的回收利用，減少了其排放導致的污染，實施方案如圖1所示。仲醇、叔醇主要采用格氏試劑與醛酮反應進行制備，其制備過程涉及諸多基本操作技能。我們開設了2-甲基-2-己醇的制備實驗，采用丁基溴化鎂格氏試劑與丙酮進行反應，再水解得到目標產(chǎn)物。因此我們先開設正丁醇制備正溴丁烷的實驗，在正丁醇與溴化鈉和濃硫酸進行反應得到正溴丁烷。將得到的正溴丁烷進行純化、干燥后用于丁基溴化鎂格氏試劑的制備，最后與丙酮反應、水解得到目標化合物。如圖2所示，整個串聯(lián)化實驗過程中，掌握了格氏試劑的制備方法和無水實驗操作原理和技能，避免了正溴丁烷的排放和處理，同時掌握和鞏固了三級醇的制備方法。多步驟反應的開設是本科有機實驗當中必不可少的環(huán)節(jié)，通過多步驟實驗的訓練，能夠進一步鞏固學生實驗基本操作，提高實驗操作技能，提升實驗教學質(zhì)量，減少和避免廢棄物的排放。局部麻醉劑對氨基苯甲酸乙酯的制備實驗涉及四步反應，如圖3所示。第一步反應是將對甲苯胺用乙酸酐處理將其轉(zhuǎn)變成相應的酰胺，避免在氧化過程中氨基被氧化。第二步是將對甲基乙酰苯胺中的甲基氧化成相應的羧基，得到相應的羧酸鹽。第三步是將得到的乙酰氨基苯甲酸鹽進行水解酸化得到對氨基苯甲酸，最后是將對氨基苯甲酸在濃硫酸催化下與乙醇發(fā)生酯化反應得到對氨基苯甲酸乙酯。整個反應過程涉及到氨基的保護，芳烴側(cè)鏈的氧化，酰胺的水解及酯化反應，操作涉及步驟多，知識覆蓋面廣。長鏈烷基苯及其衍生物是重要的藥物、光電材料及液晶材料中間體，長鏈烷基苯不能通過傅克烷基化直接進行制備，需要先傅克?；雽孽；?，再采用黃明龍還原法還原得到，具體制備路線如圖4所示。這種教學模式使得每個每步反應產(chǎn)品都能得到回收利用，減少了藥品購買開支和廢棄物的處理與排放，也對學生操作要求更高。雖然是單個的實驗，但一旦實驗失敗、產(chǎn)品量不足或產(chǎn)品純度不夠，后續(xù)實驗可能無法進行，使得學生必須認真規(guī)范地對待每一個每一步實驗。同時將所學理論知識系統(tǒng)地串聯(lián)起來，充分調(diào)動了學生實驗操作的積極主動性、探索性和嚴謹性，培養(yǎng)和增強了學生綠色環(huán)保意識。

4結束語

綜上所述，通過綠色化有機化學實驗教學模式的實施的嘗試，培養(yǎng)了學生的綠色環(huán)保意識，減少和避免了廢棄物的排放對環(huán)境的負面影響，同時在保證教學質(zhì)量的同時，進一步激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維能力和積極主動性。在今后的實驗教學中，將結合教學形式、內(nèi)容進一步不斷研究和探索綠色化實驗教學方法，從源頭上杜絕污染物的排放，徹底實現(xiàn)有機化學實驗的綠色化。

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第9篇：綠色化學與工程范文

1 綠色科技能有效減少溫室氣體的排放

目前主要造成溫室效應的氣體是二氧化碳，從工業(yè)革命以前人們開始應用含碳類的能源物質(zhì)開始，無論是科技生產(chǎn)還是工業(yè)生產(chǎn)，知道現(xiàn)代的科技，即便是已經(jīng)開始了全球化的大生產(chǎn)，每年都會由于生產(chǎn)而產(chǎn)生數(shù)十萬噸的co2，這些氣體被愛芳到大氣中，就是造成溫室效應禪城的最根本的原因。而過去并未有相本文由收集整理應的法律法規(guī)對此類問題進行規(guī)范，因此很長的一個時期，工廠對大氣的這種破壞是無需承擔任何責任的。

目前針對這一問題，很多化工企業(yè)都開始積極的開展新的技術，通過利用新技術以改善高co2氣體排放的現(xiàn)狀，隨著投入的加大，這種現(xiàn)象得到了有效的控制。甚至目前已經(jīng)在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以達到利用二氧化碳作為原料進行生產(chǎn)，以此降低其排放量。比如，尿素的生產(chǎn)過程中，化工企業(yè)就可以再生產(chǎn)中將co2進行收集通過一些反應進行利用。這一工藝每年就可以減排數(shù)十萬噸的二氧化碳。

2 海水淡化預處理中綠色科技的應用

水是生命源泉，無論是生活還是生產(chǎn)，最基礎的生存都離不開水。水作為社會發(fā)展的基礎資源，本身有具有著有限性，尤其是淡水資源。而隨著社會以及經(jīng)濟的發(fā)展，淡水資源曾經(jīng)的利用毫無章法和度，因此世界開始面臨了淡水危機這又一環(huán)境問題。中國雖然地大物博，但是相對于整個世界而言，是淡水資源最缺乏的國家之一，因此就需要尋找到可以解決這一難題的有效途徑，海水的淡化技術的產(chǎn)生和應用不得不說是成為了解決這一問題的有效途徑。海水淡化技術在初期研發(fā)階段的應用成本較高，只有少數(shù)發(fā)達國家才有技術以及資金使用，稱得上是奢侈技術，但是隨著科技的發(fā)展，海水淡化的應用成本隨之降低，其開始作為一種普通技術為一些發(fā)展中國家引用并應用。

淡化海水本質(zhì)上就是通過一些物理方法或者是化學方法將海水中的鹽分以及水分進行相互分離的過程。在對海水進行淡化的過程中不會對環(huán)境造成任何不良的影響，并且獲取海水對生態(tài)也沒有造成結構上的破壞，這一點和目前我國提出的可持續(xù)發(fā)展的思想十分吻合，即滿足了自身的需要，同時也給后代留下了能夠發(fā)展的資源以及環(huán)境。這一點就符合了綠色科技的基礎理念，所以海水的淡化中的一個重要環(huán)節(jié)就是綠色化學工藝的應用。而將這種綠色科學的理念同化工相互聯(lián)系的過程實則就是現(xiàn)代化工發(fā)展的重要方向之一。氫氧化鎂在海水的預處理淡化中產(chǎn)生，這種物質(zhì)不但環(huán)?？煽?，并且成本較為低廉，具有簡單的操作工藝，同時不會造成換進的二次污染，在海水的淡化效果上又十分的明顯，因此應用前景十分廣闊。

3 傳統(tǒng)香精香料生產(chǎn)中的綠色化工的應用

香精香料不僅僅是我國日常添加劑之一，同時在國際市場上也是我國進行進出口的貿(mào)易組成主要內(nèi)容。作為日?；瘜W產(chǎn)品之一，香精香料也受到了經(jīng)濟危機的影響，由于這種影響的逐步加深，經(jīng)濟蕭條的狀況開始蔓延整個世界，因此，隨著這一影響的加深，我國在香料香精的出動中，由于訂單的減少，受到了一定程度的打擊。

在深入地調(diào)查我國香精香料產(chǎn)品出口訂單銳減現(xiàn)象的原因之后，不難發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品中有害雜質(zhì)含量超標，是其真正并且主要的原因。造成有害雜質(zhì)含量超標的原因則在于生產(chǎn)工藝方面的缺陷。例如提取原料的成分在產(chǎn)品中有殘留以及包裝材料的使用不當?shù)仍?。其中，提取原料的成分在產(chǎn)品中的殘留的問題，可以通過研究和開發(fā)新的提取技術來改變。包裝材料使用不當?shù)膯栴}，則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度，督促生產(chǎn)商家和企業(yè)反復試驗，選取符合有害雜質(zhì)含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產(chǎn)品的優(yōu)勢方面，不斷加強新技術的研究和其在實際生產(chǎn)中的應用，才能夠滿足生產(chǎn)出高質(zhì)量、低能耗的香精香料產(chǎn)品的要求。

4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進

傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)，給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質(zhì)基礎和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是呢，又由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)過后的殘余物中，存在著大量的有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調(diào)。這樣，就又阻礙了社會經(jīng)濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀，面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇，成為了歷史的必然。