化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)

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摘要：隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)也隨之不斷進(jìn)步。同時(shí)，社會(huì)的快速發(fā)展也對(duì)該技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。相關(guān)企業(yè)為以良好的姿態(tài)迎接這一挑戰(zhàn)，不斷對(duì)綠色化工技術(shù)進(jìn)行研究，以期促進(jìn)該技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用。因此，本文通過(guò)了解綠色化工技術(shù)，分析化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)在研發(fā)中的注意事項(xiàng)，進(jìn)而研究該技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程工藝；綠色化工技術(shù)；應(yīng)用；探究

一、綠色化工技術(shù)概述

(一)綠色化工技術(shù)

綠色化工技術(shù)的提出基于現(xiàn)有的化學(xué)工藝技術(shù)，具體指的是在科學(xué)手段的作用下對(duì)化學(xué)反應(yīng)做出改良，以達(dá)到減少化學(xué)工程生產(chǎn)中廢棄物的排放量的目的，進(jìn)而保證生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡[1]。在傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，綠色化工技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該以減少有毒廢棄物的排放量為主，結(jié)合廢棄物資源回收技術(shù)與循環(huán)使用技術(shù)，將廢棄物與污染物的排放量控制在合理的范圍之內(nèi)。整個(gè)過(guò)程應(yīng)該貫穿五大發(fā)展理念中的綠色發(fā)展，并使之融入傳統(tǒng)化學(xué)工程工藝，將綠色化工技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)。

(二)綠色化工技術(shù)發(fā)展的意義

在經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提高的同時(shí)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)、以科技推動(dòng)生產(chǎn)一直都是我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向[2]。在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，化學(xué)工程技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。由于其推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用，為更好地促進(jìn)其發(fā)展，新時(shí)代的化學(xué)工程工藝應(yīng)該以五大發(fā)展理念為戰(zhàn)略方針，通過(guò)創(chuàng)新綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，降低化學(xué)工程在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染程度，以及對(duì)人們與社會(huì)的危害程度。綠色化工技術(shù)發(fā)展的實(shí)際意義有：其一，將綠色化工技術(shù)應(yīng)用化學(xué)工程工藝中，是全面落實(shí)五大發(fā)展理念的重要舉措，也有利于推動(dòng)化工工程發(fā)展理念的進(jìn)一步更新以及化工工程行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展?；瘜W(xué)工程發(fā)展理念在整個(gè)化學(xué)工程中起著積極的引導(dǎo)作用。其二，加大綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用力度，可以在很大程度上減少生產(chǎn)過(guò)程中排放的有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，進(jìn)而保證人們健康生活。其三，該技術(shù)通過(guò)取代傳統(tǒng)的、不環(huán)保的、落后的化學(xué)工藝來(lái)促進(jìn)化學(xué)工程工藝整體水平的提升，可以推動(dòng)化工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展[3]。

二、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的研發(fā)要點(diǎn)

(一)化學(xué)催化劑的選擇

化學(xué)催化劑在化學(xué)工程中的作用是縮短化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生時(shí)間。在實(shí)際化學(xué)生產(chǎn)中，催化劑是比較常見(jiàn)的材料之一。但使用催化劑在很多情況下會(huì)產(chǎn)生有毒、有害的物質(zhì)，從而對(duì)環(huán)境造成不可挽回的危害與污染。所以，化學(xué)工程相關(guān)人員更加關(guān)注對(duì)化學(xué)廢棄物的處理。采用綠色化工技術(shù)，在研發(fā)環(huán)節(jié)，我們就可以在科學(xué)合理的催化劑作用下，最大化地減少有毒、有害物質(zhì)以及廢棄物。綠色化工技術(shù)的研發(fā)人員可以將目光投向無(wú)公害且安全的催化劑種類的選擇上，以降低有害物質(zhì)與廢棄物的排放量。

(二)化學(xué)反應(yīng)選擇性的提高

為了提高綠色化工技術(shù)的應(yīng)用效果，我們一般是在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)合理的方式提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性，也就是在保證化學(xué)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染在可控范圍之內(nèi)的基礎(chǔ)上，盡可能地降低化學(xué)工藝成本，進(jìn)而提高資源的使用效率。除此之外，從化學(xué)反應(yīng)的選擇性角度出發(fā)，為提高化學(xué)工程生產(chǎn)的綠色性，我們應(yīng)該高度關(guān)注對(duì)出現(xiàn)損害物質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)防與處理，以降低有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染程度[4]。

(三)化工原料的選擇

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用綠色化工技術(shù)，我們可以發(fā)現(xiàn)它在減少污染物、降低廢棄物排放量等方面確實(shí)具有很好的作用。但相關(guān)人員如果抱著出現(xiàn)問(wèn)題后才解決的想法，綠色化工技術(shù)的應(yīng)用就會(huì)陷于被動(dòng)。因此，應(yīng)用綠色化工技術(shù)應(yīng)該始終堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合治理的方針，以問(wèn)題產(chǎn)生的源頭為出發(fā)點(diǎn)，從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題。研發(fā)綠色化工技術(shù)應(yīng)該重點(diǎn)抓兩個(gè)方面：其一是選擇合適的化工原料，原料的選擇以無(wú)毒、低毒、環(huán)保為首選目標(biāo)；其二，強(qiáng)化安全防范措施。只有做到這兩點(diǎn)，我們才可能在真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。通常情況下，自然界中存在的野生植物纖維(如樹木)，或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)副產(chǎn)物(如水稻等)都可以作為化工原材料。我們選擇原材料應(yīng)該以沒(méi)有有害物質(zhì)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，如生產(chǎn)氫氣可以使用生物質(zhì)進(jìn)行氣化作用。化工原材料選擇是否合理直接關(guān)系到環(huán)境污染問(wèn)題是否可以從根源上得到解決。

三、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

(一)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)現(xiàn)階段在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用的冶金技術(shù)、廢物處理技術(shù)以及海水淡化等技術(shù)，在環(huán)境保護(hù)方面都有較高的要求。該要求的提出從另一個(gè)角度也催生了綠色化工技術(shù)[5]。但是，在眾多的綠色化工技術(shù)中，可以滿足環(huán)境要求的技術(shù)唯有清潔生產(chǎn)技術(shù)，即在環(huán)境戰(zhàn)略的指引下在生產(chǎn)產(chǎn)品或服務(wù)的過(guò)程中可以減少對(duì)環(huán)境的污染程度、增加生態(tài)效率的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上可以減少對(duì)環(huán)境與人體有害物質(zhì)的產(chǎn)生，尤其是有毒物質(zhì)。這樣一來(lái)，我們就可以從源頭上減少污染物的處理成本，并降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染程度。清潔生產(chǎn)技術(shù)也可以用來(lái)淡化海水。在淡化海水時(shí)，我們通過(guò)海水的分餾處理可以得到人們生活生產(chǎn)中必不可少的淡水。同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用可以提取水中的其他成分，如鹽分。清潔生產(chǎn)技術(shù)同其他技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有破壞環(huán)境與生態(tài)?；诰G色化工技術(shù)，我們可知，清潔生產(chǎn)技術(shù)才是其中的關(guān)鍵。

(二)環(huán)境友好型產(chǎn)品

在化學(xué)工程迅猛發(fā)展的背景下，環(huán)境友好型產(chǎn)品在其中的應(yīng)用必將對(duì)促進(jìn)我國(guó)化學(xué)工程工藝水平的提高產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)意義[6]。隨著該產(chǎn)品在化學(xué)工程中的應(yīng)用，在保證化學(xué)工程安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)的前提下，我們可以將化學(xué)工程工藝對(duì)環(huán)境的危害性降到最小。該產(chǎn)品的使用不僅不會(huì)加重環(huán)境的負(fù)擔(dān)，而且可以最大化地降低其他產(chǎn)品在整個(gè)生命周期之內(nèi)對(duì)環(huán)境的污染程度。從這一點(diǎn)來(lái)看，環(huán)境友好型產(chǎn)品是化工綠色技術(shù)的好幫手。除此之外，環(huán)境友好型產(chǎn)品的使用也為穩(wěn)定自然環(huán)境、和諧生態(tài)環(huán)境以及綠色生存環(huán)境的構(gòu)建提供了有效保障。所以，我國(guó)在化工工程生產(chǎn)中應(yīng)該高度重視綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，以幫助整個(gè)化學(xué)工程工藝充滿健康綠色的色彩，提高人們生活、生產(chǎn)的安全性、綠色性以及長(zhǎng)久健康的發(fā)展。

(三)生物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)化學(xué)工程工藝中所使用的生物技術(shù)包括微生物技術(shù)、基因技術(shù)以及細(xì)胞技術(shù)等。在化學(xué)工程中，生物技術(shù)逐漸成為了最常見(jiàn)且有效的綠色化工技術(shù)之一，并在其中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。同時(shí)，生物技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境也有很好的保護(hù)作用[7]。由于生物酶具有多方面的優(yōu)勢(shì)，如具有高效性與轉(zhuǎn)移性，是生物體內(nèi)不可或缺的催化劑等，在對(duì)眾多生物進(jìn)行化工合成時(shí)，將生物酶應(yīng)用其中必將起到事半功倍的效果。就生物技術(shù)中的膜化學(xué)工藝來(lái)說(shuō)，該技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)講屬于化學(xué)仿生學(xué)范疇。膜化學(xué)工藝是結(jié)合相關(guān)再生資源來(lái)對(duì)相應(yīng)的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行處理，以達(dá)到降低對(duì)環(huán)境污染的目的。在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用綠色化工技術(shù)時(shí)，如果將生物化工技術(shù)融入其中，必將極大地減少對(duì)環(huán)境的污染程度，保證化學(xué)工程的綠色生產(chǎn)。例如，在制備丙烯酰胺時(shí)，將相應(yīng)的生物化工技術(shù)應(yīng)用其中，丙烯酰胺完成合成之后，同原來(lái)的制備過(guò)程相比，不管是在減少能源消耗方面，還是降低環(huán)境污染程度方面都具有很好的效果，也就是既保證了化學(xué)工程的經(jīng)濟(jì)效益，又保證了化學(xué)工程的環(huán)境效益。由此，我們也可以發(fā)現(xiàn)，同其他常見(jiàn)的化學(xué)催化劑相比，工業(yè)酶與生物酶在保護(hù)環(huán)境與節(jié)約能源方面的效果更加顯著。

(四)超臨界流體化工技術(shù)

化學(xué)工程中生產(chǎn)的主要原料是天然化學(xué)品，其主要的應(yīng)用途徑是化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)[8]。但是，在超臨界流體化工技術(shù)應(yīng)用之后，該技術(shù)由于具有較好的表現(xiàn)效果逐漸成為了化學(xué)工程工藝中一項(xiàng)重要的技術(shù)手段。新材料與新技術(shù)層出不窮的今天為超臨界流體化工技術(shù)的使用與發(fā)展提供了更加廣闊的空間。隨著化學(xué)工程、化工技術(shù)的不斷發(fā)展，超臨界流體化工技術(shù)將成為綠色化工技術(shù)的重要發(fā)展方向。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用具有積極影響。從治理環(huán)境污染的角度出發(fā)，應(yīng)用該技術(shù)對(duì)降低化學(xué)工程環(huán)境污染程度具有良好的效果。從另一個(gè)角度看，該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于優(yōu)化化學(xué)工程工藝，提高化工材料使用率，完善化工行業(yè)生態(tài)等方面也具有不容忽視的積極作用。由于應(yīng)用綠色化工技術(shù)的諸多好處，相關(guān)人士不得不重視該技術(shù)的研發(fā)，以期推動(dòng)化學(xué)工程的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹亞祥.化學(xué)工程與工藝中的綠色化工技術(shù)探究[J].建材與裝飾,2018(45):118-119.

[2]李剛,高婧怡.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].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018(3):2206.

[3]李銀輝.化學(xué)工程與工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用探究[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2018(13):108.

作者：劉飏 單位：三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院