綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)的促進作用探究

歸麗麗 吳亞萍 李芬 屠雪英(桐昆集團股份有限公司，浙江 嘉興 314500)

0 引言

在信息技術(shù)的發(fā)展推動下，化學(xué)工業(yè)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一個能夠?qū)μ烊毁Y源進行有效利用以及具有龐大規(guī)模、跨越多個行業(yè)領(lǐng)域、產(chǎn)量較高的工業(yè)門類。化工工業(yè)的發(fā)展和人類的生活存在著較為密切的關(guān)系，在推動人類的生活質(zhì)量與水平不斷發(fā)展提升的同時，也會對人們的生活環(huán)境造成一定的影響。現(xiàn)階段我國的化學(xué)工業(yè)發(fā)展中，圍繞化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的環(huán)境污染與能源消耗問題進行深入研究，以推動化工行業(yè)的持續(xù)與快速發(fā)展，是有關(guān)領(lǐng)域研究和關(guān)注的重要問題。其中，綠色化學(xué)工業(yè)的概念理論就是在這一環(huán)境下產(chǎn)生的，并且隨著綠色化學(xué)工業(yè)概念在化工行業(yè)中應(yīng)用的不斷深化，逐漸促進了一些環(huán)境保護與資源可持續(xù)發(fā)展等先進理念在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，從而有效降低了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的原料成本與廢棄物排放影響，具有十分顯著的作用和成效。文章將通過對綠色化學(xué)工業(yè)的概念和內(nèi)涵分析，結(jié)合我國綠色化學(xué)工程與工藝的研究和開發(fā)現(xiàn)狀，對綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)中的促進作用進行研究，以供參考。

1 綠色化學(xué)工業(yè)的概念與內(nèi)涵

綠色化學(xué)也被稱為是環(huán)境無害化學(xué)，它是通過化學(xué)實現(xiàn)污染防止的一種學(xué)科，綠色化學(xué)的有關(guān)研究開展，是通過對一系列方法與原理的有效利用，實現(xiàn)化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計與制造、應(yīng)用中的有害物質(zhì)產(chǎn)生及其污染影響得到有效降低和去除，從而獲取更高化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計與制造、應(yīng)用的環(huán)境保護等綜合效益。其中，綠色化學(xué)中包含所有能夠有效降低對人類健康的負面影響的化學(xué)方法和技術(shù)，而以該方法和技術(shù)為基礎(chǔ)所開展欸點無害化工過程，即為綠色化學(xué)工業(yè)。

綠色化學(xué)工業(yè)在化工行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，具有以下較為突出的原則和特征。(1)在化工生產(chǎn)中，從反應(yīng)過程的源頭處對廢棄物或污染影響的產(chǎn)生進行減少與消除，并以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化工生產(chǎn)中廢棄物或污染產(chǎn)生后再進行凈化處理的模式；(2)化工產(chǎn)品設(shè)計中，注重對原材料的最大化利用；(3)對化工產(chǎn)品進行分析時，注重生產(chǎn)效率的同時，對原材料及產(chǎn)品的毒性降低控制也非常嚴(yán)格；(4)盡量減少對析出劑與溶劑等輔助物的使用，通過選擇無害產(chǎn)品對其在化工生產(chǎn)中的功能和作用進行替代；(5)對化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的不必要化學(xué)衍生物，需要進行盡量控制與避免；(6)盡量減少化工生產(chǎn)中的能量消耗以及環(huán)境污染影響；(7)化工生產(chǎn)中除對經(jīng)濟與技術(shù)等因素進行考慮外，還需要從生產(chǎn)材料的而可回收加工利用方面進行綜合分析；(8)對化工生產(chǎn)中的危險物品，在生產(chǎn)應(yīng)用前，需要先進行檢測與控制后再進行生產(chǎn)利用；(9)對化工生產(chǎn)中選擇使用的催化劑，應(yīng)符合化學(xué)計量的有關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

2 綠色化學(xué)工程與工藝的研究和開發(fā)現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中，化學(xué)工程與工藝對有毒污染情況的處理，表現(xiàn)較為滯后，多是在污染與廢棄物產(chǎn)生后再采取相應(yīng)的措施進行凈化處理，這種方式不僅不能實現(xiàn)化工生產(chǎn)污染與廢棄物的徹底清除，而且會導(dǎo)致其生產(chǎn)成本與時間增加，對化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展影響十分不利。針對這一情況，隨著人們對化學(xué)污染處理研究和認識的不斷提升，逐漸發(fā)現(xiàn)能夠利用化學(xué)方式實現(xiàn)化學(xué)污染控制，并且逐漸在實踐中推廣開來。其中，美國就在上世紀(jì)90年代開展了對綠色化學(xué)工業(yè)的有關(guān)研究，而除美國外，世界上其他的一些先進國家對綠色化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用也十分重視，并且在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中注重對無污染化學(xué)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效推動。

與世界各個國家相比，我國的化學(xué)工業(yè)發(fā)展中綠色化學(xué)工業(yè)的研究與發(fā)展也十分重視，不僅在上世紀(jì)90年代中期確定了與綠色化學(xué)工業(yè)有關(guān)的研究課題，而且還積極召開了與綠色化學(xué)工業(yè)有關(guān)的研討會議，為綠色化學(xué)工業(yè)的研究及有關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了非常積極的推動作用。首先，在對綠色能源的應(yīng)用和研究方面，根據(jù)化工生產(chǎn)中化學(xué)原材料對其生產(chǎn)過程與工藝均存在一定的影響這一情況，的而綠色化學(xué)工業(yè)發(fā)展中注重采用無毒害原材料，從化學(xué)工程與工藝的源頭除對其廢棄物與污染的產(chǎn)生進行防止，與傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中污染與廢棄物產(chǎn)生后再處理方式存在較大的區(qū)別，因此，在開展綠色化學(xué)工業(yè)的有關(guān)研究中，通過對化工原材料是否為可再生原料作為研究重點，通過對與自然物質(zhì)相類似的可再生、無污染化工原材料選擇，以作為推動綠色化學(xué)工業(yè)研究與發(fā)展的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)之一。其次，對化學(xué)反應(yīng)的選擇性進行改善和提升方面，由于化學(xué)反應(yīng)作為化工生產(chǎn)的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)之一，通過化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)原料向化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換，因此，通過對化學(xué)反應(yīng)途徑的合理選擇，能夠促進化工生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量和效率提升。需要注意的是，化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)的影響因素包含反應(yīng)過程中的溫度以及反應(yīng)條件、時間等，因此，在對化學(xué)反應(yīng)途徑的選擇性進行改善與提高研究中，就可以從上述因素層面開展相應(yīng)的研究和分析，以達到相應(yīng)的綠色化學(xué)工業(yè)研究目的。

3 綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)的促進作用

結(jié)合上述對綠色化學(xué)工業(yè)以及綠色化學(xué)工程與工藝研究現(xiàn)狀分析，在進行綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)發(fā)展的促進作用分析中，可以從以下幾個化學(xué)工程與工藝技術(shù)層面，對其進行分析論述。

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)及其對化學(xué)工業(yè)的促進作用

清潔生產(chǎn)技術(shù)作為綠色化學(xué)工程與工藝中的一種技術(shù)形式，是指通過不斷的改進設(shè)計或者是使用清潔性的能源與原料、對化工生產(chǎn)的管理進行改善、采用先進工藝技術(shù)與設(shè)備、加強綜合利用等方法，從化工生產(chǎn)的源頭處對其能源消耗以及污染影響進行減少和消除，從而達到相應(yīng)的綠色化學(xué)工程與工藝應(yīng)用目的。其中，綠色化學(xué)工程與工藝?yán)砟钕碌那鍧嵣a(chǎn)技術(shù)應(yīng)用中，通過上述各項方法和措施，不僅能夠提高化工生產(chǎn)中的資源利用率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)化工生產(chǎn)與服務(wù)、產(chǎn)品使用等過程中污染廢棄物產(chǎn)生和排放影響，從而減少化工生產(chǎn)以及化學(xué)工業(yè)發(fā)展對人類健康以及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的危害影響。由此可見，化工生產(chǎn)過程中，以清潔生產(chǎn)技術(shù)為代表的綠色化學(xué)工程以及工藝對化學(xué)工業(yè)發(fā)展具有十分積極的促進作用。此外，化工生產(chǎn)中，對清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，一般是將其作為化工生產(chǎn)的脫硝與脫硫技術(shù)重要組成進行生產(chǎn)應(yīng)用，并且該技術(shù)在其他化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)及領(lǐng)域中也有一定的應(yīng)用和發(fā)展，值得進行關(guān)注。

3.2 生物技術(shù)及其對化學(xué)工業(yè)的促進作用

生物技術(shù)作為綠色化學(xué)工程與工藝的典型技術(shù)之一，它在化工生產(chǎn)中應(yīng)用是通過對酶反應(yīng)作用的利用，來實現(xiàn)化學(xué)產(chǎn)品的有效合成，即利用微生物發(fā)酵方式進行相應(yīng)的有機化合物生成，或者是利用微生物處理技術(shù)對化工生產(chǎn)中的工業(yè)廢水與廢棄物進行有效處理，該技術(shù)在化工行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，對化學(xué)工業(yè)的研究與發(fā)展有著十分積極的促進作用。其中，現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程中，生物技術(shù)利用是以實現(xiàn)化工生產(chǎn)中所需的具有更多種類與更高活性、選擇性的酶研制，作為研究和發(fā)展的重點，因此，它在促進現(xiàn)代化工生產(chǎn)工藝優(yōu)化與技術(shù)水平提升等方面，都具有十分積極的作用。

3.3 環(huán)境友好型化學(xué)品及其對化學(xué)工業(yè)的促進作用

以綠色化學(xué)工程與工藝為基礎(chǔ)的環(huán)境友好型化學(xué)品的生產(chǎn)及其在各行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，不僅能夠促使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)與人類生活需求相符合的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)，并且其化學(xué)產(chǎn)品的環(huán)境友好特征，也能夠在社會經(jīng)濟與自然環(huán)境的和諧發(fā)展中起到良好的推動作用，從而對化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及化學(xué)工業(yè)不斷研究創(chuàng)新提供良好的支持，具有十分積極的促進作用。比如，作為新一代的環(huán)保制冷劑—FIC-1311(含雜原子N、Si的三氟碘甲烷)，具有不對臭氧層產(chǎn)生損耗、溫室效應(yīng)較小等特征，對環(huán)境的破壞影響相對較低，能夠?qū)鹘y(tǒng)的制冷劑氟利昂形成替代利用，其在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展中就具有十分積極的促進作用。

4 結(jié)語

總之，對綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)中的促進作用進行研究，有利于促進化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中合理引進與采用綠色化學(xué)工程及工藝的技術(shù)、理念，從而有效降低化工行業(yè)生產(chǎn)的原料成本，減少其能源消耗與各種污染、廢棄物排放，推動化工行業(yè)的綠色與可持續(xù)發(fā)展，具有十分積極的作用和意義。