化學(xué)工程與工藝中的節(jié)能分析

牛林娜

（河北安益職業(yè)危害檢測(cè)有限公司，河北 保定 071000）

一、化學(xué)工程與工藝中節(jié)能的必要性

（一）強(qiáng)化成本管理的需要

節(jié)能技術(shù)薄弱不僅造成能源消耗增加，生產(chǎn)成本上漲，同時(shí)還將增加原材料投入量，降低投入產(chǎn)出比，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低，直接影響企業(yè)的成本效益。化學(xué)工程與工藝的節(jié)能是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程整體反應(yīng)方式的一種控制，通過(guò)節(jié)能工作實(shí)現(xiàn)原材料投入、能源消耗等不斷降低，最終體現(xiàn)在成本管理水平不斷提升中。

（二）落實(shí)環(huán)保責(zé)任的需要

近年來(lái)，環(huán)保壓力成為化工行業(yè)面臨的重要發(fā)展問(wèn)題，環(huán)保責(zé)任也成為化工企業(yè)的首要責(zé)任。為了在新時(shí)期接受住環(huán)保考驗(yàn)，就必須注重化學(xué)工程與工藝中的節(jié)能。首先，要利用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，提高能源使用效率，降低能源消耗。其次，要通過(guò)使用綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù)，減少?gòu)U水、廢氣、廢渣排放對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響。

二、綠色化學(xué)工程工藝

（一）概述

傳統(tǒng)的化學(xué)工程工藝生產(chǎn)中主要采用的是化學(xué)原料，會(huì)使用大量的原材料，排放物會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的不良影響。近些年國(guó)家和民眾都提高了環(huán)保意識(shí)，改變傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)方式也成為了未來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)，綠色化學(xué)工程工藝的出現(xiàn)要求污染物零排放，有效利用原材料和能源，更加科學(xué)地管理化學(xué)工業(yè)。

（二）重要性

國(guó)民的生活水平和思想意識(shí)在科技的發(fā)展下得到了大幅度提升。在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中離不開化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，不過(guò)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢物等都會(huì)嚴(yán)重破壞環(huán)境，甚至有的地區(qū)會(huì)污染到居民的日常生活飲用水。人們的人身安全在這種條件下備受威脅，所以，節(jié)能和綠色環(huán)保理念應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)中非常重要，這不僅是化工行業(yè)的要求，同時(shí)也是各個(gè)行業(yè)的要求。綠色化學(xué)工程不但要求對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行良好保護(hù)，同時(shí)要求充分利用資源，加強(qiáng)回收利用原本的廢棄物。如此在未來(lái)發(fā)展中，綠色化學(xué)工程將得到更加良好的發(fā)展，會(huì)減輕城市污染問(wèn)題，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

三、綠色化學(xué)工程與現(xiàn)代工藝的發(fā)展現(xiàn)狀分析

（一）綠色化學(xué)原料的廣泛運(yùn)用

化學(xué)工業(yè)在其成品廣泛應(yīng)用之后是否對(duì)自然環(huán)境造成影響或負(fù)擔(dān)，長(zhǎng)期以來(lái)都影響了化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而綠色化學(xué)原料之所以能夠廣泛運(yùn)用和推廣，其本質(zhì)因素也在于對(duì)自然環(huán)境的影響相對(duì)更小。綠色化學(xué)工程技術(shù)及現(xiàn)代工藝的發(fā)展，摒棄了有毒有害物質(zhì)的使用，立足于無(wú)毒無(wú)害的天然材質(zhì)為化學(xué)原料基礎(chǔ)，對(duì)于生態(tài)環(huán)保產(chǎn)生的助益作用。諸如聚丙烯（PP）是由丙烯作為單體在催化劑作用下加成聚合的產(chǎn)物，其機(jī)械性能、耐熱、無(wú)毒、易加工、耐化學(xué)性能的突出表現(xiàn)，令其廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，成為通用合成樹脂中應(yīng)用最為廣泛的化工材質(zhì)。

（二）化學(xué)反應(yīng)可選擇性的突破

化學(xué)工藝中化學(xué)反應(yīng)的可選擇性決定了原材料是否產(chǎn)生了更高的應(yīng)用性能，其反應(yīng)類型包括化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、歸中反應(yīng)等。新型綠色化學(xué)工程的發(fā)展，在化學(xué)反應(yīng)工藝上的突破便是增強(qiáng)了化學(xué)反應(yīng)的可選擇性。如烴類物質(zhì)氧化是極為常見的放熱化學(xué)反應(yīng)，在加工過(guò)程或石油石化生產(chǎn)中多為此類化學(xué)反應(yīng)。但是其反應(yīng)過(guò)程也并非完全穩(wěn)定，而且容易產(chǎn)生氧氣或二氧化碳等物質(zhì)。此類物質(zhì)一旦產(chǎn)生異種結(jié)構(gòu)，對(duì)于產(chǎn)品的影響也會(huì)更大。故而多數(shù)化學(xué)反應(yīng)中主動(dòng)隔離了烴類物質(zhì)的氧化過(guò)程，因此增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的可選擇性也是突破傳統(tǒng)工藝限制的主要發(fā)展傾向，確保化學(xué)反應(yīng)的難度降低，保障化學(xué)反應(yīng)的可選擇性更多，才能進(jìn)一步支持綠色化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將節(jié)能效果突出，降低污染直至達(dá)到零污染的環(huán)保節(jié)能效果。

四、綠色化工工藝促進(jìn)化學(xué)工程節(jié)能的作用

（一）實(shí)現(xiàn)了化學(xué)原料的無(wú)害化應(yīng)用

在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，原料多是一些有害的物質(zhì)長(zhǎng)期的生產(chǎn)加工會(huì)對(duì)人們的身體健康帶來(lái)極大的威脅，而通過(guò)對(duì)綠色化學(xué)生產(chǎn)原料的應(yīng)用，能夠從源頭上控制化學(xué)原料的毒害，不僅可以保護(hù)人們的身體健康，還可以起到對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的優(yōu)化作用。

（二）使生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)更充分

化學(xué)反應(yīng)作為工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，有一定的可逆反應(yīng)，不利于產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，因此，應(yīng)控制好化學(xué)反應(yīng)的速率。化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物質(zhì)在特定的環(huán)境下會(huì)使得大量的分子出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，所有可以改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率等都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的改變。通過(guò)攪拌、催化劑、增大反應(yīng)物的濃度等都是化工工藝中較為常用的生產(chǎn)方式，在不改變其他條件的情況下，提高反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率也會(huì)隨之提高，降低反應(yīng)物濃度那么反應(yīng)速率也會(huì)隨之降低;在同等溫度條件下，壓強(qiáng)越大，那么氣體反應(yīng)物的體積越小，濃度越大，化學(xué)反應(yīng)也會(huì)因此而提高;升高溫度會(huì)促進(jìn)反應(yīng)物分子獲得更高的能量，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，能夠很好地促進(jìn)反應(yīng)物分子間的有效碰撞，化學(xué)反應(yīng)速率增加。

五、結(jié)束語(yǔ)

化學(xué)工程與工藝中的節(jié)能不僅是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的需要，更是建設(shè)資源節(jié)約型企業(yè)，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路的需要。隨著時(shí)代的發(fā)展，化學(xué)工程與工藝的節(jié)能途徑也不斷豐富，無(wú)論是設(shè)備節(jié)能、工藝技術(shù)節(jié)能還是動(dòng)力能耗控制節(jié)能，貫穿始終的都是綠色發(fā)展、低碳環(huán)保發(fā)展的理念，這也是新時(shí)代現(xiàn)代化工生產(chǎn)和傳統(tǒng)化工生產(chǎn)的本質(zhì)不同。