关于绿色化学工程技术应用的探究

石宇梁

（湖南师范大学，湖南长沙 410000)

关于绿色化学工程技术应用的探究

石宇梁

（湖南师范大学，湖南长沙 410000)

所谓的绿色化学工程技术，指的是在已有化学技术的基础上，加大研究力度，改善生产的技术和方法，降低甚至消除对环境、人体有害的原材料的投入和有害物质的产生，同时达到节能减排的作用。探讨了如何对绿色化学工程技术进行开发、这项新技术在化学工业中应该用于那些方面，以及在如何在大时代的背景下促进这项技术的发展，希望能够起到一定的引导作用。

绿色；化学工程；技术应用

20世纪，世界上大多数国家已经进入工业时代，随着21世纪的到来，世界上的能源问题、环境问题已经十分严重。近些年来，世界人口数量持续增加，使得人们对能源的需求量进一步增加。如今，各种生活垃圾、工厂排放废弃物破坏了我们赖以生存的生活环境，人与自然之间的矛盾也在不断的升级，各种自然灾害持续发生。所以人类必须改变现有的工业生产方式，将化学工程技术引入到工业生产中，不仅可以减少有害化学物质的排放，减少对大自然的危害、保证人类的身体健康，还能减少部分能源的使用，可以说，研究绿色化学工程技术，对人类生存有着重大的意义。

1 开发新型绿色化学工程技术

1.1 原料的选择

无论是何种生产，原材料是必须的，而在绿色化学生产技术中，选择正确的原材料是整个技术的源头，对生产的工艺流程也会产生决定性的影响。为了减少有害物质的排放，在选择原材料的时候尽量选择无毒无害的物质，对于一些化学品生产的行业，可选择一些可再生的自然产物作为原材料，例如生产醇、酮、酸等物质的化学工厂完全可以使用野生植物或者是农作物废弃物。

1.2 提高化学反应的速度和深度

在石油生产时，经常会发生烃类选择性氧化反应，这种反应会释放出大量的热量，但是这种反应所产生的产物稳定性比较差，很容易在此发生氧化反应，进而生成H2O 和CO2。所以人们在设计催化反应的时候，一般会避免这种化学反应的产生。而且，在很多生物体中，还有同分异构体的存在，这对最终产物的获得也是不利的。所以，为了化学反应更加简便，人们一般会选择能够增强反应效果，价格相对便宜的试剂。这样一方面增加了反应的效果，降低了对反应物提纯的难度，同时节约了资源、降低了生产的成本，还减少了对自然环境的污染。

1.3 化学催化剂的选择

为了提高化学反应的速度、提高反应的效果，随着化学技术的发展，人们在生产 过程中加入了催化剂。催化剂的使用使得反应的速率提升了很多，减少了企业生产过程中所需的时间成本，而且有些催化剂还能使化学反应更加完全，减少了有毒有害物质的产生。所以在绿色化学技术中，如何选择催化剂也是一项重要的任务，不仅要能高效的催化反应，还要尽量降低有害物质的产生。目前，我国相关部门正在大力研发新型催化剂，其中所研发的烷基化固相催化剂和分子筛催化剂在化学工业中就得到了很好的应用。

2 绿色化学工程技术的应用

2.1 清洁生产技术

在所有的化工技术中，清洁生产技术可以称得上是最绿色环保的技术，这项技术无害、无毒、无废，在生活中也得到了广泛的应用。例如先进的垃圾处理技术、太阳能发电、风能发电等。清洁生产技术所包含的范围比较广泛，但是最主要也是目前应用比较广泛的技术有：生物工程，主要指的是对基因、细胞以及生物酶的研究；辐射加工，主要是对射线、中字束和离子束，通过照射，这些带有辐射的射线就可以使某些反应的温度降低，甚至在常温条件下就能进行；绿色催化，指的是对化学反应催化剂的研究，这方面的研究取得了不小的成果；超临界流体，主要研究的是H2O 和CO2的超临界状态，他们不仅不会产生有害物质，还能起到阻燃的作用。

2.2 结合生物技术

生物技术的范围很广，上述提到的基因、细胞、酶等都属于生物技术。在化学生产领域，生物技术的应用主要有两个方面。一方面是生物化工技术，例如酶的应用，从本质上来说，酶也是蛋白质的一种，而且在化学催化过程中，它具有高效性和专一性，在生物体中，各种物质的合成和分解都离不开酶，人们通过对酶的研究，将其应用到化学工业中，不仅能够提高产量，对减少有害物质的排放也是十分有效的，反应之后，基本无副产物。但是酶具有单一性，所以要想找到催化某种反应的酶十分困难，于是在生物化工技术的基础上产生了化学仿生学，这是一门仿照生物化工的技术，通过对生物进行研究，然后以人工制造的方式进行生产，例如模仿酶制造的催化剂，虽然不能完全模仿其效果，但是相对于之前，反应的速度要快很多，有害物质的排放也大大的减少了。

2.3 如何进行绿色生产

在绿色化工生产中，除了在生产技术上做出改革，还可以从生产工艺技术的角度出发进行改革，例如材料的循环利用，将上一工艺流程或者是其他生产厂家生产过程中产生的废物用到新的生产中去。整个过程不仅减少了有害污染物质的排放，对于企业来说，还降低了生产成本。在传统的工业生产中，大多数企业的能量来源都是煤、油等不可再生能源，这类能源的使用不仅降低了储藏量，还会产生有毒有害的气体，对环境造成污染。

2.4 绿色化学技术的进步

传统化学工业的出现，给我们带来了新的生活，可以说，从人类发展的历史来说，化工产业的贡献是不可估量的。但是同样的，因为化工产业，我们生存的环境被破坏，地球的生态平衡遭到了破坏，如今的化工产业阻碍了社会的进步。在新的世纪，人类必然会面临更加严峻的考验，我们将面临挑战，推动绿色化学进步。

3 如何促进绿色化学工程技术发展

3.1 着眼于社会

近些年来，各方面的技术都在飞速的发展，绿色化学难免会与其他行业产生技术交叉。研究人员要着眼于全局，从相关的领域中查找推进绿色化学发展的信息，从大范围的角度出发，做好化工产业发展的全局规划，让化学领域和其他领域相互促进，实现共同进进步。

3.2 加大对机械设备的研究

在化工领域，仅仅是技术上的提升是远远不够的，还要硬件设施跟得上技术的发展，所以在提升技术的同时，也要加大对机械设备的研究力度。以我国目前的机械设备水平来看，设备的发展远远落后于技术。有了硬件设施的支持，先进的科学技术才能发挥出其作用，才能实现最终的绿色化学生产。

3.3 做好教育工作

技术的发展和进步离不开高水平的人才，绿色化工领域也是一样的，所以要想持续发展，还要注重后备力量的储蓄。所以在化学领域，要给学生培养绿色的概念，如果条件允许，还可针对化学学科进行专门的培训，培训过程中，不仅要掌握理论知识，更要将理论和实践结合起来，这样才能培养出适合绿色化学的专业型人才。

3.4 积极开拓市场

虽然目前的绿色化学工程技术已经在各个领域都得到了应用，但是总的来说，应用市场还可进一步拓展，只有技术的市场足够广阔，才会吸引更多的人力、财力到这个行业中，才能带动产品的生产，整体提高行的技术。

4 结束语

我国一直实行可持续发展政策，在这项政策的指导下，我国各行各业都以此为最终实现目标。在化工领域，为了实现这一目标，一直在进行新型技术的开发和应用。所谓的绿色化学，不仅仅是发现一些对自然、人类无害的化学技术，更是将这些先进的技术实实在在的应用在化学生产中，在生产过程中，最大限度的将能源、原材料用在实处，将污染、排放降到最低。仅仅是对技术的研究称不上是绿色化学，更不能称为持续发展，这只是做好这些的第一步，后面还有更多的路要走。对企业而言，他们要将新型技术应用在生产中，为广大群众带来价格平民的产品。

[1] 叶庆国，周传光.化学工程技术的发展动向及对策[J].山东化工，2013，（1）.

[2] 唐海燕.21世纪的化学与化学工程[J].内蒙古石油化工，2015，（2）.

[3] 宋斌.试析化学工程与工艺教学的实践创新[J].知识经济，2016，（9）.

Research on Application of Green Chemical Engineering Technology

Shi Yu-liang

The so-called green chemical engineering technology，which is based on existing chemical technology，increase research efforts to improve the technology and methods of production，reduce or even eliminate the input of the raw materials and harmful substances harmful to the environment and human’s production，while achieving the energy saving effect.The subject of this paper is how to develop the green chemical engineering technology，this new technology should be used for those in the chemical industry，as well as how to promote the development of this technology in the context of the times，I hope this thesis can play a guiding role.

green；chemical engineering；technical application

X384

B

1003–6490（2017）11–0248–02

2017–09–12

石宇梁（1996—），男，江苏南京人，主要研究方向为化学。