化學(xué)工程與工藝中應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)的研究

王強

摘 要：綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用在促進我國經(jīng)濟發(fā)展的同時，對生態(tài)環(huán)境也有積極的作用。本文簡單介紹了化學(xué)工程與綠色化學(xué)技術(shù)的概念，以及綠色化學(xué)技術(shù)的開發(fā)，重點研究了綠色化學(xué)技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程 工藝 綠色化學(xué)技術(shù)

中圖分類號：TQ02 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（a）-0103-02

在科技進步的過程中，化學(xué)工程也在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的化學(xué)工程在維持正常的生產(chǎn)運營時，往往會消耗掉大量的能源，并產(chǎn)出各種污染性較強的副產(chǎn)品。綠色化學(xué)技術(shù)的合理應(yīng)用，使得化工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀有所改善，優(yōu)化了生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)、提高利用率，讓人們正確認(rèn)識到綠色化學(xué)技術(shù)的意義。明確未來工業(yè)發(fā)展的主要方面，與時代的發(fā)展理念相互結(jié)合。

1 化學(xué)工程與綠色化學(xué)技術(shù)

1.1 化學(xué)工程

化學(xué)工程是指研究化學(xué)工業(yè)或者是其他產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過程中所進行的化學(xué)變化。其中不僅包括了食品加工、塑料合成，以及金屬材料的制作等方面的內(nèi)容，還含有生物工程與相關(guān)的納米技術(shù)。雖然化學(xué)工程在生產(chǎn)的過程中，化學(xué)、物理工程往往是同時發(fā)生的，但是其中主要依托的還是化學(xué)理論。在這種情況下，相關(guān)人員提出了更為新型的節(jié)能環(huán)保理念，對于化學(xué)工程而言，也是一種創(chuàng)新。

1.2 綠色化學(xué)技術(shù)

綠色化學(xué)技術(shù)是在綠色化學(xué)的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，通過化學(xué)反應(yīng)、原料、溶劑等產(chǎn)品展開的綠色化生產(chǎn)。從三廢控制的角度上看，標(biāo)志著防污工程的進一步發(fā)展，與傳統(tǒng)的環(huán)境治理相比較，具有一定的優(yōu)先級。尤其是針對當(dāng)前化學(xué)污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，生產(chǎn)中出現(xiàn)了很多廢棄物，綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用減少了污染物的排放，也實現(xiàn)了保護環(huán)境的目的。

2 綠色化學(xué)技術(shù)的開發(fā)

2.1 化學(xué)催化劑的選用

化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)的過程中，通常會采用催化劑，以此來達到加速化學(xué)反應(yīng)，提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)率的目的。因此，會產(chǎn)生大量有毒的廢棄物，增強排放量，影響人們的身體健康。當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)的開發(fā)，研究人員將更多的注意力放在無害化學(xué)催化劑的選擇上?？梢詡?cè)重在烷基化固相催化劑方面，這種催化劑基本上沒有毒害，不會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。還需要注意的是，在選用無毒催化劑的時候，應(yīng)該注重廢棄的物排放要符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高資源的使用率。

2.2 化學(xué)原料的選用

沒有污染的化學(xué)原料能夠最大限度地降低環(huán)境污染程度，通過高新技術(shù)，在化學(xué)工程的生產(chǎn)中盡可能采用無毒或者毒害較少的原材料，可以減少化學(xué)藥劑的使用量。例如天然植物就是最好的選擇，不會對生態(tài)環(huán)境造成惡劣的影響，在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展中，采用無污染原材料，減低成本，提高企業(yè)效益。

3 化學(xué)工程與工藝中應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)的研究

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)

綠色化工技術(shù)中，存在著無毒、無害和無污染的技術(shù)，例如綠色催化技術(shù)，也被稱為清潔型的生產(chǎn)技術(shù)。這項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于垃圾處理和印染等各個行業(yè)，開展清潔生產(chǎn)技術(shù)的改造，嚴(yán)格控制并強化治理環(huán)境污染。例如煙氣脫硫脫硝技術(shù)就是清潔生產(chǎn)技術(shù)中的一種，這項技術(shù)主要是應(yīng)用于多氮氧化物，隨著對NO的控制標(biāo)準(zhǔn)不斷嚴(yán)格化，脫硫脫硝技術(shù)也受到各國的重視。清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效降低廢棄物的排放，降低環(huán)境污染。在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中，在淡水資源嚴(yán)重匱乏的情況下，人們就試圖通過海水進行鹽水分離，從中索取淡水資源，被稱為海水淡化技術(shù)。這項技術(shù)在應(yīng)用的過程中，會產(chǎn)生氫氧化鎂等物質(zhì)，氫氧化鎂屬于清潔化工產(chǎn)品，只需要進行簡單的工藝操作，就能獲取到極大的利益，生產(chǎn)所需要的成本也不高，因此，這項技術(shù)在市場上存在發(fā)展前景。

3.2 生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)仿生學(xué)以及生物化工兩個方面，生物技術(shù)的范疇主要是包括細(xì)胞和微生物。其中生物酶作為可以直接參與到各個生物化工技術(shù)中的化學(xué)物質(zhì)，除了本身所具有的優(yōu)勢之外，還存在著高效和轉(zhuǎn)移的作用。將生物技術(shù)與綠色化學(xué)工程與工藝相互結(jié)合，使用生物技術(shù)將可再生資源轉(zhuǎn)化成為化學(xué)原材料，這種原材料與傳統(tǒng)的原材料相比較，具有更好的反應(yīng)效果和催化效率，所產(chǎn)生的污染量與廢棄物較少。此外，生物技術(shù)作為一種全新的創(chuàng)新型技術(shù)，可以將原材料、能源和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品相結(jié)合的方式，然后采用生物技術(shù)對這些物質(zhì)進行煉制。例如運用玉米資源制取纖維的成熟工業(yè)化路線，通過生物發(fā)酵和化工氫化裂解方式植被乙二醇。將PDT聚酯打造成為一種全新的低碳、環(huán)保、綠色的纖維新材料，與傳統(tǒng)的化學(xué)合成法相比較，這項生物技術(shù)的選擇性更高，操作條件更加溫和，原材料也是可再生的農(nóng)產(chǎn)品—淀粉或者是植物油料。原材料的選擇上沒有污染環(huán)境的物質(zhì)產(chǎn)生，將植物內(nèi)部的有機物質(zhì)作為原料，具有極高的發(fā)展前景。生物技術(shù)應(yīng)用與綠色化學(xué)工業(yè)中也是一個重要的發(fā)展方向。

3.3 環(huán)境友好型產(chǎn)品的應(yīng)用

人們的生活與環(huán)境息息相關(guān)，在一個良好的環(huán)境中生活，對于人們的身體健康有著重要的意義。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，生活水平有了相應(yīng)的提高，對于環(huán)境的要求也愈加嚴(yán)格，而環(huán)境友好型產(chǎn)品則是針對環(huán)境污染問題所研發(fā)出的新型產(chǎn)品。例如汽油的燃燒，不僅會污染生態(tài)環(huán)境，也嚴(yán)重威脅到人們的身體健康，所以需要開發(fā)出新型的產(chǎn)品來取代傳統(tǒng)的汽油燃燒。這種汽油就是乙醇汽油，能夠有效地降低傳統(tǒng)汽油所帶來的污染，作為一種混合汽油，是由普通汽油和植物纖維加工的燃料乙醇混合制作而成的。作為傳統(tǒng)汽油目前最成熟的替換燃料，可以有效地減少空氣污染，節(jié)約石油資源。還有一種就是利用廢舊塑料煉制而成的無污染環(huán)保汽柴油，這項技術(shù)對于廢棄塑料制品沒有任何要求，不需要分揀就可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的柴油，利用獨創(chuàng)的新配方催化劑，生產(chǎn)加工之后殘余的廢棄物用作工業(yè)炭黑使用，避免廢棄物的排放，在生產(chǎn)過程中也不會出現(xiàn)任何二次污染物。利用廢舊塑料品煉制汽柴油的綠色化學(xué)技術(shù)具有環(huán)保和節(jié)能的作用，生產(chǎn)出的90號汽油和0號柴油也符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是可以直接用于生產(chǎn)和生活的高品質(zhì)能源，具有廣闊的應(yīng)用前景。環(huán)境友好型綠色產(chǎn)品，在具體的實際應(yīng)用中能夠有效地緩解環(huán)境污染問題。

3.4 處理工業(yè)三廢

綠色化學(xué)技術(shù)可以有效地處理工業(yè)三廢，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與化學(xué)和化工生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展，將原料中的每一個原子都進入到產(chǎn)品的分子中，不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品，也能實現(xiàn)廢物的零排放。將綠色化學(xué)看作是化學(xué)化工的新階段，充分利用原料確保生產(chǎn)出的物質(zhì)不會受到環(huán)境污染。只有從源頭上解決問題，才能創(chuàng)造一個安全穩(wěn)定的生活環(huán)境。當(dāng)前化工業(yè)生產(chǎn)的三廢超過了任何一個行業(yè)，大量的廢物如果只能在生產(chǎn)之后解決，不能達到保護環(huán)境的目的。污染作為一個全球性問題，如果針對某些化學(xué)反應(yīng)機理進行重新設(shè)計，就可以讓這些化學(xué)反應(yīng)變成沒有污染的綠色化學(xué)。充分利用原材料，不但不會產(chǎn)生污染，還可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，綠色化學(xué)技術(shù)就是要從源頭上杜絕污染。不產(chǎn)生任何的廢氣、廢水和固體廢物，研制出特種化學(xué)品和綠色合成工藝技術(shù)，幫助企業(yè)解決三廢問題，實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

4 結(jié)語

在化學(xué)工程生產(chǎn)過程中，所產(chǎn)生的有害物質(zhì)會對環(huán)境造成惡劣的影響，將綠色化學(xué)技術(shù)合理地應(yīng)用到化學(xué)工程與工藝中，不僅可以控制環(huán)境污染，還能充分地利用化學(xué)資源，減少化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)和加工過程中所產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，真正達到綠色環(huán)保、節(jié)能減排的目的。

參考文獻

[1] 于賀.論綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進作用[J].科技與企業(yè)，2013（5）：132.

[2] 李世英.淺議綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進作用[J].科技與企業(yè)，2015（6）：81.

[3] 劉冠辰.淺析綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排的促進作用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（34）：107-108.

[4] 張浩，楊順博，馬振.關(guān)于綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進作用探析[J].化工管理，2016（11）：211.