化工工程工藝中的綠色化工技術

張連華

摘要：本文主要對綠色化工技術在化工工藝中應用優勢和意義進行分析，并從清潔技術、生物技術、催化技術等入手，指出化學工程工藝中綠色化工技術的具體應用，希望充分發揮綠色化工技術的優勢，提高化工生產水平，以滿足節能、低碳等要求。

關鍵詞：綠色化工技術;化學工程工藝;節能;低碳

一、綠色化工技術在化學工程工藝中應用的優勢和意義

（一）能夠從源頭處控制污化學污染

隨著綠色化工技術的不斷開發，在化工生產中應用該技術，能夠從化學反應中、化工污染源頭處減少污染物的產生，在化工生產、加工中使用一些無毒害的原料、催化劑等，能夠實現零污染，比如在化工生產中通常使用催化劑促使反應速率提高，基于綠色化工工藝下，可以添加一些無毒害的催化劑，不僅能夠提高反應速率，而且可從源頭處控制化學污染。

（二）化工行業發展、人類生存的需要

近年來，環境、資源等問題成為人們關注的熱點。化學工程涉及冶金、合成纖維、醫藥等多個領域，在滿足人們生活、生產需求的過程中，給自然、人類帶來一些消極影響，比如化工生產中，受傳統工藝技術的約束，所排放的廢水、廢物未進行有效處理，會污染周圍河流、土壤等環境，導致霧霾天氣頻繁地出現，給人類身體健康、出行等帶來負面影響，一定程度會阻礙化工行業可持續發展，亟須采取相應的措施解決這些問題。

（三）能夠緩解環境污染、資源短缺等問題

傳統化學工程生產中所消耗的原料比較多，部分資源屬于不可再生材料，處于短缺狀態，且資源利用率比較低。而在化學工程工藝中應用綠色化工技術，遵循節能、低碳等理念，利用廢棄物資源回收技術，實現能源的循環利用，減少有害廢物的排放，使污染物的量得以控制，不僅可以提高能源、資源的利用率，而且能夠緩解環境問題，凸顯出綠色化工技術的優勢，為化學工程行業的改革提供新的思路。

二、化學工程工藝中如何有效地應用綠色化工技術

（一）應用綠色清潔技術

清潔技術作為綠色化工技術中的一種，主要應用于造紙工業、廢水處理等多個領域，起到環境保護的作用。在化學生產中合理應用該技術，對廢棄物進行處理，通過廢物的轉化實現再次利用，對廢棄物中有毒的物質進行溶解處理，減少會生態環境的傷害，達到節能、環保的效果。比如，受高分子材料特性的影響，在化工生產中使用難以降解，容易產生環境問題，針對這種情況，可以通過應用綠色化工技術來減少污染，一方面在材料合成制備環節，將光熱、生物酶敏感基團引入分子鏈中，從源頭上對高分子材料的污染情況進行控制;另一方面采取聚合物解聚、降解的方式，對廢棄物中有利用價值的化學品進行回收，比如對部分塑料進行生物降解，采取物理法改變廢氣高分子材料的相容性、流變性，實現高分子材料的再次利用，在降低環境污染的同時，提高資源的利用率[1]。同時，比如在造紙工業中，使用木素降解菌來處理纖維原料，替代傳統的化學法制漿方式，并在廢紙脫墨、改性中應用纖維素酶，在漂泊工藝中使用木素酶等，充分發揮綠色新技術在環保方面的優勢。

（二）應用生物技術

在當前科技快速發展的大環境下，為生物技術的開發和應用提供了廣闊的空間，在醫藥、工業及農業等多個領域中已應用到該技術，可以優化化學工程產業結構，創造更多的經濟、社會效益。同時，生物技術還應用至基因、細胞以及酶工程等方面，在生物制造業中能夠突顯出綠色化工技術的優點，比如細胞與酶的反應作為生物研究中常見的內容，為了提高該反應的速率，通常會添加適量的催化劑，使其充分反應，在該反應中可以使用新型丙烯酸胺來替代以往的催化劑，一方面能夠節約能源，反應中所產生的廢棄物相對較少，減輕環境負擔;另一方面該反應是生物與化學技術二者相結合的結果，在實際化工生產中應用該技術，能夠提高生產效率[2]。此外，在大氣污染、水處理中可以應用膜化學技術，通過介質的分離來治理生態環境問題。

（三）應用催化技術

催化技術作為化學工程生產中常用的技術之一，大多數化學反應都需要催化劑的參與，催化劑性能會直接影響目標產物的產量、速率，在化學反應中起到加快反應速率，確保各類原料充分反應，降低化工生產成本的作用。在化學工程工藝中應用該技術，應根據目標產物、催化劑的性能等因素選用無害且具有回收價值的催化劑，在滿足化學反應要求的同時，提高催化劑的利用率，降低化工污染，比如目前多使用固體催化劑，能夠彌補傳統液體催化劑的缺陷，在保證化學產品質量的同時，實現廢棄物的循環利用，降低對生態環境的污染。

（四）應用其他技術

傳統化工企業在發展過程中，多使用單線、單一設備進行能源的供應，且部分反應過程對壓力、溫度等條件要求比較高，比如在高溫、高壓環境下會導致部分熱量浪費，不符合綠色化工理念。因此，可通過優化化工工藝流程的方式實現節能，比如在分析化工反應過程中熱能需求的基礎上，對反應能源分配方式重新規劃，以聯合加熱的方式對能耗進行控制，降低能耗。或使用變頻電機代替定頻電機，確保反應過程能源需求與供給相匹配，實現能源的節約[3]。此外，對于化工行業而言，應站在可持續發展的角度，生產出對環境友好的綠色化學產品。比如以乙醇汽油來代替傳統的汽油作為汽車的燃料;應用生物航煤來替代普通的航煤，減少二氧化碳的排放量，并且該燃料的應用無需改裝原有的發動機，充分體現新型燃料在使用便捷性、環保等方面的優勢。

三、結束語

綜上所述，傳統化工企業在生產過程中對資源、環境等問題重視度不夠，給環境、人類帶來一些負面影響，阻礙了化工行業的可持續發展。因此，將綠色化工技術應用于化工工程工藝中具有一定的現實意義，即將低碳、綠色理念貫穿于整個化工生產環節，對化工工藝流程、設備及反應過程進行優化，在提高化工產品質量的同時，達到低碳、環保等目的。

參考文獻：

[1]余華.化工工程工藝中的綠色化工技術[J].清洗世界，2021，37（10）：85-86.

[2]鐘艷桃.化學工程與工藝中的綠色化工技術[J].廣州化工，2021，49（10）：36-37.

[3]金曉莉.化工工程工藝中的綠色化工技術[J].化工設計通訊，2021，47（01）：48-49.