綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)的促進作用探究

歸麗麗 吳亞萍 李芬 屠雪英(桐昆集團股份有限公司，浙江 嘉興 314500)

0 引言

在信息技術(shù)的發(fā)展推動下，化學工業(yè)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一個能夠?qū)μ烊毁Y源進行有效利用以及具有龐大規(guī)模、跨越多個行業(yè)領(lǐng)域、產(chǎn)量較高的工業(yè)門類。化工工業(yè)的發(fā)展和人類的生活存在著較為密切的關(guān)系，在推動人類的生活質(zhì)量與水平不斷發(fā)展提升的同時，也會對人們的生活環(huán)境造成一定的影響。現(xiàn)階段我國的化學工業(yè)發(fā)展中，圍繞化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的環(huán)境污染與能源消耗問題進行深入研究，以推動化工行業(yè)的持續(xù)與快速發(fā)展，是有關(guān)領(lǐng)域研究和關(guān)注的重要問題。其中，綠色化學工業(yè)的概念理論就是在這一環(huán)境下產(chǎn)生的，并且隨著綠色化學工業(yè)概念在化工行業(yè)中應(yīng)用的不斷深化，逐漸促進了一些環(huán)境保護與資源可持續(xù)發(fā)展等先進理念在化學工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，從而有效降低了化學工業(yè)生產(chǎn)中的原料成本與廢棄物排放影響，具有十分顯著的作用和成效。文章將通過對綠色化學工業(yè)的概念和內(nèi)涵分析，結(jié)合我國綠色化學工程與工藝的研究和開發(fā)現(xiàn)狀，對綠色化學工程與工藝在化學工業(yè)中的促進作用進行研究，以供參考。

1 綠色化學工業(yè)的概念與內(nèi)涵

綠色化學也被稱為是環(huán)境無害化學，它是通過化學實現(xiàn)污染防止的一種學科，綠色化學的有關(guān)研究開展，是通過對一系列方法與原理的有效利用，實現(xiàn)化學產(chǎn)品設(shè)計與制造、應(yīng)用中的有害物質(zhì)產(chǎn)生及其污染影響得到有效降低和去除，從而獲取更高化學產(chǎn)品設(shè)計與制造、應(yīng)用的環(huán)境保護等綜合效益。其中，綠色化學中包含所有能夠有效降低對人類健康的負面影響的化學方法和技術(shù)，而以該方法和技術(shù)為基礎(chǔ)所開展欸點無害化工過程，即為綠色化學工業(yè)。

綠色化學工業(yè)在化工行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，具有以下較為突出的原則和特征。(1)在化工生產(chǎn)中，從反應(yīng)過程的源頭處對廢棄物或污染影響的產(chǎn)生進行減少與消除，并以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化工生產(chǎn)中廢棄物或污染產(chǎn)生后再進行凈化處理的模式；(2)化工產(chǎn)品設(shè)計中，注重對原材料的最大化利用；(3)對化工產(chǎn)品進行分析時，注重生產(chǎn)效率的同時，對原材料及產(chǎn)品的毒性降低控制也非常嚴格；(4)盡量減少對析出劑與溶劑等輔助物的使用，通過選擇無害產(chǎn)品對其在化工生產(chǎn)中的功能和作用進行替代；(5)對化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的不必要化學衍生物，需要進行盡量控制與避免；(6)盡量減少化工生產(chǎn)中的能量消耗以及環(huán)境污染影響；(7)化工生產(chǎn)中除對經(jīng)濟與技術(shù)等因素進行考慮外，還需要從生產(chǎn)材料的而可回收加工利用方面進行綜合分析；(8)對化工生產(chǎn)中的危險物品，在生產(chǎn)應(yīng)用前，需要先進行檢測與控制后再進行生產(chǎn)利用；(9)對化工生產(chǎn)中選擇使用的催化劑，應(yīng)符合化學計量的有關(guān)要求和標準。

2 綠色化學工程與工藝的研究和開發(fā)現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中，化學工程與工藝對有毒污染情況的處理，表現(xiàn)較為滯后，多是在污染與廢棄物產(chǎn)生后再采取相應(yīng)的措施進行凈化處理，這種方式不僅不能實現(xiàn)化工生產(chǎn)污染與廢棄物的徹底清除，而且會導(dǎo)致其生產(chǎn)成本與時間增加，對化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展影響十分不利。針對這一情況，隨著人們對化學污染處理研究和認識的不斷提升，逐漸發(fā)現(xiàn)能夠利用化學方式實現(xiàn)化學污染控制，并且逐漸在實踐中推廣開來。其中，美國就在上世紀90年代開展了對綠色化學工業(yè)的有關(guān)研究，而除美國外，世界上其他的一些先進國家對綠色化學工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用也十分重視，并且在化學工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中注重對無污染化學等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效推動。

與世界各個國家相比，我國的化學工業(yè)發(fā)展中綠色化學工業(yè)的研究與發(fā)展也十分重視，不僅在上世紀90年代中期確定了與綠色化學工業(yè)有關(guān)的研究課題，而且還積極召開了與綠色化學工業(yè)有關(guān)的研討會議，為綠色化學工業(yè)的研究及有關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了非常積極的推動作用。首先，在對綠色能源的應(yīng)用和研究方面，根據(jù)化工生產(chǎn)中化學原材料對其生產(chǎn)過程與工藝均存在一定的影響這一情況，的而綠色化學工業(yè)發(fā)展中注重采用無毒害原材料，從化學工程與工藝的源頭除對其廢棄物與污染的產(chǎn)生進行防止，與傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中污染與廢棄物產(chǎn)生后再處理方式存在較大的區(qū)別，因此，在開展綠色化學工業(yè)的有關(guān)研究中，通過對化工原材料是否為可再生原料作為研究重點，通過對與自然物質(zhì)相類似的可再生、無污染化工原材料選擇，以作為推動綠色化學工業(yè)研究與發(fā)展的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)之一。其次，對化學反應(yīng)的選擇性進行改善和提升方面，由于化學反應(yīng)作為化工生產(chǎn)的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)之一，通過化學反應(yīng)實現(xiàn)原料向化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換，因此，通過對化學反應(yīng)途徑的合理選擇，能夠促進化工生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量和效率提升。需要注意的是，化工生產(chǎn)中，化學反應(yīng)的影響因素包含反應(yīng)過程中的溫度以及反應(yīng)條件、時間等，因此，在對化學反應(yīng)途徑的選擇性進行改善與提高研究中，就可以從上述因素層面開展相應(yīng)的研究和分析，以達到相應(yīng)的綠色化學工業(yè)研究目的。

3 綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)的促進作用

結(jié)合上述對綠色化學工業(yè)以及綠色化學工程與工藝研究現(xiàn)狀分析，在進行綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)發(fā)展的促進作用分析中，可以從以下幾個化學工程與工藝技術(shù)層面，對其進行分析論述。

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)及其對化學工業(yè)的促進作用

清潔生產(chǎn)技術(shù)作為綠色化學工程與工藝中的一種技術(shù)形式，是指通過不斷的改進設(shè)計或者是使用清潔性的能源與原料、對化工生產(chǎn)的管理進行改善、采用先進工藝技術(shù)與設(shè)備、加強綜合利用等方法，從化工生產(chǎn)的源頭處對其能源消耗以及污染影響進行減少和消除，從而達到相應(yīng)的綠色化學工程與工藝應(yīng)用目的。其中，綠色化學工程與工藝理念下的清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用中，通過上述各項方法和措施，不僅能夠提高化工生產(chǎn)中的資源利用率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)化工生產(chǎn)與服務(wù)、產(chǎn)品使用等過程中污染廢棄物產(chǎn)生和排放影響，從而減少化工生產(chǎn)以及化學工業(yè)發(fā)展對人類健康以及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的危害影響。由此可見，化工生產(chǎn)過程中，以清潔生產(chǎn)技術(shù)為代表的綠色化學工程以及工藝對化學工業(yè)發(fā)展具有十分積極的促進作用。此外，化工生產(chǎn)中，對清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，一般是將其作為化工生產(chǎn)的脫硝與脫硫技術(shù)重要組成進行生產(chǎn)應(yīng)用，并且該技術(shù)在其他化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)及領(lǐng)域中也有一定的應(yīng)用和發(fā)展，值得進行關(guān)注。

3.2 生物技術(shù)及其對化學工業(yè)的促進作用

生物技術(shù)作為綠色化學工程與工藝的典型技術(shù)之一，它在化工生產(chǎn)中應(yīng)用是通過對酶反應(yīng)作用的利用，來實現(xiàn)化學產(chǎn)品的有效合成，即利用微生物發(fā)酵方式進行相應(yīng)的有機化合物生成，或者是利用微生物處理技術(shù)對化工生產(chǎn)中的工業(yè)廢水與廢棄物進行有效處理，該技術(shù)在化工行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，對化學工業(yè)的研究與發(fā)展有著十分積極的促進作用。其中，現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程中，生物技術(shù)利用是以實現(xiàn)化工生產(chǎn)中所需的具有更多種類與更高活性、選擇性的酶研制，作為研究和發(fā)展的重點，因此，它在促進現(xiàn)代化工生產(chǎn)工藝優(yōu)化與技術(shù)水平提升等方面，都具有十分積極的作用。

3.3 環(huán)境友好型化學品及其對化學工業(yè)的促進作用

以綠色化學工程與工藝為基礎(chǔ)的環(huán)境友好型化學品的生產(chǎn)及其在各行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，不僅能夠促使化學工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)與人類生活需求相符合的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)，并且其化學產(chǎn)品的環(huán)境友好特征，也能夠在社會經(jīng)濟與自然環(huán)境的和諧發(fā)展中起到良好的推動作用，從而對化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及化學工業(yè)不斷研究創(chuàng)新提供良好的支持，具有十分積極的促進作用。比如，作為新一代的環(huán)保制冷劑—FIC-1311(含雜原子N、Si的三氟碘甲烷)，具有不對臭氧層產(chǎn)生損耗、溫室效應(yīng)較小等特征，對環(huán)境的破壞影響相對較低，能夠?qū)鹘y(tǒng)的制冷劑氟利昂形成替代利用，其在化學工業(yè)的發(fā)展中就具有十分積極的促進作用。

4 結(jié)語

總之，對綠色化學工程與工藝在化學工業(yè)中的促進作用進行研究，有利于促進化學工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中合理引進與采用綠色化學工程及工藝的技術(shù)、理念，從而有效降低化工行業(yè)生產(chǎn)的原料成本，減少其能源消耗與各種污染、廢棄物排放，推動化工行業(yè)的綠色與可持續(xù)發(fā)展，具有十分積極的作用和意義。