探究綠色化學(xué)工程及工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能產(chǎn)生的影響

鄭小飛

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，化工企業(yè)作為環(huán)境污染的一大排放機(jī)構(gòu)之一，運(yùn)用科學(xué)有效的方法對(duì)化工原料、催化劑、溶劑、試劑、廢物、產(chǎn)品等等進(jìn)行改善，能夠減少化工排放對(duì)人類健康以及生態(tài)環(huán)境的危害，并促進(jìn)化工工業(yè)的節(jié)能發(fā)展?；诖?，文章主要對(duì)綠色化學(xué)工程及工藝進(jìn)行了分析，并分析了其對(duì)化學(xué)工藝節(jié)能的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工業(yè)；綠色化學(xué)工程；節(jié)能生產(chǎn)；促進(jìn)作用

20世紀(jì)80年代以來(lái)，化學(xué)品在社會(huì)公眾中的形象產(chǎn)生了一些微妙的變化。一些人甚至認(rèn)為，“化學(xué)品有毒、有味、污染環(huán)境。國(guó)內(nèi)一些食品、化妝品廣告或包裝上常有一句“本品不含任何化學(xué)添加劑”。“化學(xué)”似乎成了“有害”的同義詞，殊不知，那些標(biāo)榜著純天然的也是化學(xué)品。廣義地說(shuō)，任何物質(zhì)都是有毒的，物質(zhì)的毒性與物質(zhì)的“量”有關(guān)。分析綠色化學(xué)工程及工藝在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠降低化學(xué)工業(yè)污染程度，提高化工節(jié)能效果，對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展意義重大。

一、綠色化學(xué)概述

（一）綠色化學(xué)概念。色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的原理和方法來(lái)減少或消除化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生，使所研究開(kāi)發(fā)的化學(xué)產(chǎn)品和過(guò)程更加對(duì)環(huán)境友好。從這定義上來(lái)看，綠色化學(xué)的目的就是在化學(xué)轉(zhuǎn)化的全過(guò)程中對(duì)污染進(jìn)行預(yù)防，把污染末端開(kāi)始控制變?yōu)樵搭^就治理。綠色化學(xué)涉及對(duì)化學(xué)產(chǎn)品及其合成設(shè)計(jì)與改造。通過(guò)提供一個(gè)新的方法，既通過(guò)改變化學(xué)方應(yīng)與化工過(guò)程，從而從根本上減少或消除危害物質(zhì)的產(chǎn)生，并進(jìn)而解決環(huán)境問(wèn)題。

（二）綠色化學(xué)特點(diǎn)。第一，綠色化學(xué)考慮社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)。大力開(kāi)發(fā)人類最理想的綠色資源和能源，充分利用生物質(zhì)，即植物、農(nóng)作物，以及其他通過(guò)光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物，它們是理想的石油品替代原料。此外，還可利用取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能及風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿龋龠M(jìn)化工生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)是人類用環(huán)境危機(jī)的巨大代價(jià)換來(lái)的新認(rèn)識(shí)、新思維和新科學(xué)，是更高層次的化學(xué)。第二，綠色化學(xué)是研究與環(huán)境友好化學(xué)反應(yīng)和技術(shù)，特別是新的催化工程技術(shù)，在選擇原料路線時(shí)，盡量使用低污染、無(wú)污染的原料，以替代有毒有害的原材料，反應(yīng)過(guò)程中采用對(duì)環(huán)境友好的媒介和反應(yīng)技術(shù)。如：酶催化反應(yīng)、膜催化反應(yīng)、清潔合成技術(shù)、生物工程技術(shù)等?！边@些采用生物技術(shù)、酶技術(shù)及基因重組工程等高新技術(shù)開(kāi)發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)與合成新的化合物，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的綠色化。第三，綠色化學(xué)是從源頭上防止污染的生成。即污染預(yù)防環(huán)境治理則是對(duì)已被污染的環(huán)境進(jìn)行治理，即“末端治理”。時(shí)間表明，這種“末端治理”的粗放式經(jīng)營(yíng)模式，往往治標(biāo)不治本，只注重污染的凈化和處理，不注意從源頭上和生產(chǎn)全過(guò)程中預(yù)防和杜絕廢物的產(chǎn)生和排放，既浪費(fèi)資源和能源，治理費(fèi)用投資又比較大，綜合效益差，甚至造成二次污染。因此，綠色化學(xué)的目的就是把現(xiàn)有的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上消除污染”。

二、綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用

（一）清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用。清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無(wú)害、無(wú)毒、無(wú)廢的綠色化技術(shù)，比如先進(jìn)的脫硝和脫硫技術(shù)；城市垃圾的無(wú)害化處理技術(shù)；生活垃圾制沼氣技術(shù)；高效清潔的煤氣化技術(shù)；利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等自然能發(fā)電技術(shù)等等，這此都利用了清潔生產(chǎn)的技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣，主要有以下幾種技術(shù)：生物工程技術(shù)，這其中有細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等等；輻射加工技術(shù)，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(jìn)行的反應(yīng)；綠色催化技術(shù)，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(shù)，這里有超臨界H2O和超臨界CO2都能阻燃并且無(wú)毒。

（二）生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。發(fā)展綠色化學(xué)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(shí)例，比如尋找替代品來(lái)替代氟利昂，這樣可以保護(hù)大氣的臭氧層；使用可降解的塑料制品；無(wú)磷洗衣粉、清潔汽油等等。因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽油柴油給大氣帶來(lái)了嚴(yán)重污染，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無(wú)污染燃料，大大減少汽車尾氣造成的污染。

三、綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能起到的作用

烴類選擇性氧化是一類具有強(qiáng)放熱性的反應(yīng)，石油化工工業(yè)中時(shí)常發(fā)生這種反應(yīng)，但是，它的生成物不穩(wěn)定，很容易被進(jìn)一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中，此反應(yīng)一般不會(huì)被選擇，因?yàn)橛袝r(shí)生成物中還會(huì)存在同分異構(gòu)提，不利于得到最終產(chǎn)物，所以，為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)，一般都會(huì)使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度，還提高了反應(yīng)的選擇性，還能夠起到降低成本，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染的作用。所以加強(qiáng)這一方面的研究會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性，比如開(kāi)發(fā)載氧能力強(qiáng)、選擇性好的新型催化劑，就可以應(yīng)對(duì)不同的烴類氧化反應(yīng)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，綠色化學(xué)工程與工藝采用無(wú)毒的溶劑、原料，選擇無(wú)污染、低耗、節(jié)能的化學(xué)工藝過(guò)程，應(yīng)用清潔的生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境相協(xié)調(diào)，產(chǎn)品和生態(tài)友好，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝，已成為當(dāng)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù)，是建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的關(guān)鍵所在。

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