論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

任國偉

摘要：隨著我國社會經濟的快速發展，人們的生活發生了翻天地覆的變化，生活質量與幸福指數逐漸上升，每年人口總數也在不斷增加，使得能源資源需求量越來越大，加上環境污染與能源不足問題越來越大，隨處可見的生活垃圾、工業污染極大的打破了人類與大自然之間的和諧發展。因此，這就需要化學工業充分認識到綠色化學工程與工藝的重要性，進而不斷進行研究來加強其在工業節能生產中的應用，這對化學工業的可持續性發展具有著重要的意義。

關鍵詞：綠色化學工程與工藝;化學工業;環保節能;促進作用

1 綠色化學化工概念

我們所提到的綠色化學化工簡單來說我們也可以將其稱之為環境無害化學，這種環境無害化學就是通過對化學進行利用來防止化工生產對環境產生污染的一門學科。對這門科學進行研究的主要目的就是利用一系列的原理以及方法來降低或者是去除在對化學產品進行設計以及制造應用當中所存在的有害物質，使化學產品在生產以及使用的過程當中變得更加環保。在對綠色化學進行分析時，所有可以降低人體產生負面影響的化學方法我們都可以將其稱之為綠色化學，而在綠色化學的基礎上所產生的無害化工過程我們可以將其稱之為綠色化工。

2綠色化學工程與工藝對化學工業節能發展的必要性

2.1產業可持續性發展的需要

隨著化學工業的不斷發展，未來的化學工業一定是朝著無污染以及可持續性發展，因此，這就需要其化學工程與工藝在技術上實現對大氣、水域以及土地的污染消除，同時其工藝對環境控制以及產品生產都有著重要的意義，能夠從源頭處實現對資源的控制以及污染的消除，另外，化學工業發展需要全面貫徹對化學品全過程管理的方針，來實現對原料、加工、生產、處理以及儲運等全過程的清潔管理，這對化學工業可持續性發展具有重要的意義。

2.2技術創新的需要

化學工業是一種技術密集型的產業類型，其技術的創新對其行業的發展具有重要的影響，同時技術創新也是化學工業發展的主要方向，對其行業具有推進作用。化學工業技術的創新方向始終要保證綠色環保節能的觀念，這也是技術創新的基本前提，因此，在化學工業技術創新中也要朝著綠色工藝和技術的研究，綠色工藝的基礎上來實現生產效率的提升以及生產成本的降低，同時綠色工藝也能夠有效的拓展其市場發展的空間，為其長遠的發展具有積極影響。

2.3全球發展趨勢的需要

隨著化學工業的逐漸發展，其發展的理念以及形式也在逐漸的進行轉變，在化學工業的初期發展中主要是借助大量資源作為發展的支持，在新時期環境下則需要其朝著綠色環保、可持續性的方向發展，這也是全球發展的趨勢。在全球的氣候變化以及資源的短缺背景下，化學工業的發展也面臨著嚴峻的考驗，如何實現化學工程與工藝的綠色節能，已經成為其發展中必須要面臨的難題和考驗。

3綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

3.1清潔能源生產技術的應用

隨著社會經濟水平和人們生活質量的不斷進提高，環境保護受到高度重視，在此情況下清潔型生產技術的存在價值也就大幅度提升，在完成原料無毒無害處理工作后需確保原料利用率得到有效提高，借此實現化工質量提高的目的。相關調查顯示，當前最常見的清潔型生產技術分別是脫硫技術和脫硝技術，采用綠色環保方法科學處理生活垃圾或是污染較強物質，使其能轉化成沼氣。同時自然生產技術也非常重要，如太陽能、風能等清潔技術，尤其是生物工程中涉及到的一些清潔技術的大力推廣使用，對城市環境保護和能源有效利用起到了極大促進作用。

3.2生物技術的緊密結合

綠色化工生產過程中生物技術應用頻率較高，又可將其分為化工仿生學和生物化工兩方面內容，并且將綠色化工與工藝有效結合起來，可實現再生資源最大限度利用的目的，確保生產出來的產品具有較高綠色環保性能。現階段的綠色化工和工藝生產中，工業酶、自然酶等均屬于催化劑，普遍具有污染程度較小和使用性能較佳等優勢，對于生態系統的平衡發展非常有利。

3.3使生產中的化學反應更充分

化學反應是化工生產的核心環節，可逆反應很多，影響了產品的轉化，因此，要對化學反應的速率進行有效的控制。化學反應速率跟反應物質在一定環境下的分子間的有效碰撞有關，所有能夠改變內能、運動速率，以及反應物分子碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制化學反應的速率。加熱、攪拌、增大反應物的濃度、使用催化劑等等，都是化工生產工藝中常用的方法。在其它條件相同時，增大反應物濃度反應物速率增大，減小反應物濃度反應速率減小;在相同溫度下，其它條件不變，壓強越大，氣體反應物的體積就會減小，濃度就會增加，化學反應因而加快;升高溫度使反應物分子獲得更高的能量，活化分子百分數提高，加劇了反應物分子間的有效碰撞，化學反應速率增加;使用催化劑能夠改變化學反應的路徑，使發生反應需要的活化能降低，有效提高反應物體系中的活化分子百分數，有效碰撞率提高，反應速率增大，綠色化學工程工藝能夠有效調節化學反應的各種條件，優化反應條件，從而提高反應速率，使化學反應更充分，提高產品轉化率。

3.4選擇化學反應強的原料

一般情況下，烴類的化學反應具有放熱性，這種化學反應大部分體現在石油加工中，但它極其不穩定，易產生大量氧氣以及二氧化碳氣體。因此，在進行化學反應期間，往往很少會選擇這類氧化化學反應。在一定程度上來說，化學生成物會發生各種各樣的結構，這種情形下就不利于化工產品的生產操作，所以，選取化學反應較強的原料，有利于提高產品生產速度，并極大的提升了化學反應的可供選擇性，進而有效降低了生產成本，節約了能源資源，減少了環境污染程度。顯而易見，在化學工程與工藝中，研發這類化學工業各種相關反應需引起化學研究工作者的高度重視。

3.5生產環境友好型產品

綠色化學工程與工藝主要的目的就是生產環境友好型的產品，其在發展中也一直重視對這方面的研究。比如，使用更為環保物質來代替氟利昂的使用，實現對大氣臭氧層的保護;使用能夠降解性的塑料產品、無磷的洗衣粉以及清潔型汽油等;由于傳統的汽油柴油對大氣產生了嚴重的污染，也是不斷進行新型汽油以及低硫柴油和無污染型燃料的研究和應用，這也有效的降低了汽車尾氣的污染。有些地區還推行使用二甲醚作為汽車的燃料，而二甲醚具有經濟環保的優勢，因此，具有不錯的發展潛力，在巴西地區也進行了生物能源研發，比如乙醇汽油，借助甘蔗產生酒精，這種酒精燃料逐漸取代近一半汽油的消費，另外，H2與CO2于太陽能與電解質共同存在條件下能夠合成乙醇，這種新工藝在生產中對環境也沒有危害。

3.6降低化工生產動力消耗

為實現化工工業生產的最佳成效，生產人員還應選擇恰當的供熱系統，確保化工反應全程都是在高溫環境下進行，不斷創新優化供熱系統，如何準確找出與供熱系統配合的組合形式，防止初選高熱低用現象，促使能源利用率大幅度提升。同時催化劑的整體活性也應適當提高，良好的催化劑不但能加快物質反應速度，還能避免出現有毒物質，促使整個生產過程得以順利高效完成。

4.結束語

綜上所述，在綠色化學工程與工藝中，極大的促進了化學工業的發展，不僅保護了大自然環境、提高了能源與資源的可循環利用，而且最重要的是改善人們的生活，讓人們能夠享受到更新鮮的空氣與干凈的周圍環境。因此，不斷加大對該技術上的資金投入與支持力度，有利于實現我國工業的可持續性發展。

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