綠色化工技術在化工生產中的應用

孟永芳，任靜輝

[玉星生物（集團）股份有限公司，河北邢臺 055550]

綠色化工技術主要是指無害的且對周圍環境友好的技術。從技術理念上來看，通過運用特定的方法能夠減少人類日常生活中對一些原料以及藥劑的使用，從源頭上出發對污染進行防治。綠色化工技術在化工生產中得到廣泛的運用，不僅僅能夠幫助企業節約不必要的資源浪費，同時也能夠提高企業可獲得的社會經濟效益，最終推動人類社會的可持續發展。因此綠色化工技術在化工生產中的應用是十分有必要的。

1 綠色化工技術概述

綠色化工技術概念的提出在西方國家十分流行，綠色主要代表著環境友好。然而，在當下我國社會經濟快速發展的背景之下，這一概念也在國內得到了重視。綠色化工技術主要就是從技術著手，通過提高化工生產效率，盡可能地將這些反應物直接轉變為可以再次利用的生產物。這既能夠改善人們的日常生活環境，同時也能夠改善生存環境，建立友好社會，推動工業發展，并且整合工業資源，節省我國在環保方面的投入。綠色化工技術的特點主要體現在以下兩個方面，首先綠色化工技術的利用效率較高，能夠有效地降低工業生產過程中廢棄物對于周圍環境的污染，其次，綠色化工技術能夠更好地推動化工產業的發展，并且運用生物技術以及催化劑開發出更多工藝。

2 綠色化工技術在化工生產中的應用意義

2.1 降低生產污染

運用綠色化工技術的優勢主要突出的是能夠有效降低化工產業生產過程中的生態環境污染，以往化工生產過程中使用的原材料具有環境危害性質，采用的催化劑也以液體酸為主，在生產的過程中無害化處理能力較低，因此在生產過程中出現的污染物以及化學廢渣會對周圍的生態環境造成嚴重的破壞。在化工生產過程中也十分注重對于清潔技術的運用并且注重對于污染物的控制以及處理，這也能夠有效的降低化工產業生產過程中對于周圍環境產生的污染，從而根本上解決傳統化工產業先發展后治理的局面，最終達到生態文明建設與化學生產兩者的和諧發展。

2.2 提高物料利用率

在傳統化工行業發展的過程中所采用的物料對于能源的消耗較大，還有很多物料都屬于一次性使用，因此存在著十分明顯的資源占用問題。在生產的過程中也會產生很多工業垃圾，嚴重影響了化工生產過程中可獲得的生態環保效益以及社會經濟效益，在化工生產的過程中運用綠色化工技術能夠有效地提高資源的利用效率，同時也能夠在滿足以往生產標準的背景之下最大化減少不必要的能源損耗。例如在生產的過程中可以運用太陽能技術來減少熱能以及電能的損耗，這些都能夠有效解決傳統生產過程中存在的資源占用問題，從而充分發揮綠色化工技術的生態環保性。

2.3 實現綠色轉型

在綠色發展背景之下，如何實現化工生產行業的綠色轉型是當下十分緊迫的任務。化工生產的過程中還沒有完全擺脫傳統高排放高消耗的生產模式，通過將綠色化工技術應用其中能夠實現化工生產行業的綠色轉型。在綠色化工技術實際應用的過程中科技含量較高，因此能夠構建環境污染較少且能耗較低的生產體系。例如通過將循環利用技術應用于化工生產中，能夠降低生產過程之中不必要的能源損耗，減少對于生態環境的污染，而這也是化工生產過程之中想要實現綠色轉型的重要標準，能夠彌補傳統化工行業發展過程中的技術短板。

3 綠色化工技術在化工生產中的應用策略

3.1 清潔生產技術

在工業生產的過程中，通過將清潔化生產技術利用其中能夠達到減少廢棄物排放污染的應用效果，通過將超臨界流體技術以及綠色催化技術應用其中不僅僅能夠減少生產活動中的污染排放，同時也能夠提高能源的利用效率。例如可以利用生活垃圾制造沼氣，利用太陽能進行發電，而這些技術在近兩年得到了十分廣泛的應用。除此之外，通過運用清潔化生產技術也能夠在海水淡化處理作業的過程中實現鹽和水的分離，并且得到淡水資源，對其進行二次處理之后也能夠將其循環利用到其他的化學生產工藝中，最終提高資源的利用效率。

3.2 生物膜處理工藝

在進行化工生產污水處理的過程中，生物膜處理工藝是十分有效的方式之一。同時生物膜處理工藝的出現時間較早，在將其應用于污水處理的過程中主要是將污水進行凈化[1]。在當下科技快速發展的背景下，生物膜處理工藝也在不斷地創新以及改進，并且得到了全方位的優化，最終形成了一項新的處理技術。在對污水進行處理的過程中，為工作人員的日常工作開展節省了一定的時間。在將生物膜處理工藝應用于化工生產污水處理的過程中，通常是由固體填料的相關群體形成一層生物膜，并且對污水展開處理。生物膜處理工藝主要是將污水與生物膜進行接觸，并且將這些污染雜質進行二次轉換將其變為細胞雜質以及二氧化碳等，最終能夠起到一定的凈化效果，提高水質。通過對生物膜處理技術展開全面分析發現技術應用過程中存在的問題，并且制定相對應的污水處理方案，在實現污水凈化目標的同時，也能在一定程度上提高水資源的質量，為推動化工生產可持續發展提供保障。

3.3 綠色催化技術

在綠色催化技術發展的過程中主要以傳統的生產工藝作為依托，并結合化工生產過程中的實際需求，從而有效提高工業生產的活動效率。在具體實踐的過程中，綠色催化技術可分為化學類型及生物類型兩個方面。通過將催化技術運用其中，從而優化工業生產流程。通過實際調研發現，運用綠色催化劑能夠有效降低工業生產活動開展過程中可能存在的副作用，同時也能夠有效提高資源的利用效率，最終實現化工生產過程中的生態環保目標。近兩年在科學技術快速發展的背景之下，綠色催化劑技術也得到了一定程度的改進，從而為化工生產提供更加有效地技術支持[2]。

濕式催化氧化法（WAO）于20世紀80年代中期國際上發展起來的一種治理高濃度有機廢水的先進環保技術。在一定的溫度、壓力的作用下，經空氣氧化，使污水中的有機物氧化分解成CO2、H2O 及N2等無害物質，達到凈化的目的。

濕式催化氧化法具有凈化效率高、流程簡單、占地面積小等特點。濕式催化氧化適用于治理焦化、染料、農藥、印染、石化、皮革等工業中含高化學需氧量（COD）或含生化法不能降解的化合物（如氨氮、多環芳烴、致癌物質BAP 等）的各種工業有機廢水。

濕式催化氧化技術是在200～260℃，4～7 MPa 條件下，利用空氣（或者富氧）為供氧源，空氣中氧分子在高溫和自由基引發劑作用下迅速實現廢水中污染物化學結構的降解和碳、氫、氮、氧、硫、氯等骨架元素的礦化，從而削減廢水中的COD。

濕式催化氧化的反應機理涉及氣、液、固三相反應，屬于自由基鏈式反應，分為以下3個步驟。

自由基引發：

自由基的發展或傳遞：

鏈的終止：

若自由基之間相互生成穩定的分子，則鏈的增長過程終止。

由上述過程可知，通過高溫途徑產生氧化能力極強的羥基自由基，產生的羥基自由基可以氧化各類有機物，從而大幅提高了出水的B/C 比值，為后續進行生化處理提供了基礎。

高濃度廢水是一種高含鹽高COD 難處理廢水，其中COD 濃度超過160 000 mg/L，較高的鹽濃度和有機物并不適合于蒸發及生化處理工藝。

綜合考慮廢水高COD 高含鹽且易糊化結焦的特性，基于技術經濟的考慮，結合研發實驗以及工程經驗，針對這部分高濃度生產廢水采用以“pH 調節+HiPrOBuC?濕式催化氧化”為主體的工藝進行處理以配套后續的廢水蒸發及生化處理系統。詳細工藝路線如圖1所示。

圖1 工藝路線圖

3.4 藥物合成技術

藥物能夠通過與受力部分進行作用，最終形成手性化合物，而這種方式不僅能夠使得藥物接受不同的作用方式，同時對于不同的映體所反映的效果也會存在差異。當下在藥物生產的過程中，很多都是全合成生產，在此過程之中，最后一步往往是通過對混合物進行拆分，從而獲得所需要的合成物，而這一過程恰恰會對周圍環境造成一定的污染，同時原子的經濟性也會相對較差[3]。例如可以在一些比較溫和的條件之下展開化學合成反應或是利用催化劑提高催化劑性能，降低對于周圍環境的危害。再者綠色化工技術產品具有環境友好性、經濟性以及合成性。最后在綠色化工技術設計的過程中原料不會影響人類的生存環境，降低對于人類身體健康的危害，最終實現工業化生產?；て髽I在建設的過程中，由于設備復雜，工序較多，因此容易出現一些安全問題。要想在最低成本下創造更大的經濟和社會效益，就需要加強安全管理以及環境保護工作。在當前進行藥物生產的過程中，很多有機溶劑被使用。一些化學家認為藥物合成的過程中影響效率的重要因素是選擇性以及原子經濟性。為了能夠保證在反應的過程中所有的原料分子都能夠得到應用。在開展藥物合成實驗的過程中應當避免運用保護基團，只有這樣才能保證合成反應的有效性[3]。

4 推進綠色化工技術的舉措

4.1 加大技術創新

化工企業作為綠色環保技術的應用主體，應當始終從生產的實際狀況出發，加大對于綠色生產技術的推廣利用，并且引入專業化的人才，借鑒其他企業在化工生產轉型過程中的成功經驗，最終實現對于綠色化工技術的創新發展。從外部環境來看，企業應當構建專業的研發團隊，并且聘請一些綜合素養較高的專業人群，對生產技術進行重點創新研究并且時刻關注其他企業的技術研發進度，參考經驗，最終實現化工技術的高效利用。從內部發展環境而言，應當加強對于在崗工作人員的培養力度、通過實現人才儲備，從而為技術型人才提供更多的發展空間。除此之外，也應當針對企業內部展開精細化的管理，無論是生產方式還是配套設施都應當及時優化以及更新。在對產品工藝展開深度研發的基礎之上優化技術創新，最終朝著零污染方向發展[4]。

4.2 健全安全生產管理機制

在現階段化工企業管理的過程中，需要就冶金企業監督管理不力的問題進行改進，成立專門的安全生產管理部門，制定針對性的管理標準。對于在建設過程中出現的違規操作，企業相關部門需要督促其整改，停止其正常生產活動。同時，企業還需要積極地學習西方國家的優秀安全管理工作經驗，引進先進的管理技術和方法，調整組織結構，讓各個部門職工都能夠發揮其作用，保障安全管理的高效落實，推動生產目標的實現[5]。

4.3 加強行業監管

在化工生產推進的過程中，作為政府部門也應當充分履行自身的監督管理職能，對于綠色化工技術在實際應用過程中的狀況展開深度的監管。對于一些地方企業在生產過程中出現的違規行為應當立即給予打擊。在日常監管工作開展的過程中應當不定時地對工業化生產的實際情況展開抽查，派遣專業的工作人員就檢查活動進行詳細的記錄，并且形成調研報告。與此同時，地方部門也應當對化工生產過程中企業所使用的生產工藝以及技術標準展開反復的審核，并且對生產的產品進行質量抽測，最終保證所生產的產品能夠達到國家環保的要求。

5 結束語

通過將綠色化工技術應用于化工生產中能夠有效地降低環境污染，提高資源的利用效率，推動傳統的化工生產行業朝著綠色化集約化方向發展，因此在運用綠色化工技術的過程中，應當采用可再生的原料以及催化劑，同時大力推廣清潔生產技術及二次利用技術，提高對于化工污染物的處理質量，最終實現降本增收、節能減排目標，推動我國化學行業可持續發展。