化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用

張紀(jì)寧

（伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 伊寧 835000）

當(dāng)前，隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快和科技水平的不斷提高，中國(guó)的化工技術(shù)也在迅速發(fā)展，如何將先進(jìn)的化工技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)工程與工藝中成為當(dāng)前化學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和探索了解到，科學(xué)有效地應(yīng)用化工技術(shù)，可以更好地幫助化工行業(yè)降低生產(chǎn)成本、減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生，為化工生產(chǎn)節(jié)約能源、減少環(huán)境污染，對(duì)提高化工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要作用，可以促進(jìn)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為化工企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 化工技術(shù)簡(jiǎn)述

化工技術(shù)是基于現(xiàn)階段化工行業(yè)整體技術(shù)水平，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)不斷完善創(chuàng)新，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，在保證現(xiàn)有技術(shù)效率的前提下創(chuàng)造出的污染小、效率高的新技術(shù)。化工技術(shù)能提高化學(xué)反應(yīng)效率，是利用化學(xué)特性減少污染物排放量的有效途徑。近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平和科技水平得到了快速提升，化工行業(yè)也隨之進(jìn)入發(fā)展的新階段，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成化工行業(yè)的主要生產(chǎn)力，利用科技促進(jìn)化工工藝創(chuàng)新是當(dāng)前化工企業(yè)的重要工作[2]?；ぜ夹g(shù)的成熟也可對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起促進(jìn)作用?；ば袠I(yè)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位，化工行業(yè)的發(fā)展不僅關(guān)系著我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)，對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)也有很大影響。有效利用化工技術(shù)可以在提高化工領(lǐng)域生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，減少化工行業(yè)對(duì)環(huán)境的污染并維護(hù)生態(tài)平衡。將化工技術(shù)廣泛應(yīng)用于化學(xué)工程與工藝領(lǐng)域，對(duì)化工行業(yè)的作用包括以下3點(diǎn)：

（1）化工技術(shù)在特定化學(xué)工程與工藝中的有效應(yīng)用是保障五項(xiàng)發(fā)展策略落實(shí)的關(guān)鍵一環(huán)，是國(guó)家政策指明的發(fā)展方向[3]。應(yīng)用化工技術(shù)可以極大地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的優(yōu)化以及經(jīng)濟(jì)新理念的傳播，更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。先進(jìn)化工技術(shù)的應(yīng)用為當(dāng)前的化學(xué)工程與工藝提供了更有效的發(fā)展方式，真正促進(jìn)了化工領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展，減輕了化工行業(yè)污染，使用更清潔的能源創(chuàng)造了更大的價(jià)值。

（2）化工技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展促進(jìn)了傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的更新，在新階段采用更科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃，提高了化學(xué)工程技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的生產(chǎn)效率，保證了化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低了對(duì)周?chē)用窈铜h(huán)境的影響，更符合國(guó)家當(dāng)前的發(fā)展方略。

（3）化工技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)督體系的建立也有一定幫助，使化工領(lǐng)域朝著更科學(xué)的方向發(fā)展。

2 化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用原則

從化工技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，在化工技術(shù)的輔助下，當(dāng)前化工行業(yè)在原材料選擇和化工生產(chǎn)過(guò)程化方面更加標(biāo)準(zhǔn)?；て髽I(yè)可以利用化工技術(shù)更好地降低生產(chǎn)成本，減少化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的破壞，進(jìn)一步降低化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)?；ぜ夹g(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用需要遵循以下原則，切實(shí)發(fā)揮化工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

首先，要確?；ぴ系男阅芰己?，能夠滿足化工企業(yè)的生產(chǎn)需求。其中，化工企業(yè)要格外注意材料的環(huán)保性和安全性，減少材料選擇不當(dāng)造成的環(huán)境問(wèn)題，保證化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。在選擇環(huán)保、天然的化工材料時(shí)，化工企業(yè)還要嚴(yán)格監(jiān)控材料的成本投入，在保證材料質(zhì)量的前提下，盡可能地減少成本投入，保障企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，化學(xué)試劑的作用不可或缺，化學(xué)試劑的選擇要考慮對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，盡可能地選擇節(jié)能環(huán)保的化學(xué)試劑，在保護(hù)環(huán)境的前提下提高化工生產(chǎn)效率。

其次，在化學(xué)工程某些特定的生產(chǎn)過(guò)程中，由于不同化學(xué)原料的性質(zhì)之間存在巨大差異，化工生產(chǎn)所需原料對(duì)性能、特征有著極為嚴(yán)格的要求?；瘜W(xué)反應(yīng)造成的污染和材料浪費(fèi)問(wèn)題一直都困擾著化工企業(yè)，無(wú)法從根本上消除，對(duì)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，反應(yīng)催化劑的選擇也十分重要，在保證催化劑質(zhì)量的前提下，要盡可能選擇節(jié)能和環(huán)保的催化材料，在整個(gè)行業(yè)內(nèi)掀起綠色化工生產(chǎn)的浪潮。此外，在使用化學(xué)反應(yīng)催化劑時(shí)，化工企業(yè)應(yīng)盡最大努力為化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造良好的環(huán)境，在化學(xué)試劑合適的前提下，加速反應(yīng)，促進(jìn)分子運(yùn)動(dòng)，并為其提供更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。催化劑在化學(xué)工業(yè)中扮演著重要的角色，化工企業(yè)應(yīng)該重視化學(xué)反應(yīng)的整體效果，發(fā)揮催化劑的重要作用，進(jìn)一步提高中國(guó)化工乃至全球化工水平。

3 化學(xué)工程與工藝中綠色化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

3.1 催化劑的選擇

從化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以看出，化學(xué)反應(yīng)速率的變化程度受到催化劑的影響，在實(shí)際的化工生產(chǎn)中，企業(yè)工作人員可以利用催化劑加速化學(xué)反應(yīng)，提高化工生產(chǎn)效率，且不會(huì)影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)平衡。在化學(xué)材料的質(zhì)量方面，使用催化劑與未使用催化劑的區(qū)別較大?；瘜W(xué)催化劑目前在化工企業(yè)得到了廣泛運(yùn)用，普通工業(yè)生產(chǎn)使用催化劑的比例超過(guò)90%。隨著化學(xué)工程與工藝的發(fā)展，化學(xué)技術(shù)也衍生出綠色化工技術(shù)，該技術(shù)的出現(xiàn)離不開(kāi)催化劑的輔助。在使用綠色化工技術(shù)時(shí)，需要采用無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)催化劑，以免產(chǎn)生污染物和有毒有害物質(zhì)。從化工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，需要進(jìn)一步優(yōu)化化學(xué)催化劑的選擇，保證符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只有保障催化劑的質(zhì)量，才能使化學(xué)工程技術(shù)的作用最大化，真正實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的綠色化發(fā)展。近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)化工行業(yè)越來(lái)越重視，化工技術(shù)研發(fā)設(shè)備、人才培養(yǎng)方面的投資也在逐年增加。在化學(xué)藥劑中，催化劑的綠色效應(yīng)更加突出。在化學(xué)催化劑中，最常見(jiàn)的就是固體烷基催化劑，這類(lèi)化學(xué)材料具有無(wú)毒、無(wú)味、安全、無(wú)環(huán)境污染的特點(diǎn)，其在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化生態(tài)環(huán)境起重要作用。

3.2 原材料的選擇

化工企業(yè)選用的大部分生產(chǎn)原料都是從各類(lèi)化學(xué)物質(zhì)中經(jīng)過(guò)特殊處理而產(chǎn)生的。在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，化工企業(yè)的生產(chǎn)管理人員必須加強(qiáng)對(duì)化工生產(chǎn)材料的控制，更好地了解化學(xué)材料的特性，盡可能地確保所選原材料能夠滿足化工生產(chǎn)需求；化工企業(yè)需要不斷改進(jìn)生產(chǎn)方式，以個(gè)體的進(jìn)步促進(jìn)中國(guó)化工工業(yè)總體進(jìn)步。我國(guó)的化工生產(chǎn)單位必須更加有效地控制化工生產(chǎn)造成的環(huán)境污染，提高化工生產(chǎn)效率，從原材料的控制方面入手，盡可能地選擇環(huán)保、污染小的材料，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)的化工生產(chǎn)水平也在近年來(lái)得到了明顯的提高?；瘜W(xué)工程與工藝所需相關(guān)技術(shù)也在不斷優(yōu)化，盡可能地節(jié)約原材料和能源、保證環(huán)保效益已經(jīng)成為當(dāng)前化工企業(yè)的主要工作之一。在化工行業(yè)的優(yōu)化過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)許多需要解決的問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)必須妥善處理，對(duì)節(jié)能技術(shù)加大投資，保證環(huán)保材料的供應(yīng)，在化工行業(yè)使用環(huán)保材料解決污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保證化工行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

4 化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的具體應(yīng)用

4.1 清潔技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的化工行業(yè)通常利用普通的化工技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)，雖然為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了較大貢獻(xiàn)，但是落后的工業(yè)技術(shù)與有污染的材料也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了較大危害?，F(xiàn)階段，化工行業(yè)采用的生產(chǎn)技術(shù)包括清潔化工技術(shù)，該技術(shù)的引入大大減少了化工行業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞。清潔技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用范圍很廣，不僅在化工冶金方面得到了推廣，在機(jī)械制造業(yè)中也有所涉及，在提高工業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。清潔化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用，在某種意義上既減少了有毒物質(zhì)的產(chǎn)出，又有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢物再利用。利用清潔技術(shù)也能對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行加速分解，由國(guó)家大力支持，清潔化工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在環(huán)保理念盛行的今天更應(yīng)受到廣大群眾的關(guān)注。提高對(duì)清潔技術(shù)的利用率，能更好地將海水的成分通過(guò)化工反應(yīng)有效分離，幫助化工企業(yè)完成工藝步驟、提升經(jīng)濟(jì)效益。清潔技術(shù)可以使水源分離整體水平顯著提高，能避免不同水質(zhì)之間交叉污染，保證工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。從化工清潔技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，清潔技術(shù)的研發(fā)能夠更好地幫助化工企業(yè)進(jìn)行廢物回收利用，減少原材料的浪費(fèi)。對(duì)化工企業(yè)而言，利用清潔技術(shù)提高化工生產(chǎn)質(zhì)量，能夠保證化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，值得在化工行業(yè)大規(guī)模推廣，在工業(yè)發(fā)展方面，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也將顯著提高。

4.2 催化技術(shù)的應(yīng)用

在化工行業(yè)，化工生產(chǎn)離不開(kāi)催化劑引發(fā)的催化反應(yīng)。催化劑的出現(xiàn)大幅度提高了當(dāng)前化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了化工生產(chǎn)的時(shí)間成本。在現(xiàn)代化工企業(yè)中，化學(xué)催化劑得到了廣泛應(yīng)用，化學(xué)催化技術(shù)也深受各化工企業(yè)的關(guān)注。就化工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，一部分企業(yè)管理層希望能夠更有效地降低投資成本，在選擇催化劑時(shí)，因?yàn)閮r(jià)格而選擇了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的催化劑，雖然降低了生產(chǎn)成本，但是也導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降。使用不合格的催化劑不僅會(huì)對(duì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響，還會(huì)增加原材料的損耗，不能起到節(jié)約成本的作用。從整體上看，雖然催化劑節(jié)約了一部分成本，但是由于電池和催化劑的選擇不合理、化學(xué)反應(yīng)不完全，產(chǎn)生的污染物數(shù)量也會(huì)增加，會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可估量的損害。隨著大眾環(huán)保意識(shí)的強(qiáng)化，國(guó)家環(huán)保機(jī)構(gòu)針對(duì)這一現(xiàn)象也采取了相關(guān)措施，進(jìn)一步完善了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)以及化工生產(chǎn)環(huán)境的保護(hù)政策?；ば袠I(yè)的環(huán)保技術(shù)研發(fā)速度在逐年加快，新型環(huán)保技術(shù)的出現(xiàn)也加快了化學(xué)催化劑的研發(fā)。其中，固體催化劑能夠更好地控制化學(xué)反應(yīng)中的排放物流動(dòng)，減少化學(xué)廢氣的產(chǎn)生，節(jié)約生產(chǎn)成本，減少能源浪費(fèi)，符合國(guó)家對(duì)化工生產(chǎn)的要求。

4.3 生物技術(shù)要點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生物科學(xué)技術(shù)在化工領(lǐng)域也有了廣泛應(yīng)用，大大提高了當(dāng)前化工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平，促進(jìn)了化工行業(yè)迅速發(fā)展。生物技術(shù)涉及許多行業(yè)，對(duì)不同行業(yè)、不同領(lǐng)域都有所影響。在化學(xué)工程與工藝中，生物酶的應(yīng)用最重要，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)可大大提升生物酶合成技術(shù)水準(zhǔn)。特別是近幾年，生物酶化學(xué)技術(shù)在整個(gè)化工領(lǐng)域發(fā)揮了不可忽視的作用，在化工行業(yè)扮演著重要角色。生物技術(shù)與新型化學(xué)生產(chǎn)原料的結(jié)合完善了當(dāng)前化工生產(chǎn)中的環(huán)保理念，有效緩解了環(huán)境污染等問(wèn)題，化工企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量在生物技術(shù)的輔助下也得到了保證。采用新型生物生產(chǎn)工藝，相關(guān)生物工程師可以從植物中提取出生產(chǎn)所需要的各種原料，相較于以前的化工生產(chǎn)，這類(lèi)方式更加符合節(jié)能工程的要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)也更有利。

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，化工行業(yè)只有消耗更多的能源，才能滿足社會(huì)的需求。能源不足的問(wèn)題在一定程度上制約了化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。能源損耗嚴(yán)重、能源利用不全面的問(wèn)題，對(duì)各行各業(yè)都產(chǎn)生了不利影響。在化工生產(chǎn)中，新生物技術(shù)的出現(xiàn)使生產(chǎn)原料與有機(jī)物相結(jié)合，不僅能改善當(dāng)前環(huán)境污染的狀況，還能為全球化工工業(yè)的生產(chǎn)提供發(fā)展資源。原有的化工生產(chǎn)工藝在材料的合成反應(yīng)階段，難免會(huì)出現(xiàn)一定程度的材料浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響?，F(xiàn)階段，生物技術(shù)的不斷發(fā)展、科技的創(chuàng)新也引起了人們對(duì)生態(tài)產(chǎn)業(yè)和諧發(fā)展的重視。國(guó)家大力發(fā)展環(huán)保能源行業(yè)，加強(qiáng)對(duì)化工企業(yè)的控制，減少化工企業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，相關(guān)部門(mén)也加強(qiáng)了對(duì)節(jié)能資源開(kāi)發(fā)的資金支持。在化學(xué)工程與工藝中引入綠色理念，在生產(chǎn)時(shí)選擇環(huán)保的材料和技術(shù)，積極使用生物酶進(jìn)行催化，減少化工生產(chǎn)中污染物的排放，能夠?yàn)榛て髽I(yè)節(jié)約成本、提高化工企業(yè)在市場(chǎng)中的口碑，有利于化工行業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。

4.4 清潔生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)

化工生產(chǎn)中的清潔生產(chǎn)技術(shù)是建立在環(huán)保理念基礎(chǔ)上的一種具有可持續(xù)發(fā)展觀的化工技術(shù)。當(dāng)前，清潔生產(chǎn)技術(shù)在化工行業(yè)的適用性較強(qiáng)，一般適用于分解有毒廢物成分和凈化有毒氣體。該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)環(huán)境改善起到了重要作用。特別是在新學(xué)科、新技術(shù)不斷發(fā)展的今天，生物細(xì)胞學(xué)與清潔技術(shù)的發(fā)展使化工生產(chǎn)變得越來(lái)越環(huán)保，化工生產(chǎn)的效率也得到了一定的提升。在化工基因工程的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中，利用清潔技術(shù)可以使基因工程中的敷設(shè)不再受到溫度的限制。化學(xué)反應(yīng)可以在正常環(huán)境溫度下進(jìn)行，更符合基因工程的要求，融入綠色理念，在保證化工研究效率的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化化工人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

隨著清潔技術(shù)研究范圍和深度的不斷擴(kuò)大，清潔技術(shù)在化工方面的應(yīng)用范圍也在不斷拓寬，化工行業(yè)的許多領(lǐng)域已經(jīng)引入了清潔技術(shù)。在海水分離、金屬冶煉等行業(yè)，清潔技術(shù)發(fā)揮了巨大優(yōu)勢(shì)，提高了該領(lǐng)域的反應(yīng)效率，減少了化工生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放量。人們的日常生活離不開(kāi)水資源，以往化工行業(yè)的發(fā)展會(huì)造成水資源污染。在化工行業(yè)發(fā)展前期，國(guó)家為了保證經(jīng)濟(jì)效益，大力發(fā)展化工行業(yè)，導(dǎo)致水污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重，淡水資源變得緊缺，對(duì)人們的生命健康產(chǎn)生了不利影響。因此，在現(xiàn)階段的化工生產(chǎn)中，利用清潔技術(shù)顯得更為重要。如今，化工企業(yè)更加強(qiáng)調(diào)綠色生產(chǎn)理念，在生產(chǎn)過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)水資源的管理和保護(hù)?；ば袠I(yè)運(yùn)用清潔技術(shù)，在滿足居民正常生活需求的條件下，創(chuàng)新了化工技術(shù)，保護(hù)了現(xiàn)有的水資源，鼓勵(lì)海水淡化新技術(shù)的研發(fā)，以滿足人們正常的生活需求。

5 結(jié)語(yǔ)

化工技術(shù)在當(dāng)前化學(xué)工程與工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程中起非常重要的作用。從環(huán)保角度來(lái)看，使用綠色化工技術(shù)能減少環(huán)境污染，提高資源的利用率，減少資源浪費(fèi)。在化工領(lǐng)域積極引入生物化學(xué)技術(shù)，將該技術(shù)與新型清潔原材料相結(jié)合，能最大限度地減少生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出的污染物，更好地滿足環(huán)境保護(hù)政策的要求?，F(xiàn)階段，只有不斷發(fā)展化工技術(shù)，才能在踐行環(huán)境保護(hù)理念的基礎(chǔ)上，提高化工生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)化工領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展。