綠色化學工程與工藝對化學工業的促進作用

郭璐　張浩

摘 要：隨著先進工業技術的快速發展，人們對綠色化學已經有了一定程度的認識，所以對化工原材料的利用、節能和環保的性能要求越來越高。在化學工業中，通過采用科學的方法對化工原材料、過程催化劑、溶劑、試劑及產品等進行改善，不但有效地解決了化工生產過程中三廢對生態環境的污染，還提高了化工原材料的資源利用率，文章從綠色化學工程與工藝對化學工業的促進作用進行深入分析研究。

關鍵詞：綠色化學工程與工藝；化學工業；化工生產

前言

在19世紀初，化學工業就已經形成了隸屬于資金和知識密集型的行業。隨著信息和技術的飛速發展，化學工業由最初只能生產少數無機產品和有機產品的行業，漸漸地發展成一個能有效利用天然資源、規模龐大、多行業、高產量的一大工業門類。化學工業的發展與人類生活息息相關，化工生產過程同時也給人們的生活環境帶來了巨大的影響，當下解決化工生產過程所帶來的環境問題和能源消耗問題迫在眉睫，綠色化學化工也應運而生。近年來，提出的綠色化學化工在化工生產過程中采用環保與資源可持續發展的理念，降低了原料的成本，減少了廢棄物的排放等不良影響。

1 綠色化學化工

1.1 概念

綠色化學又稱為環境無害化學，是利用化學來防止污染的一門科學。其研究的目的是通過利用一系列的原理與方法來降低或除去化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生，使化學產品或過程的設計更加環保化。綠色化學包括所有可以降低對人類健康產生負面影響的化學方法和技術，在此基礎上產生的無害化工過程，被稱為綠色化工[1]。

1.2 基本原則

綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體，主要涵蓋下列幾方面。

（1）在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生，而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。

（2）產品進行設計時，盡量做到原料利用率最大化。

（3）產品進行分析時，在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。

（4）對于析出劑和溶劑等輔助物，盡量少用或選擇使用無害產品。

（5）減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。

（6）除了考慮經濟和技術的因素，生產原料盡量選擇可回收的加工原料。

（7）盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。

（8）所選的催化劑應更符合化學計量。

（9）危險物產生之前進行檢測并控制。

2 綠色化學工程與工藝的發展現狀

傳統化學工程與工藝在處理有毒污染物方面的滯后性較強，其一般方法是在污染物產生后才采取措施對其進行處理，不但沒有做到對污染物進行根除，還提高了處理成本及時間。20世紀末期，人們開始留意到可以通過化學方式減少化學污染，這種方式很快在西方國家推廣起來，美國1990年污染防治法案的頒布開始了綠色化學化工的研究。此外，歐盟和日本等國家也都非常重視綠色化學化工的發展，并采取各種形式來推動無污染化學這一產業的發展。中國也十分重視這一行業動態，1995年確定了《綠色化學與技術》院士咨詢課題，1997年召開了“可持續發展問題對于科學的挑戰及綠色化學”研討會，積極推動相關研究和產業的發展[2]。

2.1 采用綠色能源

化工生產過程中的生產原料對生產過程和工藝有一定的影響。綠色化學化工采用無毒無害的原料，在開車階段防止了廢棄物的產生，而不是傳統化學工程與工藝中在廢棄物產生之后再進行處理。原料的是否可再生成為綠色化學工程與工藝的重點研發項目，選取類似自然物質這一類可再生且無污染的化工原料是綠色化學工程與工藝的首要步驟。

2.2 提高反應選擇性

化學反應是化工生產過程中的重要組成之一，原料由反應得到產物，提高生產效率和產品質量則可通過合理選擇反應途徑實現。化學反應的影響因素有很多，如反應溫度、反應條件、反應時間等。例如氧化反應大多會產生大量的熱，那么原料會因受熱發生變質，導致產品的質量降低，產率也減少。

3 綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

3.1 清潔生產技術

清潔生產在《清潔生產促進法》[3]第二條中的定義為：“本法所稱清潔生產，是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等從源頭削減的措施，提高資源利用效率，減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。”在化工生產中，清潔生產技術是脫硝和脫硫技術的重要組成部分，也在其他領域中有一定的發展。

3.2 生物技術

迄今，生物技術在化工中應用的主要形式為借助于酶反應進行化學品的合成，通過微生物的發酵方法制取有機化合物以及用微生物處理工業廢水[4]。在現代化工生產中，生物技術在化工中的重點研發目標在于研發出種類繁多、具有更高活性和選擇性的酶。

4 結束語

綠色化學工程與工藝在化工生產的源頭上采用無毒無害的化工原料，減少污染物的產生，也減少了后續的處理過程，縮短工藝過程。它的發展對當今社會有著極大的意義，實現了人與自然和諧共處，同時也是建設環境友好型社會不可缺少的一項技術。

參考文獻

[1]綠色化學與化工[J].化工文摘，2001：7.

[2]陳曉隆.綠色化學化工的現狀與發展研究[J].黑龍江科學，2014，5（3）：282.

[3]全國人大常委會.中華人民共和國清潔生產促進法[M].北京：法律出版社，2002.

[4]楊偉.生物技術在現代化工中的應用[J].現代化工，1987，7（6）：25-29.