試論綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用

張鋒義

摘要：對(duì)綠色化工技術(shù)的概念進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，闡述了綠色化工技術(shù)在化工工程與工藝中的開發(fā)，最后圍繞該項(xiàng)技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討與研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：綠色化工技術(shù);化學(xué)工程;工藝;應(yīng)用

引言：

近年來，化工領(lǐng)域的技術(shù)水平不斷提升，行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)出越來越多先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)于改善生產(chǎn)條件，節(jié)約能源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著十分積極的意義與影響。然而需要注意的是，在化學(xué)工程與工藝發(fā)展中，現(xiàn)階段使用的化工技術(shù)在綠色性與環(huán)保性方面依然存在不足，化工生產(chǎn)中一些原料的使用率有待提升。而綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，則是基于科學(xué)的工藝措施來控制廢棄物，促使污染物經(jīng)過處理后才得以排放，這能夠幫助化工企業(yè)達(dá)到綠色環(huán)保目標(biāo)。鑒于此，我們有必要圍繞綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用進(jìn)行探討與研究。

一、概述

所謂的綠色化工技術(shù)，就是指遵循可持續(xù)原則，在化學(xué)化工生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)品與工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行控制的技術(shù)方法。通過對(duì)比可知，環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域中污染化學(xué)品對(duì)自然產(chǎn)生的影響是其關(guān)注的重點(diǎn)，而綠色化工技術(shù)則以環(huán)境化學(xué)的影響為重點(diǎn)，具體涉及到污染的控制、資源的控制等內(nèi)容。運(yùn)用綠色化工技術(shù)，旨在提高資源的利用率與安全性，其涵蓋的范圍包括了設(shè)計(jì)、材料、產(chǎn)品以及生產(chǎn)工藝。隨著當(dāng)前全球范圍內(nèi)化學(xué)污染與能源緊張問題日益嚴(yán)重，人們開始對(duì)綠色化工技術(shù)的應(yīng)用予以了高度關(guān)注。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)末就從戰(zhàn)略層面上推動(dòng)了綠色化工技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也建立了一系列法律政策，致力于化學(xué)工程生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化與改進(jìn)，對(duì)于控制污染問題，減少工業(yè)排放而言產(chǎn)生了積極的影響。其中美國(guó)環(huán)境保護(hù)署針對(duì)化學(xué)污染制定了專門的防治計(jì)劃，并且投入了大量的資金以及專業(yè)人員，其綠色化工技術(shù)的應(yīng)用處于較高水平。其次，英國(guó)相關(guān)學(xué)者也針對(duì)綠色化工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了深入的探索與研究，取得了非常突出的學(xué)術(shù)成果。關(guān)于化學(xué)過程的綠色程度，很多學(xué)者也在對(duì)其進(jìn)行量化處理的過程中進(jìn)行了多種嘗試，具體涉及到化學(xué)產(chǎn)量、化學(xué)品的性能參數(shù)、能源需求等等?？梢哉f在現(xiàn)代化工領(lǐng)域，綠色化工技術(shù)具有非常高的應(yīng)用價(jià)值以及研究研究，其是引導(dǎo)人們關(guān)注環(huán)境保護(hù)的一個(gè)新型理念，對(duì)于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展而言有著重大意義。

二、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的開發(fā)

（一）化學(xué)原料

在化學(xué)工程發(fā)展過程中，化學(xué)原料作為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，其對(duì)于行業(yè)的建設(shè)起到了關(guān)鍵的作用。目前，部分化學(xué)原料會(huì)受到季節(jié)性因素的影響，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢棄物，這對(duì)于環(huán)境造成的負(fù)面影響是非常大的。針對(duì)此，為了提高化學(xué)工程的綠色性與環(huán)保性，化學(xué)原料的選擇非常關(guān)鍵。具體來講，在化學(xué)工程與工藝中應(yīng)用綠色化工技術(shù)，首先應(yīng)該遵循清潔性、環(huán)保性原則來對(duì)原料進(jìn)行篩選。與此同時(shí)，在化學(xué)原料使用過程中，也應(yīng)該對(duì)原料的使用量加以嚴(yán)格控制，在提高原料利用率的同時(shí)，對(duì)廢棄物產(chǎn)生量加以嚴(yán)格控制。

（二）催化劑

現(xiàn)階段，化學(xué)工程及工藝的發(fā)展水平已經(jīng)達(dá)到了一定的高度。在日常生產(chǎn)中化學(xué)催化劑的應(yīng)用非常普遍。催化劑的作用在于提高化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，但需要注意的是，使用催化劑也會(huì)產(chǎn)生一定的廢棄物，在廢棄物數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)，那么就會(huì)對(duì)環(huán)境造成比較大的影響與破壞。因此，在應(yīng)用綠色化工技術(shù)的過程中，也應(yīng)該遵循合理性原則對(duì)催化劑加以篩選，應(yīng)該優(yōu)先考慮不具備毒性或者毒性較小的材料作為催化劑，如此才能夠有效控制環(huán)境污染問題，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。

三、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用探討

（一）清潔生產(chǎn)技術(shù)

所謂的清潔生產(chǎn)技術(shù)，就是指零污染、零毒害的化工技術(shù)。在化學(xué)工程生產(chǎn)中，清潔生產(chǎn)技術(shù)可以分為幾種，例如輻射熱加工技術(shù)、綠色催化技術(shù)等等。以印染工藝為例，利用清潔生產(chǎn)技術(shù)，可有效處理垃圾與廢料，從而使廢棄物的排放率得到有效控制，避免其對(duì)環(huán)境造成破壞與負(fù)面影響。眾所周知，我國(guó)疆域遼闊，資源豐富，但人均占有的資源量處于較低水平。例如淡水資源在我國(guó)就相對(duì)匱乏，很多地區(qū)選擇處理海水來環(huán)節(jié)淡水壓力。具體來講，在化工處理中人們會(huì)分理出海水中的鹽分，利用海水淡化技術(shù)來增加淡水資源。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)環(huán)境幾乎不會(huì)造成破壞，也不會(huì)影響到生態(tài)結(jié)構(gòu)的正常發(fā)展，在綠色性、環(huán)保性方面具有突出優(yōu)勢(shì)。清潔生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)的預(yù)防性、針對(duì)性，其宗旨就在于對(duì)浪費(fèi)與排放問題加以控制，促使產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量得到全面提升?？梢哉f在評(píng)判化工企業(yè)時(shí)，其材料與能源利用率是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)?；诰G色清潔技術(shù)的應(yīng)用，能夠優(yōu)化材料使用，提高能源利用率，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄物排放量的有效控制，對(duì)于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而言意義重大。

（二）生物技術(shù)

生物技術(shù)就是指利用生物系統(tǒng)與有機(jī)體來進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)與制造。只要利用了生物系統(tǒng)、活有機(jī)體及其衍生物來進(jìn)行生產(chǎn)的技術(shù)與工藝，都可以定義為生物技術(shù)。當(dāng)然，在生產(chǎn)實(shí)踐中，生物技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景也存在一定的差異，該項(xiàng)技術(shù)往往與生物工程、生物醫(yī)學(xué)工程、分子工程等領(lǐng)域有一定的關(guān)聯(lián)性。目前，生物技術(shù)在醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛。例如生物可降解塑料、生物燃料、植物油等等。其次，利用生物技術(shù)，可以通過微生物來進(jìn)行有機(jī)產(chǎn)品的制造，例如啤酒、牛奶等都是生物技術(shù)的重要產(chǎn)物。再者，在采礦行業(yè)中，生物技術(shù)也體現(xiàn)出了較高的應(yīng)用價(jià)值。例如利用生物技術(shù)來對(duì)廢棄物進(jìn)行回收與處理，修復(fù)工業(yè)場(chǎng)所的污染問題。而在化學(xué)工程領(lǐng)域，生物技術(shù)則結(jié)合了其他技術(shù)方法來改善了生產(chǎn)環(huán)境，例如計(jì)算機(jī)技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合，能夠快速完成生物數(shù)據(jù)的組織與分析，基于此在實(shí)際生產(chǎn)中引入相應(yīng)的技術(shù)方法，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量與效率。再比如藍(lán)色生物技術(shù)就是以海洋資源開發(fā)為主的一項(xiàng)技術(shù)手段，該項(xiàng)技術(shù)在煉油與燃燒領(lǐng)域中有著較高的應(yīng)用價(jià)值，比如通過光合微藻來進(jìn)行生物油的生產(chǎn)。

（三）環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)

目前，人們的環(huán)保意識(shí)越來越強(qiáng)，對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品的關(guān)注度也有所提升。其指的是在整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生污染與廢棄物的產(chǎn)品。通過生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品，可以使環(huán)境污染問題得到有效控制。以汽油生產(chǎn)為例，目前整個(gè)社會(huì)開始減少燃油的使用以控制廢氣產(chǎn)生，取而代之的則是使用環(huán)保型汽油或者電能。再比如日常生活中塑料袋產(chǎn)生的白色污染，人們也可以使用可降解塑料來進(jìn)行替代，對(duì)于保護(hù)環(huán)境而言起到了比較理想的效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在人們環(huán)保意識(shí)日益強(qiáng)烈的背景下，化學(xué)工程與工藝中應(yīng)該高度重視綠色化工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。在實(shí)踐中應(yīng)該針對(duì)現(xiàn)有的污染問題進(jìn)行研究與分析，基于現(xiàn)有的技術(shù)方法進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，提高綠色化工技術(shù)的應(yīng)用水平，為整個(gè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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