綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用

□周慧娟

一、綠色化工技術(shù)和化學(xué)工程與工藝相關(guān)含義簡(jiǎn)析

(一)綠色化工技術(shù)相關(guān)含義簡(jiǎn)析。綠色化工技術(shù)主要指的是通過科學(xué)且有效的方法開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)，對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有的化學(xué)工程與工藝技術(shù)進(jìn)行完善、改進(jìn)與創(chuàng)新，減少化學(xué)工業(yè)過程中所產(chǎn)生的廢棄物，防止自然環(huán)境被破壞。綠色化工技術(shù)主要是從化學(xué)原料與工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄物入手，通過新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，來有效提高資源的回收與利用，最大程度地減少資源的浪費(fèi)以及廢棄物的排放，這對(duì)于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展具有重要的價(jià)值意義。

(二)化學(xué)工程與工藝相關(guān)含義簡(jiǎn)析。化學(xué)工程與工藝主要指的是在一個(gè)完整的工程化學(xué)流程中，不僅要以理論為支撐，遵循相關(guān)的化學(xué)原理，更要彰顯獨(dú)特的工業(yè)特色，促進(jìn)理論原理與化學(xué)工業(yè)之間的有效結(jié)合。化學(xué)工程與工藝所包含的內(nèi)容較為廣泛，有能源與材料的生產(chǎn)、和冶煉等，其在汽車、煤轉(zhuǎn)化、冶金、能源、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。對(duì)于當(dāng)前化學(xué)工程與工藝來說，如何能夠在化學(xué)工程與工藝原理的核心基礎(chǔ)上將環(huán)保理論滲透其中，并使其成為促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的助推力，是現(xiàn)階段化學(xué)工程與工藝所面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，更加關(guān)注健康的居家理念，而環(huán)保與安全則成為人們較為普遍的訴求。環(huán)保問題可以說是人們?nèi)粘ＫP(guān)注的一項(xiàng)重點(diǎn)問題。化學(xué)工程與工藝具有較為廣泛的應(yīng)用范圍，倘若能夠?qū)⑵渑c綠色化工技術(shù)相結(jié)合，那么在綠色環(huán)保理念引領(lǐng)下的化學(xué)工程與工藝必然會(huì)產(chǎn)生不可估量的價(jià)值。

二、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用價(jià)值

在過去，很多企業(yè)以犧牲人類賴以生存的大自然環(huán)境為代價(jià)追求經(jīng)濟(jì)效益。但很明顯，這種落后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式與可持續(xù)發(fā)展觀念背道而馳。“既要金山銀山，又要綠水青山”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念成為新時(shí)代背景下各大企業(yè)應(yīng)該追求的目標(biāo)。綠色化工技術(shù)作為一種改良化學(xué)技術(shù)，通過對(duì)化學(xué)理論的使用與工程技術(shù)運(yùn)用減少化工原料與溶劑等污染環(huán)境的物質(zhì)，從而達(dá)到零排放的目的，降低對(duì)人和環(huán)境的危害，構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。因此，可以說，綠色化工技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展不僅是我國(guó)化學(xué)工程與工藝領(lǐng)域的重大突破，更是全人類的福音。與過去不同，在現(xiàn)代化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)領(lǐng)域，公眾都要求企業(yè)能夠?qū)π滦途G色環(huán)保觀念進(jìn)行創(chuàng)新和應(yīng)用，從而使我們?cè)谕苿?dòng)現(xiàn)代化學(xué)工程項(xiàng)目飛速發(fā)展的同時(shí)承擔(dān)起相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任。綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中具有一定的應(yīng)用價(jià)值，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(一)降低毒害產(chǎn)物的產(chǎn)生。綠色化工技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)以及核心就是“綠色”，這種技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有化學(xué)工程技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新。比如可以通過改進(jìn)某個(gè)化學(xué)方程式來減少乃至消除那些會(huì)產(chǎn)生毒害性產(chǎn)物的過程，從而減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物的產(chǎn)生，減少污染物的排放量，降低因化學(xué)工藝生產(chǎn)而對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。化學(xué)工程與工藝離不開各種化學(xué)反應(yīng)，而在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，實(shí)際發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)非常多，但并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生有毒有害的產(chǎn)物。如果能夠利用好綠色化工技術(shù)，那么不僅可以降低對(duì)環(huán)境的污染，而且還可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本。無論是哪個(gè)企業(yè)，其在發(fā)展過程中都必須要積極主動(dòng)地承擔(dān)社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。談及化工企業(yè)，人們首先想到的就是其對(duì)環(huán)境帶來的負(fù)面影響。但綠色化工技術(shù)的產(chǎn)生能夠使群眾改變對(duì)化工企業(yè)的看法。在石油化工領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)采用烴類選擇性氧化物，但因?yàn)檫@種烴類選擇性氧化物化學(xué)反應(yīng)很容易產(chǎn)生氧化，所以其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物往往會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。所以，這就要求化工企業(yè)要深化化學(xué)反應(yīng)選擇性，利用綠色化工技術(shù)有效預(yù)防出現(xiàn)損害生成物的反應(yīng)，這樣才能使化學(xué)工業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)，大大降低對(duì)環(huán)境污染的危害。

(二)優(yōu)化了化學(xué)原料選擇環(huán)節(jié)。就像是治理環(huán)境污染問題一樣，除了應(yīng)該采取行之有效的措施去降低污染產(chǎn)物對(duì)人們帶來的危害以外，更重要的是從源頭治理污染，這樣才能從根本上解決問題。綠色化工技術(shù)能夠幫助化工企業(yè)優(yōu)化化學(xué)原料選擇環(huán)節(jié)，從而使源頭治理污染問題成為可能。很明顯，如果化工企業(yè)不能從化學(xué)反應(yīng)本身特點(diǎn)以及化工污染源頭治理污染，那么就只能處于一個(gè)被動(dòng)的位置，所以即使投入了大量的人力和物力，最終也不能取得理想的效果。對(duì)于很多人而言，像玉米桿、小麥桿等植物都是非常好的化工原料，而且我國(guó)每年都要生產(chǎn)出大量的農(nóng)作物，所以選擇將這些農(nóng)作物當(dāng)成是化工原料不僅可以做到廢物利用，而且反應(yīng)產(chǎn)物也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。選擇無毒無害的化學(xué)原料是降低對(duì)環(huán)境污染的基本要求。在可持續(xù)發(fā)展理念的要求下，化學(xué)工程與工藝要朝著綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全的方向發(fā)展，而不能再像過去那樣以犧牲環(huán)境為代價(jià)來追求經(jīng)濟(jì)效益。

(三)降低化工企業(yè)生產(chǎn)成本。為了積極響應(yīng)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)以及可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，很多化工企業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變了發(fā)展觀念，在綠色化工技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)工作中投入了越來越多的資源，不僅表現(xiàn)出企業(yè)對(duì)保護(hù)自然環(huán)境的決心和信心，更是為提高化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)效率奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，綠色化工技術(shù)還明顯提高了對(duì)化學(xué)反應(yīng)原料的利用率，帶動(dòng)了中國(guó)化學(xué)工程與工藝不斷朝著現(xiàn)代化、綠色生態(tài)化的方向健康發(fā)展。眾所周知，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵階段，由于化工屬于重污染、高投資的重工業(yè)領(lǐng)域，所以更是經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，有很多化工企業(yè)面臨破產(chǎn)、倒閉，但也有很多化工企業(yè)成功的轉(zhuǎn)型升級(jí)，并迎來了一個(gè)非常難得的發(fā)展機(jī)遇。綠色化工技術(shù)是化工企業(yè)成功轉(zhuǎn)型升級(jí)的“法寶”，因?yàn)閷⑦@種技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)工程與工藝環(huán)節(jié)，不僅大大降低了企業(yè)環(huán)保壓力，同時(shí)還降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，從而使企業(yè)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力明顯提升。

三、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用策略

保護(hù)人類賴以生存的自然環(huán)境是每個(gè)人的責(zé)任和義務(wù)。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，作為新時(shí)代背景下的我們，不僅要培養(yǎng)保護(hù)自然環(huán)境的意識(shí)和觀念，更要學(xué)會(huì)利用科學(xué)技術(shù)來改變生產(chǎn)方式，減輕環(huán)保壓力。綠色化工技術(shù)融入了可持續(xù)發(fā)展觀念，并體現(xiàn)出科技的力量，所以這就意味著如果能夠?qū)⒕G色化工技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)工程與工藝中，那么就可以為化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)的保障。當(dāng)然，考慮到化工企業(yè)主要以盈利為目的，所以這些企業(yè)之間可以加強(qiáng)交流與合作，通過大家共同的努力研發(fā)綠色化工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“共贏”的目標(biāo)。只有從根本上解決環(huán)境污染問題，化學(xué)工程與工藝才能打破發(fā)展瓶頸，為人類創(chuàng)造更多的價(jià)值。

(一)清潔生產(chǎn)技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用。清潔生產(chǎn)技術(shù)屬于綠色化工技術(shù)的一種，因?yàn)樗^的清潔生產(chǎn)技術(shù)就是在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒有害的廢棄物。清潔生產(chǎn)技術(shù)所包含的技術(shù)種類比較多，包括有輻射熱加工技術(shù)、綠色催化技術(shù)等。從某種程度上來講，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的綠色能源，從家庭用的太陽能熱水器，一直到太陽能發(fā)電裝置，都彰顯出人類利用輻射熱加工技術(shù)的成熟。當(dāng)然，考慮到利用太陽能進(jìn)行輻射熱加工的局限性，這種技術(shù)還存在很大的優(yōu)化空間。我國(guó)地大物博，但由于人口眾多，所以很多資源人均量還沒有達(dá)到世界平均水平。我國(guó)淡水資源日益緊缺，所以很多科學(xué)家把目光轉(zhuǎn)移到海水上。化學(xué)工程與工藝過程中往往用到大量的水資源，但如果不將海水過濾而直接用到化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)過程中，那么就很容易腐蝕管道、設(shè)備等，不僅使其使用壽命大大降低，而且還可能帶來一系列的安全隱患。在這種情況下，如果能夠利用鹽水分離技術(shù)來獲得合格的淡水資源，那么就可以很好地解決淡水資源緊缺的問題。在這個(gè)過程中，最主要的綠色化工技術(shù)就是海水淡化技術(shù)。這種技術(shù)在使用過程中不僅沒有產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)，而且也不會(huì)破壞生態(tài)結(jié)構(gòu)，甚至還因?yàn)楫a(chǎn)生了氫氧化鎂而給企業(yè)創(chuàng)造出附加值產(chǎn)品。

(二)生物技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用。很多化學(xué)工程與工藝過程中都需要催化劑，而有的催化劑屬于有毒有害的物質(zhì)，雖然從理論上來講，化學(xué)反應(yīng)并不會(huì)消耗催化劑，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中這些有毒有害的催化劑必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，甚至很多工人由于長(zhǎng)期接觸這些物質(zhì)而產(chǎn)生各種各樣的慢性疾病。隨著生物酶技術(shù)的飛速發(fā)展，利用生物酶來替代那些有毒有害的化學(xué)反應(yīng)催化劑也成為綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中有效應(yīng)用的重要體現(xiàn)。例如，很多企業(yè)已經(jīng)用生物酶來替代化學(xué)反應(yīng)中經(jīng)常用到的丙烯腈，從而在提高丙烯酰胺物質(zhì)純凈度的同時(shí)，還降低了生產(chǎn)成本。小麥稈是一種非常常見的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，但利用這些廢棄物生產(chǎn)乳酸的綠色化工技術(shù)已經(jīng)成熟，這不僅為解決這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物降解周期長(zhǎng)、被農(nóng)民隨意焚燒的而污染環(huán)境的問題，而且還做到了廢物利用，與綠色可持續(xù)發(fā)展理念不謀而合。不僅如此，利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的植物纖維資源，比如紅薯瓤、玉米稈等廢棄物進(jìn)行生物發(fā)酵來生產(chǎn)化學(xué)乙醇、工業(yè)丙醇等同樣也是綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中有效應(yīng)用的典范。當(dāng)然，這些案例并不是為了說明綠色化工技術(shù)只能應(yīng)用到微生物發(fā)酵過程中，而是可以利用各種自然生物資源來完成綠色污染的化工生產(chǎn)。因此，大力發(fā)展綠色化工技術(shù)不僅是促進(jìn)化學(xué)工程與工藝健康發(fā)展的基本要求，同時(shí)也是減輕環(huán)保壓力的必然選擇。