綠色化學(xué)技術(shù)在傳統(tǒng)工業(yè)的應(yīng)用

李躍波

綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)研究的前沿，是21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)，其目的是將現(xiàn)有化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。綠色化學(xué)的理想一方面是實現(xiàn)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)”性，要求原料中的每一原子進(jìn)入產(chǎn)品，不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品，實現(xiàn)廢物的“零排放”，并采用無毒無害的原料、催化劑和溶劑；另一方面是生產(chǎn)環(huán)境友好的綠色產(chǎn)品，不產(chǎn)生環(huán)境污染。目前綠色化學(xué)與化工越來越受到各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。

一、工業(yè)污染物的污染特點

1.毒性大，有刺激或腐蝕性

化工廠排出的廢棄物中，有些是有毒或劇毒物質(zhì)如廢水中所含的氰、酚、砷、汞、鎘和鉛及無機(jī)酸、堿類等帶有刺激性、腐蝕性的物質(zhì)，這此物質(zhì)對生物或微生物有毒性或劇毒性；廢氣中含有刺激性和腐蝕性氣體很多如二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫和氟化氫等，能直接損害人體健康，腐蝕金屬、建筑物，污染土壤等。

2.種類多，危害大

化工生產(chǎn)排出的污染物種類繁多，除氰、酚、砷、汞、鎘、鉛等外，還有各種有機(jī)酸、醇、醛、酮、酯、醚和環(huán)氧化合物以及粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子。這些污染物對環(huán)境、對生物、對人體都有很大危害。污染物進(jìn)入水體會增加水中酸堿度或大量消耗水中的溶解氧，或造成水體富營養(yǎng)化，使水體遭到破壞。酸堿污染物進(jìn)入土壤，會使土壤遭到破壞，植物生長受到影響。大氣中的污染物濃度增加，還可能影響氣候和氣象的變化。

3.污染后恢復(fù)困難

受化工污染物污染的水域，即使減少或停止污染物排出，要恢復(fù)到水域的原來狀態(tài)，需要很長時間。特別是對于能被生物吸收的重金屬污染物質(zhì)，即使停止排放后也很難消除污染。被農(nóng)藥污染的土壤，恢復(fù)原來狀態(tài)一般需要數(shù)百年。

二、綠色化學(xué)技術(shù)促使溫室氣體排放量減少

我們所謂的溫室氣體，主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn)，還是現(xiàn)階段科技含量高，日趨現(xiàn)代化、國際化的社會化大生產(chǎn)，這些工廠每年要向大氣排放數(shù)萬甚至數(shù)十萬噸的二氧化碳。這些二氧化碳?xì)怏w的排放，成為了造成全球性的溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?。而在?yīng)對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，造成這一現(xiàn)象的那些工廠卻不用為溫室效應(yīng)負(fù)擔(dān)任何一點費(fèi)用。

現(xiàn)在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善，許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學(xué)技術(shù)，來達(dá)到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一種原材料來使用。例如，有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w作為一種原材料來生產(chǎn)尿素。僅這一種工藝，就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳?xì)怏w排放量減少數(shù)十萬噸。

三、綠色化學(xué)技術(shù)在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應(yīng)用

在日?；瘜W(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)中，香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產(chǎn)品在國際市場上的出口，是我國進(jìn)出口貿(mào)易的一項重要組成部分。但是由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響逐漸加深，及全球性經(jīng)濟(jì)蕭條的狀況逐漸加劇，我國的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊，產(chǎn)品訂單大幅度減少。

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(biāo)，是其真正并且主要的原因。造成有害雜質(zhì)含量超標(biāo)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(dāng)?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(shù)來改變。包裝材料使用不當(dāng)?shù)膯栴}，則應(yīng)通過加強(qiáng)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(fù)試驗，選取符合有害雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)新技術(shù)的研究和其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)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。四、綠色化學(xué)技術(shù)在鍋爐補(bǔ)給水處理中的應(yīng)用

長期以來對于鍋爐的補(bǔ)給水處理都是采用混凝與過濾的方法來進(jìn)行，在一些大型的電廠內(nèi)澄清處理設(shè)備多數(shù)以加速攪拌澄清池為主，其不僅易于操作，同時具有反應(yīng)快和出力大的特點。而隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，在混凝處理當(dāng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用，對于水質(zhì)量的提高起到了積極的作用，同時也有效的減少了勞動強(qiáng)度，降低了人工成本。對于濾池的改進(jìn)，最先采用的過濾技術(shù)是以粒狀材料為濾料進(jìn)行的，其從慢濾池、快濾池發(fā)展到多層濾池階段，對于預(yù)處理水質(zhì)的改善起到了積極的作用。但在水質(zhì)、截污能力和過濾速度等方面粒狀材料具有較大的局限性，無法滿足化學(xué)水處理的要求。在這種情況下，纖維材料的應(yīng)用，使一些新型過濾設(shè)備得到不斷的研制出來，并在電廠中進(jìn)行應(yīng)用，纖維材料由于其材質(zhì)柔軟、表面積大，在過濾過程中具有較強(qiáng)的吸附、截污及水流調(diào)節(jié)的能力，很好的解決了粒狀材料在水處理上的局限性，取得了相當(dāng)好的效果。當(dāng)前纖維材料產(chǎn)品主要有纖維球過濾器、膠囊擠壓式纖維過濾器、壓力板式纖維過濾器等。

在鍋爐補(bǔ)給水預(yù)脫鹽處理技術(shù)方面，經(jīng)過多年來的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前反滲透技術(shù)占據(jù)主要的位置，能夠很好的滿足大機(jī)組在預(yù)脫鹽處理方面的要求，其不受原水水質(zhì)的影響，對于水中的有機(jī)物和硅具有非常好的去除率，而且反滲透技術(shù)可以將水中百分九十以上的離子去除掉，可以很好的減輕下一道工序的負(fù)擔(dān)，從而使酸、堿廢液的排放量得到降低，所排放的廢水中含鹽量較少，使電廠在廢水排放過程中有效的保護(hù)了環(huán)境。而在除鹽處理方面，混床的作用仍不可忽視，其在除鹽技術(shù)上具有其他技術(shù)所無法替代的作用，當(dāng)前的填充床電滲析器有效的將電滲析和離子交換除鹽技術(shù)有效的結(jié)合起來，這是一種高效的精脫鹽工藝，不需要樹脂再生劑，而只通過H2O電離的H+和OH-即可充當(dāng)再生劑的作用，從而完成樹脂的再生，根本不不需要酸、堿等藥劑的參與，同時還能夠很好的去除掉弱電離子。

五、綠色化學(xué)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進(jìn)

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(chǔ)和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進(jìn)步的工程中所做的貢獻(xiàn)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(jì)的繼續(xù)發(fā)展。新世紀(jì)，面對嚴(yán)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。

實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為了我國的一項基本的國策。作為社會經(jīng)濟(jì)的重要組成部分的化學(xué)工業(yè)，在這一基本國策的指導(dǎo)之下，最行之有效的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學(xué)的開發(fā)和利用。綠色化學(xué)，不單單是指那些對環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過程，更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學(xué)化工技術(shù)的研究以及應(yīng)用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理，或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點便是在生產(chǎn)的過程中，最大程度地充分利用資源，使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。

（作者單位：河南省鞏義市第三中等專業(yè)學(xué)校451200）