化學工程工藝中綠色化工技術的應用

王一格

（鶴壁汽車工程職業學院，河南鶴壁 458000）

綠色化工技術，就是通過改善已有的化學技術，以及通過對化學理論的使用與工程技術應用減少化工原料與溶劑等污染環境的物質，從而達到零排放的目的，降低對人和環境的危害，構建良好的生態環境。因此，本文主要分析了綠色化工技術的應用。

1 綠色化工技術與化學工程工藝的概念

1.1 綠色化工技術的概念

綠色化工技術通俗來說就是借助已應用的一些化工技術進行升級改造，且通過科學手段（如改良化學反應的條件、方式等）減少化學工業生產中廢棄物的產生，減少污染物的排放，防止對生態環境造成破環，從而達到建設環境友好型社會的目標。

1.2 化學工程工藝的概念

化學工程工藝包括能源、材料的生產和冶煉等內容，在化工、汽車、機電煉油、煤轉化、天然氣轉化、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等領域有著廣泛的應用。它指的是在完整的工藝流程中，要特別遵循相關的化學理論和原理，并且要體現出一定的工業特色，將原理和工業實現有機的結合。如何在其原理的基礎上把環保理論進一步結合進去，成為推動社會不斷發展的動力，這是目前階段化學工程工藝所面臨的巨大挑戰。隨著社會的不斷進步和發展，人們生活水平不斷提高，人們對于居家理念變得更為關注。環保和安全成為普遍的追求，環保問題也成為人們日常所關注的重點問題。化學工程工藝的應用范圍較為廣泛，涉及到大量的化學理論體系，近些年來，與新型環保理念結合緊密，在綠色環保理念下引領的化學工程工藝也帶來了不可估量的實用價值[1]。

2 化學工程與工藝中綠色化工技術的開拓創新

2.1 提高化學反應的選擇性

在綠色化工技術詳細研發工程中，應將化學反應作為首要選擇。提升化學反應的選擇性，能夠使得化工產業事半功倍，且能夠提取出雜質含量較少、產率較高的生成物；與此同時，還可大大降低化學工業生產成本，提高資源利用率，提高化工企業的經濟效益；一定條件下，也可減少環境污染物的排放量。以石油為例，選擇利用化學反應中很容易產生氧化的烴類選擇性氧化物，其反應生成的生成物具有對環境污染程度加劇的危害。基于此類問題，應深化化學反應選擇性，對損害的污染物生成的反應加以防范，實現化學工程中的綠色生產，以及減少對環境造成的威脅。

2.2 合理選擇化學原料

化學原料是化學工程生產的基礎，隨著綠色化工科學技術的持續發展，對于環境污染的治理根本應從化學反應的源頭做起，在源頭阻止化工污染。因此合理選擇化學原料顯得極為重要。在對原材料選擇的同時，應注意選擇沒有毒害的物質及催化劑等，在源頭控制化學污染問題的出現。以無害的樹木等自然野生植物纖維、麥秸、稻草等農業廢棄物作為原料加工成的酸、醇等化工原料就是近期常見的天然無公害產物。

3 綠色化工技術在化學工程中的應用及分析

3.1 生物技術

生物技術是應用生物學、化學和工程學的基本原理，依靠生物催化劑的作用將物料進行深度加工，以生產有用物質或者是為社會服務的一門多學科綜合性的科學技術。當前生物技術的最大特點就是能充分利用各種自然資源、節省能源、減少污染；易于實現清潔生產，而且可以實現一般化工技術難以制備的產品。生物技術是以基因工程為主導，細胞工程為基礎，酶工程為條件來實現應用的過程，微生物發酵工程是生物技術的應用關鍵。

3.2 催化技術

催化劑是化學工藝的基礎，是許多化學工藝可以實現工業應用的關鍵，目前許多的化工產品的生產一般都采用了催化反應技術。傳統化學工藝所選用的催化劑受制于成本等因素，在反應過程中會導致更多的廢棄物產生。現如今的綠色催化劑是綠色化學技術的主要應用之一，盡管使用成本會更高，但是不會產生過多的廢棄物，從而降低了反應的污染程度。目前應用的催化技術有采用安全的固體催化劑如分子篩、雜多酸等，替代有害的液體催化劑（如氫氟酸、硝酸、硫酸），簡稱工藝過程，為了達到減少廢水、廢氣、廢渣的排放量的目的，合成化學中采用擇型的大孔分子篩作為催化劑，在固定和移動能源中采用催化燃燒法，作為無污染動力等。

3.3 清潔生產技術

清潔生產技術是綠色生產技術中的重要組成部分。清潔生產技術就是指在化學生產中沒有污染、沒有毒害、沒有廢棄物排放的綠色化工技術，包括鼓舌熱加工技術、綠色催化劑技術等。此技術的應用對降低廢棄物的排放，降低對環境的污染起到了積極作用。例如，利用海水淡化技術，通過對海水進行淡化處理，不但提供了淡水資源，并且，這一技術沒有對環境造成污染，符合環保理念。此外，海水淡化處理過程中也會有氫氧化鎂等物質生成，對其的提取成本低廉，工藝操作簡單，很少產生二次污染現象。因此，此技術的應用及發展前景十分廣闊。

3.4 生產環境友好型產品

隨著環境污染問題日益嚴重，以至于影響到了各行業的運行與發展，因此，生產環境友好型產品，構建環境友好型社會迫在眉睫。所謂環境友好型產品，就是指產品從始至終都會對環境友好的產品，簡言之，就是從產品被生產出來到被使用再到被作為垃圾處理，都不會對環境造成污染的產品。這是其最重要的原因所在。比如，現在社會中汽車普遍存在于大街小巷之中，與此同時，伴隨著它的還有汽油。但是，汽油燃燒后能夠產生有害氣體，對環境造成了污染，也對人類健康造成了威脅。所以，利用綠色化工技術研發出環保型汽油或新型燃料已經刻不容緩。再比如，塑料為我們的生活帶來了許多便利，但是由于其無法得到有效充分的分解，從而造成的環境污染問題是我們難以想象的。于是，就需要利用綠色化工技術研發新材料來替換塑料。采用綠色化工技術生產環境友好型產品，不但可以解決上述問題，還可滲透到每一項環境污染問題，改善過去已污染的環境。

3.5 電化學合成技術

電化學合成技術是在電化學反應器（習慣稱為電解池或電解槽）內進行以電子轉移為主的合成有機化合物的清潔生產技術，電化學綠色有機合成是指采用無毒、無害的原料、催化劑和溶劑，選擇具有高選擇性的催化劑，不生產或少生產副產品的對環境友好的反應進行合成，其目的是通過新的合成反應和方法，開發制備單位產品產污系數低，資源和能源消耗少的先進合成方法和技術，從合成反應入手，從根本上消除或減少環境污染，是綠色化工技術的重要組成部分。隨著經濟及化工行業的迅猛發展，電化學合成技術將會在人類生活中發揮更大的功效[2]。

4 結束語

我國綠色化工技術的應用，為我國化學工程與工藝質量的提升奠定了堅實的基礎。在今后的化學工程與工藝生產中，還應繼續加大對綠色化工技術的研發，促進綠色化工產業的發展，響應我國生態文明建設的號召，建設綠色生態化中國。