化工技術在化學工程與工藝中的應用

張紀寧

（伊犁職業技術學院，新疆 伊寧 835000）

當前，隨著工業化進程的不斷加快和科技水平的不斷提高，中國的化工技術也在迅速發展，如何將先進的化工技術應用于化學工程與工藝中成為當前化學領域的研究重點。經過實驗和探索了解到，科學有效地應用化工技術，可以更好地幫助化工行業降低生產成本、減少化學廢物的產生，為化工生產節約能源、減少環境污染，對提高化工企業的競爭力具有重要作用，可以促進化學工業可持續發展，為化工企業創造更高的經濟效益[1]。

1 化工技術簡述

化工技術是基于現階段化工行業整體技術水平，根據現有的技術不斷完善創新，利用先進的計算機技術，在保證現有技術效率的前提下創造出的污染小、效率高的新技術。化工技術能提高化學反應效率，是利用化學特性減少污染物排放量的有效途徑。近年來，我國的經濟水平和科技水平得到了快速提升，化工行業也隨之進入發展的新階段，科學技術已經發展成化工行業的主要生產力，利用科技促進化工工藝創新是當前化工企業的重要工作[2]。化工技術的成熟也可對我國經濟的發展起促進作用。化工行業在我國工業領域占據重要地位，化工行業的發展不僅關系著我國經濟總量的增長，對我國環境保護事業也有很大影響。有效利用化工技術可以在提高化工領域生產效率的基礎上，減少化工行業對環境的污染并維護生態平衡。將化工技術廣泛應用于化學工程與工藝領域，對化工行業的作用包括以下3點：

（1）化工技術在特定化學工程與工藝中的有效應用是保障五項發展策略落實的關鍵一環，是國家政策指明的發展方向[3]。應用化工技術可以極大地促進我國經濟環境的優化以及經濟新理念的傳播，更好地實現可持續發展。先進化工技術的應用為當前的化學工程與工藝提供了更有效的發展方式，真正促進了化工領域的進步和發展，減輕了化工行業污染，使用更清潔的能源創造了更大的價值。

（2）化工技術的不斷創新和發展促進了傳統生產技術的更新，在新階段采用更科學的生產計劃，提高了化學工程技術在實際應用中的生產效率，保證了化工企業的經濟效益，降低了對周圍居民和環境的影響，更符合國家當前的發展方略。

（3）化工技術的出現對當前行業標準以及監督體系的建立也有一定幫助，使化工領域朝著更科學的方向發展。

2 化工技術在化學工程與工藝中的應用原則

從化工技術在化工企業中的應用現狀來看，在化工技術的輔助下，當前化工行業在原材料選擇和化工生產過程化方面更加標準。化工企業可以利用化工技術更好地降低生產成本，減少化工生產對環境的破壞，進一步降低化工企業生產經營的風險。化工技術在化學工程與工藝中的應用需要遵循以下原則，切實發揮化工技術的優勢。

首先，要確保化工原料的性能良好，能夠滿足化工企業的生產需求。其中，化工企業要格外注意材料的環保性和安全性，減少材料選擇不當造成的環境問題，保證化工生產的效率和質量。在選擇環保、天然的化工材料時，化工企業還要嚴格監控材料的成本投入，在保證材料質量的前提下，盡可能地減少成本投入，保障企業的經營效率。在化工生產過程中，化學試劑的作用不可或缺，化學試劑的選擇要考慮對環境可能產生的影響，盡可能地選擇節能環保的化學試劑，在保護環境的前提下提高化工生產效率。

其次，在化學工程某些特定的生產過程中，由于不同化學原料的性質之間存在巨大差異，化工生產所需原料對性能、特征有著極為嚴格的要求。化學反應造成的污染和材料浪費問題一直都困擾著化工企業，無法從根本上消除，對化工企業的可持續發展產生了不利影響。在生產環節，反應催化劑的選擇也十分重要，在保證催化劑質量的前提下，要盡可能選擇節能和環保的催化材料，在整個行業內掀起綠色化工生產的浪潮。此外，在使用化學反應催化劑時，化工企業應盡最大努力為化學反應創造良好的環境，在化學試劑合適的前提下，加速反應，促進分子運動，并為其提供更好的實驗環境。催化劑在化學工業中扮演著重要的角色，化工企業應該重視化學反應的整體效果，發揮催化劑的重要作用，進一步提高中國化工乃至全球化工水平。

3 化學工程與工藝中綠色化工技術的開發要點

3.1 催化劑的選擇

從化學實驗可以看出，化學反應速率的變化程度受到催化劑的影響，在實際的化工生產中，企業工作人員可以利用催化劑加速化學反應，提高化工生產效率，且不會影響化學實驗平衡。在化學材料的質量方面，使用催化劑與未使用催化劑的區別較大。化學催化劑目前在化工企業得到了廣泛運用，普通工業生產使用催化劑的比例超過90%。隨著化學工程與工藝的發展，化學技術也衍生出綠色化工技術，該技術的出現離不開催化劑的輔助。在使用綠色化工技術時，需要采用無毒無害的化學催化劑，以免產生污染物和有毒有害物質。從化工企業的生產現狀來看，需要進一步優化化學催化劑的選擇，保證符合工業標準，只有保障催化劑的質量，才能使化學工程技術的作用最大化，真正實現化工行業的綠色化發展。近年來，隨著我國對化工行業越來越重視，化工技術研發設備、人才培養方面的投資也在逐年增加。在化學藥劑中，催化劑的綠色效應更加突出。在化學催化劑中，最常見的就是固體烷基催化劑，這類化學材料具有無毒、無味、安全、無環境污染的特點，其在化工生產中的應用對進一步優化生態環境起重要作用。

3.2 原材料的選擇

化工企業選用的大部分生產原料都是從各類化學物質中經過特殊處理而產生的。在化工生產的過程中，化工企業的生產管理人員必須加強對化工生產材料的控制，更好地了解化學材料的特性，盡可能地確保所選原材料能夠滿足化工生產需求；化工企業需要不斷改進生產方式，以個體的進步促進中國化工工業總體進步。我國的化工生產單位必須更加有效地控制化工生產造成的環境污染，提高化工生產效率，從原材料的控制方面入手，盡可能地選擇環保、污染小的材料，減少對環境的負面影響。隨著現代科學技術不斷發展，我國的化工生產水平也在近年來得到了明顯的提高。化學工程與工藝所需相關技術也在不斷優化，盡可能地節約原材料和能源、保證環保效益已經成為當前化工企業的主要工作之一。在化工行業的優化過程中，會出現許多需要解決的問題，相關部門必須妥善處理，對節能技術加大投資，保證環保材料的供應，在化工行業使用環保材料解決污染問題，實現社會經濟可持續發展，保證化工行業穩定發展。

4 化工技術在化學工程與工藝中的具體應用

4.1 清潔技術的應用

傳統的化工行業通常利用普通的化工技術進行化工生產，雖然為我國經濟的發展作出了較大貢獻，但是落后的工業技術與有污染的材料也對環境產生了較大危害。現階段，化工行業采用的生產技術包括清潔化工技術，該技術的引入大大減少了化工行業對環境的破壞。清潔技術在化工領域的應用范圍很廣，不僅在化工冶金方面得到了推廣，在機械制造業中也有所涉及，在提高工業生產效率的同時保護了環境。清潔化工技術在化學工程與工藝中的應用，在某種意義上既減少了有毒物質的產出，又有助于實現工業廢物再利用。利用清潔技術也能對有害物質進行加速分解，由國家大力支持，清潔化工技術的優勢在環保理念盛行的今天更應受到廣大群眾的關注。提高對清潔技術的利用率，能更好地將海水的成分通過化工反應有效分離，幫助化工企業完成工藝步驟、提升經濟效益。清潔技術可以使水源分離整體水平顯著提高，能避免不同水質之間交叉污染，保證工業產品的質量。從化工清潔技術的應用現狀來看，清潔技術的研發能夠更好地幫助化工企業進行廢物回收利用，減少原材料的浪費。對化工企業而言，利用清潔技術提高化工生產質量，能夠保證化工企業的經濟效益，值得在化工行業大規模推廣，在工業發展方面，經濟效益和社會效益也將顯著提高。

4.2 催化技術的應用

在化工行業，化工生產離不開催化劑引發的催化反應。催化劑的出現大幅度提高了當前化工企業的生產效率，降低了化工生產的時間成本。在現代化工企業中，化學催化劑得到了廣泛應用，化學催化技術也深受各化工企業的關注。就化工企業的生產現狀來看，一部分企業管理層希望能夠更有效地降低投資成本，在選擇催化劑時，因為價格而選擇了質量不達標的催化劑，雖然降低了生產成本，但是也導致產品性能下降。使用不合格的催化劑不僅會對化工產品的質量產生影響，還會增加原材料的損耗，不能起到節約成本的作用。從整體上看，雖然催化劑節約了一部分成本，但是由于電池和催化劑的選擇不合理、化學反應不完全，產生的污染物數量也會增加，會對環境造成不可估量的損害。隨著大眾環保意識的強化，國家環保機構針對這一現象也采取了相關措施，進一步完善了化學工業生產的標準以及化工生產環境的保護政策。化工行業的環保技術研發速度在逐年加快，新型環保技術的出現也加快了化學催化劑的研發。其中，固體催化劑能夠更好地控制化學反應中的排放物流動，減少化學廢氣的產生，節約生產成本，減少能源浪費，符合國家對化工生產的要求。

4.3 生物技術要點

隨著科學技術的不斷發展，生物科學技術在化工領域也有了廣泛應用，大大提高了當前化工行業的標準化水平，促進了化工行業迅速發展。生物技術涉及許多行業，對不同行業、不同領域都有所影響。在化學工程與工藝中，生物酶的應用最重要，運用現代科學技術可大大提升生物酶合成技術水準。特別是近幾年，生物酶化學技術在整個化工領域發揮了不可忽視的作用，在化工行業扮演著重要角色。生物技術與新型化學生產原料的結合完善了當前化工生產中的環保理念，有效緩解了環境污染等問題，化工企業的產品質量在生物技術的輔助下也得到了保證。采用新型生物生產工藝，相關生物工程師可以從植物中提取出生產所需要的各種原料，相較于以前的化工生產，這類方式更加符合節能工程的要求，對環境保護也更有利。

隨著社會的不斷發展和進步，化工行業只有消耗更多的能源，才能滿足社會的需求。能源不足的問題在一定程度上制約了化工行業的進一步發展。能源損耗嚴重、能源利用不全面的問題，對各行各業都產生了不利影響。在化工生產中，新生物技術的出現使生產原料與有機物相結合，不僅能改善當前環境污染的狀況，還能為全球化工工業的生產提供發展資源。原有的化工生產工藝在材料的合成反應階段，難免會出現一定程度的材料浪費，對環境也會產生負面影響。現階段，生物技術的不斷發展、科技的創新也引起了人們對生態產業和諧發展的重視。國家大力發展環保能源行業，加強對化工企業的控制，減少化工企業對環境的污染，相關部門也加強了對節能資源開發的資金支持。在化學工程與工藝中引入綠色理念，在生產時選擇環保的材料和技術，積極使用生物酶進行催化，減少化工生產中污染物的排放，能夠為化工企業節約成本、提高化工企業在市場中的口碑，有利于化工行業長久發展。

4.4 清潔生產技術要點

化工生產中的清潔生產技術是建立在環保理念基礎上的一種具有可持續發展觀的化工技術。當前，清潔生產技術在化工行業的適用性較強，一般適用于分解有毒廢物成分和凈化有毒氣體。該技術的應用對環境改善起到了重要作用。特別是在新學科、新技術不斷發展的今天，生物細胞學與清潔技術的發展使化工生產變得越來越環保，化工生產的效率也得到了一定的提升。在化工基因工程的研發和生產過程中，利用清潔技術可以使基因工程中的敷設不再受到溫度的限制。化學反應可以在正常環境溫度下進行，更符合基因工程的要求，融入綠色理念，在保證化工研究效率的基礎上，強化化工人員的環境保護意識。

隨著清潔技術研究范圍和深度的不斷擴大，清潔技術在化工方面的應用范圍也在不斷拓寬，化工行業的許多領域已經引入了清潔技術。在海水分離、金屬冶煉等行業，清潔技術發揮了巨大優勢，提高了該領域的反應效率，減少了化工生產過程中的污染物排放量。人們的日常生活離不開水資源，以往化工行業的發展會造成水資源污染。在化工行業發展前期，國家為了保證經濟效益，大力發展化工行業，導致水污染現象日益嚴重，淡水資源變得緊缺，對人們的生命健康產生了不利影響。因此，在現階段的化工生產中，利用清潔技術顯得更為重要。如今，化工企業更加強調綠色生產理念，在生產過程中，加強了對水資源的管理和保護。化工行業運用清潔技術，在滿足居民正常生活需求的條件下，創新了化工技術，保護了現有的水資源，鼓勵海水淡化新技術的研發，以滿足人們正常的生活需求。

5 結語

化工技術在當前化學工程與工藝開發過程中起非常重要的作用。從環保角度來看，使用綠色化工技術能減少環境污染，提高資源的利用率，減少資源浪費。在化工領域積極引入生物化學技術，將該技術與新型清潔原材料相結合，能最大限度地減少生產過程中產出的污染物，更好地滿足環境保護政策的要求。現階段，只有不斷發展化工技術，才能在踐行環境保護理念的基礎上，提高化工生產效率，實現化工領域可持續發展。