綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用

汪謙

湖北潔源檢測(cè)有限公司 湖北武漢 430000

人類生存中，環(huán)境發(fā)揮著重要的作用。隨著時(shí)代的進(jìn)步，環(huán)境日益惡化，社會(huì)公眾環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，并積極參與環(huán)保工作。環(huán)境污染中，化學(xué)工業(yè)非常明顯，此種背景下，綠色化工技術(shù)誕生，化學(xué)工程與工藝中該技術(shù)的應(yīng)用，可有效降低環(huán)境污染，因此，深入開(kāi)發(fā)與應(yīng)用綠色化工技術(shù)，人類穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的意義[1]。

1 化工企業(yè)在生產(chǎn)中存在的危險(xiǎn)性

2015年8月12日的天津港粉塵爆炸和2019年3月21日的鹽城園區(qū)內(nèi)的苯爆炸無(wú)一不是在告誡著化工工作人員安全生產(chǎn)的重要性。而我國(guó)也早就發(fā)行了在對(duì)化工行業(yè)內(nèi)危險(xiǎn)的工藝反應(yīng)有專業(yè)從業(yè)資格的人員進(jìn)行操作，現(xiàn)如今的比較危險(xiǎn)的高危工藝反應(yīng)有重氮化反應(yīng)，硝化加氫反應(yīng)以及負(fù)壓下的烷基化反應(yīng)，重氮化反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)中的偶合反應(yīng)，指在一級(jí)胺和亞硝酸在一定的低溫環(huán)境下，進(jìn)而生成一定的重氮鹽化反應(yīng)，此類反應(yīng)需要使用一定的重氮化劑，也就是亞硝酸，然而亞硝酸具有一定的不穩(wěn)定性，在快速的分解的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)性，這對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高，同時(shí)也對(duì)其工藝的要求也有較高的反應(yīng)；硝化加氫反應(yīng)通常是指在有機(jī)化化合物分子當(dāng)中引入新的-NO2，用已取代氫原子的聚合反應(yīng)，而其反應(yīng)的危險(xiǎn)性就在于此反應(yīng)如果氫的滴加速率過(guò)快，就會(huì)產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)性；對(duì)比前二者的反應(yīng)，烷基化的反應(yīng)沒(méi)有并沒(méi)有那么危險(xiǎn)，但不代表其就沒(méi)危險(xiǎn)性，烷基化的反應(yīng)是在一定的負(fù)壓條件下進(jìn)行的升溫反應(yīng)，如果沒(méi)有掌握一定的工藝標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)壓和溫度值，同樣造成一定的危險(xiǎn)性。由此可見(jiàn)，在化工行業(yè)里面，對(duì)工藝的要求以及各類的工藝參數(shù)是要求及其嚴(yán)格的，對(duì)從業(yè)化工行業(yè)的人員也是要有一定的專業(yè)素質(zhì)的，即便如此，化工產(chǎn)業(yè)還總是發(fā)生著一些事故造成一定的人員傷亡，可見(jiàn)，在化工企業(yè)的生產(chǎn)中存在著一定的危險(xiǎn)性。

2 化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的實(shí)踐分析

2.1 生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)可分為基因技術(shù)、細(xì)胞技術(shù)、微生物發(fā)酵技術(shù)、酶技術(shù)。其中作最為關(guān)鍵的技術(shù)是微生物發(fā)酵技術(shù)。酶技術(shù)是必要條件，基因技術(shù)是主導(dǎo)，細(xì)胞技術(shù)是基礎(chǔ)。在化學(xué)工程工藝中，生物酶多是作為催化劑使用的。比如利用生物合成技術(shù)，可以從廢棄麥稈中提取出乳酸，再經(jīng)過(guò)一定的處理，就可將乳酸再度合成為聚乳酸。另外，在具體應(yīng)用生物技術(shù)時(shí)，還會(huì)用到膜化學(xué)工藝。膜技術(shù)還可進(jìn)一步劃分為膜分離技術(shù)、膜催化技術(shù)。其中膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括成本低，能耗少、可回收等。它在化工染料的脫鹽、濃縮，液體熒光增白劑的澄清過(guò)濾、脫鹽、濃縮等生產(chǎn)中都有所應(yīng)用。膜催化反應(yīng)技術(shù)有資源利用率高、污染少的優(yōu)點(diǎn)。比如氫滲透膜的催化應(yīng)用就是以膜催化技術(shù)為根本的。由此可見(jiàn)，通過(guò)幾項(xiàng)生物技術(shù)的有效融合，能降低化工生產(chǎn)的污染[2]。

2.2 化學(xué)反應(yīng)的選擇

化學(xué)工程工藝的生產(chǎn)過(guò)程中，化學(xué)原料會(huì)產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)，最后生成化學(xué)品。因此，化學(xué)反應(yīng)是整個(gè)化學(xué)工程工藝過(guò)程中物質(zhì)反應(yīng)的重要環(huán)節(jié)?；瘜W(xué)反應(yīng)對(duì)于化學(xué)工程工藝過(guò)程中生產(chǎn)效率的提高以及生產(chǎn)質(zhì)量的提高，都有著巨大意義。在化學(xué)反應(yīng)中最常用的氧化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，化學(xué)原料由于被熱催化產(chǎn)生變質(zhì)，這種現(xiàn)象會(huì)使生產(chǎn)的化學(xué)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)或者質(zhì)量低下。采用綠色化學(xué)原料后，在新型的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)時(shí)間的增加會(huì)增強(qiáng)催化物的催化能力，進(jìn)而提高化學(xué)品的質(zhì)量。

2.3 清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)屬于相對(duì)技術(shù)，其指的就是通過(guò)對(duì)原有生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，將污染物產(chǎn)生量與毒性降低甚至是消除的一種技術(shù)。其主要包括輻射熱加工技術(shù)、臨界流體技術(shù)以及綠色催化技術(shù)等，并且在海水淡化、垃圾處理、甲醇合成、煤氣加工生產(chǎn)、現(xiàn)代印染工程以及冶金工程中有著廣泛使用。同時(shí)，新能源發(fā)電技術(shù)、高效煤氣化技術(shù)以及垃圾沼氣技術(shù)等也在各個(gè)領(lǐng)域得到了推廣。以海水淡化為例，其就是通過(guò)清潔化學(xué)方法的使用完成的，其中海水是原材料，而基本產(chǎn)品則是淡水。在生產(chǎn)過(guò)程中，清潔生產(chǎn)技術(shù)的使用給周邊環(huán)境帶來(lái)的影響是非常小的，具體操作就是在由聚丙烯酸、水解聚馬來(lái)酸酐以及羥基乙叉二膦酸等構(gòu)成的阻垢劑中加入羧基端的超支化聚酯，使其形成帶有環(huán)保功效的低磷復(fù)配阻垢劑，并通過(guò)靜態(tài)阻垢試驗(yàn)及XRD、SEM 等，對(duì)這一阻垢劑的功效進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。綜上所述，海水淡化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，不但沒(méi)有出現(xiàn)生態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、環(huán)境污染等問(wèn)題，還產(chǎn)生了一種清潔化學(xué)產(chǎn)品，即氫氧化鎂。

2.4 應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品

居民日常生活與自然環(huán)境密切相關(guān)，良好自然環(huán)境能夠?yàn)榫用駹I(yíng)造良好的生活環(huán)境，因而環(huán)境提出了嚴(yán)格的要求，更加重視環(huán)境及其保護(hù)工作。環(huán)境友好型產(chǎn)品，則是對(duì)于環(huán)境污染問(wèn)題控制研發(fā)而成的，傳統(tǒng)污染性大的產(chǎn)品的一種產(chǎn)品。日常生活中，傳統(tǒng)汽油使用比較常見(jiàn)，汽油原料燃燒對(duì)大氣環(huán)境有很大的污染，威脅居民生命安全，因而研發(fā)代替產(chǎn)品是十分必要的。不斷涌現(xiàn)的環(huán)保型汽油、新型燃料及能源，人們環(huán)保意識(shí)也日益增強(qiáng)。例如，天然甘蔗是酒精生產(chǎn)的主要原料，以新型乙醇汽油替代傳統(tǒng)汽油，在現(xiàn)實(shí)生活中得到了廣泛應(yīng)用。綠色環(huán)境友好型產(chǎn)品的應(yīng)用，對(duì)于降低環(huán)境污染具有非常重要的意義[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綠色化工技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)階段的化學(xué)工程與工藝?yán)锩娴氖褂帽砻鳎G色化工技術(shù)對(duì)從化工行業(yè)對(duì)環(huán)境污染的根本上得到了一定的控制和治理，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展有著一定的意義，基于此，開(kāi)展綠色化工技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)如今的化學(xué)工程工藝?yán)锩嬗兄欢ǖ闹匾浴?/p>