化学工程与工艺中的绿色化工技术探究

曹亚祥

（陕西延长石油集团炼化公司 陕西洛川 727406）

引言

随着时间的推移，化工工程科学潜在的负面影响已经影响到社会的和谐发展以及人们的正常生活，因此解决此类问题迫在眉睫，绿色化学技术理论的提出，改善化学对于环境的污染问题，合理的控制污染源，采用有效的绿色环保方式消除或降低化学污染，转化无害的生态产物，从而有效促进工业节能目标水平的建设与提升。

1 化学工程工艺和绿色化工技术

1.1 化学工程工艺的概念

化学工程工艺具体是指和化学工艺生产相关的领域，其中包括冶金工程、制药工程、生物工程等。

1.2 绿色化工技术的概念

绿色化工技术是针对现有化学工艺技术提出的一个概念，具体内涵是指通过采取科学有效的手段对化学反应进行改良，降低化学工业生产中废弃物的产量，从而达到降低环境污染的目的。绿色化工技术在传统化学工业中的应用，应当充分重视有毒废弃物的排放问题，充分利用废弃物资源回收技术，对污染物的排放量进行严格的控制，将绿色可持续发展的观念深刻融合进传统化学工艺中，充分发挥绿色化学工艺的优势。

2 绿色化工技术重要意义

经过长期的研究和总结，化学工程技术得到了显著提高，给人们的生活提供了极大的便利。化学工程技术已然成为社会经济发展的主体，为响应国家可持续发展战略方针，化学工程技术必须一改常态，实行绿色化工的开发和利用。绿色化工是为了实现减少化学工程技术给环境带来的影响，同时实现化学工程低成本研发，为人们带来更多的便利。实行绿色化工技术，可以有效的降低有害物质的产生，极大的节省了资源的损耗，保证了化学工程的可持续发展，为社会和谐发展以及人们的正常生活需求做出极大的贡献。

3 化学工程和工艺中的绿色化工技术的研发

3.1 选择合适的化工原材料

绿色化工技术虽然在一定的程度上解决环境污染的问题，但是如果只是抱着出现问题才去解决的心态，就会十分的被动。所以说应该坚持“预防为主、综合治理”的思想，从源头入手，从根本上去解决污染的问题。当在发展工艺以及化工科学技术的时候，主要从两个方面入手：①选择低毒、环保的新型材料；②加强安全防范措施。这样就可以在化工生产的时候降低排放污染，对环境的保护也是十分有利的。一般来说，像树木这些自然界的野生植物纤维或者是像稻草麦秸这样的农业上的副产物等都可以当成原料进行加工，这些就是我们常见的没有害的物质。在氢气的产生方面还可以使用生物质进行气化作用。以上所述都是从根源上解决污染问题的方案。

3.2 合理选择化学催化剂

催化剂的作用是改变化学反应的发生，在化学工程工艺生产中，催化剂是十分常用的材料之一。但是在很多情况下，催化剂都会产生有毒有害的废弃物，对环境造成严重的污染，因此废弃物的处理一直是人们较为关注的问题。而在绿色化工技术开发的过程中，可以通过催化剂的合理选择避免废弃物或是有毒有害物质的产生。科研人员应该将目光更多地投向安全无公害的催化剂种类，尽可能地控制废气污染物的排放量。

3.3 提高化学反应的选择性

为了达到事半功倍的效果，通常情况下，应该在绿色化工技术的实施中对化学反应的选择性进行一定的提高。一般来说，在能够保证环境污染减少达到一定的标准规定的前提条件下，还应该尽可能将化学工艺的成本大幅度的降低，从而实现对资源使用率的提高。此外，对于化学反应的选择性来说，为了有效地进行化学工业的绿色化生产，所以应当关注的就是对出现损害生成物的反应进行及时的有效预防，从而减少化工对于环境的污染。

4 绿色化工技术在化工工程工艺中应用

4.1 生物技术

化工工程工艺中绿色化工技术运用的重要体现便是生物技术的运用，生物技术在化工工业中应用主要体现是微生物和细胞应用。利用生物技术能够实现对再生资源的转化，使得很多再生资源转变为化学物品。比如工业废水处理使用的生物活性污泥，将其运用在化工工程生产过程中，可以有效降低污染物排放，再加上其反应条件较为温和，能够在化工行业中有广泛运用。过去很多化工生产都需要利用到动物或植物中有机原料，再加上石油和煤炭的大力开采应用，带来了严重的生态污染，而利用生物技术则可以避免这种问题。

4.2 清洁生产技术

在当前冶金工艺、海水淡化技术以及废物处理中，都对环境保护有着非常高的要求，这在一定程度上催生了清洁生产工艺的研发及在这些领域的应用。清洁生产是指将综合预防的环境战略持续实施于生产过程的产品和服务中，以期增加生态效率并减少对人类和环境的危险。其在生产过程中最大限度地降低了污染物的产生，减少有毒有害物质，这不仅从源头上减少了对环境的污染，而且降低了处理污染物的成本，通过清洁生产工艺来进行淡化海水的处理，不仅有效的将海水进行分馏，取得生产生活中不可缺少的淡水资源，还可以提取海水中的盐分和其他的成分。区别于其他工艺，在这个过程中，对环境没有造成任何的损害，由此可见，清洁生产工艺是实现绿色化工技术在化工工程工艺中应用的关键所在。

4.3 超临界流体化工技术

天然化学品是化工企业进行工业生产的主要原料，化学物质反应是其主要的应用手段。但是在超临界流体技术普及应用之后，超临界二氧化硫技术逐步成为化工行业一项重要的技术手段，且具有良好的表现效果。尤其是新材料和新技术不断涌现，为超临界流体化工技术的使用提供了广阔的发展空间，并成为绿色化工技术的一个重要的发展方向。

4.4 电化学合成技术

通常情况下，电化学反应主要是在电解池或者电池中进行的，是绿色化工技术的重要组成部分。

具体来说，燃料电池法、SPE法、有机电化学合成、牺牲阳极电化学合成等方式都属于电化学合成技术的重要方法。随着经济及化工行业的迅猛发展，电化学合成技术将会在人类生活中发挥更大的功用，其应用范围也更加广阔。

4.5 环境友好型产品

环境友好型产品是指在产品生产和制造整个周期过程中都没有公害产生，不会对环境造成污染。在进行化工工业生产过程中，环境友好型产品不仅是指一些不会产生毒害的生产材料，一些化工生产中所采用的节能设备设施也可以认为是环境友好型产品，另外日常生活中常常讲到的绿色有机食品、绿色能源电动车以及无公害成分所制成的建筑装饰材料等也可以作为环境友好型产品。我国与其他一些国家相比，虽然资源丰富，但由于人口众多，所以人均资源量较少，因而在生产过程中要注意节约能源，尽量降低生产过程中能源消耗。比如汽车行驶所用燃料一般为柴油或汽油，这些能源不仅不可再生，且在使用过程中会产生大量污染物，对空气环境造成影响，因而迫切需要找到新能源来代替。因而，化工工程生产过程中也应尽量采用环境友好型产品，提高环境友好型产品在绿色化学工艺生产中的使用水平。

5 结束语

总而言之，将绿色化工技术应用在化工工程中具有积极意义，一方面能够对环境污染有显著控制作用，提高化工原料利用率，另一方面绿色化工技术的应用还能够提升化工行业生态性，使化工行业朝着生态、健康、可持续发展迈进。同时绿色化工技术的应用有效的减少化学工程对环境的污染，改善人们生活的生活环境，推动人们身心健康的发展。