化學(xué)工程中化學(xué)生產(chǎn)的工藝解析

朱治源

德州實(shí)華化工有限公司 山東德州 253000

在化學(xué)工業(yè)發(fā)展過程中，由于一些化學(xué)品的污染性，使得化學(xué)生產(chǎn)伴隨著環(huán)境污染，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境保護(hù)的要求。目前，化學(xué)工程中的綠色化工技術(shù)受到人們的廣泛關(guān)注，使用綠色化工技術(shù)，能解決化學(xué)生產(chǎn)帶來的污染問題，通過發(fā)展化學(xué)原料和催化劑等方面的綠色化工工藝，可提高化學(xué)產(chǎn)品利用效率，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和化學(xué)工程發(fā)展間的平衡。

1 綠色化工技術(shù)概述

首先，綠色化工是將工業(yè)廢料排放降到最低且對(duì)環(huán)境毫無污染的一種化學(xué)工藝。通過綠色化工的技術(shù)支持，使化學(xué)工業(yè)的各類精細(xì)化機(jī)械設(shè)備能高效率地完成生產(chǎn)工作，進(jìn)而充分利用化工原料，降低生產(chǎn)成本。確保在生產(chǎn)過程中不會(huì)再產(chǎn)生環(huán)境污染的隱患。其次，綠色化工技術(shù)能充分地利用化工原料和能源，符合可持續(xù)發(fā)展原則。在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，要將對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)員工身體健康的保障作為指標(biāo)[1]。最后，為了達(dá)成“零污染、零排放”的主要目標(biāo)，綠色化工技術(shù)要求化工工業(yè)所使用的生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施都采用無毒無公害的綠色環(huán)保材料。也可使用最新的綠色工藝對(duì)化工原料進(jìn)行加工，如膜分離技術(shù)、超臨界流體技術(shù)等。我國(guó)目前的大部分化工產(chǎn)業(yè)都在逐步將綠色化工技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過程中。在綠色化、精細(xì)化技術(shù)下開展的化工產(chǎn)業(yè)，從應(yīng)用各類化學(xué)原料到各類化學(xué)設(shè)備機(jī)械都能創(chuàng)造綠色環(huán)保價(jià)值。相較于傳統(tǒng)的化工產(chǎn)業(yè)，綠色化工技術(shù)能將工業(yè)廢料對(duì)周圍環(huán)境的破壞性污染降到最低。

2 綠色化工技術(shù)的有效應(yīng)用

2.1 微化工技術(shù)

傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備和工藝就是微化工技術(shù)的開端。相較于傳統(tǒng)化工設(shè)備，微化工技術(shù)主要通過利用微通道反應(yīng)器來完成化學(xué)加工，具有傳熱能力高、反應(yīng)持液量少的優(yōu)點(diǎn)。在研發(fā)微化工技術(shù)的過程中，學(xué)者們把研究微反應(yīng)器作為工作的重點(diǎn)和核心內(nèi)容。微反應(yīng)器又稱為微通道反應(yīng)器，主要利用微加工技術(shù)和精密儀器加工技術(shù)來完成三維結(jié)構(gòu)原件在化學(xué)反應(yīng)中的制作。同時(shí)在三維結(jié)構(gòu)反應(yīng)器中做到換熱、混合、分離、分析[2]。微反應(yīng)器能有效地篩選催化劑，并隨著微反應(yīng)器的更新?lián)Q代，篩選的效率還在不斷地上升，篩選的模式也在不斷優(yōu)化、更新。微反應(yīng)器在近些年的發(fā)展中，已經(jīng)逐漸應(yīng)用到化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中。通過提升反應(yīng)效率，有利于整體工藝的優(yōu)化，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化升級(jí)。目前，我國(guó)已逐步重視起微化工技術(shù)對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升，伴隨著企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的不斷提高，微化工技術(shù)的科技水平也在不斷提高。

2.2 納米技術(shù)

納米技術(shù)就是通過物質(zhì)本身的性質(zhì)，使得微小的物質(zhì)組成相應(yīng)的體系，然后根據(jù)它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等進(jìn)行研究。納米技術(shù)是新時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，通常涉及范圍為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，與基礎(chǔ)科學(xué)研究有著密切的聯(lián)系，并且成為了一種多學(xué)科交叉式的綜合型科學(xué)技術(shù)，在一定程度上完善現(xiàn)如今的科學(xué)研究體系，在基礎(chǔ)科學(xué)和高端科技生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重要的作用。納米技術(shù)的運(yùn)用顯得尤為重要，這是因?yàn)榧{米材料在大小和材料效果等方面的特性比較明顯，使得納米微粒的各種化學(xué)性能更為明顯，因此納米技術(shù)被廣泛運(yùn)用于精細(xì)化工中[3]。運(yùn)用納米技術(shù)將藥物更為方便地輸送在人體中，提高殺菌能力，對(duì)臨床常見的外科感染細(xì)菌有良好的壓制作用。

2.3 生物技術(shù)

化學(xué)工程中綠色化工的突出特點(diǎn)體現(xiàn)在生物技術(shù)的使用，該技術(shù)是通過微生物和細(xì)胞完成一系列化學(xué)反應(yīng)，為化學(xué)用品制造提供技術(shù)支持，滿足資源充分利用的化工生產(chǎn)要求，將再生資源轉(zhuǎn)換成化學(xué)產(chǎn)品，為化學(xué)工程發(fā)展提供新思路。例如將微生物技術(shù)應(yīng)用到廢水處理中可實(shí)現(xiàn)淤泥的循環(huán)利用，加大對(duì)污染物排放的控制。另外，生物技術(shù)催化的反應(yīng)大多比較溫和，不會(huì)造成不可控過程，目前，化工生產(chǎn)往往需要利用動(dòng)植物等有機(jī)原料，運(yùn)用生物技術(shù)可緩解這類物質(zhì)產(chǎn)生的環(huán)境污染。如石油和煤炭的使用會(huì)引起嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞問題，可使用生物技術(shù)減少上述問題產(chǎn)生的環(huán)境影響。

2.4 清潔技術(shù)的使用

第一，在生物工程領(lǐng)域中，可通過研究細(xì)胞、細(xì)菌相關(guān)內(nèi)容，確保清潔技術(shù)在化學(xué)工程生產(chǎn)中的有效利用。第二，在將清潔技術(shù)應(yīng)用到綠色催化過程中，能結(jié)合催化反應(yīng)特點(diǎn)采取適宜的技術(shù)應(yīng)用方法，提高該技術(shù)的應(yīng)用效果。第三，在超臨界流體技術(shù)應(yīng)用方面，通過分析CO2和水的臨界狀態(tài)，可避免有害物質(zhì)的生成，確保清潔技術(shù)在化學(xué)工程中的有效運(yùn)用，如在水環(huán)境治理中，考慮到污水主要來源是城市廢水和工業(yè)排放。因此，應(yīng)利用綠色化工技術(shù)來解決水污染問題，在終端進(jìn)行污水處理，促進(jìn)污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，經(jīng)過處理的水資源可再次利用，提高水資源利用的效益。由此可知，清潔技術(shù)的使用在改善水污染問題上有著重要應(yīng)用，利用污水處理技術(shù)可為化學(xué)工程中環(huán)境保護(hù)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障。

3 結(jié)語

總而言之，綠色化工技術(shù)在精細(xì)化工中運(yùn)用，可以從一定程度上減少對(duì)環(huán)境的破壞，提高資源的合理利用。在現(xiàn)如今人民群眾生活水平提升的過程中，加強(qiáng)對(duì)綠色化工技術(shù)的研究具有較大的意義，是改善生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量的重要前提。綠色化工技術(shù)可以使得化工企業(yè)的生產(chǎn)材料和產(chǎn)品全面綠色化，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此需要大力發(fā)展綠色化工技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)綠色化工產(chǎn)品，促進(jìn)我國(guó)化工企業(yè)的綠色發(fā)展。