化学工程与工艺中的绿色化工技术研究

2019-01-12宋宇杰

魅力中国 2019年23期

宋宇杰

（青海省产品质量监督检验所，青海西宁 810000）

为了顺应国家生态文明建设的新形势，响应发展节能减排的号召，在今后的化工生产中，需要进一步增强绿色化工技术创新的研究和开发工作，这样不仅可以实现对自然环境的保护，还可以提高化工生产效率，提高化学原材料利用水平。我们只有不断完善绿色化工技术，形成完善的绿色化学技术体系，并广泛应用于化学生产中，才能提高人们赖以生存的环境质量，所以完善绿色化工技术具有重要意义。

一、绿色化工技术的意义

由于目前我国社会正处于飞速发展阶段，在各个行业领域发展当中都处于一个积极向上的局势下。化工行业在这样的发展过程中也取得了非常大的进步，但是化工行业目前在我国经济发展过程中处于经济发展的首要位置，在化工行业的发展中开展绿色化工技术对于整个社会的可持续发展以及经济建设来讲都十分重要。绿色化工技术在研究的过程中不仅仅指的是对环境造成的污染比较小或者不产生有害物质的化学制剂，在整体发展和研究的过程中更加重要的是价格更加平民化的绿色公益发展。在整体绿色工艺应用的过程中基本上不产生需要进行处理的废物或者排放有害气体等。资源的利用上，保证利用程度的最大化，在化工生产的过程中使原材料可以充分能转换为产品，应用在日常工作当中，这对于化工行业的可持续发展来讲有着非常重要的发展意义。

二、化学工程工艺中绿色化工技术的应用研究

（一）生物技术

生物技术的应用主要表现在生物化工和化学仿生学领域，以细胞与微生物为主，生物技术能够把大量可再生资源进行转化，使其变成有用化学品，例如，环境中广泛存在的酶十分普遍，其在实际生产过程不存在污染物排放，同时，反应条件相对温和，它在化学行业得到了充分利用。以往的化学生产一般运用动植物内部的有机原料，在后期便应用自然环境条件下的石油和煤炭。以丙烯肽胺为例，在其生成环节，催化剂从原来的丙烯腈变成生物酶，大大减小了能源消耗量，同时，还不会带来任何污染。不难发现，这远远优于原有的工业催化剂，较为丰富，特性温和，零污染，绿色环保。

（二）清洁生产技术在化学工程工艺中的应用

清洁生产技术即是无污染、无毒害、不会产生污染废弃物的绿色生产技术，比较常见的清洁生产技术有绿色催化技术、临界流体技术等，这类清洁生产技术在冶金工程、印染工程、海水淡化、煤气加工生产等领域的应用十分普遍。例如，超临界流体萃取技术的原理就是利用一定温度和压强处于临界状态下的流体的超强萃取能力，将对象物质从混合物中萃出来，实现物质分离。再如，在海水淡化过程中，就是通过清洁生产技术的应用实现水分和盐分的分离，最终获得清洁的水资源，同时得到附属物氢氧化镁，这种物质经过一定的处理之后同样可以用作化学工程生产清洁原料。

（三）生产对环境良好的产品

产品整个生命周期对环境良好的产品，我们称之为环境友好产品或环境无害化产品及低害产品。低毒涂料、节能设备、无污染建筑材料、绿色食品、有机食品等都包含在其中。这些产品的生产都必须应用到绿色化工技术，来达到生产过程中的低耗，资源节约等目标。

三、化学工程和工艺中的绿色化工技术的研发

（一）催化剂的选择

催化剂百分之九十的作用是提升在化工生产中反应速率的必要品。而无毒害的烷基化固相催化剂是我国绿色化工技术在开发过程中研究的重要对象。在利用环境良好性绿色化工融合过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试用剂，在没有溶剂的情况下对，二羰基化融合物直接进行烷基化反应。这其中反应的步骤将对来说相对简单，并且催化体系可以拿来循环利用，多次催化循环后收率依旧保持在大于百分之八十四。

（二）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：第一，选择低毒、环保的新型材料；第二，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。

（三）加强化学反应选择性

在实际研发过程，应切实增加化学反应自身的选择性，促进化学生成物的常规提取，在达到减小环境污染的基础上，还可降低生产成本，以此来改善资源的利用情况。例如，石油化学工业大多选择烃类选择性氧化物。该化学反应极有可能发生氧化，其对生成物带来了巨大破坏与影响。由此可知，加强选择性时需最大限度地规避制约生成物的化学反应，以此来保障化学工业能够绿色生产，减少对环境的污染。