綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的發(fā)展策略

王振永(魯南技師學(xué)院，山東 臨沂 276000)

0 引言

綠色化工技術(shù)，既能夠使化工生產(chǎn)效率提升，又可以使環(huán)境污染很大程度地降低[1]。在經(jīng)濟(jì)平衡和維持生態(tài)方面，都是重要渠道。作為化學(xué)工程研究人員，應(yīng)該綜合衡量和考察化學(xué)工業(yè)綠色化工技術(shù)中環(huán)境的因素，無論是化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還是技術(shù)，都能夠可持續(xù)地發(fā)展，更好地應(yīng)用化學(xué)原料，在化工生產(chǎn)中融入綠色生產(chǎn)工藝，保護(hù)生態(tài)環(huán)境加強(qiáng)加大。

1 化學(xué)工程中綠色化工技術(shù)發(fā)展的重要性

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，化學(xué)始終占據(jù)重要的地位[2]。所以，化學(xué)必須穩(wěn)定健康地發(fā)展。根據(jù)我國治理環(huán)境的政策，綠色化工技術(shù)應(yīng)該改進(jìn)和不斷地提高，并且還要不斷地實踐，從而使周邊環(huán)境帶給化工生產(chǎn)的破壞減少。

發(fā)展綠色化工技術(shù)，能夠?qū)⒒瘜W(xué)原料導(dǎo)致的環(huán)境破壞根絕，有限資源的作用應(yīng)該施展出來。化工行業(yè)的專業(yè)性相對比較強(qiáng)，對于社會可持續(xù)發(fā)展而言，是不可缺少的行業(yè)，更新?lián)Q代綠色化工技術(shù)，對行業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。在化學(xué)工程施工中，有效運(yùn)用先進(jìn)的化工技術(shù)，既能夠解放大量物力人力，企業(yè)成本投入減少，又能夠使企業(yè)工作效率很大程度地提高，從而提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展。最近幾年，在政策方面，國家加強(qiáng)加大了扶持化工企業(yè)，將多方面的支持提供給綠色化工的研究和發(fā)展。研究和完善綠色化工，不但是利國利民的一件大事，而且，還能夠帶動行業(yè)快速地發(fā)展。

2 分析綠色工業(yè)的概念

綠色工業(yè)是根據(jù)生產(chǎn)工藝和綠色化學(xué)理論結(jié)合起來的，對于實現(xiàn)無毒無害原材料的清潔非常有利，綠色生產(chǎn)既能夠達(dá)到化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的要求，又能夠使副產(chǎn)物和原材料污染環(huán)境降低，以防排放有害的物質(zhì)，從而使無害化和資源化以及廢物減量化得以實現(xiàn)[3]。其一，選擇催化劑，無害，具有回收性。在化學(xué)工藝中，會有許多催化劑參與到化學(xué)反應(yīng)中，催化劑性能無論對于目標(biāo)產(chǎn)物的收率，還是產(chǎn)量，都有直接的關(guān)系。制備催化劑的過程中，既要考慮到選擇目標(biāo)產(chǎn)物，又要考慮到其可加收性及使用的壽命。其二，化工原料無毒性。化工原料，選擇自然界中的物質(zhì)，應(yīng)該含量豐富，以防應(yīng)用天然氣和石油等不可再生的化石能源，應(yīng)選用淀粉和木質(zhì)纖維素等生物質(zhì)，以及廢舊塑料和農(nóng)副產(chǎn)品等，容易降解環(huán)境，原料選用可再生物質(zhì)。我國生物質(zhì)能源比較豐富，農(nóng)村居民主要的能源還是秸稈和稻草。不但選用原料，反應(yīng)過程中的溶劑也要無毒化，唯一沒有毒性的就是水，并且，針對于多數(shù)的物質(zhì)既具有化學(xué)溶劑，又具有親和性。在大多數(shù)化學(xué)科學(xué)研究工作者中，以水作為介質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)始終是主要的目標(biāo)。

3 在化學(xué)工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)

在清潔生產(chǎn)方面，應(yīng)用化工生產(chǎn)技術(shù)在具有很大的優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于業(yè)界[5-6]。無論是毒害，還是污染，都沒有了，加工的過程中，運(yùn)用輻射進(jìn)行熱處理，催化制劑污染環(huán)境的問題解決了。該技術(shù)既全面優(yōu)化了化工印染，又解決了廢料污染的問題，環(huán)境負(fù)面影響也很大程度地降低了，排放垃圾減少了。我國飲用水源比較貴重，由于我國人口的增加，淡水資源受到了污染，導(dǎo)致水源欠缺。在海水淡化問題上，研究者進(jìn)行了分析和研究，反復(fù)進(jìn)行試驗，以防影響自然界的生態(tài)平衡。

清潔技術(shù)適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的需求，在不影響企業(yè)產(chǎn)量的情況下，加大力度地保證自然環(huán)境，從而降低污染。污染比較嚴(yán)重的企業(yè)，不但要將選擇原料和生產(chǎn)技術(shù)改變，整治根源，排放廢棄水物降低，并且噪聲等相關(guān)污染也要減少。

3.2 生產(chǎn)環(huán)境良好型的產(chǎn)品

社會經(jīng)濟(jì)在快速地發(fā)展，各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展，同時也逐漸地顯示出帶給環(huán)境的負(fù)面影響，在社會發(fā)展中具有一定的抑制作用。因此，必須要改革科學(xué)技術(shù)。研發(fā)和拓展綠色環(huán)保技術(shù)，既促進(jìn)了社會的發(fā)展，又提高了人們的生活水平。應(yīng)用的過程中，具有獨(dú)特的優(yōu)勢，將更多便捷提供給人們的工作和生活。環(huán)境保護(hù)新型產(chǎn)品，是社會健康可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)志，并且也使化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)很大程度地提高了。

從實踐反應(yīng)方面，綠色化工技術(shù)既要開發(fā)和研究，又要應(yīng)用，能夠替代氟利昂，使臭氧不再遭到破壞。以往比較常用的材料就是汽油，氣候受到了很大程度地影響，通過研究人員的分析和研究以及創(chuàng)新以后，研究出了新型的替代產(chǎn)品，并且大力地進(jìn)行擴(kuò)展，更好地維護(hù)了自然環(huán)境。針對于化工企業(yè)而言，無論是后期的生產(chǎn)，還是應(yīng)用中，必須要技術(shù)革新和積極地研發(fā)，在研發(fā)技術(shù)和材料環(huán)保上，扶助和投入的精力都要加強(qiáng)。另外，準(zhǔn)備工程施工中，無論是發(fā)展目標(biāo)，還是發(fā)展對策，都要行之有效，在我國法規(guī)指引下，具備環(huán)境保護(hù)的思想，無論是開發(fā)和研究綠色化工技術(shù)，還是具體的應(yīng)用，都要加強(qiáng)加大，為我國改革環(huán)境貢獻(xiàn)更大的力量。

3.3 綜合運(yùn)用生物技術(shù)等多種學(xué)科

生物技術(shù)屬于一門綜合性的學(xué)科，其根據(jù)生物和工程開發(fā)以及化學(xué)體系等原理，利用生物細(xì)胞和其它組成物質(zhì)，實現(xiàn)研究和生產(chǎn)以及發(fā)展的過程，更好地為社會服務(wù)。實際運(yùn)用的要求，使其與生物分子和醫(yī)學(xué)以及工程等眾多領(lǐng)域重疊。生物技術(shù)在我國一些主要工業(yè)領(lǐng)域中，也充分地發(fā)揮著重要的作用。無論在工作生產(chǎn)和農(nóng)林產(chǎn)業(yè)中，還是醫(yī)療衛(wèi)生中，都具有至關(guān)重要的用途。生物技術(shù)與人們衣食住行休戚相關(guān)，在奶制品和啤酒生產(chǎn)時期，都充分地發(fā)揮著重要的作用。生物學(xué)科與其它領(lǐng)域具有密切的關(guān)系，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中，在計算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下，整合和迅速識別原有數(shù)據(jù)已經(jīng)實現(xiàn)，也就是現(xiàn)時期比較先進(jìn)的計算機(jī)生物技術(shù)。其從分子角度分析和研究了生物學(xué)，在當(dāng)代大數(shù)據(jù)技術(shù)的協(xié)助下，對一系列分子的資源整合進(jìn)行了批量處理。我國研究發(fā)展科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)域中，生物學(xué)科至關(guān)重要。在研發(fā)藥品和生物的領(lǐng)域中，研發(fā)蛋白質(zhì)學(xué)科和基因功能學(xué)以及分析人體結(jié)構(gòu)等各種學(xué)科，都充分地發(fā)揮了重要的作用。海洋資源是當(dāng)前藍(lán)色生物科技研發(fā)的主要對象，在海洋環(huán)境不被破壞的條件下，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)合理開發(fā)和利用資源。該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在燃燒物質(zhì)和冶煉油中，能夠運(yùn)用微藻發(fā)酵作用，對生物油進(jìn)行提煉。從多項研究可以了解到，對于電沉積技術(shù)，磁場具有很好的輔助機(jī)制，所以，開發(fā)化工技術(shù)的過程中，無論是電磁場的易控制性，還是與電流交互作用所產(chǎn)生的微觀HMD效應(yīng)等相關(guān)性能，都應(yīng)該考慮到，發(fā)掘化學(xué)工業(yè)中磁電化學(xué)的應(yīng)用，從而使環(huán)境污染減少，化工廢水廢油的利用率有效地提升。

4 綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中應(yīng)用的發(fā)展策略

4.1 設(shè)計工藝流程

生產(chǎn)工藝流程，就是預(yù)處理原料、加工轉(zhuǎn)化、生成成品以及精制等全部操作單元的組合[4]。工藝流程組織的要求：其一，無論是產(chǎn)品質(zhì)量要求，還是數(shù)量要求，工藝流程都必須要達(dá)到；其二，工藝流程合理，合理地布局，設(shè)備與設(shè)備間的距離不擁擠，比較緊湊；其三，符合環(huán)境保護(hù)的要求，各個操作單元運(yùn)行的過程中，收集副產(chǎn)物必須徹底地考慮到，更好地處理，在后續(xù)工作中再利用；其四，工藝流程經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，主要包括規(guī)劃流程、設(shè)計流程、施工、開工以及產(chǎn)出成品等全部周期內(nèi)消耗費(fèi)用和成本。其五，過程具有可控制性和操作性，設(shè)計工藝流程的目的是為了更好地生產(chǎn)，應(yīng)該方便控制和易于操作，從而使安全生產(chǎn)成為綠色化生產(chǎn)實現(xiàn)的保障。

4.2 布局合理

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加劇了市場的競爭，化工基礎(chǔ)制造業(yè)，都嘗試著利用自身成本縮減，使企業(yè)競爭力增加。無論是工藝流程的設(shè)計者，還是工程的技術(shù)人員，都開始重視優(yōu)化布置設(shè)備和使用場地。布局優(yōu)化設(shè)備包括設(shè)計新系統(tǒng)和改造舊系統(tǒng)。隨著增加產(chǎn)品的需求，以往工藝流程的流線模式，也在向定制大規(guī)模和操作單元的方向發(fā)展。加上設(shè)備與操作單元之間的關(guān)系既密集化和復(fù)雜化，又多樣化，化工企業(yè)迫切地需要簡單實用設(shè)施布局方案的制定和出臺。從平面布置車間設(shè)備上，布局設(shè)備必須順從工藝流程，根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)向和地形，運(yùn)用車間屬地，放置明火設(shè)備至全年風(fēng)向最小頻率的下側(cè)。在生產(chǎn)區(qū)域的中心位置布置控制室和配電室。在總體上，各車間與各部門的地理位置，應(yīng)該既整齊和協(xié)調(diào)，又融合和緊湊，以便聯(lián)系，輸送管線盡量縮短。在操作區(qū)內(nèi)整齊地分布管線和設(shè)備，主要管道走向必須一致。不同的管道應(yīng)該遵循標(biāo)準(zhǔn)，做好標(biāo)示，集中放置有腐蝕性和有毒的設(shè)備和介質(zhì)，同時警示標(biāo)志也要設(shè)有。

5 結(jié)語

社會經(jīng)濟(jì)在快速地發(fā)展，工業(yè)化也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展，由此帶來環(huán)境嚴(yán)重污染和過度開發(fā)自然資源以及破壞生態(tài)等負(fù)面影響，致使人類環(huán)境保護(hù)意識不斷地增強(qiáng)。根據(jù)傳統(tǒng)的發(fā)展，與綠色創(chuàng)新發(fā)展有機(jī)地結(jié)合，集保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源以及有效運(yùn)用為一體，從而促進(jìn)綠色化工技術(shù)健康可持續(xù)地發(fā)展。