芻議化學工程與工藝中綠色化工技術應用

黨法燕

（陽煤平原化工有限公司，山東 德州 253100）

引言

近年來，化學工業(yè)迅速發(fā)展，規(guī)模不斷擴大，但在發(fā)展過程中，環(huán)境保護卻被忽視了。因此，化學工業(yè)在化工過程中需要考慮綠色環(huán)保問題，這一問題已經(jīng)受到社會的廣泛關注。要使化工企業(yè)從根本上實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標，就必須實現(xiàn)技術手段的轉(zhuǎn)化，運用精確的技術協(xié)調(diào)手段，實現(xiàn)化工產(chǎn)品的綠色研發(fā)。綠色化工技術在化工過程中的作用十分重要，這也要求化工行業(yè)不斷完善綠色化工技術，科學研究綠色化工技術產(chǎn)品，為推進化工過程提供更有效地幫助。

一、深入了解綠色化工技術

（一）綠色化工技術的概念

化學工業(yè)在生產(chǎn)建設過程中，采用無公害或者污染較少的先進技術，合理開發(fā)利用各種資源，能源，廢水、廢氣、廢渣（以下簡稱“三廢”）、噪聲、振動、煙（粉）塵、惡臭氣體、放射性物質(zhì)污染等，達到國家或者地方政府規(guī)定的排放標準和環(huán)境質(zhì)量要求。綠色化學技術是使傳統(tǒng)化學技術環(huán)境友善化，即設計環(huán)境友善化學過程，實現(xiàn)物質(zhì)和能量的有益循環(huán)[1]。

（二）化工技術的現(xiàn)狀

目前，化工企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的“三廢”。這些廢物大部分是有害的，濃度過高，有些是劇毒物質(zhì)，當它們進入環(huán)境時會造成污染。一些化工產(chǎn)品在使用過程中會帶來二次污染，甚至比生產(chǎn)本身造成的污染更為嚴重，更為廣泛。原來冶金、焦化和有機污染有機化工產(chǎn)品，以后是對石油化工的污染，到現(xiàn)在化學污染是工業(yè)發(fā)展過程中面臨的最大問題，如不及時解決，將大大制約化工的可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境不利于改善，人們的健康將受到嚴重威脅[2]。

二、化學工程與工藝中綠色化工技術的應用

（一）深化化學反應

發(fā)展綠色化工技術，一方面要合理選擇化工原料，另一方面要合理應用催化劑。同時，還應注重深化化學反應。加深化學反應不僅可以減少污染物的產(chǎn)生量，還可以使化工原料得到更充分地利用，這不僅有助于降低化工生產(chǎn)成本，也減少了對環(huán)境造成的污染。例如，在生產(chǎn)石化產(chǎn)品的過程中，通常選用碳氫化合物作為氧化物來促進氧化反應的效果，這將導致產(chǎn)生大量的污染物，對環(huán)境造成嚴重的污染。針對這種情況，在發(fā)展綠色化工技術時，應注意深化化學反應，減少污染物的產(chǎn)生，減少環(huán)境污染。

（二）環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)技術要點

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，一些嚴重的環(huán)境污染問題也逐漸出現(xiàn)，對各行各業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響。因此，采用科學的方法來改善環(huán)境問題勢在必行。在當今社會，綠色化工技術的廣泛應用給人們的生活和工作帶來了積極的影響。它利用自身的特殊性，有效地解決人們工作和生活中的問題。生產(chǎn)環(huán)保產(chǎn)品是當今現(xiàn)代社會各個行業(yè)為確?；ば袠I(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路而需要做的工作。因此，綠色化工技術受到高度重視。例如，結(jié)果表明，化學工程技術可以有效地替代氟利昂的使用，保護大氣臭氧層。傳統(tǒng)汽油的使用實際上對大氣造成了極大的污染?；瘜W工程技術在這方面進行深入地研究，開發(fā)了新型汽油，在生活中得到廣泛地應用，對保護大氣污染起到了作用。因此，在化工過程的實際生產(chǎn)中，必須不斷加強技術創(chuàng)新，加大對新能源無污染產(chǎn)品的研發(fā)投入。同時，在實際研發(fā)過程中，必須從研發(fā)開始，制定合理的綠色化工技術產(chǎn)品和環(huán)境友善產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃，技術人員應積極配合國家綠色發(fā)展，積極配合政府和企業(yè)開展綠色化工技術產(chǎn)品開發(fā)工作[3]。

（三）化學催化劑選取分析

化學催化劑在化工領域有著廣泛地應用。催化劑實際上是催化某些物質(zhì)的反應，或催化某些反應的過程，這可以顯著提高化學生產(chǎn)的效率。然而，在化學過程中添加催化劑不會減少產(chǎn)生的廢物，也不會減少對環(huán)境的污染。這就需要在綠色化工技術的發(fā)展中對無毒無害化學催化劑進行一系列的研究，以便有效地做好廢物排放工作。在每個項目中，必須根據(jù)項目的實際情況選擇最合適的催化劑。通常應優(yōu)先選擇低毒、低危害的催化劑，這樣不僅可以減少對環(huán)境的污染，而且可以減少對生產(chǎn)工人健康和安全的影響。目前，我國在無毒無害催化劑的使用方面取得了一定的進展，如烷基化固相催化劑，它是一種無毒催化劑，使用過程中不會對環(huán)境造成污染，適合在化工實際生產(chǎn)過程中廣泛使用，使用時應注意是否符合有關技術標準的要求。另外，在使用催化劑的過程中，要按最高標準使用，控制廢物排放，注意廢物排放的回收問題，進一步提高資源利用率[4]。

（四）優(yōu)化和改進工藝流程

化工工藝流程是有若干個具有獨立的化工工序組成，其結(jié)構(gòu)一般都比較復雜，并且每一工序都有可能產(chǎn)生“三廢”。如果對整個工藝流程優(yōu)化或改進，涉及的工序和因素太多，不容易迅速編制出最優(yōu)工藝流程。整個過程可以根據(jù)設備工藝或介質(zhì)的使用進行分解，優(yōu)化單一或系列化學工藝，將所涉及的工藝范圍縮小到合理的范圍，利用理論和試驗進行分析，從而制定出更加綠色、更加合理的工藝。在優(yōu)化改進過程中，需要從經(jīng)驗、形態(tài)分析和整體調(diào)整三個方面進行綜合考慮，研究化工工藝和操作問題中存在的問題，分析設計和操作參數(shù)的敏感性。要不斷吸收國內(nèi)外先進的化工技術，挖掘設備的最大潛力，合理鋪設管道，實現(xiàn)高工效、低廢物排放、低環(huán)境污染。要不斷優(yōu)化和完善工藝流程，大力推廣綠色化工技術，實現(xiàn)綠色工藝流程，創(chuàng)造有利于人們生活和生產(chǎn)的生態(tài)環(huán)境[5]。

（五）提高廢棄物的再利用

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱、壓差、可燃尾氣、不參與化學反應或過量反應的化學介質(zhì)，必須回收利用，作為工業(yè)或民用燃料或其他用途。對于較高濃度的廢酸、廢堿液、殘余液體或有機溶劑，必須盡一切努力實現(xiàn)工廠的分類和循環(huán)利用，以供生產(chǎn)，不得隨意排放。生產(chǎn)用水必須經(jīng)過凈化、分離、循環(huán)再用。一水多用，必須提高水的回用率。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，如果有利用途徑，就必須充分利用，如果沒有利用途徑，就必須盡快開辟利用途徑，避免二次污染。最大限度地綜合利用和循環(huán)利用，化“廢”為寶，實現(xiàn)“三廢”資源綠色化[6]。

結(jié)語

綠色化學技術對我國化學工業(yè)具有重要意義，對化學工業(yè)的未來發(fā)展也有著深遠的影響。為了保證化學工程的有效利用，提高居民的生活和工作質(zhì)量，更好地保護我們的生活環(huán)境，采用先進的綠色化工工作理念，不僅可以提高綠色化工技術的利用率，而且可以減少對生態(tài)資源的浪費。結(jié)合化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來現(xiàn)在綠色技術發(fā)展下的深入分析：首先，利用直接轉(zhuǎn)化技術，使相關性能在合成過程中得到改善，一般需要兩三個步驟才能完成合成的過程，但在合成過程中，如果能夠?qū)⑵浜喕浆F(xiàn)在的發(fā)展階段，在化工行業(yè)中，使縮小的步驟能夠被原子經(jīng)濟所實現(xiàn)必然是困難的，這需要不斷改進才能達到相對較好的水平，利用相關應用才能實現(xiàn)更好的廢物排放。第二，在一定程度上保證輸入端能量和過程中的能量管理，滿足整個過程所需能量的最小化原則。不斷發(fā)現(xiàn)新的節(jié)能減排工藝和技術，為傳統(tǒng)技術不斷完善，為新能源充分發(fā)揮作用。三是確保末端二氧化碳濃縮轉(zhuǎn)化技術的進一步完善。高效催化劑用于在二氧化碳相關技術方面取得突破，以盡量減少工業(yè)生產(chǎn)中的二氧化碳排放。