綠色化工技術(shù)探究

劉志立 史庚鑫 閆一諾

摘 要：化工產(chǎn)業(yè)一直以來是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，然而，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，化工產(chǎn)業(yè)中環(huán)境污染和資源浪費(fèi)等問題也日益突出，因此工業(yè)上對(duì)于綠色化工的需求也越來越強(qiáng)。本文主要對(duì)綠色化工技術(shù)進(jìn)行了研究，并從綠色化工的概念、要求、應(yīng)用與發(fā)展等方面來進(jìn)行主要闡述。

關(guān)鍵詞：綠色化工;要求;應(yīng)用;發(fā)展

Abstract：The chemical industry has always been a pillar industry in China. However， with the continuous development of China's social progress and economy， environmental pollution and resource waste and other issues in the chemical industry have become increasingly prominent， so the demand for green chemical industry has become stronger and stronger.This paper mainly studies the green chemical technology， and expounds the concept， requirements， application and development of green chemical.

Key words：green chemical industry;requirement;adhibition;development

1 概述

化學(xué)工業(yè)自產(chǎn)生以來就存在著不可避免的污染問題，隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們?cè)絹碓较Ｍば袠I(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路越走越寬，因此，污染問題亟待解決，綠色化工的概念便應(yīng)運(yùn)而生。

綠色化工技術(shù)是指，以無污染、可再生的原材料和純天然的合成技術(shù)為基礎(chǔ)來進(jìn)行化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和開發(fā)。[1]同時(shí)，利用綠色化的溶劑、催化劑等來實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的綠色化，并得到無污染的化工產(chǎn)品。[2]在整個(gè)過程中，原材料得以充分利用，廢棄物實(shí)現(xiàn)零排放，進(jìn)而化工過程的污染問題從源頭上得到解決。

2 綠色化工的要求

2.1 對(duì)生產(chǎn)原料的要求

化工原料的選擇是綠色化工技術(shù)成功的首要保障。許多化學(xué)原材料都具有強(qiáng)腐蝕性、毒性等污染性，而這正是造成化工污染的根本原因。因此，原材料的選用需要經(jīng)過十分嚴(yán)格的篩選。[3]在生產(chǎn)中應(yīng)盡可能地減少原料的毒性，如天然的植物、農(nóng)作物，這樣既達(dá)到了環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，也減少了生產(chǎn)所需的成本，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.2 對(duì)催化劑的要求

催化劑對(duì)于化學(xué)反應(yīng)有著舉足輕重的作用，許多化學(xué)反應(yīng)如果沒有合適的催化劑將很難進(jìn)行或根本不可能進(jìn)行，然而大部分催化劑都存在著較大的毒性，對(duì)生態(tài)環(huán)境有著一定的危害。[4]綠色化工工藝注重應(yīng)用綠色催化劑。所謂綠色催化劑，就是指在催化轉(zhuǎn)化過程中，沒有環(huán)境污染甚至是“零排放”的一類清潔的催化劑。使用這種催化劑，在優(yōu)化反應(yīng)性能、提高反應(yīng)質(zhì)量的同時(shí)，還減少了毒性催化劑對(duì)于環(huán)境的污染，目前許多化工領(lǐng)域正在致力于尋找適合的綠色催化劑。常用的綠色催化劑有納米催化劑、固體酸，以及光催化、相轉(zhuǎn)移催化等多種催化手段。近年來應(yīng)用比較廣泛的一種烷基化固相催化劑，無毒無害，可有效降低對(duì)環(huán)境造成的污染，應(yīng)加大力氣進(jìn)行推廣與應(yīng)用。[5]

2.3 對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求

化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)過程的核心，只有圍繞著化學(xué)反應(yīng)，化工生產(chǎn)過程中所涉及到的工藝、流程等才得以所展開的。對(duì)于綠色化工來說，化學(xué)反應(yīng)的選擇性至關(guān)重要?；瘜W(xué)反應(yīng)的選擇性表達(dá)了某一產(chǎn)物的生產(chǎn)效率，也就是說，對(duì)于一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，某一產(chǎn)物的選擇性越高，則副產(chǎn)物產(chǎn)量越低，其生產(chǎn)效率也就越高。因此，化學(xué)反應(yīng)選擇性的提高，一來可以降低環(huán)境污染程度，二來也降低了化工生產(chǎn)成本，使企業(yè)生產(chǎn)利潤得以最大化。例如，對(duì)于石油化工工業(yè)，選擇使用烴類選擇性氧化物質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)氧化性的提升，進(jìn)而提高反應(yīng)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)綜合效率的提升。[6]

2.4 對(duì)化工生產(chǎn)技術(shù)的要求

綠色化工要求清潔的生產(chǎn)技術(shù)，這種技術(shù)是指在化工生產(chǎn)過程中不排放任何對(duì)環(huán)境有害的廢棄物（包括氣體、液體、固體廢棄物），減少環(huán)境污染的同時(shí)自然資源也得以合理利用。常見的綠色化工生產(chǎn)技術(shù)有太陽能發(fā)電、垃圾的沼氣化處理、基因工程等。海水淡化技術(shù)也是比較典型的化工生產(chǎn)技術(shù)實(shí)例。對(duì)海水進(jìn)行鹽水分離的同時(shí)，不但沒有廢棄物的產(chǎn)生，而且還生產(chǎn)出另一種清潔化工產(chǎn)品--氫氧化鎂。[7]

3 綠色化工的應(yīng)用與發(fā)展

3.1 化學(xué)工程與生物技術(shù)

生物技術(shù)被廣泛應(yīng)用在化學(xué)工程的各個(gè)方面，在化學(xué)工程中起到了十分重要的作用。例如，將生物酶技術(shù)應(yīng)用于污水處理中，通過生物酶使污染物中復(fù)雜的化學(xué)鏈打開，加速使其降解為小分子，從而達(dá)到去除污染物的目的，并大大減少處理成本。同時(shí)，生物酶的處理速度快，適用范圍廣，可重復(fù)使用，不產(chǎn)生二次污染，是一種環(huán)境友好型的新技術(shù)。[8]

3.2 綠色化工與制造工程

綠色制造是綠色發(fā)展理念在生產(chǎn)領(lǐng)域中得以應(yīng)用的具體表現(xiàn)。例如，鋼鐵企業(yè)粗放的發(fā)展模式造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)型迫在眉睫，必須加快推介綠色發(fā)展。針對(duì)傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)，減少原輔料和能源消耗來提高能源的利用率，改造更新生產(chǎn)設(shè)備來提高生產(chǎn)效率，廢水循環(huán)利用，爐渣出售給水泥廠實(shí)現(xiàn)二次利用等措施已被大多工廠接受并實(shí)施，這將對(duì)我國的可持續(xù)發(fā)展有著重大的意義。[9]

3.3 綠色化工與節(jié)能減排

綠色化工在要求清潔的生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，也在尋求節(jié)約資源的路徑。一方面，通過改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程或反應(yīng)條件來減少能源的消耗，另一方面，尋找可再生、無污染的清潔、廉價(jià)能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，減少了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。結(jié)合綠色化工的理念和要求，綠色的能源、科學(xué)的化學(xué)反應(yīng)、合適的催化劑能夠使反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率得以提高，資源合理利用，從而產(chǎn)品加工成本得以降低;另外，綠色化工在一定程度上減少了廢水、廢氣、廢渣的排放，既實(shí)現(xiàn)了“節(jié)能”，也達(dá)到了“減排”的目的。[10]

3.4 綠色化工與環(huán)境治理

工業(yè)污染是我國大部分環(huán)境污染的主要來源，綠色化工應(yīng)用在環(huán)保方面，既能保障化工行業(yè)的環(huán)境改善，又不影響化工行業(yè)的發(fā)展。因此，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，綠色化工環(huán)保技術(shù)正在逐步取代我國傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)技術(shù)，成為目前我國化工生產(chǎn)的重要技術(shù)之一。[11]例如，對(duì)于有濃硫酸存在的化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)容器內(nèi)涂一種瓷性防腐涂料，可以隔絕金屬與空氣，起到延長裝置使用壽命、減少維修保養(yǎng)費(fèi)用、減少了環(huán)境污染的作用。[12]

4 結(jié)語

綠色化工的概念越來越深入人心，傳統(tǒng)化工中的有害有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人類都存在著諸多不利影響，對(duì)于人類的生存、生態(tài)的平衡、人與自然的和諧發(fā)展都存在著一定的威脅，而綠色化工可以減少能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，與可持續(xù)發(fā)展的理念相吻合，正是未來化工行業(yè)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

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