化工工程工藝中的綠色化工技術(shù)

張連華

摘要：本文主要對綠色化工技術(shù)在化工工藝中應(yīng)用優(yōu)勢和意義進行分析，并從清潔技術(shù)、生物技術(shù)、催化技術(shù)等入手，指出化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的具體應(yīng)用，希望充分發(fā)揮綠色化工技術(shù)的優(yōu)勢，提高化工生產(chǎn)水平，以滿足節(jié)能、低碳等要求。

關(guān)鍵詞：綠色化工技術(shù);化學(xué)工程工藝;節(jié)能;低碳

一、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用的優(yōu)勢和意義

（一）能夠從源頭處控制污化學(xué)污染

隨著綠色化工技術(shù)的不斷開發(fā)，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用該技術(shù)，能夠從化學(xué)反應(yīng)中、化工污染源頭處減少污染物的產(chǎn)生，在化工生產(chǎn)、加工中使用一些無毒害的原料、催化劑等，能夠?qū)崿F(xiàn)零污染，比如在化工生產(chǎn)中通常使用催化劑促使反應(yīng)速率提高，基于綠色化工工藝下，可以添加一些無毒害的催化劑，不僅能夠提高反應(yīng)速率，而且可從源頭處控制化學(xué)污染。

（二）化工行業(yè)發(fā)展、人類生存的需要

近年來，環(huán)境、資源等問題成為人們關(guān)注的熱點?；瘜W(xué)工程涉及冶金、合成纖維、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域，在滿足人們生活、生產(chǎn)需求的過程中，給自然、人類帶來一些消極影響，比如化工生產(chǎn)中，受傳統(tǒng)工藝技術(shù)的約束，所排放的廢水、廢物未進行有效處理，會污染周圍河流、土壤等環(huán)境，導(dǎo)致霧霾天氣頻繁地出現(xiàn)，給人類身體健康、出行等帶來負面影響，一定程度會阻礙化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，亟須采取相應(yīng)的措施解決這些問題。

（三）能夠緩解環(huán)境污染、資源短缺等問題

傳統(tǒng)化學(xué)工程生產(chǎn)中所消耗的原料比較多，部分資源屬于不可再生材料，處于短缺狀態(tài)，且資源利用率比較低。而在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用綠色化工技術(shù)，遵循節(jié)能、低碳等理念，利用廢棄物資源回收技術(shù)，實現(xiàn)能源的循環(huán)利用，減少有害廢物的排放，使污染物的量得以控制，不僅可以提高能源、資源的利用率，而且能夠緩解環(huán)境問題，凸顯出綠色化工技術(shù)的優(yōu)勢，為化學(xué)工程行業(yè)的改革提供新的思路。

二、化學(xué)工程工藝中如何有效地應(yīng)用綠色化工技術(shù)

（一）應(yīng)用綠色清潔技術(shù)

清潔技術(shù)作為綠色化工技術(shù)中的一種，主要應(yīng)用于造紙工業(yè)、廢水處理等多個領(lǐng)域，起到環(huán)境保護的作用。在化學(xué)生產(chǎn)中合理應(yīng)用該技術(shù)，對廢棄物進行處理，通過廢物的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)再次利用，對廢棄物中有毒的物質(zhì)進行溶解處理，減少會生態(tài)環(huán)境的傷害，達到節(jié)能、環(huán)保的效果。比如，受高分子材料特性的影響，在化工生產(chǎn)中使用難以降解，容易產(chǎn)生環(huán)境問題，針對這種情況，可以通過應(yīng)用綠色化工技術(shù)來減少污染，一方面在材料合成制備環(huán)節(jié)，將光熱、生物酶敏感基團引入分子鏈中，從源頭上對高分子材料的污染情況進行控制;另一方面采取聚合物解聚、降解的方式，對廢棄物中有利用價值的化學(xué)品進行回收，比如對部分塑料進行生物降解，采取物理法改變廢氣高分子材料的相容性、流變性，實現(xiàn)高分子材料的再次利用，在降低環(huán)境污染的同時，提高資源的利用率[1]。同時，比如在造紙工業(yè)中，使用木素降解菌來處理纖維原料，替代傳統(tǒng)的化學(xué)法制漿方式，并在廢紙脫墨、改性中應(yīng)用纖維素酶，在漂泊工藝中使用木素酶等，充分發(fā)揮綠色新技術(shù)在環(huán)保方面的優(yōu)勢。

（二）應(yīng)用生物技術(shù)

在當(dāng)前科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，為生物技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用提供了廣闊的空間，在醫(yī)藥、工業(yè)及農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域中已應(yīng)用到該技術(shù)，可以優(yōu)化化學(xué)工程產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟、社會效益。同時，生物技術(shù)還應(yīng)用至基因、細胞以及酶工程等方面，在生物制造業(yè)中能夠突顯出綠色化工技術(shù)的優(yōu)點，比如細胞與酶的反應(yīng)作為生物研究中常見的內(nèi)容，為了提高該反應(yīng)的速率，通常會添加適量的催化劑，使其充分反應(yīng)，在該反應(yīng)中可以使用新型丙烯酸胺來替代以往的催化劑，一方面能夠節(jié)約能源，反應(yīng)中所產(chǎn)生的廢棄物相對較少，減輕環(huán)境負擔(dān);另一方面該反應(yīng)是生物與化學(xué)技術(shù)二者相結(jié)合的結(jié)果，在實際化工生產(chǎn)中應(yīng)用該技術(shù)，能夠提高生產(chǎn)效率[2]。此外，在大氣污染、水處理中可以應(yīng)用膜化學(xué)技術(shù)，通過介質(zhì)的分離來治理生態(tài)環(huán)境問題。

（三）應(yīng)用催化技術(shù)

催化技術(shù)作為化學(xué)工程生產(chǎn)中常用的技術(shù)之一，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑的參與，催化劑性能會直接影響目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量、速率，在化學(xué)反應(yīng)中起到加快反應(yīng)速率，確保各類原料充分反應(yīng)，降低化工生產(chǎn)成本的作用。在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用該技術(shù)，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物、催化劑的性能等因素選用無害且具有回收價值的催化劑，在滿足化學(xué)反應(yīng)要求的同時，提高催化劑的利用率，降低化工污染，比如目前多使用固體催化劑，能夠彌補傳統(tǒng)液體催化劑的缺陷，在保證化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量的同時，實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用，降低對生態(tài)環(huán)境的污染。

（四）應(yīng)用其他技術(shù)

傳統(tǒng)化工企業(yè)在發(fā)展過程中，多使用單線、單一設(shè)備進行能源的供應(yīng)，且部分反應(yīng)過程對壓力、溫度等條件要求比較高，比如在高溫、高壓環(huán)境下會導(dǎo)致部分熱量浪費，不符合綠色化工理念。因此，可通過優(yōu)化化工工藝流程的方式實現(xiàn)節(jié)能，比如在分析化工反應(yīng)過程中熱能需求的基礎(chǔ)上，對反應(yīng)能源分配方式重新規(guī)劃，以聯(lián)合加熱的方式對能耗進行控制，降低能耗。或使用變頻電機代替定頻電機，確保反應(yīng)過程能源需求與供給相匹配，實現(xiàn)能源的節(jié)約[3]。此外，對于化工行業(yè)而言，應(yīng)站在可持續(xù)發(fā)展的角度，生產(chǎn)出對環(huán)境友好的綠色化學(xué)產(chǎn)品。比如以乙醇汽油來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽油作為汽車的燃料;應(yīng)用生物航煤來替代普通的航煤，減少二氧化碳的排放量，并且該燃料的應(yīng)用無需改裝原有的發(fā)動機，充分體現(xiàn)新型燃料在使用便捷性、環(huán)保等方面的優(yōu)勢。

三、結(jié)束語

綜上所述，傳統(tǒng)化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中對資源、環(huán)境等問題重視度不夠，給環(huán)境、人類帶來一些負面影響，阻礙了化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，將綠色化工技術(shù)應(yīng)用于化工工程工藝中具有一定的現(xiàn)實意義，即將低碳、綠色理念貫穿于整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對化工工藝流程、設(shè)備及反應(yīng)過程進行優(yōu)化，在提高化工產(chǎn)品質(zhì)量的同時，達到低碳、環(huán)保等目的。

參考文獻：

[1]余華.化工工程工藝中的綠色化工技術(shù)[J].清洗世界，2021，37（10）：85-86.

[2]鐘艷桃.化學(xué)工程與工藝中的綠色化工技術(shù)[J].廣州化工，2021，49（10）：36-37.

[3]金曉莉.化工工程工藝中的綠色化工技術(shù)[J].化工設(shè)計通訊，2021，47（01）：48-49.