绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用

赵慧平

摘要：化工行业的发展对于我国经济发展有着极大的推动力。然而化学工艺在生产过程中会产出大量的有害物质，不仅会对周围的环境造成影响，也会给周边人们的生命健康带来危害，这与我国目前绿色环保的发展理念相悖，因此要利用新的技术来改善目前化学生产工艺中所产生的废弃物。而目前绿色化学理念正好符合这一改革需要，本文将着重讨论绿色化学与工艺的具体应用。

关键词：绿色化学；工艺；无机化工；应用

化工行业的发展优劣对于我们日常的生活和生产有着直观的影响，然而化工产品在给我们带来物质便利的同时也造成了巨大的环境污染。为了改善这一状况我们需要通过发展绿色化学的理念来实现减少化工污染的目的，这也是确保化工行业能够持续发展主要转变的方式之一。

一、绿色化学的概况

化学工业的快速发展时期于本世纪八十年代，为了提高生产效率而忽视了化工原料对自然环境和生命健康带来的影响，导致大量有毒、有害的化学物质排放到空气、河流以及土壤中[1]。随着人们对环境意识的不断增强，虽然已经推行了针对化学废弃物的处理方案，但是在实际实施过程中收效甚微。只有大力发展绿色化学才能够从源头上杜绝废弃物的产生，才能够实现降低有毒、有害物质的排放量。正是在绿色环保的发展理念的带动下，绿色化学工艺的应用不断地推广开来。

二、绿色化学与工艺

（一）原子经济理念

原子经济理念是一个关于绿色化学反应的专有名词，它是指在化学生产过程中，原料中的一些原子能够完全转变为化学产物，同时不会产生出其他的产物，最终实现化工产生“零排放”的目标。通过这种方式能够有效地降低化工生产中废弃物的排放量，减少污染物质对环境的破坏。

（二）绿色原料

由于生产需要难免会使用可能产生有毒物质的毒材料，这些材料通过化学反应必然会产生有毒的物质，不仅对参与生产的作业人员的生命健康带来危害，同时也会给环境造成不可逆的损害。绿色化学的原则之一就是要减少对有毒材料的使用量，减少化工生产过程中有毒物质的排放量。所以这就要求化工企业在日常生产中必须要利用无毒物质来替代有毒物质，降低化工生产过程中的毒性。比如，使用酸、碱等有机化学物来替代有毒化学原料。然而酸、碱化学物也会因为自己的化学特点在生产过程中产生一定的腐蚀性，对设备造成破坏，减少设备的使用寿命。另一方面这种酸、碱物质所产生的腐蚀性也会对人体造成危害，所以我们需要采用绿色化学工艺方式，通过改变生产工艺来提升设备的抗腐蚀能力，当然在生产时也尽可能选用无毒、无害的材料。如果无法避免选择腐蚀性材料则可以利用添加催化剂的方式来加快反应效率，降低生产过程中的腐蚀性材料对设备的危害。

（三）綠色溶剂

为了实现物质分离确保化学反应符合要求，通常情况下会添加一些化学溶剂。但是有些溶剂在使用后虽然达到了化工生产要求，但也增加了污染气体的排放量。所以为了避免此类问题，可以选择绿色无污染的溶剂进行替代[2]。比如，可以选择超临界的CO2溶剂，当温度值达到31.26℃时，临界的压力值为72.9atm。此时化学物质的性质会发生变化，其密度值会更加接近于液体，而物质的粘度也更接近于气体，产生出与普通溶剂近似的物质。其扩散能力又远超出液体，扩散值可达到液体扩散值的100倍。而且CO2的自身性质活跃度较低，不仅无色无味而且不具有毒性，因此很适合广泛地应用于化学工业生产中。

三、目前的应用现状

（一）绿色化学与二氧化硫之间的抗争

众所周知二氧化硫是目前大气污染的主要原因之一。所以针对二氧化硫的排放量国家有着明确的规定，为了使产生排放符合规定要求，必须要降低二氧化硫的排放水平。一些技术人员现在已经利用脱硫技术来实现降低二氧化硫排放的目的，但是这一工艺方式仍存在很大的问题。由于脱硫工艺应用非常复杂，而且需要专业的设备进行处理，因此无法真正实现广泛应用的目的。虽然这种技术可以达到脱硫的技术要求，但在运作的过程中还会引起二次污染的结果。针对这种情况我们可以采用绿色化学的处理技术，绿色化学对二氧化硫的处理理念是利用化学工艺的方式将二氧化硫转变为固态硫，之前的二次污染问题就能够得到解决。当然在具体应用过程中还需要依据实际情况进行处理。可以利用不同的还原剂进行处理。通过这些化学物质可以将烟气中具有的SO2直接转化为单质硫，不仅能够有效地处理SO2带来的污染问题，同时还可以实现对单质硫的回收再利用，实现环保、经济的双收益。而且根据氨水生产量超出需求量的情况下，可以利用不同的化学工艺来进行还原，这对SO2的治理目标的达成有着一定的帮助。

（二）含汞废水的处理

汞虽然是化学工业中的重要金属物质，但是汞所造成的环境破坏远超出其所带来的效益。上世纪50年代，著名的日本汞污染事件一时间成为了全世界所关注的焦点[3]。对于汞污染的处理也成为目前环保部门所关注的重点内容之一。汞污染的最大产源就是电池厂，在进行电池生产的过程中，会产生大量含有汞物质的废水。虽然电池厂已经安装了汞处理的相关技术设备，但是在实际操作过程中仍存在大量的不足。在绿色环保理念的带动下，目前所研发的一种微电解—混凝沉淀技术对于处理电池废水中的汞元素的处理有着良好的促进作用[4]。通过前期实验可以得出，对含汞量低于1.765mg/L的废水进行处理时，利用这种工艺技术能够降低废水中的汞含量，使废水内部的含汞量符合国家排放标准要求。而且还能够为后期汞元素的回收再利用提供支持，真正的实现了资源合理再利用的目的，也为绿色发展化学工业提供了可能性。

四、结束语

无机化学的产品应用覆盖了农业、矿业、石油业、航天航海等技术领域，同时化工物质的产品又和我们日常的衣食住行有着紧密的联系，它也是轻工业产品、环保及交通事业的带动者。因此其在我国工业发展中占据非常重要的位置。然而在面对绿色环保发展的要求下，我们必须要做好对化工生产中的污染物质进行有效控制的工作，通过加入绿色化学的工艺来减少无机化学生产工艺所造成的污染，为无机化学向绿色发展的目标迈进提供支持。

参考文献：

[1]李大伟.无机化工过程中的绿色化学与工艺[J].化工设计通讯，2016，44（08）：213.

[2]徐文众.绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016（02）：210.

[3]徐文众.无机化工生产中腐蚀性对材料选择的影响[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2016（03）：274.

[4]艾丽丽.无机化工生产中腐蚀性对材料选择的影响[J].城市建设理论研究（电子版），2016（32）：120-121.

（作者单位：江苏中楚安全科技有限公司）