化學工程與工藝中的綠色化工技術探究

曹亞祥

（陜西延長石油集團煉化公司 陜西洛川 727406）

引言

隨著時間的推移，化工工程科學潛在的負面影響已經影響到社會的和諧發展以及人們的正常生活，因此解決此類問題迫在眉睫，綠色化學技術理論的提出，改善化學對于環境的污染問題，合理的控制污染源，采用有效的綠色環保方式消除或降低化學污染，轉化無害的生態產物，從而有效促進工業節能目標水平的建設與提升。

1 化學工程工藝和綠色化工技術

1.1 化學工程工藝的概念

化學工程工藝具體是指和化學工藝生產相關的領域，其中包括冶金工程、制藥工程、生物工程等。

1.2 綠色化工技術的概念

綠色化工技術是針對現有化學工藝技術提出的一個概念，具體內涵是指通過采取科學有效的手段對化學反應進行改良，降低化學工業生產中廢棄物的產量，從而達到降低環境污染的目的。綠色化工技術在傳統化學工業中的應用，應當充分重視有毒廢棄物的排放問題，充分利用廢棄物資源回收技術，對污染物的排放量進行嚴格的控制，將綠色可持續發展的觀念深刻融合進傳統化學工藝中，充分發揮綠色化學工藝的優勢。

2 綠色化工技術重要意義

經過長期的研究和總結，化學工程技術得到了顯著提高，給人們的生活提供了極大的便利。化學工程技術已然成為社會經濟發展的主體，為響應國家可持續發展戰略方針，化學工程技術必須一改常態，實行綠色化工的開發和利用。綠色化工是為了實現減少化學工程技術給環境帶來的影響，同時實現化學工程低成本研發，為人們帶來更多的便利。實行綠色化工技術，可以有效的降低有害物質的產生，極大的節省了資源的損耗，保證了化學工程的可持續發展，為社會和諧發展以及人們的正常生活需求做出極大的貢獻。

3 化學工程和工藝中的綠色化工技術的研發

3.1 選擇合適的化工原材料

綠色化工技術雖然在一定的程度上解決環境污染的問題，但是如果只是抱著出現問題才去解決的心態，就會十分的被動。所以說應該堅持“預防為主、綜合治理”的思想，從源頭入手，從根本上去解決污染的問題。當在發展工藝以及化工科學技術的時候，主要從兩個方面入手：①選擇低毒、環保的新型材料；②加強安全防范措施。這樣就可以在化工生產的時候降低排放污染，對環境的保護也是十分有利的。一般來說，像樹木這些自然界的野生植物纖維或者是像稻草麥秸這樣的農業上的副產物等都可以當成原料進行加工，這些就是我們常見的沒有害的物質。在氫氣的產生方面還可以使用生物質進行氣化作用。以上所述都是從根源上解決污染問題的方案。

3.2 合理選擇化學催化劑

催化劑的作用是改變化學反應的發生，在化學工程工藝生產中，催化劑是十分常用的材料之一。但是在很多情況下，催化劑都會產生有毒有害的廢棄物，對環境造成嚴重的污染，因此廢棄物的處理一直是人們較為關注的問題。而在綠色化工技術開發的過程中，可以通過催化劑的合理選擇避免廢棄物或是有毒有害物質的產生。科研人員應該將目光更多地投向安全無公害的催化劑種類，盡可能地控制廢氣污染物的排放量。

3.3 提高化學反應的選擇性

為了達到事半功倍的效果，通常情況下，應該在綠色化工技術的實施中對化學反應的選擇性進行一定的提高。一般來說，在能夠保證環境污染減少達到一定的標準規定的前提條件下，還應該盡可能將化學工藝的成本大幅度的降低，從而實現對資源使用率的提高。此外，對于化學反應的選擇性來說，為了有效地進行化學工業的綠色化生產，所以應當關注的就是對出現損害生成物的反應進行及時的有效預防，從而減少化工對于環境的污染。

4 綠色化工技術在化工工程工藝中應用

4.1 生物技術

化工工程工藝中綠色化工技術運用的重要體現便是生物技術的運用，生物技術在化工工業中應用主要體現是微生物和細胞應用。利用生物技術能夠實現對再生資源的轉化，使得很多再生資源轉變為化學物品。比如工業廢水處理使用的生物活性污泥，將其運用在化工工程生產過程中，可以有效降低污染物排放，再加上其反應條件較為溫和，能夠在化工行業中有廣泛運用。過去很多化工生產都需要利用到動物或植物中有機原料，再加上石油和煤炭的大力開采應用，帶來了嚴重的生態污染，而利用生物技術則可以避免這種問題。

4.2 清潔生產技術

在當前冶金工藝、海水淡化技術以及廢物處理中，都對環境保護有著非常高的要求，這在一定程度上催生了清潔生產工藝的研發及在這些領域的應用。清潔生產是指將綜合預防的環境戰略持續實施于生產過程的產品和服務中，以期增加生態效率并減少對人類和環境的危險。其在生產過程中最大限度地降低了污染物的產生，減少有毒有害物質，這不僅從源頭上減少了對環境的污染，而且降低了處理污染物的成本，通過清潔生產工藝來進行淡化海水的處理，不僅有效的將海水進行分餾，取得生產生活中不可缺少的淡水資源，還可以提取海水中的鹽分和其他的成分。區別于其他工藝，在這個過程中，對環境沒有造成任何的損害，由此可見，清潔生產工藝是實現綠色化工技術在化工工程工藝中應用的關鍵所在。

4.3 超臨界流體化工技術

天然化學品是化工企業進行工業生產的主要原料，化學物質反應是其主要的應用手段。但是在超臨界流體技術普及應用之后，超臨界二氧化硫技術逐步成為化工行業一項重要的技術手段，且具有良好的表現效果。尤其是新材料和新技術不斷涌現，為超臨界流體化工技術的使用提供了廣闊的發展空間，并成為綠色化工技術的一個重要的發展方向。

4.4 電化學合成技術

通常情況下，電化學反應主要是在電解池或者電池中進行的，是綠色化工技術的重要組成部分。

具體來說，燃料電池法、SPE法、有機電化學合成、犧牲陽極電化學合成等方式都屬于電化學合成技術的重要方法。隨著經濟及化工行業的迅猛發展，電化學合成技術將會在人類生活中發揮更大的功用，其應用范圍也更加廣闊。

4.5 環境友好型產品

環境友好型產品是指在產品生產和制造整個周期過程中都沒有公害產生，不會對環境造成污染。在進行化工工業生產過程中，環境友好型產品不僅是指一些不會產生毒害的生產材料，一些化工生產中所采用的節能設備設施也可以認為是環境友好型產品，另外日常生活中常常講到的綠色有機食品、綠色能源電動車以及無公害成分所制成的建筑裝飾材料等也可以作為環境友好型產品。我國與其他一些國家相比，雖然資源豐富，但由于人口眾多，所以人均資源量較少，因而在生產過程中要注意節約能源，盡量降低生產過程中能源消耗。比如汽車行駛所用燃料一般為柴油或汽油，這些能源不僅不可再生，且在使用過程中會產生大量污染物，對空氣環境造成影響，因而迫切需要找到新能源來代替。因而，化工工程生產過程中也應盡量采用環境友好型產品，提高環境友好型產品在綠色化學工藝生產中的使用水平。

5 結束語

總而言之，將綠色化工技術應用在化工工程中具有積極意義，一方面能夠對環境污染有顯著控制作用，提高化工原料利用率，另一方面綠色化工技術的應用還能夠提升化工行業生態性，使化工行業朝著生態、健康、可持續發展邁進。同時綠色化工技術的應用有效的減少化學工程對環境的污染，改善人們生活的生活環境，推動人們身心健康的發展。