化學工程工藝中綠色化工技術的開發(fā)

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摘要：目前，環(huán)境問題得到了人們的廣泛重視，這也就使得化學工程工藝必須轉變發(fā)展方向，創(chuàng)新生產(chǎn)形式與技術。文章對化學工程工藝與綠色化工技術進行概述，并分析綠色化工技術在化學工程工藝中的開發(fā)與應用，希望可以為相關工作者的研究提供一些幫助。

關鍵詞：化學工程工藝；綠色化工技術；開發(fā)

0引言

目前綠色環(huán)保理念已經(jīng)深入人心，人們對化學工程工藝提出了更高的要求。因此，必須加強對綠色化學的開發(fā)與應用，降低化工生產(chǎn)給周邊環(huán)境帶來的不良影響，為化學工程工藝健康發(fā)展奠定良好基礎。

1化學工程工藝與綠色化工技術概述

1.1化學工程工藝

化學工程工藝指當今時代化學工業(yè)生產(chǎn)涉及到的領域，通常情況下，在生物工程、制藥工程以及冶金工程中，都存在化學工程工藝[1]。在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，人們樹立起了生態(tài)理念，提出了綠色、環(huán)保等要求，并希望在這一環(huán)保理念的應用與創(chuàng)新下，實現(xiàn)當代化學工程工藝的可持續(xù)發(fā)展。

1.2綠色化工技術

綠色化工技術指的就是以綠色化學為基礎，開發(fā)出從源頭上對環(huán)境污染進行阻止的化工技術。在具體的化工生產(chǎn)中，清潔技術指的就是通過工程技術及化學原理的使用，減少或者消除污染環(huán)境的副產(chǎn)品、溶劑、部分產(chǎn)品、催化劑以及有害原料等，從而使整個生產(chǎn)工藝或者是生產(chǎn)過程滿足綠色化學的要求，其既包括高新技術還包括先進設備。綠色化工技術的主要目的就是實現(xiàn)傳統(tǒng)化工的綠色化，即對環(huán)境友好化學反應路線與閉路循環(huán)工藝流程進行合理設計，并生產(chǎn)出綠色的化學產(chǎn)品，使化工過程與化學反應從根本上降低對環(huán)境造成的污染，從而使傳統(tǒng)化學工業(yè)向著綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。近年來，隨著環(huán)境問題的加劇、可持續(xù)發(fā)展的要求，人們對化學工程工藝這一破壞生態(tài)環(huán)境的元兇提出了質疑。雖然，化學工程工藝為人們生活環(huán)境的改善提供了物質基礎與能源，但其也導致了環(huán)境污染問題與能源匱乏問題的出現(xiàn)。因此，加強對綠色化工技術的開發(fā)與應用成為必然選擇。

2化學工程工藝中綠色化工技術的開發(fā)

2.1化學原料

在綠色化工技術開發(fā)中，化學原料發(fā)揮著重要作用，因此，必須對其進行合理選擇。在具體的選擇過程中，研究人員應該選擇農(nóng)作物、植物等沒有化學添加劑、無害、無毒的化學原料，并堅決杜絕含有毒、害的材料。為了提高化工生產(chǎn)的科學性、合理性與有效性，可以通過對化學反應原理的研究與運用，有效消耗化學工程工藝生產(chǎn)中的污染物，并將其轉變成可以回收處理的相關物質及水。

2.2催化劑

在具體的化工生產(chǎn)中，在一些情況下必然會使用到化學催化劑，以此來加快化學反應的速度。但需要明確的是，大量催化劑的應用會生產(chǎn)出眾多的有害、有毒廢棄物，若將這些廢棄物質直接排放到周邊環(huán)境中，那么就會給環(huán)境造成嚴重污染。因此，在開發(fā)綠色化工技術時，必須對催化劑進行合理選擇，盡可能使用無公害、較為安全的催化劑，從而有效減少廢氣污染物排放給環(huán)境帶來的不良影響。例如，在化學工程工藝生產(chǎn)中，由于烷基化固相化學催化劑不會生產(chǎn)出有毒、有害的物質，可以加強對這一催化劑的推廣與使用，提高催化劑資源的利用率。

2.3深化化學反應

在綠色化工技術實際開發(fā)中，除了要合理選擇化學原料與催化劑，還應該深化化學反應選擇，充分利用化學工程工藝中的生產(chǎn)原料。以石油化學工程工藝生產(chǎn)為例，在這一生產(chǎn)中，其氧化物經(jīng)常是由烴類物質充當，雖然可以為化學反應中氧化的出現(xiàn)提供便利，但其會使氧化反應生產(chǎn)出眾多的污染性質化學產(chǎn)物。因此，必須對化學工程工藝反應選擇進行綠色深化，盡最大可能降低污染性質化學物的產(chǎn)生，從而使化學工程工藝反應向著綠色化工的方向進行[2]。

3綠色化工技術在化學工程工藝中的應用

在具體的生產(chǎn)過程中，綠色化工技術的應用主要表現(xiàn)在清潔生產(chǎn)技術、環(huán)境友好型產(chǎn)品以及生物技術三方面。

3.1清潔生產(chǎn)技術

清潔生產(chǎn)技術屬于相對技術，其指的就是通過對原有生產(chǎn)技術的改進，將污染物產(chǎn)生量與毒性降低甚至是消除的一種技術。其主要包括輻射熱加工技術、臨界流體技術以及綠色催化技術等，并且在海水淡化、垃圾處理、甲醇合成、煤氣加工生產(chǎn)、現(xiàn)代印染工程以及冶金工程中有著廣泛使用。同時，新能源發(fā)電技術、高效煤氣化技術以及垃圾沼氣技術等也在各個領域得到了推廣。以海水淡化為例，其就是通過清潔化學方法的使用完成的，其中海水是原材料，而基本產(chǎn)品則是淡水。在生產(chǎn)過程中，清潔生產(chǎn)技術的使用給周邊環(huán)境帶來的影響是非常小的，具體操作就是在由聚丙烯酸、水解聚馬來酸酐以及羥基乙叉二膦酸等構成的阻垢劑中加入羧基端的超支化聚酯，使其形成帶有環(huán)保功效的低磷復配阻垢劑，并通過靜態(tài)阻垢試驗及XRD、SEM等，對這一阻垢劑的功效進行測驗。綜上所述，海水淡化技術在實際應用中，不但沒有出現(xiàn)生態(tài)結構破壞、環(huán)境污染等問題，還產(chǎn)生了一種清潔化學產(chǎn)品，即氫氧化鎂。

3.2環(huán)境友好型產(chǎn)品

我國化學工程工藝在發(fā)展過程中對環(huán)境造成了一定的破壞，不但阻礙著自身可持續(xù)發(fā)展，還嚴重危害著人們的健康。目前，人們逐漸認識到了環(huán)境的重要性，并樹立起了環(huán)境保護的意識，這也就導致了綠色環(huán)保理念的產(chǎn)生，而在這一理念下，環(huán)境友好型產(chǎn)品的出現(xiàn)是必然的。環(huán)境友好型產(chǎn)品也稱為低公害產(chǎn)品或者是環(huán)境無害化產(chǎn)品，其指的就是在整個生產(chǎn)周期內(nèi)對環(huán)境都比較友好的產(chǎn)品，即在生產(chǎn)、使用以及廢棄處理等環(huán)節(jié)中，該產(chǎn)品始終不會污染環(huán)境。加強生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品有利于防范環(huán)境污染問題的出現(xiàn)，可以有效保護生態(tài)環(huán)境。以石油為例，在日常生活中，石油有著廣泛的應用，但其在燃燒之后會產(chǎn)生嚴重污染環(huán)境的氣體。而隨著生活水平的提高，私家車的數(shù)量越來越多，為了有效控制汽油燃燒污染，工作人員通過不斷嘗試與研究，終于開發(fā)出了新型燃料和具有環(huán)保特點的汽油，通過這些燃料的使用，在很大程度上可以降低氣體污染給環(huán)境帶來的不良影響。塑料袋在人們生活中也十分常見，給環(huán)境帶來不良影響。針對這一問題，在相關工作人員的努力之下，目前已經(jīng)出現(xiàn)了可降解的塑料袋，也就降低了塑料袋給環(huán)境帶來的危害。

3.3生物技術

生物技術在化學工程工藝中也有著廣泛應用，尤其是生物酶技術。由于生物化學工程中經(jīng)常會涉及到細胞變化、基因變化等內(nèi)容，如果在這一工程工藝中加強對生物酶技術的使用，不但可以發(fā)揮這一技術的催化作用，讓化學反應快速發(fā)生，還不會導致化學污染物質的出現(xiàn)。例如，在化學反應中，可以將丙烯腈物質替換成生物酶，這樣就可以得到純凈度更高的丙烯酰胺物質，還能夠在一定程度上避免生產(chǎn)能源中不必要的損耗。同時，還可以將小麥桿這一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢物原料當作生產(chǎn)原料，并通過生物合成技術的使用，使其在乳酸生成后形成聚乳酸。這樣，就可以通過對其的使用制作出生物降解塑料，從而有效解決以往聚乙烯塑料降解困難的問題。另外，還可以通過對植物纖維資源的利用，以生物技術方式，對工業(yè)丙醇物質及化學乙醇等進行生產(chǎn)。在實際的化學制藥產(chǎn)業(yè)當中，通過生物工程中的基因重組技術，可以生產(chǎn)出疫苗及多肽藥物，有利于預防并治療腫瘤類的疾病。生物技術的運用不僅僅是讓微生物進行發(fā)酵，還能夠通過對不同自然界中生物資源的使用，實現(xiàn)綠色、無污染的化學工程生產(chǎn)[3]。

4結語

加強綠色化工技術的開發(fā)與應用已經(jīng)成為了一項重要工作。因此，必須合理選擇化學原料與催化劑，并通過清潔生產(chǎn)技術、環(huán)境友好型產(chǎn)品以及生物技術的運用，減少污染，有效保護生態(tài)環(huán)境，從而促進化學工程工藝更好更快的發(fā)展。

參考文獻：

[1]祝運.化學工程工藝中的綠色化工技術要點分析[J].化工設計通訊，2017,43(12):118.

[2]賴錦杰.化學工程工藝中綠色化工技術應用的幾點探究[J].化工管理，2017(07):137.

[3]湯霞.化學工程工藝中的綠色化工技術之研究[J].化工設計通訊，2016,42(07):142+148.

作者：水寒青  單位：中國石油工程建設有限公司