化学工程与工艺中绿色化工技术的应用

2020-01-12万丽梅

化工设计通讯 2020年10期

万丽梅

（九江石化设计工程有限公司南昌分公司，江西南昌 330096）

当前，我国的现代技术发展迅速，化学工业进入了一个新时代。同时，化学工业对人们生存的环境也造成了一定的影响和破坏。随着时代的发展，人们生活水平的提高，对环境的要求也提高了，绿色化工技术明显改善了环境污染和能源消耗等问题。因此，需要极力推广绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用，促进化学工业的持续发展，进而推动社会的进步[1]。

1 化学工业概述

化学工业涉及的行业比较多，例如制药生产。在整个化学工业实施过程中，应始终基于化学理论，突出工业特征。因此，只有在不改变理论体系的前提下，将环境保护的新观念融入到其中，才能够促进社会经济发展的速度。近些年来，人们的生活质量提高，对环境的要求越来越高，环境保护的重要性也在稳步提高。在化学工业中，绿色化工技术的应用可以保护环境、节约能源，并且还可以获得极大的经济效益，因此，绿色化工技术在我国众多的化工企业中得到了广泛的应用。但是，随着我国社会飞速的发展，化工行业也取得了长足的发展，同时对环境的影响也增加了，导致出现了许多问题，尤其是在化学工程工艺方面，因此，化学工业也必须合理地使用绿色化工技术，才能促进化学工业的长期发展，促进社会进步。

2 绿色化工技术的开发

2.1 提高化学反应的选择性

在绿色化工技术的研究中，化学反应是关键，必须引起重视。化学反应的选择，一方面可以有效地提高化学工业的效率，另一方面还可以提取出含量较少的杂质。并且大大降低化学工业的生产成本，使资源得到了有效的利用，从而提高了化工企业的利润。此外，还可以减少环境污染物的排放，达到保护环境的效果。由此可见，必须加深化学反应的选择，减少有损环境污染物的生成，实现绿色生产，从而降低对环境的污染。

2.2 化学催化剂绿色化

在绿色化工技术方面，化学催化剂的使用在选择环节和开发过程中非常关键，必须是无毒的，从而可以最大程度地减少化学反应过程中有毒物质的排放。因此，只有选择无毒或毒性不强的化学催化剂，才能有效地运用化学工程技术，使其发挥良好的效果，最终实现绿化效果。近些年来，化学工业的研究与开发越来越多，并且还取得了一定的成果，其中烷基化固相催化剂最为常见，该催化剂具有无毒、无污染的特点，也不会破坏环境，因此，被广泛应用于化工行业。

2.3 绿色原材料的积极使用

在化学工业的生产过程中，原材料一直是最关键的，因此，化学原材料的选择非常重要，直接决定着整个化学工业的发展。可见，只有合理使用绿色、无污染的原料，才能有效地解决化工行业的污染问题。同时，这也是实施绿色节能化工工作的关键环节。但是，随着我国绿色化工技术的不断创新，对绿色无污染原材料方面要求更高了，逐渐出现了许多新问题，需要尽快解决这些问题。因此，绿色原材料的生产和研发就成了相关企业的首要任务。只有改善了原材料，才能从根本上解决污染问题，才能使化工工业健康持续的发展[2]。

3 绿色化工技术在化学工业中的具体实践与应用

如今，在处理物质方面，绿色化工技术的效果最佳，可以从根源上解决环境污染，因此，在绿色化工技术的研发和探索中主要以溶剂和原材料为主。目前，我国的绿色化工技术已经取得了一定的成绩，但是，如果和发达国家相比，仍然比较落后，因此，想要实现零污染物排放量，还必须不断加强技术研究。

3.1 清洁技术的具体应用

作为一项新技术，绿色化工技术可以有效地防止环境污染，而清洁技术的使用效果也是如此，因此，可以成为绿色化工技术。目前，在化工行业中，使用最多的就是绿色化工技术，并在工业发展中发挥着重要作用，例如冶金领域和化学领域等。不但可以加快处理释放有毒物质的速度，而且还可以加强废物的回收，从而创造良好的自然环境，确保居民的生活环境。在回收工业废物时，除使用绿色催化剂，还可以使用各种技术，例如风能和沼气。除此之外，最重要的就是应用海水淡化技术，发挥自身的作用，使其能够在化工行业中得到有效的应用。海水淡化技术的应用，可以改善化工生产污染水资源的问题，合理运用该技术，将水资源中的盐分及时分离出来，然后生产食用盐，达到回收再次利用的效果，不仅降低了环境污染还提高了化工企业的经济效益。因此，在有效的管理方式下，科学、合理地应用绿色化工技术，能够提高废物回收的效率，实现保护环境的目的[3]。

3.2 催化技术

化学工艺的关键就是催化剂，这也是许多化学工艺应用的关键。当今，许多化学品通常使用催化反应技术生产。传统化学工艺过程中，为了降低成本，所选用的催化剂在生产过程中会引起不必要的浪费。而绿色催化剂就不同，尽管使用成本较高，但不会产生太多浪费，因此降低了反应的污染程度。当前使用的催化技术是安全的固体催化剂（例如分子筛，杂多酸等），可以代替有害的液体催化剂，从而减少废水、废气、废渣。此外，为了进一步减少废水、废气、废渣，可以将所选类型的大孔分子筛用作合成化学中的催化剂，并将催化燃烧方法用于固定和移动能源中作为无污染能源。

3.3 生物技术的采用

生物技术行业中包括细胞、微生物、基因和其他生物技术等，对于生物技术而言，最重要的是被用于化学仿生和生物化学产业中。例如生物酶，也就是存在于生物体中的催化剂，可以执行生物技术并在所有类型的生化技术中有效反应。同时，为了利用可再生资源合成化学品，绿色化工技术中的生物技术通常用于化学工程中，在自然界中将生物酶用作绿色化工技术的原料时，与工业酶不同，更环保且更适合绿色化工技术的是生物酶[4]。

3.4 对生态环境有益的物质

在我国的化学工程和化学生产中，都会产生许多有毒物质，对自然环境构成严重的威胁。随着社会经济的发展，人们对绿色环境保护的观念意识越来越强，因此，需要加强自然环境保护工作的开展。目前，我国在环境问题处理方面取得了一定的成就，并研究出处理各种有害物质的方法。同时，生产的大量产品还有利于环境的发展，从而提高了生产量。就生态环境友好产品而言，作为一种新型产品，在化学工程的所有阶段，可以避免有害物质的产生，减少对环境的污染。因此，使用对生态环境有益的物质不仅可以保护环境，还可以提高产品的开发速度，避免环境污染，对于化学工程来说，具有非常重要的作用。以汽油的后处理为例，在使用汽车时，会排放大量的废气，有害物质很多，容易污染环境，从而导致出现雾霾天气。目前，随着我国经济的快速发展，人民生活水平得到了提升，私家车增长速度持续不断上升，因此，解决汽车尾气排放的问题迫在眉睫。解决这个问题，最直接的方式就是研制出一种新型的生态汽油，使用这种汽油可以有效地防止由于在空气中排空车辆而造成的污染。另外，针对塑料袋乱扔的的情况，可以研究新型的技术使土地可以将其转换成有机物，实现回收再利用。因此，这些都需要相关的研发人员不断地研究开发，从而实现环境的保护[5]。