綠色化工技術(shù)在精細(xì)化工中的運用

許 娟

（赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕工化工系，內(nèi)蒙古赤峰 024005）

繼20世紀(jì)以后，世界面臨著工業(yè)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重點時期，各行各業(yè)運轉(zhuǎn)中大力將開發(fā)社會資源，污染物排放越來越嚴(yán)重，甚至對人們健康造成了消極的影響。為此，新興技術(shù)的發(fā)展、降低能耗、維護(hù)生態(tài)環(huán)境，成為新時代我國建設(shè)發(fā)展中重要的戰(zhàn)略目標(biāo)。加工行業(yè)是我國重要的工業(yè)系統(tǒng)構(gòu)成部分，其順應(yīng)著時代的發(fā)展，已經(jīng)漸漸從傳統(tǒng)粗放式的生產(chǎn)模式變成精細(xì)化工生產(chǎn)模式，但與國際上比較發(fā)達(dá)的一些國家相比，精細(xì)化工仍需不斷完善與發(fā)展，特別是節(jié)能降排方面。在我國綠色化工技術(shù)是在強調(diào)持續(xù)發(fā)展的趨勢下形成的，有巨大應(yīng)用價值與空間。

1 綠色化工和精細(xì)化工概述

1.1 綠色化工的特征

綠色化工技術(shù)指的是綠化零污染、零排放的化工行業(yè)，此種技術(shù)符合國家持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)與觀點。對其特征的綜合分析發(fā)現(xiàn)，可歸為以下方面：一方面，有毒有害物質(zhì)零排放，這是綠色化工最基礎(chǔ)的特征，綠色化工技術(shù)在化工行業(yè)應(yīng)用時，可通過相關(guān)反應(yīng)的合成流程，實現(xiàn)對新型物質(zhì)的生產(chǎn)，并在最大限度上，轉(zhuǎn)化所有成分為易吸收或有用的物質(zhì)。這讓整體加工生產(chǎn)流程不會進(jìn)行有毒有害物質(zhì)的排放。另一方面，資源應(yīng)用率較高。伴隨我國能源短缺問題的日益明顯化，在此種背景下，化工行業(yè)必須進(jìn)行新型能源的發(fā)展，并實現(xiàn)百分百的利用能源。綠色化工技術(shù)有新型生物發(fā)酵、超臨界流體、膜分離等技術(shù)。

1.2 精細(xì)化工的特征

當(dāng)前在我國化工行業(yè)生產(chǎn)中，精細(xì)化工是主要分支。相較傳統(tǒng)化工行業(yè)的生產(chǎn)模式，精細(xì)化工的主要特征有高科技含量、類型繁多、設(shè)備規(guī)模不大等，屬于當(dāng)下國內(nèi)非常重要的密集型技術(shù)產(chǎn)業(yè)。第一，裝置規(guī)模不大。精細(xì)化工的產(chǎn)品規(guī)格通常并不大，體型較小且較為精致。第二，類型繁多，隨著市場經(jīng)濟高速發(fā)展和人們對精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品的要求越來越多，精細(xì)化工提高了發(fā)展速度，精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品研發(fā)類型日漸增多。相同類型的產(chǎn)品型號不盡相同。這可以在最大限度上符合社會的發(fā)展要求。第三，高技術(shù)含量。因為精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品具有高質(zhì)量要求、研發(fā)周期較長、加工生產(chǎn)流程復(fù)雜等特征，需要引進(jìn)諸多先進(jìn)技術(shù)才能達(dá)成產(chǎn)品質(zhì)量提高的目標(biāo)。

2 綠色化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

通常，傳統(tǒng)的化工技術(shù)用于實際生產(chǎn)中，仍具有諸多急需解決的問題，這些問題中比較明顯的就是自然環(huán)境，化工行業(yè)在具體生產(chǎn)中，若運用普通化工技術(shù)，不僅無法對化工資源實現(xiàn)有效利用，還會嚴(yán)重影響到周邊環(huán)境，從而對周圍居民生活質(zhì)量造成很大的侵?jǐn)_。伴隨國家經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)獲得了廣闊的發(fā)展空間，這就在一定層次上加大了精細(xì)化工行業(yè)的市場競爭，為此，大多化工行業(yè)都開始對精細(xì)化工的價值給予重視，以此才能為工業(yè)持續(xù)發(fā)展帶來更大的社會與經(jīng)濟收益。那么針對化工工業(yè)而言，其必須深入研究綠色化工技術(shù)的程度，這樣才能對化工資源實現(xiàn)有效運用，促進(jìn)化工生產(chǎn)效果的全面提升，從而實現(xiàn)真正的綠化環(huán)保及節(jié)能降排。另外，有些化工行業(yè)在進(jìn)行化工生產(chǎn)時，研發(fā)出一些零污染、零排放的環(huán)保型設(shè)施，這些機械設(shè)施會在一定層次上對綠色精細(xì)化工技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展發(fā)揮推動作用，在對環(huán)境加強保護(hù)的基礎(chǔ)下，能夠給化工工業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來高效的社會與經(jīng)濟收益，同時，還能實現(xiàn)我國持續(xù)發(fā)展觀念的貫徹實施。

3 精細(xì)化工中綠色化工技術(shù)的具體運用

3.1 納米技術(shù)

此種技術(shù)具體是指利用物資自身的性質(zhì)，讓微小物質(zhì)構(gòu)成一定系統(tǒng)后，根據(jù)其運動規(guī)律等深入研究。此種技術(shù)作為新時代逐漸發(fā)展的重要產(chǎn)物，一般牽涉的范圍有工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域中，和基本科學(xué)研究具有緊密的聯(lián)系，且成為多學(xué)科交叉的一種綜合性科技，在一定層次上優(yōu)化當(dāng)下的科研系統(tǒng)，在基本科學(xué)與高端科技的生產(chǎn)中具有不可忽略的重要作用。精細(xì)化工中應(yīng)用納米技術(shù)非常重要，究其原因，納米技術(shù)無論是材料的大小，還是材料的使用效果都具有明顯的特性，讓納米微粒各類化學(xué)功能更加顯著，所以精細(xì)化工加大了應(yīng)用納米技術(shù)的力度。通過對納米技術(shù)的應(yīng)用，方便在人體中輸送藥物，提升殺菌效果，對于外科臨床上常見的感染具有很好的壓制效用。

3.2 微化工技術(shù)

此種技術(shù)指的是利用微型結(jié)構(gòu)的設(shè)施實施化工研究與生產(chǎn)的技術(shù)，具體應(yīng)用的微型結(jié)構(gòu)設(shè)施有傳感器、顯微鏡等。微化工技術(shù)適用于生產(chǎn)環(huán)境不佳、條件惡劣的約束性行業(yè)等。該技術(shù)正在使用微型傳感器及操作設(shè)施，在化工研究領(lǐng)域中進(jìn)行生產(chǎn)，為成功研制出微型化工系統(tǒng)，關(guān)鍵技術(shù)就是對微型混合、傳熱、反應(yīng)技術(shù)的運用。

3.3 綠色分離技術(shù)

綠色分離技術(shù)屬于發(fā)展納米聚合物而獲得的，伴隨精細(xì)化工設(shè)施的不斷發(fā)展與完善，分離技術(shù)數(shù)量不斷增多，綠色分類技術(shù)有微波萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)等，因為綠色分離技術(shù)具有效率較高、污染較低等優(yōu)勢，在化妝品的研制及醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域中被廣泛運用，促使綠色分類技術(shù)成為綠色化工技術(shù)中備受青睞的一種。比如說，可在食品添加劑、表面活性劑等材料加工中使用。

3.4 生物化工技術(shù)

生物化工技術(shù)的最大特征在于可運用微型生物的本身生命活動特征實現(xiàn)有關(guān)精細(xì)化工的詳細(xì)生產(chǎn)。例如，可通過細(xì)菌劃分石油化工中原材料的種類，可通過真菌、細(xì)菌等進(jìn)行生物農(nóng)藥的研究，還能通過生物酶使化工產(chǎn)品生產(chǎn)效果全面提升，其中包含人們現(xiàn)實生活中必備的洗滌劑、紡織品等。再如，可用于農(nóng)業(yè)抗生素及殺蟲劑等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。另外，生物化工技術(shù)還能用于細(xì)胞內(nèi)酶、細(xì)胞中，生產(chǎn)化學(xué)助劑和添加劑。

3.5 綠色催化技術(shù)

化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中大部分都是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)進(jìn)行，所以在化工領(lǐng)域中催化劑起到了不可忽略的效用，換而言之，催化技術(shù)即為精細(xì)化工運用綠色化工技術(shù)關(guān)鍵的表現(xiàn)形式。將催化劑用于化學(xué)反應(yīng)之中，極大限度提升了反應(yīng)效果和速度，也就是說化學(xué)反應(yīng)無法脫離對催化劑的使用。催化劑包含化學(xué)催化劑與生物催化劑兩種，伴隨人們愛護(hù)環(huán)境意識的不斷增強，加速綠色催化技術(shù)的發(fā)展，降低催化劑形成的副作用，所以化工行業(yè)在以后的生產(chǎn)流程中，需要最大程度的依靠綠色催化技術(shù)。

3.6 綠色合成技術(shù)

隨著信息技術(shù)與計算技術(shù)的運用及研發(fā)獲得了很大的進(jìn)步，在此條件下，科研成果與共享先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)了綠色合成技術(shù)整體的快速進(jìn)步。綠色合成技術(shù)的不對稱催化技術(shù)為香料、農(nóng)藥、部分醫(yī)藥等工業(yè)都供應(yīng)了高效綠色的合成方案。有機電的化學(xué)合成技術(shù)代替了污染高、高壓、高溫傳統(tǒng)的電耦合、電環(huán)化、電裂解、電聚合、電取代、電還原、電氧化等化學(xué)合成技術(shù)。

3.7 分子設(shè)計技術(shù)

伴隨社會的飛速發(fā)展與科技的不斷進(jìn)步，化工行業(yè)中開始使用各種現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，分子設(shè)計技術(shù)屬于新興技術(shù)，具體是指通過運用計算機技術(shù)，實現(xiàn)精細(xì)化工產(chǎn)品的有效合成。當(dāng)前在人們的日常生活中，計算機技術(shù)起到了非常重要的部分，而在化工行業(yè)中，該技術(shù)具體就是測試和模擬分子結(jié)構(gòu)、分子規(guī)律、分子特點等。在具體運用中，分子設(shè)計技術(shù)除了能夠?qū)崿F(xiàn)實驗時間的有效減少，還能詳細(xì)且準(zhǔn)確地分析與記錄數(shù)據(jù)，有益于保證綠色精細(xì)化工零污染、綠色生產(chǎn)目標(biāo)。

3.8 超臨界流體技術(shù)

當(dāng)前雖說對于超臨界流體技術(shù)進(jìn)行了百余年的研究和運用，該技術(shù)具備相對成熟的特征，但在化工行業(yè)的生產(chǎn)中，其僅有三十多年的應(yīng)用時間。超臨界流體技術(shù)就是利用提取天然精細(xì)化工的產(chǎn)品，其除了能夠提高生產(chǎn)效果，還能針對有毒害物質(zhì)脫酸、脫臭、藥物提純等具有較強的推進(jìn)效用。在逐漸發(fā)展的過程中，運用和研究超臨界流體技術(shù)的范圍正處于日漸擴大的態(tài)勢，尤其是在提取物理活性物質(zhì)方面，超臨界CO2流體技術(shù)依然獲得了較高的成就。此外，在處理部分物理材料的過程中，有關(guān)研究與運用超臨界CO2已然取得了良好的成果。

4 結(jié)束語

綜上所述，精細(xì)化工中對于綠色化工技術(shù)的加強使用，不僅能夠在一定層次上實現(xiàn)環(huán)境破壞情況的有效減少，還能實現(xiàn)資源利用率的合理提高。所以必須加大綠色化工技術(shù)的發(fā)展力度，保證化工行業(yè)生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，保障國內(nèi)化工行業(yè)朝綠色方向發(fā)展。