绿色化工技术在化学工程工艺中的作用研究

摘 要：本文围绕绿色化工技术的基本概括、绿色化工技术的开发、绿色化工技术在化学工程工艺中的作用三个方面展开讨论，对绿色化工技术在化学工程工艺中的运用进行了研究，同时提出了自己的一些建议，希望能够对今后我国化学工程工艺领域的绿色发展提供一些理论借鉴。

关键词：绿色化工技术;化学工程工艺;可持续发展

1 绿色化工技术的基本概括

所谓绿色化工技术，主要是指对现有的化工技术、化工方法进行有效改良，对化学原理进行有效利用并运用工程技术来最大程度降低化工生产中有害原材料、催化剂、溶剂、化学废物的产生，从而实现化工生产的零污染目标，使化工生产对人类生命健康以及自然生态环境的威胁降到最低，构建和谐、友好的自然生态环境。摒弃以往不科学的“资源--废物”排放流动模式，通过“资源--产品--再生资源”的全新循环模式进行替代。对绿色化工技术进行有效运用，在此基础上创新环保产品以及工艺，实现清洁生产，使三废排放量降低的目标进一步达成。绿色化工技术在化学工程工艺领域乃至各个领域中的应用都越来越广泛，而随着人们环保意识的不断上升，绿色化工技术的研究以及应用将会持续发展下去，成为人类确保经济发展与环境保护和谐共存的重要手段。

2 绿色化工技术的开发

2.1 绿色化工技术中无毒原材料的选择

在化工技術以及工艺的发展过程中，必须尽可能选择一些无毒无害的原材料、溶剂、催化剂作为化工生产的材料，在化工产品生产的过程中也应尽可能确保零污染以及零排放目标的达成，始终坚持清洁生产以及清洁加工的原则，使化学污染的问题得到全面预防和遏制，为生态环境贡献出一份力量。在这几年当中，有一些较普遍的无害化工原材料逐渐进入了人们的视野当中，并投入开发应用，其中最常见的有野生植物、农作物等。例如，对芦苇、树木等一些纯天然的野生植物纤维和稻草、麦秆以及蔗渣等农副产品的废弃物进行进一步加工处理而提炼成为糠醛、醇、酮、酸等化工领域的常见原材料。除此之外，还可以对生物气体进行利用，生产出氢气，这些都是绿色化工技术中有关原材料选择的典型案例。在绿色化工技术原材料选择方面，应该尽可能使用自然界中一些无毒无害的物质来替代原有的有毒物质，从而实现绿色化工生产目的，因此原材料的选择是绿色化工技术在化学工程工艺应用中的基础步骤，必须认真做好。

2.2 绿色化工技术中无毒催化剂的选择

仅仅通过无毒原材料的控制是无法实现绿色化工生产的，除了控制好作为源头的原材料，催化剂的选择也是十分关键的步骤。在绝大多数的化工生产当中，都必须使用催化剂来加快反应速度，可以说催化剂是化工生产过程中的必需材料，且使用量较大，倘若能从催化剂入手改进化学工程技术，实现绿色化工生产，那将会实现更好的效果。但是在绿色化工技术的实际开发过程当中，烷基化固相催化剂是一种无毒无害的催化剂，无论是在国内领域还是在国外领域，它都始终作为研究重点。我国南京大学徐国际通过对环境友好性绿色化合成过程的利用，将烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂，在没有使用溶剂的情况下，直接对1，3一二羰基化合物进行烷基化反应，通过这种方法进行操作具有十分简单的步骤，此外最大的优势在于可确保催化体系的循环运用，实验证明，该循环体系在达到四次循环后，其收率始终可以达到百84%以上。

3 绿色化工技术在化学工程工艺中的作用

3.1 清洁生产技术在化学工程工艺中的运用

所谓清洁生产技术，具体所指的就是一种不存在任何毒害和污染，且能够达到零废物排放标准的绿色化工技术，目前行业中使用较广泛且较普遍的清洁生产技术有三种，分别为辐射热加工技术，绿色催化技术，临界流体技术。这三种技术在很多行业都得到了较好的应用，其中，冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化对这些技术的运用也是十分熟练的。除此之外，还有一些技术也是通过清洁生产技术来实现，其中最为典型的是脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳 能等自然能发电技术等，这些技术都或多或少地对清洁生产理念进行了涵盖。例如，对海水淡化技术进行运用，对于我国当前淡水匮乏问题具有很好的改善作用，在淡水淡化技术当中，有效运用了化学方法实现了盐和海水的分离，此外在海水淡化的整个处理过程当中不会排放出任何危害环境的有毒有害物质，具有十分高的环保等级，因此不会对生态环境带来任何影响，是值得推广的运用的。另外，在对海水进行淡化预处理时会产生一种叫做氢氧化镁的物质，这种物质可以作为有效的情节化工产品进行使用，具有成本低的优势，且工艺不繁琐，也不会出现二次污染，因此氢氧化镁的发展前景是十分乐观的，可以在不同领域中得到推广。

3.2 生物技术在化学工程工艺中的运用

所谓生物技术，该领域所涵盖的技术种类是相当广泛的，不仅包括了细胞、基因技术，同时也包含了微生物以及酶技术，它的运用主要体现在两个方面，分别是化学仿生学领域以及生物化工领域。生物酶是一种催化剂，它可以在生物体内产生催化作用，且具有效率高、转移性好的重要优势，能够运用在不同种类的生物化工合成过程当中，效果非常好。除此之外，在该领域当中，还有一些运用较多且效果较好的生物技术，其中化学仿生学中的膜化学技术就是如此。近几年，一些新的技术也在逐渐被发现，将生物技术运用在绿色化工技术当中，还可以通过再生资源来实现化学品的合成。最早时期，化学品是通过动物体内的有机化合物原理合成的，随着技术的不断发展，人们开始通过石油以及煤炭作为替代来进行化工生产，使其成为化工生产的重要原材料。例如，在绿色化学工程与工艺当中，通常会使用自然界当中存在的酶来取代丙烯腈催化合成丙烯酰胺，通过这种方式来制作丙烯酰胺是一种非常好的方式，不仅可以有效降低能源消耗，更重要的是可以在真正意义上实现污染物的零产生和零排放，具有非常高的环保性。通过上面的介绍我们可以很容易发现，工业酶的使用不再是主流，对大自然中自然存在的酶进行开发利用，将其替代工业没以及其他常用的化学催化剂，是绿色化工技术在化学工程工艺中运用的一大有效突破。

3.3 生产环境友好型产品在化学工程工艺中的运用

这里所说的生产环境友好型产品，对于大家来说应该是不太陌生的，顾名思义，环境友好型产品具体是指在产品整个生命周期内污染性较低的产品，对环境较为友好的产品，同时也可以将其称为环境无公害产品以及环境低公害产品。它所涵盖的种类十分广泛，包含毒性较低的涂料、节水设备、节能设备、生态纺织物、污染性较低的建筑装饰材料、能够降解的塑料包装材料、污染物排放量较低的汽车、污染物排放量较低的摩托车、绿色有机食品等。在上述任何领域的产品生产的过程中，都需要运用到绿色化工技术，对绿色化工技术进行有效运用，不仅能够提高生产效率，还可以降低原材料和能源的消耗，降低生产成本，节约资源，更重要的是可以降低污染物的产生，从真正意义上实现绿色化工生产。

4 结束语

综上所述，传统的化工行业是人类物质丰富的基础，它为人们的生活增添的不少色彩，然而化工产品生产过程中所产生的有毒有害物质也是不可小视的，使人们赖以生存的家园被破坏的速度逐渐加快。当前，对着人们生活水平的提升以及环保意识的改变，我国对于绿色化工的推行力度逐渐加大，并将其纳入了我国实现持续稳定发展的重要国策当中，由此可见绿色化工技术在整个化工领域以及环保领域当中所扮演的角色有多么重要。对绿色化工技术进行开发和应用，能够使化工产品生产加工过程中对社会以及环境造成度量影响降到最低，从而使绿色环保的理念得到真正的推行，并实现绿色化工的最终目的。总而言之，绿色化工技术在化学工程工艺中的应用，是将来我国化工生产领域中的重要课题。

参考文献：

[1]文应来.绿色化学工业技术在化学工程与工艺中的应用[J].化工设计通讯，2020，46（08）：122-123.

[2]姚崇.探索绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].化工管理，2020（23）：173-174.

作者简介：

刘克强（1981- ），男，汉族，山东青岛人，本科，中级工程师，研究方向：化工工艺。