探究綠色化學工程及工藝對化學工業節能產生的影響

鄭小飛

摘 要：當前，我國的環境問題日益嚴重，化工企業作為環境污染的一大排放機構之一，運用科學有效的方法對化工原料、催化劑、溶劑、試劑、廢物、產品等等進行改善，能夠減少化工排放對人類健康以及生態環境的危害，并促進化工工業的節能發展。基于此，文章主要對綠色化學工程及工藝進行了分析，并分析了其對化學工藝節能的促進作用。

關鍵詞：化學工業；綠色化學工程；節能生產；促進作用

20世紀80年代以來，化學品在社會公眾中的形象產生了一些微妙的變化。一些人甚至認為，“化學品有毒、有味、污染環境。國內一些食品、化妝品廣告或包裝上常有一句“本品不含任何化學添加劑”。“化學”似乎成了“有害”的同義詞，殊不知，那些標榜著純天然的也是化學品。廣義地說，任何物質都是有毒的，物質的毒性與物質的“量”有關。分析綠色化學工程及工藝在化學工業生產中的應用，能夠降低化學工業污染程度，提高化工節能效果，對化工行業的發展意義重大。

一、綠色化學概述

（一）綠色化學概念。色化學又稱環境友好化學，是運用現代科學技術的原理和方法來減少或消除化學產品的設計、生產和應用中有害物質的使用與產生，使所研究開發的化學產品和過程更加對環境友好。從這定義上來看，綠色化學的目的就是在化學轉化的全過程中對污染進行預防，把污染末端開始控制變為源頭就治理。綠色化學涉及對化學產品及其合成設計與改造。通過提供一個新的方法，既通過改變化學方應與化工過程，從而從根本上減少或消除危害物質的產生，并進而解決環境問題。

（二）綠色化學特點。第一，綠色化學考慮社會可持續發展，促進人與自然的協調。大力開發人類最理想的綠色資源和能源，充分利用生物質，即植物、農作物，以及其他通過光合作用產生的有機物，它們是理想的石油品替代原料。此外，還可利用取之不盡、用之不竭的太陽能及風能、地熱能和海洋能等，促進化工生產的持續發展。綠色化學是人類用環境危機的巨大代價換來的新認識、新思維和新科學，是更高層次的化學。第二，綠色化學是研究與環境友好化學反應和技術，特別是新的催化工程技術，在選擇原料路線時，盡量使用低污染、無污染的原料，以替代有毒有害的原材料，反應過程中采用對環境友好的媒介和反應技術。如：酶催化反應、膜催化反應、清潔合成技術、生物工程技術等。”這些采用生物技術、酶技術及基因重組工程等高新技術開發新的化學反應與合成新的化合物，能夠實現化學反應技術的綠色化。第三，綠色化學是從源頭上防止污染的生成。即污染預防環境治理則是對已被污染的環境進行治理，即“末端治理”。時間表明，這種“末端治理”的粗放式經營模式，往往治標不治本，只注重污染的凈化和處理，不注意從源頭上和生產全過程中預防和杜絕廢物的產生和排放，既浪費資源和能源，治理費用投資又比較大，綜合效益差，甚至造成二次污染。因此，綠色化學的目的就是把現有的化學工業生產的技術路線從“先污染、后治理”改變為“從源頭上消除污染”。

二、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用

（一）清潔生產技術的應用。清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術，比如先進的脫硝和脫硫技術；城市垃圾的無害化處理技術；生活垃圾制沼氣技術；高效清潔的煤氣化技術；利用風能、太陽能等自然能發電技術等等，這此都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣，主要有以下幾種技術：生物工程技術，這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等；輻射加工技術，如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進行的反應；綠色催化技術，這里有多種催化劑，比如分子篩催化劑、相轉移催化劑等；超臨界流體技術，這里有超臨界H2O和超臨界CO2都能阻燃并且無毒。

（二）生產環境友好型產品。發展綠色化學工程與工藝，其目的是生產出環境友好型產品。在生活中有許多實例，比如尋找替代品來替代氟利昂，這樣可以保護大氣的臭氧層；使用可降解的塑料制品；無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染，近年來國內外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料，大大減少汽車尾氣造成的污染。

三、綠色化學工程與工藝對化學工業節能起到的作用

烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利于得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。

四、結語

總而言之，綠色化學工程與工藝采用無毒的溶劑、原料，選擇無污染、低耗、節能的化學工藝過程，應用清潔的生產技術，實現生產與環境相協調，產品和生態友好，開發和應用綠色化學工藝，已成為當代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會的關鍵所在。

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