綠色化工技術在化學工程工藝中的作用研究

摘 要：本文圍繞綠色化工技術的基本概括、綠色化工技術的開發、綠色化工技術在化學工程工藝中的作用三個方面展開討論，對綠色化工技術在化學工程工藝中的運用進行了研究，同時提出了自己的一些建議，希望能夠對今后我國化學工程工藝領域的綠色發展提供一些理論借鑒。

關鍵詞：綠色化工技術;化學工程工藝;可持續發展

1 綠色化工技術的基本概括

所謂綠色化工技術，主要是指對現有的化工技術、化工方法進行有效改良，對化學原理進行有效利用并運用工程技術來最大程度降低化工生產中有害原材料、催化劑、溶劑、化學廢物的產生，從而實現化工生產的零污染目標，使化工生產對人類生命健康以及自然生態環境的威脅降到最低，構建和諧、友好的自然生態環境。摒棄以往不科學的“資源--廢物”排放流動模式，通過“資源--產品--再生資源”的全新循環模式進行替代。對綠色化工技術進行有效運用，在此基礎上創新環保產品以及工藝，實現清潔生產，使三廢排放量降低的目標進一步達成。綠色化工技術在化學工程工藝領域乃至各個領域中的應用都越來越廣泛，而隨著人們環保意識的不斷上升，綠色化工技術的研究以及應用將會持續發展下去，成為人類確保經濟發展與環境保護和諧共存的重要手段。

2 綠色化工技術的開發

2.1 綠色化工技術中無毒原材料的選擇

在化工技術以及工藝的發展過程中，必須盡可能選擇一些無毒無害的原材料、溶劑、催化劑作為化工生產的材料，在化工產品生產的過程中也應盡可能確保零污染以及零排放目標的達成，始終堅持清潔生產以及清潔加工的原則，使化學污染的問題得到全面預防和遏制，為生態環境貢獻出一份力量。在這幾年當中，有一些較普遍的無害化工原材料逐漸進入了人們的視野當中，并投入開發應用，其中最常見的有野生植物、農作物等。例如，對蘆葦、樹木等一些純天然的野生植物纖維和稻草、麥稈以及蔗渣等農副產品的廢棄物進行進一步加工處理而提煉成為糠醛、醇、酮、酸等化工領域的常見原材料。除此之外，還可以對生物氣體進行利用，生產出氫氣，這些都是綠色化工技術中有關原材料選擇的典型案例。在綠色化工技術原材料選擇方面，應該盡可能使用自然界中一些無毒無害的物質來替代原有的有毒物質，從而實現綠色化工生產目的，因此原材料的選擇是綠色化工技術在化學工程工藝應用中的基礎步驟，必須認真做好。

2.2 綠色化工技術中無毒催化劑的選擇

僅僅通過無毒原材料的控制是無法實現綠色化工生產的，除了控制好作為源頭的原材料，催化劑的選擇也是十分關鍵的步驟。在絕大多數的化工生產當中，都必須使用催化劑來加快反應速度，可以說催化劑是化工生產過程中的必需材料，且使用量較大，倘若能從催化劑入手改進化學工程技術，實現綠色化工生產，那將會實現更好的效果。但是在綠色化工技術的實際開發過程當中，烷基化固相催化劑是一種無毒無害的催化劑，無論是在國內領域還是在國外領域，它都始終作為研究重點。我國南京大學徐國際通過對環境友好性綠色化合成過程的利用，將烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑，在沒有使用溶劑的情況下，直接對1，3一二羰基化合物進行烷基化反應，通過這種方法進行操作具有十分簡單的步驟，此外最大的優勢在于可確保催化體系的循環運用，實驗證明，該循環體系在達到四次循環后，其收率始終可以達到百84%以上。

3 綠色化工技術在化學工程工藝中的作用

3.1 清潔生產技術在化學工程工藝中的運用

所謂清潔生產技術，具體所指的就是一種不存在任何毒害和污染，且能夠達到零廢物排放標準的綠色化工技術，目前行業中使用較廣泛且較普遍的清潔生產技術有三種，分別為輻射熱加工技術，綠色催化技術，臨界流體技術。這三種技術在很多行業都得到了較好的應用，其中，冶金工業、印染工業、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化對這些技術的運用也是十分熟練的。除此之外，還有一些技術也是通過清潔生產技術來實現，其中最為典型的是脫硝脫硫技術、垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能太陽 能等自然能發電技術等，這些技術都或多或少地對清潔生產理念進行了涵蓋。例如，對海水淡化技術進行運用，對于我國當前淡水匱乏問題具有很好的改善作用，在淡水淡化技術當中，有效運用了化學方法實現了鹽和海水的分離，此外在海水淡化的整個處理過程當中不會排放出任何危害環境的有毒有害物質，具有十分高的環保等級，因此不會對生態環境帶來任何影響，是值得推廣的運用的。另外，在對海水進行淡化預處理時會產生一種叫做氫氧化鎂的物質，這種物質可以作為有效的情節化工產品進行使用，具有成本低的優勢，且工藝不繁瑣，也不會出現二次污染，因此氫氧化鎂的發展前景是十分樂觀的，可以在不同領域中得到推廣。

3.2 生物技術在化學工程工藝中的運用

所謂生物技術，該領域所涵蓋的技術種類是相當廣泛的，不僅包括了細胞、基因技術，同時也包含了微生物以及酶技術，它的運用主要體現在兩個方面，分別是化學仿生學領域以及生物化工領域。生物酶是一種催化劑，它可以在生物體內產生催化作用，且具有效率高、轉移性好的重要優勢，能夠運用在不同種類的生物化工合成過程當中，效果非常好。除此之外，在該領域當中，還有一些運用較多且效果較好的生物技術，其中化學仿生學中的膜化學技術就是如此。近幾年，一些新的技術也在逐漸被發現，將生物技術運用在綠色化工技術當中，還可以通過再生資源來實現化學品的合成。最早時期，化學品是通過動物體內的有機化合物原理合成的，隨著技術的不斷發展，人們開始通過石油以及煤炭作為替代來進行化工生產，使其成為化工生產的重要原材料。例如，在綠色化學工程與工藝當中，通常會使用自然界當中存在的酶來取代丙烯腈催化合成丙烯酰胺，通過這種方式來制作丙烯酰胺是一種非常好的方式，不僅可以有效降低能源消耗，更重要的是可以在真正意義上實現污染物的零產生和零排放，具有非常高的環保性。通過上面的介紹我們可以很容易發現，工業酶的使用不再是主流，對大自然中自然存在的酶進行開發利用，將其替代工業沒以及其他常用的化學催化劑，是綠色化工技術在化學工程工藝中運用的一大有效突破。

3.3 生產環境友好型產品在化學工程工藝中的運用

這里所說的生產環境友好型產品，對于大家來說應該是不太陌生的，顧名思義，環境友好型產品具體是指在產品整個生命周期內污染性較低的產品，對環境較為友好的產品，同時也可以將其稱為環境無公害產品以及環境低公害產品。它所涵蓋的種類十分廣泛，包含毒性較低的涂料、節水設備、節能設備、生態紡織物、污染性較低的建筑裝飾材料、能夠降解的塑料包裝材料、污染物排放量較低的汽車、污染物排放量較低的摩托車、綠色有機食品等。在上述任何領域的產品生產的過程中，都需要運用到綠色化工技術，對綠色化工技術進行有效運用，不僅能夠提高生產效率，還可以降低原材料和能源的消耗，降低生產成本，節約資源，更重要的是可以降低污染物的產生，從真正意義上實現綠色化工生產。

4 結束語

綜上所述，傳統的化工行業是人類物質豐富的基礎，它為人們的生活增添的不少色彩，然而化工產品生產過程中所產生的有毒有害物質也是不可小視的，使人們賴以生存的家園被破壞的速度逐漸加快。當前，對著人們生活水平的提升以及環保意識的改變，我國對于綠色化工的推行力度逐漸加大，并將其納入了我國實現持續穩定發展的重要國策當中，由此可見綠色化工技術在整個化工領域以及環保領域當中所扮演的角色有多么重要。對綠色化工技術進行開發和應用，能夠使化工產品生產加工過程中對社會以及環境造成度量影響降到最低，從而使綠色環保的理念得到真正的推行，并實現綠色化工的最終目的。總而言之，綠色化工技術在化學工程工藝中的應用，是將來我國化工生產領域中的重要課題。

參考文獻：

[1]文應來.綠色化學工業技術在化學工程與工藝中的應用[J].化工設計通訊，2020，46（08）：122-123.

[2]姚崇.探索綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用[J].化工管理，2020（23）：173-174.

作者簡介：

劉克強（1981- ），男，漢族，山東青島人，本科，中級工程師，研究方向：化工工藝。