化學工程與工藝中的綠色化工技術探析

黃棟學 熊照

摘 ? 要：針對化學工程與工藝中的綠色化工技術進行分析，闡述綠色化工技術在化學工程中的重要作用，通過擴大這種技術應用優勢，將環境保護理念貫徹到化學工程中，促使化學工程朝著生態環保趨勢發展，為化學工程持續性發展提供條件。

關鍵詞：化學工程;綠色化工技術;技術

在化學工業發展過程中，由于一些化學品的污染性，使得化學生產伴隨著環境污染，不能滿足現代社會環境保護的要求。目前，化學工程中的綠色化工技術受到人們的廣泛關注，使用綠色化工技術，能解決化學生產帶來的污染問題，通過發展化學原料和催化劑等方面的綠色化工工藝，可提高化學產品利用效率，實現生態環境保護和化學工程發展間的平衡。

1 ? ?綠色化工技術應用原則

綠色化學是指對環境無污染的化學，避免化學生產中的環境污染。綠色化工技術在化學生產過程中的使用能加強對產品設計、研發和使用等環節中有害物質的控制，落實環保理念。為了實現綠色化學發展目標，要注重環境保護，合理運用化學技術進行生產制造，盡可能使用確保能源來生產，減少環境污染，達到節能減排的生產目的。在綠色化工技術使用中，應遵循以下原則：第一，在綠色化工生產中，應從原料控制、工藝流程優化等方面入手，從根源處解決環境污染問題;第二，在產品設計環節應保證原材料的有效利用，提高材料利用率，選擇環保性較好的材料;第三，在進行產品分析時，要重點考慮產品的質量和毒性，按照相關的檢查標準判斷產品是否達到生產標準;第四，減少化學生產中能源消耗對生態環境的不利影響;第五，做好生產前的檢測和控制工作;第六，使用綠色化工工藝時，充分考慮經濟效益、技術水平和環境保護等因素，降低生產作業中的環境污染。

2 ? ?綠色化工技術研發

在綠色化工研發方面，應重點關注以下方面：

第一，合理選擇原材料。綠色化工技術的使用是控制環境污染的有效舉措，但在使用該技術時只針對控制污染來考慮，無法發揮綠色化工技術的應用價值。因此，在利用綠色生產技術時要堅持以預防為主的治理思想，從源頭解決污染問題，促進化學工程的生態化發展。化學工藝、化學科技發展應從環保材料選擇、防范措施合理運用兩方面入手，減少化學生產中的污染物排放，開發多種綠色環保材料，為化學生產的順利進行提供物質基礎。

第二，合理選擇催化劑。催化劑對化學反應有著重要影響，在化學生產中應用廣泛。但是大部分催化劑有著較強毒性，會對生態環境造成危害。為了達到綠色生產的目的，應從催化劑選取角度出發，發展綠色化工技術，減少有害物質的生成，在促進化學生產的同時，降低廢棄物的處理難度。研究人員應優先選用無公害催化劑，其次要控制污染物質的排放[1]。例如將烷基化固相催化劑應用到化學生產中具有效率高、無污染的優點，并能在反應中利用廢棄物，形成一個循環利用的生產流程，對提高化工生產經濟效益和環境效益有著重要作用。

第三，提高化學反應的收率，提高綠色生產水平，在化學反應正常進行的情況下，適當減少反應物劑量。

第四，廢棄物的回收利用。化學工程生產中將產生不同數量的廢棄物，一些廢棄物有害有毒，是造成周邊生態環境破壞的主要原因，即使是無毒害物質，同樣會造成空間和資源的浪費，并且將其長期暴露于空氣中會帶來環境污染。因此，應將減少生產中的廢棄物作為綠色化工技術研發的重要方向，在技術支持下，減少資源浪費或環境破壞，實現化學工程的持續性發展。同時，廢棄物回收利用減輕了企業廢棄物處理的負擔，滿足企業綠色生產需要。

3 ? ?化學工程和工藝中的綠色化工技術分析

3.1 ?生物技術

化學工程中綠色化工的突出特點體現在生物技術的使用，該技術是通過微生物和細胞完成一系列化學反應，為化學用品制造提供技術支持，滿足資源充分利用的化工生產要求，將再生資源轉換成化學產品，為化學工程發展提供新思路。例如將微生物技術應用到廢水處理中可實現淤泥的循環利用，加大對污染物排放的控制。另外，生物技術催化的反應大多比較溫和，不會造成不可控過程，目前，化工生產往往需要利用動植物等有機原料，運用生物技術可緩解這類物質產生的環境污染，石油和煤炭的使用會引起嚴重的生態環境破壞問題，可使用生物技術減少上述問題產生的環境影響。

3.2 ?環境友好產品

環境友好產品是指化學生產中不會對周圍環境造成污染的產品，化學生產中要注重環保型生產設備和原材料的開發，從材料和設備層面入手，探索綠色化工技術的應用路徑，并將綠色生產技術融入化工生產中。

3.3 ?電化學合成

通常來講，電化學是在電解液或者電池中完成的，因此，電化學實質上是綠色化工技術之一。在化學生產中，使用有機合成法、陽極合成法、燃燒電池法等技術手段，能在環境保護要求下完成化工生產。在化學工程不斷發展的過程中，電化學合成技術的重要性越來越突顯，將逐步擴大該技術的適用范圍。今后的綠色化工技術研究應重點關注電化學合成技術的發展，針對化學生產實際要求，確定綠色化工技術的研發重點和方向。

4 ? ?化學工程和工藝中綠色化工技術的應用

綠色化工技術逐步發展成熟，使其在化學生產中應用效果較好，能實現原材料的循環利用，如在生產過程中，將廢棄物添加到原料中，能實現廢棄物向有價值物品的轉換，確保材料利用率最大化。從傳統化學生產流程來看，使用汽油、煤等能源進行生產時，將產生嚴重的材料損耗問題，并且會產生大量污染物，與生態環境保護要求不符。綠色生產技術的運用對能源進行選擇，在化工生產作業中，可使用風能、太陽能等能源減少石油、煤等的利用，發揮綠色化工技術在化工生產中減輕環境污染的作用和功能，同時，在實踐中不斷發展和優化綠色化工技術。

4.1 ?生物技術的使用

化學工程生態化發展目標的提出，使化工生產中的環境保護成為人們關注的重點，促進了綠色化工技術的發展，通過使用該技術能提高生產效率，加大環境保護力度。生物技術是綠色化工技術的主要組成部分，主要包括微生物技術和微基因技術等[2]。實踐表明，在化學生產中，生物技術的使用有利于促進生產過程的生態化和增強有效性。如將生物酶作為催化劑時，利用轉移性、高效性特點，能夠減少化學工程中的環境破壞，滿足化學生產設計的節能環保要求。現階段化學生產領域主要利用綠色化工技術，促進再生資源向化學產品的轉化，為綠色生產創造條件。另外，可利用自然界中的生物酶產生丙烯腈，在生成丙烯酰胺后提高能源利用率，將節能發展理念貫徹在化學生產中。從具體來說，在實際利用綠色化工工藝時，應綜合考慮技術因素和社會效益，探索多樣化綠色技術手段在化學生產中的應用方法。

4.2 ?清潔技術的使用

針對化學工程生產實際進行分析發現，在使用清潔技術時，可充分發揮綠色技術的應用價值，實現無毒害綠色生產技術在生產中的合理運用。

第一，在生物工程領域中，可通過研究細胞、細菌相關內容，確保清潔技術在化學工程生產中的有效利用。

第二，在將清潔技術應用到綠色催化過程中，能結合催化反應特點采取適宜的技術應用方法，提高該技術的應用效果。

第三，在超臨界流體技術應用方面，通過分析CO2和水的臨界狀態，可避免有害物質的生成，確保清潔技術在化學工程中的有效運用，如在水環境治理中，考慮到污水主要來源是城市廢水和工業排放。因此，應利用綠色化工技術來解決水污染問題，在終端進行污水處理，促進污染物質的轉化，經過處理的水資源可再次利用，提高水資源利用的效益。由此可知，清潔技術的使用在改善水污染問題上有著重要應用，利用污水處理技術可為化學工程中環境保護的實現提供技術保障。

4.3 ?加強技術準備

為了充分實現綠色化工技術在化工生產中的應用價值，需要堅持技術的不斷優化。綠色化工技術設備，應從正規渠道購買，確保設備的功能性好，避免在化學工程生產中受到多種因素的影響。例如在綠色技術應用設備準備環節，技術人員要對設備的性能和各項參數進行檢查和調整，及時解決可能出現的問題，保證綠色技術合理運用[3]。另外，還要做好技術準備工作，關鍵在于技術應用方案的完善。由于不同化學生產項目在綠色技術上的要求存在明顯差異性，因此要從生產實際情況出發，選擇配套的技術方案，實現綠色環保技術和化工生產各個環節的有機結合，逐步實現化學工程的生態發展，提高化學工程生產項目的社會效益和環境效益。

4.4 ?環境友好型產品

這類產品是指在化工生產過程中對環境不會造成危害和污染的產品，在生產實踐中，無毒害的原材料和節能設備生產出環境友好型產品，加強該產品在化工生產中的運用可提高化學工程的環保節能效益。目前，生活中的環境友好型產品主要包括新能源汽車、有機食品、節能裝飾材料和新型家電等。過去我國采取的粗放式發展模式使大多數企業的生產流程不合理，造成嚴重的環境污染。為了解決我國的環境污染問題，需要盡快尋找綠色可再生資源，用清潔能源取代煤、石油等，減少化學生產中的污染排放，并提高自然資源利用率，由此實現化學工程的持續發展。從我國發展現狀來看，風能、太陽能等是應用較廣泛的清潔能源，要想實現綠色化工技術在化學工程中的有效利用，應從上述角度出發進行技術研發。同時，利用可降解塑料替代傳統的塑料袋產品，能減少環境破壞，改變傳統高能耗、高污染的生產模式，形成一種基于綠色環保技術的化學工程生產流程，將環境保護理念落到實處[4]。

5 ? ?結語

生態環境保護已成為社會關注的重點，在化學工程領域，要盡快改變傳統的化學工業經營模式，通過原料控制和生產工藝的優化，減少化學工程對生態環境的影響，滿足化學工程綠色化發展的要求。化學工程研究人員應明確綠色化工技術的應用價值，綜合考慮化學工業的環境因素、經濟效益和技術條件等，確保化學原料的有效使用，將綠色生產工藝融入化工生產中，加大對生態環境的保護。

[參考文獻]

[1]張 ?義.化學工程工藝中綠色化工技術的實踐應用研究[J].化工管理，2019（30）：100-101.

[2]穆遠慶.化學工程與工藝中的綠色化工技術研究[J].山東化工，2019，48（19）：139，142.

[3]王 ?蒙，毛桂月.化學工程工藝中綠色化工技術的實踐應用研究[J].石化技術，2019，26（9）：202-203.

[4]水寒青.化學工程工藝中綠色化工技術的開發與應用探討[J].化工管理，2019（16）：53-54.