Artículos médicos y de química orgánica
Industria químico-farmacéutica y química verde
La producción de la industria químico-farmacéutica produce inevitablemente residuos industriales, pero el estancamiento no es la solución al problema. Debemos comenzar desde el proceso de producción para eliminar o reducir la descarga de contaminantes, utilizar integralmente los contaminantes que deben ser descargados y realizar el ciclo ecológico de la industria farmacéutica y los logros ecológicos de una producción limpia y respetuosa con el medio ambiente. Se perfila el modelo de producción verde de la industria químico-farmacéutica.
Industria químico-farmacéutica, química verde, modelo productivo
1. Introducción
Hoy en día, el concepto de desarrollo sostenible es reconocido por el mundo como la perspectiva científica sobre el desarrollo sostenible. desarrollo. Enfatiza el desarrollo coordinado de la población, la economía, la sociedad, el medio ambiente y los recursos, no sólo desarrollando la economía, sino también protegiendo los recursos naturales y el medio ambiente para que las generaciones futuras puedan desarrollarse de manera sostenible. Los productos farmacéuticos ecológicos toman la investigación y el desarrollo de tecnologías limpias e inofensivas como condición principal y promueven la producción limpia mediante el desarrollo de nuevos principios químicos ecológicos para la utilización eficiente, razonable y libre de contaminación de los recursos. Con el objetivo de lograr la armonía ambiental y el desarrollo económico, crear tecnologías de producción avanzadas respetuosas con el medio ambiente y lograr el ciclo "ecológico", los resultados "ecológicos" y "verdes" de la producción limpia en la industria farmacéutica [1].
La industria química y farmacéutica pertenece a una gran categoría de química fina con uso intensivo de tecnología [2]. La química verde utiliza tecnologías y métodos químicos para reducir o eliminar el uso y la producción de materias primas, catalizadores, disolventes y reactivos, productos y subproductos que son perjudiciales para la salud humana, la seguridad de la comunidad y el medio ambiente ecológico. Este es un enfoque químico para prevenir la contaminación en primer lugar.
La química verde es un desarrollo sostenible basado en el desarrollo armonioso del hombre y la naturaleza [3]. No sólo puede proteger fundamentalmente el medio ambiente, sino que también puede promover aún más el desarrollo de la industria química y farmacéutica. Por lo tanto, la salida para la industria química farmacéutica consiste en desarrollar y aplicar vigorosamente tecnología química verde basada en los principios de la producción de sustancias químicas verdes.
2. Modelo de producción de la industria farmacéutica química verde
2.1 Diseñar una tecnología de producción verde libre de contaminación es la medida fundamental para eliminar la contaminación ambiental.
En la artesanía tradicional, la gente suele ignorar la importancia del medio ambiente para perseguir intereses y beneficios. Cuando el círculo ecológico ha hecho sonar la alarma una y otra vez, la gente se ha dado cuenta de que no es aconsejable obtener beneficios a costa de destruir el medio ambiente. La química verde no sólo protege el medio ambiente y crea una buena imagen química, sino que también aporta enormes beneficios económicos a las empresas. Se estima que en Estados Unidos, la industria gastará entre 654.380 y 654.380 millones de dólares anuales debido a la implementación de leyes de protección ambiental. Si los costos de protección ambiental pueden utilizarse para investigar tecnologías de producción verdes, sin duda será muy beneficioso para el desarrollo de las empresas [4]. Por ejemplo, la ruta tradicional para sintetizar benzaldehído es utilizar tolueno como materia prima y obtenerlo mediante la hidrólisis de bencilidendiamina. Esta ruta de proceso no sólo producirá una gran cantidad de aguas residuales que deben ser tratadas, sino que también causará una grave contaminación al medio ambiente debido a la gran cantidad de amoníaco producido junto con la luz y el calor [5]. La electrooxidación indirecta de benzaldehído es un proceso de producción ecológico. Su principio básico es que Mn2 se oxida electrolíticamente a Mn3 en el tanque electrolítico, y luego Mn3 y tolueno se oxidan direccionalmente a tolueno formaldehído fuera del tanque, y Mn3 se reduce a Mn2. Después de separar el aceite y el agua, la fase acuosa regresa al electrolizador para la electrólisis y oxidación, y la fase oleosa separa el benzaldehído a través de escorrentía y regresa al reactor [6]. Durante este proceso, la fase oleosa y la fase acuosa forman circuitos cerrados respectivamente, y no se descargan contaminantes durante todo el proceso.
2.2 Aprovechar integralmente los contaminantes que deben ser vertidos y convertir el daño en beneficio.
La búsqueda de la química verde no significa que no se produzcan contaminantes durante el proceso de producción. Los contaminantes deben reciclarse en la medida de lo posible. La mayoría de los desechos de la producción química contienen en realidad materias primas, y los propios contaminantes son recursos fuera de lugar. En los últimos años, ha habido muchos ejemplos exitosos de utilización integral de recursos en el control de la contaminación en la industria farmacéutica. Por ejemplo, el o-nitroetilbenceno, un subproducto de la producción de cloranfenicol, es uno de los contaminantes importantes y es un excelente herbicida para la fabricación de oxadiazón [7]. Por ejemplo, el p-clorofenol se refiere a la principal materia prima del fármaco antilipidémico clofibrato, y el o-clorofenol, un subproducto de su proceso de producción, es uno de los contaminantes importantes. El 2,6-diclorofenol preparado a partir de él puede utilizarse como materia prima para el fármaco antipirético y analgésico diclofenaco sódico [8].
2.3 Realizar tratamientos inocuos de los contaminantes que deban ser vertidos.
Aunque se utilizan procesos químicos ecológicos, todavía hay algunos contaminantes que no cumplen con los estándares de emisión actuales. Por lo tanto, se deben adoptar métodos de tratamiento científicos para hacer frente a los contaminantes que deben descargarse de manera inofensiva. Principalmente el tratamiento de aguas residuales industriales, gases residuales y residuos residuales.
2.3.1 Tratamiento de aguas residuales
La esencia del tratamiento de aguas residuales es separar los contaminantes de las aguas residuales a través de diversos medios técnicos, purificando así las aguas residuales. La tecnología de tratamiento de aguas residuales generalmente se puede dividir en métodos físicos, químicos y biológicos según el principio de acción. El método físico separa los contaminantes suspendidos en las aguas residuales mediante efectos físicos y sus propiedades químicas no cambian durante el proceso de separación. El método químico utiliza el principio de reacciones químicas para separar y recuperar diversos contaminantes en las aguas residuales, como neutralización, coagulación, oxidación, reducción, etcétera. Las aguas residuales tóxicas y nocivas a menudo se tratan con métodos químicos, lo que evita que las aguas residuales alcancen condiciones que afecten el tratamiento biológico. Por ejemplo, las aguas residuales que contienen manganeso se pueden convertir en sulfato de manganeso o carbonato de manganeso de alta pureza después de una serie de tratamientos químicos [9], un método biológico utiliza el metabolismo de microorganismos para convertir los contaminantes orgánicos disueltos y coloidales en las aguas residuales en sustancias estables e inofensivas; .
Tratamiento de gases residuales
Según la naturaleza de los principales contaminantes, los gases residuales emitidos por las plantas químicas farmacéuticas se pueden dividir en tres categorías, a saber, gases residuales polvorientos, gases residuales inorgánicos y gases residuales orgánicos. El tratamiento del gas residual polvoriento consiste en separar la mezcla bifásica gas-sólido, aprovechando la alta calidad del polvo para separarlo mediante fuerza externa. Por ejemplo, el método de filtración y eliminación de polvo utilizado por los colectores de polvo de bolsa comunes [10] es tratar el gas residual polvoriento que contiene contaminantes orgánicos e inorgánicos que deben condensarse, absorberse, encapsularse, quemarse y descomponerse de acuerdo con las características físicas y químicas. propiedades de los contaminantes y otros métodos para su tratamiento inofensivo.
Tratamiento de residuos
Los principales métodos para el tratamiento de residuos incluyen métodos químicos, métodos de incineración, métodos de pirólisis y métodos de vertedero. El método químico utiliza las propiedades químicas de los contaminantes contenidos en los residuos para convertirlos en sustancias estables y seguras mediante reacciones químicas. El método de incineración hace que los residuos tratados se oxiden y quemen en un incinerador con exceso de aire, de modo que los contaminantes se quemen; quemado a altas temperaturas Destruido por descomposición oxidativa es la descomposición de materia orgánica de gran peso molecular en el residuo de desecho en gas inflamable de pequeño peso molecular, aceite y carbono sólido en condiciones de alta temperatura sin alimentación y falta de oxígeno. Los vertederos consisten en enterrar los residuos de desechos que no pueden usarse temporalmente y no presentan riesgos especiales en el suelo, y degradar las sustancias nocivas mediante la descomposición a largo plazo por parte de microorganismos.
Tres. Conclusión
A medida que la gente presta cada vez más atención al medio ambiente, la tecnología de producción verde se ha convertido en la dirección de desarrollo de la industria farmacéutica. Muchas tecnologías de producción ecológica se han utilizado ampliamente en la industria química y farmacéutica, como la tecnología de catálisis, la tecnología de síntesis orgánica, la tecnología de síntesis de plantillas, la tecnología de magnetoquímica, la tecnología de química combinatoria, el método de síntesis en fase sólida, el método de síntesis en fase líquida, la tecnología de microondas y el fluido supercrítico. tecnología, tecnología ultrasónica, tecnología de membranas, etc. Después de experimentar los beneficios ambientales y económicos duales, la gente ha centrado más atención y energía en el desarrollo de esta tecnología. Con el avance de la ciencia y la tecnología, la tecnología de producción verde se desarrollará y optimizará aún más.
Referencia
[1] Zhang Yan. Tecnología farmacéutica verde. Beijing: Chemical Industry Press, 2006, 2 ~ 3.
[2]Chen Liqun. Química Verde y Sostenibilidad en I+D y Producción de Medicamentos. China Pharmaceutical, 2009, 18, (6)
[3] Mao Ming'an. La industria química y farmacéutica de China en rápido desarrollo[J]. Productos químicos finos y especiales 1995, (Z1)
[4] Zhu Wenxiang. La química verde desafía a la química tradicional. Información sobre el mercado de pesticidas 2000, 9
Wei Wende. Colección completa de materias primas químicas orgánicas. Beijing: Chemical Industry Press, 1990, 657 ~ 663.
Zhu, Zhu Xian. Proceso de producción verde de benzaldehído. Revista de Ingeniería Química de Universidades Chinas, 2000, 14 (5): 448 ~ 452.
Song Xiaoping, Han Changri, Shu Huoming. Tecnología de fabricación de plaguicidas. Beijing: Prensa de literatura científica y tecnológica, 2001, 192 ~ 195.
Wang Zhixiang, Luo Peicheng, Zhang Zhibing. Estudio de las condiciones del proceso de preparación de 2,6-diclorofenol a partir de o-clorofenol.
Petroquímica fina, 2001, 18 (4): 5 ~ 7.
Wu Jinshan, Wang Zhixiang. Utilice aguas residuales que contengan manganeso para producir carbonato de manganeso de alta pureza. Protección ambiental química, 1998, (6): 359 ~ 362.
[10]Liu Tianqi, Xing et al. Manual Técnico de Ingeniería de Tratamiento de Tres Residuos-Cantidad de Aguas Residuales. Beijing: Chemical Industry Press, 1999, 102 ~ 116.