綠色化工技術在化學工程與工藝中的運用

賈秀紅

（沈陽理工大學，遼寧沈陽 110159）

化工生產加工過程中經常伴隨的問題就是高污染和高能耗的問題，這也是阻礙化工行業可持續發展的重要因素。現在人們對于綠色環保理念越來越重視，因此為了能夠解決化學工程和工藝生產過程中的污染問題，就要從化工技術的突破入手，研究全新的化工生產技術和材料，讓技術和材料能夠符合綠色環保的要求，同時對于各種化學試劑的使用也要滿足環保相關的規定，對化學試劑的配方和成分進行重新的設計規劃，從而能夠逐漸減少導致化工生產工藝中出現的高污染和有毒物質成分，采用更加清潔、環保、綠色的材料加以替代，優化化工生產的程序，滿足化工生產的需要。

1 化學工程工藝與綠色化工簡介

1.1 化學工程工藝

化學工程工藝通常都是應用在工業制造上，涵蓋了各種各樣的行業，包括化學工業產品生產、冶金工程、制藥工程和生物化工等，在這些領域和行業中都會應用到化學工程工藝相關的技術，而制藥、冶金和化工是污染比較嚴重的行業。因此我國每年的化工生產制造對環境的污染越來越嚴重。近年來綠色環保的概念深入人心，我國對于現代化學工業生產制造業中新技術的運用也越來越重視，尤其是在化學工程工藝中提倡節能減排，采用新的環保技術來實現化工企業生產工藝的進步。通過對化學工程工藝進行數據分析，對采用的新型綠色環保技術進行總結，從而促進了化學工業環保技術不斷向前進步[1]。

1.2 綠化化工技術

綠色化工技術是相比傳統的化工技術而言的，它是在傳統化工制造工藝的基礎上，針對原有化工技術中存在的一些高污染、高排放、高能耗以及在化工生產中污染源添加的環節進行的技術改進和更換。通過采用當代先進的高效技術手段，對于化工技術進行改進，從而能夠徹底減少化工產品生產中存在的環境污染問題，極大限度地減少環境污染物的排放，讓化學工業制造生產真正實現綠色化和生態化，為社會的可持續發展奠定良好的基礎。

2 化學工程和工藝中采用的綠色環保技術要求

2.1 科學規范的使用化工原材料

要想能夠讓綠色化工技術在化學工程和工藝中得到廣泛的應用，避免在化工生產過程中產生一些污染物，需要在化工產業生產中選擇綠色環保相關的材料，采用綠色環保的化工材料應用到化學工程和工藝當中能夠從源頭上切斷污染源，同時也能夠保證在化工生產后續的環節中實現綠色無污染的生產。因此采用綠色化工技術最主要的前提就是要選擇綠色環保的原材料，這也是實現化學工程工藝綠色化生產的前提。綠色化工材料的使用能夠避免化學工業生產中產生的環境污染問題，從而能夠更好地保護生態環境，讓綠色化工技術得到更好的發展。因此作為化工企業生產來說，要嚴格控制化工使用的原材料，不能因為貪圖便宜而采用劣質的原材料導致對于周圍環境和人民身體健康造成的不利影響。相關的監管部門一定要切實負起責任，對化工企業的原材料使用進行監管，督促化工生產依照綠化環保技術來進行，對于化工生產最終的產品也要嚴格把關，避免不合格的或者殘次品流入到市場并最終進入消費者手中[2]。

2.2 充分利用化學催化劑提升化工工藝效果

為了能夠提升化學工程和工藝技術，在化工生產中要充分利用催化劑來加強化工產品生產中的催化作用。在化學工程工藝中進行的化學反應使用催化劑能夠明顯地提升化學熱分子的促進作用，從而能夠提升化學工程和工藝生產的效率，促進綠色化工技術在化學工程和工藝中的應用。比如在石油化工生產領域經常采用烴類氧化物作為化工生產的氧化劑，能夠讓化學氧化反應更加快速，同時避免了氧化反應生成物對于周圍環境的影響。因此在化學工程和工藝中要提升化學反應的選擇性，減少對生成物反應的破壞，這樣就可以推動綠色生產高效穩定地運行，減少對環境的污染。

3 綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用

3.1 清潔生產技術

現在我國的清潔生產技術已經在不同領域得到了應用，采用清潔生產技術能夠減輕在化學工程和工藝生產中的污染物排放，盡可能地將污染排放控制在一個合理的范圍之內。清潔生產技術在海水淡化和冶金領域有著廣泛的應用。利用清潔生產技術進行海水淡化主要是在海水附近進行的清潔和化學反應，這種技術使用的材料主要是海水，可以在不破壞海洋環境的條件下，將海水進行反復的化學反應。利用這種技術研制出具有環保功能的化學材料，能夠將清潔生產技術應用到化學工程與工藝應用中。由于生態環境與人們的生活健康息息相關，而化學工程和工藝與良好的自然環境是密不可分的，現在隨著經濟社會的發展，環境污染問題越來越嚴重，因此要針對化學工程和工藝的特點，研發具有無污染的產品，從而能夠優化化工產品的生產流程[3]。

3.2 優化化工工藝生產流程

3.2.1 優化供熱體系

化工工程與工藝的運用通常與工業供熱是密不可分的，在絕大多數情況下，傳統的供熱方式都是單線供熱，采用的是一套完整的供熱設備為所有的生產線進行供熱，但是如果化工生產工廠存在較多的設備，單純地采用單線供熱不能保證所有設備順利地運行，同時單線供熱還會造成一些化工生產環節由于對熱量要求不是太高而造成的熱量浪費現象。因此，在化工工藝生產中需要根據每個制造環節的不同，對需要的熱量進行適當地改變，可以采用聯合加熱的方式對設備進行供熱，這樣就能夠確保需要供熱的設備提供足夠的熱量，不需要的設備就盡量減少供熱，最大限度地減少能源的消耗，節約化工生產的成本。

3.2.2 采用變頻電動機

在化學工程與工藝的運用過程中，絕大部分的生產設備都是利用電動機進行驅動。通常情況下，化工生產驅動采用的都是直流定頻發動機，這種發動機轉速雖然穩定，但是很容易浪費過多的電能，導致生產中的污染。因此可以考慮采用變頻電動機，根據化學工程與工藝生產的特點，通過對電動機的頻率進行轉化，能夠更好地適應不同的化學反應要求的電動機頻率，這樣可以盡可能地減少能量的損耗。

3.2.3 對化學廢棄物進行再利用

在化學工程與工藝生產的過程中，化工反應是必不可少的手段，但是由于在化工實驗中使用的種類比較繁多，同時受到很多條件的限制，導致很多化學反應都是不安全反應，這樣就會在化學反應之后留下很多的化學廢棄物，這些化學廢棄物如果不經過處理就排放出去，就會造成環境的污染。我國人口眾多，對于化學用品的需求量較大，因此化工產品廢棄物的排放量也較多，作為化工公司必須對這些廢棄物的殘值進行合理的利用，對于不同的廢棄物采取回收再利用的方式，從而能夠提升化學廢棄物的使用價值，減少原材料的消耗。對于一些沒有使用價值的化學廢棄物就要進行徹底的處理，從而減少廢棄物對于自然環境的影響。

3.3 化學生物技術的使用

在化學工程與工藝生產的過程中，生物技術屬于綠色化工技術的重要內容。在化工生產的過程中要加大對于一些微生物、細胞和酶的運用。比如生物酶在化工生產中由于其良好的轉移性、效率性和強大的催化能力讓化工生產工程和工藝水平得到了明顯的提升。將這些生物技術運用到綠色化工生產當中，能夠將一些可再生能源在實際的化工生產過程中轉化成有用的化工產品，同時將這些化工生物技術作為自然界中的催化劑，防止化學工業生產中產生大量廢物排放現象。由于生物技術使用過程中要求的化學反應條件不是十分苛刻，因此在化學行業生產中取得了良好的使用效果，同時也推動了化工行業向著專業化、生態化和綠色化的方向發展[4]。

4 結語

我國雖然經歷了長時間的高速發展，但是環境也遭到了破壞。現在日益嚴峻的環境問題已經嚴重地影響到了人們的生活，而化工生產中產生的高污染問題現在已經引起了全社會的共同關注，因此在化工生產和加工的過程中，就要從產品和技術本身去思考如何實現綠色環保。要針對目前化工產業戰略布局，同時結合環保理念對原有的化工產業生產戰略進行優化和改進，加大對于環保材料和環保生產技術的投入力度，從而能夠逐漸減少化工產品生產中對于環境的污染問題。