探究化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)要點(diǎn)

王亞東

（西北工業(yè)大學(xué)，陜西 西安 712000）

1 化學(xué)工藝概述

化學(xué)工程工藝行業(yè)主要指的是應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行冶煉或者是制備生物科技藥物等等特殊的生產(chǎn)行業(yè)，這些行業(yè)主要應(yīng)用較為先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自身的生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程中極容易出現(xiàn)重大的環(huán)境污染，例如化學(xué)工程工藝中所用的原材料往往具有危險性或者是腐蝕性，生產(chǎn)的環(huán)境一般處于高溫或者是低溫等等特殊的環(huán)境之中[1]。所以整個化學(xué)工程工藝一旦出現(xiàn)問題造成的污染問題必定十分嚴(yán)重，現(xiàn)階段我國已經(jīng)制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，為了實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略的部署，各行各業(yè)都應(yīng)用新型的生產(chǎn)工藝來進(jìn)行環(huán)境保護(hù)，化學(xué)工程工藝行業(yè)也必須將這一戰(zhàn)略作為自身的發(fā)展目標(biāo)，提升生產(chǎn)的工藝質(zhì)量和工藝水平，注重節(jié)能環(huán)保，只有這樣才能夠在實(shí)現(xiàn)自身的社會經(jīng)濟(jì)效益的同時保證社會效益。也正是隨著社會科技的不斷進(jìn)步，環(huán)保意識不斷超前發(fā)展，化學(xué)工程工藝也得到了足夠的優(yōu)化和發(fā)展，為我國化學(xué)化工行業(yè)的健康穩(wěn)定進(jìn)步打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)點(diǎn)

2.1 原材料的選取

雖然近些年來社會各界都加大了自身對化學(xué)工程行業(yè)發(fā)展的關(guān)注程度，督促其選擇新型的化工工藝和綠色污染的化學(xué)原料，以期達(dá)到降低環(huán)境污染和環(huán)境破壞的最終目的，但是對于整個化學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展來說，選用這種新型綠色污染的化學(xué)原料，對于整個工程的生產(chǎn)和發(fā)展來說并不是完全有利，也無法達(dá)到最優(yōu)的生產(chǎn)效果和環(huán)境保護(hù)效果，因?yàn)榫臀覈壳暗木G色無污染化工原料市場進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)仍然有諸多的問題存在，也會在實(shí)際的生產(chǎn)過程中造成相關(guān)的污染物，對環(huán)境造成一定的破壞。因此在實(shí)際生產(chǎn)的過程中不能夠拘泥于選擇綠色無污染的化學(xué)材料，而是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求，盡可能選擇對生產(chǎn)最為有力，對環(huán)境破壞最小的原材料[2]。在進(jìn)行原材料選取時，可以選擇沒有添加其他化學(xué)成分的原料，例如農(nóng)作物或者植物這些材料本身或許會隨著生產(chǎn)而產(chǎn)生具有毒性的半生物，但是其本身并不具備相應(yīng)的腐蝕性和污染性，處理起來較為簡便，而且隨著現(xiàn)階段化工領(lǐng)域的快速發(fā)展，大部分有害的原材料都已經(jīng)被拋棄，所以在整個生產(chǎn)體系優(yōu)化時，要格外注意原材料的選擇。只有這樣才能夠充分的做到保障環(huán)境的健康穩(wěn)定發(fā)展，而且沒有毒害的原材料，能夠符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，也不具備綠色無污染化工原材料較高的成本價格，這樣都能夠使整個生產(chǎn)過程成本下降，使材料的市場更加健康穩(wěn)定，前景更加廣闊。

2.2 化學(xué)萃取劑的選取

在選擇適宜的原材料之后，要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的分析，根據(jù)不同的情況選擇合適的催化劑，對于整個生產(chǎn)過程來說，化學(xué)催化劑的選取也至關(guān)重要，在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)時，可以將工作的重點(diǎn)放在選擇無毒害的催化劑之上[3]。催化劑對于整個生產(chǎn)過程至關(guān)重要，它能夠加快生產(chǎn)效率，使整個化學(xué)反應(yīng)的速率更快，但是部分催化劑在實(shí)現(xiàn)自身使命的同時，還會產(chǎn)生相應(yīng)的毒害物質(zhì)，所以選擇適宜的催化劑，保證促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的同時，不會產(chǎn)生較多的毒氣物，是整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)至關(guān)重要的關(guān)鍵點(diǎn)。同時在選擇化學(xué)催化劑的時候，要盡可能的選擇綠色的新型催化劑，這也是保證現(xiàn)有化學(xué)技術(shù)向著綠色方向穩(wěn)定發(fā)展的重中之重。就目前的化學(xué)工業(yè)發(fā)展來說，無毒害催化劑的研究已經(jīng)取得了相應(yīng)的成就，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的加速，而且對生產(chǎn)環(huán)境不會造成一定的污染，具有較為廣泛的推廣價值。當(dāng)然，雖然這種技術(shù)已經(jīng)成熟，但是經(jīng)濟(jì)成本較高，仍需進(jìn)一步的資源投入和研發(fā)，使其經(jīng)濟(jì)價值更高，這樣才能夠?yàn)檎麄€化學(xué)化工工藝發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

2.3 化學(xué)反應(yīng)選擇性

綠色化工技術(shù)研究的過程中，需要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的不同選擇最優(yōu)的深化方向。化學(xué)反應(yīng)選擇性深化，能夠?qū)崿F(xiàn)整個化學(xué)生產(chǎn)過程的高品質(zhì)高效率完成，也能夠?qū)崿F(xiàn)生化物的有效獲取。但是這一系列的選擇性深化過程應(yīng)該是建立在保證環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行，需要確?；瘜W(xué)反應(yīng)選擇性深化，不會造成多余的環(huán)節(jié)浪費(fèi)，還能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本提高資源的利用率。目前我國的化學(xué)反應(yīng)往往是選擇烴類選擇性氧化物。但是這部分化學(xué)反應(yīng)容易出現(xiàn)氧化，因此還需要進(jìn)一步的研究，以此來降低對生產(chǎn)的影響，選擇性深化的過程應(yīng)該降低生產(chǎn)物的損壞程度，確保整個化學(xué)工藝的綠色發(fā)展[4]。

3 綠色化工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 科學(xué)處理“三廢”

“三廢”問題是阻礙我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的不可忽視的重要原因之一，所以科學(xué)、合理、有效的處理“三廢”問題，是當(dāng)下我國就環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方面首要解決的問題。在化工生產(chǎn)過程中“三廢”的創(chuàng)新環(huán)保技術(shù)運(yùn)用不能生成新的污染物，這樣才能更高效的阻止二次污染，例如廢氣的處理需要環(huán)保技術(shù)針對廢氣的回收和處理著重解決，而針對廢水的處理，需要讓排放出來的水質(zhì)符合正規(guī)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 大力拓展清潔能源

綠色化工環(huán)保技術(shù)的有效舉措還包括大力拓展清潔能源，拓展清潔能源不僅可以提升能源的利用率，還可以極大的減輕化工生產(chǎn)對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染[5]。不過，當(dāng)前我國的能源結(jié)構(gòu)對于拓展清潔能源還存在諸多挑戰(zhàn)，所以在拓展清潔能源時最應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)其科學(xué)的管理和合理的規(guī)劃，通過深入的分析和探究，引導(dǎo)能源向清潔的方向大力發(fā)展。其次，針對大力拓展清潔能源還需要完善相關(guān)的政策和法規(guī)，以確保清潔能源可以有效的拓展和發(fā)展，針對這一點(diǎn)，相關(guān)政符可以頒布相關(guān)治理方案，從而在拓展清潔能源層面上有可以借鑒的方案和辦法。最后，技術(shù)才是推動清潔能源可持續(xù)、綠色發(fā)展的根本和核心，所以研究清潔能源技術(shù)才是最根本方向，例如推動無污染的煤炭開采技術(shù)。除此之外，節(jié)能環(huán)保技術(shù)也可以有效的減少化學(xué)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢物對環(huán)境造成污染和危害。

3.3 促進(jìn)再生資源循環(huán)利用

由于我國能源短缺乏，所以大部分能源都是外采，雖然資源外采給我國工業(yè)建設(shè)提供了充分的資源保障，但是外采的花費(fèi)也對我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成了很大的經(jīng)濟(jì)壓力，所以再生資源的循環(huán)利用，可以很好的為我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)節(jié)省成本。例如煤炭、石油、天然氣這些不可再生資源，極大程度上限制了我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，同時這些資源的使用也不利于環(huán)境保護(hù)的有效開展。所以，站在利國利民的角度開發(fā)可再生資源，如生物能、水能、太陽能、潮汐能以及風(fēng)能這些可再生資源，對于發(fā)展我國化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域以及促進(jìn)環(huán)境保護(hù)都有深遠(yuǎn)的影響和作用[6]。

3.4 對化工產(chǎn)品的生產(chǎn)材料進(jìn)行技術(shù)分析

運(yùn)用綠色化工環(huán)保技術(shù)對化工產(chǎn)品的生產(chǎn)材料進(jìn)行技術(shù)分析，選擇那些利于降解、對環(huán)境不會造成污染的材料，而如果必須采用那些對人體或環(huán)境產(chǎn)生破壞或影響的材料時，也應(yīng)當(dāng)積極的加強(qiáng)綠色環(huán)保材料的研發(fā)以及替代，應(yīng)當(dāng)以合理的轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)，減少避免原材料中毒害成分的含量，從而極大的降低化工生產(chǎn)材料對于整個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)的危害影響和作用。有部分化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中不可避免的會產(chǎn)生毒害廢水、廢氣以及廢渣，而深入綠色化工環(huán)保技術(shù)的過程中，則必須關(guān)注毒害化工產(chǎn)出物的回收技術(shù)應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)有效的回收技術(shù)來針對這些“三廢”進(jìn)行二次有效加工，從而實(shí)現(xiàn)再循環(huán)利用或者實(shí)現(xiàn)無毒排放。而這些毒害化工產(chǎn)出物通過有效的二次加工，不僅提升了資源二次利用的應(yīng)用率，同時還極大程度的促進(jìn)了我國化工產(chǎn)業(yè)的科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展，讓我國的綠色化工環(huán)保理念深入的落到了實(shí)處[7]。

3.5 清潔生產(chǎn)技術(shù)

綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)是現(xiàn)階段化學(xué)工程工藝生產(chǎn)中應(yīng)用范圍最廣的一種新型生產(chǎn)技術(shù)，這種技術(shù)主要指的是一些沒有污染或者是沒有毒害物廢氣排放的綠色化工生產(chǎn)過程所應(yīng)用的技術(shù)。主要代表的技術(shù)有輻射熱技術(shù)、綠色催化技術(shù)等等，這些技術(shù)具有著綠色清潔生產(chǎn)的特性，能夠保證生產(chǎn)結(jié)束之后不會產(chǎn)生多余的毒害物質(zhì)。就我國目前的應(yīng)用狀況來看，主要集中應(yīng)用于廢棄物排放和垃圾處理領(lǐng)域，在印刷渲染等行業(yè)之中，也有著一定程度上的應(yīng)用[8]。該種技術(shù)主要是對廢棄物的排放進(jìn)行優(yōu)化，降低其排放的數(shù)量和影響的范圍，有效的解決環(huán)境的污染，例如我國目前發(fā)展過程中最為緊缺的資源為淡水資源，所以為了獲取更多的淡水資源，我國已經(jīng)將主要的精力放在海水淡化方面，通過解析分離海水中的鹽份，得到相應(yīng)的淡水資源。在這個過程中海水淡化技術(shù)就是綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)的代表之一，不僅不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，其產(chǎn)生的伴生物也具有著一定的經(jīng)濟(jì)價值，不會破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)結(jié)構(gòu)，因此這種技術(shù)在整個市場中占據(jù)著較大的比重，有著良好的市場前景。

3.6 生物技術(shù)

生物技術(shù)在整個化學(xué)工程中應(yīng)用范圍也極其普遍，該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)核心就是通過利用含有細(xì)胞酶和基因的物質(zhì)進(jìn)行化工生產(chǎn)，在整個化學(xué)生產(chǎn)過程中酶主要起到的作用是催化能夠推動化學(xué)反應(yīng)的發(fā)展。而且酶的活性能夠影響整個化學(xué)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)移性和高效性，保證化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。例如化學(xué)工程中應(yīng)用綠色化工技術(shù)制備丙烯酰胺，這個化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)中就可以利用酶來代替丙烯酰胺的作用。而且利用化學(xué)生物技術(shù)之后，不僅能夠減少催化劑的使用，使整個生產(chǎn)更加的健康穩(wěn)定，還能減少因?yàn)樵牧匣蛘呤谴呋瘎淼沫h(huán)境污染產(chǎn)生過多的廢棄物，降低能源的損耗，提高資源的利用效率。所以整個生產(chǎn)過程中，生物技術(shù)對于綠色化工體系來說至關(guān)重要，能夠?qū)崿F(xiàn)清潔生產(chǎn)，還能夠改變其他的行業(yè)對于化學(xué)工程領(lǐng)域的看法。

3.7 生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品主要指的是在整個生產(chǎn)的生命周期之內(nèi)，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品全都是對環(huán)境友好的產(chǎn)品，環(huán)境友好產(chǎn)品不會產(chǎn)生環(huán)境污染，還能夠促進(jìn)環(huán)境的健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的和諧共贏。該種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)后，廢氣都不會對環(huán)境造成額外的破壞，由此可見環(huán)境友好型產(chǎn)品才是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展方向及必要性。例如在實(shí)際的生活過程中，大量的社會行為和生產(chǎn)行為需要應(yīng)用到汽油的燃燒，會帶來大量的有害氣體，對環(huán)境造成一定程度上的污染，尤其是隨著車輛數(shù)量的不斷增加，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，所以就可以選擇環(huán)境友好型產(chǎn)品的綠色汽油或者是電能汽車，以此來實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)，還可以減輕在社會生產(chǎn)生活過程中塑料袋的使用，使用編織布袋多次利用或者是可降解的垃圾袋也是應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品。

4 結(jié)語

綜上所述，對于社會的發(fā)展來說，化工領(lǐng)域的重要性不言而喻，它不僅僅保證我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，還與其他社會行業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步有著直接的關(guān)系，為了享受化工領(lǐng)域?yàn)槲覀兩顜淼谋憷仨殞ζ渖a(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，采用新型的綠色生產(chǎn)化工工藝，降低化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，保證環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略部署。