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綠色化學與技術

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綠色化學與技術

綠色化學與技術范文第1篇

關鍵詞:化學工藝;綠色化工;技術應用要點

0引言

近年,社會公眾的環保意識逐步地提升,國家也大力地倡導在社會中發展綠色經濟,建立友好型的工藝技術。在這種背景下,綠色的化工技術就被研發出來,其中綠色技術更多的是指在傳統的化工產品生產期間,減少對外界環境的污染,降低資源的消耗,實現技術的可持續發展。

1綠色化工技術的重要性分析

化工企業在生產化工產品期間,應用綠色技術來避免生產過程給外界環境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗,使用節能環保的材料,這樣才能夠使公司在激烈的化工市場中,獲得獨特的競爭優勢。從原材料運輸到工廠,然后再將原材料運輸到生產線上,在各作業環節加強控制,使化工產品的生產走向環保化。利用零污染、低耗能的技術,來減少污染物的排放,進而全面提高化工企業內部的制造技術水平。在印刷和藥物的生產領域中,都會應用一些綠色化工技術,此時該技術就為國內的化工行業指明了未來的發展方向。

2綠色化工技術在化學工程中的應用分析

2.1合理地選擇催化劑

在化工產品的生產領域中,使用大量的催化劑(如圖1所示)會顯著地提高化學反應的效率,進而加快化工產品生產的速度,可以明顯提高整個化工產品的經濟效益。因而,化工企業應該根據實際的化學反應狀況,以及根據生產出來的化工產品特性,來選擇催化劑。此外,還要避免化工產品所形成的副產物被隨意地丟棄、排放,而造成化工產品的副產物危害到外界的環境。此時,要重點去管控好催化劑的使用,應用一些無毒無害催化劑。在此基礎之上,還要加強對各廢棄物排放管控,應該結合實際的要求,來選擇催化劑材料,選擇毒性不大,而且危害程度較低的材料,才能夠保證化工產品的生產綠色化。

2.2應用沒有污染的化工原材料

科學地選擇化工材料是降低化工污染的一個有效的方法,通常情況下,社會公眾都會認為化學合成物大多都是化工原料,并且認為大多數的化合物都有毒性,會對人體產生較大危害。隨著近年國內科技技術的飛速發展,一些化工原料被研制出來,有些化工原料是從農作物和植物中提取出來,它可以替代化學的合成物,來充當化學產品的制劑。因而,選擇危害較小、綠色環保材料,從源頭上去抑制化工的污染。在生產期間,確保化學制劑使用合規,避免使用那些毒害較大、污染較大的化學藥品。

2.3科學選擇化學反應

在化工產品生產期間,要求能夠使用一些高效的化學反應,才能夠提高化學反應效率。通常化學反應都會產生副產物,而對外界環境帶來污染破壞。此時,公司要綜合考量化學反應經濟性和環保性,來實現降低污染的目的,這也是當前綠色技術的一個重要組成和應用的目的。公司綜合考慮經濟成本、經濟效益和污染問題,應用合理的化學反應方法,來實現控制化工污染的目的。

3綠色化工技術的應用分析

3.1應用清潔的生產技術

化工企業應用比較清潔的技術,能夠有效地減少生產過程的污染,例如,通過一定的處理設備,來降低化工產品的粉塵、廢氣,對廢棄物進行回收利用,這樣會實現資源的高效使用,也能夠減少固體垃圾的產生。當這些化工的污染物進入到地下水和土壤中,會擴大污染的范圍。有些工廠內部有大量的懸浮顆粒物的粉塵,這些粉塵就會形成粉塵污染,空氣中的固體離子增多,當吸入到人體內部會直接導致心肺病的產生。因而,要科學地處置生產現場的粉塵和廢棄物,來實現環保生產的目的。

3.2應用生物技術

將新型生物技術運用到化學制品的制造中,例如可以運用基因工程技術、生物技術和細胞工程技術,利用生物體內部所產生的生物酶,來作為化學反應的催化劑。將生物化工的合成技術作為當前化工產品的一個主流技術,可以實現綠色生產的目的。生物技術中的膜技術是仿生學的一個重要技術組成,它也可以實現再生資源的循環利用,來形成化學品。綠色的生物技術需要從動植物內部提取相應的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物經過數萬年的生物化學反應,而形成的能源原料。在當前的一些化學反應中,會使用生物酶作為催化劑,這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學試劑的效率,這樣生物酶作為催化劑,可以實現環保生產、無污染生產的目的。并且化學的反應比較溫和,形成的副產物對外界環境危害較小。

3.3利用友好型的環保產品

在化工生產過程中,產生的污染物會直接影響到人們的日常生活。因而,在使用環保產品期間,要盡量地避免使用那些高污染的產品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油,這些生物材料的生產制造不會對外界產生較大的污染。同時,生物酒精汽油燃燒時對外界的環境破壞力度較小,有些化石燃料內部有大量的硫化物,在燃燒之后,會產生二氧化硫,會直接危害到大氣的平衡,以及會給國內的大氣帶來破壞。社會公眾平時會使用一些塑料的產品,塑料的包裝袋,這些塑料袋的使用會給人們的生活帶來便捷。當人們使用完了之后,就會將這些塑料袋隨意丟棄,塑料袋難以分解,分解時間會長達數百年,會給社會環境帶來極大的影響,也會形成大量的固體廢棄垃圾。因而,需要對現有的化工技術進行轉型升級,生產一些環保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供為大眾使用。例如,化工產品生產單位將其經營的重心轉移到綠色產品生產上,大量的使用農作物植物,作為原料的提取材料。在生產期間,可以使用甘蔗來提取乙醇,作為稀有的原料物質。

3.4清潔生產技術的應用

當前國內的清潔生產技術已經被應用到金屬冶煉,海水淡化等各個行業中,應用的清潔技術生產的有害物質不多,而且清潔技術會直接將廢棄物排放控制在環保的要求標準內。在海水淡化工程中,應用環保清潔的方法,來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品,社會對于淡水需求量較大,然而國內淡水資源卻偏少,這是利用海水淡化技術,為人們提供豐富的淡水資源。在生產淡水期間,利用環保型的化學制劑,來提純淡水、蒸餾淡水,這種化學試劑的危害都較小。

3.5優化改善現有的化工工藝流程

在化工產品生產期間,企業要轉變現有的生產方式,改變過去僅僅依靠一個裝置給各個設備供熱的模式,可以給廠房的頂層安裝太陽能電池板,來利用太陽能為化工生產線提供電力來源。此時,化工產品的生產單位也可以購置余熱的收集裝置,利用該裝置,可以將生產線上的各類熱收集。然后,對這些能量進行轉化,進一步地轉化為電能,來為生產線進行循環的使用。

在生產化工產品期間,也可以利用電機驅動的方式,來作為生產線的電力來源。應用變頻的電動機,會降低電能消耗,有些電機在開機時浪費的能源較多,此時應用變頻電機控制電機中的頻率,來減少電力能源的浪費消耗,也能夠使整個生產線變得更加穩定。在生產環節中,會產生許多化工副產物,這些副產物對外界環境有一定的污染。但是通過將這些副產物的回收利用,可以提高公司的經濟效益。

綠色化學與技術范文第2篇

【關鍵詞】綠色化學技術;環境污染;治理;應用

引言

在二十一世紀,如何有效預防環境污染,確保生態環境持久平衡發展,是人類面臨的重大難題,生態環境的破壞已經達到了難以恢復的程度。針對我國當前國情,應當適當放慢經濟增長速度,將環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了零排放,零污染,實現了廢物的最少排放。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境負作用的、且在技術上、經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、環境安全和生態過程有害的產物。所以綠色化學又叫做環境無害化學、清潔化學或環境友好化學。綠色化學是實現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容。綠色化學的主要目標是實現有毒有害物質的零產生,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資源,節約能源,實現清潔生產,并且實現一般化工技術難以實現的化工過程。

(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、液膜等。膜分離技術具有成本低、能耗少、效率高、無污染、可回收有用物質等優點;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化率,節省資源,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工業應用的關鍵,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,產生強大的沖擊力,使所有的有機物在空化氣泡內發生化學鍵斷裂、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,不會造成環境污染,對生態系統無不良影響,加上等離子體反應迅速,反應完全,使原料的轉化率大大提高。

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

4 綠色化學技術在環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燃燒產生的產物,綠色化的煤炭生物脫硫技術是今后脫硫技術的發展方向。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境,而焚燒則會產生大量的有害氣體,如果不能處理好,將會造成對環境的二次污染。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,能夠節約大量的資金,還能夠實現循環利用。

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境的污染,將綠色化學技術應用到塑料生產過程中,改善塑料結構,實現可降解生物塑料的生產是未來發展趨勢。

4.3 綠色化學技術在水污染治理中的應用

工業污水和城市生活污水是最重要的水環境污染源之一,利用綠色化學理念,實現對污水的零排處理,是未來的發展趨勢,當前我國自主研發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,能夠對廢液進行有效中和,產生易處理、無污染的生成物,有效地減少了對環境的污染。農業生產中農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藥,比如生物農藥、光活化農藥、現代化學農藥等,在保證使用效果的前提下能夠有效地減少環境污染,改善當前農業生產環境。

5 結束語

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

參考文獻:

[1]李春喜,王京剛,王子鎬,魏暉,張朝軍;超聲波技術在污水處理中的應用與研究進展[J].環境污染治理技術與設備,2001(02).

[2]顏海波,孫興富.電解和臭氧技術在染料廢水處理中的實踐[J].環境科學與管理,2006(07)

綠色化學與技術范文第3篇

【關鍵詞】高職高專 綠色化學教育

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2014)02C-0125-02

化學科學的研究成果使人們衣食住行各個方面都受益匪淺。但與此同時,隨著化學品的大量生產和廣泛應用,人類原本綠色平和的生態環境遭受著嚴重的破壞。面對生存危機,人類重新審視傳統化學,于20世紀90年代提出了綠色化學這一新的科學思想和發展戰略。綠色化學可以詮釋為環境友好化學,它的核心內涵是在反應過程和化工生產中盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質,它從源頭上阻止污染物的產生。綠色化學的誕生,為人類最終從化學的角度解決環境污染的問題帶來了希望,讓越來越多的國家和人們認識到了其對社會進步、經濟發展及對化學界本身產生的巨大影響,而且它向人類展示了發展科學、造福社會卻不以犧牲環境為代價的新境界,為人類鋪設了一條可持續發展的道路。本文試分析高職高專院校開展綠色化學教育的必要性,并針對高職高專院校綠色化學教育中存在的問題,提出高職高專院校綠色化學教育的實施措施。

一、高職高專院校開展綠色化學教育的必要性

隨著社會公眾對環境保護及國民經濟可持續發展的日益關注,各國逐漸認識到對社會各階層,尤其是對大中學校的學生進行綠色化學教育至關重要。美國和英國等國家很早就開始在各類院校開展綠色化學課程教育或綠色化學思想、理念、原則的滲透性教育。我國綠色化學與教育基本上能跟上國際的步伐,目前,已有中國科技大學、清華大學、中山大學、四川大學、首都師范大學等國內知名本科院校開設了綠色化學必修課或選修課。然而,在大部分的高職高專院校中至今沒有開展綠色化學的相關教育。高職高專院校是以培養高等技術應用型專門人才為根本任務的,高職高專的畢業生應具備基礎理論適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高等特點。在高職高專院校中實施綠色化學教育,向學生傳遞綠色化學的科學思想和基本原理,介紹綠色化學的基本原則,讓學生認識綠色化學在可持續發展中的重要作用,能夠在未來的生產生活實踐中學以致用。一批批高職高專畢業生進入社會走上工作崗位,他們必將成為生產制造、社會服務等領域的主力軍,在這其中,只有接受過綠色化學教育,他們才能用綠色化學的思維方式來指導生產生活實踐,解決生產生活實踐中可能碰到的環境、資源、能源問題。況且當下,合理利用資源、減少能耗、保護環境,是企業得以生存和持續發展的根本保證。在這樣的前提下,企業就希望自己的員工具有環境意識和可持續發展的意識,以及具備較強的社會責任感。可見,在高職高專院校中實施綠色化學教育是必要的,符合企業行業的需求,符合社會可持續發展的需求。

二、高職高專院校開展綠色化學教育面臨的問題

(一)綠色化學教育師資隊伍薄弱

許多高職高專院校的化學化工類教師對綠色化學都不是太熟悉,這是綠色化學教育中面臨的最大問題。教育部門或院校本身可以通過進修班、研修班、研討會等形式對教師進行系統的綠色化學知識培訓,而教師本身也應該不斷收集了解綠色化學發展的最新動向、前沿信息。只有形成一支高素質的綠色化學師資隊伍,才能使綠色化學教育得到根本的保障。

(二)綠色化學教材缺乏

目前,針對高職高專學生編寫的綠色化學教材不多,使教師和學生的選擇受到限制,這也給綠色化學教育工作者提出了更大的挑戰。

三、高職高專院校綠色化學教育的實施措施

綠色化學教育的首要任務是建立一種新的綠色觀念體系,強調人類對環境與發展的責任感,培養學生以“科技與社會”之間和諧發展為基礎的道德、倫理和科學價值觀念。根據高職高專院校的培養模式和培養目標,高職高專院校開展綠色化學教育,可以從以下幾個方面著手:

(一)形成寬專業、多層次的教育體系

綠色化學的教學內容主要包括綠色化學的科學思想、綠色化學基本原理、綠色化學技術和綠色化學工藝等。其中,綠色化學的科學思想和基本原理是綠色化學的精髓,可以使人們形成綠色理念,是所有高職高專學生都應該了解和學習的,在教育方式上可以靈活多樣。綠色化學技術和工藝具有較強的專業性,只能向具備化學專業知識的學生開設,然而在大部分的高職高專院校中,雖然開設有化學化工或相關專業,但由于學生的知識水平及結構較本科生有限,培養目標也較本科生不同,綠色化學技術和工藝這些內容對于高職高專學生來說不一定需要掌握,可以考慮通過案例滲透的形式讓學生有所了解。也就是說在高職高專院校中,綠色化學的科學思想和基本原理才是學生們學習和了解的重點。針對不同的學習對象,綠色化學的教學目標、教學形式等也是有所區別的,可以通過表1體現高職高專院校綠色化學教育體系。

表1 高職高專院校綠色化學教育體系

授課對象 教學目標 教學內容 教學形式

除化學化工及相關專業外,各專業高職高專學生 了解綠色化學思想和基本原理,培養環境意識及基本科學素養 綠色化學的科學思想、基本原理、綠色原料、綠色化學品等 素養課、選修課、專題講座、主題活動、社團指導、主題宣傳

化學化工及相關專業高職高專學生 更全面理解綠色化學理論,常識性了解一些基本綠色工藝與技術 綠色化學的科學思想、基本原理、綠色原料、綠色溶劑、綠色催化、綠色資源綠色化學工藝與技術案例 限選課、選修課、專題講座、主題活動、興趣小組研究、專業實習實踐

鑒于高職高專學生的知識結構及能力結構特點,在實施綠色化學教育的過程中,要盡可能避免繁雜深奧的綠色化學原理及工藝技術,而應注重講授一些貼近生活、聯系生產實際、反映最新科技、體現環境保護的內容,同時介紹一些與化學科技發展相關的環境、倫理、道德、法律等人文社會方面的知識,如可持續發展理論、人類生存的地球、人與自然、清潔生產、綠色標志、美國“總統綠色化學挑戰獎”、日本“新陽光計劃”等。選擇這些易于被接受、實用性強的知識,既能激起學生學習綠色化學的興趣,促使學生樹立綠色意識,同時也與高職高專培養知識面較寬、素質高的高技能運用型人才這一培養目標相符合。

(二)在基礎課教學中滲透綠色化學

由于受教學課時及學生知識、能力結構的限制,在高職高專中專門開設綠色化學必修課的可行性不強,需要把綠色化學內容滲透到基礎化學教學中,使綠色化學的思想和內容貫穿于基礎課的教學。如用綠色化學的實例充實教學內容,使學生在潛移默化中受到綠色化學教育;再如化學實驗中,要求學生遵守實驗規則,規范實驗操作,盡可能降低實驗藥品濃度,減少藥品的損耗,預防環境污染。還可以指導學生優化實驗設計方案,使其成為綠色實驗。在基礎課教學中滲透綠色化學為改革課堂教學、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。

(三)充分利用實習實訓開展綠色化學教育

在高職高專院校的課程設置中,專業頂崗實習實訓占據了將近一半的課時,如果能充分利用學生接觸社會的時機,讓學生開展一些綠色化學的研究性學習,勢必會取得較校內開展課堂教學更好的效果。綠色化學強調人類對社會的責任感,在學生進入實習階段之前,設置一些與社會息息相關的研究性課題,如地方空氣和水質污染情況、城市垃圾的處理、洗滌劑的合理使用、農藥的合理使用、汽車尾氣污染狀況及控制方法、農產品的綠色化、城市污水處理、綠色包裝等,讓學生利用實習實訓的機會開展調查、研究、分析、討論,最終形成結論,使他們意識到綠色化學的應用會帶來的社會效應,真切體會和感受到綠色化學與社會、與經濟、與環境之間的相互關系,從而改變舊有的思維方式,以科學的眼光來觀察社會中存在的矛盾和問題,形成綠色的理念,科學的價值觀。

(四)開展豐富多彩的課外活動,宣傳綠色化學

面對高職高專院校中種類繁多的專業群,要讓綠色化學得到普及,必須開辟課外活動這一陣地。專題講座、專題宣傳、主題論文大賽、校園論壇、社團、興趣小組等等,都是很好的開展綠色化學教育的途徑,而且這些豐富多彩的活動,還能變學生的被動學習為主動參與,提高學生對綠色化學的關注度。

總之,綠色化學不是一門獨立的學科,它是一種戰略、一種方針、一種指導思想、一種研究策略。將綠色化學思想和內容滲透給高職高專院校的學生,使學生具有較高的社會責任感和較高的環境意識,這對整個社會、經濟的發展都將起到積極的作用。

【參考文獻】

[1]周曉明.STS教育與綠色化學教育[J].現代教育科學,2004(3)

[2]周曉明,劉劍洪,張培新.綠色化學教育的思考與實踐[J].中山大學學報論叢,2004(3)

[3]皮宗新.綠色化學教育的實踐與探索[J].合肥師范學院學報,2009(6)

綠色化學與技術范文第4篇

關鍵詞:綠色化工技術;化學生產;應用分析

一、引言

隨著社會經濟的快速發展,化工行業也日益蓬勃壯大,生產規模和產量逐步擴大,污染物的排放對環境造成的污染越來越嚴重,同時極大的影響了人類的身體健康和生命安全,不利于化工產業的可持續性發展。綠色化工技術成為當前化工行業急需的新技術,應用化學原理,采取相應的措施最大限度地控制化工生產過程中污染物的排放,降低排放物中的有毒有害物質,有效的解決化學工業對空氣、土壤、水源等環境造成的污染問題。

二、綠色化工技術的優勢

1、科學利用化工原料

在綠色化工技術中科學利用化工原料是首要的優勢,也是研發綠色化工技術的關鍵步驟。在化學生產過程中選用無毒無害的原材料,可以有效地降低化學生產過程中有毒有害物質的生成,極大的減少污染物的排放量,對解決環境污染問題具有重要的作用。隨著科學技術的不斷進步與發展,許多新型的無毒無害的原材料和添加劑、催化劑、溶劑等被研制和生產出來,例如天然的植物、生物等原材料代替有毒有害的化學原料,既保證了原材料的綠色環保無毒無害,還能夠降低生產成本。

2、合理的使用催化劑

在傳統的化學生產過程中大量的使用催化劑用來加快化學反應速度,提高生產效率,但過量的使用催化劑也會增加廢棄物的排放,加大對環境的污染。在綠色化工技術開發過程中重點研究了無毒無害催化劑的使用,比如對烷基化固相催化劑的研發,這項技術能夠使催化劑達到無毒無害綠色環保,用此代替傳統的催化劑,可以降低化學反應中污染物的生成,同時還可以將排放的廢棄物進行收集處理后再次利用,提高利用效率,促進化學生產的可持續發展。

3、強化化學反應的選擇

在石油化學生產過程中通常使用的烴類選擇性氧化,這個化學反應產生的物質非常容易產生氧化現象,嚴重破壞了化學反應生成物。為了避免這種現象的發生,使化學生產更加環保健康,產品質量能夠得到有效的保證,就要采用綠色化工技術,強化化學反應的選擇性,使化學反應的生成物能夠得到有效的提取和凈化,降低生產成本和能源消耗,減少廢棄物的排放,實現化學生產的綠色環保。

三、在化學生產中廣泛應用的綠色化工技術

1、清潔生產技術的應用

在綠色化工技術中采用綠色催化技術、輻射熱加工技術等新型科學技術進行化學工業生產,實現無毒無害、無污染的現代化清潔生產技術。在垃圾處理過程中采用這項清潔化工技術可以有效的降低垃圾中有毒有害物質的生成和擴散,同時將垃圾再處理加工成可以利用的沼氣,實現廢棄物的循環再利用,既減少了垃圾對環境的污染,還可提高資源的利用率。同樣在清潔煤氣化的化工生產過程中清潔生產技術可以有效的降低污染物的生成,減少對大氣的污染。在海水淡化生產過程中利用清潔生產技術生成的氫氧化鎂,不僅生產成本低,而且不會產生污染環境的物質,有效的避免了二次污染,解決了我國淡水資源短缺的問題。目前清潔生產技術已經被廣泛的應用到冶金工業、印染企業、風能和太陽能發電、煤氣化和垃圾處理等化學生產領域中,取得了良好的效果。

2、生物化學技術的應用

隨著化工產業的發展,化學原料的大量使用加劇了不可再生資源的消耗,同時嚴重的污染了環境,影響了人類身體健康。綠色化工技術中的生物化學技術涉及了基因、細胞和酶等先進的科學技術,利用植物、生物等體內的生物酶和生物催化劑,降低化學生產過程中污染物的生成和排放,這些原材料來源于動植物,來源廣泛成本低。比如利用自然界中的生物酶代替丙烯腈制成丙烯酰胺不僅可以減少環境污染還可以降低能源消耗。在石油化工生產過程中就是采用了氯離子、葡萄糖、丙烯和過氧化氫等作為原料利用生物發酵法制成環氧丙烷和環氧乙烷,。化學反應的生成物是左旋果糖,不會產生氯化鈣等廢棄物,化學反應的生成物成本低,使用性能好有很高的生產和利用價值。

3、光催化技術的應用

化學物在光和催化劑的共同作用下進行的光化學反應與催化反應的有機結合,使化學反應速度得到極大的提高。在氧氣、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鈦等常見的光催化劑中尤其是二氧化鈦的效果是最顯著的,被廣泛的應用到化學生產過程中。將二氧化鈦作為功能材料復合到塑料、皮革、纖維、涂料等材料中研制成無毒無害、無污染的二氧化鈦光催化綠色復合材料,能夠充分發揮降解有機污染物的抗菌作用達到除臭和凈化的功效,在建筑材料、室內裝飾材料、家俱以及家用產品的生產過程中被廣泛的采用,為人們生活環境的凈化和環保開辟了新的天地。

四、結語

綜上所述,隨著綠色化工技術的不斷進步與發展,在化學生產過程中被廣泛的應用,極大的減少有毒有害污染物的生成和排放,降低對大氣、土壤、水源等環境的污染,減少不可再生資源的消耗,有效的推動化工產業的可持續化、綠色化健康發展,實現最大的經濟效益、社會效益和環保效益,對社會進步和經濟發展具在積極的促進作用。

作者: 單位:沈陽師范大學化學化工學院

參考文獻:

[1]朱明喬,謝方友,吳廷華.綠色化學與技術在化學工業中的應用[J].化工生產與技術,2002年第9卷第4期.

[2]任學洪.淺議綠色化工技術在化學工程工藝中的應用[J].科學中國人,2016年12月.

綠色化學與技術范文第5篇

關鍵詞:綠色化學;實驗室安全管理;化學實驗課程

1問題提出與綠色化學

“8•12”天津港碼頭瑞海公司危險品倉庫特別重大火災爆炸事故,震驚全國,甚至世界。這種特別重大的安全責任事故,至今壓在人們的心底無法抹去。然而,近年來高校實驗室(中心)安全事故也時有發生。這些安全事故的發生,不僅嚴重影響學校正常的教學、科研秩序。而且給社會和個人帶來了財產甚至生命的重大損失。認真地梳理、調查、分析這些安全事故的原因,非常明顯,主要起因:(1)不正確的安全觀念和態度(僥幸、無所謂、不在乎);(2)缺乏知識及技術;(3)生理的不當不適應;(4)不適當的環境和設備引起的行為。總之,是人的責任安全意識不強或管理不善,都是人的因素。據確切統計,人為因素占98%[1]。因此,高校化學實驗室的安全管理,要以人為本,居安思危,防患未然,從源頭上解決問題。綠色化學又稱環境無害化學(EnvironmentallyBenignChemistry)、清潔化學(CleanChemistry)。即是用化學的技術和方法減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生[2]。可以看出,綠色化學注重源頭預防,提倡無毒、低毒原料和反應條件的應用,使資源和原料得到最大限度的利用,從而實現環境的無害化和可持續化發展。基于綠色化學理念,在綠色化學視域下,嘗試高校化學實驗室安全管理,創建綠色、環保、安全的化學實驗室管理升級版,取得了良好效果。

2基于綠色化學理念的安全管理

2.1加強綠色化學教育

樹立實驗安全意識綠色化學教育主要是綠色化學思想、理念、“5R原則(不用危險品、減少用量、循環使用、回收再用、再生)”的教育。把綠色化學的思想和理念融入化學課程的教學大綱,貫穿到化學課程教學的各個環節。理論教學的緒論課,在講好化學學科的研究對象、發展、應用中,適當提及新興學科綠色化學的研究對象、發展以及應用,讓學生知道綠色化學是干什么的,有什么用處。尤其是在講授化學科學技術對科學和社會歷史貢獻時,一定要提到,化學科學技術的另一面。即人類生態環境的化學污染和化學產品的安全危害。讓學生一開始就有綠色化學的思想和理念,在今后的學習和工作中,始終具有綠色、環保、安全的意識和責任。課堂教學中,每一個定律、技術、方法和化學反應過程都可以融入綠色化學的思想和技術。化學實驗課教學中,更是要讓學生知道,怎樣用綠色化學的技術和方法減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。如何使用無毒、無害的原料,在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物的排放;提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;生產出有利于環境保護、社區安全以及人體健康的環境友好產品。教育以綠色化學為科學基礎,使師生“知其所以然”,使其體會“何應為、何應不為”,將安全意識轉化為安全習慣,實現安全意識固化和安全行為常態化。加強師生實驗安全操作技能訓練,從每個細節入手,從根源上強化安全意識和責任。實驗教室里有《化學實驗規則》《實驗室安全管理規定》《化學實驗室安全歌》以及“綠色、環保、安全”的紅色標語,使用儀器設備、藥品用品上有“綠色、環保、安全”的標簽。處處是“綠色、環保、安全”的字樣,事事是“綠色、環保、安全”的責任。營造了“綠色、環保、安全在我心中,綠色、環保、安全人人有責”的良好氛圍。這樣,在化學教學的各個環節參透綠色化學的思想和理念,常念化學實驗安全的“緊箍咒”,就能安全無憂;只有警鐘長鳴,才能防患于未然。

2.2制訂綠色管理制度

明確實驗安全責任哲人說得好,“沒有規矩,不成方圓”,規矩是安全的保障和“籠子”。在綠色化學的視域下,首先對化學實驗教學大綱分析研究,增加綠色、環保、安全的實驗內容,去除毒性強、污染重、危害大的實驗內容,用微型實驗和替代實驗的方法,保證化學實驗內容的綠色安全化。對實驗室的規章制度進行認真的修改完善,在《化學實驗規則》《化學實驗室安全管理規定》《化學實驗藥品倉庫安全管理規定》中,有法規依據,包含綠色化學的理念和技術;有嚴格的實驗操作規范和責任擔當賠償要求。尤其是,還全面制訂了《安全事故應急處置預案》。規章制度的建立完善,筑起化學實驗綠色、環保、安全的“防火墻”,為化學實驗室的安全管理立下了不可逾越的規矩。高校化學實驗室的安全管理還有兩項必須做好的工作。一是,化學實驗“三廢”的處理。高校化學實驗的內容廣,學時多,頻次高,任務重。所以,“三廢”物品量多危害大。為此,制訂了嚴格的規章制度。主要是廢氣、廢液能收集凈化的,收集凈化后再處置,不能收集凈化的,在確保流通的情況下排放。對廢渣,特別是劇毒藥品,實行個人責任處置制度。多數是封袋,貼上標簽,注明廢品名稱和危害,安全處置。二是,危險化學品的管理。根據教育部辦公廳《關于進一步加強高等學校實驗室危險化學品安全管理工作的通知》[3]精神,化學實驗室的危化品倉庫,有懂技術、有知識、管理經驗的專人管理。并實行,需要主管部門簽字的《人員準入制度》,有管理人員負責的《人員進出登記制度》和《物品進出倉庫登記制度》等。始終繃緊安全管理這根弦,處處扎牢安全管理這個“籠子”。

2.3遵循綠色化學理念提升安全管理水平

2.3.1實驗室安全管理的綠色理念

綠色化學的理念可概括為“三性”:一是潔凈性,致力于從源頭上防止和消除污染;二是原子經濟性,在獲取新物質的轉化過程中充分利用每個原子,實現“零排放”;三是安全性,盡可能不使用有毒或有害的危險化學品,反應條件盡可能溫和或安全。該理念的目標并不是被動地去消除安全存在的隱患,而是要主動地從源頭上去“防患于未然”,有效預防人的不安全行為和物的不安全狀態,從根本上轉變思維方式,培育師生安全思想觀念,提高其安全素質,構建完善安全技術體系,將實驗室的危險降到最低程度。基于這一理念,化學實驗室的安全管理又負有新的工作責任。實驗室的設施建設,儀器設備、藥品的購置,實驗技術和方法,從計劃到實施都要遵循“三性”理念,重視安全管理的整個過程,形成化學實驗室綠色、環保、安全的管理系統模式。

2.3.2設施設備的安全綠色化

按照綠色、環保、安全的要求,學校投入較大資金對化學實驗室的校舍、水、電、通風、實驗臺等進行合理設計和升級改造。選用原材料保證帶有綠色環保標志,符合國家安全標準。給排水管徑不小于規定數值,以確保給排水的通暢;照明電與動力電電閘分開,設計短路、過載、漏電等保護裝置,確保一鍵斷電,有效遏制事故的蔓延;通風、排氣系統滿足大型精密設備的特殊需要,便于有毒有害氣體的散發;建立了消防預警設施,事故警報系統、呼救系統、逃生系統等。設施設備的綠色化,從源頭上堵住了安全事故的發生。消防、報警、呼救、逃生系統的設置,在事故發生時都會發揮最大效益,使危害程度降至最低。

2.3.3實驗技術方法的綠色化

從綠色、環保、安全的角度出發,優化實驗教學的內容。采用“替代”原則,對于毒性、危險性較大、成功率較低的實驗(如硝基苯和濃硫酸的制備),采用計算機多媒體技術進行虛擬模擬實驗;用調溫式電爐替代酒精燈。在保證教學質量的前提下,提倡“拒用”原則,淘汰毒性大、危險大、耗量大、污染嚴重且成功率低的實驗,選用無污染或者少污染的實驗,如氯化鈉提純、醋酸質量濃度的測定等。實施“減量”原則,精密計算,嚴格控制實驗藥品用量;積極推廣微型實驗,保證實驗操作安全和“三廢”污染的減少。貫徹“循環”原則,盡量選擇反應產物可以連續利用的實驗,讓實驗產物可以被其他的實驗所用,節約成本,減少污染物的排放。綠色化學理念、技術為化學實驗室的安全管理賦予了新的內涵和效益。

3結束語

化學實驗室雖小,但安全管理是一個值得重視的系統工程。實踐證明,化學實驗室的安全管理只要領導重視,管理人員用心盡力,融入綠色化學理念,采用綠色化學技術,就能使安全管理升級。近幾年,在綠色化學的視域下,加強綠色化學教育,制訂綠色安全管理制度,提升綠色化學實驗技術水平,使化學實驗室的安全管理上了一個新的臺階。杜絕了重大安全事故的發生,也遏制了小事故頻發的勢頭。基本形成了高效安全的管理模式,創建了綠色、環保、安全的化學實驗課程體系。為學校的教學與科研提供一個安全可靠的良好環境,也為高校化學實驗室的安全管理提供了新途徑。

作者:仲婧 朱曉慧 曹曉群 單位:泰山醫學院化學與制藥工程學院

參考文獻

[1]仲婧.高校化學實驗室安全現狀分析及防范措施[J].中國化工貿易,2015,7(3):148.

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