探究化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)要點(diǎn)

徐大魁（新疆天智辰業(yè)化工有限公司，新疆 石河子 832000）

1 化工工藝及綠色化工概述

化學(xué)工程，是以化學(xué)為理論根基，通過(guò)對(duì)化工原料采取合成、分解等技術(shù)手段，制作出化工產(chǎn)品。而化學(xué)工程工藝，顧名思義就是研究化學(xué)工程生產(chǎn)過(guò)程中存在的客觀規(guī)律，并運(yùn)用化學(xué)技術(shù)來(lái)改變物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)，從而生產(chǎn)出化工產(chǎn)品的技術(shù)。化學(xué)工程工藝的產(chǎn)品，包括日用品、化妝品、紡織纖維、工業(yè)用品等，關(guān)系人們?nèi)粘９ぷ骱蜕畹姆椒矫婷妫瑢?duì)于社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)提升有著不可或缺的作用。然而，化學(xué)工程的原料往往是具有一定腐蝕性或毒性的有機(jī)化合物，其產(chǎn)品多具有難以降解或消融的特色，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)論生產(chǎn)方法還是中間產(chǎn)物都或多或少具有一定的環(huán)境危害性，因而傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)對(duì)于環(huán)境向來(lái)是具有破壞性的。隨著綠色發(fā)展概念的深入人心，化學(xué)工程必須隨之進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)型，否則將會(huì)被時(shí)代所淘汰，被人民群眾所抵制。現(xiàn)代的化學(xué)工程工藝，與傳統(tǒng)的化工工藝相比已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，在環(huán)境保護(hù)、效率提高、質(zhì)量保障、安全防范等各方面都得到了一定的重視。

綠色化工技術(shù)，主要是以環(huán)境保護(hù)為中心，對(duì)化學(xué)工程工藝進(jìn)行綠色改造，切實(shí)減少化學(xué)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，更加科學(xué)地處理好化學(xué)原料和廢棄物，降低有毒有害液體、氣體的排放量，使化學(xué)工程向綠色環(huán)境方向不斷發(fā)展。從目前情況看，綠色化工相對(duì)于傳統(tǒng)化工而言，更加注重環(huán)境保護(hù)，因而對(duì)于化工技術(shù)的要求非常高。在一些行業(yè)或領(lǐng)域，綠色化工所需要的技術(shù)和資料要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)化工，但其成效也是顯而易見(jiàn)的。綠色化工技術(shù)的主要難題，除了目前科學(xué)技術(shù)的局限性外，重點(diǎn)在于如何平衡好效益與環(huán)保之間的關(guān)系。不能只顧經(jīng)濟(jì)效益而無(wú)視環(huán)境保護(hù)，否則將會(huì)對(duì)社會(huì)和自然造成難以挽回的損失；也不能只顧環(huán)境保護(hù)而無(wú)視經(jīng)濟(jì)效益，否則將鮮有企業(yè)或投資商愿意從事該行業(yè)，進(jìn)而影響到人們的日常生活與工作。比如氟氯昂的使用，給地球的大氣層造成了嚴(yán)重的威脅，而當(dāng)時(shí)的技術(shù)手段并不能解決空調(diào)、冰箱等制冷難題，如果強(qiáng)行中止氟氯昂的使用，將會(huì)嚴(yán)重影響到生產(chǎn)與生活秩序。但當(dāng)氟氯昂的替代品研制成功后，通過(guò)國(guó)際公約的方式再禁止氟氯昂的生產(chǎn)與使用，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)發(fā)展的平衡。

2 綠色化工技術(shù)的核心要點(diǎn)

第一，要做好化學(xué)原料的選擇。化學(xué)工程工藝，化學(xué)原料是基礎(chǔ)，是綠色化工的源頭保障。如果化工原料本身具有較強(qiáng)的毒害或腐蝕屬性，那么無(wú)論生產(chǎn)過(guò)程如何努力做好環(huán)保工作，都難以保證污染物的出現(xiàn)和流出。只有從源頭上把好關(guān)，選取無(wú)毒無(wú)害或者毒害性不大的原料，并且明確具體工藝過(guò)程中的實(shí)際用量，從而在根本上把控化工原料的安全系數(shù)。通常情況下，天然的原料毒害性要弱于有機(jī)化合物，天然的動(dòng)植物原料毒害性要弱于天然的礦石原料，因此在科學(xué)技術(shù)能夠達(dá)到要求的情況下，盡量選擇更優(yōu)的化工原料，不斷拓寬原料的來(lái)源渠道，并盡可能控制原料成本，使化工原料的提取和選用進(jìn)入良性循環(huán)。

第二，要做好化學(xué)催化劑的選擇。化學(xué)工程工藝與其他工藝不同，在生產(chǎn)過(guò)程中幾乎都離不開(kāi)催化劑的使用。催化劑的作用主要在于提高化學(xué)反應(yīng)效率，從而提升生產(chǎn)效率，但更加劇烈的化學(xué)反應(yīng)同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生更多的廢棄物。因此，需要著力加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究，探尋毒害性更小的催化劑，或者研究可以循環(huán)利用的催化劑，從而減少有毒有害廢棄物的排放。對(duì)于確實(shí)無(wú)法避免的催化劑廢棄物，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行綠色處理，堅(jiān)決杜絕隨意拋棄或掩埋廢棄物的行為，以免對(duì)環(huán)境造成更大的損害。

第三，要做好化學(xué)反應(yīng)式的選擇。化學(xué)工程工藝的理論基礎(chǔ)，在于化學(xué)反應(yīng)式，即在特定的生產(chǎn)條件下，將各種不同的化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而生成所需要的產(chǎn)品。然而，化學(xué)理論中生成某一特定化合物的方式，并不是固定只有一種化學(xué)反應(yīng)式，很多都可以由不同的原料借助不同的化學(xué)反應(yīng)式生成。在這些化學(xué)反應(yīng)式中，有的技術(shù)要求較低但污染嚴(yán)重，而有的則洽洽相反。比如，在石油化工行業(yè)中，出于節(jié)約成本的考慮，多采用烴類(lèi)選擇性氧化物，這種化學(xué)反應(yīng)式容易產(chǎn)生氧化，從而嚴(yán)重影響到生成物的性質(zhì)和周邊的環(huán)境。因此，針對(duì)同一種生成物，要盡可能地選擇污染低的化學(xué)原料及生產(chǎn)過(guò)程，從而確定出綠色生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)式。

第四，要做好替代技術(shù)的選擇。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，著力研發(fā)以細(xì)胞和微生物為主的生物技術(shù)，利用酶這種無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而在根本上推動(dòng)化工工藝的綠色發(fā)展。可以借助大自然生成礦石等生物化學(xué)原理，利用微生物對(duì)動(dòng)植物原料進(jìn)行改造，使其在溫和的生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)產(chǎn)品的產(chǎn)出。又比如在油氣使用的過(guò)程中，用更加安全環(huán)保且能夠再生的酒精原料代替汽油，既避免了太陽(yáng)能、地?zé)崮艿刃履茉吹木窒扌裕纸鉀Q了傳統(tǒng)礦石原料和產(chǎn)品的高污染性。這種模式雖然效率低下，見(jiàn)效較慢，但具有相當(dāng)高的環(huán)保價(jià)值，而且一旦堅(jiān)持下來(lái)取得成效，將會(huì)是一勞永逸的工程。

3 結(jié)語(yǔ)

化學(xué)工程工藝作為近現(xiàn)代新興的一項(xiàng)技術(shù)，給當(dāng)代人們的生活和工作帶來(lái)了極大的便利，切實(shí)有效提升了人民群眾的物質(zhì)文化生活水平。然而，其同步帶來(lái)的有毒有害物質(zhì)，在近百年來(lái)也給地球環(huán)境造成了無(wú)法估量的損失，使環(huán)境污染問(wèn)題日益惡化。因此，我們必須要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理論，著力推動(dòng)化工工藝綠色發(fā)展，充分運(yùn)用環(huán)保原料和環(huán)保技術(shù)改善化工領(lǐng)域，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的均衡發(fā)展。

[1]王媛媛，佘祿釗.化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)探討[J].裝飾裝修天地，2016(8).

[2]龍書(shū)林.淺議綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版：00203-00203.