化工工程工藝中的綠色化工技術(shù)

趙一寰 王蕊

摘 要：進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)工程發(fā)展速度非常迅速，這給環(huán)境帶來(lái)了破壞，這是和可持續(xù)發(fā)展理念相違背的。所以，綠色化工技術(shù)有著非常迫切的需要。在本篇文章中，筆者對(duì)綠色化工技術(shù)進(jìn)行了比較深入的闡述，以供相關(guān)的從業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：化工工程工藝；綠色化工；技術(shù)

1.化學(xué)工程工藝概述

化工技術(shù)主要包含有藥品生產(chǎn)和冶煉等行業(yè)，但是在實(shí)際實(shí)施當(dāng)中需要按照有關(guān)的化學(xué)理論，有著非常顯著的工業(yè)特點(diǎn)。當(dāng)下，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)是全世界的共識(shí)，由于環(huán)境污染帶來(lái)了一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題給人類(lèi)造成了很大的危害，對(duì)環(huán)境保護(hù)是非常急迫的事情?；谠瓉?lái)的理論體系，發(fā)展出綠色化工技術(shù)，更好的保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。綠色化工技術(shù)是符合環(huán)保理念的，通過(guò)不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)能夠提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益在某種程度上，也是中國(guó)的大多數(shù)企業(yè)愿意生產(chǎn)使用和探索新的路徑。與社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，將不可避免地帶來(lái)一些環(huán)境問(wèn)題，化學(xué)工程，同樣也不例外，所以應(yīng)該增加綠色建筑技術(shù)在化學(xué)工程的應(yīng)用過(guò)程中，為了有效地實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)整個(gè)社會(huì)也具有非常重要的意義。

2.化工工程工藝應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

研究表明，化工工程工藝主要涉及冶煉與藥物生產(chǎn)兩方面，即通過(guò)依靠化學(xué)理論，來(lái)突出工業(yè)特色。目前，對(duì)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，從原有的理論體系出發(fā)，在引入新型環(huán)保理念的基礎(chǔ)上，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿(mǎn)足人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)生活水平的要求。具體地說(shuō)，是將綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用于化工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。這不僅會(huì)提高工業(yè)生產(chǎn)，還會(huì)增加社會(huì)效益。然而，在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)的背景下，工業(yè)生產(chǎn)市場(chǎng)環(huán)境多元化發(fā)展的影響加大了綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用的難度。為此，研究人員應(yīng)在明確綠色化工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的情況下，找出優(yōu)化控制策略。這是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下，工業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要課題，相關(guān)人員應(yīng)將其充分重視起來(lái)，以作用于實(shí)踐。

3.化工工程工藝中綠色化工技術(shù)應(yīng)用體現(xiàn)

現(xiàn)階段，綠色化工技術(shù)在化工工程工藝中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面，即原料選用與無(wú)毒害催化劑選擇。要想使化工工程工藝實(shí)際起到綠化環(huán)保效果，綠色化工技術(shù)人員需從污染源頭問(wèn)題出發(fā)，即選擇不毒害作用的原材料、溶劑以及催化劑等，來(lái)進(jìn)行實(shí)際化工生產(chǎn)與化工產(chǎn)品的制作。這樣一來(lái)，就為零污染、零排放的生產(chǎn)加工工藝目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了條件。近幾年，最常使用的無(wú)毒害化學(xué)原料有：農(nóng)作物、野生植物。即將樹(shù)木或是蘆葦?shù)忍烊灰吧闹参锢w維廢棄物，作為原料，進(jìn)行化工原料，如醇、糠醛、酸以及酮的生產(chǎn)加工，以使綠色化工技術(shù)應(yīng)用價(jià)值能夠得到最大化發(fā)揮。

對(duì)于無(wú)毒害催化劑的選用，其作為提高化工生產(chǎn)反應(yīng)速率的必需品，可通過(guò)將無(wú)毒害的烷基化固相催化劑作為研發(fā)重點(diǎn)?；蛘呤峭ㄟ^(guò)環(huán)境友好性綠色化合成過(guò)程，來(lái)使烯丙基醇類(lèi)化合物作為烷基化試劑。具體來(lái)說(shuō)，就是在無(wú)溶劑反應(yīng)條件下，將烷基化反應(yīng)直接作用于1，3-二羰基化合物，并通過(guò)簡(jiǎn)單的處理，實(shí)現(xiàn)催化體系的循環(huán)使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)四次催化循環(huán)后的收率仍能力大于84%。為此，化工工程工藝人員應(yīng)將其作為綠化化工技術(shù)應(yīng)用控制的重點(diǎn)，進(jìn)而提高工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保效果。

4.在化工工程工藝中綠色化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)

4.1原料的選擇

在綠色化工技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，化工原料屬于基礎(chǔ)，可以從根本上使污染得到更好的控制，在此基礎(chǔ)上減輕環(huán)境污染問(wèn)題。在綠色無(wú)污染化工原料的情況下，它不是最優(yōu)的原料，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中還存在一些不足，會(huì)產(chǎn)生一些污染物，從而污染環(huán)境。所以，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，盡量選擇一些比較少的無(wú)毒原料或一些原料的毒藥，盡量不要選擇含有化學(xué)添加劑的原料，如選擇一些天然植物和天然作物。

4.2催化劑的選擇

在實(shí)際的化工生產(chǎn)過(guò)程中，催化劑屬于一種基本產(chǎn)品，其主要作用是加快化學(xué)反應(yīng)速度，使化學(xué)生產(chǎn)效率得到提高，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的有毒廢物，排放會(huì)增加。因此，在選擇化學(xué)催化劑時(shí)，應(yīng)盡量選擇一些催化劑的毒性較小，這樣可以更好地實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，如能選擇固相烷基化催化劑、無(wú)毒性催化劑、不污染環(huán)境等。

4.3化學(xué)反應(yīng)選擇性深化

對(duì)綠色化工技術(shù)研究當(dāng)中，需要加強(qiáng)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)選擇性的重視，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于生化物的有效獲取，在保證和環(huán)境污染減少的標(biāo)準(zhǔn)相符基礎(chǔ)上，還需要確保工業(yè)生產(chǎn)成本的降低，以此將資源的利用率進(jìn)行提升。比如，在石化工業(yè)當(dāng)中，一般會(huì)采用烴類(lèi)選擇性氧化物，在這當(dāng)中，由于其所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)非常容易出現(xiàn)氧化，因此在化學(xué)生成物當(dāng)中有著很大的問(wèn)題，因此，就需要加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)選擇的深化，將生產(chǎn)物的損壞程度降低，以此確保化學(xué)工業(yè)的綠色發(fā)展，對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行有效解決。

5.化工工程工藝中綠色化工技術(shù)應(yīng)用控制策略

5.1清潔生產(chǎn)技術(shù)

生產(chǎn)技術(shù)主要用于冶金、海水淡化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)踐證明沒(méi)有有毒或污染物?？梢钥闯?，清潔生產(chǎn)技術(shù)在正常范圍內(nèi)造成了廢棄物和污染物的影響。具體地說(shuō)，海水淡化在化學(xué)工程中的應(yīng)用主要是用于清潔和可行的化學(xué)方法。原料為海水，淡水為基本輸出。整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用的生產(chǎn)技術(shù)并沒(méi)有對(duì)海洋環(huán)境造成污染影響。

5.2生物技術(shù)

生物技術(shù)，顧名思義，是在化學(xué)工程的過(guò)程中，結(jié)合生物化學(xué)工業(yè)和化學(xué)仿生學(xué)，即以微生物和細(xì)胞為主，轉(zhuǎn)化大量可再生資源，以完成化學(xué)品的生產(chǎn)。例如，在生態(tài)環(huán)境中存在著大量的酶，在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有污染物排放和相對(duì)溫和的反應(yīng)條件。在以前的化學(xué)工程生產(chǎn)過(guò)程中，大部分用于動(dòng)植物的有機(jī)材料都被用來(lái)在自然環(huán)境中應(yīng)用煤或石油。結(jié)合這一綠色化工技術(shù)的應(yīng)用理念，技術(shù)人員可以在丙烯酰胺生產(chǎn)環(huán)境中生產(chǎn)生物酶作為催化劑，大幅度降低能耗。同時(shí)，也不會(huì)造成污染問(wèn)題。

5.3環(huán)境友好型產(chǎn)品應(yīng)用

化學(xué)工程的發(fā)展給環(huán)境所造成的污染和破壞及其嚴(yán)重，不得不引起人們的足夠重視，所以現(xiàn)如今人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，在此背景之下，相關(guān)的環(huán)境友好型產(chǎn)品也就應(yīng)運(yùn)而生了。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，環(huán)境友好型產(chǎn)品其實(shí)就是一種產(chǎn)品在整個(gè)周期內(nèi)都不會(huì)給環(huán)境造成破壞和污染，這也就是其至關(guān)重要的原因所在，通過(guò)環(huán)境友好型產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用來(lái)對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。例如：汽油在人們的日常生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛，但是汽油在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，給環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，特別是現(xiàn)如今私家車(chē)的數(shù)量迅猛增長(zhǎng)更是加重了對(duì)環(huán)境的污染，為了有效降低汽油燃燒過(guò)程中給環(huán)境所造成的污染就需要不斷研發(fā)出環(huán)保型的新型燃料，從而人們賴(lài)以生存的環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。除此之外，人們生活中經(jīng)常使用塑料袋也會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重的不良影響，目前相關(guān)的研究人員已經(jīng)研制出了可降解的塑料袋，大大降低了其給環(huán)境所造成的污染。

6.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，化工工程工藝應(yīng)用綠色化工技術(shù)后，不僅能實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性目標(biāo)，還能為現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程帶來(lái)良好的社會(huì)效益。事實(shí)證明，只有將清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)以及環(huán)境友好、環(huán)保型產(chǎn)品生產(chǎn)，高效作用于化工工程的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程，才能使工業(yè)化建設(shè)朝著可持續(xù)方向向前邁進(jìn)。為此，相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象，以推動(dòng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]賴(lài)錦杰.化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)探究[J].化工管理，2017，（07）：137.

[2]井博勛，莒菲.淺議綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用[J].天津化工，2015，29（03）：10-11.