化學工程工藝中的綠色化工技術要點

王麗娟 李丙增 李曉騰

青島譜尼測試有限公司 山東青島 266100

綠色化工技術實際上是一種具有環保特性的環保技術。通過這項技術的處理，目標是實現廢棄物的“零排放、零污染”。這是源于綠色可持續發展理念的技術手段，主要是解決化工行業高污染、高消耗的問題。在當前我國化工工業發展中，綠色化工技術得到了廣泛應用，并取得了顯著成效。因此，必須充分發揮綠色化工技術的優勢，實現化工行業的綠色可持續發展。

1 化學工程中綠色化工技術的研發

首先，在化工生產過程中，綠色化工技術的研發可以大大提高化學反應的選擇性，而相應的化學效應也會有所不同，最明顯的是它將大大減少對環境的污染損害。其次，合理選擇化工原料，可以在一定程度上達到徹底控制污染的目的。在化工生產過程中，所選的原料、原料和催化劑都不會有毒，因此相應的化工產品和廢棄物不會有毒，零污染和零排放的目標就在眼前[1]。

2 化學工程中綠色化工技術的應用

2.1 生物技術的應用

所謂生物技術，實際上是指綜合生物、化學、工程等學科基礎，利用生物催化作用加工材料的技術。這項技術是近年來發展起來的，一方面，使資源消耗達到使用效率的70%-90%，減少了對環境的污染，另一方面，解決了傳統化工技術無法完成的問題，開發了許多新的化工產品。生物技術可分為基因技術、細胞技術、微生物發酵技術和酶技術[2]。其中，酶技術與綠色化工技術結合最為緊密。一般來說，在綠色化工技術的應用過程中，酶被用作催化劑或活化劑。特別是生物酶的使用不僅來源豐富，而且后期容易分解，即使直接排入外部環境，也能自然分解，不會造成嚴重的環境污染。在生物技術的具體應用中，膜化學法是一種傳統的綠色化工技術。膜化學法應用于海水淡化、化學染料濃縮、液體熒光增白劑澄清過濾等方面，具有污染小、資源利用率高等優點，可見，生物技術與綠色化工技術的有效結合是促進化工污染減排的重要措施之一。

2.2 清潔技術的應用

清潔技術是指從原料、生產工藝等方面盡可能減少化工生產對環境的污染的技術手段，它更強調從生產源頭上防止污染，這與我們傳統的污染處理方法有本質區別。傳統的污染處理方法強調末端控制，即對化工產品提取后的廢渣、廢氣和廢水進行處理，而清潔技術則注重源頭控制。清潔技術在化工行業中的具體體現是消除大量有毒原材料，使從原料中提取的化工產品達到低污染的目的，也可以形成良性的廢物回收利用，充分展示綠色發展理念的初衷。根據化工生產和應用的實際情況，綠色化工技術的具體表現是清潔技術，如乙苯生產的干洗工藝、甲醇生產裝置的清潔生產工藝、沼氣生產工藝、廢棄物的零分辨率技術等聚氯乙烯合成過程中的鹽酸等，屬于清潔技術等，這些清潔技術在我國現階段的化工行業中得到了廣泛的應用，并得到了用戶的一致好評[3]。

2.3 環境友好新工藝的應用

傳統的化學合成方法通常是根據特定的化學反應方程式和化學計量學來設計的，例如高價化合物的化學計量氧化，金屬氫化物的化學計量還原，精細化工生產中芳香族化合物的磺化和偶氮化主要是以有機合成為基礎的印染工業。根據綠色化學技術的原理，理想的化學生產方式是將反應物的所有原子轉化為所需的最終產物，即“原子經濟”；盡量使原料的所有原子被產物吸收，實現“零排放”。然而，在傳統的生產過程中也存在一些缺點。例如，在芳香核中引入硝基和磺酸基只是為了便于被其他官能團取代。這些團體不能很好地滿足原子經濟的原則。因此，綠色化工技術要求采用新工藝，提高化學反應選擇性，提高產品收率，嚴格控制副產品產量，進一步降低生產成本，減少環境污染，實現零排放。

2.4 綠色催化的應用

催化劑廣泛應用于化工生產，是許多化學反應實現工業化應用的基礎，以石油加工技術為例，傳統的催化劑有硫酸、三氯化鋁等。該催化劑活性好，酸強度高，但在使用中存在設備腐蝕、酸渣排放等問題。

綠色化工技術需要在催化方式上進行優化，使用新的催化材料或具有更好的反應選擇性的催化方法可以減少副產物，如分子篩、雜多酸和其它固體酸催化劑的產生，這些催化劑不僅無毒，而且對設備無腐蝕性。此外，還可以采用酶催化、電化學合成、超臨界流體技術、納米技術、薄膜技術等環保催化方法，盡可能減少環境污染和三廢[4]。

2.5 環境友好型產品的應用

環保產品本質上是一種在整個生產過程中不會對外部自然環境造成污染和破壞的化工產品，如我們常見的新型環保汽油。在我國，人口的增加、城市化進程的加快和區域交通互聯互通的發展，都顯示了我國社會的活力，人們在使用汽車時，需要汽油來提供能量，傳統的汽油在使用過程中會產生大量的污染，汽車尾氣的排放對環境不是很友好。雖然許多城市都重視節能減排，并出臺了一系列的措施，但從根本上解決不了任何問題，而新型環保汽油的出現使這一問題得到了一定的改善。除新型環保汽油外，納米殺菌保健漆、防污外墻漆、海洋防污劑等環保產品目前也被眾多用戶所接受和青睞。

3 結語

隨著科技水平、經濟水平、教育水平的提高，人民生活質量的不斷提高，在一定程度上促進了社會群體綜合素質的提高，每個人都有綠色、生態的觀念，環境保護已經變得非常明確。化工行業作為一個污染嚴重的行業，應積極樹立環保意識，應用綠色化工技術，深化其在化工過程中的作用，促進化工行業的綠色發展[5]。