化學(xué)工程工藝綠色化工技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用

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摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，可持續(xù)發(fā)展觀念深入人心，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)環(huán)境友好型化學(xué)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也越來(lái)越得到人們的重視。綠色化學(xué)技術(shù)可以有效減輕生產(chǎn)過(guò)程中造成的環(huán)境污染，從根本上達(dá)到綠色環(huán)保工業(yè)的總目標(biāo)。主要對(duì)綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程做出詳細(xì)闡述，分析了綠色化學(xué)技術(shù)在化學(xué)工程領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；綠色化工技術(shù)；應(yīng)用

工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，卻引發(fā)了一系列環(huán)境污染問(wèn)題，這一點(diǎn)在傳統(tǒng)的化學(xué)產(chǎn)業(yè)中尤為凸顯，受技術(shù)限制等原因，化工行業(yè)的污染物排放量一直居高不下。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，使用綠色環(huán)保技術(shù)對(duì)生產(chǎn)方法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，可以有效治理污水排放，控制化工原料對(duì)環(huán)境的污染。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，必須對(duì)有毒害物質(zhì)的廢水排放進(jìn)行嚴(yán)格管控，注重對(duì)廢物的回收和處理，以保證資源利得到充分的利用和開(kāi)發(fā)。

1綠色化工技術(shù)的基本概念

綠色化學(xué)工業(yè)的主要目標(biāo)是減少化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中排放的有害氣體量并減輕對(duì)自然環(huán)境的污染。此外，根據(jù)對(duì)綠色化學(xué)工業(yè)的創(chuàng)新改革原則，化學(xué)工業(yè)的運(yùn)行方式也將得到極大的轉(zhuǎn)變，不再是單單以經(jīng)濟(jì)效益為目的，而是以環(huán)境保護(hù)為前提的工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。綠色化工技術(shù)已經(jīng)大大改善了對(duì)廢棄資源的處理方式，有效回收，循環(huán)利用，減少了資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。這種循環(huán)利用式的綠色化工技術(shù)，提高了資源利用率，減少了廢氣和廢物排放，在保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)國(guó)家發(fā)展與進(jìn)步方面發(fā)揮了巨大作用。因此，在化學(xué)工業(yè)和環(huán)境保護(hù)中，強(qiáng)調(diào)綠色化工技術(shù)應(yīng)用的重要性是十分必要的。

2化學(xué)工程與工藝領(lǐng)域中綠色化工技術(shù)的開(kāi)拓創(chuàng)新

2.1改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的選擇性

改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的選擇性在綠色化工技術(shù)的研發(fā)項(xiàng)目中應(yīng)該作為首要任務(wù)。增加化學(xué)反應(yīng)的選擇性可以使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)更為高效，對(duì)提取含雜量少，生產(chǎn)率高的化工產(chǎn)品更為有利；同時(shí)，還可以降低化工行業(yè)的生產(chǎn)成本，提高資源的利用率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；在某些情況下，它甚至可以減少環(huán)境污染物的釋放。例如，在制取石油的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，如果選擇了易氧化的烴類作為氧化物，反應(yīng)生成的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染會(huì)更加嚴(yán)重。因此，有必要加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)的選擇，盡量避免生成污染物的反應(yīng)發(fā)生，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)中的綠色生產(chǎn)，降低對(duì)環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)[1]。

2.2科學(xué)選擇化工原料

科學(xué)選擇化工原料在綠色化工技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中極為關(guān)鍵，它對(duì)綠色化工技術(shù)是否能得到充分的發(fā)揮起到?jīng)Q定性作用。一般情況下，化工原料的選擇應(yīng)遵循的原則如下：首先，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程中，選擇無(wú)毒害作用的化工原料，且不含其他化學(xué)添加劑。例如，可選用植物或農(nóng)作物當(dāng)化工原料，這些原料綠色且無(wú)污染，不僅可以減少化學(xué)工藝生產(chǎn)帶來(lái)的污染和破壞，還可以顯著降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。其次，在使用化工原料的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)有毒有害材料的處理加工，利用化學(xué)反應(yīng)原理去除原料中的污染物，可以從源頭上防止環(huán)境污染之類的有害事件產(chǎn)生。

2.3催化劑

在某些特定的化工生產(chǎn)中，不可避免地要使用化學(xué)催化劑來(lái)增加化學(xué)反應(yīng)的活化能，以便提高化學(xué)反應(yīng)速度。但是在此過(guò)程中，催化劑的過(guò)多使用會(huì)引發(fā)大量有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生，如果這些廢物直接進(jìn)入周圍的環(huán)境，將導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，并引發(fā)一系列社會(huì)問(wèn)題。因此，在開(kāi)發(fā)環(huán)境友好的化工技術(shù)時(shí)，必須合理選用催化劑，尤其是對(duì)環(huán)境友好且安全無(wú)毒的催化劑應(yīng)得到廣泛的應(yīng)用。催化劑的使用保證了化工生產(chǎn)的有效進(jìn)行，盡可能地降低了廢棄物的排放量，從而減輕對(duì)環(huán)境造成的過(guò)重負(fù)擔(dān)。例如，提高生產(chǎn)效率可增加烷基化固相等類似催化劑的使用，因?yàn)樗鼈冊(cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何有毒有害的物質(zhì)，并且可以提高化工生產(chǎn)中對(duì)催化劑資源的利用[2]。

3化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)

3.1生物技術(shù)

在化學(xué)仿生和生物化工等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，生物技術(shù)得到廣泛運(yùn)用，在此過(guò)程中，深度地挖掘了微生物、基因、細(xì)胞等工程領(lǐng)域，為我國(guó)的生物學(xué)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。把環(huán)保且綠色的化工技術(shù)用到生物技術(shù)領(lǐng)域中，開(kāi)發(fā)出具有高效率的生物酶，并由此衍生出膜化工技術(shù)，此技術(shù)被仿生學(xué)領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。生物技術(shù)可以把化學(xué)物質(zhì)和再生能源整合在一起，并一直被綠色化工技術(shù)領(lǐng)域所應(yīng)用。生物技術(shù)能從動(dòng)植物里面提煉有機(jī)化合物的原材料，它們是綠色環(huán)?；ぜ夹g(shù)領(lǐng)域原材料的主要來(lái)源。比如在化學(xué)工藝生產(chǎn)中常用到的丙烯酰胺，可被自然界中的活化酶所替代，再反應(yīng)合成丙烯酰胺，就可以降低對(duì)能源的消耗，也能起到減少環(huán)境污染的作用。一般來(lái)講，相對(duì)于工業(yè)合成酶，自然環(huán)境中提取的酶更加溫和環(huán)保，值得進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和推廣。

3.2催化技術(shù)

作為化學(xué)工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)，催化劑可幫助很多理想的化學(xué)工藝轉(zhuǎn)化成實(shí)際的工業(yè)運(yùn)用。目前，在大部分工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)應(yīng)用到催化反應(yīng)技術(shù)。傳統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)用的催化劑，雖然價(jià)格低廉，但后續(xù)引發(fā)的廢棄生成物較多，對(duì)原料的利用率不高，且與綠色環(huán)保理念不符。相比于傳統(tǒng)的催化劑而言，現(xiàn)今的催化技術(shù)采用綠色環(huán)保的提煉方法，不僅大大降低了生產(chǎn)成本，提高了原料利用率，也不會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，進(jìn)而對(duì)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用。在催化技術(shù)中常采用固體催化劑，比如雜多酸、分子篩等，進(jìn)而取代了之前的一些有害液體催化劑，在生產(chǎn)過(guò)程中極大地減少了廢棄水、廢棄物的排放量。選用擇型的大孔分子篩作為化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中的催化劑，在可移動(dòng)或固體能源之中采用催化燃燒法，在一定層面上，可對(duì)綠色友好型環(huán)境的建設(shè)起到推動(dòng)作用[3]。

3.3清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)只是相對(duì)于傳統(tǒng)老舊的技術(shù)而言，它具有干凈綠色環(huán)保的特點(diǎn)，是通過(guò)對(duì)以往的技術(shù)改進(jìn)并取得突破性進(jìn)展，其目的是消除或降低廢棄物的毒性和污染。它包含的臨界流體、輻射熱加工和綠色催化等技術(shù)，在生產(chǎn)生活中得到廣泛的使用，比如：垃圾的處理、煤氣加工生產(chǎn)、織物的印染等領(lǐng)域。與此同時(shí)，煤氣化技術(shù)和新能源發(fā)電也在不同的領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣。以沼氣轉(zhuǎn)化煤氣為例，就是把動(dòng)物糞便、植物殘?jiān)茸鳛槟茉崔D(zhuǎn)化的原料，通過(guò)自然的發(fā)酵作用將其轉(zhuǎn)化為清潔能源，在此過(guò)程中，是不會(huì)產(chǎn)生污染排放的，并且會(huì)有變廢棄易污染物為干凈高效能源的神奇轉(zhuǎn)變，給周邊的居民和環(huán)境帶來(lái)了有利影響，是一種應(yīng)用廣泛的清潔生產(chǎn)技術(shù)。綜合以上述觀點(diǎn)來(lái)看，這種沼氣轉(zhuǎn)化的新能源技術(shù)不僅不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，而且也能為生產(chǎn)生活提供新能源[4]。

3.4綠色環(huán)保型產(chǎn)品

環(huán)境問(wèn)題日益突出，各個(gè)行業(yè)的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展都會(huì)受到一定程度的影響，綠色環(huán)保產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研究也越來(lái)越得到人們的關(guān)注，建設(shè)自然生態(tài)的和諧社會(huì)是每個(gè)人的心愿。綠色環(huán)保型產(chǎn)品是指從生產(chǎn)開(kāi)始到使用結(jié)束，甚至到廢棄之后都不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響的產(chǎn)品。以汽車為例，作為現(xiàn)代社會(huì)最主要的交通工具之一，其用量和開(kāi)發(fā)程度可想而知，但即使是采用環(huán)保原料制造的汽車，在使用過(guò)程中也避免不了汽油燃燒而產(chǎn)生的廢氣，進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成污染和損傷，不僅如此，廢氣中包含的有毒氣體，還會(huì)危害人體健康。因此，開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保汽油或其他新能源產(chǎn)品已是當(dāng)務(wù)之急。再比如，日常生活經(jīng)常使用的塑料，它的確帶來(lái)了很多便利，但是目前還未研究出能有效徹底地進(jìn)行塑料分解的方法，它帶來(lái)的污染和破壞也相當(dāng)嚴(yán)重。因此，在進(jìn)行分解技術(shù)研究的同時(shí)，使用綠色化工技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)替代塑料的新材料是十分必要。在生產(chǎn)環(huán)保產(chǎn)品時(shí)，使用綠色化工技術(shù)能有效解決資源能源問(wèn)題，并達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的[5]。

4結(jié)束語(yǔ)

綠色環(huán)?；ぜ夹g(shù)在化工領(lǐng)域是一個(gè)全新的概念，與當(dāng)前時(shí)代的可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)。將環(huán)境友好的化工技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)過(guò)程中，可以減少傳統(tǒng)化學(xué)工藝帶來(lái)的環(huán)境污染和損失，并創(chuàng)造新型的替代能源。這些綠色環(huán)保能源在化學(xué)反應(yīng)中，性能更加優(yōu)異，反應(yīng)條件更加溫和，不僅帶來(lái)了生態(tài)和社會(huì)效益，還帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。綠色化學(xué)工藝技術(shù)有廣闊的發(fā)展領(lǐng)域和空間，值得研究和探索。

參考文獻(xiàn)

[1]馬飛飛，司靈敏，付鵬，等.化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)探究[J].冶金管理，2019（15）：129.

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[5]劉朝金.試論綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用[J].云南化工，2019，46（03）：192-193，196.

作者：鄭啟紅 單位：九江石化設(shè)計(jì)工程有限公司南昌分公司