試析清潔工藝在我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)中的作用

文/趙文玲 閆瑞敏

引言

清潔工藝，即在開(kāi)采、生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中無(wú)污染、廢棄物或污染、廢棄物的產(chǎn)生十分微量的工業(yè)技術(shù)。在我國(guó)，化學(xué)工業(yè)既是支柱工業(yè)，也是排污最嚴(yán)重的工業(yè)。清潔工藝的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)的化學(xué)工業(yè)十分重要。現(xiàn)在，清潔工藝在我國(guó)已經(jīng)有了明確的發(fā)展思路，政策也逐步完善，以光伏產(chǎn)業(yè)為首的清潔能源正帶領(lǐng)我國(guó)的工業(yè)走向現(xiàn)代化。

在化工原料的加工過(guò)程中，通常加工的工藝越簡(jiǎn)單，其成本就越低，造成的污染也最為嚴(yán)重。相應(yīng)的，清潔工藝也就被發(fā)明出來(lái)，清潔工藝的實(shí)質(zhì)是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的改造和生產(chǎn)副產(chǎn)品的再利用把化工生產(chǎn)的過(guò)程變得低消耗、低污染。

清潔工藝在發(fā)達(dá)國(guó)家的開(kāi)展情況

在經(jīng)歷了一系列重大環(huán)境事故后，西方社會(huì)對(duì)清潔工藝的重視程度已經(jīng)達(dá)到了一定高度。經(jīng)過(guò)幾十年的探索，很多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了從原料開(kāi)采到產(chǎn)品加工的全程清潔生產(chǎn)技術(shù)，把被動(dòng)的先污染后治理改進(jìn)為主動(dòng)控制，取得了很好的效果。

早在1985年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境署就對(duì)當(dāng)時(shí)的9項(xiàng)清潔技術(shù)（當(dāng)時(shí)稱(chēng)“無(wú)廢、少?gòu)U”，即把生產(chǎn)過(guò)程中的廢物最大化利用）在全世界范圍進(jìn)行了交流：包括意大利采用的把硝酸生產(chǎn)過(guò)程中的氮氧化物通過(guò)Montendison堿液進(jìn)行消除；挪威對(duì)化肥生產(chǎn)采用高溫盤(pán)式造粒的技術(shù)；德國(guó)采用高壓電極回收空中粉塵等清潔技術(shù)。這些技術(shù)的交流和推廣打開(kāi)了世界范圍內(nèi)開(kāi)展清潔技術(shù)的大門(mén)，其中以日本的“閉環(huán)生產(chǎn)過(guò)程”最為極端，在生產(chǎn)過(guò)程中幾乎不排放廢料。前蘇聯(lián)推行清潔工藝后，“十·五”期間的化學(xué)廢氣排放量較“九·五”期間減少了近五成。

我國(guó)清潔技術(shù)在化工行業(yè)中的應(yīng)用舉例

“柯式燒堿法”是無(wú)機(jī)化工中生產(chǎn)氫氧化鈉的重要手段之一，雖然其工藝成熟，產(chǎn)量有保障，但排污量很大。我國(guó)已經(jīng)全面升級(jí)為電解氯化鈉的生產(chǎn)方式，根據(jù)電解質(zhì)材質(zhì)不同有隔膜電解法、水銀電解法、離子膜電解法。其中最為環(huán)保的當(dāng)屬離子膜電解法，僅對(duì)電解液有一定要求，氫氧化鈉溶液濃度高達(dá)30%，且對(duì)排污處理幾乎無(wú)要求。

經(jīng)過(guò)幾年的論證，我國(guó)已基本否定了隔膜法和水銀法生產(chǎn)燒堿的方式，離子膜電解法的全面推廣和應(yīng)用時(shí)我國(guó)邁出清潔化工技術(shù)的第一步，十分具有代表性。

再例如乙炔的生產(chǎn)，在我國(guó)，聚氯乙烯和EVA樹(shù)脂的生產(chǎn)大量依靠乙炔，過(guò)去采用電石法，即把石灰與焦炭的高溫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行水解，這個(gè)高溫過(guò)程耗能非常巨大，且會(huì)產(chǎn)生大量粉塵、強(qiáng)堿性廢水、氫氧化鈣和廢氣等副產(chǎn)品。電石法在現(xiàn)在看來(lái)是典型的高耗低產(chǎn)的方法。石油化工的發(fā)展，帶來(lái)了現(xiàn)在大量使用的乙烯，乙烯在多種情況下可代替乙炔生產(chǎn)聚氯乙烯和EVA樹(shù)脂，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程幾乎無(wú)污染排出，此例亦是我國(guó)清潔技術(shù)的典型代表之一。

我國(guó)清潔技術(shù)前瞻

過(guò)去的清潔技術(shù)主要指在生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低耗低排，隨著技術(shù)的發(fā)展及思想觀念的轉(zhuǎn)變，清潔技術(shù)的發(fā)展方向已經(jīng)向清潔能源的方向傾斜了。

太陽(yáng)能在我國(guó)的應(yīng)用有著悠久的歷史，隨著技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從單純的熱能轉(zhuǎn)換發(fā)展到光伏技術(shù)。光伏技術(shù)，即利用太陽(yáng)光照射不均勻半導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電勢(shì)差產(chǎn)生電流效應(yīng)，進(jìn)而發(fā)電。

光伏發(fā)電是不折不扣的清潔能源，一旦安裝幾乎不需維護(hù)，無(wú)任何副產(chǎn)品產(chǎn)出。太陽(yáng)能是新興能源中唯一一個(gè)已經(jīng)穩(wěn)定發(fā)展了的能源，也是唯一一個(gè)目前人類(lèi)可控的不枯竭能源。我國(guó)政府在歐洲光伏產(chǎn)業(yè)低估的時(shí)候持續(xù)出臺(tái)了大量支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，尤其是面對(duì)美歐的雙反貿(mào)易戰(zhàn)爭(zhēng)，及時(shí)擴(kuò)大了內(nèi)需，保護(hù)了我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)。就數(shù)字來(lái)分析，我國(guó)2012年新增光伏裝機(jī)5.04GW，累計(jì)建設(shè)容量達(dá)7.97GW，其中大型光伏電站4.19GW，分布式光伏系統(tǒng)3.78GW。2013年，我國(guó)光伏發(fā)電總量為87億千瓦時(shí)，相當(dāng)于7900萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)電量。且在此生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)任何副產(chǎn)品，僅有裝機(jī)的一次性成本。

另外，我國(guó)目前還在發(fā)展的清潔能源有生物能、氫能、風(fēng)能、海洋能等。生物能是太陽(yáng)能以化學(xué)形式儲(chǔ)存于生命體中的一種形式，生物作為能量的載體，可直接或間接的產(chǎn)生各種能量用以驅(qū)動(dòng)一定的功能。氫能的儲(chǔ)量和制備尚處初級(jí)階段，但氫能的清潔型堪稱(chēng)最佳，除少量水和氮?dú)浠衔锿獠粫?huì)有傳統(tǒng)能源的碳氧化合物的副產(chǎn)品出現(xiàn)，且燃燒性能較好。

風(fēng)能和太陽(yáng)能一樣較為清潔，但其弱點(diǎn)較之太陽(yáng)能也比較突出，即運(yùn)作時(shí)間相對(duì)不穩(wěn)定，且初期投資較大。海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過(guò)各種物理過(guò)程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

清潔技術(shù)是治理污染的必要途徑

與西方資本主義世界一樣，我國(guó)經(jīng)歷了“先污染，后治理”的陣痛時(shí)期，但相對(duì)來(lái)說(shuō)這個(gè)過(guò)程較之西方已經(jīng)大大縮短。作為發(fā)展中國(guó)家，各個(gè)行業(yè)的發(fā)展尚未完全定型，在這個(gè)時(shí)期積極發(fā)展和推廣清潔技術(shù)，在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中都是最有效的途徑。采用清潔技術(shù)的生產(chǎn)是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)、發(fā)展可持續(xù)的重要措施，也是提高自然資源利用率，減少污染物產(chǎn)出的戰(zhàn)略性措施。

清潔生產(chǎn)是西方世界百年工業(yè)發(fā)展的總結(jié)，不僅考慮了當(dāng)代的切身利益和社會(huì)繁榮，也考慮了子孫后代的生存空間，為人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。