環保化工技術在化學工程工藝中的應用

摘要：在現代化發展過程中，我國經濟增速越來越快，化工行業的發展態勢也較為良好。但在此過程中，化工污染也成為較為嚴重的環境問題，給人們的生活帶來不利影響。因此，就需要采用環保化工技術，有效減少污染，實現經濟效益和環境效益的有效結合。基于此，本文對環保化工技術的內涵和必要性進行簡要闡述，從環保原料、催化劑、高反應速率幾方面明確要點，并分析具體應用，以期為該領域的后續研究提供參考。

關鍵詞：環保化工技術? 化學工程? 工藝? 應用

Application of Environmental Protection Chemical Technology in Chemical Engineering Process

YAO Kai

（Cangzhou Jihuan Veolia Environmental Service Co.， Ltd.， Huanghua， Hebei Province， 061100 China）

Abstract： In the process of modernization， my country's economy is growing faster and faster， and the development trend of the chemical industry is also relatively good. But in this process， chemical pollution has also become a more serious environmental problem， which has an adverse impact on people's lives. Therefore， it is necessary to adopt environmentally friendly chemical technology to effectively reduce pollution and achieve an effective combination of economic and environmental benefits. Based on this， this article briefly explains the connotation and necessity of environmentally friendly chemical technology， clarifies the main points from environmentally friendly raw materials， catalysts， and high reaction rates， and analyzes specific applications， hoping to provide references for subsequent research in this field.

Key Words： Environmental protection chemical technology; Chemical engineering; Process; Application

在化工行業中，往往會涉及危險化學品的使用，此類化學品的污染性、毒害性較強，如果沒有對其進行合理處理的話就會帶來嚴重的污染問題。在傳統化工技術的使用過程中，往往難以實現環保降耗的效果，這與可持續發展理念嚴重背離。在這樣的情況下，就需要充分發揮環保化工技術的作用，該技術能夠有效實現較好的節能降耗效果，環保性較強，減少生產帶來的污染，促進化工行業的綠色發展。因此，本文的研究具有一定的現實意義。

1. 環保化工技術的概述

1.1 內涵

環保化工技術是在新時代發展過程中，可持續發展理念和綠色發展理念共同指導下發展起來的新技術。其指的是對現有技術和原理進行優化和改進，通過采取合理措施對所用原料、溶劑和廢物等進行處理，進而減少對環境的污染，充分滿足環保、節能燈理念的要求。隨著環保化工技術的不斷進步，已經能夠實現從源頭上減少化學反應和化學污染物的產生。將一些無毒的原料和催化劑用于化工生產和加工過程中，能夠大大減少污染物的產生，提高反應速率的同時達到無污染的目的。

1.2 必要性

一方面，近年來，人們的生活質量得到有效改善，開始更加注重環境資源保護等方面的內容，此方面的問題也已經成為各行各業的關注焦點。化工行業本身具有一定的特殊性，跨越冶金、合成纖維、醫藥等多個領域，然而其雖然能夠滿足生活和生產的需要，但所使用的材料和技術等具有一定的毒性，會對自然和人體健康產生負面影響，不利于化工行業的可持續發展。因此，就需要充分發揮環保化工技術的作用，該技術的應用不僅可以緩解資源環境問題，還為化工行業的發展提供新的發展方向。該技術能夠從源頭入手，通過使用環保性材料、技術等來合理把控污染問題，做到有效預防，如可以在生產之后，對相關有害廢物廢渣進行收集，對其進行無污染處理后再進行排放，有效減少對環境帶來的不利影響。另一方面，在化工生產的過程中，由于技術原因，過去排放的廢水和廢物都沒有得到有效處理，其中仍然包含有毒物質，不僅污染周邊河流、土壤和空氣，還會給人體健康帶來一定的危害。除此之外，在傳統化工生產技術之下，對原材料的需求量多，但利用率較低，導致大部分原材料都被浪費，化工資源的稀缺性不利于行業的可持續發展。因此，在化學工藝工程中使用環保化工技術具有非常重要的意義。

2. 環保化工技術的應用要點

2.1 使用環保型原料

環保化工技術的最大特點就是環保，其主要表現就是對生產原料的選擇以環保型為主。化學生產原料是經過一定的程序，在化學方法催發下形成的材料，在化工生產過程中不可或缺。換而言之，化學生產原料是否具備環保性在一定程度上影響著技術的應用效果。在這樣的情況下，就需要在保證化工生產效果不受影響的情況下，盡量選擇純天然、無污染、毒性小的原材料，盡量減少生產帶來的不利影響。

2.2 合理選擇催化劑

在化工生產的過程中，往往會為了提高化學反應效率而使用催化劑。在此過程中，需要對催化劑進行合理使用，不僅要保障反應效果，還需要減少催化劑帶來的污染性，同時也能夠在一定程度上減少所需成本，提高整體的生產效益。與此同時，催化劑的選擇需要取決于目標產物等情況，確保不影響正常生產。

2.3 確保高反應速率

在化學工藝工程中，部分化學反應對于溫度有嚴格要求，需要配備相應的溫度裝置作為保障。如在需要高溫環境時，可以安裝加熱裝置，而如果進行單線供熱不僅會導致熱量的浪費，還會因為需要向大量設備供熱而降低生產效率。因此，在生產過程中，需要以環保節能作為重要理念，優化溫度裝置的使用，節能的同時促進生產效率的提高。

3. 環保化工技術的具體應用

3.1 應用清潔技術

清潔技術是環保化工技術中的重要組成之一，主要應用于造紙、污水處理等方面，通過采取相應措施對生產過程中的廢渣、廢物進行處理，有效減少對環境的污染，提高保護環境的效果。該技術用于化工生產中，能夠將廢物進行轉化處理，對其進行二次利用，溶解有毒物質，減少對環境的威脅，達到節能環保的目的，整體處理效果較為明顯[1]。例如，在造紙過程中，往往會對木材進行大量的應用。而將木素降解菌用于加工纖維原料工作中，能夠有效減少傳統化學制漿法帶來的污染，也能夠減少對原材料的使用。與此同時，還可以將纖維素酶用于脫墨和改性過程中，或將木素酶用于漂泊工藝，都能夠呈現出較好的環保效果。除此之外，在造紙過程中，往往難以有效降解高分子材料，帶來相應的環境問題。為解決此問題，可從以下兩方面入手。一是在合成和制備材料的過程中，在分子鏈中引入敏感基團，如光熱、生物酶等，從源頭上破壞高分子結構，避免污染。二是利用聚合物解聚降解的方法，對廢物中仍有價值的化學物質進行回收處理，或使用零污染物理處理方法改進高分子材料的相容性和流變性，以對其進行重復使用[2-3]。不僅能夠減少污染，還能夠提升材料的利用率，達到節能降耗的效果。

3.2 應用生物技術

在現代化發展過程中，我國科學技術水平正在不斷提高，生物技術面臨廣闊的發展前景，整體應用效果加好。在醫藥、工業、農業等諸多領域應用生物技術能夠充分發揮自身作用，不斷優化化工產業結構，將經濟效益和環境效益結合起來，促進社會的發展。生物技術的應用范圍較為廣泛，除了基本行業以外，也能夠應用在基因工程、細胞工程和酶工程等特殊工程之中，有效凸顯出綠色環保的特點。例如，在生物學研究當中，細胞與酶的反應是重要的研究課題。為了提高二者的反應速度，就需要根據實際需要，選擇合適的催化劑添加在其中，使其能夠反應更完全。在此過程中，還可以對丙烯酸胺加以應用，一方面可以實現節能，不會產生過多的廢棄物，另一方面也可以將生物技術與化學技術相結合，發揮二者的優勢，提高整體的生產效果。除此之外，膜化學技術也較為常用，將其應用在處理大氣污染、水污染的過程中，能夠將污染分子進行剝離，凈化空氣和水質，提高生態環境的治理效果。

3.3 應用催化技術

催化技術是化工技術的重要組成部分，大多數化工企業都會對催化技術加以應用，通過強化催化反應來以提高生產效率，加大產品生產的規模。在傳統的化工制造過程中，部分化工企業會為了降低成本支出、獲取更高的經濟效益而選擇性能一般、污染性高但價格低廉的催化劑，此類催化劑難以充分發揮自身作用，無法有效提高化學產品的質量，會浪費大量的原材料，同時也會帶來的一定的污染[4]。而在環保化工技術之下的催化技術與之不同，盡管此技術的成本相對來說會稍高，但是整體應用的效果非常好，性價比較高，能夠大大提高催化劑的利用率，有效減少化學污染。隨著社會的不斷發展，化工企業的研究也在不斷加快，催化技術也煥發出新的生機。就目前情況而言，我國多數采用固體催化劑，可有效替代液體催化劑，減少污染，提高利用率，實現經濟效益和環保效益的有效統一。

3.4 應用環保產品

隨著我國經濟水平的不斷提高，發展過程中的環境問題也逐漸暴露出來，人們開始認識到環境保護的重要性，環保工作成為社會重點關注的內容。如果能做出更環保、更環保的產品，那么對于整個行業和社會來說都具有非常重要的意義，能夠促進社會的和諧發展。從現實生活的角度上進行考慮，污染問題圍繞著生活的方方面面，并對人們的正常生活和身體健康產生較大的負面影響[5]。在此過程中，如果能夠根據實際污染情況生產出環保性能優良的產品，就能夠通過對這些產品的應用減少污染情況，長此以往就能夠恢復原有的生態效益。例如，經濟活動的日益頻繁使得汽車的應用也逐漸增加，每天汽車尾氣的排放量巨大，給空氣環境帶來較大的污染。在此方面，就可以充分發揮環保化工技術的作用，針對汽車尾氣因子進行分析，盡可能減少其帶來的污染。此前，塑料產品是我國常用的產品之一，塑料袋、塑料餐具等在人們的日常生活中占據重要位置。然而，塑料制品不可降解，需要耗費百年才能夠消耗殆盡，隨意丟棄的制品給生態環境帶來嚴重威脅。在此方面，環保化工技術充分發揮自身的作用，目前已經生產出可降解的塑料制品，即使被丟棄，也能夠在短時間降解，不會對生態環境造成更多的危害。

3.5 優化化學工藝

化工企業在不斷發展中，一般都依靠單一裝置為整個生產過程提供足夠的能源，部分生產反應環節對于溫度的要求較為嚴格，通常需要在高溫或高壓條件下進行。而在滿足設備、反應過程等諸多要求時，就會導致熱能的流失和浪費，能源的利用率難以得到有效提高。為此，化工企業需要不斷優化化學工藝，深入研究多種化學反應的能源需求，對其能源配比進行合理規劃，在此基礎上有效控制能源的使用，提高利用率。例如，將定頻技術替換為變頻技術，通過使用變頻電機來為公司和關聯企業持續供電。如果在此過程中出現問題，就可以對頻率進行有效調節，減少能源損失。除此之外，由于技術或經濟成本等方面的原因，大多數化工企業的化學反應并不完善，只能夠發揮出部分效果。在化工生產的整個過程中，殘留的廢水固體或顆粒會隨著反應時間的推移逐漸增加和積累。在這樣的情況下，化工企業就可以對其進行收集和處理，盡可能發揮此類物質的剩余價值，實現二次利用。對于具有較高價值的中間產物，不僅可以將其重新納入化學反應鏈，還可以出售給其他需求量大的單位，以提高資源本身的回收利用率[6]。

4結語

通過本文的分析和研究可以得知，傳統化工技術難以實現環保降耗的效果，需要充分發揮環保化工技術的作用，減少生產帶來的污染，促進化工行業的綠色發展。基于此，本文提出幾點應用建議：應用清潔技術、應用生物技術、應用催化技術、應用環保產品和優化化學工藝，對于提高環保化工技術的效果、促進化學工程工藝的發展具有重要意義。

參考文獻

[1]孫海濤.化工技術在化學工程與工藝中的應用[J].化工管理，2021（32）：159-160.

[2]陳惠華.綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用[J].當代化工研究，2021（20）：144-145.

[3]王江，郭鑫彬.企業戰略性知識輪廓：化工專利數據挖掘與分析[J].情報雜志，2021，40（8）：53-61.

[4]郝鑫，竇祎凝，郝希東.綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用[J].化纖與紡織技術，2021，50（3）：52-53.

[5]吳愛菊，戴朝霞.化學工程工藝中的綠色化工技術探究[J].生物化工，2019，5（6）：110-112.

[6]劉朝金.試論綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用[J].云南化工，2019，46（3）：192-193，196.

作者簡介：姚凱（1993—），男，大專，助理工程師，研究方向為環保工程。