綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的運(yùn)用

賈秀紅

（沈陽(yáng)理工大學(xué)，遼寧沈陽(yáng) 110159）

化工生產(chǎn)加工過(guò)程中經(jīng)常伴隨的問(wèn)題就是高污染和高能耗的問(wèn)題，這也是阻礙化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素?，F(xiàn)在人們對(duì)于綠色環(huán)保理念越來(lái)越重視，因此為了能夠解決化學(xué)工程和工藝生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題，就要從化工技術(shù)的突破入手，研究全新的化工生產(chǎn)技術(shù)和材料，讓技術(shù)和材料能夠符合綠色環(huán)保的要求，同時(shí)對(duì)于各種化學(xué)試劑的使用也要滿足環(huán)保相關(guān)的規(guī)定，對(duì)化學(xué)試劑的配方和成分進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)規(guī)劃，從而能夠逐漸減少導(dǎo)致化工生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的高污染和有毒物質(zhì)成分，采用更加清潔、環(huán)保、綠色的材料加以替代，優(yōu)化化工生產(chǎn)的程序，滿足化工生產(chǎn)的需要。

1 化學(xué)工程工藝與綠色化工簡(jiǎn)介

1.1 化學(xué)工程工藝

化學(xué)工程工藝通常都是應(yīng)用在工業(yè)制造上，涵蓋了各種各樣的行業(yè)，包括化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)、冶金工程、制藥工程和生物化工等，在這些領(lǐng)域和行業(yè)中都會(huì)應(yīng)用到化學(xué)工程工藝相關(guān)的技術(shù)，而制藥、冶金和化工是污染比較嚴(yán)重的行業(yè)。因此我國(guó)每年的化工生產(chǎn)制造對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重。近年來(lái)綠色環(huán)保的概念深入人心，我國(guó)對(duì)于現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)制造業(yè)中新技術(shù)的運(yùn)用也越來(lái)越重視，尤其是在化學(xué)工程工藝中提倡節(jié)能減排，采用新的環(huán)保技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)工藝的進(jìn)步。通過(guò)對(duì)化學(xué)工程工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)采用的新型綠色環(huán)保技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，從而促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)環(huán)保技術(shù)不斷向前進(jìn)步[1]。

1.2 綠化化工技術(shù)

綠色化工技術(shù)是相比傳統(tǒng)的化工技術(shù)而言的，它是在傳統(tǒng)化工制造工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)原有化工技術(shù)中存在的一些高污染、高排放、高能耗以及在化工生產(chǎn)中污染源添加的環(huán)節(jié)進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)和更換。通過(guò)采用當(dāng)代先進(jìn)的高效技術(shù)手段，對(duì)于化工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，從而能夠徹底減少化工產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的環(huán)境污染問(wèn)題，極大限度地減少環(huán)境污染物的排放，讓化學(xué)工業(yè)制造生產(chǎn)真正實(shí)現(xiàn)綠色化和生態(tài)化，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 化學(xué)工程和工藝中采用的綠色環(huán)保技術(shù)要求

2.1 科學(xué)規(guī)范的使用化工原材料

要想能夠讓綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程和工藝中得到廣泛的應(yīng)用，避免在化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生一些污染物，需要在化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中選擇綠色環(huán)保相關(guān)的材料，采用綠色環(huán)保的化工材料應(yīng)用到化學(xué)工程和工藝當(dāng)中能夠從源頭上切斷污染源，同時(shí)也能夠保證在化工生產(chǎn)后續(xù)的環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)綠色無(wú)污染的生產(chǎn)。因此采用綠色化工技術(shù)最主要的前提就是要選擇綠色環(huán)保的原材料，這也是實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程工藝綠色化生產(chǎn)的前提。綠色化工材料的使用能夠避免化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，從而能夠更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，讓綠色化工技術(shù)得到更好的發(fā)展。因此作為化工企業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，要嚴(yán)格控制化工使用的原材料，不能因?yàn)樨潏D便宜而采用劣質(zhì)的原材料導(dǎo)致對(duì)于周?chē)h(huán)境和人民身體健康造成的不利影響。相關(guān)的監(jiān)管部門(mén)一定要切實(shí)負(fù)起責(zé)任，對(duì)化工企業(yè)的原材料使用進(jìn)行監(jiān)管，督促化工生產(chǎn)依照綠化環(huán)保技術(shù)來(lái)進(jìn)行，對(duì)于化工生產(chǎn)最終的產(chǎn)品也要嚴(yán)格把關(guān)，避免不合格的或者殘次品流入到市場(chǎng)并最終進(jìn)入消費(fèi)者手中[2]。

2.2 充分利用化學(xué)催化劑提升化工工藝效果

為了能夠提升化學(xué)工程和工藝技術(shù)，在化工生產(chǎn)中要充分利用催化劑來(lái)加強(qiáng)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中的催化作用。在化學(xué)工程工藝中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)使用催化劑能夠明顯地提升化學(xué)熱分子的促進(jìn)作用，從而能夠提升化學(xué)工程和工藝生產(chǎn)的效率，促進(jìn)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程和工藝中的應(yīng)用。比如在石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域經(jīng)常采用烴類(lèi)氧化物作為化工生產(chǎn)的氧化劑，能夠讓化學(xué)氧化反應(yīng)更加快速，同時(shí)避免了氧化反應(yīng)生成物對(duì)于周?chē)h(huán)境的影響。因此在化學(xué)工程和工藝中要提升化學(xué)反應(yīng)的選擇性，減少對(duì)生成物反應(yīng)的破壞，這樣就可以推動(dòng)綠色生產(chǎn)高效穩(wěn)定地運(yùn)行，減少對(duì)環(huán)境的污染。

3 綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)

現(xiàn)在我國(guó)的清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在不同領(lǐng)域得到了應(yīng)用，采用清潔生產(chǎn)技術(shù)能夠減輕在化學(xué)工程和工藝生產(chǎn)中的污染物排放，盡可能地將污染排放控制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。清潔生產(chǎn)技術(shù)在海水淡化和冶金領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。利用清潔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行海水淡化主要是在海水附近進(jìn)行的清潔和化學(xué)反應(yīng)，這種技術(shù)使用的材料主要是海水，可以在不破壞海洋環(huán)境的條件下，將海水進(jìn)行反復(fù)的化學(xué)反應(yīng)。利用這種技術(shù)研制出具有環(huán)保功能的化學(xué)材料，能夠?qū)⑶鍧嵣a(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)工程與工藝應(yīng)用中。由于生態(tài)環(huán)境與人們的生活健康息息相關(guān)，而化學(xué)工程和工藝與良好的自然環(huán)境是密不可分的，現(xiàn)在隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，因此要針對(duì)化學(xué)工程和工藝的特點(diǎn)，研發(fā)具有無(wú)污染的產(chǎn)品，從而能夠優(yōu)化化工產(chǎn)品的生產(chǎn)流程[3]。

3.2 優(yōu)化化工工藝生產(chǎn)流程

3.2.1 優(yōu)化供熱體系

化工工程與工藝的運(yùn)用通常與工業(yè)供熱是密不可分的，在絕大多數(shù)情況下，傳統(tǒng)的供熱方式都是單線供熱，采用的是一套完整的供熱設(shè)備為所有的生產(chǎn)線進(jìn)行供熱，但是如果化工生產(chǎn)工廠存在較多的設(shè)備，單純地采用單線供熱不能保證所有設(shè)備順利地運(yùn)行，同時(shí)單線供熱還會(huì)造成一些化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)由于對(duì)熱量要求不是太高而造成的熱量浪費(fèi)現(xiàn)象。因此，在化工工藝生產(chǎn)中需要根據(jù)每個(gè)制造環(huán)節(jié)的不同，對(duì)需要的熱量進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗淖儯梢圆捎寐?lián)合加熱的方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行供熱，這樣就能夠確保需要供熱的設(shè)備提供足夠的熱量，不需要的設(shè)備就盡量減少供熱，最大限度地減少能源的消耗，節(jié)約化工生產(chǎn)的成本。

3.2.2 采用變頻電動(dòng)機(jī)

在化學(xué)工程與工藝的運(yùn)用過(guò)程中，絕大部分的生產(chǎn)設(shè)備都是利用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。通常情況下，化工生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)采用的都是直流定頻發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速雖然穩(wěn)定，但是很容易浪費(fèi)過(guò)多的電能，導(dǎo)致生產(chǎn)中的污染。因此可以考慮采用變頻電動(dòng)機(jī)，根據(jù)化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)化，能夠更好地適應(yīng)不同的化學(xué)反應(yīng)要求的電動(dòng)機(jī)頻率，這樣可以盡可能地減少能量的損耗。

3.2.3 對(duì)化學(xué)廢棄物進(jìn)行再利用

在化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)的過(guò)程中，化工反應(yīng)是必不可少的手段，但是由于在化工實(shí)驗(yàn)中使用的種類(lèi)比較繁多，同時(shí)受到很多條件的限制，導(dǎo)致很多化學(xué)反應(yīng)都是不安全反應(yīng)，這樣就會(huì)在化學(xué)反應(yīng)之后留下很多的化學(xué)廢棄物，這些化學(xué)廢棄物如果不經(jīng)過(guò)處理就排放出去，就會(huì)造成環(huán)境的污染。我國(guó)人口眾多，對(duì)于化學(xué)用品的需求量較大，因此化工產(chǎn)品廢棄物的排放量也較多，作為化工公司必須對(duì)這些廢棄物的殘值進(jìn)行合理的利用，對(duì)于不同的廢棄物采取回收再利用的方式，從而能夠提升化學(xué)廢棄物的使用價(jià)值，減少原材料的消耗。對(duì)于一些沒(méi)有使用價(jià)值的化學(xué)廢棄物就要進(jìn)行徹底的處理，從而減少?gòu)U棄物對(duì)于自然環(huán)境的影響。

3.3 化學(xué)生物技術(shù)的使用

在化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)的過(guò)程中，生物技術(shù)屬于綠色化工技術(shù)的重要內(nèi)容。在化工生產(chǎn)的過(guò)程中要加大對(duì)于一些微生物、細(xì)胞和酶的運(yùn)用。比如生物酶在化工生產(chǎn)中由于其良好的轉(zhuǎn)移性、效率性和強(qiáng)大的催化能力讓化工生產(chǎn)工程和工藝水平得到了明顯的提升。將這些生物技術(shù)運(yùn)用到綠色化工生產(chǎn)當(dāng)中，能夠?qū)⒁恍┛稍偕茉丛趯?shí)際的化工生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)化成有用的化工產(chǎn)品，同時(shí)將這些化工生物技術(shù)作為自然界中的催化劑，防止化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量廢物排放現(xiàn)象。由于生物技術(shù)使用過(guò)程中要求的化學(xué)反應(yīng)條件不是十分苛刻，因此在化學(xué)行業(yè)生產(chǎn)中取得了良好的使用效果，同時(shí)也推動(dòng)了化工行業(yè)向著專(zhuān)業(yè)化、生態(tài)化和綠色化的方向發(fā)展[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)雖然經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的高速發(fā)展，但是環(huán)境也遭到了破壞?，F(xiàn)在日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重地影響到了人們的生活，而化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的高污染問(wèn)題現(xiàn)在已經(jīng)引起了全社會(huì)的共同關(guān)注，因此在化工生產(chǎn)和加工的過(guò)程中，就要從產(chǎn)品和技術(shù)本身去思考如何實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。要針對(duì)目前化工產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局，同時(shí)結(jié)合環(huán)保理念對(duì)原有的化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)略進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，加大對(duì)于環(huán)保材料和環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的投入力度，從而能夠逐漸減少化工產(chǎn)品生產(chǎn)中對(duì)于環(huán)境的污染問(wèn)題。