基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能研究

王宇

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730060）

0 引言

隨著發(fā)展，人們?cè)谏鐣?huì)發(fā)展中愈發(fā)意識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性，我國(guó)大力推動(dòng)節(jié)能減排戰(zhàn)略實(shí)施有利于環(huán)保，能夠有效保護(hù)人類(lèi)的生存環(huán)境，使有限的資源能夠得到最大程度的使用，進(jìn)而提高資源利用效率，同時(shí)還有助于協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系，這對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是具有重要現(xiàn)實(shí)意義的。長(zhǎng)期以來(lái)，化學(xué)工程的不斷推進(jìn)，給我國(guó)的自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，這也使人們迫切希望將綠色節(jié)能環(huán)保理念融入至化學(xué)工程當(dāng)中云，以此實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程的綠色化轉(zhuǎn)變，其最終目的是為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的無(wú)公害化。當(dāng)然，這種美好的設(shè)想雖然較為理想化，但卻非常符合我國(guó)在化學(xué)工程發(fā)展中的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。

1 基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能研究意義

通過(guò)對(duì)以往的化學(xué)工藝進(jìn)行分析，在以往的化學(xué)工程中，化學(xué)工藝在處理有毒有害物質(zhì)時(shí)，往往過(guò)于滯后，這也使這些未及時(shí)處理的有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，進(jìn)而加大了有毒有害物質(zhì)的處理成本，而且處理成效也往往非常不理想。而將綠色化學(xué)應(yīng)用于化學(xué)工程中，則可在凈化有害氣體的同時(shí)，直接對(duì)有害氣體的凈化產(chǎn)物進(jìn)行清潔處理，從而達(dá)到有效控制污染物排放的目的。對(duì)于化學(xué)工程來(lái)說(shuō)，化學(xué)原料是否能夠正確選擇，將直接關(guān)系到后續(xù)生產(chǎn)中所選擇的具體工藝，而綠色化學(xué)在化學(xué)工程中的應(yīng)用，則可從源頭上出發(fā)，對(duì)待選擇化學(xué)原料在工藝生產(chǎn)中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的化學(xué)污染物進(jìn)行分析，從而確保了化學(xué)原料選擇的科學(xué)性，不僅大幅提高了化學(xué)原料及自然資源的利用效率，也能有效避免因化學(xué)原料選擇不當(dāng)而造成的污染物處理困難的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，對(duì)基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能進(jìn)行深入的研究，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程生產(chǎn)的節(jié)能減排是具有重要意義的。

2 基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能現(xiàn)狀

我國(guó)在化學(xué)工程發(fā)展中，對(duì)于試劑的選擇，需要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中是否能夠?qū)G色工藝進(jìn)行合理利用來(lái)確定。例如，在石油化工生產(chǎn)中，往往需要通過(guò)氫化反應(yīng)來(lái)對(duì)烴類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行處理，但氫化反應(yīng)會(huì)發(fā)出大量的熱量，而且其生成物有著非常活躍的性質(zhì)，同時(shí)可能伴隨著氧化反應(yīng)的出現(xiàn)，進(jìn)而造成生成物不夠穩(wěn)定，使產(chǎn)物提取受到很大影響。因此，采用該類(lèi)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行催化并不是最為理想的選擇，需要進(jìn)一步改善這種狀況，采取其他選擇性較高的試劑來(lái)對(duì)烴類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行催化，從而在節(jié)約成本的同時(shí)，還能使資源的消耗大幅降低，進(jìn)而達(dá)到顯著的節(jié)能效果，并且也能確保提取的生成物具有較高的純度。通過(guò)以上實(shí)踐，能夠?yàn)榛瘜W(xué)工程的實(shí)際生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支撐，在不久的將來(lái)，人們?cè)诰G色化學(xué)中將研究更多的化學(xué)反應(yīng)，從而使綠色化學(xué)提升至一個(gè)新的高度。目前，我國(guó)在化學(xué)工程中，對(duì)高效催化劑的無(wú)毒、無(wú)害化研究尚處于初步階段，有許多問(wèn)題亟需得到進(jìn)一步解決，但毋庸置疑的是，這些研究工作將為化學(xué)工程的綠色化轉(zhuǎn)變提供重要的推動(dòng)作用，而且還能充分體現(xiàn)出我國(guó)在社會(huì)發(fā)展中具有的資源節(jié)約型與環(huán)境友好型特點(diǎn)。

3 基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能應(yīng)用研究

3.1 基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程實(shí)現(xiàn)途徑

我國(guó)化學(xué)工程已經(jīng)歷經(jīng)了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，由于那時(shí)人們并沒(méi)有對(duì)環(huán)境保護(hù)予以足夠的重視，這也使化學(xué)工程對(duì)人類(lèi)的自然環(huán)境造成了很大的污染和破壞，資源枯竭、水土流失、環(huán)境污染等問(wèn)題也變得愈發(fā)嚴(yán)峻，將綠色化學(xué)更好的應(yīng)用于化學(xué)工程中，已經(jīng)成為人們解決這些問(wèn)題的迫切需要。就目前來(lái)看，要想將綠色化學(xué)有效應(yīng)用于化學(xué)工程中，具體的實(shí)現(xiàn)途徑主要有四個(gè)，其一是對(duì)更加高效的綠色化學(xué)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)；其二是從源頭上對(duì)化學(xué)工程污染進(jìn)行控制和治理；其三是在化學(xué)工程中打造可循環(huán)的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈；其四是在我國(guó)大力發(fā)展和提倡循環(huán)式經(jīng)濟(jì)。從化學(xué)工程的綠色化發(fā)展角度來(lái)分析，綠色化學(xué)工藝將為化學(xué)工程的節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供可靠的保障，并且能夠在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

3.2 基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能應(yīng)用

就目前來(lái)看，基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能應(yīng)用主要在三個(gè)方面有著突出表現(xiàn)，一方面是在清潔生產(chǎn)技術(shù)上有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，另一方面是在生物技術(shù)上有著理想的應(yīng)用效果，最后是在環(huán)境友好型產(chǎn)品中能夠體現(xiàn)出綠色化學(xué)的應(yīng)用理念。

在清潔生產(chǎn)技術(shù)方面，該技術(shù)作為一種綠色技術(shù)，具有無(wú)公害、無(wú)毒的特點(diǎn)，就目前綠色化學(xué)在清潔技術(shù)上的應(yīng)用來(lái)分析，脫磷脫硫技術(shù)便是綠色化學(xué)的一大應(yīng)用成果，在城市垃圾處理中，需要嚴(yán)格按照無(wú)公害原則來(lái)進(jìn)行，例如，將可二次利用的垃圾進(jìn)行回收，并將其進(jìn)行相應(yīng)的處理后重新應(yīng)用于其他領(lǐng)域中。從某種程度上來(lái)講，清潔生產(chǎn)技術(shù)有著廣泛的涵蓋面，其不僅涵蓋了生物工程領(lǐng)域，還同時(shí)函蓋了綠色脆化技術(shù)以及輻射加工技術(shù)等，無(wú)論是在哪個(gè)領(lǐng)域，綠色化學(xué)都在化學(xué)工程的節(jié)能應(yīng)用中發(fā)揮巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

在生物技術(shù)方面，綠色化學(xué)可應(yīng)用于基因工程與細(xì)胞工程中，綠色化學(xué)在生物技術(shù)中的應(yīng)用主要集中在生物仿生領(lǐng)域與生物化工領(lǐng)域，生物酶便是綠色化學(xué)在生物技術(shù)應(yīng)用中的重要體現(xiàn)之一，生物酶在醫(yī)藥生產(chǎn)中是一種經(jīng)常被用到的高效催化劑，其在可再生能源合成中發(fā)揮著巨大的促進(jìn)作用。現(xiàn)如今，酶類(lèi)已經(jīng)成為綠色化學(xué)在化學(xué)工程生物技術(shù)中的主要應(yīng)用方式，酶類(lèi)包括自然界中存在的酶和工業(yè)酶，酶類(lèi)催化劑相比于其他類(lèi)型的催化劑，其具有更為溫和的反應(yīng)條件，所合成的生成物要更為優(yōu)良，而且催化過(guò)程中所產(chǎn)生的污染物也較少，由此可見(jiàn)，綠色化學(xué)在生物技術(shù)上是具有非常理想的應(yīng)用效果的。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)化學(xué)工程的支持，但化學(xué)工程也對(duì)人類(lèi)的自然生態(tài)環(huán)境造成了巨大的污染與破壞，因此將綠色化學(xué)應(yīng)用于化學(xué)工程中，以此改善和避免環(huán)境污染態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程的節(jié)能減排目標(biāo)，已經(jīng)成為化學(xué)工程未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。相信在不久的將來(lái)，綠色化學(xué)在化學(xué)工程節(jié)能的應(yīng)用必將得到進(jìn)一步深入，將會(huì)有更多綠色、高效的綠色化學(xué)技術(shù)被應(yīng)用于化學(xué)工程之中，并研發(fā)出越來(lái)越多的環(huán)境友好型產(chǎn)品，從而在確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不會(huì)受到影響的同時(shí)，有效保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境。