綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用

＊陳惠華

（江蘇怡達(dá)化學(xué)股份有限公司 江蘇 214441）

引言

環(huán)境是人們正常生活的重要基礎(chǔ)。伴隨周邊環(huán)境的惡化程度加劇，人們對(duì)于環(huán)保工作也有了更高的關(guān)注度，并嘗試通過(guò)多種不同的方法，付出應(yīng)有的努力。化工行業(yè)帶來(lái)的污染極為明顯，為了使其污染程度下降，當(dāng)前就可以應(yīng)用綠色化工技術(shù)。

1.綠色化工和化學(xué)工程的概念

(1)綠色化工技術(shù)

對(duì)于綠色化工技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要指的是針對(duì)現(xiàn)有的化工技術(shù)，通過(guò)特定的措施對(duì)其持續(xù)優(yōu)化和調(diào)整，并基于相應(yīng)的化學(xué)原理，促使廢棄物的出現(xiàn)率有所下降，真正實(shí)現(xiàn)零排放的基本目標(biāo)，降低對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。從目前來(lái)看，許多化學(xué)工程在生產(chǎn)時(shí)，都會(huì)有大量廢棄物產(chǎn)生，若沒(méi)有及時(shí)清理，自然會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)巨大影響。而應(yīng)用了綠色化工技術(shù)后，廢棄物的排放量就會(huì)有所減少，進(jìn)而能夠更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)[1]。

在進(jìn)入21世紀(jì)后，綠色化工技術(shù)逐漸得到了西方發(fā)達(dá)國(guó)家的重視，將其作為生物化學(xué)以及分析化學(xué)的主要方向。而我國(guó)在制定“九五”規(guī)劃的時(shí)候，也將其作為釀造、制藥以及印染等行業(yè)的主要研究項(xiàng)目。

(2)化學(xué)工程

化學(xué)工程本身屬于綜合型工程，涉及的內(nèi)容有很多，最為常見(jiàn)的領(lǐng)域便是冶金以及藥物生產(chǎn)等。該工程在應(yīng)用時(shí)，主要基于特定的化學(xué)理論，而化學(xué)理論覆蓋的知識(shí)體系非常廣，包括多方面的知識(shí)內(nèi)容。在這樣的背景下，通過(guò)貫徹新型環(huán)保理念，以此對(duì)化學(xué)工程持續(xù)優(yōu)化，不斷創(chuàng)新，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)進(jìn)步。

2.綠色化工在化學(xué)工程和工藝的研發(fā)要求

(1)提升化學(xué)反應(yīng)選擇性

在開(kāi)展化學(xué)工程時(shí)，首要工作便是對(duì)綠色化工技術(shù)有效應(yīng)用，同時(shí)還要不斷創(chuàng)新，促使多項(xiàng)技術(shù)得到優(yōu)化，從而更好地滿(mǎn)足綠色生產(chǎn)的要求，實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的目標(biāo)。因此，相關(guān)部門(mén)就需要做好技術(shù)應(yīng)用，明確技術(shù)的創(chuàng)新要求，為技術(shù)的未來(lái)發(fā)展創(chuàng)設(shè)良好條件。同時(shí)還要不斷提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性，以此使得資源的利用率得到提升，將成本投入控制在合理的范圍之中。諸如，在進(jìn)行化工生產(chǎn)的時(shí)候，結(jié)合項(xiàng)目本身，合理選用烴類(lèi)選擇性氰化物，由于這些物質(zhì)很容易出現(xiàn)氧化的情況，從而對(duì)環(huán)境進(jìn)行污染。因此企業(yè)就要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的選擇性予以關(guān)注，深入研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目標(biāo)[2]。

(2)注重原料的選擇

在開(kāi)展化學(xué)工程時(shí)，經(jīng)常需要使用大量化學(xué)原料。部分原料在使用時(shí)，會(huì)有許多廢棄物出現(xiàn)，從而對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，針對(duì)這一情況，工作人員在選擇的過(guò)程中，就需要對(duì)綠色化工技術(shù)予以應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用一些沒(méi)有什么毒性的原料，同時(shí)還要結(jié)合項(xiàng)目的要求，對(duì)原料的使用量有效控制，從而使得廢棄物的出現(xiàn)量有所減少。

(3)注重催化劑的選擇

伴隨化學(xué)工程的發(fā)展，催化劑的應(yīng)用率一直都很高。通過(guò)使用之后，可以促使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到提升，但同時(shí)也會(huì)有大量廢棄物出現(xiàn)，從而對(duì)外部環(huán)境帶來(lái)影響。因此在對(duì)綠色化工技術(shù)進(jìn)行研究的時(shí)候，工作人員就需要從催化劑部分切入，將注意力放在毒性層面，以此開(kāi)發(fā)出更多毒性相對(duì)偏低的催化劑，減少對(duì)環(huán)境造成的影響。

3.綠色化工技術(shù)的應(yīng)用作用

在綠色化工技術(shù)里面，實(shí)際包含的內(nèi)容有很多，涉及多類(lèi)不同的化學(xué)技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用之后，可以將化學(xué)工程里面出現(xiàn)的各類(lèi)有害物質(zhì)全部清理干凈，減少對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響。現(xiàn)如今，各大企業(yè)理應(yīng)對(duì)綠色化工原理予以有效利用，基于技術(shù)本身，持續(xù)創(chuàng)新，以此確?；ぜ夹g(shù)的應(yīng)用范圍有所擴(kuò)大，推動(dòng)工程發(fā)展變得更為穩(wěn)定。此外，在化工中融入綠色化工技術(shù)后，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)約型社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)，促使多個(gè)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。掌握生物技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，使得相關(guān)研究者能夠更好地了解技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)流程。另外，由于化學(xué)工程主要在生物制藥以及冶煉行業(yè)中應(yīng)用，此時(shí)就能通過(guò)化學(xué)理念，保證冶煉工作的效率得到提高，推動(dòng)當(dāng)前的化學(xué)工業(yè)持續(xù)進(jìn)步。同時(shí)還能利用化工技術(shù)，促使資源的實(shí)際消耗量有所減少，讓工作人員更好地了解生產(chǎn)活動(dòng)的基本流程，推動(dòng)更多行業(yè)有所進(jìn)步[3]。

4.綠色化工在化學(xué)工程和工藝的具體應(yīng)用

在開(kāi)展化學(xué)工程的時(shí)候，相關(guān)企業(yè)理應(yīng)提高對(duì)綠色化工技術(shù)的重視度，對(duì)其合理利用，以此使得各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用水平得到提升，在確保生產(chǎn)質(zhì)量和效率的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目標(biāo)，給工業(yè)發(fā)展提供多方面支持。為了確保技術(shù)的應(yīng)用水平得到增強(qiáng)，此時(shí)就要發(fā)揮技術(shù)的基本優(yōu)勢(shì)，結(jié)合工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，以此推動(dòng)整個(gè)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。

(1)清潔生產(chǎn)技術(shù)

在綠色化工技術(shù)里面，清潔生產(chǎn)一直都是極為重要的部分，相比于早期的化工技術(shù)，其毒性相對(duì)較小，污染度低，幾乎沒(méi)有太多廢物會(huì)排放出來(lái)，因此得到了行業(yè)的廣泛關(guān)注。從目前來(lái)看，該技術(shù)主要應(yīng)在印染工業(yè)以及垃圾處理之中，以此減少污染物的出現(xiàn)，并對(duì)排放量予以控制。諸如，在多類(lèi)清潔技術(shù)里面，淡化技術(shù)就有著很高的應(yīng)用率，尤其是在最近幾年之中，我國(guó)淡水儲(chǔ)備量長(zhǎng)期處在持續(xù)下滑的狀態(tài)，對(duì)該技術(shù)展開(kāi)全面創(chuàng)新，深入研究，有著非常重要的意義。通過(guò)應(yīng)用之后，能夠有效提升水資源的獲取量，以防對(duì)現(xiàn)有的生態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)任何負(fù)面影響。

(2)生物技術(shù)

生物技術(shù)同樣是非常重要的一類(lèi)技術(shù)，通過(guò)對(duì)其展開(kāi)全面開(kāi)發(fā)，可以有效推動(dòng)化學(xué)工程持續(xù)進(jìn)步。在生物技術(shù)里面，實(shí)際包含細(xì)胞、酶以及基因等。這其中，酶主要起到催化的效果，極為高效，在應(yīng)用之后，可以對(duì)化學(xué)物質(zhì)的實(shí)際生產(chǎn)量予以有效控制，促使污染程度不會(huì)超出規(guī)定要求。諸如，在化學(xué)工程里面，可以依靠生物技術(shù)進(jìn)行丙烯酰胺制作，之后依靠酶將丙烯腈完全取代，以此制作的丙烯酰胺實(shí)際產(chǎn)生的廢棄物會(huì)變得非常少，而且還能縮減能源損耗。在未來(lái)，生物技術(shù)還會(huì)將目標(biāo)放在細(xì)胞和基因變化層面，以此對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行控制，促使化學(xué)工藝的綜合水平得到有效提升[4]。

(3)環(huán)境友好型產(chǎn)品

所謂環(huán)境友好型產(chǎn)品，主要指的是在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，全部周期都不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大影響的產(chǎn)品。整體來(lái)說(shuō)，也就是從生產(chǎn)、使用以及排放時(shí)，都不會(huì)影響環(huán)境。正是這一因素，相關(guān)產(chǎn)品的研究極為必要?，F(xiàn)如今許多企業(yè)都嘗試開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型產(chǎn)品，此類(lèi)產(chǎn)品并不會(huì)有大量毒素產(chǎn)生，自然不會(huì)造成嚴(yán)重污染，從而滿(mǎn)足可持續(xù)性發(fā)展的基本要求。同時(shí)，通過(guò)對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)，還能對(duì)能源消耗量展開(kāi)有效控制，以此滿(mǎn)足未來(lái)化工生產(chǎn)工作的基本要求。諸如，在人們的生活中，汽油的使用率非常高，而汽油在燃燒后，實(shí)際排放的氣體必然會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)巨大影響，造成環(huán)境污染。特別是城市內(nèi)汽車(chē)的數(shù)量一直在持續(xù)增加，使得該問(wèn)題變得極為嚴(yán)重。為了降低污染程度，相關(guān)人員就研究了一些新型燃料，盡管同樣會(huì)有污染氣體排出，但總量有了顯著下降。另外，在生活中常見(jiàn)的塑料袋也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)影響，因此近些年很多地區(qū)都開(kāi)始應(yīng)用可降解塑料袋，以此使其危害程度下降。為此，政府相關(guān)部門(mén)理應(yīng)提高重視度，對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品予以全面推廣，促使更多企業(yè)能夠認(rèn)識(shí)其價(jià)值所在，積極開(kāi)發(fā)，提高整體利用率，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。

(4)優(yōu)化工藝流程

早期在進(jìn)行供熱時(shí)，基本上都以單線為主，為了滿(mǎn)足人們的供熱需求，往往會(huì)嘗試額外增加熱量，但卻很難進(jìn)行控制，因此經(jīng)常會(huì)有浪費(fèi)問(wèn)題產(chǎn)生。而化工企業(yè)理應(yīng)對(duì)不同的化學(xué)反應(yīng)熱需求予以分析，對(duì)聯(lián)合加熱設(shè)備予以合理使用，對(duì)廢熱予以控制，以此使得化工工程得到全面進(jìn)步。在進(jìn)行化工生產(chǎn)的時(shí)候，變頻電動(dòng)機(jī)的合理應(yīng)用都是依靠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，早期的電動(dòng)機(jī)頻率極為固定，很容易造成能源浪費(fèi)。同時(shí)開(kāi)式電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，往往會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，但凡化學(xué)反應(yīng)中斷，自然會(huì)有許多能量損失。因此，工作人員就需要對(duì)變頻電機(jī)合理應(yīng)用，基于化學(xué)反應(yīng)的要求，以此完成節(jié)能工作。另外，由于受到限制因素的影響，許多化工反應(yīng)的生產(chǎn)不夠完全，盡管每次反應(yīng)出現(xiàn)的殘?jiān)⒉欢?，但?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累，數(shù)量同樣龐大。此時(shí)，企業(yè)就需要對(duì)這些廢棄物予以有效分類(lèi)，將同類(lèi)廢棄物放在一起，并進(jìn)行回收利用，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。而對(duì)于一些不能二次利用的廢棄物，則需要采取終極處理，以此降低污染程度[5]。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨我國(guó)科技的發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)也逐漸進(jìn)入了繁榮期階段。但是，化工對(duì)環(huán)境條件造成的巨大影響同樣不能被忽視。針對(duì)相關(guān)問(wèn)題，企業(yè)工作人員就需要積極應(yīng)用綠色化工技術(shù)，以此推動(dòng)行業(yè)不斷進(jìn)步，降低污染程度。長(zhǎng)此以往，各個(gè)行業(yè)的發(fā)展水平都會(huì)得到全面提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)提出的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。