綠色化工技術(shù)在化工工程工藝中的應(yīng)用

孫瑞霞(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 榆林 719000)

0 引言

對(duì)于人類而言，生態(tài)環(huán)境是其日常生產(chǎn)生活有序開(kāi)展的重要保障。隨著周圍環(huán)境日劇惡化，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)相關(guān)工作也開(kāi)始高度關(guān)注，且嘗試以多元化方式進(jìn)行優(yōu)化與完善?；ば袠I(yè)作為重污染行業(yè)，其造成的環(huán)境污染不可小覷，為促使其污染程度顯著降低，可就企業(yè)實(shí)際情況積極引進(jìn)綠色化工技術(shù)。

1 傳統(tǒng)化工與綠色化工概述

化工工藝不同于其他冶金類型工藝，其主要以化工理論完成高速工藝設(shè)計(jì)，是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要載體。但是化工的高速發(fā)展與應(yīng)用，也在很大程度上導(dǎo)致了環(huán)境大面積污染，所以為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，所有化工企業(yè)必須科學(xué)合理改進(jìn)和優(yōu)化化工行業(yè)生產(chǎn)手段，在持續(xù)提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，逐步強(qiáng)化節(jié)能減排意識(shí)，為后續(xù)生產(chǎn)生活工作有序進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。綠色化工技術(shù)實(shí)際上就是基于傳統(tǒng)化工技術(shù)，通過(guò)生物或者類生物學(xué)技術(shù)等新方式方法創(chuàng)新傳統(tǒng)化工工藝的有效方法。綠色化工技術(shù)不僅能夠降低傳統(tǒng)化工企業(yè)對(duì)于原料的需求量，還能夠減少化學(xué)廢棄物的環(huán)境污染，同時(shí)還可以促使材料利用率實(shí)現(xiàn)有效提高，進(jìn)而使得化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展[1]。

大部分化工企業(yè)均已經(jīng)將綠色環(huán)境與節(jié)能減排看作與生產(chǎn)同等重要的一項(xiàng)任務(wù)，且在企業(yè)化學(xué)制造中嘗試引進(jìn)了綠色化工技術(shù)，以此強(qiáng)化廠區(qū)周圍環(huán)境防護(hù)，從而減少化學(xué)污染，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境與企業(yè)產(chǎn)品的均衡發(fā)展，為人類生存發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的環(huán)境與物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 化工技術(shù)在化工工程工藝中的應(yīng)用意義

2.1 可減少毒害物質(zhì)生產(chǎn)

綠色化工技術(shù)的特性、優(yōu)勢(shì)、核心所在便是綠色，此技術(shù)是對(duì)即有化工技術(shù)的更新?lián)Q代。例如可基于改進(jìn)化學(xué)方程式，以縮減甚至消除可能會(huì)產(chǎn)生毒害物質(zhì)的一些生產(chǎn)過(guò)程，以此降低化工生產(chǎn)廢棄物產(chǎn)生，減少污染物排放量，降低由于化工工藝生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的消極影響?；すこ坦に嚺c一系列化學(xué)反應(yīng)息息相關(guān)，而在化工產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)實(shí)際發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也是各式各樣，但是并非全部化學(xué)反應(yīng)均會(huì)生產(chǎn)毒害物質(zhì)。若是可以合理利用綠色化工技術(shù)，不僅可以有效減少環(huán)境污染，還可以節(jié)省企業(yè)生產(chǎn)成本。任何化工企業(yè)在發(fā)展中都需自主承擔(dān)一定的社會(huì)責(zé)任與義務(wù)。就化工企業(yè)而言，人們最初的想法便是對(duì)環(huán)境造成的污染。而綠色化工技術(shù)的衍生可促使人們轉(zhuǎn)變對(duì)于化工企業(yè)的傳統(tǒng)看法。例如在石油化工領(lǐng)域，常常會(huì)選用烴類選擇性氧化物，但是由于此類型物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)極易造成氧化，因此反應(yīng)產(chǎn)物也勢(shì)必會(huì)造成環(huán)境污染。因此,明確要求化工企業(yè)必須加深化學(xué)反應(yīng)選擇性，基于綠色化工技術(shù)切實(shí)預(yù)防發(fā)生損壞生成物的化學(xué)反應(yīng)，只有這樣才可以促使化工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)，從而降低環(huán)境污染[2]。

2.2 可優(yōu)化化學(xué)原料選擇

和環(huán)境污染問(wèn)題治理不謀而合，不僅要采取切實(shí)有效的策略降低污染產(chǎn)物對(duì)人類造成的危害，還要由根源上治理污染，以解決根本性問(wèn)題。綠色化工技術(shù)可幫助化工企業(yè)在化學(xué)原料選擇環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以促使根源治理污染問(wèn)題目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。若是化工企業(yè)無(wú)法由化學(xué)反應(yīng)自身的特點(diǎn)與化工污染根源上進(jìn)行污染治理，那么便只能始終保持在被動(dòng)地位，因此盡管消耗大量人力物力，最終也不一定會(huì)獲取理想成果。就大部分人來(lái)講，像玉米稈與小麥稈等各種植物均屬于上等化工原料，且我國(guó)每年都會(huì)生產(chǎn)大量農(nóng)作物，因此選擇以農(nóng)作物為化工原料，既能夠做到廢物利用，又能夠在一定程度上避免反應(yīng)產(chǎn)物污染環(huán)境。而選擇無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)原料是有效降低環(huán)境污染的基本要求?；诳沙掷m(xù)時(shí)發(fā)展理念要求，化工工程工藝需始終朝向綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)安全的方向前進(jìn)，不可以犧牲環(huán)境為代價(jià)而追求經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 可降低化工生產(chǎn)成本

為貫徹實(shí)施國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，多數(shù)化工企業(yè)逐步轉(zhuǎn)變了發(fā)展觀念，在綠色化工技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)中投入了大量資源，既展示了企業(yè)對(duì)于自然環(huán)境保護(hù)的決心，又促進(jìn)了化工工程工藝生產(chǎn)效率的提升。此外，綠色化工技術(shù)還顯著提升了化學(xué)反應(yīng)原料利用率，推動(dòng)了化工工程工藝的現(xiàn)代化與生態(tài)化發(fā)展。綠色化工技術(shù)便是化工企業(yè)轉(zhuǎn)型成功的根源，這主要是由于將此技術(shù)切實(shí)應(yīng)用于化工工程工藝中，既能夠降低企業(yè)環(huán)境保護(hù)壓力，又能夠節(jié)省企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力。

3 化工技術(shù)在化工工程工藝中應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀

化工工程工藝大體包含冶金加工與藥物制造兩方面，也就是基于化工基礎(chǔ)理論凸顯產(chǎn)業(yè)特性。但是現(xiàn)階段對(duì)于工業(yè)環(huán)境發(fā)展方向與趨勢(shì)的相關(guān)要求，是由現(xiàn)代化企業(yè)的科學(xué)理論體系著手，通過(guò)導(dǎo)入環(huán)保理念以促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，從而達(dá)到人們?nèi)遮呍鲩L(zhǎng)的物質(zhì)生活水平要求。具體而言便是將綠色化工技術(shù)引進(jìn)化工生產(chǎn)中，以實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)環(huán)保目標(biāo)，因此不僅可以提高生產(chǎn)效率，還會(huì)帶來(lái)良好社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。然而在現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下，工業(yè)市場(chǎng)環(huán)境日趨多元化的態(tài)勢(shì)直接加劇了綠色化工技術(shù)在化工工程中應(yīng)用的難度。所以技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)先明確綠色化工技術(shù)實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，探尋并優(yōu)化發(fā)展措施，以推動(dòng)工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)[3]。

4 化工技術(shù)在化工工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用分析

4.1 生物技術(shù)在化工工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)高速更新進(jìn)步，生物技術(shù)發(fā)展迎來(lái)了全新機(jī)遇，將其切實(shí)引進(jìn)化工工程工藝中，以優(yōu)化創(chuàng)新化工生產(chǎn)工藝流程，既能夠?qū)崿F(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)效益，又能夠促進(jìn)化工行業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，同時(shí)能夠在很大程度上保護(hù)生態(tài)環(huán)境，獲取生態(tài)效益。在實(shí)際應(yīng)用中，以生物技術(shù)為載體適度調(diào)整優(yōu)化化工工藝流程，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)工藝流程存在的不足，充分發(fā)揮化工工程的環(huán)保屬性，從而在確?；すこ坍a(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)完善的同時(shí)為化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供充足動(dòng)力。就生物技術(shù)而言其本質(zhì)為綜合性技術(shù)體系，具備涉獵范圍廣泛的特性，具體即基于細(xì)胞、微生物、生物酶等物質(zhì)替換化學(xué)物質(zhì)，在保障與化工工程仿生學(xué)要求明確相符的前提下，轉(zhuǎn)換化工工程中生成的物質(zhì)，促使物質(zhì)化學(xué)性能得以保持于均衡狀態(tài)。將生物支持技術(shù)與化工工程工藝有機(jī)結(jié)合，在轉(zhuǎn)化物質(zhì)時(shí)，針對(duì)生成的新型物質(zhì)，可循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)資源合理配置與利用，既能夠切實(shí)避免資源浪費(fèi)，還能夠受限于轉(zhuǎn)化性質(zhì)，嚴(yán)格控制生產(chǎn)中的毒害物質(zhì)排放，在確保生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保目標(biāo)。現(xiàn)階段化工工程工藝中生物酶技術(shù)的應(yīng)用最為普遍，將其應(yīng)用于催化劑使用過(guò)程中，基于其轉(zhuǎn)換型可切實(shí)有效提高催化劑活性，從而為與其他化工物質(zhì)有機(jī)融合打下良好基礎(chǔ)。其中需要注意的事項(xiàng)是，在技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)需結(jié)合工藝需求，以科學(xué)合理轉(zhuǎn)換，充分發(fā)揮生物技術(shù)的綠色環(huán)保屬性，以此保障復(fù)合型技術(shù)能夠?qū)?yīng)用效果發(fā)揮到極致[4]。

4.2 綠色催化技術(shù)在化工工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用

催化技術(shù)是加快化學(xué)反應(yīng)速度的重要方式，在化工生產(chǎn)中的有效作用不可替代。傳統(tǒng)化工工程中為了適度縮減成本投入，確保生產(chǎn)效益，在選擇催化劑時(shí)，化工企業(yè)并不注重其質(zhì)量與性能，致使所選催化劑難以滿足化工工程需求，無(wú)法加快反應(yīng)速度，甚至還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染與資源嚴(yán)重浪費(fèi)。但是綠色催化技術(shù)在即有技術(shù)上做了創(chuàng)新研發(fā)，奠定了強(qiáng)有力的理論支持，可切實(shí)提高催化劑利用率，從根本上消除化工生產(chǎn)污染，不但可以實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)效率與質(zhì)量提高，而且可以實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)目標(biāo)，是經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益協(xié)調(diào)發(fā)展的重要載體。例如化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)下，研究領(lǐng)域也開(kāi)始呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢(shì)，從而為綠色催化技術(shù)發(fā)展提供了強(qiáng)大源動(dòng)力，且固體催化劑在實(shí)際應(yīng)用時(shí)由于其自身獨(dú)特性，主要以固體形式出現(xiàn)，可避免廢水廢氣排放，滿足綠色可持續(xù)發(fā)展需求，得以普遍應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。

4.3 清潔生產(chǎn)技術(shù)在化工工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用

相比相同類型產(chǎn)品技術(shù)，清潔生產(chǎn)技術(shù)不僅污染物產(chǎn)量小且毒害性比較弱，是對(duì)于化工生產(chǎn)工藝合理利用以資源化、減量化、無(wú)害化處理的過(guò)程。在化工工程生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)通過(guò)清潔生產(chǎn)技術(shù)嚴(yán)格控制原材料，剔除有毒原材料，以清潔能源應(yīng)用為主體，在確保化工工藝流程有序進(jìn)行的同時(shí)，最大程度上降低有害物質(zhì)產(chǎn)量與毒害性，以保障化工生產(chǎn)環(huán)保性與節(jié)能性，真正意義上呈現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果。就化工生產(chǎn)產(chǎn)品而言，基于合理利用清潔生產(chǎn)技術(shù)，可切實(shí)減少產(chǎn)品生命周期中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的因素，實(shí)現(xiàn)原料與生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)?；谔嵘Y源與能源利用率的前提下，以最快速度遞進(jìn)有毒物質(zhì)溶解速度，降低污染物生成，促使污染物毒害性降到最低狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。清潔生產(chǎn)技術(shù)在化工工程工藝中主要應(yīng)用于海水淡化與冶金行業(yè)，基于海水淡化清潔生產(chǎn)技術(shù)，將污染水源內(nèi)有害物質(zhì)以專業(yè)技術(shù)加以分離，既可實(shí)現(xiàn)污染物減少的目的，又可提取出鹽分，轉(zhuǎn)化為日常生活用品，以此在減少環(huán)境污染的基礎(chǔ)上提升資源利用率。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要是基于即有阻垢劑使用，將其與端羧基超支化聚酯材料有機(jī)融合，從而提高阻垢劑活性，加強(qiáng)應(yīng)用效果，以實(shí)現(xiàn)海水淡化。

4.4 節(jié)能降耗技術(shù)在化工工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用

節(jié)能降耗技術(shù)是綠色化工技術(shù)體系中最常見(jiàn)且最常用的一項(xiàng)技術(shù)。在化工工程工藝生產(chǎn)中，為了展示綠色化工技術(shù)顯著優(yōu)勢(shì)，需將其切實(shí)融入整個(gè)生產(chǎn)流程中，在確保生產(chǎn)流程完善的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗技術(shù)的全面應(yīng)用，以促使綠色節(jié)能工作目標(biāo)的順利完成?；すこ坦に嚿a(chǎn)時(shí)，工藝流程十分繁雜，涉獵設(shè)備相對(duì)較多，會(huì)造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，為了提升各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)效果，需持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)流程，將節(jié)能降耗技術(shù)始終貫穿整個(gè)生產(chǎn)流程始終。例如化工生產(chǎn)中傳統(tǒng)供熱以單一裝置完成，生產(chǎn)時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的熱能消耗，引發(fā)能源浪費(fèi)。對(duì)此，在滿足化工工藝與熱量要求的前提下，基于增加設(shè)備改變此問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，或者以增加變頻電機(jī)設(shè)備方式，就生產(chǎn)實(shí)際狀況嚴(yán)格控制電動(dòng)機(jī)使用，降低電能源消耗[5]。

4.5 環(huán)境友好型產(chǎn)品在化工工程工藝中的實(shí)際應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，各式各樣的先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品得以投入整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，在給人們提供便利的基礎(chǔ)上，引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重，給人們的日常生產(chǎn)生活與社會(huì)發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅。為了有效降低環(huán)境影響，保障環(huán)保工作貫徹實(shí)施效果，必須進(jìn)一步研發(fā)環(huán)境友好型化工產(chǎn)品?；谘邪l(fā)并應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品，以替代危害性與污染性相對(duì)較大的化工產(chǎn)品，降低有害物品使用率，可高效防止化工污染物對(duì)于生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重破壞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染得以改善的目的。例如化工生產(chǎn)中所用汽油可以用清潔能源直接代替，對(duì)于經(jīng)常使用的塑料產(chǎn)品可以用可降解塑料代替，而常用燈具可以用節(jié)能燈代替，將綠色環(huán)保產(chǎn)品直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品，以緩解資源浪費(fèi)與能源消耗嚴(yán)重問(wèn)題，確保生態(tài)環(huán)境與化工產(chǎn)業(yè)同步健康發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色環(huán)保與節(jié)能減排形勢(shì)下，綠色化工技術(shù)既能夠有效提升化工生產(chǎn)效率，降低化工生產(chǎn)成本，又能夠減少環(huán)境污染，高度符合綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)要求，所以必須高度強(qiáng)化綠色化工技術(shù)在化工工程工藝中的普遍應(yīng)用。未來(lái)綠色化工技術(shù)所注重的將不再只是化工技術(shù)本身，而是更加傾向于綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展方面。綠色化工技術(shù)主要通過(guò)集成經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)由設(shè)計(jì)到回收、再利用的全周期環(huán)?；?。