化學(xué)工程工藝綠色化工技術(shù)探究

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摘要：隨著我國綜合國力的不斷提高以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)也隨之不斷進步。同時，社會的快速發(fā)展也對該技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。相關(guān)企業(yè)為以良好的姿態(tài)迎接這一挑戰(zhàn)，不斷對綠色化工技術(shù)進行研究，以期促進該技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用。因此，本文通過了解綠色化工技術(shù)，分析化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)在研發(fā)中的注意事項，進而研究該技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程工藝；綠色化工技術(shù)；應(yīng)用；探究

在經(jīng)濟全球化、文化多樣化不斷深入的今天，人們對于環(huán)境的要求也隨之提高，這正好同環(huán)境污染帶來問題的日益嚴重形成了一對難以調(diào)和的矛盾。這一矛盾的有效解決關(guān)系著我國經(jīng)濟的發(fā)展。在導(dǎo)致環(huán)境污染日益加重的眾多行業(yè)中，化工行業(yè)占據(jù)了很大的比重。因此，化工行業(yè)相關(guān)人士不得不加緊研究解決環(huán)境污染問題的有效策略。而綠色化工技術(shù)由于其本身的優(yōu)勢，逐漸被人們認可并接受。

一、綠色化工技術(shù)概述

(一)綠色化工技術(shù)。綠色化工技術(shù)的提出基于現(xiàn)有的化學(xué)工藝技術(shù)，具體指的是在科學(xué)手段的作用下對化學(xué)反應(yīng)做出改良，以達到減少化學(xué)工程生產(chǎn)中廢棄物的排放量的目的，進而保證生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡[1]。在傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中，綠色化工技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該以減少有毒廢棄物的排放量為主，結(jié)合廢棄物資源回收技術(shù)與循環(huán)使用技術(shù)，將廢棄物與污染物的排放量控制在合理的范圍之內(nèi)。整個過程應(yīng)該貫穿五大發(fā)展理念中的綠色發(fā)展，并使之融入傳統(tǒng)化學(xué)工程工藝，將綠色化工技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。(二)綠色化工技術(shù)發(fā)展的意義。在經(jīng)濟實力不斷提高的同時，我國科學(xué)技術(shù)不斷進步。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)、以科技推動生產(chǎn)一直都是我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向[2]。在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，化學(xué)工程技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。由于其推動經(jīng)濟發(fā)展的重要作用，為更好地促進其發(fā)展，新時代的化學(xué)工程工藝應(yīng)該以五大發(fā)展理念為戰(zhàn)略方針，通過創(chuàng)新綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，降低化學(xué)工程在生產(chǎn)過程中對環(huán)境的污染程度，以及對人們與社會的危害程度。綠色化工技術(shù)發(fā)展的實際意義有：其一，將綠色化工技術(shù)應(yīng)用化學(xué)工程工藝中，是全面落實五大發(fā)展理念的重要舉措，也有利于推動化工工程發(fā)展理念的進一步更新以及化工工程行業(yè)的進一步發(fā)展。化學(xué)工程發(fā)展理念在整個化學(xué)工程中起著積極的引導(dǎo)作用。其二，加大綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用力度，可以在很大程度上減少生產(chǎn)過程中排放的有害物質(zhì)對環(huán)境的污染，進而保證人們健康生活。其三，該技術(shù)通過取代傳統(tǒng)的、不環(huán)保的、落后的化學(xué)工藝來促進化學(xué)工程工藝整體水平的提升，可以推動化工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展[3]。

二、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的研發(fā)要點

(一)化學(xué)催化劑的選擇。化學(xué)催化劑在化學(xué)工程中的作用是縮短化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生時間。在實際化學(xué)生產(chǎn)中，催化劑是比較常見的材料之一。但使用催化劑在很多情況下會產(chǎn)生有毒、有害的物質(zhì)，從而對環(huán)境造成不可挽回的危害與污染。所以，化學(xué)工程相關(guān)人員更加關(guān)注對化學(xué)廢棄物的處理。采用綠色化工技術(shù)，在研發(fā)環(huán)節(jié)，我們就可以在科學(xué)合理的催化劑作用下，最大化地減少有毒、有害物質(zhì)以及廢棄物。綠色化工技術(shù)的研發(fā)人員可以將目光投向無公害且安全的催化劑種類的選擇上，以降低有害物質(zhì)與廢棄物的排放量。(二)化學(xué)反應(yīng)選擇性的提高。為了提高綠色化工技術(shù)的應(yīng)用效果，我們一般是在該技術(shù)的實際應(yīng)用中通過合理的方式提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性，也就是在保證化學(xué)生產(chǎn)對環(huán)境的污染在可控范圍之內(nèi)的基礎(chǔ)上，盡可能地降低化學(xué)工藝成本，進而提高資源的使用效率。除此之外，從化學(xué)反應(yīng)的選擇性角度出發(fā)，為提高化學(xué)工程生產(chǎn)的綠色性，我們應(yīng)該高度關(guān)注對出現(xiàn)損害物質(zhì)的反應(yīng)進行預(yù)防與處理，以降低有害物質(zhì)對環(huán)境的污染程度[4]。(三)化工原料的選擇。經(jīng)過長時間應(yīng)用綠色化工技術(shù)，我們可以發(fā)現(xiàn)它在減少污染物、降低廢棄物排放量等方面確實具有很好的作用。但相關(guān)人員如果抱著出現(xiàn)問題后才解決的想法，綠色化工技術(shù)的應(yīng)用就會陷于被動。因此，應(yīng)用綠色化工技術(shù)應(yīng)該始終堅持預(yù)防為主、綜合治理的方針，以問題產(chǎn)生的源頭為出發(fā)點，從根本上解決環(huán)境污染問題。研發(fā)綠色化工技術(shù)應(yīng)該重點抓兩個方面：其一是選擇合適的化工原料，原料的選擇以無毒、低毒、環(huán)保為首選目標；其二，強化安全防范措施。只有做到這兩點，我們才可能在真正意義上實現(xiàn)對環(huán)境的保護。通常情況下，自然界中存在的野生植物纖維(如樹木)，或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)副產(chǎn)物(如水稻等)都可以作為化工原材料。我們選擇原材料應(yīng)該以沒有有害物質(zhì)為判斷標準，如生產(chǎn)氫氣可以使用生物質(zhì)進行氣化作用。化工原材料選擇是否合理直接關(guān)系到環(huán)境污染問題是否可以從根源上得到解決。

三、化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的實際應(yīng)用

(一)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用。我國現(xiàn)階段在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用的冶金技術(shù)、廢物處理技術(shù)以及海水淡化等技術(shù)，在環(huán)境保護方面都有較高的要求。該要求的提出從另一個角度也催生了綠色化工技術(shù)[5]。但是，在眾多的綠色化工技術(shù)中，可以滿足環(huán)境要求的技術(shù)唯有清潔生產(chǎn)技術(shù)，即在環(huán)境戰(zhàn)略的指引下在生產(chǎn)產(chǎn)品或服務(wù)的過程中可以減少對環(huán)境的污染程度、增加生態(tài)效率的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上可以減少對環(huán)境與人體有害物質(zhì)的產(chǎn)生，尤其是有毒物質(zhì)。這樣一來，我們就可以從源頭上減少污染物的處理成本，并降低生產(chǎn)對環(huán)境的污染程度。清潔生產(chǎn)技術(shù)也可以用來淡化海水。在淡化海水時，我們通過海水的分餾處理可以得到人們生活生產(chǎn)中必不可少的淡水。同時，該技術(shù)的應(yīng)用可以提取水中的其他成分，如鹽分。清潔生產(chǎn)技術(shù)同其他技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別是在實際生產(chǎn)過程中沒有破壞環(huán)境與生態(tài)。基于綠色化工技術(shù)，我們可知，清潔生產(chǎn)技術(shù)才是其中的關(guān)鍵。(二)環(huán)境友好型產(chǎn)品。在化學(xué)工程迅猛發(fā)展的背景下，環(huán)境友好型產(chǎn)品在其中的應(yīng)用必將對促進我國化學(xué)工程工藝水平的提高產(chǎn)生現(xiàn)實意義[6]。隨著該產(chǎn)品在化學(xué)工程中的應(yīng)用，在保證化學(xué)工程安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)的前提下，我們可以將化學(xué)工程工藝對環(huán)境的危害性降到最小。該產(chǎn)品的使用不僅不會加重環(huán)境的負擔，而且可以最大化地降低其他產(chǎn)品在整個生命周期之內(nèi)對環(huán)境的污染程度。從這一點來看，環(huán)境友好型產(chǎn)品是化工綠色技術(shù)的好幫手。除此之外，環(huán)境友好型產(chǎn)品的使用也為穩(wěn)定自然環(huán)境、和諧生態(tài)環(huán)境以及綠色生存環(huán)境的構(gòu)建提供了有效保障。所以，我國在化工工程生產(chǎn)中應(yīng)該高度重視綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，以幫助整個化學(xué)工程工藝充滿健康綠色的色彩，提高人們生活、生產(chǎn)的安全性、綠色性以及長久健康的發(fā)展。(三)生物技術(shù)的實際應(yīng)用。現(xiàn)階段，我國化學(xué)工程工藝中所使用的生物技術(shù)包括微生物技術(shù)、基因技術(shù)以及細胞技術(shù)等。在化學(xué)工程中，生物技術(shù)逐漸成為了最常見且有效的綠色化工技術(shù)之一，并在其中發(fā)揮著越來越重要的作用。同時，生物技術(shù)對生態(tài)環(huán)境也有很好的保護作用[7]。由于生物酶具有多方面的優(yōu)勢，如具有高效性與轉(zhuǎn)移性，是生物體內(nèi)不可或缺的催化劑等，在對眾多生物進行化工合成時，將生物酶應(yīng)用其中必將起到事半功倍的效果。就生物技術(shù)中的膜化學(xué)工藝來說，該技術(shù)從本質(zhì)上來講屬于化學(xué)仿生學(xué)范疇。膜化學(xué)工藝是結(jié)合相關(guān)再生資源來對相應(yīng)的化學(xué)產(chǎn)品進行處理，以達到降低對環(huán)境污染的目的。在化學(xué)工程工藝中應(yīng)用綠色化工技術(shù)時，如果將生物化工技術(shù)融入其中，必將極大地減少對環(huán)境的污染程度，保證化學(xué)工程的綠色生產(chǎn)。例如，在制備丙烯酰胺時，將相應(yīng)的生物化工技術(shù)應(yīng)用其中，丙烯酰胺完成合成之后，同原來的制備過程相比，不管是在減少能源消耗方面，還是降低環(huán)境污染程度方面都具有很好的效果，也就是既保證了化學(xué)工程的經(jīng)濟效益，又保證了化學(xué)工程的環(huán)境效益。由此，我們也可以發(fā)現(xiàn)，同其他常見的化學(xué)催化劑相比，工業(yè)酶與生物酶在保護環(huán)境與節(jié)約能源方面的效果更加顯著。(四)超臨界流體化工技術(shù)。化學(xué)工程中生產(chǎn)的主要原料是天然化學(xué)品，其主要的應(yīng)用途徑是化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)[8]。但是，在超臨界流體化工技術(shù)應(yīng)用之后，該技術(shù)由于具有較好的表現(xiàn)效果逐漸成為了化學(xué)工程工藝中一項重要的技術(shù)手段。新材料與新技術(shù)層出不窮的今天為超臨界流體化工技術(shù)的使用與發(fā)展提供了更加廣闊的空間。隨著化學(xué)工程、化工技術(shù)的不斷發(fā)展，超臨界流體化工技術(shù)將成為綠色化工技術(shù)的重要發(fā)展方向。

四、結(jié)束語

綜上所述，綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用具有積極影響。從治理環(huán)境污染的角度出發(fā)，應(yīng)用該技術(shù)對降低化學(xué)工程環(huán)境污染程度具有良好的效果。從另一個角度看，該技術(shù)的應(yīng)用對于優(yōu)化化學(xué)工程工藝，提高化工材料使用率，完善化工行業(yè)生態(tài)等方面也具有不容忽視的積極作用。由于應(yīng)用綠色化工技術(shù)的諸多好處，相關(guān)人士不得不重視該技術(shù)的研發(fā)，以期推動化學(xué)工程的進一步發(fā)展。

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作者:劉飏 單位:三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院