如何運用綠色化工技術推動化學工程與工藝節能發展

李中南

關鍵詞：綠色化工技術;化學工程;工藝節能

綠色化學從20世紀90年代開始在全球興起，它順應了保護環境、節約資源的理念，能夠使快速發展的工業化社會基于環境污染等問題，做到節約資源、探索綠色創新的可能性，從而使得化學工業生產能夠朝著可持續方展方向推進，解決能源危機問題，避免化學工藝污染等情況的出現。

一、研究綠色化學對化學工業節能的促進作用

傳統的化工行業普遍存在著污染程度高、能源消耗大的特點。高排放的現狀，導致化學工業生產給周圍環境帶來的負擔過重。而且相關工藝形式過于落后，難以達到高效生產的目的。隨著綠色化學概念的興起，迎合保護環境的原則，從而基于節約資源、降低能源消耗為目的，使得工程建設的成本有所降低。這對于推進化學工業的節能性以及可持續生產而言至關重要。

1.1促進發展理念的轉變

傳統的化工發展基于企業利潤的最大化，無視資源過度利用的情況，也無視對環境的污染問題。隨著社會資源問題日益嚴重，環境破壞也使得人類生存的家園受到了極大損害，綠色化學的理念運營而生。人們越來越意識到，在開展化學工業生產的過程中，堅持綠色節能的重要性。也通過將綠色化學的理念以相關工藝形式得到落實，從而盡可能的達到節能減排的目的。將重點放在化學工藝的改良上，通過對可再生資源的利用，合理的使用清潔能源，從而保護生態環境。立足于科學發展的觀念，使得綠色化學工業的節能性得到凸顯[1]。

1.2促進交叉學科的融合

以往綠色化工技術依賴于生物技術，隨著時代的進步，人們意識到化工技術的更多可能性。除了生物學之外，還可以容納其他學科的知識點，包括物理、化學等多個基礎學科，從而創造出多種高新技術。使物理、化學、生物等多種學科得到交叉融合。比如，生物質通過物理轉化形成固體成型燃料，通過化學轉化可以制備燃料油，通過生物轉化可以創造出甲烷氣和乙醇等等化學商品。而且在開展化學工藝制造的過程中，可以加入生物酶，達到催化反應速率的目的，實現多個學科之間的交叉與互通，創造出化工工藝生產的超多可能性。

1.3促進清潔技術的研發

綠色化工技術擁有著節能、高效、清潔等等多種特性，在清潔技術研發的過程當中，通過縮短工藝流程，降低能源消耗，達到綠色、健康、無污染的目的。這些清潔能源很大程度的降低了后續的生產負荷，提高了目標產物的整體效益，降低后期廢棄物的排放量，從而迎合保護環境、節約資源的原則，促進各種綠色產品的開發。也能夠幫助人類的化工生產朝著保護生態環境以及促進社會和諧為目的，實現全面的推進[2]。

二、綠色工業的概念分析

綠色工業是指通過將化學的理論和生產的工藝相互結合，實現創造出健康、無毒無害的原料，從而促進綠色生產過程，達到創造清潔能源的目的。減少化工生產中的原材料以及其他產物對環境的破壞，也能夠滿足綠色化工的要求，避免將有害物質直接排放到周圍的環境中。使得化學工藝生產的效率有所提升，真正達到資源化和無害化的狀態。化學工業通過使用化工原料、溶劑、催化劑等等，按照專業的工藝流程和技術設備的應用，從而滿足工藝生產的各項參數，最終實現綠色化學生產的目的。使得工程項目的開發和工藝創造的形式更具經濟性、可靠性、適用性[3]。

2.1化工原料的無毒性

化工原料通過選擇自然界當中的資源，可以避免對不可再生能源的利用，如石油、天然氣等，從而使用一些具備生產潛質的生物質。如廢舊塑料、農副產品等等。通過利用這些豐富的生物質能源，可以解決能源危機的問題。包括以稻草等生物質作為主要的能源，達到生產過程無毒無害的目的。在化工生產當中，有許多物質都有親和性，這些化學溶劑不可避免的對周圍環境造成了負面影響。多年來，化工生產的相關從業者以及專業的技術研究人員也一直在思考如何以水為介質實現工業化生產過程。從而使得化工生產的流程真正的達到清潔能源的利用以及無毒害排放的目的[4]。

2.2催化劑的選擇，無害、可回收性

在化學工藝的生產創造當中，有許多化工反應需要借助催化劑，從而達到提升產量以及加速生產效率的目的。但是在選擇催化劑時，要考慮到后續產品的回收性以及整個化工產品的壽命，從而基于各項標準，選擇生態效益和節能效益最高的催化劑產品，完成化工生產的過程。

2.3化學工藝的高效性

化學工藝通過利用各種化學反應，將產品進行精制的過程，其工藝流程具備著專業性，而且操作流程的長短以及所用時間的長短，也會直接影響到最終生產的效益以及相關設備使用的費用。在生產的過程當中，還需要考慮到占地面積以及相關能量能否回收的問題。比如，在工藝流程當中所排放的廢棄物中，有很大一部分氣體屬于二氧化碳和氫氣，相關從業者應當要考慮二氧化碳等氣體的排放對于周圍環境的影響。二氧化碳除了是一種化工原料之外，它還可以通過膜分離法等等多種形式進行提純，從而制備出甲醇等原料。達到充分利用能源的目的，避免對周圍的環境造成負面影響。

三、綠色化工技術采用的措施

3.1工藝流程的設計

生產工藝流程的設計工作可以從思考原材料的預處理、加工、轉化等等過程，實現所有單元的組合，使得整個工藝流程能夠滿足產品的質量需求，具備經濟性的價值。從流程的規劃設計等工作著手，注重成本的消耗問題，也使得工藝流程具備高度合理性。能夠在短時間內利用專業設備達到較高的生產效率，生產還需要滿足環保的需求，考慮操作單元當中一些副產物的回收問題。使得流程和操作的控制能夠基于綠色產品的生產效率以及無毒害副產品的創造為目的，提高整體流程設計的專業性、環保性、綠色節能性。

3.2設備的引進

科技是第一生產力，引進先進的設備，比如對動設備當中壓縮機、離心泵、風機等等傳動設備的利用，對靜設備當中換熱器、塔器、反應釜等設備的利用，使得相關設備能夠在短時間內達到較大的生產效益，并保持較高的生產水平。通過定期的養護，確保設備的生產能力滿足化工生產和綠色節能的需求，從而促進綠色化工行業的發展[5]。

3.3合理的布局

隨著市場競爭壓力的增大，相關企業以及技術工作者更應當注重對設備的優化和場地的選擇。工藝流程也應當從以往的流水線模式向操作單元和大規模定制的方向發展，從而降低生產創造的風險。盡可能的縮短輸送管線，提升生產效率，使得化工生產的過程能夠在合理布局的基礎之上達到對于有毒、有腐蝕性等介質進行充分標識和妥善處理的目的。

結束語

綜上所述，綠色化學理念更加注重的是工藝流程的優化，它以提升生產效率為目的，控制能源消耗以及資源破壞問題，盡可能的降低對周圍環境的負面影響。通過控制尾氣、避免廢水直接排放等等，從而響應綠色化學的號召。

參考文獻

[1] 貢長生. 綠色化學—我國化學工業可持續發展的必由之路[J]. 現代化工， 2002， 22（1）： 8-14.

[2] 包雷鳴. “強化技術革新，打造綠色化工”——廢氣?酸性廢水?密封液系統技術改造[J]. 化學工程與裝備， 2013（5）： 220-223.

[3] 宋曉嵐， 詹益興. 綠色化工技術與產品開發[M]. 北京： 化學工業出版社， 2005.

[4] 華柏寅. 綠色化工可持續發展探討[J]. 化學工程與裝備， 2010（6）： 153-154.

[5] 楊賀勤， 劉志成， 謝在庫. 綠色化工技術研究新進展[J]. 化工進展， 2016， 35（6）： 1575-1586.