化工工程工藝中的綠色化工技術(shù)應(yīng)用

顧創(chuàng)創(chuàng) 張小明

摘要：近年來(lái)隨著我國(guó)化工領(lǐng)域工藝和技術(shù)不斷升級(jí)，不僅滿足了人民群眾多樣化的生活需求，同時(shí)也推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，但因?yàn)榛どa(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了較大影響。2017年10月18日，習(xí)近平在十九大報(bào)告中指出，必須樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念。將綠色工業(yè)應(yīng)用到化學(xué)生產(chǎn)中正是基于生態(tài)理念的一項(xiàng)重要實(shí)踐，不僅能降低生產(chǎn)消耗、避免環(huán)境污染，更是推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

關(guān)鍵詞：綠色化工技術(shù);化學(xué)工程;技術(shù)應(yīng)用和探究

引言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程腳步的不斷加快，環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，化工產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的污染已經(jīng)慢慢開(kāi)始影響人們的生活?；ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)和大量排放可能引起霧霾，化工廢物的消極處置會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆的傷害，未經(jīng)處理的化工廢水排放對(duì)水生生物、構(gòu)筑物和農(nóng)作物都有極大的危害。因此，綠色化工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展具有不可估量的意義。

一、化學(xué)工程和綠色化工技術(shù)

（一）化學(xué)工程概述

化學(xué)工程包含的內(nèi)容十分廣泛，應(yīng)用范圍除了包括傳統(tǒng)化工制造，如：塑料合成、金屬冶煉、食品加工和催化等，還包含了現(xiàn)代化工，如：生物工程、生物制藥等。此類現(xiàn)代化工在近年來(lái)發(fā)展非常迅速，為人們的生活提供了極大的便利，同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響。在此種情況下，行業(yè)人員提出了綠色化工的新型環(huán)保理念，并獲得行業(yè)普遍認(rèn)可，對(duì)化工工藝的不斷創(chuàng)新和實(shí)踐，是行業(yè)發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必要手段。

（二）綠色化工技術(shù)概念

綠色化工技術(shù)是指以綠色化學(xué)概念為基礎(chǔ)，對(duì)化學(xué)原理進(jìn)行有效應(yīng)用，從源頭上減少或消除環(huán)境污染的化工技術(shù)。其具體實(shí)施主要是針對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)工程技術(shù)加以改進(jìn)，如改良化學(xué)反應(yīng)方式以減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物的產(chǎn)生，防止因化學(xué)工程的開(kāi)展而對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。在化學(xué)工程的發(fā)展中，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，不當(dāng)處置廢棄物會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到污染，而綠色化工技術(shù)是從源頭減少?gòu)U棄物的排放，以達(dá)成保護(hù)環(huán)境的最終目標(biāo)。

綠色化工技術(shù)關(guān)鍵是將環(huán)保化學(xué)原理和化學(xué)施工技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)工程中并不斷革新，以此來(lái)消除或消減項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中所形成的廢棄物，并對(duì)其開(kāi)展循環(huán)利用，增強(qiáng)原材料的實(shí)際利用率，減少排放總數(shù)量，推動(dòng)化學(xué)工程朝清潔綠色和可持續(xù)發(fā)展的方向不斷邁進(jìn)。受當(dāng)前政策、生產(chǎn)觀念和生產(chǎn)環(huán)境的影響，“綠色、節(jié)能、環(huán)?！辈⑼苿?dòng)生產(chǎn)向“零排放”和“零污染”方向發(fā)展早已成為許多公司追求的生產(chǎn)目標(biāo)之一，而在化學(xué)工藝中有效利用綠色技術(shù)才可以真正達(dá)成綠色生產(chǎn)的目標(biāo)，使化工生產(chǎn)與自然環(huán)境實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，這對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)也至關(guān)重要。

二、綠色化工技術(shù)的實(shí)施

（一）合理選取化學(xué)原料

合理選擇化學(xué)原料是綠色化工技術(shù)進(jìn)行有效地開(kāi)發(fā)的主要步驟之一。挑選盡量選擇安全、清潔、無(wú)害的綠色高質(zhì)量化學(xué)材料是從根本上防止化學(xué)工藝對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染的重要手段，能更好地保證化工產(chǎn)品制作以及生產(chǎn)的順利進(jìn)行。一般而言，植物或者是農(nóng)作物等都是非常優(yōu)良的綠色化學(xué)原料，且具有容易獲得的特點(diǎn)，可以減少或避免因此產(chǎn)生的環(huán)境污染。

（二）合理選擇化學(xué)催化劑

化學(xué)催化劑在化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)中扮演著重要的角色。在化學(xué)生產(chǎn)當(dāng)中，應(yīng)用化學(xué)催化劑是無(wú)法避免的，催化劑的使用可以提高化學(xué)反應(yīng)的實(shí)際速度，為生產(chǎn)提供了助力，推進(jìn)了化學(xué)工作的快速順利開(kāi)展。與原料不同，由于催化劑大多數(shù)是化學(xué)物質(zhì)組成的，所以在選擇催化劑時(shí)，要提前對(duì)其產(chǎn)生的危害做好預(yù)防，并在生產(chǎn)中進(jìn)行的控制。因此，科研人員還需加強(qiáng)對(duì)無(wú)毒型催化劑的研發(fā)以取得更好地綠色化工技術(shù)應(yīng)用效果，更好地促進(jìn)綠色化學(xué)地健康發(fā)展。

（三）優(yōu)化化學(xué)流程

提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性是綠色化工技術(shù)研發(fā)中地基本要求之一。生產(chǎn)過(guò)程中，可以對(duì)化學(xué)流程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行一系列的除雜反應(yīng)，對(duì)于過(guò)程中產(chǎn)生的一些有毒害氣體進(jìn)行控制，從而保障化學(xué)流程簡(jiǎn)單易行。提高資源利用率也是流程優(yōu)化的重要手段之一，選擇化學(xué)反應(yīng)方式，重復(fù)利用反應(yīng)物能降低其化學(xué)生產(chǎn)成本，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

三、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用

（一）清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)技術(shù)可以減少化工生產(chǎn)廢物排放，具有無(wú)污染、無(wú)毒害以及無(wú)廢物排放等方面的優(yōu)點(diǎn)，因此常被應(yīng)用于排放類化學(xué)工業(yè)方面，如：垃圾處理、印染行業(yè)、海水淡化等。該技術(shù)在對(duì)水資源處理方面應(yīng)用十分廣泛，化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水資源需求量大，廢水產(chǎn)生量也大，其產(chǎn)生的化工污水中主要包含氮氧化物、硫化物以及重金屬物質(zhì)，若處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。

（二）生物技術(shù)

生物技術(shù)作為綠色化工的重要組成部分，在化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)過(guò)程中能提高效能，減少或避免化學(xué)污染物質(zhì)的生成，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。生物酶憑借其專一性、高效性、作用條件比較溫和的自身優(yōu)勢(shì)，在生化工程的實(shí)際生產(chǎn)中起到了很大的作用，通過(guò)生物酶制作出來(lái)的丙烯酰胺可以大大滿足人們的日常需求，在性能上效果非常好，且環(huán)保效果佳。近年來(lái)膜化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也日漸廣泛，通過(guò)生物技術(shù)和再生能源的有機(jī)結(jié)合，運(yùn)用此技術(shù)可將一些可再生資源不斷地轉(zhuǎn)化成化學(xué)產(chǎn)品，綠色化工生產(chǎn)質(zhì)量得到了全面提高，效果十分優(yōu)良。

（三）綠色化學(xué)分離技術(shù)

綠色化學(xué)分離技術(shù)在綠色化學(xué)工程中應(yīng)用廣泛，其本質(zhì)是運(yùn)用化學(xué)技術(shù)將化學(xué)流程中產(chǎn)生的化學(xué)雜質(zhì)和有害物質(zhì)提取分離出來(lái)，并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。常用的技術(shù)包括萃取和蒸餾，這兩種方法具有操作簡(jiǎn)便和低污染的特點(diǎn)，不僅應(yīng)用于綠色化學(xué)，化妝品和香料行業(yè)也將其廣泛應(yīng)用。該技術(shù)不僅對(duì)于控制污染物的排放產(chǎn)生了巨大作用，在其他方面也有著較大影響。

（四）綠色化學(xué)合成技術(shù)

此技術(shù)的發(fā)展是立足于信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)之上，比如不對(duì)稱催化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，如農(nóng)藥、醫(yī)藥和香料領(lǐng)域等，都能形成高效的綠色合成方案。在有機(jī)電的化學(xué)合成中，綠色化學(xué)合成技術(shù)也在逐漸取代傳統(tǒng)的化學(xué)合成技術(shù)，其應(yīng)用能減少傳統(tǒng)化學(xué)合成技術(shù)應(yīng)用時(shí)造成的污染，同時(shí)對(duì)反應(yīng)環(huán)境的要求沒(méi)有那么苛刻。該技術(shù)對(duì)化學(xué)流程和原料有著極大的影響，是綠色化學(xué)蓬勃發(fā)展的重要助力。

（五）分子設(shè)計(jì)術(shù)

該技術(shù)同樣是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展而來(lái)的新興技術(shù)，工作原理是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)合成精細(xì)化工產(chǎn)品。通過(guò)該技術(shù)可以對(duì)分子結(jié)構(gòu)、分子規(guī)律和分子特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試和模擬，以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色化工發(fā)展中的綠色生產(chǎn)目標(biāo)。

（六）環(huán)境友好型產(chǎn)品

環(huán)境友好類型產(chǎn)品是指通常情況下不會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的產(chǎn)品，是綠色化工技術(shù)應(yīng)用的直接體現(xiàn)。這類產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程往往不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，并且在使用中也具有環(huán)保效應(yīng)，例如有機(jī)肥、綠色新能源電動(dòng)車(chē)等。在綠色化工技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，該稱呼不僅用于環(huán)保的終端產(chǎn)品，也可用于生產(chǎn)的節(jié)能設(shè)備。通過(guò)生產(chǎn)和使用這類環(huán)境友好型產(chǎn)品，能節(jié)約能源，提高資源利用率，同時(shí)還能滿足化工工程與工藝生產(chǎn)的要求。因此，應(yīng)高度重視環(huán)境友好型產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，加強(qiáng)宣傳和普及，提高產(chǎn)品應(yīng)用率，以此達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

四、結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化不斷發(fā)展的今天，如何做到可持續(xù)發(fā)展成為擺在人類面前的一道課題。近幾年，隨著環(huán)保意識(shí)逐漸深入人心，對(duì)化學(xué)工程工藝的思考也越來(lái)越深入，人們更加注重環(huán)保理念的融入。把綠色化工技術(shù)有效地運(yùn)用在整個(gè)化學(xué)工程工藝當(dāng)中，并且不斷加強(qiáng)該類技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，推動(dòng)行業(yè)綠色生態(tài)化發(fā)展，滿足國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)需求。

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