環(huán)?；ぜ夹g(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用

摘要：在現(xiàn)代化發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速越來(lái)越快，化工行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)也較為良好。但在此過(guò)程中，化工污染也成為較為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，給人們的生活帶來(lái)不利影響。因此，就需要采用環(huán)保化工技術(shù)，有效減少污染，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的有效結(jié)合。基于此，本文對(duì)環(huán)保化工技術(shù)的內(nèi)涵和必要性進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，從環(huán)保原料、催化劑、高反應(yīng)速率幾方面明確要點(diǎn)，并分析具體應(yīng)用，以期為該領(lǐng)域的后續(xù)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)?；ぜ夹g(shù)? 化學(xué)工程? 工藝? 應(yīng)用

Application of Environmental Protection Chemical Technology in Chemical Engineering Process

YAO Kai

（Cangzhou Jihuan Veolia Environmental Service Co.， Ltd.， Huanghua， Hebei Province， 061100 China）

Abstract： In the process of modernization， my country's economy is growing faster and faster， and the development trend of the chemical industry is also relatively good. But in this process， chemical pollution has also become a more serious environmental problem， which has an adverse impact on people's lives. Therefore， it is necessary to adopt environmentally friendly chemical technology to effectively reduce pollution and achieve an effective combination of economic and environmental benefits. Based on this， this article briefly explains the connotation and necessity of environmentally friendly chemical technology， clarifies the main points from environmentally friendly raw materials， catalysts， and high reaction rates， and analyzes specific applications， hoping to provide references for subsequent research in this field.

Key Words： Environmental protection chemical technology; Chemical engineering; Process; Application

在化工行業(yè)中，往往會(huì)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的使用，此類(lèi)化學(xué)品的污染性、毒害性較強(qiáng)，如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行合理處理的話就會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的污染問(wèn)題。在傳統(tǒng)化工技術(shù)的使用過(guò)程中，往往難以實(shí)現(xiàn)環(huán)保降耗的效果，這與可持續(xù)發(fā)展理念嚴(yán)重背離。在這樣的情況下，就需要充分發(fā)揮環(huán)保化工技術(shù)的作用，該技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能降耗效果，環(huán)保性較強(qiáng)，減少生產(chǎn)帶來(lái)的污染，促進(jìn)化工行業(yè)的綠色發(fā)展。因此，本文的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1. 環(huán)?；ぜ夹g(shù)的概述

1.1 內(nèi)涵

環(huán)保化工技術(shù)是在新時(shí)代發(fā)展過(guò)程中，可持續(xù)發(fā)展理念和綠色發(fā)展理念共同指導(dǎo)下發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。其指的是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和原理進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，通過(guò)采取合理措施對(duì)所用原料、溶劑和廢物等進(jìn)行處理，進(jìn)而減少對(duì)環(huán)境的污染，充分滿足環(huán)保、節(jié)能燈理念的要求。隨著環(huán)?；ぜ夹g(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)從源頭上減少化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)污染物的產(chǎn)生。將一些無(wú)毒的原料和催化劑用于化工生產(chǎn)和加工過(guò)程中，能夠大大減少污染物的產(chǎn)生，提高反應(yīng)速率的同時(shí)達(dá)到無(wú)污染的目的。

1.2 必要性

一方面，近年來(lái)，人們的生活質(zhì)量得到有效改善，開(kāi)始更加注重環(huán)境資源保護(hù)等方面的內(nèi)容，此方面的問(wèn)題也已經(jīng)成為各行各業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。化工行業(yè)本身具有一定的特殊性，跨越冶金、合成纖維、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域，然而其雖然能夠滿足生活和生產(chǎn)的需要，但所使用的材料和技術(shù)等具有一定的毒性，會(huì)對(duì)自然和人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響，不利于化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，就需要充分發(fā)揮環(huán)?；ぜ夹g(shù)的作用，該技術(shù)的應(yīng)用不僅可以緩解資源環(huán)境問(wèn)題，還為化工行業(yè)的發(fā)展提供新的發(fā)展方向。該技術(shù)能夠從源頭入手，通過(guò)使用環(huán)保性材料、技術(shù)等來(lái)合理把控污染問(wèn)題，做到有效預(yù)防，如可以在生產(chǎn)之后，對(duì)相關(guān)有害廢物廢渣進(jìn)行收集，對(duì)其進(jìn)行無(wú)污染處理后再進(jìn)行排放，有效減少對(duì)環(huán)境帶來(lái)的不利影響。另一方面，在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，由于技術(shù)原因，過(guò)去排放的廢水和廢物都沒(méi)有得到有效處理，其中仍然包含有毒物質(zhì)，不僅污染周邊河流、土壤和空氣，還會(huì)給人體健康帶來(lái)一定的危害。除此之外，在傳統(tǒng)化工生產(chǎn)技術(shù)之下，對(duì)原材料的需求量多，但利用率較低，導(dǎo)致大部分原材料都被浪費(fèi)，化工資源的稀缺性不利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在化學(xué)工藝工程中使用環(huán)?；ぜ夹g(shù)具有非常重要的意義。

2. 環(huán)?；ぜ夹g(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 使用環(huán)保型原料

環(huán)?；ぜ夹g(shù)的最大特點(diǎn)就是環(huán)保，其主要表現(xiàn)就是對(duì)生產(chǎn)原料的選擇以環(huán)保型為主?；瘜W(xué)生產(chǎn)原料是經(jīng)過(guò)一定的程序，在化學(xué)方法催發(fā)下形成的材料，在化工生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺。換而言之，化學(xué)生產(chǎn)原料是否具備環(huán)保性在一定程度上影響著技術(shù)的應(yīng)用效果。在這樣的情況下，就需要在保證化工生產(chǎn)效果不受影響的情況下，盡量選擇純天然、無(wú)污染、毒性小的原材料，盡量減少生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響。

2.2 合理選擇催化劑

在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，往往會(huì)為了提高化學(xué)反應(yīng)效率而使用催化劑。在此過(guò)程中，需要對(duì)催化劑進(jìn)行合理使用，不僅要保障反應(yīng)效果，還需要減少催化劑帶來(lái)的污染性，同時(shí)也能夠在一定程度上減少所需成本，提高整體的生產(chǎn)效益。與此同時(shí)，催化劑的選擇需要取決于目標(biāo)產(chǎn)物等情況，確保不影響正常生產(chǎn)。

2.3 確保高反應(yīng)速率

在化學(xué)工藝工程中，部分化學(xué)反應(yīng)對(duì)于溫度有嚴(yán)格要求，需要配備相應(yīng)的溫度裝置作為保障。如在需要高溫環(huán)境時(shí)，可以安裝加熱裝置，而如果進(jìn)行單線供熱不僅會(huì)導(dǎo)致熱量的浪費(fèi)，還會(huì)因?yàn)樾枰虼罅吭O(shè)備供熱而降低生產(chǎn)效率。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，需要以環(huán)保節(jié)能作為重要理念，優(yōu)化溫度裝置的使用，節(jié)能的同時(shí)促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。

3. 環(huán)保化工技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用清潔技術(shù)

清潔技術(shù)是環(huán)?；ぜ夹g(shù)中的重要組成之一，主要應(yīng)用于造紙、污水處理等方面，通過(guò)采取相應(yīng)措施對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的廢渣、廢物進(jìn)行處理，有效減少對(duì)環(huán)境的污染，提高保護(hù)環(huán)境的效果。該技術(shù)用于化工生產(chǎn)中，能夠?qū)U物進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，對(duì)其進(jìn)行二次利用，溶解有毒物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的威脅，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，整體處理效果較為明顯[1]。例如，在造紙過(guò)程中，往往會(huì)對(duì)木材進(jìn)行大量的應(yīng)用。而將木素降解菌用于加工纖維原料工作中，能夠有效減少傳統(tǒng)化學(xué)制漿法帶來(lái)的污染，也能夠減少對(duì)原材料的使用。與此同時(shí)，還可以將纖維素酶用于脫墨和改性過(guò)程中，或?qū)⒛舅孛赣糜谄垂に嚕寄軌虺尸F(xiàn)出較好的環(huán)保效果。除此之外，在造紙過(guò)程中，往往難以有效降解高分子材料，帶來(lái)相應(yīng)的環(huán)境問(wèn)題。為解決此問(wèn)題，可從以下兩方面入手。一是在合成和制備材料的過(guò)程中，在分子鏈中引入敏感基團(tuán)，如光熱、生物酶等，從源頭上破壞高分子結(jié)構(gòu)，避免污染。二是利用聚合物解聚降解的方法，對(duì)廢物中仍有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行回收處理，或使用零污染物理處理方法改進(jìn)高分子材料的相容性和流變性，以對(duì)其進(jìn)行重復(fù)使用[2-3]。不僅能夠減少污染，還能夠提升材料的利用率，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

3.2 應(yīng)用生物技術(shù)

在現(xiàn)代化發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平正在不斷提高，生物技術(shù)面臨廣闊的發(fā)展前景，整體應(yīng)用效果加好。在醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域應(yīng)用生物技術(shù)能夠充分發(fā)揮自身作用，不斷優(yōu)化化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。生物技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，除了基本行業(yè)以外，也能夠應(yīng)用在基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等特殊工程之中，有效凸顯出綠色環(huán)保的特點(diǎn)。例如，在生物學(xué)研究當(dāng)中，細(xì)胞與酶的反應(yīng)是重要的研究課題。為了提高二者的反應(yīng)速度，就需要根據(jù)實(shí)際需要，選擇合適的催化劑添加在其中，使其能夠反應(yīng)更完全。在此過(guò)程中，還可以對(duì)丙烯酸胺加以應(yīng)用，一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的廢棄物，另一方面也可以將生物技術(shù)與化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，提高整體的生產(chǎn)效果。除此之外，膜化學(xué)技術(shù)也較為常用，將其應(yīng)用在處理大氣污染、水污染的過(guò)程中，能夠?qū)⑽廴痉肿舆M(jìn)行剝離，凈化空氣和水質(zhì)，提高生態(tài)環(huán)境的治理效果。

3.3 應(yīng)用催化技術(shù)

催化技術(shù)是化工技術(shù)的重要組成部分，大多數(shù)化工企業(yè)都會(huì)對(duì)催化技術(shù)加以應(yīng)用，通過(guò)強(qiáng)化催化反應(yīng)來(lái)以提高生產(chǎn)效率，加大產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)模。在傳統(tǒng)的化工制造過(guò)程中，部分化工企業(yè)會(huì)為了降低成本支出、獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益而選擇性能一般、污染性高但價(jià)格低廉的催化劑，此類(lèi)催化劑難以充分發(fā)揮自身作用，無(wú)法有效提高化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量，會(huì)浪費(fèi)大量的原材料，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)的一定的污染[4]。而在環(huán)?；ぜ夹g(shù)之下的催化技術(shù)與之不同，盡管此技術(shù)的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)稍高，但是整體應(yīng)用的效果非常好，性價(jià)比較高，能夠大大提高催化劑的利用率，有效減少化學(xué)污染。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，化工企業(yè)的研究也在不斷加快，催化技術(shù)也煥發(fā)出新的生機(jī)。就目前情況而言，我國(guó)多數(shù)采用固體催化劑，可有效替代液體催化劑，減少污染，提高利用率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的有效統(tǒng)一。

3.4 應(yīng)用環(huán)保產(chǎn)品

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，發(fā)展過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，環(huán)保工作成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。如果能做出更環(huán)保、更環(huán)保的產(chǎn)品，那么對(duì)于整個(gè)行業(yè)和社會(huì)來(lái)說(shuō)都具有非常重要的意義，能夠促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。從現(xiàn)實(shí)生活的角度上進(jìn)行考慮，污染問(wèn)題圍繞著生活的方方面面，并對(duì)人們的正常生活和身體健康產(chǎn)生較大的負(fù)面影響[5]。在此過(guò)程中，如果能夠根據(jù)實(shí)際污染情況生產(chǎn)出環(huán)保性能優(yōu)良的產(chǎn)品，就能夠通過(guò)對(duì)這些產(chǎn)品的應(yīng)用減少污染情況，長(zhǎng)此以往就能夠恢復(fù)原有的生態(tài)效益。例如，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的日益頻繁使得汽車(chē)的應(yīng)用也逐漸增加，每天汽車(chē)尾氣的排放量巨大，給空氣環(huán)境帶來(lái)較大的污染。在此方面，就可以充分發(fā)揮環(huán)?；ぜ夹g(shù)的作用，針對(duì)汽車(chē)尾氣因子進(jìn)行分析，盡可能減少其帶來(lái)的污染。此前，塑料產(chǎn)品是我國(guó)常用的產(chǎn)品之一，塑料袋、塑料餐具等在人們的日常生活中占據(jù)重要位置。然而，塑料制品不可降解，需要耗費(fèi)百年才能夠消耗殆盡，隨意丟棄的制品給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重威脅。在此方面，環(huán)?；ぜ夹g(shù)充分發(fā)揮自身的作用，目前已經(jīng)生產(chǎn)出可降解的塑料制品，即使被丟棄，也能夠在短時(shí)間降解，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成更多的危害。

3.5 優(yōu)化化學(xué)工藝

化工企業(yè)在不斷發(fā)展中，一般都依靠單一裝置為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程提供足夠的能源，部分生產(chǎn)反應(yīng)環(huán)節(jié)對(duì)于溫度的要求較為嚴(yán)格，通常需要在高溫或高壓條件下進(jìn)行。而在滿足設(shè)備、反應(yīng)過(guò)程等諸多要求時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致熱能的流失和浪費(fèi)，能源的利用率難以得到有效提高。為此，化工企業(yè)需要不斷優(yōu)化化學(xué)工藝，深入研究多種化學(xué)反應(yīng)的能源需求，對(duì)其能源配比進(jìn)行合理規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上有效控制能源的使用，提高利用率。例如，將定頻技術(shù)替換為變頻技術(shù)，通過(guò)使用變頻電機(jī)來(lái)為公司和關(guān)聯(lián)企業(yè)持續(xù)供電。如果在此過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就可以對(duì)頻率進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，減少能源損失。除此之外，由于技術(shù)或經(jīng)濟(jì)成本等方面的原因，大多數(shù)化工企業(yè)的化學(xué)反應(yīng)并不完善，只能夠發(fā)揮出部分效果。在化工生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中，殘留的廢水固體或顆粒會(huì)隨著反應(yīng)時(shí)間的推移逐漸增加和積累。在這樣的情況下，化工企業(yè)就可以對(duì)其進(jìn)行收集和處理，盡可能發(fā)揮此類(lèi)物質(zhì)的剩余價(jià)值，實(shí)現(xiàn)二次利用。對(duì)于具有較高價(jià)值的中間產(chǎn)物，不僅可以將其重新納入化學(xué)反應(yīng)鏈，還可以出售給其他需求量大的單位，以提高資源本身的回收利用率[6]。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的分析和研究可以得知，傳統(tǒng)化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)環(huán)保降耗的效果，需要充分發(fā)揮環(huán)?；ぜ夹g(shù)的作用，減少生產(chǎn)帶來(lái)的污染，促進(jìn)化工行業(yè)的綠色發(fā)展?；诖?，本文提出幾點(diǎn)應(yīng)用建議：應(yīng)用清潔技術(shù)、應(yīng)用生物技術(shù)、應(yīng)用催化技術(shù)、應(yīng)用環(huán)保產(chǎn)品和優(yōu)化化學(xué)工藝，對(duì)于提高環(huán)?；ぜ夹g(shù)的效果、促進(jìn)化學(xué)工程工藝的發(fā)展具有重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：姚凱（1993—），男，大專，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)保工程。