化學工程節能中綠色化學工程工藝的促進作用

劉興魯，劉磊(濟南實華工程咨詢有限公司，山東 濟南 250000)

0 引言

化工生產過程中會產生一些有毒有害物質，對環境造成嚴重危害，而解決這一問題正是綠色化學工程工藝的基本理念，雖然我國如今已經提出了這一設想，但是仍然需要對相關技術工藝進行優化和改進，才能達到最佳的降低有毒有害化學物質產生的目的。隨著近些年來人們生活水平的提升，人們也逐漸意識到了環境保護的重要性，更加提倡綠色節能的生活理念，而綠色化學工程工藝正是貫徹這一理念的生產方式，可以通過在化工生產過程中采取有效化學手段，達到綠色生產目的。

1 綠色化學工程工藝概述

綠色化學工程工藝又叫作環境無害化學，是一種利用化學反應來避免化工生產過程造成環境污染的學科。綠色化學工程工藝主要研究的內容就是利用化學原理、采取化學手段降低甚至完全去除化工產品設計、生產過程中產生的有毒有害物質，從而保障化工生產全過程的綠色環保性，降低化工生產對環境、對人們身體健康造成的傷害，正是因為可以讓化工生產反應過程實現無害化，所以被稱之為綠色化學工程工藝。在世界范圍內應用綠色化學工程工藝后取得了比較理想的效果，主要體現在可以從根本上治理化工污染問題，避免了污染物的產生，而非在發生污染之后進行的凈化處理措施[1]。通過綠色化學工程工藝實現的化工產品設計生產，可以實現材料和能源利用率的最大化，避免了對不可再生資源的浪費。

2 綠色化學工程工藝的開發

2.1 對綠色化工原料的使用

對綠色化工原料的合理使用是綠色化學工程工藝重要一環。在化學工程生產期間，需要使用大量化工原料，不僅對化工原料的質量有一定要求，對原料用量的控制也會對化學工程生產效果產生影響。傳統化學工程生產過程中，使用到的材料多是不可再生能源，使用這類能源嚴重破壞自然環境，在生產過程中還會產生大量有毒有害的污染物質，給自然環境帶來了極大負面影響。為了解決這一問題，必須減少對不可再生能源的使用，可以使用綠色化工原料加以替代，例如生產酮、醇等化學物質時[2]，可以選用秸稈進行生產，在此期間雖然會產生大量氫氣且需要排放進入大氣環境中，但是氫氣并不會對自然環境造成嚴重危害，因此可以保障化工生產過程的綠色環保。

2.2 對無毒害催化劑的使用

化工生產過程中需要使用催化劑來實現所需要的化學反應，而無毒害催化劑的使用正是綠色化學工程工藝的重要內容和特征。如今我國針對化工領域的催化劑使用有了嚴格要求，也制定了相關規定對催化劑的使用進行監督管理。從傳統化工生產的角度來看，能否有效控制化學反應會對化工生產領域的發展產生重要影響，而催化劑在這一過程中雖然自身性狀沒有發生改變，但是其對于整個化學反應過程都起到了一定的促進作用，可以有效縮短反應時間，促使化工生產效率有所提升[3]，因此在化工生產過程中必須使用催化劑來保障化學反應效率，同時，為了貫徹落實化學工程節能環保理念，避免化學反應對生態環境造成破壞，必須選擇綠色的無毒害催化劑。

2.3 化學反應形式的恰當選擇

在化工生產過程中，不同化學物質之間會產生一系列反應，這也是將化工原料轉化為所需要物質的重要方式。因此，為了提升化工生產質量及效率，必須對化學反應形式進行恰當選擇。但是，在化工生產過程中，化工原料種類、反應時間等因素均會其效率和質量產生影響，因此，必須對化學反應形式進行科學合理的選擇，從根本上避免上述因素對化工生產效果造成影響。出現氧化反應的化工生產時間相對較長，而且根據該反應原理，發生反應過程中會產生大量熱能，而這些熱能會對化工原料造成影響，甚至會對整個化工生產質量造成影響。而同樣是氧化反應，應用綠色化學工程工藝后，主要采取的是烴類氧化反應[4]，這種化學反應催化速度較快且不會對化工原料質量造成嚴重影響。

3 綠色化學工程工藝開發的重要性

傳統化學生產過程中未對有毒有害物質進行處理，而且開展治理過于滯后。除此之外，一些化工生產過程會針對一些可能發生的污染問題進行防范處理，這種情況下會節省一定污染物處理成本，但是存在污染物的處理不夠完善的問題，仍然會對自然環境造成破壞。例如化工生產產生的煙塵，傳統凈化措施無法全面處理，仍然存在一氧化碳等氣體轉化為污染物。而采取綠色化工生產工藝處理，則可以在降低能源消耗的同時達到有效污染治理效果。在化工生產過程中，需要使用諸多試劑和催化劑完成化學反應，此時需要應用選擇性較高的試劑，從而確保綠色化工生產工藝可以充分發揮出其作用。以石油化工領域為例，在進行相關產品的生產過程中，會由于化學物質的反應產生一些氫化物，這類化學生產過程所產生的反應物質會相對活躍，而其與其他物質相融合也會產生放熱化學反應，這一過程相對不夠穩定，容易產生一些污染物質[5]，此時需要使用專業的綠色化工生產技術，對污染物進行妥善處理，確保生產過程無公害，建設環境友好型社會。

4 化學工程節能中綠色化學工程工藝的促進作用

4.1 開發全新的綠化工藝技術

隨著我國社會經濟發展速度的提升，各種現代化科學技術都在各行各業中發揮了作用，為了使化工生產企業跟上時代發展腳步，必須從化工生產過程入手，通過開發和引進一些現代化綠化工藝技術，提升化工生產效率、質量和節能效果。

4.2 建立綠色化工生產產業鏈

化工生產污染會對自然環境造成嚴重傷害，因此必須從源頭處理污染問題，也就是控制化工生產污染源，通過建立完善的綠色化工生產產業鏈，可以實現對污染源頭的有效控制，也能對污染問題的傳播進行追蹤。

4.3 建設可持續發展循環經濟

基于綠色化工工藝理念，建設可持續發展循環經濟，可以進一步實現節能、減排和環保，促使綠色化工工藝在化工生產企業得到高度應用和發展。同時，在其他生產領域也能發揮出一定效果，推動資源節約型、環境友好型社會的建設，促進社會各行業共同發展和進步。

5 化學工程節能中綠色化學工程工藝的應用

目前我國社會建設的主要理念是節能、環保，綠色化學工程工藝的應用對實現這一理念有著重要促進作用，化學工程節能中綠色化學工程工藝的高效應用可以體現出我國對于綠色低碳的重視程度，這也是世界范圍內環境保護過程中格外關注的一個話題。我國在長時間發展中，存在很多只重視經濟發展卻忽略了環境保護重要性的問題，最終只能在污染問題發生后再進行治理[6]。面對這一系列問題，必須重視綠色化學工程工藝的選擇，實現綠色節能的化學工程生產。化學工程節能中綠色化學工程工藝的應用主要體現在如下幾方面。

5.1 完善清潔生產管理技術的應用

基于清潔生產和綠色生態無污染標準，必須加強對脫硝技術的研究，從而實現通過清潔能源對化工生產過程的無害化處理，充分發揮出清潔生產管理技術的作用。在清潔化工生產過程中，必須加強對化工生產技術、化工生產范圍等的研究，例如針對細胞工程、生物技術工程等，通過升溫、高壓處理，提升綠色催化技術水平，此外，通過分子化處理、相位轉移處理等手段，可以提高超臨界分析技術水平，根據化工生產技術的特征，實現對阻燃標準的確定，保障生產過程的綠色清潔和安全。

5.2 生物需求化工生產技術的應用

根據生物需求技術理念的要求，需要對細胞、微生物等專業技術內容展開研究，明確這些理念后，根據化工生產相關規范，以生物化工生產代替傳統生產過程。作為生物體內的有效催化元素，生物酶的應用效果十分理想，可以更加高效地完成化工生產中的催化過程，通過對化學仿生工藝以及膜化學技術的應用，可以實現對生物化工工藝應用范圍的拓展，在化學工程中應用該技術可以對化學成品進行分析和研究，對生產標準進行確定，利用可再生能源完成化學反應，同時，綠色化工生產過程中使用到的催化劑也是以生物酶的形式存在，可以有效提升催化速度和效果，能夠在避免污染發生的情況下完成生產工作，化工生產過程所產生的能源消耗也有所下降，是一種完全沒有生產副作用的處理技術。

5.3 清潔生產工藝技術的應用

以綠色生態技術作為應用標準，實現無污染的清潔化工生產，這種無毒害生產技術涉及到生物工程技術范圍，在化工生產過程中發揮了極大的低碳環保作用，能夠對污染物質使用風能等可再生資源進行清潔，對化工原料進行無公害化清潔處理，同時，通過高溫壓力處理可以在一定程度上提升催化效率，也取得了理想的化工生產效果，實現了對化工廢氣的脫硫處理，降低了化工生產廢氣對大氣環境的影響，達到了環保節能生產的目的。近些年來，我國自然環境污染問題愈發嚴重，綠色化工清潔生產工藝技術的應用有效緩解了這一現象，有利于實現綠色節能化工生產。

6 結語

總而言之，隨著我國社會經濟水平的提升，人們的生活水平和思想意識水平也有所提高，逐步意識到了環境問題和資源節約問題的重要性，本文對化學工程節能中綠色化學工程工藝的應用及促進作用進行了分析，以期可以為相關從業者提供一定參考。