化學工程與工藝中的綠色化工技術探究

張曉林 騰曉旭 李檸 王亮亮

德州實華化工有限公司 山東德州 253000

環(huán)境對人們的生活和發(fā)展產(chǎn)生重要影響，如今，我國環(huán)境污染問題日益嚴重，人們逐漸認識到環(huán)境保護的重要性，為保護環(huán)境做出了很多努力?；ば袠I(yè)對環(huán)境產(chǎn)生的污染非常嚴重，綠色化工技術應運而生，這一技術在化學工程的應用中，有效地緩解環(huán)境污染。

1 綠色化工技術和化學工程

1.1 綠色化工技術概念

綠色化工技術，又稱可持續(xù)化學，是化學和化學工程的一個領域，致力于產(chǎn)品和工藝的設計，以盡量減少有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。環(huán)境化學則側重于污染化學品對自然的影響，而綠色化工技術則側重于環(huán)境化學的影響，包括防止污染和減少不可再生資源消耗的技術方法。綠色化工技術的首要目標，即便更有效地利用資源和更安全地設計分子、材料、產(chǎn)品和工藝，可以在廣泛的背景下實現(xiàn)。在日益關注化學污染和資源枯竭問題的背景下，綠色化工技術從20世紀90年代產(chǎn)生。歐洲和美國綠色化工技術的發(fā)展與環(huán)境問題解決戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變有關，從指揮和控制法規(guī)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^創(chuàng)新的生產(chǎn)技術設計積極預防污染，并強制減少工業(yè)排放。在美國，環(huán)境保護署通過其污染預防計劃、資金和專業(yè)協(xié)調(diào)，在促進綠色化工技術方面發(fā)揮了重要的早期作用[1]。與此同時，在英國，約克大學的研究人員為在英國皇家化學學會內(nèi)建立綠色化工技術網(wǎng)絡以及出版《綠色化工技術》。綠色化工技術越來越被視為一種強有力的理念，引導尊重環(huán)境和人類健康的理念，以確保其長期、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。

1.2 化學工程

化學工程是利用化學、物理、數(shù)學和經(jīng)濟學原理有效利用、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化和運輸學品、材料和能源的工程分支?；瘜W工程將化學物質(zhì)、原材料、活細胞、微生物和能量轉(zhuǎn)化為有用形式和產(chǎn)品的大規(guī)模工藝。在工廠設計和運行的許多方面，包括安全和危害評估、工藝設計和分析、控制工程、化學反應工程、施工規(guī)范和操作說明?；瘜W工程設計涉及到為試點工廠、新工廠或工廠改造創(chuàng)建計劃、規(guī)范和經(jīng)濟分析。設計工程師經(jīng)常擔任咨詢工作，設計工廠以滿足客戶的需求。設計受到許多因素的限制，包括資金、政府法規(guī)和安全標準。這些限制條件決定了工廠對工藝、材料和設備的選擇。

2 化學工程與工藝中綠色化工技術的開發(fā)

2.1 選擇化學原料

在化學工程進行中，化學原料的使用是基礎，有些化學原料在應用換季中，會導致大量廢棄物的產(chǎn)生，對環(huán)境產(chǎn)生的負荷非常大。針對這類問題，在化學原料選擇化解中，應該采用綠色化學技術。在化學原料選擇中，盡量采用清潔與環(huán)保的原料。在原料使用中，應該有效的控制原料的用量，降低廢棄物產(chǎn)生量[2]。

2.2 合理選擇催化劑

在化學工程高度發(fā)展的今天，化學催化劑的應用非常普遍。結合催化劑的應用，可以提升化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，但是也會導致廢棄物的產(chǎn)生。大量的廢棄物產(chǎn)生對環(huán)境造成的影響非常大，因此，在綠色化工技術應用中，應該合理的選擇催化劑，盡量選擇毒性比較小的催化劑，降低對環(huán)境產(chǎn)生的負荷。

3 綠色化工技術在化學工程中的應用

3.1 清潔生產(chǎn)技術

清潔生產(chǎn)技術是沒有污染和沒有毒害的綠色化工技術，在生產(chǎn)中，可以結合輻射熱加工技術和綠色催化技術等。清潔生產(chǎn)技術完善了印染工藝，并且對垃圾和廢料的處理更加合理，降低了廢棄物的排放率，降低廢物對環(huán)境產(chǎn)生的負荷。我國的淡水資源非常匱乏，人們開始采用海水，將海水中的鹽分分離出來，采用海水淡化技術，這一技術在應用中不會對環(huán)境產(chǎn)生太大的危害，也不會導致生態(tài)結構發(fā)生改變。清潔生產(chǎn)是一項預防性的、針對公司的環(huán)保倡議。它旨在減少浪費和排放，最大限度地提高產(chǎn)品產(chǎn)量。通過分析一家公司的材料和能源流，人們試圖通過源頭削減戰(zhàn)略找出減少工業(yè)過程中的浪費和排放的選項。組織和技術的改進有助于減少或建議更好的材料和能源使用選擇，并避免廢物、廢水產(chǎn)生和氣體排放，以及廢熱和噪音[3]。

3.2 生物技術

生物技術是涉及生物系統(tǒng)和有機體開發(fā)或制造產(chǎn)品，在任何利用生物系統(tǒng)、活有機體或其衍生物制造或修改特定用途產(chǎn)品或工藝的技術應用。根據(jù)應用的不同，它經(jīng)常與分子生物學、生物工程、生物醫(yī)學工程、生物制造、分子工程等相關領域重疊。生物技術在四個主要工業(yè)領域都有應用，包括醫(yī)療保健（醫(yī)療）、作物生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)、工業(yè)和其他產(chǎn)品的用途，如可生物降解塑料、植物油、生物燃料和環(huán)境。例如，生物技術直接利用微生物制造有機產(chǎn)品，啤酒和牛奶產(chǎn)品的生產(chǎn)。采礦業(yè)在生物浸出中使用天然存在的細菌，生物技術還被用于回收、處理廢物、清理受工業(yè)活動生物修復污染的場所。

3.3 生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

在我國化學工程發(fā)展的環(huán)節(jié)中，其對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響不容小覷。如今，人們的環(huán)境保護意識在提升，生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品顯得非常必要。目前，汽油的使用非常多，燃油廢氣對人們的身體健康產(chǎn)生非常大的影響。隨著私家車的數(shù)量越來越多，人們開始研發(fā)環(huán)保型汽油以降低汽油燃燒對空氣產(chǎn)生的污染。生活中，大量塑料袋的產(chǎn)生的白色污染，促使科學家開始研發(fā)可降解塑料，以降低塑料袋產(chǎn)生的不良影響。

4 結語

在科學技術快速發(fā)展的今天，化學工程發(fā)展也很迅速，其對環(huán)境產(chǎn)生的影響逐漸明顯。所以，綠色化學技術應運而生，一方面促進化學工程的進一步發(fā)展，另一方面降低了其對環(huán)境的影響。