試析綠色化學(xué)工程工藝對(duì)化學(xué)工程節(jié)能的促進(jìn)作用

吳瀟

摘 要：在傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)過程中，對(duì)有毒有害物質(zhì)的處理存在嚴(yán)重的滯后性，這導(dǎo)致化學(xué)過程一直處于被動(dòng)生產(chǎn)狀態(tài)。這種化學(xué)方法在污染物處理中的應(yīng)用無法獲得理想的結(jié)果，并且不能有效地實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化.化學(xué)工藝的應(yīng)用不僅增加了化學(xué)污染物生產(chǎn)的成本，而且導(dǎo)致污染物處理效率的嚴(yán)重下降。綠色化學(xué)工程的應(yīng)用可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)工程的不足。它使用相關(guān)的科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的方法來去除與化學(xué)生產(chǎn)相關(guān)的灰塵和脫硫污染物。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué);化學(xué)工業(yè);節(jié)能;促進(jìn)

1 綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)

綠色化學(xué)工程與工藝具體實(shí)施方法主要有以下幾種：

1.1 采用綠色化學(xué)原料

在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中，化學(xué)生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統(tǒng)化學(xué)工程中，所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國(guó)家不可再生能源的消耗，同時(shí)還導(dǎo)致污染物的排放量大大增加，加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學(xué)原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學(xué)工程重要研發(fā)內(nèi)容之一。在化工生產(chǎn)過程中，可使用綠色化學(xué)物質(zhì)、自然物質(zhì)等無染污、可再生的化學(xué)原料。典型的綠色化學(xué)原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過程中，可使其轉(zhuǎn)化為酮、醇、酸類等多種化學(xué)品。在整個(gè)轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中，這些原料僅會(huì)產(chǎn)生一定量的氫氣，而不會(huì)有任何一種有害、有毒的物質(zhì)產(chǎn)生。

1.2 提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實(shí)現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中，合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進(jìn)化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高。對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種，反應(yīng)原料、環(huán)境、時(shí)間、特點(diǎn)等均會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過程中會(huì)有大量的熱產(chǎn)生，所有化學(xué)原料均會(huì)在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì)，因此會(huì)大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中，應(yīng)用新型的反應(yīng)形式，這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進(jìn)催化物反應(yīng)催化能力得到提高，同時(shí)還可有效促進(jìn)生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時(shí)間增加。

1.3 使用無毒無害催化原料

在化學(xué)反應(yīng)過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程中，可有效加快反應(yīng)速度，縮短法寧時(shí)間。所以，在化工生產(chǎn)過程中使用無毒無害的催化原料成為推動(dòng)綠色化學(xué)工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前，我國(guó)相關(guān)部門已經(jīng)高度重視對(duì)催化原料的選擇及應(yīng)用進(jìn)行深入研究。越來越多的催化劑得到開發(fā)和研制，化學(xué)反應(yīng)過程中使用的催化原料不斷得到改善，分子篩除催化劑等優(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應(yīng)用可有效提高化學(xué)反應(yīng)效率，降低能源消耗量，同時(shí)也可減少環(huán)境污染。

2 綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能產(chǎn)生的促進(jìn)作用

2.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

清潔生產(chǎn)技術(shù)是一種具有較高價(jià)值的綠色技術(shù)，該種技術(shù)主要是通過對(duì)化工原料進(jìn)行無害、無毒、無廢處理，實(shí)現(xiàn)原料利用率得到提高，進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)工程的生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。在清潔技術(shù)中，應(yīng)用最為普遍的技術(shù)分別為脫硝和脫硫兩種技術(shù)。應(yīng)用該兩種技術(shù)對(duì)存在較為嚴(yán)重的污染的化學(xué)廢物、生活垃圾等進(jìn)行綠色處理，經(jīng)過相關(guān)技術(shù)的處理后，生活垃圾可有效轉(zhuǎn)化為沼氣。應(yīng)用自然發(fā)電技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)電技術(shù)。太陽能、風(fēng)能的開發(fā)和應(yīng)用是清潔生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展的重要標(biāo)志。在生物工程中合理應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)，可有效促進(jìn)細(xì)胞及基因工程的發(fā)展效果得到顯著提高。在輻射加工中應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)，可促進(jìn)催化劑的作用得到顯著提高。

2.2 與生物技術(shù)相互結(jié)合的應(yīng)用

在生物體內(nèi)生物酶作為催化劑存在，其具有顯著的專一性和高效性，在生物合成的每個(gè)過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學(xué)工程與工藝中對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，通過相關(guān)技術(shù)處理，可使再生資源轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化學(xué)品。早期所應(yīng)用的有機(jī)化合物原料大部分是直接源自動(dòng)物和植物，后來才逐漸發(fā)展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學(xué)工程與工藝中，通常情況下均是應(yīng)用工業(yè)酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應(yīng)用的化學(xué)催化劑進(jìn)行比較，酶在應(yīng)用過程中的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為無污染、產(chǎn)物性質(zhì)好、反應(yīng)條件溫和等。例如通常情況下均是應(yīng)用丙烯腈進(jìn)行丙烯酰胺制備，當(dāng)使用酶作為催化劑后，能耗消耗量大大降低，反應(yīng)具有徹底性，并且在反應(yīng)過程中無任何副產(chǎn)物產(chǎn)生。

2.3 生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

綠色化學(xué)工程與工藝的主要發(fā)展目的之一即為為社會(huì)生產(chǎn)處環(huán)境友好型產(chǎn)品，如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產(chǎn)品。通過綠色化學(xué)工程可以生產(chǎn)出與社會(huì)、自然環(huán)境發(fā)展相符合的友好型產(chǎn)品。綠色化學(xué)工程生產(chǎn)的出現(xiàn)在很大程度上起到了保護(hù)環(huán)境的作用。在社會(huì)生產(chǎn)、生活中，人們的購(gòu)買的產(chǎn)品均為綠色產(chǎn)品，不僅有效保證了人們身體健康，同時(shí)也可促進(jìn)社會(huì)健康、和諧發(fā)展。因此，在化工生產(chǎn)過程中，如能夠促進(jìn)綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，可有效降低生態(tài)環(huán)境的染污，促進(jìn)國(guó)家自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到可持續(xù)發(fā)展，對(duì)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步具有重要意義。

3 結(jié)束語

在綠色化學(xué)工程與工藝中，應(yīng)用無毒、無害的物質(zhì)作為原材料，使用節(jié)能減排的生產(chǎn)工藝，應(yīng)用清潔生產(chǎn)的技術(shù)，可有效降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中能源消耗，減輕生態(tài)環(huán)境污染，促進(jìn)人與社會(huì)和諧發(fā)展、產(chǎn)品與生態(tài)互補(bǔ)得以實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)綠色化學(xué)工程與工藝進(jìn)行開發(fā)和研究是對(duì)當(dāng)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響的主要因素之一，是促進(jìn)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提條件。

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