綠色化工技術(shù)在化工工程中的應用研究

洪 毅

（新疆環(huán)境保護科學研究院；新疆環(huán)境污染監(jiān)控與風險預警重點實驗室；新疆清潔生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心 830011）

0 引言

化工行業(yè)給人們的日常生活和社會發(fā)展所帶來的便利是不言而喻的，它作為一項新興的技術(shù)極大推動了我國經(jīng)濟的發(fā)展和生產(chǎn)力的進步，切實提升了人民群眾在享受生活方面的物質(zhì)水平。但由于化工行業(yè)本身的特性，其生產(chǎn)過程中所涉及到的有毒有害物質(zhì)卻在近幾十年的快速發(fā)展過程中給地球環(huán)境資源造成了巨大的破壞，環(huán)境問題也隨之日益惡化，亟需引起我們的重視。在關(guān)注經(jīng)濟發(fā)展和提升的同時，我們更應該意識到需要堅持綠色環(huán)保的發(fā)展理念，實現(xiàn)各行各業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，力求在化工行業(yè)中推動綠色化工工藝，盡可能運用環(huán)保原料和環(huán)保技術(shù)對于化工工藝進行改善，從而實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境之間的平衡協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 化工工程中綠色化工技術(shù)的概念

化工行業(yè)當中不斷推廣綠色化工技術(shù)的應用主要是希望利用合理科學的環(huán)保技術(shù)手段對于當前存在的化工工序進行改良和創(chuàng)新，促進化工產(chǎn)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)綠色生產(chǎn)。在化工工程的實際生產(chǎn)過程中，需要使用到諸多有毒有害易燃易爆的化工原料，并且整個操作工序是非常復雜的，化學反應的發(fā)生意味著高危條件的存在，譬如高溫高壓[1]。在化學反應發(fā)生的過程中，會將這些化工原料進行結(jié)構(gòu)分解和加工操作，然后將其形成有形的產(chǎn)品。化工行業(yè)在傳統(tǒng)發(fā)展過程中一味重視經(jīng)濟方面的發(fā)展，忽視了環(huán)境方面的保護，并沒有在化工生產(chǎn)過程中采取任何有力的環(huán)境保護措施。隨著現(xiàn)如今人們對于環(huán)保方面的重視，也希望能夠從化工工程做起，有效降低改善該行業(yè)對于環(huán)境的污染問題，力求將綠色化工技術(shù)深入滲透到化工工程生產(chǎn)和各施工環(huán)節(jié)。新興綠色化工技術(shù)不僅能夠提高化工工程生產(chǎn)過程中的工作效率，還能夠在一定程度上緩解環(huán)境污染問題，進一步促進環(huán)境保護和化工生產(chǎn)之間達到平衡，開拓了化工企業(yè)的未來發(fā)展空間，也能夠使我國國民經(jīng)濟水準進一步提升。

2 化工工程中綠色化工技術(shù)的要點分析

2.1 合理選擇化工生產(chǎn)原料

化工生產(chǎn)原料是化工工程進行的基礎，而此前化工生產(chǎn)過程會對環(huán)境造成嚴重污染主要因素之一就是在進行化學原料的選擇時沒有貫穿環(huán)保理念，將那些會對于環(huán)境造成較大危害的化工原料大量投入生產(chǎn)，化工原料的污染性和腐蝕性在后續(xù)生產(chǎn)和投入使用的過程中造成了顯著的環(huán)境破壞。不當?shù)幕ぴ线x擇是整個化工工程造成環(huán)境污染的源頭，沒有科學選擇化工原料使得后續(xù)的合理化工生產(chǎn)技術(shù)和線路均不能夠達到無污染的生產(chǎn)標準，所以在進行化工原料的選擇時，應該要盡可能遵循無污染無毒性的化工原料選購標準。隨著環(huán)保理念和科學技術(shù)的不斷提升，在化工生產(chǎn)時可以偏向于選擇植物化工原料，其具有較強的環(huán)保性，并且不會對環(huán)境造成嚴重傷害，能夠大大減輕化工原料在化工工程中造成的污染問題。從當前化工生產(chǎn)的使用經(jīng)驗來看，應用價值較高的植物化工原料包括稻草和蘆葦?shù)鹊?，相關(guān)化工企業(yè)可以作為原料的選擇參考。

2.2 合理選擇化學催化劑

化工生產(chǎn)依賴于化學反應的發(fā)生，而為了能夠在實際生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率，勢必要使用到化學催化劑，起到促進化學反應進行的目的[2]。在化學催化劑投入使用的過程中，會相應產(chǎn)生廢渣等環(huán)境污染物，從而對環(huán)境造成破壞。所以化學催化劑也是化工行業(yè)對于環(huán)境造成污染的又一主要因素，應該要選擇污染性較低且產(chǎn)生廢渣量最少的材料作為催化劑的選擇對象。并且還要投入研發(fā)新式化學催化劑，不斷創(chuàng)新催化劑的使用方法。隨著當前我們國家對于化學催化劑方面的研究不斷深入，已經(jīng)有了一定的突破，采用綠色烯丙基醇類化合物作為化學反應的催化劑，既能夠滿足行業(yè)對于加快化學反應效率的需求，也能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保的目的，并且還可以二次使用，在一定程度上降低了化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的投入運營成本，提高了資源的利用率，還實現(xiàn)了對于環(huán)境的保護，對于化工工程具有雙重含義。

2.3 科學選擇化學反應式

化學反應的發(fā)生是遵循一定化學反應式的，在化工生產(chǎn)過程中，整個化學反應式則決定了整個化工生產(chǎn)過程是否環(huán)保[3]。在生產(chǎn)同樣化工產(chǎn)品的時候，諸多化工企業(yè)有可能會出于對生產(chǎn)成本的投入和化學反應效率的角度，而選擇高效率的化學反應，但出于這些角度進行的化學反應式選擇，往往會給環(huán)境帶來較大的破壞。在綠色環(huán)保的生產(chǎn)理念之下，建議化工企業(yè)在今后選擇化學反應式時，一定要注重選擇綠色環(huán)保的化學反應方程式，例如在進行烴類物質(zhì)生產(chǎn)過程中，接觸空氣很容易導致其發(fā)生氧化，從而形成有毒有害物質(zhì)，造成對于環(huán)境的破壞。又例如在皮革化工行業(yè)當中就應該盡量選擇污染程度較低、對于資源消耗較少的清潔化制革技術(shù)，同時結(jié)合上一點，摒棄對于環(huán)境有毒有害的皮革化學物品作為生產(chǎn)原料。在化學工程的每道工序當中深入貫穿綠色化工技術(shù)，優(yōu)先選擇環(huán)保性的化學反應方程式，逐漸使化學工程向綠色工程轉(zhuǎn)化。

3 化工工程中綠色化工技術(shù)的應用

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)

綠色化工技術(shù)不僅運用于化工工程的生產(chǎn)過程，還包括其他多種形式的應用，譬如生物技術(shù)、綠色產(chǎn)品以及清潔生產(chǎn)技術(shù)等等。從當前的應用情況來看，清潔生產(chǎn)技術(shù)在化工企業(yè)當中的應用是非常普遍的，譬如印染工廠當中的生產(chǎn)和冶金工業(yè)當中的生產(chǎn)，都會普遍采用的清潔生產(chǎn)技術(shù)，它能夠促進化工生產(chǎn)過程中的環(huán)境保護效果，從整體上改善化工工程的質(zhì)量[4]。雖然很多城市地區(qū)感覺不到水資源的緊張，但是地球上的淡水資源其實是非常緊缺的了，合理利用新興技術(shù)對于海水進行淡化，不僅能夠在一定程度上緩解我國淡水資源緊缺的問題了，還能通過清潔生產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)海水和鹽分的有效分離，在處理過程中不會對環(huán)境造成任何污染，從而提升了海水資源的科學利用。將清潔生產(chǎn)技術(shù)應用于海水淡化生產(chǎn)工藝過程中，不僅會在海水淡化預處理過程中產(chǎn)生氫氧化鎂這種實用性非常高的產(chǎn)品，并且其不會導致二次污染，屬于清潔產(chǎn)品，在鹽分完全提取完畢之后，剩余物質(zhì)還能夠再一步進行綠色轉(zhuǎn)化。

3.2 生物技術(shù)的應用

生物技術(shù)也是諸多綠色化工技術(shù)當中的一種，按照其具體內(nèi)容來分，還包括基因技術(shù)、微生物技術(shù)以及酶轉(zhuǎn)化。生物技術(shù)應用于生物化工領域是能夠起到顯著環(huán)保效果的[5]。大部分生物技術(shù)的應用是將生物酶作為化學反應的催化劑投入到生物化工生產(chǎn)過程中，實現(xiàn)生物原料的有效轉(zhuǎn)化，并繼而投入后續(xù)生產(chǎn)，以促進化工生產(chǎn)效率的提升。隨著生物技術(shù)應用的領域越來越廣泛，在化工仿生領域當中應用最多的生物技術(shù)為膜化工技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)化工生產(chǎn)過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，將其生成可循環(huán)利用的物質(zhì)，從而提高資源的循環(huán)利用率。需要意識到的是，提高資源使用率的同時，能源的消耗也會進一步減輕，從而實現(xiàn)化工工程的創(chuàng)新發(fā)展。將生物酶與工業(yè)酶進行對比，生物酶的性質(zhì)更加完善，并且在使用過程中不會帶來任何副作用，在環(huán)境保護方面是能夠發(fā)揮更加顯著的效果的。

3.3 綠色友好型產(chǎn)品的應用

隨著環(huán)境污染越來越嚴重，惡劣的環(huán)境也給人們的身體健康造成一定影響，人們在選擇日常生活用品的時候，也開始偏向于選擇綠色友好型產(chǎn)品。綠色友好型的產(chǎn)品在其規(guī)定的使用期間具有無公害污染的特殊性質(zhì)，因此而受到了廣大社會群眾的歡迎[6]。譬如在生產(chǎn)酒精的過程中，可以選擇天然的甘蔗作為其生產(chǎn)的核心原料，在一定的技術(shù)支持之下，還可以將其生成新型的乙醇汽油，將其作為當今汽油的替代品，這種產(chǎn)品能夠應用范圍也是相當廣泛的，但其生產(chǎn)過程卻不會對于環(huán)境造成嚴重破壞。隨著越來越多綠色友好型產(chǎn)品的研發(fā)，該類產(chǎn)品也涉及到了各個消費領域，譬如環(huán)保的裝飾材料、無污染的包裝材料以及綠色健康食品等等，這些產(chǎn)品不僅在其生產(chǎn)過程實現(xiàn)了對于環(huán)境的保護，同時也降低了對于環(huán)境資源的消耗，在一定程度上滿足了人們對于環(huán)保的需求。

4 結(jié)語

想要進一步推進綠色化工技術(shù)在化工工程當中的應用，首先一定要明晰綠色化工技術(shù)體現(xiàn)在綠色化工工程當中的概念，并對于其應用的技術(shù)要點進行分析，總結(jié)當前化工工程當中所涵蓋的綠色化工技術(shù)應用場景，對比剖析新舊化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中的環(huán)保差距，繼而從化工原料的選擇、催化劑的選擇以及化學反應式的選擇等諸多方面持續(xù)推進綠色化工技術(shù)的應用。這樣才能夠真正在化工行業(yè)在可持續(xù)發(fā)展的過程中逐漸滿足國家對環(huán)境保護的要求，做到真正的節(jié)能減排，減輕環(huán)境代價的情況下促進我國經(jīng)濟水平的提升。