化學工藝中的綠色化工技術探析

許雷軍　曹長青

摘 要：由于當前社會經濟的發展，環境問題越來越明顯，對于經濟的可持續發展在一定意義上有著一定的制約。現階段，環境問題逐漸和人們的日常生活生產相聯系，在這當中，最主要的就是化學工業當中的污染問題。因此，在化學工業當中加強綠色化工技術的研究非常重要，這對于化學工業的發展有著一定的促進作用。

關鍵詞：化學工程工藝；綠色化工；技術要點

1 化學工程工藝概述

化學工程工藝行業主要有冶煉以及藥物生產等行業，其主要就是采用化學相關理論來實現生產，其所包括的理論體系中主要加強了對于環保理論的重視，在加強社會經濟發展以及社會發展中有著很重要的作用。現階段，環境保護越來越受到重視，人們對于自身生活要求也在提升，然而對于化學工程工藝的研究中，實現環保節能目標的實現，對于工業生產的改善以及增加社會效益方面，能夠在確保減排節能的條件中使得經濟效益增加。現階段，隨著科學技術的不斷進步，社會逐漸超前發展，經濟的發展中往往會對環境造成破壞，因此在節能環保理念的支撐下，化學工程也能夠得到有效發展，這對于社會的進步有著很大的意義。

2 在化學工程工藝中開發綠色化工技術

2.1 選用綠色化學原料

選取綠色化學原料是開發綠色化工技術的關鍵，只有選用合適的綠色化學原料才能從根本上解決傳統化學工藝所造成的污染。選取綠色、無害的化工原料，可以進一步減少化學工業在生產、排放的過程中生成的污染物。

2.2 強化化學反應的選擇性

為了更好地降低化學工業生產成本，降低能源資源消耗，減少化學反應排放，在化學工業生產過程中，應該強化化學反應的選擇性，方便快捷地提取和凈化生成物。例如在石油化學工業中，應該盡量避免烴類選擇性氧化，這是因為這種反應的生成物極易發生氧化現象，從而對生成物造成破壞。通過提升化學反應的選擇性，可以促進化學工業的可持續發展。

2.3 化學催化劑選取

在當前綠色化工技術在選擇和開發當中，需要將重點放在一些無毒害的催化劑當中，在使得化學反應促進的作用中將有毒廢棄物進行降低。同時，在對化學催化劑的選擇當中，盡量選取一些無毒害或者毒害比較小的化學催化劑，以此使得其朝向綠色方向發展。在現階段化學工業當中，很多開發人員對于無毒害催化劑的研究中，獲得了很好的成就，其主要就是加強了對于烷基化固相催化劑的重視，這種催化劑無毒害，對環境不會產生污染，因此值得有效推廣。另外，在這當中需要重視的就是，在對無毒害催化劑進行研究當中，需要確保其排放能夠和相關標準相符合，同時確保所排放的廢棄物能夠實現循環應用，從而將資源應用率進行提升。

3 化學工程工藝中的綠色化工技術應用

3.1 清潔生產技術應用

應充分發揮清潔生產技術的優勢，其不僅在廢棄物處理、海水淡化以及冶金方面具有較為廣泛的應用，由于不存在毒害反應，這樣自然也沒有污染物的產生。比如，具體的海水淡化處理中，利用此技術進行海水淡化，能夠有效提煉出海水中的鹽分或其他，能滿足日常生活的需求，并且在整體的應用環節中，清潔生產技術并不會出現污染環境的問題，沒有任何的潛在危害情況。

3.2 生物化工技術

生物化工技術包含了細胞、微生物基因和酶等技術，在化學仿生學和生物化工兩個方面都有廣泛的應用。例如，生物酶具有高效、轉移性的特點，作為一種生物催化劑，廣泛的應用到了各個生物化工的合成過程中。還有膜化學技術作為化學仿生學中的重要技術，也被廣泛應用。生物技術可以利用再生資源合成化學品，這包括早期來源于動植物的有機化合物原料，以及今天被廣泛應用的石油和煤炭等原料。例如，與傳統工業酶和化學催化劑相比，生物酶作為催化劑具有如下優點：無污染、反應條件溫和、產物性質優良，當前綠色化學工程與工藝利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺，這一技術能夠大幅降低能耗，不產生任何污染物。

3.3 環境友好型產品應用

考慮到人們日常生活中的環境問題，應充分重視環境對于人們生活的影響，所以，在各個方面對于環境有著更為苛刻的要求。對于環境友好型產品來說，則是在日益嚴重的環境污染背景下，提出有效控制措施。考慮到傳統化石類的煤炭、石油等資源的應用，資源消耗中帶給了大氣的嚴重污染問題，引發人們身體健康的嚴重危害性，所以，應該積極開展新型環保產品的研發，這也是符合人們日益增強的環保意識的需求。比如，以酒精的生產為例，主要是利用天然甘蔗為主的原料，能夠通過技術發展生成新型乙醇汽油，實現汽油替代，具有一定的應用范圍。在越來越多實踐應用中，環境友好型綠色產品能夠有效降低環境污染所帶來的難題。

4 綠色化工技術展望

4.1 保證輸出端CO2的集中轉化技術進一步提升。利用高效的催化材料，滿足高效活化、定向轉化CO2等技術的突破，通過電化學方法、光催化等手段，盡量實現工業生產中的CO2排放量最小的原則。

4.2 通過直接轉化技術，使得合成步驟的“原子經濟”性有所提升。從實際的綠色角度來看，有機合成需要兩步或者三步才能完成，如果能將其縮短為一步的原子經濟反應，能充分體現出直接轉化技術的優勢。比如，在進行生產環氧丙烷的過程中，傳統則是利用兩步法的反應方式，在得到鈦硅分子篩后，可以滿足催化氧化丙烯制環氧丙烷的原子經濟新方法。然而，在化工領域中，滿足原子經濟性的條件還比較困難，有些條件甚至還是不可能實現的，但是，應該不斷優化，充分利用化學反應的集成，能利用好排出的廢物，可將其作為另外反應的原料，滿足封閉循環的要求，實現零排放的需求。

4.3 保證輸入端能量和過程中能量的管理得到充分的重視，滿足整體循環過程中的能量消耗最低原則。在節能減排的指導原則下，不斷開發新技術和新工藝，替代傳統的排放量大、能耗高的技術，充分利用好新型的熱能、氫能以及太陽能資源，盡量減少碳排放。

結束語

當前傳統化學工業在為人們提供重要產品的同時，也對環境造成了巨大的污染，損害著人類的身體健康。綠色化工技術的應用可以極大地提高傳統化工的環保性能，降低污染物排放，有效保護人類健康，有助于建設資源節約型和環境友好型社會，提高我國的可持續發展能力。

參考文獻

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[2] 王超群.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].化工管理，2016，（2）.

[3] 其其格.化學工程工藝中的綠色化工技術[J].高考（綜合版），2015，（12）.

（作者單位：1.青島科技大學化工學院；2.青島科技大學化工學院）