化學(xué)工程與工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用

房玥 劉慧男

摘要：隨著工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展，人類對賴以生存的自然環(huán)境開發(fā)力度越來越大，各種因素造成的環(huán)境污染問題也越來越多，這對全球生態(tài)環(huán)境以及人類持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。近年來人們逐漸認識到環(huán)境保護的重要性，綠色環(huán)保理念逐漸深入人心。我國作為工業(yè)大國，化工生產(chǎn)在我國經(jīng)濟中占有很大比重，也對環(huán)境造成較大污染，因此為了解決我國現(xiàn)在的環(huán)境問題，采取綠色化工技術(shù)是最為有效的辦法，其可以合理利用資源，消耗資源程度減少，降低廢棄物的排放。現(xiàn)代化工技術(shù)的發(fā)展是對于綠色化工技術(shù)研究和應(yīng)用具有重大影響力，本文就此展開分析探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程;工藝;綠色化工技術(shù);應(yīng)用

隨著工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，人類社會對自然環(huán)境的索取和開采力度越來越大，這給自然環(huán)境帶來很大壓力，也給人類社會持續(xù)發(fā)展埋下安全隱患。好在近年來越來越多的有識之士認識到環(huán)境保護的重要性，使得各種綠色工業(yè)技術(shù)得到開發(fā)和普及利用。比如綠色化工技術(shù)，就是通過改善已有的化學(xué)技術(shù)，以及通過對化學(xué)理論的使用與工程技術(shù)應(yīng)用減少化工原料與溶劑等污染環(huán)境的物質(zhì)，從而達到零排放的目的，降低對人和環(huán)境的危害，構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。

1、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)

1.1科學(xué)選擇化學(xué)原料

在化學(xué)工藝生產(chǎn)過程中，應(yīng)選擇具有無害、無化學(xué)添加劑以及無毒等特點的化學(xué)原料。例如，可以選擇農(nóng)作物或者其他植物作為化學(xué)原料，這樣的原料具有無毒無害的特點，可以從根源上避免化學(xué)工藝生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。與此同時，選擇農(nóng)作物或者其他植物作為化學(xué)原料，還可以在很大程度上降低原料成本，并且提升農(nóng)作物的利用率，起到一舉多得的效果。為了進一步提升環(huán)保效果，還需要注重采用先進的化學(xué)工藝，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理，合理選擇化學(xué)原料，科學(xué)處理化學(xué)工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。例如，可以將污染物進行化學(xué)或者物理處理，使其成為可利用的水資源或者其他可回收物質(zhì)，避免其對環(huán)境造成污染。

1.2合理選擇催化劑

催化劑是化學(xué)工程工藝生產(chǎn)過程中的主要原料，催化劑的作用體現(xiàn)在能夠提升化學(xué)反應(yīng)效果和化學(xué)反應(yīng)速度。在傳統(tǒng)的化學(xué)工藝生產(chǎn)過程中，人們?yōu)榱俗非螽a(chǎn)量和生產(chǎn)效率，往往會違規(guī)添加催化劑，導(dǎo)致催化劑的用量超標(biāo)。應(yīng)用大量的催化劑會造成十分不良的后果，產(chǎn)生大量的有害廢棄物和有毒廢棄物，一旦這些有毒、有害廢棄物不能得到有效的處理，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。所以，應(yīng)合理選擇和應(yīng)用催化劑，這是綠色化工技術(shù)開發(fā)的主要方向之一。應(yīng)開發(fā)出綠色無公害的催化劑，既能保障催化化學(xué)反應(yīng)的作用，也能降低對環(huán)境造成的污染與危害。例如，近年來應(yīng)用比較廣泛的烷基化固相催化劑，這種催化劑具有無毒、無害的特點，應(yīng)用烷基化固相催化，可以有效降低對環(huán)境造成的污染，應(yīng)加大力氣進行推廣與應(yīng)用。

2、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用

2.1運用環(huán)境友好型產(chǎn)品

隨著我國化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，為了更有效地保護生態(tài)環(huán)境，對于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品顯得尤為重要。而環(huán)境友好型產(chǎn)品主要是指在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，對環(huán)境沒有任何污染，包括在使用的過程中也不能對環(huán)境造成污染的產(chǎn)品，這樣不僅能滿足生活生產(chǎn)的需要，也可以為節(jié)約能源構(gòu)建一個可發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，隨著人們生活水平日益提高，環(huán)境污染的問題也在逐漸增長，而環(huán)境污染對于社會上的各個行業(yè)都是有一定影響，針對此現(xiàn)象就需要增加環(huán)境友好型產(chǎn)品，這也是當(dāng)代社會需要解決的一項重大問題，在今天綠色化工技術(shù)已經(jīng)在人們的日常生活中應(yīng)用了，綠色化學(xué)幫助人們改善生活，使生活變得更美好。比如生活中很多產(chǎn)品的不合理運用都會對空氣造成污染，也會對人們的健康造成威脅也不益于保護環(huán)境。在生活中的很多產(chǎn)品含有對大氣的臭氧層造成損壞的物質(zhì)，而生活中塑料產(chǎn)品也是隨處可見的，雖然塑料產(chǎn)品使我們的生活變得便捷，但這也大大加重對環(huán)境的污染，在避免環(huán)境污染的情況下我們需要處理好大氣污染問題，盡量研制出可以代替污染物的產(chǎn)品，運用在環(huán)境友好型產(chǎn)品上。人們在生活中還要根據(jù)實際情況積極使用無毒無害產(chǎn)品，為保護自然環(huán)境貢獻自己的力量。

2.2清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

清潔生產(chǎn)技術(shù)是指在化學(xué)工程工藝生產(chǎn)過程中不會造成污染和有毒物質(zhì)，同時不會造成危害并且不會生成有污染性質(zhì)的廢棄物，清潔生產(chǎn)技術(shù)屬于綠色生產(chǎn)技術(shù)，目前在化學(xué)工程工藝生產(chǎn)過程中的應(yīng)用比較廣泛，主要包括熱加工技術(shù)、臨界流體技術(shù)以及輻射熱加工技術(shù)等，這些技術(shù)都屬于清潔生產(chǎn)技術(shù)，并且在化學(xué)工程工藝生產(chǎn)過程中的應(yīng)用比較廣泛，主要應(yīng)用與生活垃圾的處理、現(xiàn)代印染工藝、海水淡化處理、現(xiàn)代化冶金工程以及甲醇合成等化學(xué)工程項目之中，通過對清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，可以在很大程度上降低有害有毒物質(zhì)的生成，減少對環(huán)境的污染，同時還能降低生產(chǎn)成本，例如，對太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用、對風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用以及垃圾沼氣技術(shù)以及高效煤氣化技術(shù)等方面的應(yīng)用。比如要想將物質(zhì)從混合物中萃取出來，便可以采用超臨界流體萃取技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)，是指將用溫度與壓強處于臨界狀態(tài)的流體最為萃取劑，通過這種萃取劑萃取相應(yīng)的物質(zhì)，這種生產(chǎn)技術(shù)屬于綠色生產(chǎn)技術(shù)，在生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染與危害。再比如，在海水淡化處理的過程中，可以通過綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)來分離海水中的鹽分，實現(xiàn)鹽與水的分離。通過該技術(shù)，不僅可以活動相應(yīng)的水資源，而且同時可以獲得Mg（OH）2，然后通過相關(guān)技術(shù)對Mg（OH）2進行處理，可以應(yīng)用到其他化學(xué)工程生產(chǎn)之中。這樣一來，既能得到水資源，也能使Mg（OH）2得到更加廣泛的應(yīng)用，同時也不會造成環(huán)境的污染，起到一舉多得的效果。

2.3催化技術(shù)

催化劑是化學(xué)工藝的基礎(chǔ)，是許多化學(xué)工藝可以實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵，目前許多的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)一般都采用了催化反應(yīng)技術(shù)。傳統(tǒng)化學(xué)工藝所選用的催化劑受制于成本等因素，在反應(yīng)過程中會導(dǎo)致更多的廢棄物產(chǎn)生。現(xiàn)如今的綠色催化劑是綠色化學(xué)技術(shù)的主要應(yīng)用之一，盡管使用成本會更高，但是不會產(chǎn)生過多的廢棄物，從而降低了反應(yīng)的污染程度。目前應(yīng)用的催化技術(shù)有采用安全的固體催化劑如分子篩、雜多酸等，替代有害的液體催化劑（如氫氟酸、硝酸、硫酸），簡稱工藝過程，為了達到減少廢水、廢氣、廢渣的排放量的目的，合成化學(xué)中采用擇型的大孔分子篩作為催化劑，在固定和移動能源中采用催化燃燒法，作為無污染動力等。

2.4生物技術(shù)

生物技術(shù)是應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)的基本原理，依靠生物催化劑的作用將物料進行深度加工，以生產(chǎn)有用物質(zhì)或者是為社會服務(wù)的一門多學(xué)科綜合性的科學(xué)技術(shù)。當(dāng)前生物技術(shù)的最大特點就是能充分利用各種自然資源、節(jié)省能源、減少污染;易于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且可以實現(xiàn)一般化工技術(shù)難以制備的產(chǎn)品。生物技術(shù)是以基因工程為主導(dǎo)，細胞工程為基礎(chǔ)，酶工程為條件來實現(xiàn)應(yīng)用的過程，微生物發(fā)酵工程是生物技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵。

結(jié)束語

綜上所述，在傳統(tǒng)化學(xué)工程的發(fā)展過程中，無論是資源還是能源均得到高效應(yīng)用，嚴(yán)重耗損資源與能源。除此之外，當(dāng)進行化學(xué)生產(chǎn)時，大量廢物產(chǎn)生，均會污染自然環(huán)境，并且破壞生態(tài)。當(dāng)前，可持續(xù)發(fā)展理念日益強化，因此不僅要促進化學(xué)工程健康、長遠發(fā)展，還需要提高對綠色化以及節(jié)能化的重視程度，在化學(xué)工程工藝中廣泛應(yīng)用綠色化工技術(shù)。

參考文獻：

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遼寧省輕工設(shè)計院