化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

孫美芹，趙淑琴(金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100)

0 引言

隨著科技水平的提升，環保技術與低碳技術在很多行業都得以大范圍運用，有效推動了工業的生態友好型發展。伴隨國內化工行業的發展，市場對化學原料的需求量持續增多，但是化學制品會對人們的生活品質、身體健康水平產生不可忽視的影響，因此，在化學工業領域科學運用化學工程與工藝，可以有效降低化學工業對生態的破壞程度，推動化學朝綠色、環保方向發展，減少化學工業產出的廢氣、有毒有害氣體，提高資源的使用率，減少資源與能量的消耗程度，對化學工業的發展意義重大。

1 化學工程與工藝對化學工業的促進作用

化工行業是化學工程和工藝在實業領域的體現，該行業在發展期間，對大氣、土地、水等造成了一定的污染，給生態環境帶來不可忽視的負面影響。因此，我國現階段經濟能源安全及生態環境保護壓力較大，節能減排已經成為我國經濟發展及環境保護工作中需要重點關注的問題。我國是世界第二大經濟體，同時作為世界上最大的發展中國家，我國工業水平已經處于世界前列，化學工業作為我國工業發展的堅實基礎，為推動我國經濟發展作出了重要貢獻，但隨著環境保護問題逐漸受到社會各界廣泛關注，對化學工業生產進行節能減排已經成為相關研究者的研究熱點[1]。化學工業實施節能減排有以下作用：(1)化學工程與工藝在化學工業中的有效應用，能夠借助生物技術、綠色環保理念等多種要素，改善化工生產中的節能現狀，減少化工生產對能源資源的消耗量，使其能夠處在合理的范圍之中，借此提高化工生產的效率；(2)在化學工程與工藝的基礎上，開展化工生產工作，能夠利用清潔生產技術等，對化工生產中的污染問題加以防控，降低污染問題產生的概率，實現對生態環境的保護，提高化工生產的環保性能以及技術水平；(3)綠色化學工程與工藝本身的優勢比較多，尤其是在節能降耗、環境保護等方面，能夠充分發揮出相應的技術優勢，促使化學工業發展和社會發展節奏保持一致，為此，有關化工單位要想達成長效發展目標，一定要增大綠色化學工程和工藝的運用力度；(4)在應用化學工程與工藝的基礎上，化工企業的生產方式會得到合理優化，其生產產品的潛在價值也會有所提升，這既能夠幫助化工企業拓寬市場，也有利于其產業升級，更能夠為化工企業贏得更多的經濟效益；(5)化學工程與工藝的科學應用，還能夠提高工業產品的功能性，這樣也有助于化工產業實現相應的生產目標，獲得良好的生產效果，也促使產品的應用效果更好。

2 化學工程與工藝發展中存在的問題

2.1 對化學工程與工藝的研究應用不足

過去化學工程和工藝在發展時未立足于整體層面進行謀劃，導致耗費了諸多資源，并且在資源使用期間，還存在嚴重的浪費現象。對資源的管控不到位，導致化學工程與工藝在將來的發展中面臨諸多阻礙。此外，在化學工程與工藝發展時期，未能有效改進和提升相關工藝技術，并且未能有效地保護環境，因此對環境帶來的傷害性是目前需要面臨的問題。

2.2 化學工業產品需求量大

我國是世界農業大國。近些年來，隨著我國農業不斷發展，農業生產資源的需求量不斷增加，尤其是對化肥的需求量不斷提升，導致這類化工生產物生產數量極為巨大。另一方面，一些地區由于經濟發展方面的需要，仍有一定程度的地方保護主義，致使化學工業的產業經濟改革機制不夠完善，還會對落實國家產業結構調整政策產生不利影響，這就導致了化學工業生產長期處于高能耗、高污染的狀態，造成化學工業管理難度較大，難以從根本上治理化學工業生產對生態環境帶來的污染。

2.3 化學工業節能減排基礎薄弱

我國對化學工業的能源消耗以及污染的統計以及治理機制不完善，現階段化學工業發展較快，以往的規章制度難以符合現階段實際發展，更難以滿足現階段化學工業節能減排實際需求。部分企業在化學工業生產過程中并未制定相應的節能減排計劃及標準。另外，化學工業的統計以及管理相對薄弱，我國專職能源與環境保護管理工作人員較少，對化學工業生產難以實現準確的數據統計以及有效的節能減排治理。

2.4 節能減排技術相對落后

化學工業節能減排工作的實施需要不斷對生產技術進行創新，化學工業近些年來生產規模不斷擴大，但節能減排技術的研究及應用力度明顯不足。即使部分化學工業制造企業在生產過程中應用了節能減排技術，但是由于考慮到自身發展及市場競爭的因素，大多化學工業制造企業不愿意在行業內共享節能減排技術。另一方面，對于已經擁有成熟的節能減排技術行業來說，國家對化學工業生產中的節能減排投入力度有一定的欠缺[2]。從化學工業的發展實際情況看，節能減排工作的挑戰極為嚴峻，還需相關研究人員深化研究，實現對節能減排技術的創新，從而更好地落實化學工業生產節能減排工作。

3 化學工程與工藝促進化學工業節能的途徑

3.1 生產綠色環保產品

立足于實質層面而言，科學應用化學工程與工藝，一方面可以加快化學工業低耗發展進程，另一方面還能夠為人們供給綠色的生態友好產品，比如：生物化肥、無污染洗衣粉、清潔燃油等。經過應用綠色化學工程與工藝，能夠制造生態友好型產品，讓生態環境得以恢復。當前，已有很多綠色環保產品問世，且在生產與生活領域得以運用，大幅提升了人們身體的健康程度，同時也有利于生態的可持續發展。基于此，當前時期應當科學利用綠色化學工程與工藝，且有效利用其功能，科學改進化學工業產品制造流程，減小化工生產對自然環境的破壞程度，降低污染物排放，力爭達成零排放的標準。唯有如此，化學工業和生態環境才能和諧相處，進而推動整個社會的長效、健康發展。

3.2 應用清潔生產技術

清潔生產技術在化學工業生產之中具有關鍵性作用，目前各企業也在著力發展和應用該項技術。同時相關部門也在進行大力推廣，清潔生產技術在推動化學工業產品的環境保護方面發揮著巨大的作用。在化學工業領域，綠色工程與工業是當前一項嶄新的生產技術，已取得了較大的突破，在化學工業中的應用也比較成熟了。但是綠色清潔生產技術在生產效率等方面仍有待提高，不僅要不斷地改善生產流程，而且還必須使用清潔能源和原材料，以取代化學制品，以取代某些會造成環境污染的化學物質。同時還要對化學工程的工藝進行優化，使用更加先進的技術和裝備，加強對化學原料的使用，以達到環保化學工程和工藝的目的。在此基礎上，運用潔凈生產技術，該方法不僅能有效地提高化工原料的利用效率，而且還能減少生產過程中產生的污染廢物，減少對環境的影響，從而減少化工行業對環境的危害[3]。比如，活性消毒劑可以將水里的過氧化鈉溶解，轉化為水和氧，不僅而且沒有有害副產物，殺菌效果好，是一種很有效的消毒劑。清潔生產使化工行業的技術水平能夠得到大幅度提高，同時也使清潔技術在其他行業中得到了廣泛的應用，并促使化工項目的生產技術不斷地改善，并將新技術用于工業生產，對環保和節約能源都有很大的幫助。

3.3 應用生物技術

生物技術作為綠色化學工業技術的典型代表，在化學工業領域得到了廣泛的應用，為生物技術的應用提供了一個新的平臺和新的角度。一是生物技術可以通過生物技術來分解有毒物質，而生物技術，就是利用生物酶，將其轉化為一種特定的生物。也就是利用微生物的發酵技術，將其變成有機化合物，這樣就可以保證生產過程中，不會產生任何的危險，也不會對環境造成任何的污染。二是利用微生物技術對工業污水進行處理，利用生物酶進行降解，減少了對環境的污染；從而達到改善其治理效果，提高其處理效率，并減少其資源的浪費。生物技術在化學工業中的應用，不但改變了人們對化學產品的認知，而且對改善化學產品的工藝也起到了積極的作用。對化學工業行業的研究和開發具有非常重要的意義，也可以實現化學工業產品的節能減排[4]。同時，在綠色化學過程中，采用生物技術可以使化學工業產品的品種更加多樣化、更加靈活。在各種化學過程中，選擇適宜的生物酶，對于推動現代化學工業生產工藝的優化和技術水平、改進化學工程技術、改善產品質量，都有著重要的作用和意義。

3.4 應用綠色催化劑

綠色催化劑的應用不僅可以實現生物技術與化學技術的有效結合，而且有利于自然與科學和諧發展，不斷提升化學工藝水平。同時，現代生物技術與綠色化學的有效結合，可以提高化學工程中的生物技術水平，深化基因工程、胚胎工程、細胞工程的研究，避免出現化學原料浪費的現象，有效解決環境污染問題。為此，相關工作人員要合理選擇有機動植物材料，以此降低化學工業對環境的污染，不斷開拓化工產業發展領域。特別是一些自然催化劑和人工催化劑的使用，可以化工生產需求，有效貫徹和落實可持續發展與降低能耗的目標。

3.5 使用無害、無毒溶劑

在化學工程生產反應中出現一些污染環境的物質，在化學生產活動中應用有毒催化劑、有毒溶劑、有毒原料會污染自然環境，在很多化學反應中使用有毒溶劑會直接污染環境。大部分有毒溶劑具備揮發性，內部有機物一旦流竄到外界，會隨著空氣大范圍流竄造成嚴重的影響。使用有毒溶劑需要考慮該溶劑在應用中可能對水、土、空氣等資源帶來的污染問題。因此，為了防止有毒溶劑在化學反應中產生的較大污染，需要有效利用和研究無毒溶劑，實現無毒化生產目標。相關人員要深入研究超臨界流體，從而降低有毒溶劑產生污染的概率。超臨界流體不僅具備與液體一樣的密度，而且蘊含與氣體同樣的黏度，強化超臨界流體研究工作，在無毒溶劑的研發工作中發揮著重要的指導作用。在現階段化學生產中，要想有效保護生態環境，避免過多的資源和能源消耗，必須深入分析和研究無毒溶劑，從而促進綠色化學進一步發展[5]。

3.6 優化能源使用

化學工業生產過程中需要使用大量的能源，大量使用能源會對生態環境造成污染。另外，在工業化推進過程中，能源消耗的結構逐漸從煤炭轉變為天然氣、石油。但是化學工業生產領域的能源結構在短時間內難以完成轉換。所以在化學工業的節能減排工作中，應優先對能源結構進行調整。由使用天然氣、石油等能源轉變成使用太陽能、水能等可再生能源，實現經濟發展的同時保護生態環境。我國作為工業生產大國，必須考慮生態環境的承載能力，為了確保化學工業及我國經濟能夠實現可持續發展，只有不斷通過增加新型能源及化工技術的投入，才能提高化學工業能源使用效率，進而為保護生態環境奠定堅實基礎。

4 結語

綜上所述，為了解決化學工業對環境造成的污染問題，應推動化學朝綠色、環保方向發展，生產綠色環保產品，減少化學工業產出的廢氣、有毒有害氣體，提高資源的使用率，減少資源與能量的消耗程度。在我國大力推進節能環保工作的背景下，化學工程的從業人員需要快速適應時代發展的方向，按照國家對環保工作提出的戰略要求推進綠色化學，選擇不會污染環境的化學工藝與技術，節約工程資源使用量。