化學工程與工藝中綠色化工技術的應用

房玥 劉慧男

摘要：隨著工業和經濟的發展，人類對賴以生存的自然環境開發力度越來越大，各種因素造成的環境污染問題也越來越多，這對全球生態環境以及人類持續發展造成嚴重威脅。近年來人們逐漸認識到環境保護的重要性，綠色環保理念逐漸深入人心。我國作為工業大國，化工生產在我國經濟中占有很大比重，也對環境造成較大污染，因此為了解決我國現在的環境問題，采取綠色化工技術是最為有效的辦法，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。現代化工技術的發展是對于綠色化工技術研究和應用具有重大影響力，本文就此展開分析探討。

關鍵詞：化學工程;工藝;綠色化工技術;應用

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

1、化學工程工藝中綠色化工技術的開發

1.1科學選擇化學原料

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

1.2合理選擇催化劑

催化劑是化學工程工藝生產過程中的主要原料，催化劑的作用體現在能夠提升化學反應效果和化學反應速度。在傳統的化學工藝生產過程中，人們為了追求產量和生產效率，往往會違規添加催化劑，導致催化劑的用量超標。應用大量的催化劑會造成十分不良的后果，產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，會對環境造成嚴重的危害。所以，應合理選擇和應用催化劑，這是綠色化工技術開發的主要方向之一。應開發出綠色無公害的催化劑，既能保障催化化學反應的作用，也能降低對環境造成的污染與危害。例如，近年來應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，應用烷基化固相催化，可以有效降低對環境造成的污染，應加大力氣進行推廣與應用。

2、綠色化工技術在化學工程中的應用

2.1運用環境友好型產品

隨著我國化學工業的高速發展，為了更有效地保護生態環境，對于生產環境友好型產品顯得尤為重要。而環境友好型產品主要是指在生產的過程當中，對環境沒有任何污染，包括在使用的過程中也不能對環境造成污染的產品，這樣不僅能滿足生活生產的需要，也可以為節約能源構建一個可發展的生態環境，隨著人們生活水平日益提高，環境污染的問題也在逐漸增長，而環境污染對于社會上的各個行業都是有一定影響，針對此現象就需要增加環境友好型產品，這也是當代社會需要解決的一項重大問題，在今天綠色化工技術已經在人們的日常生活中應用了，綠色化學幫助人們改善生活，使生活變得更美好。比如生活中很多產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境。在生活中的很多產品含有對大氣的臭氧層造成損壞的物質，而生活中塑料產品也是隨處可見的，雖然塑料產品使我們的生活變得便捷，但這也大大加重對環境的污染，在避免環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品，運用在環境友好型產品上。人們在生活中還要根據實際情況積極使用無毒無害產品，為保護自然環境貢獻自己的力量。

2.2清潔生產技術的應用

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

2.3催化技術

催化劑是化學工藝的基礎，是許多化學工藝可以實現工業應用的關鍵，目前許多的化工產品的生產一般都采用了催化反應技術。傳統化學工藝所選用的催化劑受制于成本等因素，在反應過程中會導致更多的廢棄物產生。現如今的綠色催化劑是綠色化學技術的主要應用之一，盡管使用成本會更高，但是不會產生過多的廢棄物，從而降低了反應的污染程度。目前應用的催化技術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

生物技術是應用生物學、化學和工程學的基本原理，依靠生物催化劑的作用將物料進行深度加工，以生產有用物質或者是為社會服務的一門多學科綜合性的科學技術。當前生物技術的最大特點就是能充分利用各種自然資源、節省能源、減少污染;易于實現清潔生產，而且可以實現一般化工技術難以制備的產品。生物技術是以基因工程為主導，細胞工程為基礎，酶工程為條件來實現應用的過程，微生物發酵工程是生物技術的應用關鍵。

結束語

綜上所述，在傳統化學工程的發展過程中，無論是資源還是能源均得到高效應用，嚴重耗損資源與能源。除此之外，當進行化學生產時，大量廢物產生，均會污染自然環境，并且破壞生態。當前，可持續發展理念日益強化，因此不僅要促進化學工程健康、長遠發展，還需要提高對綠色化以及節能化的重視程度，在化學工程工藝中廣泛應用綠色化工技術。

參考文獻：

[1]王蒙，毛桂月，朱慧宏，等.化學工程工藝中綠色化工技術的實踐應用研究[J].石化技術，2019，26（9）.

[2]高靜，齊維霞.化學工程工藝中綠色化工技術的實踐應用研究[J].科技風，2019（19）.

遼寧省輕工設計院