化學工程節能中綠色化學工程工藝的促進作用

黃志偉

摘 要：近年來，我國對環境保護和能源保護的意識不斷提高，在某種程度上，節能環保能夠更好地保護環境，同時最大限度地利用有效資源，緩和人與自然的矛盾。這對保證人類生存、保護地球具有重要意義，同時也是可持續發展的要求和重要體現。其最終目標是實現生產無公害。在某種意義上，這屬于理想化的設想，但更符合化學工程自身發展和實踐工作的目標。

關鍵詞：化學工程;綠色化學;工藝

隨著信息和技術的飛速發展，化學工業由最初只能生產少數無機產品和有機產品的行業，漸漸地發展成一個能有效利用天然資源、規模龐大、多行業、高產量的一大工業門類。化學工業的發展與人類生活息息相關，化工生產過程同時也給人們的生活環境帶來了巨大的影響，當下解決化工生產過程所帶來的環境問題和能源消耗問題迫在眉睫，綠色化學化工也應運而生。

1 綠色化學化工

綠色化學又稱為環境無害化學，是利用化學來防止污染的一門科學。其研究的目的是通過利用一系列的原理與方法來降低或除去化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生，使化學產品或過程的設計更加環保化。綠色化學包括所有可以降低對人類健康產生負面影響的化學方法和技術，在此基礎上產生的無害化工過程，被稱為綠色化工。

基本原則：綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體，主要涵蓋下列幾方面。（1）在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生，而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。（2）產品進行設計時，盡量做到原料利用率最大化。（3）產品進行分析時，在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。（4）對于析出劑和溶劑等輔助物，盡量少用或選擇使用無害產品。

2 綠色化學工程工藝的促進作用

從當前環境來分析，節能環保工作的實現途徑有如下幾點：①開發新技術;②源頭上控制污染;③打造可循環的綠色生態產業鏈;④發展循環經濟。從綠色化學工程和化學工藝的發展來說，其工藝的實現能夠為節能減排的實現提供重要的保障，而且能夠被廣泛地應用到諸多的領域當中。從當前的角度來說，其主要體現在三個方面：其一是清潔生產技術;其二是利用生物技術;其三是創造環境友好型產品。

2.1 清潔生產技術

清潔生產技術也就是無毒、無公害的技術，這是一種綠色的技術，從目前正在發展的情況來看，脫磷脫硫技術就屬于此。從某種意義上來說，清潔生產技術所涵蓋的范圍比較廣，其不僅涉及到了生物工程技術等范圍，同時也涉及到了輻射加工技術和綠色脆化技術，其對于超臨界瘤體技術也具有較好的表現。因此在不同的環境中和領域內，這都將是一場新的環保節能革命。

2.2 與生物技術相結合的應用

對于化學工業，在生產的過程中，經常將這種技術與綠色化工工程與工藝相結合，就是使用生物煉制將可以再生的資源轉化成化學原材料，這樣就可以制作出人們需要的化學品。同時與普通的工業原材料相比較，這種技術生產出來的原材料具有很好的反應效果和催化效率，并且污染物質和廢棄物質也比較少，這樣就促使其具有沒有污染、高效率以及節能的特征。此外，生物技術是一種具有創新特征的技術，采用生產能源、材料與化學工業產品相結合的模式，例如：采用生物技術對全部作物進行煉制的時候，以大豆、玉米作為主要的原材料，并且進行發酵和基因組合的方法，在氧氣的作用下生產丙二醇。

2.3 環境友好型產品

環境友好型產品對于綠色化工工藝也具有促進作用，在現實生活當中涉及到很多應用實例。在空調制冷過程中一般都會涉及到氟利昂的使用，而氟利昂則會對臭氧層造成一定的影響，同時影響紫外線，容易造成全球氣候變暖等情況出現，因此需要積極地尋找可以代替氟利昂的產品，這可以有效地推動節能環保的政策; 無磷洗衣粉的使用，在某種程度上減少了其對于河流的污染，也降低了其對于人類身體的傷害，這些都是綠色化學工藝在現實生活中的體現，說明環境友好型產品既是綠色化學的保障，也能夠促進綠色化學工藝的進步。

3 綠色化學工程與工藝的開發

3.1 采用綠色化學原料

在進行化工生產的過程中，原材料是一個重要的影響因素，針對傳統化工生產，使用的原材料絕大部分都是不可再生能源，這樣促使我國不可再生能源消耗大大提升，也造成污染物質的排放量有了很大增加，從而導致污染問題日益嚴重。而采用綠化化學原材料，例如：蘆葦、苞米桿等，可以促使它們轉化為酮、醇以及酸類等多種類型的化學產品，并且在進行轉化的整個過程中，原材料既會產生一定含量的氫氣，又不會生成有毒和有害的物質。因此，在化工生產中，綠色化學原材料得到了非常廣泛的應用。

3.2 強化化學反應的選擇

烴類的選擇性氧化具有較強的放熱反應，這類現象在石油化工生產中經常出現，但是由于生產化學物的穩定性不佳，很容易被進一步的氧化，進而產出CO2和H2O。在多種化學反應當中，這類型的反應一般不會被選中，主要是因為有時生成物當中還會存在分異結構，進而不能得到最終的產物，因此，為了進一步的簡化化學生產過程，通常都會使用選擇性較高的試劑來進行生產。因此，我們加強這方面的研究具有很強的實用性，比如研究載氧能力高、選擇強的新型催化劑，進而讓烴類反應產生不同的效果。

3.3 使用無毒無害催化原料

從目前的現狀來看，伴隨著化工行業的不斷發展，合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵，而在進行化學反應的時候，催化劑的使用是非常關鍵的，既可以對反應速度進行加快，也可以對反應時間進行縮短，那么在進行化工生產中，要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展，就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視，并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多，從而就促使在進行化學反應的時候，催化原材料有了很大的改善。此外，使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率，對能源消耗含量進行降低，也能夠很大程度減少環境的污染。

4 綠色化學工程工藝的應用

當今社會，綠色化學工藝對于實現節能減排具有重要的意義，而對于綠色化學工藝的重視和開發也能夠顯示出全社會、全國乃至全世界對于綠色生活和節能環保的重視。特別是像我們這樣的工業大國，此時正面臨資源枯竭、環境污染、生態失衡、水土流失、人口壓力巨大等一系列問題，也都逐一地擺在了人們的面前，迫使人們逐漸地認識到了節能環保的重要性，而化學工程則是造成環境污染和資源浪費的一個重要的產業之一，同時其又是保障和促進人類發展必不可少的一個產業。因此，在化學工程節能中利用綠色化學工程將是一個重要的選擇

綜上所述，綠色化學工程與工藝必須使用毒性危害的溶劑和試劑原料和催化劑等，整個生產過程也要低碳綠色化學，最終的處理廢棄物的排放的清潔生產技術融合、化學盡可能自然環境和整個生產過程之一，促進人才和自然的和諧發展。

參考文獻：

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