綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用解析

王永祥

摘 要：綠色化學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了化工技術(shù)的發(fā)展。所以，國家高度重視綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展。作為中國化工技術(shù)的重要支柱，綠色化工產(chǎn)業(yè)同樣也是中國化學(xué)工程的不斷發(fā)展的象征。在綠色化學(xué)技術(shù)發(fā)展的過程中，綠色化工技術(shù)與化工技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。所以，將綠色化工技術(shù)引入到化學(xué)工業(yè)中，通過化工行業(yè)的專業(yè)化和先進(jìn)化技術(shù)，科學(xué)有效地控制綠色化工的安全和質(zhì)量，從而更好地實(shí)現(xiàn)工程期望。同時(shí)，它還促進(jìn)了綠色化工技術(shù)的發(fā)展，也提高了中國綠色化工技術(shù)的整體水平。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程工藝；綠色化工技術(shù)；開發(fā)；應(yīng)用

1 前言

環(huán)境是人類生存的家園。在我國日益惡化的環(huán)境中，人們慢慢認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性，并在保護(hù)環(huán)境方面做了大量工作。對環(huán)境造成的污染，化學(xué)工業(yè)是明顯的，在這種情況下，相關(guān)人員提出了綠色化工技術(shù)，該技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中可以有效地減少對環(huán)境的污染，所以，綠色化工技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，對人類發(fā)展很有實(shí)用價(jià)值。

2 綠色化工技術(shù)與化學(xué)工程的概述

近年來，隨著現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)科技的不斷發(fā)展，人們越來越意識到在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行節(jié)能與環(huán)保的重要性。而綠色化學(xué)工程也就是通過運(yùn)用科學(xué)方法對于原料、催化劑、溶劑、能源等進(jìn)行綠色化的處理，以此提升化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的有效利用率，進(jìn)而有效解決了化學(xué)工業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。綠色化學(xué)技術(shù)則是通過科學(xué)的措施改善現(xiàn)有化工技術(shù)，并有效改善化學(xué)反應(yīng)的一種方式，進(jìn)而有效減少了化工廢棄物的出現(xiàn)，減少了污染物的排放，并保護(hù)了自然環(huán)境。

3 綠色化工技術(shù)的具體要求

3.1 合理規(guī)范使用原材料

在運(yùn)用綠色化工技術(shù)中，顯得尤為重要的是選用化學(xué)材料，即在生產(chǎn)的源頭阻斷污染。在原材料的挑選上，保證原材料的綠色安全，只有如此在生產(chǎn)的運(yùn)行過程中才能保證污染不會進(jìn)一步擴(kuò)大，使環(huán)境污染進(jìn)一步加重。因此，對于這種現(xiàn)象，在對原材料進(jìn)行嚴(yán)格把控的基礎(chǔ)之上，選用天然材料；在制定生產(chǎn)工序的時(shí)候切不可為了一時(shí)的小利，置大家的生存空間的清潔于不顧；在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格遵循生產(chǎn)工序的要求，專門的工序安排專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督看管；在產(chǎn)品的檢驗(yàn)階段嚴(yán)格把關(guān)，不能讓不合格的產(chǎn)品進(jìn)入消費(fèi)者的手中；選用可以滿足消費(fèi)者需求的原材料。

3.2 提升催化劑的效率

90%的化工生產(chǎn)過程中加快化學(xué)反應(yīng)速率的物質(zhì)是催化劑。催化劑只是一種促進(jìn)分子熱運(yùn)動的一種方式，增強(qiáng)分子熱運(yùn)動也就增加了生產(chǎn)效率。比如南京大學(xué)的研究工作就走在了世界的前列。

4 綠色化工技術(shù)的內(nèi)容

4.1 無污染生產(chǎn)技術(shù)

在化工生產(chǎn)過程中，保證不排放任何污染環(huán)境的廢水廢氣等廢物垃圾是對化工產(chǎn)業(yè)最新的要求，這也就是所謂的清潔生產(chǎn)技術(shù)。綠色化工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)技術(shù)在化工領(lǐng)域的一個(gè)重要的方式。綠色化工技術(shù)可以減少排放廢棄物，與此同時(shí)也減小了環(huán)境污染。比如，我國目前的發(fā)展過程中，越來越嚴(yán)重的是淡水資源的缺乏，這種情況下，海水成為人們新的目標(biāo)，科學(xué)家獲取淡水的方式是對海水進(jìn)行鹽水分離。這個(gè)過程中，海水淡化技術(shù)是主要技術(shù)，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的過程中不僅沒有產(chǎn)生廢棄物，而且也沒有污染環(huán)境，與此同時(shí)應(yīng)用這一技術(shù)的同時(shí)也有氫氧化鎂的產(chǎn)生，該物質(zhì)是清潔的化工產(chǎn)品，具有較大的發(fā)展空間。

4.2 運(yùn)用生物技術(shù)

在生物化工和化學(xué)仿生學(xué)的應(yīng)用中主要集中在細(xì)胞、微生物和酶中，在這其中比較廣泛的運(yùn)用了膜化學(xué)和酶的技術(shù)。應(yīng)用生物技術(shù)可以使許多可再生的資源在生產(chǎn)過程中循環(huán)利用，或者轉(zhuǎn)變成有用的化學(xué)物質(zhì)。

4.3 制造環(huán)境友好型產(chǎn)品

如今各國都特別重視環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，尤其重視環(huán)境友好型產(chǎn)品的應(yīng)用，所以應(yīng)該禁止使用以前會對環(huán)境產(chǎn)生污染的產(chǎn)品，使用清潔性汽油、新型能源與燃料等。在實(shí)際使用過程中，這些環(huán)境友好型產(chǎn)品可以在很大程度上緩解我國環(huán)境污染的現(xiàn)狀，成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)業(yè)。

5 綠色化工技術(shù)的開發(fā)

（1）選用正確的化學(xué)材料。在我國化學(xué)工程發(fā)展中，都使用了化學(xué)材料。化工原料的選擇直接關(guān)系到所產(chǎn)生的化學(xué)廢物的數(shù)量，不合格的材料會對自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞。在選擇化工原料時(shí)，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)選擇材料，不能貪圖便宜、購買不合格的材料，這會進(jìn)一步加深環(huán)境污染。化工原料應(yīng)選用無毒、無害、合格的材料。在充分利用原材料的同時(shí)，盡量減少原材料的消耗，只有這樣，才能最大限度地減少化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境的污染。

（2）化學(xué)反應(yīng)選擇的深化。在發(fā)展綠色化學(xué)技術(shù)的同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)的選擇也在不斷深化。通過深化化學(xué)反應(yīng)，可以更充分地利用化工原料，最大程度的減少化學(xué)污染物的產(chǎn)生，讓化學(xué)工程工藝向綠色方向發(fā)展延伸。

（3）催化劑的選擇。化學(xué)催化劑在化工發(fā)展過程中應(yīng)用比較普遍，通過使用催化劑，能夠快速提高化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，但也同樣會產(chǎn)生大量的廢物，對環(huán)境的污染十分嚴(yán)重。因此，研究人員應(yīng)從催化劑入手去研究綠色化學(xué)技術(shù)，盡最大能力去研究毒性小的催化劑，以此來減少化學(xué)產(chǎn)品對環(huán)境的污染。

6 化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用

（1）清潔生產(chǎn)技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于冶金、海水淡化等領(lǐng)域，在生產(chǎn)過程中有毒有害物質(zhì)較少，并通過清潔生產(chǎn)技術(shù)將廢物和其他污染物控制在正常范圍內(nèi)。舉個(gè)例子，海水淡化主要是通過清潔和可行的化學(xué)方法在海水附近進(jìn)行操作的。原材料主要是豐富的海水，淡水是最基本的產(chǎn)品。在整個(gè)生產(chǎn)過程中使用的生產(chǎn)技術(shù)不會對環(huán)境造成太明顯的污染。

（2）生物技術(shù)的應(yīng)用。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，進(jìn)而帶動了我國生物化工的發(fā)展與創(chuàng)新。運(yùn)用最為廣泛的就是生物技術(shù)，生物技術(shù)中主要包括對細(xì)胞、分子以及原子等微生態(tài)的利用。生物技術(shù)中的酶是人們?nèi)粘Ｉ钪兴私獾模锩妇哂袃?yōu)質(zhì)的轉(zhuǎn)移性、高效性、以及催化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而生物技術(shù)適合多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用。

（3）應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品。環(huán)境與人們的日常生活緊密相連，隨著經(jīng)濟(jì)和社會的飛速發(fā)展人們對環(huán)境的要求越來越嚴(yán)格，對環(huán)境的重視程度也明顯提高，針對控制環(huán)境污染問題研究出的無污染的產(chǎn)品，就是環(huán)境友好型產(chǎn)品。傳統(tǒng)的汽油在日常生活中應(yīng)用廣泛，傳統(tǒng)的汽油燃燒，不僅造成嚴(yán)重的大氣污染，還對人的健康造成危害，需要開發(fā)新的產(chǎn)品來替代這種類型的汽油，隨著新的燃料和能源的迅速發(fā)展，人們的環(huán)保意識也不斷增強(qiáng)了。比如甘蔗作為酒精生產(chǎn)的天然原料，用新的乙醇汽油代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽油，在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。綠色環(huán)保產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中對減少環(huán)境污染起到了重要作用。

7 結(jié)束語

為了順應(yīng)國家生態(tài)文明建設(shè)的新形勢，響應(yīng)發(fā)展節(jié)能減排的號召，在今后的化工生產(chǎn)中，需要進(jìn)一步增強(qiáng)綠色化工技術(shù)創(chuàng)新的研究和開發(fā)工作，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)對自然環(huán)境的保護(hù)，還可以提高化工生產(chǎn)效率，提高化學(xué)原材料利用水平。我們只有不斷完善綠色化工技術(shù)，形成完善的綠色化學(xué)技術(shù)體系，并廣泛應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)中，才能提高人們賴以生存的環(huán)境質(zhì)量，所以完善綠色化工技術(shù)具有重要意義。

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