化學(xué)工程與工藝中的綠色化工技術(shù)研究

宋宇杰

（青海省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，青海 西寧 810000）

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。

一、綠色化工技術(shù)的意義

由于目前我國社會正處于飛速發(fā)展階段，在各個行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展當(dāng)中都處于一個積極向上的局勢下。化工行業(yè)在這樣的發(fā)展過程中也取得了非常大的進(jìn)步，但是化工行業(yè)目前在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要位置，在化工行業(yè)的發(fā)展中開展綠色化工技術(shù)對于整個社會的可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)來講都十分重要。綠色化工技術(shù)在研究的過程中不僅僅指的是對環(huán)境造成的污染比較小或者不產(chǎn)生有害物質(zhì)的化學(xué)制劑，在整體發(fā)展和研究的過程中更加重要的是價格更加平民化的綠色公益發(fā)展。在整體綠色工藝應(yīng)用的過程中基本上不產(chǎn)生需要進(jìn)行處理的廢物或者排放有害氣體等。資源的利用上，保證利用程度的最大化，在化工生產(chǎn)的過程中使原材料可以充分能轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品，應(yīng)用在日常工作當(dāng)中，這對于化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來講有著非常重要的發(fā)展意義。

二、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用研究

（一）生物技術(shù)

生物技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在生物化工和化學(xué)仿生學(xué)領(lǐng)域，以細(xì)胞與微生物為主，生物技術(shù)能夠把大量可再生資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其變成有用化學(xué)品，例如，環(huán)境中廣泛存在的酶十分普遍，其在實(shí)際生產(chǎn)過程不存在污染物排放，同時，反應(yīng)條件相對溫和，它在化學(xué)行業(yè)得到了充分利用。以往的化學(xué)生產(chǎn)一般運(yùn)用動植物內(nèi)部的有機(jī)原料，在后期便應(yīng)用自然環(huán)境條件下的石油和煤炭。以丙烯肽胺為例，在其生成環(huán)節(jié)，催化劑從原來的丙烯腈變成生物酶，大大減小了能源消耗量，同時，還不會帶來任何污染。不難發(fā)現(xiàn)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于原有的工業(yè)催化劑，較為豐富，特性溫和，零污染，綠色環(huán)保。

（二）清潔生產(chǎn)技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用

清潔生產(chǎn)技術(shù)即是無污染、無毒害、不會產(chǎn)生污染廢棄物的綠色生產(chǎn)技術(shù)，比較常見的清潔生產(chǎn)技術(shù)有綠色催化技術(shù)、臨界流體技術(shù)等，這類清潔生產(chǎn)技術(shù)在冶金工程、印染工程、海水淡化、煤氣加工生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用十分普遍。例如，超臨界流體萃取技術(shù)的原理就是利用一定溫度和壓強(qiáng)處于臨界狀態(tài)下的流體的超強(qiáng)萃取能力，將對象物質(zhì)從混合物中萃出來，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離。再如，在海水淡化過程中，就是通過清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)水分和鹽分的分離，最終獲得清潔的水資源，同時得到附屬物氫氧化鎂，這種物質(zhì)經(jīng)過一定的處理之后同樣可以用作化學(xué)工程生產(chǎn)清潔原料。

（三）生產(chǎn)對環(huán)境良好的產(chǎn)品

產(chǎn)品整個生命周期對環(huán)境良好的產(chǎn)品，我們稱之為環(huán)境友好產(chǎn)品或環(huán)境無害化產(chǎn)品及低害產(chǎn)品。低毒涂料、節(jié)能設(shè)備、無污染建筑材料、綠色食品、有機(jī)食品等都包含在其中。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)都必須應(yīng)用到綠色化工技術(shù)，來達(dá)到生產(chǎn)過程中的低耗，資源節(jié)約等目標(biāo)。

三、化學(xué)工程和工藝中的綠色化工技術(shù)的研發(fā)

（一）催化劑的選擇

催化劑百分之九十的作用是提升在化工生產(chǎn)中反應(yīng)速率的必要品。而無毒害的烷基化固相催化劑是我國綠色化工技術(shù)在開發(fā)過程中研究的重要對象。在利用環(huán)境良好性綠色化工融合過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試用劑，在沒有溶劑的情況下對，二羰基化融合物直接進(jìn)行烷基化反應(yīng)。這其中反應(yīng)的步驟將對來說相對簡單，并且催化體系可以拿來循環(huán)利用，多次催化循環(huán)后收率依舊保持在大于百分之八十四。

（二）選擇合適的化工原材料

綠色化工技術(shù)雖然在一定的程度上解決環(huán)境污染的問題，但是如果只是抱著出現(xiàn)問題才去解決的心態(tài)，就會十分的被動。所以說應(yīng)該堅(jiān)持“預(yù)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(dāng)在發(fā)展工藝以及化工科學(xué)技術(shù)的時候，主要從兩個方面入手：第一，選擇低毒、環(huán)保的新型材料；第二，加強(qiáng)安全防范措施。這樣就可以在化工生產(chǎn)的時候降低排放污染，對環(huán)境的保護(hù)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(nóng)業(yè)上的副產(chǎn)物等都可以當(dāng)成原料進(jìn)行加工，這些就是我們常見的沒有害的物質(zhì)。在氫氣的產(chǎn)生方面還可以使用生物質(zhì)進(jìn)行氣化作用。以上所述都是從根源上解決污染問題的方案。

（三）加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)選擇性

在實(shí)際研發(fā)過程，應(yīng)切實(shí)增加化學(xué)反應(yīng)自身的選擇性，促進(jìn)化學(xué)生成物的常規(guī)提取，在達(dá)到減小環(huán)境污染的基礎(chǔ)上，還可降低生產(chǎn)成本，以此來改善資源的利用情況。例如，石油化學(xué)工業(yè)大多選擇烴類選擇性氧化物。該化學(xué)反應(yīng)極有可能發(fā)生氧化，其對生成物帶來了巨大破壞與影響。由此可知，加強(qiáng)選擇性時需最大限度地規(guī)避制約生成物的化學(xué)反應(yīng)，以此來保障化學(xué)工業(yè)能夠綠色生產(chǎn)，減少對環(huán)境的污染。

結(jié)束語：

化工行業(yè)改善了現(xiàn)有的生活狀況，大大提升了物質(zhì)資源，在為我們帶來便捷的同時，其產(chǎn)生的有害物質(zhì)還對生存環(huán)境構(gòu)成了威脅，使得污染問題日益惡化。現(xiàn)階段，提倡可持續(xù)發(fā)展理念，在化工領(lǐng)域也同樣如此，提倡綠色化工，充分運(yùn)用綠色化工技術(shù)，這既能降低生產(chǎn)過程的不良影響，又能夠節(jié)能減排，從根本上提升經(jīng)濟(jì)效益。