綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用研究

毛海玉

關(guān)鍵詞：綠色化工;化學(xué)工程;化學(xué)技術(shù);工藝應(yīng)用

步入21世紀(jì)以來(lái)，環(huán)境問(wèn)題受到的關(guān)注度日益提升，環(huán)境問(wèn)題治理已經(jīng)成為當(dāng)下國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的重點(diǎn)。堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保的工作理念并積極地開(kāi)展一些同環(huán)境保護(hù)有關(guān)的工作是現(xiàn)代社會(huì)的必然要求。提高化學(xué)工藝的環(huán)保性有助于穩(wěn)定社會(huì)的發(fā)展，改善社會(huì)大眾的生活環(huán)境，為保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)提供助力。作為眾多行業(yè)發(fā)展中采用的重要工藝手段，化學(xué)工程對(duì)國(guó)家產(chǎn)業(yè)升級(jí)的貢獻(xiàn)不言而喻，也是當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型必須具備的前提條件[1]。對(duì)綠色化工技術(shù)的現(xiàn)代化改進(jìn)，能有效抑制化工行業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，更好地實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境與綠色技術(shù)的有效統(tǒng)一。本研究旨在為綠色化工領(lǐng)域的研究人員提供一些必要的參考資料，并為相關(guān)從業(yè)人員提供指引。

1國(guó)內(nèi)綠色化工技術(shù)的主要狀況

將節(jié)能環(huán)保理念與現(xiàn)代化工技術(shù)體系有效融合，更好地控制化工行業(yè)對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，是綠色化工技術(shù)的本質(zhì)要求，也是必須達(dá)到的首要目標(biāo)。當(dāng)前，社會(huì)推動(dòng)化工技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)已經(jīng)變?yōu)榧夹g(shù)的進(jìn)步和更新，綠色化工技術(shù)可以將化學(xué)工程工藝及多種化學(xué)原理結(jié)合，有效改善化學(xué)工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題。比如化工廢物、催化劑、化工產(chǎn)品、原料以及溶劑等，如果不加凈化，極易對(duì)大眾的健康造成一定的危害，并威脅生態(tài)平衡。合理地利用綠色化工技術(shù)處理一些有害的化學(xué)物質(zhì)，能在一定程度上實(shí)現(xiàn)回收再利用，形成一個(gè)原料到產(chǎn)品再變成原料的閉環(huán)，為廢物循環(huán)利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)貢獻(xiàn)力量。一般研究綠色化工技術(shù)需要加強(qiáng)對(duì)新型環(huán)保產(chǎn)品的研究，熟練運(yùn)用一些現(xiàn)代化的化學(xué)技術(shù)，為清潔生產(chǎn)提供良好的前提條件[2]。我國(guó)綠色化工領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了一定的成就，在環(huán)境治理方面作出了很大的貢獻(xiàn)，但總體而言，國(guó)內(nèi)綠色化工技術(shù)的創(chuàng)新和探索仍有不足，很多細(xì)枝末節(jié)都需要進(jìn)一步的探討。

2綠色化工技術(shù)的具體原則和要求

2.1合理使用化學(xué)原料

選擇恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)原料，對(duì)污染源加以有效控制，首先要做的是充分發(fā)揮綠色化工技術(shù)的主要作用和內(nèi)在優(yōu)勢(shì)。挑選化學(xué)原材料是很多化學(xué)工程實(shí)施的第一步，必須十分慎重，綜合考慮化學(xué)原料后期對(duì)環(huán)境的影響，為綠色化工技術(shù)的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。具體而言，在挑選化學(xué)原材料時(shí)，工作人員一定要充分保證原材料的綠色屬性以及安全標(biāo)準(zhǔn)，盡量避免污染問(wèn)題的產(chǎn)生，或者盡量減少原材料造成的污染后遺癥[3]。眾所周知，天然化學(xué)原材料的環(huán)保效果通常較好，在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的污染也相對(duì)有限。此外，化學(xué)原材料的使用量對(duì)其綠色屬性的影響也很大，因此，應(yīng)該提高技術(shù)水平，將化學(xué)原料的使用效率以及使用量控制在合理的范圍內(nèi)，規(guī)范工業(yè)生產(chǎn)中的部分環(huán)節(jié)，盡可能避免原材料使用過(guò)量，減少對(duì)環(huán)境的污染，降低化學(xué)工程成本。

2.2選擇綠色化學(xué)催化劑

催化劑是化學(xué)工程工藝中必不可少的條件，通常也被稱作化學(xué)領(lǐng)域的“芯片”，由此可見(jiàn)催化劑在化工行業(yè)的重要地位。在開(kāi)展化學(xué)工藝的過(guò)程中，催化劑能有效加快化學(xué)反應(yīng)的速度，提升化學(xué)工藝的生產(chǎn)效率。在傳統(tǒng)化工領(lǐng)域，化學(xué)催化劑很容易導(dǎo)致環(huán)境污染問(wèn)題以及相關(guān)資源的浪費(fèi)，而且有些催化劑的使用還會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的化學(xué)廢物，嚴(yán)重影響社會(huì)大眾的生活環(huán)境及自然生態(tài)環(huán)境。對(duì)綠色化工技術(shù)而言，要想更好地提升化工行業(yè)的環(huán)保性，就必須提倡使用無(wú)害化學(xué)催化劑[4]。

2.3提升綠色催化劑的使用效率

使用催化劑主要是為了加快化學(xué)反應(yīng)的速度，因?yàn)榛瘜W(xué)催化劑通常能提高分子的活躍性。對(duì)綠色化學(xué)工藝而言，提升綠色化學(xué)催化劑的使用效率非常重要，而綠色化學(xué)催化劑使用效率的提高離不開(kāi)對(duì)相關(guān)化學(xué)催化劑的研發(fā)和創(chuàng)新。因此，在實(shí)踐工作中，一定要加大對(duì)化學(xué)催化劑的研究力度，使綠色化學(xué)催化劑的應(yīng)用效果得到有效提升。增強(qiáng)催化劑的綠色屬性，是綠色化工行業(yè)各環(huán)節(jié)持續(xù)展開(kāi)的重要基礎(chǔ)。

3化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的具體應(yīng)用分析

在化學(xué)工藝和化學(xué)工程的實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)該重視對(duì)綠色化工技術(shù)的合理應(yīng)用，提升和保障化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)效率，并改善化學(xué)工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為社會(huì)大眾創(chuàng)造良好的生活條件提供必要的工業(yè)支持[5]。要更好地發(fā)揮綠色化工技術(shù)的應(yīng)用效果，就要結(jié)合化學(xué)工程每一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際情況，充分發(fā)揮綠色化工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)化學(xué)工程工藝整體水平的不斷提高。

3.1利用好清潔生產(chǎn)技術(shù)

化學(xué)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的內(nèi)容非常多，為了更好地保證化學(xué)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的整體施工效果，必須以提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的安全性以及整體的清潔性為目的，充分發(fā)揮綠色化工技術(shù)在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的作用和優(yōu)勢(shì)。目前，在海水淡化以及冶金領(lǐng)域，清潔化工生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。在清潔化工生產(chǎn)工藝的應(yīng)用過(guò)程中，有害物質(zhì)的產(chǎn)生會(huì)減少，能將污染物以及化學(xué)廢棄物的含量控制在合理范圍內(nèi)[6]。當(dāng)下，我國(guó)的用水量越來(lái)越大，節(jié)約用水已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急，有必要采取先進(jìn)的技術(shù)手段優(yōu)化用水環(huán)節(jié)，提升淡水資源的利用效率;還可以研發(fā)、完善海水淡化技術(shù)，為生產(chǎn)、生活提供大量淡水資源，保障國(guó)家的穩(wěn)步發(fā)展。在進(jìn)行海水淡化工作時(shí)，可以使用清潔化學(xué)技術(shù)對(duì)海水進(jìn)行提取和過(guò)濾，豐富淡水資源。當(dāng)然，豐富的海水資源是應(yīng)用海水淡化技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在海水淡化過(guò)程中，只有不斷提高化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)，才能強(qiáng)化海水過(guò)濾效果。傳統(tǒng)的阻垢劑配方主要有聚丙烯酸、羥基乙叉二磷酸和水解聚馬來(lái)酸等成分。為了提升低磷性以及阻垢劑的使用效率，必須引入端羧基超支化聚酯。研制出低磷復(fù)配阻垢劑后，要對(duì)其進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，保證阻垢性能充分發(fā)揮。對(duì)此，采用靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)可以取得非常好的效果。

3.2加強(qiáng)對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和持續(xù)更新為現(xiàn)代生物技術(shù)研發(fā)工作創(chuàng)造了前提條件，并使生物技術(shù)可以更好地服務(wù)現(xiàn)實(shí)社會(huì)。對(duì)一些微生物、酶以及細(xì)胞廣泛應(yīng)用生物技術(shù)，可以最大限度地滿足化學(xué)仿生學(xué)以及生物化工的具體要求。其中，酶技術(shù)和膜化學(xué)的應(yīng)用程度最高。借助現(xiàn)代生物技術(shù)能有效促進(jìn)資源循環(huán)利用，將廢物轉(zhuǎn)化成化學(xué)生產(chǎn)必需的物質(zhì)，提高化學(xué)物質(zhì)的利用效率[7]。

生物酶技術(shù)可以發(fā)揮一定的催化作用，是生物技術(shù)的重要內(nèi)容。生物酶技術(shù)可以在化學(xué)物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生非常好的催化效果，其自身的轉(zhuǎn)移性以及高效性也非常明顯，可以為很多生物化工融合工作創(chuàng)造良好的條件。

膜化學(xué)技術(shù)也是化學(xué)仿生學(xué)中的重要組成部分，這項(xiàng)技術(shù)可以在多種化學(xué)工程中使用。當(dāng)前，在綠色化工領(lǐng)域，對(duì)再生物質(zhì)的多次利用以及使其變成化學(xué)品的研究持續(xù)進(jìn)行，也是生物技術(shù)的重要體現(xiàn)。在采用綠色化學(xué)工藝開(kāi)展相關(guān)化學(xué)工程工作的過(guò)程中，需要準(zhǔn)備好丙烯酰胺，應(yīng)盡量選擇自然界中的酶來(lái)代替丙烯腈，促進(jìn)丙烯酰胺催化融合，減少能源、資源消耗，有利于保護(hù)環(huán)境。在應(yīng)用生物技術(shù)中的酶時(shí)，主要提取動(dòng)植物的有機(jī)化合物，以往通常在煤炭以及石油中提取類似的物質(zhì)，而提取動(dòng)植物的有機(jī)化合物能借助溫和的反應(yīng)，對(duì)環(huán)境的污染較小，產(chǎn)物性能也較好，對(duì)自然界中的酶加以有效利用，可以更好地促進(jìn)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的順利展開(kāi)。

3.3加強(qiáng)對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品的研發(fā)

環(huán)境會(huì)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)及大眾生活產(chǎn)生重要的影響，是社會(huì)大眾賴以生存的基礎(chǔ)和前提?？茖W(xué)技術(shù)的更新及生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步使人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，采取科學(xué)合理的手段及方式對(duì)環(huán)境加以保護(hù)越來(lái)越重要。大眾環(huán)保意識(shí)的強(qiáng)化在很大程度上促進(jìn)了環(huán)境友好型產(chǎn)品的研究和創(chuàng)新，而環(huán)境友好型產(chǎn)品的研發(fā)主要還是從環(huán)保的角度出發(fā)，對(duì)無(wú)污染產(chǎn)品的應(yīng)用加以研究。

3.4改善和優(yōu)化化學(xué)流程

要想更好地達(dá)到綠色節(jié)能推進(jìn)化工加工整體水平的目標(biāo)，必須對(duì)化工流程進(jìn)行優(yōu)化改善，運(yùn)用好各種材料的特性，在化工各項(xiàng)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)更好地發(fā)揮綠色化工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)一些環(huán)境污染嚴(yán)重的化工流程加以改進(jìn)，在效率和環(huán)保方面作出取舍，在不過(guò)度影響成本的前提下，對(duì)一些化工流程進(jìn)行適應(yīng)化改進(jìn)，強(qiáng)化綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用。

4結(jié)語(yǔ)

化工行業(yè)的屬性決定了其對(duì)環(huán)境有較大的影響，近年來(lái)，綠色化工技術(shù)得到了較好的發(fā)展，人們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)綠色化工技術(shù)的研究和利用，不斷改善化工行業(yè)的環(huán)境污染問(wèn)題。