綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用

□周慧娟

一、綠色化工技術和化學工程與工藝相關含義簡析

(一)綠色化工技術相關含義簡析。綠色化工技術主要指的是通過科學且有效的方法開發應用新技術，對當前現有的化學工程與工藝技術進行完善、改進與創新，減少化學工業過程中所產生的廢棄物，防止自然環境被破壞。綠色化工技術主要是從化學原料與工業生產過程中所產生的廢棄物入手，通過新技術的開發與應用，來有效提高資源的回收與利用，最大程度地減少資源的浪費以及廢棄物的排放，這對于生態環境的發展具有重要的價值意義。

(二)化學工程與工藝相關含義簡析。化學工程與工藝主要指的是在一個完整的工程化學流程中，不僅要以理論為支撐，遵循相關的化學原理，更要彰顯獨特的工業特色，促進理論原理與化學工業之間的有效結合。化學工程與工藝所包含的內容較為廣泛，有能源與材料的生產、和冶煉等，其在汽車、煤轉化、冶金、能源、醫藥、環保等領域有著非常廣泛的應用。對于當前化學工程與工藝來說，如何能夠在化學工程與工藝原理的核心基礎上將環保理論滲透其中，并使其成為促進社會發展的助推力，是現階段化學工程與工藝所面臨的一項巨大挑戰。隨著我國社會經濟的飛速發展，人們的生活水平逐漸提高，更加關注健康的居家理念，而環保與安全則成為人們較為普遍的訴求。環保問題可以說是人們日常所關注的一項重點問題。化學工程與工藝具有較為廣泛的應用范圍，倘若能夠將其與綠色化工技術相結合，那么在綠色環保理念引領下的化學工程與工藝必然會產生不可估量的價值。

二、綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用價值

在過去，很多企業以犧牲人類賴以生存的大自然環境為代價追求經濟效益。但很明顯，這種落后的經濟發展模式與可持續發展觀念背道而馳。“既要金山銀山，又要綠水青山”的經濟發展理念成為新時代背景下各大企業應該追求的目標。綠色化工技術作為一種改良化學技術，通過對化學理論的使用與工程技術運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。因此，可以說，綠色化工技術的產生和發展不僅是我國化學工程與工藝領域的重大突破，更是全人類的福音。與過去不同，在現代化學工程與工藝生產領域，公眾都要求企業能夠對新型綠色環保觀念進行創新和應用，從而使我們在推動現代化學工程項目飛速發展的同時承擔起相應的社會責任。綠色化工技術在化學工程與工藝中具有一定的應用價值，主要體現在以下幾個方面。

(一)降低毒害產物的產生。綠色化工技術的特點、優勢以及核心就是“綠色”，這種技術是對現有化學工程技術的改進和創新。比如可以通過改進某個化學方程式來減少乃至消除那些會產生毒害性產物的過程，從而減少化學工業生產廢棄物的產生，減少污染物的排放量，降低因化學工藝生產而對自然環境產生的負面影響。化學工程與工藝離不開各種化學反應，而在產品生產過程中，實際發生的化學反應非常多，但并不是所有的化學反應都會產生有毒有害的產物。如果能夠利用好綠色化工技術，那么不僅可以降低對環境的污染，而且還可以降低企業生產成本。無論是哪個企業，其在發展過程中都必須要積極主動地承擔社會責任和義務。談及化工企業，人們首先想到的就是其對環境帶來的負面影響。但綠色化工技術的產生能夠使群眾改變對化工企業的看法。在石油化工領域，經常會采用烴類選擇性氧化物，但因為這種烴類選擇性氧化物化學反應很容易產生氧化，所以其化學反應產物往往會對環境造成污染。所以，這就要求化工企業要深化化學反應選擇性，利用綠色化工技術有效預防出現損害生成物的反應，這樣才能使化學工業進行綠色生產，大大降低對環境污染的危害。

(二)優化了化學原料選擇環節。就像是治理環境污染問題一樣，除了應該采取行之有效的措施去降低污染產物對人們帶來的危害以外，更重要的是從源頭治理污染，這樣才能從根本上解決問題。綠色化工技術能夠幫助化工企業優化化學原料選擇環節，從而使源頭治理污染問題成為可能。很明顯，如果化工企業不能從化學反應本身特點以及化工污染源頭治理污染，那么就只能處于一個被動的位置，所以即使投入了大量的人力和物力，最終也不能取得理想的效果。對于很多人而言，像玉米桿、小麥桿等植物都是非常好的化工原料，而且我國每年都要生產出大量的農作物，所以選擇將這些農作物當成是化工原料不僅可以做到廢物利用，而且反應產物也不會對環境造成污染。選擇無毒無害的化學原料是降低對環境污染的基本要求。在可持續發展理念的要求下，化學工程與工藝要朝著綠色、環保、經濟、安全的方向發展，而不能再像過去那樣以犧牲環境為代價來追求經濟效益。

(三)降低化工企業生產成本。為了積極響應國家生態文明建設以及可持續發展的號召，很多化工企業逐漸轉變了發展觀念，在綠色化工技術創新研發工作中投入了越來越多的資源，不僅表現出企業對保護自然環境的決心和信心，更是為提高化學工程與工藝生產效率奠定了堅實的基礎。與此同時，綠色化工技術還明顯提高了對化學反應原料的利用率，帶動了中國化學工程與工藝不斷朝著現代化、綠色生態化的方向健康發展。眾所周知，我國正處于經濟轉型升級的關鍵階段，由于化工屬于重污染、高投資的重工業領域，所以更是經濟轉型升級的重點和難點。在轉型升級過程中，有很多化工企業面臨破產、倒閉，但也有很多化工企業成功的轉型升級，并迎來了一個非常難得的發展機遇。綠色化工技術是化工企業成功轉型升級的“法寶”，因為將這種技術應用到化學工程與工藝環節，不僅大大降低了企業環保壓力，同時還降低了企業生產成本，從而使企業發展競爭力明顯提升。

三、綠色化工技術在化學工程與工藝中的應用策略

保護人類賴以生存的自然環境是每個人的責任和義務。科學技術是第一生產力，作為新時代背景下的我們，不僅要培養保護自然環境的意識和觀念，更要學會利用科學技術來改變生產方式，減輕環保壓力。綠色化工技術融入了可持續發展觀念，并體現出科技的力量，所以這就意味著如果能夠將綠色化工技術應用到化學工程與工藝中，那么就可以為化工企業經濟轉型升級提供堅實的保障。當然，考慮到化工企業主要以盈利為目的，所以這些企業之間可以加強交流與合作，通過大家共同的努力研發綠色化工技術，實現“共贏”的目標。只有從根本上解決環境污染問題，化學工程與工藝才能打破發展瓶頸，為人類創造更多的價值。

(一)清潔生產技術在化學工程與工藝中的應用。清潔生產技術屬于綠色化工技術的一種，因為所謂的清潔生產技術就是在生產過程中不產生有毒有害的廢棄物。清潔生產技術所包含的技術種類比較多，包括有輻射熱加工技術、綠色催化技術等。從某種程度上來講，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的綠色能源，從家庭用的太陽能熱水器，一直到太陽能發電裝置，都彰顯出人類利用輻射熱加工技術的成熟。當然，考慮到利用太陽能進行輻射熱加工的局限性，這種技術還存在很大的優化空間。我國地大物博，但由于人口眾多，所以很多資源人均量還沒有達到世界平均水平。我國淡水資源日益緊缺，所以很多科學家把目光轉移到海水上。化學工程與工藝過程中往往用到大量的水資源，但如果不將海水過濾而直接用到化學工程與工藝生產過程中，那么就很容易腐蝕管道、設備等，不僅使其使用壽命大大降低，而且還可能帶來一系列的安全隱患。在這種情況下，如果能夠利用鹽水分離技術來獲得合格的淡水資源，那么就可以很好地解決淡水資源緊缺的問題。在這個過程中，最主要的綠色化工技術就是海水淡化技術。這種技術在使用過程中不僅沒有產生有毒有害的物質，而且也不會破壞生態結構，甚至還因為產生了氫氧化鎂而給企業創造出附加值產品。

(二)生物技術在化學工程與工藝中的應用。很多化學工程與工藝過程中都需要催化劑，而有的催化劑屬于有毒有害的物質，雖然從理論上來講，化學反應并不會消耗催化劑，但在實際生產過程中這些有毒有害的催化劑必然會對環境造成污染，甚至很多工人由于長期接觸這些物質而產生各種各樣的慢性疾病。隨著生物酶技術的飛速發展，利用生物酶來替代那些有毒有害的化學反應催化劑也成為綠色化工技術在化學工程與工藝中有效應用的重要體現。例如，很多企業已經用生物酶來替代化學反應中經常用到的丙烯腈，從而在提高丙烯酰胺物質純凈度的同時，還降低了生產成本。小麥稈是一種非常常見的農業生產廢棄物，但利用這些廢棄物生產乳酸的綠色化工技術已經成熟，這不僅為解決這些農業生產廢棄物降解周期長、被農民隨意焚燒的而污染環境的問題，而且還做到了廢物利用，與綠色可持續發展理念不謀而合。不僅如此，利用農業生產中的植物纖維資源，比如紅薯瓤、玉米稈等廢棄物進行生物發酵來生產化學乙醇、工業丙醇等同樣也是綠色化工技術在化學工程與工藝中有效應用的典范。當然，這些案例并不是為了說明綠色化工技術只能應用到微生物發酵過程中，而是可以利用各種自然生物資源來完成綠色污染的化工生產。因此，大力發展綠色化工技術不僅是促進化學工程與工藝健康發展的基本要求，同時也是減輕環保壓力的必然選擇。