對綠色化學工藝的應用與發展的探究

周坤

摘 要： 隨著經濟水平的不斷提升，人們的生活質量不斷改善，但經濟發展帶來的環境污染也越來越嚴重，環境污染已經成為制約整個社會發展的重要因素之一，也是各個國家共同探究亟待解決的重點問題?；瘜W工業生產是產生環境污染問題的主要因素，本文對綠色化學工藝技術進行分析和研究，旨在促進化學工業生產的綠色發展，減少對環境的污染與危害。

關鍵詞：綠色化學 工藝生產 化學工藝

中圖分類號：TQ021 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）05-0219-02

引言

化學工業生產是我國經濟發展過程中的重點內容，近年來我國的經濟水平不斷提升，但是在傳統發展過程中采用粗放型策略，對環境污染比較嚴重。當前我國的環境現狀已經不容樂觀，很多大城市都籠罩在霧霾之中，對人們的日常出行以及交通車輛通行都帶來了很嚴重的影響。化學生產過程中各種廢棄物的排放，是導致環境污染的一個主要原因，例如廢氣直接排放到空氣中，導致空氣變質，廢水直接排放到河流中，導致魚類死亡?；瘜W工業生產是我國工業行業中的一個重要組成部分，對我國經濟發展有一定促進作用，在經濟建設過程中不容忽視，但是在經濟建設過程中也應該要注重環境保護，對化學工業生產中的一些對環境造成嚴重污染的工藝和技術進行淘汰，從而不斷提高化學工業生產的安全性，促進經濟社會與環境的和諧發展。

一、綠色化學工藝的研究內容

綠色化學是對傳統化學的挑戰，也是對傳統化學思維方式的創新，綠色化學工藝是一個全新理念，是結合綠色、節能社會產生的一個全新視角，從化學反應原料、化學反應條件、化學轉化方法、開發綠色產品等角度出發對綠色化學工藝進行研究，使得傳統的化學反應中對環境造成污染的問題可以得到解決，從而設計更多對環境友好的化學反應。其主要的內容包括以下幾個方面：第一，使用無毒無害的化學原材料；第二，利用可再生資源；第三，加強對新型催化劑的開發研究；第四，對不同反應介質進行研究；第五，尋找新的化學轉化方法；第六，設計對人類健康和環境安全的化學產品。

從上世紀起在國際社會上就提出“綠色科技”概念，這個概念的研究目的是要對環境污染進行控制，從環境污染源頭上進行處理，減少化學污染。這種處理包括兩個方面，第一，從源頭上對污染物的排放進行控制和減少，第二，采用化學工藝技術對環境污染進行治理。在當前的時代背景下，最佳的綠色化學工藝就是利用各種無毒無害的物質進行反應，追求原子經濟，在化學反應的過程中不會出現額外的廢棄物，使得化學反應的材料能夠充分利用。

1.研制“原子經濟”反應

從上世紀九十年代開始，關于原子經濟的研究就已經開始，原子經濟指的是在化學反應中將一切原子都變成生產物，從而對反應物中的原子進行百分百地利用。其實原子經濟與化學反應的類別有很大關系，一些化學反應是不會產生雜物的，例如加成反應，一切反應物都可以被利用，原子經濟是綠色化學工藝首要研發的反應類型，為了實現原子經濟研究，則必須要對其中的催化劑進行改善，確保高效、節能。

2.確保反應的選擇性

在化學工業生產過程中經常會選用烴類選擇性氧化反應，在這個反應過程中會產生一些不穩定的中間體，這些中間體很容易被進一步氧化，這類反應不需要催化劑。當前關于化學工藝的研究要集中在兩個方面，一方面，要根據各種烴類氧化反應類型提取性能高、載氧能力好的新型催化劑；另一方面，要依照催化劑的反映特征，研發出對應的反應工藝。例如苯乙烯是化工生產過程中的主要物質，在苯乙烯生產過程中使用最廣泛的工藝是乙苯脫氫，為了提高生產效率，當前有的化工企業在生產過程中研發了以丁二烯作為原料的苯乙烯工藝，對傳統的乙苯工藝進行替代，以丁二烯作為原料的苯乙烯工藝生產過程中產生的中間產物轉化率大約為90%，另外還有一種工藝是甲苯歧化，這種工藝也是對硅改性催化劑進行利用的工藝，其選擇性達到了98%以上。

3.利用無毒害的原料

綠色化工生產過程中原材料的質量也是影響化學工藝水平的重要因素，在化學反應中首先應該要選擇綠色原材料，無毒無害的材料是綠色化工生產的基礎。例如有企業研制二乙醇胺，將其作為化工生產的原料，在催化脫氫的作用下，這種物質可以生成氨基二乙酸鈉，這一最新工藝不進改善了傳統的生產工藝，還減少了傳統原料中的毒害。要想從根本上解決化工生產對環境帶來的危害和影響，還可以加強對一些自然原材料的利用，例如野生植物、農業廢物等，也可以作為化學原料。如秸稈、稻草等物質，經過相應的化學反應可以成為酸、醇等化學物質，還可以通過生產工藝將糖類植物轉化為乙酰丙酸，對谷物進行開發獲得葡萄糖，這些原材料都是無毒無害的。

4.利用清潔工藝

綠色化學工藝研發的目的是為了實現環保，要對化學工藝流程進行改進，從而提高化學工藝水平的同時降低對環境的污染。因此在化學工藝生產過程中應該要加強對清潔工藝的研發，優先設計出對環境保護有利的化學反應途徑，形成物質與能量的循環體系。不僅要對各種無毒無害的原材料進行利用，還要加強對各種高端、先進、消耗較低的工藝流程進行研究，從而減少廢棄物的產生與排放。

5.使用無毒無害的催化劑

催化劑是化學反應中的主要物質，很多化學反應都必須要在催化劑環境下完成，催化劑的質量也會造成對環境的影響，要實現綠色化工生產，則必須要選擇綠色、無毒無害的催化劑。以鄰苯二酚生產方法為例，在新的生產工藝中采用酶E.Coli作催化劑，這種催化劑可以是葡萄糖活化，而且能夠將其定向地轉化為鄰苯二酚，這種新工藝避免了傳統生產過程中產生廢棄物和副產品的危害，在反應過程中使用的催化劑也不是傳統的催化劑類別，分子氧氣化催化劑和新型分子篩催化劑是化學反應中的綠色催化劑，可以減少反應過程中的副產物的產生。

二、綠色化學工藝的應用

1.要生物技術融合

生物技術與化學工業技術不相同，生物技術是與基因、微生物等有關的技術，為了提高化工生產水平和綠化效果，近年來關于生物技術與化學工業生產之間融合的研究越來越多，生物技術在化工生產過程中的應用越來越廣泛。尤其是生物酶，具有高效、選擇性好的優勢特征，在化工生產中具有十分廣泛的應用前景。另外，生物技術在環境污染的治理過程中也發揮了十分重要的作用，例如一些細菌可以對被重金屬、油等污染的水體進行凈化，由此可見，生物技術與化工生產之間的關系十分緊密。

2.綠色生產技術的應用

綠色技術的主要特征是清潔生產，其特點是沒有毒害作用，不會有廢物產生，常見的綠色生產技術有煤氣化技術、脫硫、脫碳技術、城市垃圾無害處理技術、太陽能技術、沼氣技術等。常見的綠色節能技術有生物工程技術、輻射加工技術等。

3.生產綠色產品

綠色化學工藝研究發展的最終目的是要生產一些對環境有利的產品，例如生產取代氟氯昂的化學產品，從而減少對臭氧層的破壞，生產不含磷的洗滌用品和不含鉛的化妝品，利用二甲醚來代替汽油從而減少汽車尾氣排放，各個化工企業在生產過程中都要加強對技術和工藝的研究與應用，盡量減少對環境污染嚴重的產品，生產一些對環境發展有利的綠色產品，改善人們的生活質量。

結語

綜上所述，隨著經濟水平不斷提升，環境污染問題也越來越嚴重，化工生產是環境污染的主要原因，在未來的發展過程中應該要加強對化工生產危害的控制，加強對各種綠色原材料、催化劑的選擇，并且對化工生產工藝進行創新，產生更多綠色無污染產品，促進經濟社會與自然環境的協調發展。

參考文獻

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