化學(xué)工業(yè)中的綠色化工技術(shù)研究

勞明菊，朱偉玉，羅琴芳

(桐昆集團(tuán)股份有限公司，浙江 嘉興 314500)

化工生產(chǎn)過(guò)程中，高能耗和高污染問(wèn)題是化工產(chǎn)業(yè)的主要問(wèn)題，對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展有著很大的影響。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們生活水平越來(lái)越高，更加重視綠色發(fā)展理念，對(duì)生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量要求也不斷提高，因此化工行業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)工藝改造，降低生產(chǎn)加工過(guò)程中的污染問(wèn)題，才能更好的適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)綠色環(huán)保理念的要求。為有效解決污染問(wèn)題，就應(yīng)當(dāng)研究新的化工生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)更加環(huán)保的化工材料，才能有效減少化工污染問(wèn)題?；げ牧仙a(chǎn)加工過(guò)程中，相關(guān)原料的使用應(yīng)當(dāng)符合環(huán)保規(guī)定，重新設(shè)計(jì)和規(guī)劃化學(xué)試劑配方和成分，盡可能的減少化工生產(chǎn)加工過(guò)程中的有毒物質(zhì)成分和高污染問(wèn)題，采用更加清潔、環(huán)保的材料進(jìn)行加工，加強(qiáng)綠色化工技術(shù)應(yīng)用研究，才能更好的滿足化工生產(chǎn)需要。

1 綠色化工技術(shù)的概念

傳統(tǒng)化工生產(chǎn)加工過(guò)程，很容易污染周邊環(huán)境，不僅對(duì)人們的生活質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，還會(huì)間接打破生態(tài)平衡，給自然環(huán)境造成二次傷害，因此應(yīng)當(dāng)重視化工行業(yè)的綠色發(fā)展問(wèn)題，加強(qiáng)綠色化工技術(shù)研究工作。針對(duì)化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的化工污染問(wèn)題，相應(yīng)的化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極采用綠色化工技術(shù)，在化工工藝中充分應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，以有效解決化工污染問(wèn)題。綠色化工技術(shù)是解決化工污染的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)，應(yīng)用綠色化工技術(shù)還能有效改善化工工藝，提升化工行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)化工行業(yè)的綠色發(fā)展。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于綠色化工技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短，因此在運(yùn)用中存在一些問(wèn)題。比如，綠色化工流程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于綠色化工技術(shù)注重減少工業(yè)污染，降低能源的損耗，因此在實(shí)際應(yīng)用相關(guān)設(shè)計(jì)方案時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致化工生產(chǎn)周期的增加，甚至?xí)绊懟ぎa(chǎn)品質(zhì)量[1]。所以在化工工藝中應(yīng)用綠色化工技術(shù)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)化工企業(yè)實(shí)際情況，充分考慮企業(yè)所在地區(qū)的氣候環(huán)境狀況，確定化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的化工廢物對(duì)環(huán)境的污染程度，在生產(chǎn)中合理運(yùn)用綠色化工技術(shù)，降低有害物質(zhì)排放量，減少污染問(wèn)題，保證化工企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，但要做好成本控制工作，確保相關(guān)綠色化工技術(shù)在具體應(yīng)用中的操作性和可行性。綠色化工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠有效減少工業(yè)廢物量，同時(shí)也能有效避免相關(guān)資源的浪費(fèi)，提高資源利用效率，降低化工生產(chǎn)成本。部分化工原料，采用綠色化工技術(shù)，還能減少其中的有害物質(zhì)量，經(jīng)過(guò)處理后實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，進(jìn)一步降低企業(yè)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，有效促進(jìn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 綠色化工技術(shù)的研發(fā)要求

2.1 科學(xué)選擇化學(xué)原料

為推進(jìn)化工工藝中綠色化工技術(shù)的廣泛應(yīng)用發(fā)展，減少化工工業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中的污染問(wèn)題，就需要在化工工業(yè)生產(chǎn)中科學(xué)選擇化學(xué)原料，保證相關(guān)原材料的綠色環(huán)保。在化工生產(chǎn)中應(yīng)用綠色環(huán)保的化工原材料，能夠從源頭上降低化工污染問(wèn)題，同時(shí)也能夠保證后續(xù)環(huán)節(jié)的綠色生產(chǎn)[2]。綠色環(huán)保的化工材料是綠色化工技術(shù)的前提，在化工生產(chǎn)中科學(xué)選擇化學(xué)原料，確保相關(guān)材料的綠色環(huán)保，才能有效促進(jìn)化工工藝的綠色生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)綠色化工原料的應(yīng)用，能夠有效減少化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也能更好的推動(dòng)綠色化工技術(shù)的發(fā)展。對(duì)于化工企業(yè)而言，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)化工原料的控制工作，不能為降低化工生產(chǎn)成本而使用劣質(zhì)化學(xué)原料，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的化學(xué)污染問(wèn)題，破壞周邊環(huán)境，給人們的身體健康帶來(lái)嚴(yán)重的影響[3]。相應(yīng)的政府監(jiān)管部門，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)化工生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督管理工作，確保綠色化工技術(shù)的有效應(yīng)用，在化工產(chǎn)品終端加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量檢查，對(duì)于不合格或者質(zhì)量存在明顯缺陷的產(chǎn)品，嚴(yán)禁其流入市場(chǎng)，以免給消費(fèi)者健康安全造成影響。

2.2 合理選擇最佳催化劑

催化劑在化工行業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，不僅能夠有效提升化學(xué)反應(yīng)的速率，還能提高化工生產(chǎn)的質(zhì)量。但在化工行業(yè)生產(chǎn)中所采用的催化劑，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生一定的有毒氣體或固體，進(jìn)而給周邊環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響[4]。針對(duì)這一問(wèn)題，化工行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)際，合理選擇最佳的催化劑，針對(duì)化工生產(chǎn)產(chǎn)品確定催化劑的種類和質(zhì)量，盡量減少催化劑所引起的環(huán)境污染問(wèn)題。比如，選擇生物酶作為化學(xué)反應(yīng)催化劑，這一物質(zhì)主要是固定或有力的酶物質(zhì)或細(xì)胞，通過(guò)對(duì)生物酶的應(yīng)用，能夠有效減少化工生產(chǎn)污染問(wèn)題[5]。相關(guān)研究人員在使用生物酶催化劑時(shí)，要注意不同生物酶對(duì)環(huán)境的敏感程度不同，解決相應(yīng)的敏感問(wèn)題，才能有效減少污染物，提高化工工藝過(guò)程質(zhì)量。

2.3 深化化學(xué)反應(yīng)

化工工業(yè)生產(chǎn)中，良好的化學(xué)反應(yīng)能夠有效降低污染物的產(chǎn)生量，充分保證化工生產(chǎn)的質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，化工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，選擇合理的化學(xué)反應(yīng)方案，并深化化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，才能有效保障化工生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)還能減少化學(xué)反應(yīng)過(guò)程所產(chǎn)生的污染問(wèn)題[6]。要提高化工過(guò)程的反應(yīng)速率，就要加強(qiáng)化工原料性質(zhì)研究和分析，選擇合適的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，才能有效保證相關(guān)原料反應(yīng)效果的實(shí)現(xiàn)，避免污染物質(zhì)的出現(xiàn)。比如，在石油化工生產(chǎn)中，一般正向反應(yīng)物會(huì)選擇烴類物質(zhì)，這一物質(zhì)能夠有效提升化學(xué)反應(yīng)的正向速率，但在化學(xué)反應(yīng)中容易的化學(xué)物質(zhì)有著一定的污染性。在實(shí)際化工生產(chǎn)中應(yīng)用綠色化工技術(shù)，應(yīng)當(dāng)保證相關(guān)化工原料在化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生物質(zhì)的無(wú)污染性。比如，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，采用過(guò)氧化氫、臭氧等綠色氧化劑，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，產(chǎn)生的是可分解物質(zhì)，有著良好的綠色應(yīng)用效果。

3 化學(xué)工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1 清潔技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代化工生產(chǎn)中更加重視對(duì)清潔能源的運(yùn)用，注重降低化工產(chǎn)品的污染性，以減少化工污染問(wèn)題，才能有效保障生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。清潔能源主要運(yùn)用的是清潔技術(shù)，清潔技術(shù)有著較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，清潔技術(shù)主要應(yīng)用于廢棄物的處理與利用過(guò)程中，利用清潔技術(shù)，能夠?qū)U棄物當(dāng)中殘留的有害物質(zhì)進(jìn)行清潔處理[7]。清潔技術(shù)不是單一的技術(shù)，其有著多元性的特征，包括了多種新型技術(shù)。比如，臨界流體技術(shù)、綠色催化技術(shù)，以及輻射熱加工技術(shù)等。清潔技術(shù)主要被應(yīng)用于冶金業(yè)印染業(yè)、煤氣加工業(yè)、海水淡化及垃圾處理等相關(guān)領(lǐng)域中，有著較為廣泛的應(yīng)用需求。清潔技術(shù)不僅僅被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)實(shí)際生活也有著很大的影響。在生活中常見的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)就屬于清潔技術(shù)的應(yīng)用方式，還包括高效煤氣化技術(shù)及垃圾沼氣技術(shù)等，不僅能夠有效環(huán)節(jié)能源緊張問(wèn)題，還能有效改善人們的生活方式，提高生活質(zhì)量[8]。應(yīng)用超臨界流體萃取技術(shù)時(shí)，主要是將臨界狀態(tài)的流體作為萃取劑，控制好相關(guān)設(shè)備的壓強(qiáng)和溫度，將其保持在臨界狀態(tài)，這樣超臨界流體在與待分離物質(zhì)進(jìn)行接觸時(shí)，就可以根據(jù)沸點(diǎn)高低、極性大小及分子量大小，選擇性萃取待分離物質(zhì)。將清潔技術(shù)應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域中，可以有效分離海水中的鹽分，進(jìn)而獲得淡水資源，分離所得的Mg(OH2)產(chǎn)量可觀，對(duì)這一物質(zhì)進(jìn)一步處理，能夠充分發(fā)揮其效益。

3.2 生物技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代化工工藝流程相對(duì)復(fù)雜，化學(xué)工程與生物工程的聯(lián)合應(yīng)用也更加普遍。比如，生物化工和化學(xué)仿生學(xué)領(lǐng)域中，生物技術(shù)就有著較為廣泛的應(yīng)用。以現(xiàn)代生物化工領(lǐng)域中的生物技術(shù)應(yīng)用為例，在進(jìn)行生物化工合成時(shí)，相應(yīng)的催化劑為生物體內(nèi)的生物酶，參與化工合成過(guò)程，能夠有效完成生物化工相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)[9]。在化學(xué)仿生學(xué)領(lǐng)域中，主要應(yīng)用生物技術(shù)中的膜化技術(shù)。通過(guò)對(duì)生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用，化工工藝能夠有效實(shí)現(xiàn)綠色化生產(chǎn)，并在化學(xué)合成中更加有效的利用再生能源。比如，生物柴油生產(chǎn)中，蘋果等原料經(jīng)過(guò)化工合成后，原料中的相關(guān)物質(zhì)就能夠被轉(zhuǎn)化為能源[10]。生物酶可以有效促進(jìn)丙酰胺的綠色化制備，且相應(yīng)的合成中，所消耗的能源更少。根據(jù)現(xiàn)代生物技術(shù)研究顯示，自然界中存在大量的生物酶，且生物酶的應(yīng)用途徑非常廣泛，并有著很高的應(yīng)用價(jià)值，在化工合成中采用生物酶這一綠色催化劑，不僅能夠有效提升化工生產(chǎn)效率，還能進(jìn)一步促進(jìn)化工工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展[11]。

3.3 環(huán)境友好型產(chǎn)品的應(yīng)用

在生態(tài)文明發(fā)展戰(zhàn)略的要求下，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，強(qiáng)化環(huán)境治理工作，是保障社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要工作。資源開采過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，才能有效避免開采中資源浪費(fèi)問(wèn)題的發(fā)生，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染[12]。當(dāng)前，自然資源相對(duì)緊缺，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)與制造方式，難以滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展需要，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)環(huán)境友好型產(chǎn)品的研發(fā)，以減少產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。比如，傳統(tǒng)的汽車燃料生產(chǎn)很容易污染環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)代酒精生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)，應(yīng)用綠色化工技術(shù)，以甘蔗為原料，可以生產(chǎn)出新型乙醇汽油，可以代替高污染與高能耗的汽油[13]。環(huán)境友好型產(chǎn)品的的研發(fā)與應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)實(shí)需要，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作，對(duì)生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行科學(xué)分析。環(huán)境友好型產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)對(duì)生態(tài)現(xiàn)狀、空氣質(zhì)量、動(dòng)植物生長(zhǎng)情況以及氣候氣溫變化條件等進(jìn)行全面系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，并以相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，提高綠色化工技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性，促進(jìn)化工工藝的綠色化發(fā)展。

4 綠色化學(xué)工藝的未來(lái)發(fā)展前景

化工工藝的改善是推動(dòng)化工行業(yè)發(fā)展的重要前提，不斷優(yōu)化和改進(jìn)化工工藝，才能有效促進(jìn)化工行業(yè)的改革與發(fā)展，同時(shí)，化工行業(yè)中還應(yīng)當(dāng)推動(dòng)化工工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展，從整體上推動(dòng)化工行業(yè)的升級(jí)發(fā)展，是化工行業(yè)發(fā)展的必然選擇，也是我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與發(fā)展的要求[14]。綠色化工技術(shù)的應(yīng)用符合當(dāng)前我國(guó)綠色健康發(fā)展理念，同時(shí)也是現(xiàn)代化工行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向。應(yīng)當(dāng)注意的是，綠色化工工藝的綠色低碳技術(shù)，不僅能夠應(yīng)用于傳統(tǒng)化工生產(chǎn)過(guò)程中，還能夠應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，促進(jìn)社會(huì)各個(gè)行業(yè)的綠色發(fā)展，進(jìn)而更好的推動(dòng)綠色環(huán)保事業(yè)的發(fā)展[15]。加強(qiáng)綠色化工技術(shù)研究工作，推動(dòng)綠色化工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，能夠有效減少化工污染問(wèn)題，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。

從未來(lái)發(fā)展前景看，在化工工藝中廣泛應(yīng)用綠色化工技術(shù)，是化工工藝改進(jìn)的主要方向，能夠進(jìn)一步促進(jìn)化工工藝流程的完善，提高化工工藝生產(chǎn)效率，減少化工污染問(wèn)題。同時(shí)，推動(dòng)綠色化工技術(shù)在其他行業(yè)中的應(yīng)用于發(fā)展，對(duì)社會(huì)各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化與提升有著一定的促進(jìn)作用，能夠有效推動(dòng)綠色生態(tài)建設(shè)發(fā)展[16]。同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，加強(qiáng)化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)，充分考慮產(chǎn)品的綠化因素，并加強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的分析與研究，對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)。利用信息技術(shù)，還能夠進(jìn)行大量的虛擬試驗(yàn)。根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步保證試驗(yàn)結(jié)果的精確性，保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提高資源利用效率，節(jié)約自然資源，減少化工污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)化工工業(yè)的綠色生產(chǎn)，也是落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念的重要舉措。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代化工工業(yè)發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合生態(tài)發(fā)展理念，加強(qiáng)綠色化工技術(shù)研究，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)在化工工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，才能有效減少化工污染問(wèn)題，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。在化工工藝中應(yīng)用綠色化工技術(shù)，首先要科學(xué)選擇化學(xué)原料、合理合適的催化劑，深化化學(xué)反應(yīng)，減少化工生產(chǎn)中污染物的產(chǎn)生。促進(jìn)綠色化工技術(shù)在不同領(lǐng)域中的有效應(yīng)用，如清潔技術(shù)、生物技術(shù)以及環(huán)境友好型產(chǎn)品的應(yīng)用，強(qiáng)化綠色生產(chǎn)意識(shí)，加強(qiáng)綠色化工技術(shù)研究，推動(dòng)綠色化工工藝的不斷發(fā)展。