化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用

王一格

（鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院，河南鶴壁 458000）

綠色化工技術(shù)，就是通過改善已有的化學(xué)技術(shù)，以及通過對化學(xué)理論的使用與工程技術(shù)應(yīng)用減少化工原料與溶劑等污染環(huán)境的物質(zhì)，從而達(dá)到零排放的目的，降低對人和環(huán)境的危害，構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。因此，本文主要分析了綠色化工技術(shù)的應(yīng)用。

1 綠色化工技術(shù)與化學(xué)工程工藝的概念

1.1 綠色化工技術(shù)的概念

綠色化工技術(shù)通俗來說就是借助已應(yīng)用的一些化工技術(shù)進(jìn)行升級改造，且通過科學(xué)手段（如改良化學(xué)反應(yīng)的條件、方式等）減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中廢棄物的產(chǎn)生，減少污染物的排放，防止對生態(tài)環(huán)境造成破環(huán)，從而達(dá)到建設(shè)環(huán)境友好型社會的目標(biāo)。

1.2 化學(xué)工程工藝的概念

化學(xué)工程工藝包括能源、材料的生產(chǎn)和冶煉等內(nèi)容，在化工、汽車、機(jī)電煉油、煤轉(zhuǎn)化、天然氣轉(zhuǎn)化、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它指的是在完整的工藝流程中，要特別遵循相關(guān)的化學(xué)理論和原理，并且要體現(xiàn)出一定的工業(yè)特色，將原理和工業(yè)實(shí)現(xiàn)有機(jī)的結(jié)合。如何在其原理的基礎(chǔ)上把環(huán)保理論進(jìn)一步結(jié)合進(jìn)去，成為推動社會不斷發(fā)展的動力，這是目前階段化學(xué)工程工藝所面臨的巨大挑戰(zhàn)。隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們生活水平不斷提高，人們對于居家理念變得更為關(guān)注。環(huán)保和安全成為普遍的追求，環(huán)保問題也成為人們?nèi)粘ＫP(guān)注的重點(diǎn)問題?；瘜W(xué)工程工藝的應(yīng)用范圍較為廣泛，涉及到大量的化學(xué)理論體系，近些年來，與新型環(huán)保理念結(jié)合緊密，在綠色環(huán)保理念下引領(lǐng)的化學(xué)工程工藝也帶來了不可估量的實(shí)用價值[1]。

2 化學(xué)工程與工藝中綠色化工技術(shù)的開拓創(chuàng)新

2.1 提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

在綠色化工技術(shù)詳細(xì)研發(fā)工程中，應(yīng)將化學(xué)反應(yīng)作為首要選擇。提升化學(xué)反應(yīng)的選擇性，能夠使得化工產(chǎn)業(yè)事半功倍，且能夠提取出雜質(zhì)含量較少、產(chǎn)率較高的生成物；與此同時，還可大大降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)成本，提高資源利用率，提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；一定條件下，也可減少環(huán)境污染物的排放量。以石油為例，選擇利用化學(xué)反應(yīng)中很容易產(chǎn)生氧化的烴類選擇性氧化物，其反應(yīng)生成的生成物具有對環(huán)境污染程度加劇的危害?；诖祟悊栴}，應(yīng)深化化學(xué)反應(yīng)選擇性，對損害的污染物生成的反應(yīng)加以防范，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程中的綠色生產(chǎn)，以及減少對環(huán)境造成的威脅。

2.2 合理選擇化學(xué)原料

化學(xué)原料是化學(xué)工程生產(chǎn)的基礎(chǔ)，隨著綠色化工科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對于環(huán)境污染的治理根本應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)的源頭做起，在源頭阻止化工污染。因此合理選擇化學(xué)原料顯得極為重要。在對原材料選擇的同時，應(yīng)注意選擇沒有毒害的物質(zhì)及催化劑等，在源頭控制化學(xué)污染問題的出現(xiàn)。以無害的樹木等自然野生植物纖維、麥秸、稻草等農(nóng)業(yè)廢棄物作為原料加工成的酸、醇等化工原料就是近期常見的天然無公害產(chǎn)物。

3 綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用及分析

3.1 生物技術(shù)

生物技術(shù)是應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)的基本原理，依靠生物催化劑的作用將物料進(jìn)行深度加工，以生產(chǎn)有用物質(zhì)或者是為社會服務(wù)的一門多學(xué)科綜合性的科學(xué)技術(shù)。當(dāng)前生物技術(shù)的最大特點(diǎn)就是能充分利用各種自然資源、節(jié)省能源、減少污染；易于實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且可以實(shí)現(xiàn)一般化工技術(shù)難以制備的產(chǎn)品。生物技術(shù)是以基因工程為主導(dǎo)，細(xì)胞工程為基礎(chǔ)，酶工程為條件來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的過程，微生物發(fā)酵工程是生物技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵。

3.2 催化技術(shù)

催化劑是化學(xué)工藝的基礎(chǔ)，是許多化學(xué)工藝可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵，目前許多的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)一般都采用了催化反應(yīng)技術(shù)。傳統(tǒng)化學(xué)工藝所選用的催化劑受制于成本等因素，在反應(yīng)過程中會導(dǎo)致更多的廢棄物產(chǎn)生?，F(xiàn)如今的綠色催化劑是綠色化學(xué)技術(shù)的主要應(yīng)用之一，盡管使用成本會更高，但是不會產(chǎn)生過多的廢棄物，從而降低了反應(yīng)的污染程度。目前應(yīng)用的催化技術(shù)有采用安全的固體催化劑如分子篩、雜多酸等，替代有害的液體催化劑（如氫氟酸、硝酸、硫酸），簡稱工藝過程，為了達(dá)到減少廢水、廢氣、廢渣的排放量的目的，合成化學(xué)中采用擇型的大孔分子篩作為催化劑，在固定和移動能源中采用催化燃燒法，作為無污染動力等。

3.3 清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)是綠色生產(chǎn)技術(shù)中的重要組成部分。清潔生產(chǎn)技術(shù)就是指在化學(xué)生產(chǎn)中沒有污染、沒有毒害、沒有廢棄物排放的綠色化工技術(shù)，包括鼓舌熱加工技術(shù)、綠色催化劑技術(shù)等。此技術(shù)的應(yīng)用對降低廢棄物的排放，降低對環(huán)境的污染起到了積極作用。例如，利用海水淡化技術(shù)，通過對海水進(jìn)行淡化處理，不但提供了淡水資源，并且，這一技術(shù)沒有對環(huán)境造成污染，符合環(huán)保理念。此外，海水淡化處理過程中也會有氫氧化鎂等物質(zhì)生成，對其的提取成本低廉，工藝操作簡單，很少產(chǎn)生二次污染現(xiàn)象。因此，此技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景十分廣闊。

3.4 生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

隨著環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，以至于影響到了各行業(yè)的運(yùn)行與發(fā)展，因此，生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品，構(gòu)建環(huán)境友好型社會迫在眉睫。所謂環(huán)境友好型產(chǎn)品，就是指產(chǎn)品從始至終都會對環(huán)境友好的產(chǎn)品，簡言之，就是從產(chǎn)品被生產(chǎn)出來到被使用再到被作為垃圾處理，都不會對環(huán)境造成污染的產(chǎn)品。這是其最重要的原因所在。比如，現(xiàn)在社會中汽車普遍存在于大街小巷之中，與此同時，伴隨著它的還有汽油。但是，汽油燃燒后能夠產(chǎn)生有害氣體，對環(huán)境造成了污染，也對人類健康造成了威脅。所以，利用綠色化工技術(shù)研發(fā)出環(huán)保型汽油或新型燃料已經(jīng)刻不容緩。再比如，塑料為我們的生活帶來了許多便利，但是由于其無法得到有效充分的分解，從而造成的環(huán)境污染問題是我們難以想象的。于是，就需要利用綠色化工技術(shù)研發(fā)新材料來替換塑料。采用綠色化工技術(shù)生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品，不但可以解決上述問題，還可滲透到每一項環(huán)境污染問題，改善過去已污染的環(huán)境。

3.5 電化學(xué)合成技術(shù)

電化學(xué)合成技術(shù)是在電化學(xué)反應(yīng)器（習(xí)慣稱為電解池或電解槽）內(nèi)進(jìn)行以電子轉(zhuǎn)移為主的合成有機(jī)化合物的清潔生產(chǎn)技術(shù)，電化學(xué)綠色有機(jī)合成是指采用無毒、無害的原料、催化劑和溶劑，選擇具有高選擇性的催化劑，不生產(chǎn)或少生產(chǎn)副產(chǎn)品的對環(huán)境友好的反應(yīng)進(jìn)行合成，其目的是通過新的合成反應(yīng)和方法，開發(fā)制備單位產(chǎn)品產(chǎn)污系數(shù)低，資源和能源消耗少的先進(jìn)合成方法和技術(shù)，從合成反應(yīng)入手，從根本上消除或減少環(huán)境污染，是綠色化工技術(shù)的重要組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)及化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，電化學(xué)合成技術(shù)將會在人類生活中發(fā)揮更大的功效[2]。

4 結(jié)束語

我國綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，為我國化學(xué)工程與工藝質(zhì)量的提升奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。在今后的化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)中，還應(yīng)繼續(xù)加大對綠色化工技術(shù)的研發(fā)，促進(jìn)綠色化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，響應(yīng)我國生態(tài)文明建設(shè)的號召，建設(shè)綠色生態(tài)化中國。