綠色化工技術(shù)在化學工程與工藝中的應(yīng)用研究

張士營

摘 要：環(huán)境污染會對社會發(fā)展帶來不利的影響，因此，環(huán)境污染這一話題得到了社會各界的廣泛關(guān)注。在導致環(huán)境污染的因素上，化工業(yè)污染是最為嚴重的。為了解決現(xiàn)在的化學工程污染問題，我國非常重視對化學工程中綠色化工技術(shù)的運用，其有助于促進人類生活平衡和社會可持續(xù)發(fā)展的進行。本文主要對綠色化工技術(shù)在化學工程與工藝中的應(yīng)用進行探討，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：綠色化工;化學工程;工藝

引言

人類生存中，環(huán)境發(fā)揮著重要的作用。隨著時代的進步，環(huán)境日益惡化，社會公眾環(huán)保意識不斷增強，并積極參與環(huán)保工作。環(huán)境污染中，化學工業(yè)非常明顯，此種背景下，綠色化工技術(shù)誕生，化學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。

一、化學工程與工藝概述

化學工程與工藝指在化工行業(yè)或者需要進行化學生產(chǎn)的行業(yè)中，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用化學技術(shù)以實現(xiàn)生產(chǎn)目標。這當中涵蓋了食品加工、塑料制造和生產(chǎn)、生物工程等行業(yè)。盡管在這些行業(yè)的生產(chǎn)當中化學作用和物理作用幾乎是同時產(chǎn)生、共同作用的，但根本的還是依靠化學技術(shù)作為主要的生產(chǎn)保障。所以在這種情況下，做好化學工程與工藝的技術(shù)創(chuàng)新和理念發(fā)展，對于社會的整體發(fā)展將至關(guān)重要，并且這也是化學工程與工藝生產(chǎn)的大體發(fā)展趨勢。

二、綠色化學技術(shù)的開發(fā)和研究

（一）化工原材料選用

當前的化學工程與工藝生產(chǎn)企業(yè)在使用綠色化學技術(shù)進行生產(chǎn)的過程中，通過對化學生產(chǎn)原材料的研究，了解到實際的生產(chǎn)過程與化學生產(chǎn)工藝之間存在著必要的聯(lián)系，并且對于綠色的生產(chǎn)技術(shù)能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生更小破壞和污染的現(xiàn)象也很明確。因此在化學工程與工藝生產(chǎn)的相關(guān)企業(yè)當中，如果選用清潔能力較高、獲取過程復雜的原材料，勢必會造成產(chǎn)品的成本增加，這就會使化學企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品在銷售的過程中提高售價，明顯不利于化工行業(yè)的發(fā)展。所以企業(yè)在選用生產(chǎn)原材料時，要保證其符合社會可持續(xù)發(fā)展理念，同時也要符合企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展形式。企業(yè)應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)形式的生產(chǎn)過程，選擇無毒、無害的原材料進行生產(chǎn)，并且在實際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)該實現(xiàn)生產(chǎn)過程的污染零排放。現(xiàn)階段中國化工行業(yè)在部分生產(chǎn)過程中，選用的原材料基本包含樹木、秸稈等天然植物纖維，結(jié)合綠色化學生產(chǎn)技術(shù)，能夠生產(chǎn)出醇等化工原料，還能夠利用生物技術(shù)生產(chǎn)出氫氣和其他氣體。

（二）化工催化劑的選用

化學工程與工藝中必須要使用的催化劑，不僅能夠提升化學工程與工藝的生產(chǎn)效率，更能簡化生產(chǎn)過程，從而節(jié)省生產(chǎn)成本。但在使用的多數(shù)催化劑中，都會不同程度對環(huán)境造成破壞和污染，并且有毒物質(zhì)還會在生產(chǎn)過程當中不斷排放。所以現(xiàn)階段綠色化學技術(shù)的開發(fā)和研究中，重點在對無害化催化劑的研究。研究的主要目的是在滿足化學工程與工藝生產(chǎn)的效率同時，降低污染物對環(huán)境的破壞。因此在選用催化劑時，要選用污染能力相對較低的催化劑，以此推動化學技術(shù)向著綠色化方向發(fā)展。

（三）化工生產(chǎn)過程

在綠色化學生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)和研究中，應(yīng)該最大限度提升化學生產(chǎn)過程的選擇性，以此使化學生成物的提取能夠?qū)崿F(xiàn)高效、便捷和快速，并且在對環(huán)境造成的污染和破壞方面，程度能夠降到最低。與此同時，能夠降低化工生產(chǎn)過程的成本投入，從而提升化工生產(chǎn)過程的整體效率。例如在石油化工生產(chǎn)行業(yè)當中，會選用烴類選擇性氧化物，于是在化工生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)氧化反應(yīng)，容易對生成物產(chǎn)生較大的破壞和影響。所以在化工生產(chǎn)過程中，應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)破壞生成物的現(xiàn)象，從而提升綠色化學生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平，減少對環(huán)境的破壞和污染。

三、化學工程與工藝中應(yīng)用綠色化學技術(shù)的具體措施

隨著社會科學技術(shù)的發(fā)展和進步，加之人們對保護環(huán)境意識的增強， 尤其在化工生產(chǎn)環(huán)境當中，生產(chǎn)過程造成的環(huán)境破壞和產(chǎn)生的環(huán)境污染物，越來越被人們所重視，從而綠色化學技術(shù)被逐漸應(yīng)用到化學工程與工藝當中。傳統(tǒng)形式的化工生產(chǎn)已經(jīng)被綠色化學技術(shù)逐漸取代。所謂的綠色化學技術(shù)，指在化學生產(chǎn)過程中使用的催化劑、原材料等，所提取的化學合成物以及廢棄物，能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生更少的破壞，或者采用新型的化工生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物，保障化工生產(chǎn)效率的同時，推動社會可持續(xù)發(fā)展。

（一）綠色生物技術(shù)的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中使用的催化劑等，會不同程度對環(huán)境造成破壞。隨著綠色生物技術(shù)的進步，借助細胞、分子等微生物的生態(tài)特性，能夠產(chǎn)生較強的催化效果和高效的催化過程。例如化工生產(chǎn)當中對酶的使用，但是在傳統(tǒng)化學工程與工藝的生產(chǎn)中使用的工業(yè)酶，會對環(huán)境造成很大的破壞和影響，所以在綠色化學技術(shù)的推動下，倡導使用生物酶代替工業(yè)酶。生物酶本身具有的安全、溫和以及環(huán)保等特點，在降低化工生產(chǎn)對環(huán)境造成污染和破壞的同時，保障化工生產(chǎn)效率。因此在生物酶等綠色催化劑的使用當中，實現(xiàn)了綠色化學技術(shù)的實際應(yīng)用。

（二）綠色清潔化學技術(shù)

為了降低化學工程與工藝生產(chǎn)當中產(chǎn)生的廢棄物和污染物對環(huán)境造成的破壞，應(yīng)該積極利用綠色清潔化學技術(shù)。其實際的應(yīng)用能夠?qū)⒒どa(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物控制在可接受的范圍內(nèi)，可保護環(huán)境，降低污染物對環(huán)境產(chǎn)生的破壞和影響。比如現(xiàn)階段化工行業(yè)進行的海水淡化處理，就是利用清潔化學技術(shù)將海水進行淡化，從而供社會使用。在海水淡化和使用的整個過程中，對于環(huán)境的破壞和影響很小，并且海水淡化轉(zhuǎn)換時還會產(chǎn)生一定量的氫氧化鎂，這種物質(zhì)也屬于清潔類型的化學材料，如果進一步對其進行加工和使用，也能夠進一步擴大綠色化學技術(shù)的實際應(yīng)用范圍。

（三）化工生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的綠色技術(shù)應(yīng)用

（1） 化工生產(chǎn)供熱系統(tǒng)改進

在化學工程與工藝的生產(chǎn)當中，傳統(tǒng)形式的供熱系統(tǒng)改進是將單線的供熱系統(tǒng)進行重新調(diào)整，滿足不同設(shè)備之間的供熱需求，而避免單線供熱造成的設(shè)備間供熱需求不一致，而產(chǎn)生能源浪費的現(xiàn)象。在這當中，主要是利用聯(lián)合形式的供熱系統(tǒng)對設(shè)備進行供熱，從而在滿足不同設(shè)備的供熱需求同時，保證能源的充分利用。

（2） 變頻電動機的應(yīng)用

在化學工程與工藝的生產(chǎn)過程中，使用的多數(shù)是固定頻率的電動機， 這就使得化工生產(chǎn)容易產(chǎn)生過多的電能消耗。所以體現(xiàn)在變頻電動機應(yīng)用方面的綠色化學生產(chǎn)技術(shù)就是采用變頻電動機對化工生產(chǎn)提供動力保障，以此可以使生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中所需不同程度的動力都能夠得到滿足，而不是一律固定頻率動力供給。

（3） 化工生產(chǎn)廢棄物的再利用

在化學工程與工藝的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生較多的廢棄物，盡管在利用綠色化學生產(chǎn)技術(shù)之后，廢棄物的數(shù)量減少、對環(huán)境破壞的程度得到緩解，但實際存在的少量廢棄物還能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生威脅。所以化工生產(chǎn)的廢棄物再利用，對于化工生產(chǎn)和技術(shù)進步至關(guān)重要。應(yīng)該對其中產(chǎn)生的廢棄物進行回收和再利用，這樣做不僅能夠提高化工材料的利用效率，并且能夠進一步實現(xiàn)保護環(huán)境的目的。

四、結(jié)束語

綜上所述，新時期，社會經(jīng)濟發(fā)展中，化工生產(chǎn)產(chǎn)生的有害物質(zhì)，也會嚴重污染到自我環(huán)境，不利于社會和諧發(fā)展。因而，要深入研發(fā)綠色化工技術(shù)，應(yīng)用并充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，有效控制環(huán)境污染問題，提高資源綜合使用效率，為化工行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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