化學工程與工藝中應用綠色化學技術的研究

張薈薈

化學工程與工藝中應用綠色化學技術的研究

張薈薈

（江蘇藍豐生物化工股份有限公司，江蘇 徐州 221400）

隨著社會的不斷發展和進步，在現階段的化學工程與工藝生產中，越來越多地使用了綠色形式的化學生產技術。一方面是減少化學工程與工藝生產對環境造成的嚴重破壞，另一方面是可持續發展理念。因此，這兩方面的原因造就了現階段綠色化學的極大應用和普及。在現代社會中人們對于保護環境的意識越來越強烈，促使了綠色化學技術在化學工程與工藝當中的應用。對化學工程與工藝中應用綠色化學技術進行研究，對于我國化學事業的發展至關重要。

化學工程；工藝；應用綠色化學技術；研究分析

1 化學工程與工藝以及綠色化學技術

1.1 化學工程與工藝

化學工程與工藝指在化工行業或者需要進行化學生產的行業中，在生產環節使用化學技術以實現生產目標。這當中涵蓋了食品加工、塑料制造和生產、生物工程等行業。盡管在這些行業的生產當中化學作用和物理作用幾乎是同時產生、共同作用的，但根本的還是依靠化學技術作為主要的生產保障。所以在這種情況下，做好化學工程與工藝的技術創新和理念發展，對于社會的整體發展將至關重要，并且這也是化學工程與工藝生產的大體發展趨勢。

1.2 綠色化學技術

綠色化學技術的出現是為了降低化學工程與工藝生產中造成的環境破壞，從而提升化學生產效率，同時在化學生產過程中體現出可持續發展理念。從化學工程與工藝生產造成的環境污染方面進行考慮，現階段的環境保護力度與可持續發展理念不斷深入，使綠色化學技術成為化學生產的唯一途徑，所以，減少化學工程與工藝生產當中產生的廢棄物數量，是綠色化學技術追求的具體目標。

1.2.1 綠色化學原料的使用

在傳統的化學工程與工藝生產當中應用綠色化學技術，關鍵的問題在于解決化學生產過程所使用的有害物質，即化學原料的使用。因此將綠色化學原料進行使用，是體現綠色化學技術保護環境的重要一點。這當中，能夠實現無害化的化學生產過程，從根本上解決傳統化學工程與工藝生產當中造成的環境污染和有害物質產生。

1.2.2 使用綠色化學催化劑

催化劑的使用是為了加速化學工程與工藝生產的速度。但在傳統化學工程與工藝中使用的催化劑多數都會對環境造成破壞和污染，并且還會造成資源的浪費，進一步加重了對環境的破壞。因此綠色化學技術旨在化學生產當中能夠產生較少的有害物質，或者對環境的破壞和污染程度降到最低。這對于化學工程與工藝的發展至關重要，并且對于社會的發展和環境的保護也意義重大。所以綠色化學催化劑的使用能夠進一步實現化學生產的無害化和綠色化。

2 綠色化學技術的開發和研究

對于綠色化學生產技術的使用，不僅會降低傳統化學工程與工藝生產中對環境造成的破壞和污染，并且還會進一步提升化學生產的技術水平。因此對于綠色化學技術的開發和研究應該加快進程，提高開發和研究效率，使綠色化學技術能夠盡快完全取代傳統化學生產技術，從而為保護環境、減少環境污染、推動社會可持續發展做出基本貢獻。

2.1 化工原材料選用

當前的化學工程與工藝生產企業在使用綠色化學技術進行生產的過程中，通過對化學生產原材料的研究，了解到實際的生產過程與化學生產工藝之間存在著必要的聯系，并且對于綠色的生產技術能夠對環境產生更小破壞和污染的現象也很明確。因此在化學工程與工藝生產的相關企業當中，如果選用清潔能力較高、獲取過程復雜的原材料，勢必會造成產品的成本增加，這就會使化學企業相關產品在銷售的過程中提高售價，明顯不利于化工行業的發展。所以企業在選用生產原材料時，要保證其符合社會可持續發展理念，同時也要符合企業自身的可持續發展形式。企業應該摒棄傳統形式的生產過程，選擇無毒、無害的原材料進行生產，并且在實際的生產過程中，應該實現生產過程的污染零排放。現階段中國化工行業在部分生產過程中，選用的原材料基本包含樹木、秸稈等天然植物纖維，結合綠色化學生產技術，能夠生產出醇等化工原料，還能夠利用生物技術生產出氫氣和其他氣體。

2.2 化工催化劑的選用

化學工程與工藝中必須要使用的催化劑，不僅能夠提升化學工程與工藝的生產效率，更能簡化生產過程，從而節省生產成本。但在使用的多數催化劑中，都會不同程度對環境造成破壞和污染，并且有毒物質還會在生產過程當中不斷排放。所以現階段綠色化學技術的開發和研究中，重點在對無害化催化劑的研究。研究的主要目的是在滿足化學工程與工藝生產的效率同時，降低污染物對環境的破壞。因此在選用催化劑時，要選用污染能力相對較低的催化劑，以此推動化學技術向著綠色化方向發展。

2.3 化工生產過程

在綠色化學生產技術的開發和研究中，應該最大限度提升化學生產過程的選擇性，以此使化學生成物的提取能夠實現高效、便捷和快速，并且在對環境造成的污染和破壞方面，程度能夠降到最低。與此同時，能夠降低化工生產過程的成本投入，從而提升化工生產過程的整體效率。例如在石油化工生產行業當中，會選用烴類選擇性氧化物，于是在化工生產過程中會出現氧化反應，容易對生成物產生較大的破壞和影響。所以在化工生產過程中，應盡可能避免出現破壞生成物的現象，從而提升綠色化學生產工藝的技術水平，減少對環境的破壞和污染。

3 化學工程與工藝中應用綠色化學技術的具體措施

隨著社會科學技術的發展和進步，加之人們對保護環境意識的增強，尤其在化工生產環境當中，生產過程造成的環境破壞和產生的環境污染物，越來越被人們所重視，從而綠色化學技術被逐漸應用到化學工程與工藝當中。傳統形式的化工生產已經被綠色化學技術逐漸取代。所謂的綠色化學技術，指在化學生產過程中使用的催化劑、原材料等，所提取的化學合成物以及廢棄物，能夠對環境產生更少的破壞，或者采用新型的化工生產工藝，降低生產過程中產生的污染物，保障化工生產效率的同時，推動社會可持續發展。

3.1 綠色生物技術的應用

在化工生產環節當中使用的催化劑等，會不同程度對環境造成破壞。隨著綠色生物技術的進步，借助細胞、分子等微生物的生態特性，能夠產生較強的催化效果和高效的催化過程。例如化工生產當中對酶的使用，但是在傳統化學工程與工藝的生產中使用的工業酶，會對環境造成很大的破壞和影響，所以在綠色化學技術的推動下，倡導使用生物酶代替工業酶。生物酶本身具有的安全、溫和以及環保等特點，在降低化工生產對環境造成污染和破壞的同時，保障化工生產效率。因此在生物酶等綠色催化劑的使用當中，實現了綠色化學技術的實際應用。

3.2 綠色清潔化學技術

為了降低化學工程與工藝生產當中產生的廢棄物和污染物對環境造成的破壞，應該積極利用綠色清潔化學技術。其實際的應用能夠將化工生產過程中產生的污染物控制在可接受的范圍內，可保護環境，降低污染物對環境產生的破壞和影響。比如現階段化工行業進行的海水淡化處理，就是利用清潔化學技術將海水進行淡化，從而供社會使用。在海水淡化和使用的整個過程中，對于環境的破壞和影響很小，并且海水淡化轉換時還會產生一定量的氫氧化鎂，這種物質也屬于清潔類型的化學材料，如果進一步對其進行加工和使用，也能夠進一步擴大綠色化學技術的實際應用范圍。

3.3 化工生產工藝環節的綠色技術應用

3.3.1 化工生產供熱系統改進

在化學工程與工藝的生產當中，傳統形式的供熱系統改進是將單線的供熱系統進行重新調整，滿足不同設備之間的供熱需求，而避免單線供熱造成的設備間供熱需求不一致，而產生能源浪費的現象。在這當中，主要是利用聯合形式的供熱系統對設備進行供熱，從而在滿足不同設備的供熱需求同時，保證能源的充分利用。

3.3.2 變頻電動機的應用

在化學工程與工藝的生產過程中，使用的多數是固定頻率的電動機，這就使得化工生產容易產生過多的電能消耗。所以體現在變頻電動機應用方面的綠色化學生產技術就是采用變頻電動機對化工生產提供動力保障，以此可以使生產環節當中所需不同程度的動力都能夠得到滿足，而不是一律固定頻率動力供給。

3.3.3 化工生產廢棄物的再利用

在化學工程與工藝的生產過程中，會產生較多的廢棄物，盡管在利用綠色化學生產技術之后，廢棄物的數量減少、對環境破壞的程度得到緩解，但實際存在的少量廢棄物還能夠對環境產生威脅。所以化工生產的廢棄物再利用，對于化工生產和技術進步至關重要。應該對其中產生的廢棄物進行回收和再利用，這樣做不僅能夠提高化工材料的利用效率，并且能夠進一步實現保護環境的目的。

4 總結

總而言之，在化學工程與工藝生產當中應用綠色化學技術，是現階段社會可持續發展理念的必經之路，也是提升化工行業生產效率和生產質量的關鍵。并與此同時實現節能減排的重要目標，推動中國社會化工行業向著更高技術水平的方向發展。

［1］王強.化學工程與工藝中應用綠色化學技術的研究［J］.科技資訊，2018，16（4）：103-104.

［2］倪倩.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用［J］.當代化工研究，2017（9）：10-11.

TQ02

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.067

2095－6835（2019）13－0153－02

張薈薈（1985—），男，江蘇新沂人，本科，助理工程師，從事生產工藝管理工作。

〔編輯：嚴麗琴〕