關于綠色化學工程技術應用的探究

石宇梁

（湖南師范大學，湖南長沙 410000)

關于綠色化學工程技術應用的探究

石宇梁

（湖南師范大學，湖南長沙 410000)

所謂的綠色化學工程技術，指的是在已有化學技術的基礎上，加大研究力度，改善生產的技術和方法，降低甚至消除對環境、人體有害的原材料的投入和有害物質的產生，同時達到節能減排的作用。探討了如何對綠色化學工程技術進行開發、這項新技術在化學工業中應該用于那些方面，以及在如何在大時代的背景下促進這項技術的發展，希望能夠起到一定的引導作用。

綠色；化學工程；技術應用

20世紀，世界上大多數國家已經進入工業時代，隨著21世紀的到來，世界上的能源問題、環境問題已經十分嚴重。近些年來，世界人口數量持續增加，使得人們對能源的需求量進一步增加。如今，各種生活垃圾、工廠排放廢棄物破壞了我們賴以生存的生活環境，人與自然之間的矛盾也在不斷的升級，各種自然災害持續發生。所以人類必須改變現有的工業生產方式，將化學工程技術引入到工業生產中，不僅可以減少有害化學物質的排放，減少對大自然的危害、保證人類的身體健康，還能減少部分能源的使用，可以說，研究綠色化學工程技術，對人類生存有著重大的意義。

1 開發新型綠色化學工程技術

1.1 原料的選擇

無論是何種生產，原材料是必須的，而在綠色化學生產技術中，選擇正確的原材料是整個技術的源頭，對生產的工藝流程也會產生決定性的影響。為了減少有害物質的排放，在選擇原材料的時候盡量選擇無毒無害的物質，對于一些化學品生產的行業，可選擇一些可再生的自然產物作為原材料，例如生產醇、酮、酸等物質的化學工廠完全可以使用野生植物或者是農作物廢棄物。

1.2 提高化學反應的速度和深度

在石油生產時，經常會發生烴類選擇性氧化反應，這種反應會釋放出大量的熱量，但是這種反應所產生的產物穩定性比較差，很容易在此發生氧化反應，進而生成H2O 和CO2。所以人們在設計催化反應的時候，一般會避免這種化學反應的產生。而且，在很多生物體中，還有同分異構體的存在，這對最終產物的獲得也是不利的。所以，為了化學反應更加簡便，人們一般會選擇能夠增強反應效果，價格相對便宜的試劑。這樣一方面增加了反應的效果，降低了對反應物提純的難度，同時節約了資源、降低了生產的成本，還減少了對自然環境的污染。

1.3 化學催化劑的選擇

為了提高化學反應的速度、提高反應的效果，隨著化學技術的發展，人們在生產 過程中加入了催化劑。催化劑的使用使得反應的速率提升了很多，減少了企業生產過程中所需的時間成本，而且有些催化劑還能使化學反應更加完全，減少了有毒有害物質的產生。所以在綠色化學技術中，如何選擇催化劑也是一項重要的任務，不僅要能高效的催化反應，還要盡量降低有害物質的產生。目前，我國相關部門正在大力研發新型催化劑，其中所研發的烷基化固相催化劑和分子篩催化劑在化學工業中就得到了很好的應用。

2 綠色化學工程技術的應用

2.1 清潔生產技術

在所有的化工技術中，清潔生產技術可以稱得上是最綠色環保的技術，這項技術無害、無毒、無廢，在生活中也得到了廣泛的應用。例如先進的垃圾處理技術、太陽能發電、風能發電等。清潔生產技術所包含的范圍比較廣泛，但是最主要也是目前應用比較廣泛的技術有：生物工程，主要指的是對基因、細胞以及生物酶的研究；輻射加工，主要是對射線、中字束和離子束，通過照射，這些帶有輻射的射線就可以使某些反應的溫度降低，甚至在常溫條件下就能進行；綠色催化，指的是對化學反應催化劑的研究，這方面的研究取得了不小的成果；超臨界流體，主要研究的是H2O 和CO2的超臨界狀態，他們不僅不會產生有害物質，還能起到阻燃的作用。

2.2 結合生物技術

生物技術的范圍很廣，上述提到的基因、細胞、酶等都屬于生物技術。在化學生產領域，生物技術的應用主要有兩個方面。一方面是生物化工技術，例如酶的應用，從本質上來說，酶也是蛋白質的一種，而且在化學催化過程中，它具有高效性和專一性，在生物體中，各種物質的合成和分解都離不開酶，人們通過對酶的研究，將其應用到化學工業中，不僅能夠提高產量，對減少有害物質的排放也是十分有效的，反應之后，基本無副產物。但是酶具有單一性，所以要想找到催化某種反應的酶十分困難，于是在生物化工技術的基礎上產生了化學仿生學，這是一門仿照生物化工的技術，通過對生物進行研究，然后以人工制造的方式進行生產，例如模仿酶制造的催化劑，雖然不能完全模仿其效果，但是相對于之前，反應的速度要快很多，有害物質的排放也大大的減少了。

2.3 如何進行綠色生產

在綠色化工生產中，除了在生產技術上做出改革，還可以從生產工藝技術的角度出發進行改革，例如材料的循環利用，將上一工藝流程或者是其他生產廠家生產過程中產生的廢物用到新的生產中去。整個過程不僅減少了有害污染物質的排放，對于企業來說，還降低了生產成本。在傳統的工業生產中，大多數企業的能量來源都是煤、油等不可再生能源，這類能源的使用不僅降低了儲藏量，還會產生有毒有害的氣體，對環境造成污染。

2.4 綠色化學技術的進步

傳統化學工業的出現，給我們帶來了新的生活，可以說，從人類發展的歷史來說，化工產業的貢獻是不可估量的。但是同樣的，因為化工產業，我們生存的環境被破壞，地球的生態平衡遭到了破壞，如今的化工產業阻礙了社會的進步。在新的世紀，人類必然會面臨更加嚴峻的考驗，我們將面臨挑戰，推動綠色化學進步。

3 如何促進綠色化學工程技術發展

3.1 著眼于社會

近些年來，各方面的技術都在飛速的發展，綠色化學難免會與其他行業產生技術交叉。研究人員要著眼于全局，從相關的領域中查找推進綠色化學發展的信息，從大范圍的角度出發，做好化工產業發展的全局規劃，讓化學領域和其他領域相互促進，實現共同進進步。

3.2 加大對機械設備的研究

在化工領域，僅僅是技術上的提升是遠遠不夠的，還要硬件設施跟得上技術的發展，所以在提升技術的同時，也要加大對機械設備的研究力度。以我國目前的機械設備水平來看，設備的發展遠遠落后于技術。有了硬件設施的支持，先進的科學技術才能發揮出其作用，才能實現最終的綠色化學生產。

3.3 做好教育工作

技術的發展和進步離不開高水平的人才，綠色化工領域也是一樣的，所以要想持續發展，還要注重后備力量的儲蓄。所以在化學領域，要給學生培養綠色的概念，如果條件允許，還可針對化學學科進行專門的培訓，培訓過程中，不僅要掌握理論知識，更要將理論和實踐結合起來，這樣才能培養出適合綠色化學的專業型人才。

3.4 積極開拓市場

雖然目前的綠色化學工程技術已經在各個領域都得到了應用，但是總的來說，應用市場還可進一步拓展，只有技術的市場足夠廣闊，才會吸引更多的人力、財力到這個行業中，才能帶動產品的生產，整體提高行的技術。

4 結束語

我國一直實行可持續發展政策，在這項政策的指導下，我國各行各業都以此為最終實現目標。在化工領域，為了實現這一目標，一直在進行新型技術的開發和應用。所謂的綠色化學，不僅僅是發現一些對自然、人類無害的化學技術，更是將這些先進的技術實實在在的應用在化學生產中，在生產過程中，最大限度的將能源、原材料用在實處，將污染、排放降到最低。僅僅是對技術的研究稱不上是綠色化學，更不能稱為持續發展，這只是做好這些的第一步，后面還有更多的路要走。對企業而言，他們要將新型技術應用在生產中，為廣大群眾帶來價格平民的產品。

[1] 葉慶國，周傳光.化學工程技術的發展動向及對策[J].山東化工，2013，（1）.

[2] 唐海燕.21世紀的化學與化學工程[J].內蒙古石油化工，2015，（2）.

[3] 宋斌.試析化學工程與工藝教學的實踐創新[J].知識經濟，2016，（9）.

Research on Application of Green Chemical Engineering Technology

Shi Yu-liang

The so-called green chemical engineering technology，which is based on existing chemical technology，increase research efforts to improve the technology and methods of production，reduce or even eliminate the input of the raw materials and harmful substances harmful to the environment and human’s production，while achieving the energy saving effect.The subject of this paper is how to develop the green chemical engineering technology，this new technology should be used for those in the chemical industry，as well as how to promote the development of this technology in the context of the times，I hope this thesis can play a guiding role.

green；chemical engineering；technical application

X384

B

1003–6490（2017）11–0248–02

2017–09–12

石宇梁（1996—），男，江蘇南京人，主要研究方向為化學。