化工行業(yè)運(yùn)用環(huán)境無害化學(xué)

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本文作者：段冰雪 單位：哈爾濱師范大學(xué)

在人類社會(huì)進(jìn)入工業(yè)化大生產(chǎn)的時(shí)代后，各類化工工業(yè)迅速發(fā)展起來，雖然給經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人們生活水平的提高帶來了很大裨益，但同時(shí)也嚴(yán)重污染著我們的生存環(huán)境。就目前來看，人類面臨的最嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題有溫室效應(yīng)、酸雨、水污染題和臭氧層空洞等。這些問題不僅降低了自然環(huán)境的質(zhì)量，還隱藏著一些自然災(zāi)害的不穩(wěn)定因素。隨著自然環(huán)境和生態(tài)問題的日益嚴(yán)峻和突出，有關(guān)部門和機(jī)構(gòu)的都在尋求一條更加和諧的發(fā)展模式，可持續(xù)發(fā)展的理念也就應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)這一基本理念的指導(dǎo)，人們逐漸的認(rèn)識(shí)到目前廢物排放和治理的方法上還存在著諸多不足和缺陷，回收利用的方法已經(jīng)不能滿足人們?cè)谏a(chǎn)過程中所要達(dá)到的保護(hù)環(huán)境的目的，更加科學(xué)合理的做法是要從化工生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)入手，形成綠色化學(xué)的生產(chǎn)模式。

1綠色化學(xué)的概念

所謂綠色化學(xué),就是要在化工生產(chǎn)的源頭上盡量可能的通過技術(shù)和工藝的改進(jìn)，來達(dá)到減少污染甚至消除污染的一種新型化工行業(yè)的生產(chǎn)模式。不同與以往的保護(hù)生態(tài)的方法和做法的地方在于，傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)是在按照正常的流程和工藝進(jìn)行生產(chǎn)后，對(duì)其所產(chǎn)生的環(huán)境污染和廢物進(jìn)行一定的加工和處理，以盡可能減少對(duì)環(huán)境的危害和不利影響。但是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容在于從生產(chǎn)的過程中，即源頭上減免這種污染和危害，是通過對(duì)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和技術(shù)的提高，來遏制生產(chǎn)過程中的污染現(xiàn)象的產(chǎn)生。所以，綠色化學(xué)絕不是簡(jiǎn)單的生態(tài)保護(hù)環(huán)境的技術(shù)創(chuàng)新，而是一種觀念和理念的革新，綠色化學(xué)理念是人們思想認(rèn)識(shí)觀念的一次巨大的改變和飛躍,也是在綜合了社會(huì)發(fā)展、生產(chǎn)建設(shè)、科學(xué)研究、生態(tài)保護(hù)等問題后，形成的最適合可持續(xù)發(fā)展理念的發(fā)展模式和方法，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展與自然環(huán)境的和諧相處有著非常重要的指導(dǎo)意義。

2綠色化學(xué)在化工行業(yè)運(yùn)用的原理

通過上文對(duì)綠色化學(xué)的基本含義的解讀，我們可以發(fā)現(xiàn)綠色化學(xué)在化工行業(yè)中的應(yīng)用可以有效的改善化工行業(yè)的環(huán)境污染問題，可以從原理上和方法上兩個(gè)方面對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展予以指導(dǎo)，同時(shí)還可以為設(shè)計(jì)新的環(huán)境友好產(chǎn)品指出方向。實(shí)踐中上我們發(fā)現(xiàn)，通過使用無毒無害原料、原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)、溶(助)劑和催化劑等方法可以更好的實(shí)現(xiàn)化學(xué)工藝的清潔生產(chǎn)。通過加工,使用新的綠色化學(xué)品使其人身健康、社區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境無害化。下文中筆者將結(jié)合生產(chǎn)過程中的具體實(shí)例，談?wù)劸G色化學(xué)方法在化工行業(yè)中的應(yīng)用，以最常見的石油和造紙化工業(yè)為例，簡(jiǎn)單進(jìn)行論述。

3綠色化學(xué)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)使用光氣和氫氰酸這些劇毒的化學(xué)物質(zhì),近年來隨著綠色化學(xué)技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用,許多有關(guān)化工生產(chǎn)中過去經(jīng)常使用的這些劇毒物質(zhì)正在或逐漸被其它一些無毒或低毒原料所替代。比如說用二氧化碳或碳酸二甲酯代替光氣合成異氰酸酯的新方法,還有日本旭化司開發(fā)了用異丁烯直接催化氧化制甲基丙烯酸的新工藝,德國(guó)公司則用毒性較小的丙醛和甲醛為原料首先制得甲基丙烯醛,再進(jìn)一步氧化成甲基丙烯酸。這些新工藝都避免使用氫氛酸,使環(huán)保得到了極大的改善。綠色化學(xué)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用還表現(xiàn)為盡量采用可再生資源為原料,傳統(tǒng)生產(chǎn)己二酸、對(duì)苯二酚的原料路線是以煤或石油為基礎(chǔ)的。這些路線不僅工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重,而且利用的是一些不可再生的煤或石油為原料，所以無法滿足生產(chǎn)過程中的減免廢物污染的要求。綠色化學(xué)的方法則是用淀粉水解所得葡萄糖為原料通過酶催化可制得己二酸,這樣就更好的利用了可再生資源,避免了過度使用不可再生資源。另外,綠色化學(xué)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用還表現(xiàn)為使用的催化劑、溶劑盡量綠色化,從而制造出對(duì)環(huán)境和人體都友好的綠色化產(chǎn)品。例如環(huán)境友好柴油的配方要求低的含硫量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.0x10-5)和低的芳烴含量,同時(shí)要求十六烷值不低于40。新的綠色汽油配方對(duì)蒸汽壓和芳烴、烯烴的含量限制提出了更高要求,并要求在汽油中加人一些甲基叔丁基醚、醇類等含氧化合物以取代鉛的氧化物來保持和提高汽油的辛烷值和其它性能。這無疑對(duì)煉油技術(shù)和油品的配制提出了更高的要求。

4綠色化學(xué)在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

造紙工業(yè)是我國(guó)環(huán)境污染最嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一,每年有毒有害廢水的排放量高達(dá)5×109t，不僅嚴(yán)重的污染了生活用水，還給污水處理帶來了很大的負(fù)擔(dān),為解決制漿造紙工業(yè)的污染問題,必須發(fā)展新的無(少)污染制漿技術(shù)。新的技術(shù)包括機(jī)械法制漿技術(shù)和生化法制漿技術(shù)。生化法制漿得率高、能耗低、污染很少,有浸漬法制漿和酶法制漿兩種.浸漬法是將細(xì)菌直接接種于纖維原料中,細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖的同時(shí)分泌產(chǎn)生大量的酶,在酶的催化作用下使纖維分散.該方法簡(jiǎn)單,但需要大型發(fā)酵設(shè)備.酶法是在一定設(shè)備條件下培養(yǎng)某種細(xì)菌,使其產(chǎn)生大量的酶,經(jīng)一定生物技術(shù)處理將酶濃縮后加到纖維原料中,通過酶解作用使纖維分散.兩種方法均有工業(yè)應(yīng)用。無污染漂白的技術(shù)是用不含氯的物質(zhì)如O2,H2O2,O3等作為漂白劑對(duì)紙漿在中高濃條件下進(jìn)行漂白,以代替嚴(yán)重污染環(huán)境的低濃紙漿氯化漂白和次氯酸鹽漂白的方法。

綜上所述，上文中筆者對(duì)綠色化學(xué)的基本含義和在化工行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述，并輔以一定的實(shí)例來闡述其應(yīng)用效果，雖然只舉出了兩個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用例子,但是不難看出綠色化學(xué)由于其符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求,必然在化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,不僅涉及石油工業(yè)、造紙工業(yè),也涉及紡織工業(yè)、制革工業(yè)和農(nóng)藥工業(yè)等。因此，可見綠色化學(xué)是化學(xué)家們的一項(xiàng)長(zhǎng)期重要戰(zhàn)略任務(wù),綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和革新傳統(tǒng)化學(xué),從而應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)中,使得對(duì)環(huán)境的治理從治標(biāo)逐漸轉(zhuǎn)向治本，以上僅是筆者拙見，諸多不足，還望批評(píng)指正。