綠色化工的環(huán)保技術(shù)探討

張風(fēng)晨 王俊(湖北天泰環(huán)保工程有限公司，湖北 武漢 430070)

0 引言

近年來，人們化工生活用品的需求量大大增加，各類化工企業(yè)，主要指精細(xì)化工企業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)能迅速發(fā)展，但是在化工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過程中，生產(chǎn)和環(huán)境之間的矛盾日益的突出。“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)環(huán)保概念的提出，打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施，給化工企業(yè)在生產(chǎn)和發(fā)展中起到制約作用。也正是因?yàn)檫@些理念的出現(xiàn)，促使著化工企業(yè)必須要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改革，才能使化工企業(yè)健康穩(wěn)健的發(fā)展下去。

1 綠色化工環(huán)保技術(shù)理念

在化工企業(yè)生產(chǎn)中的原輔材料、工藝產(chǎn)品采取綠色環(huán)保工藝，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合綠色環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于化工中的綠色環(huán)保技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展中相對(duì)來說時(shí)間較短，在整個(gè)行業(yè)也沒有一個(gè)成熟的技術(shù)理念去進(jìn)行指導(dǎo)，只有在實(shí)際的生產(chǎn)中不斷的對(duì)化工綠色環(huán)保技術(shù)進(jìn)行改革，才能更加符合化工生產(chǎn)的綠色環(huán)保理念。

在現(xiàn)有的化工企業(yè)中，首先對(duì)于化工產(chǎn)品原輔料的選擇上就需要采用污染低、能夠較快降解的材料，在生產(chǎn)的過程中要采用低能耗、無(wú)毒、安全的綠色環(huán)保工藝；對(duì)于生產(chǎn)過程中的廢氣進(jìn)行有組織收集處理、對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理和深度處理、對(duì)固廢進(jìn)行分類收集，無(wú)害化(或資源化)處理，不直接排入外環(huán)境。綠色化工環(huán)保技術(shù)能夠有效的降低我國(guó)化工企業(yè)在生產(chǎn)中的能源高消耗、污染物的排放等高污染的現(xiàn)象，通過有效的綠色環(huán)保技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的化工企業(yè)工藝技術(shù)進(jìn)行改革或者升級(jí)，降低能源消耗，減少副產(chǎn)物和“工業(yè)三廢”的排放，從而減少對(duì)資源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也能提高化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。針對(duì)綠色化工環(huán)保技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)，因此在化工企業(yè)中采用綠色化工環(huán)保技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)是企業(yè)改造升級(jí)的最佳選擇。

2 綠色化工環(huán)保技術(shù)的現(xiàn)狀

因其綠色化工環(huán)保技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間較短，所以在實(shí)際的化工生產(chǎn)中存在著很多的問題。一方面是因?yàn)榛て髽I(yè)內(nèi)部對(duì)于綠色化工環(huán)保技術(shù)沒有引起高度的重視，只是重視現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)效益，沒有進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展的考慮，因此使得在實(shí)際的化工企業(yè)在生產(chǎn)中未按照實(shí)際的要求采用綠色環(huán)保技術(shù)。如在生產(chǎn)的過程中所使用的原材料有一些具有很高的毒性，在人體長(zhǎng)時(shí)間的接觸中會(huì)誘發(fā)各種疾病，并且在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣多為原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)分解產(chǎn)生的有毒有害氣體，另外還包括含有重金屬、揮發(fā)有機(jī)物的污水和固體，若不采取有效的環(huán)保措施直接排入外環(huán)境，給周圍的生態(tài)環(huán)境造成了很大的負(fù)面影響。另一方面對(duì)于成立較早的化工企業(yè)，存在設(shè)備嚴(yán)重老化，造成設(shè)備對(duì)于能源的需求率極高，而且在生產(chǎn)的過程中也無(wú)法采取有效的節(jié)能措施，甚至由于設(shè)備老化，導(dǎo)致污染物超標(biāo)排放。

針對(duì)上述問題，近幾年我國(guó)開始逐漸出臺(tái)關(guān)于綠色化工環(huán)保生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定，但是卻缺乏實(shí)際的市場(chǎng)監(jiān)督機(jī)制，就使得在一些化工企業(yè)中對(duì)于在生產(chǎn)中的綠色環(huán)保要求只停留在表面的現(xiàn)象，在接受環(huán)保檢查時(shí)，采取高消耗、高污染的設(shè)備停止生產(chǎn)的舉措，在檢查之后又重新開啟，這不僅違法環(huán)保法律法規(guī)的條款，也使得綠色環(huán)保技術(shù)不能得到真正的實(shí)施。要想真正的解決化工企業(yè)在生產(chǎn)中的環(huán)保技術(shù)落實(shí)問題，需要在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行更新，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)高端人才的培養(yǎng)力度，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的化工生產(chǎn)需求。

3 如何實(shí)現(xiàn)綠色化工環(huán)保技術(shù)

3.1 綠色化工原料的控制

化工企業(yè)使用的源頭材料即化工原料，自然界的化學(xué)元素，性質(zhì)比較穩(wěn)定的約有100種，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成的化合物更是數(shù)不勝數(shù)，這些化合物的種類繁多，據(jù)已知有700萬(wàn)種之多，如重金屬砷、鉻、鎳，苯并吡，乙苯胺、黃曲霉素、亞硝胺等，均已被科學(xué)界驗(yàn)證有致癌風(fēng)險(xiǎn)，屬于致癌物，因此對(duì)于化工原料就必須進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，尤其是溶劑的選擇，化工生產(chǎn)中所使用的溶劑一般為苯、甲苯等含碳化合物，沸點(diǎn)低，容易蒸餾提取且不與溶質(zhì)反應(yīng)，同時(shí)溶劑由于為有機(jī)化合物，有易揮發(fā)的特性，尤其是在加熱的狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)氣體。

有機(jī)揮發(fā)廢氣常用VOCs表示，此類氣體難以降解，若溶劑以液態(tài)形式進(jìn)入廢水中，其處理成本也很高，造成企業(yè)運(yùn)行負(fù)擔(dān)，且對(duì)凈化治理技術(shù)含量要求很高，一旦治理效果達(dá)不到排放要求，造成環(huán)境(環(huán)境空氣或水環(huán)境、土壤等)的污染，后果將會(huì)很嚴(yán)重。因此企業(yè)在原料選擇，尤其是溶劑選擇上，首先考慮綠色環(huán)保的物料，如選擇化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，容易講解或者毒性可迭代衰變，轉(zhuǎn)化成無(wú)毒或低毒的物質(zhì)。

3.2 化工生產(chǎn)過程中的控制

在化工項(xiàng)目立項(xiàng)和報(bào)建階段，就必須要對(duì)生產(chǎn)的原輔材料和工藝設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，嚴(yán)禁使用國(guó)家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中明令淘汰的原輔料及相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，最好選用無(wú)毒無(wú)害的原輔材料和先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，只有在落實(shí)源頭控制方案，才能實(shí)現(xiàn)后續(xù)生產(chǎn)過程中的環(huán)保措施的實(shí)施。對(duì)于工業(yè)固廢，要設(shè)置規(guī)范化的暫存?zhèn)}庫(kù)或者場(chǎng)地，尤其是危險(xiǎn)廢物(副產(chǎn)物、有機(jī)溶劑、吸附介質(zhì)等)設(shè)定專門的危廢暫存間進(jìn)行放置，企業(yè)需按《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)置危廢暫存間，并要標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行規(guī)范化管理，危險(xiǎn)廢物對(duì)環(huán)境的污染非常之大，且一旦發(fā)生污染，其治理修復(fù)的成本很高，有可能在一定程度上通過對(duì)地下水、土壤、地表水的污染，再經(jīng)食物鏈對(duì)人體造成不可逆的損傷。因此化工企業(yè)必須嚴(yán)格管理危險(xiǎn)廢物，設(shè)置專人對(duì)危廢的貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)和處置進(jìn)行跟著跟蹤、記錄和管理。對(duì)于企業(yè)的一般工業(yè)固廢，由于沾染或包裝等形式，此類固廢也是具有一些污染的，首先可考慮由原供應(yīng)商回收再利用，或外售物資回收部門進(jìn)行資源化利用，無(wú)法回收的則需在后期進(jìn)行統(tǒng)一的無(wú)害處理。

3.3 綠色催化技術(shù)

綠色催化技術(shù)是在傳統(tǒng)的化工工藝技術(shù)上，采用一定的催化技術(shù)應(yīng)用于在化工生產(chǎn)，一般的催化作用包括化學(xué)催化和生物催化兩種，其中生物催化是綠色環(huán)保的一種催化技術(shù)，生物催化技術(shù)是利用酶或微生物細(xì)胞或動(dòng)植物細(xì)胞作為生物催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)的技術(shù)，酶是生物催化劑的一種，其區(qū)別于化學(xué)催化劑的一點(diǎn)主要是一般不需要高溫高壓，對(duì)反應(yīng)條件要求比較緩和，反應(yīng)速率也比較高。經(jīng)過綠色催化技術(shù)實(shí)際中的應(yīng)用證明，使用這種技術(shù)能夠有效的提高化工企業(yè)在生產(chǎn)中的效率，能減少?gòu)U催化劑的產(chǎn)生，同時(shí)由于酶催化屬于生物化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，酶催化過程中副反應(yīng)的參數(shù)較好控制，可提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，原材料的反應(yīng)率高，產(chǎn)品的收率高，廢化合物和副產(chǎn)品的產(chǎn)量少，以此體現(xiàn)了合理利用材料和環(huán)境保護(hù)的目的。

3.4 綠色化工工藝選擇

化工行業(yè)，分為大化工和精細(xì)化工，我們研究范圍的綠色環(huán)保，主要針對(duì)精細(xì)化工，精細(xì)化工是一種技術(shù)性很強(qiáng)的密集型工業(yè)。精細(xì)化工的添加原料種類很多，工藝流程復(fù)雜，反應(yīng)參數(shù)也需要精準(zhǔn)的控制。常見的化工工藝包括：水解、縮聚、加聚、萃取、蒸餾等，其中各環(huán)節(jié)中又包含分析測(cè)試、性能篩選等工藝。

以硅烷類物質(zhì)水解工藝為例，將化工原料(硅烷)、催化劑、溶劑(甲苯或二甲苯)投加反應(yīng)釜中，以滴加的方式，將水滴入反應(yīng)釜中，在該工藝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的鹽酸，則是以液態(tài)的形式，沉在釜底部，出現(xiàn)分層，方便從底部收集反應(yīng)副產(chǎn)物，避免了大量的鹽酸氣體的揮發(fā)，形成酸性氣體、酸霧等，對(duì)周圍大氣環(huán)境造成污染。同時(shí)，液態(tài)的鹽酸經(jīng)過收集后，可使用生石灰等堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，避免酸性廢水或廢液對(duì)周圍水環(huán)境的影響。

4 綠色化工環(huán)保技術(shù)相關(guān)的措施

4.1 綠色化工產(chǎn)品的激勵(lì)機(jī)制

企業(yè)使用轉(zhuǎn)化率較高的原料，盡量無(wú)副產(chǎn)品或固廢產(chǎn)生或?qū)Ξa(chǎn)生的固廢可進(jìn)行循環(huán)利用(國(guó)家一直在大力推行化工企業(yè)進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型園區(qū))，另外企業(yè)化工產(chǎn)品的特征為可降解，可重復(fù)使用，不會(huì)引起二次污染或健康問題。在企業(yè)能實(shí)現(xiàn)上述綠化化工產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)，可引入市場(chǎng)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，消費(fèi)者也會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的綠色環(huán)保性能進(jìn)行優(yōu)選，此時(shí)產(chǎn)品也具有了消費(fèi)者紅利功能，因此基于對(duì)環(huán)境的友好和健康的重視，化工企業(yè)應(yīng)遵循市場(chǎng)規(guī)律，采取綠色化工的概念和生產(chǎn)工藝經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)。

4.2 淘汰老舊的生產(chǎn)設(shè)備

在一些化工企業(yè)中對(duì)于綠色環(huán)保一直無(wú)法有效實(shí)施的制約因素，就是生產(chǎn)設(shè)備的老化，這些老化的生產(chǎn)設(shè)備在進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，能耗很高，如在反應(yīng)釜老化的情況下，需耗費(fèi)大量的電能去帶動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，且轉(zhuǎn)化率和收率都不高，高能耗，低產(chǎn)出不符合清潔生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保的要求，也不符合綠色化工環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念；另外若是企業(yè)的環(huán)保治理設(shè)施設(shè)備老化，則這些設(shè)備在處理企業(yè)廢氣或廢水時(shí)，凈化效率低，嚴(yán)重事會(huì)造成污染物的超標(biāo)排放。針對(duì)這樣的問題，企業(yè)必須逐步淘汰已經(jīng)老化的設(shè)備，投入資金，引進(jìn)現(xiàn)在最新的生產(chǎn)設(shè)備；能夠有效的減少在生產(chǎn)中的所產(chǎn)生的污染物排放。

4.3 加強(qiáng)對(duì)于化工高級(jí)人才的培養(yǎng)

在我國(guó)的化工生產(chǎn)企業(yè)中，缺少?gòu)氖禄さ母呒?jí)人才，一方面是因?yàn)楝F(xiàn)在中小城市人才流失嚴(yán)重，人才集中去往大城市；還有一方面就是化工企業(yè)沒有重視對(duì)于化工高級(jí)人才的培養(yǎng)力度。通過培養(yǎng)高級(jí)的化工專業(yè)人才，能夠在化工企業(yè)生產(chǎn)中研發(fā)綠色生產(chǎn)綠色環(huán)保技術(shù)，使化工生產(chǎn)的工藝、產(chǎn)品更加環(huán)保；在培養(yǎng)化工高級(jí)人才的同時(shí)，也要將綠色化工，環(huán)保效益的理念貫穿始終，自覺的在生產(chǎn)的過程中去進(jìn)行控實(shí)施控制；采取合適的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)員工在工作中進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新，這樣從上到下才能真正的實(shí)現(xiàn)化工綠色環(huán)保技術(shù)的開發(fā)和利用。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于在化工企業(yè)中開展綠色環(huán)保技術(shù)，符合我國(guó)所倡導(dǎo)的綠色生態(tài)建設(shè)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念，同時(shí)也是我國(guó)化工企業(yè)在發(fā)展的過程中必須要經(jīng)過的一個(gè)階段；通過在生產(chǎn)中利用綠色環(huán)保技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，能夠有效的減少對(duì)于污染物的排放，降低在化工產(chǎn)品生產(chǎn)中對(duì)于環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。