如何运用绿色化工技术推动化学工程与工艺节能发展

李中南

关键词：绿色化工技术;化学工程;工艺节能

绿色化学从20世纪90年代开始在全球兴起，它顺应了保护环境、节约资源的理念，能够使快速发展的工业化社会基于环境污染等问题，做到节约资源、探索绿色创新的可能性，从而使得化学工业生产能够朝着可持续方展方向推进，解决能源危机问题，避免化学工艺污染等情况的出现。

一、研究绿色化学对化学工业节能的促进作用

传统的化工行业普遍存在着污染程度高、能源消耗大的特点。高排放的现状，导致化学工业生产给周围环境带来的负担过重。而且相关工艺形式过于落后，难以达到高效生产的目的。随着绿色化学概念的兴起，迎合保护环境的原则，从而基于节约资源、降低能源消耗为目的，使得工程建设的成本有所降低。这对于推进化学工业的节能性以及可持续生产而言至关重要。

1.1促进发展理念的转变

传统的化工发展基于企业利润的最大化，无视资源过度利用的情况，也无视对环境的污染问题。随着社会资源问题日益严重，环境破坏也使得人类生存的家园受到了极大损害，绿色化学的理念运营而生。人们越来越意识到，在开展化学工业生产的过程中，坚持绿色节能的重要性。也通过将绿色化学的理念以相关工艺形式得到落实，从而尽可能的达到节能减排的目的。将重点放在化学工艺的改良上，通过对可再生资源的利用，合理的使用清洁能源，从而保护生态环境。立足于科学发展的观念，使得绿色化学工业的节能性得到凸显[1]。

1.2促进交叉学科的融合

以往绿色化工技术依赖于生物技术，随着时代的进步，人们意识到化工技术的更多可能性。除了生物学之外，还可以容纳其他学科的知识点，包括物理、化学等多个基础学科，从而创造出多种高新技术。使物理、化学、生物等多种学科得到交叉融合。比如，生物质通过物理转化形成固体成型燃料，通过化学转化可以制备燃料油，通过生物转化可以创造出甲烷气和乙醇等等化学商品。而且在开展化学工艺制造的过程中，可以加入生物酶，达到催化反应速率的目的，实现多个学科之间的交叉与互通，创造出化工工艺生产的超多可能性。

1.3促进清洁技术的研发

绿色化工技术拥有着节能、高效、清洁等等多种特性，在清洁技术研发的过程当中，通过缩短工艺流程，降低能源消耗，达到绿色、健康、无污染的目的。这些清洁能源很大程度的降低了后续的生产负荷，提高了目标产物的整体效益，降低后期废弃物的排放量，从而迎合保护环境、节约资源的原则，促进各种绿色产品的开发。也能够帮助人类的化工生产朝着保护生态环境以及促进社会和谐为目的，实现全面的推进[2]。

二、绿色工业的概念分析

绿色工业是指通过将化学的理论和生产的工艺相互结合，实现创造出健康、无毒无害的原料，从而促进绿色生产过程，达到创造清洁能源的目的。减少化工生产中的原材料以及其他产物对环境的破坏，也能够满足绿色化工的要求，避免将有害物质直接排放到周围的环境中。使得化学工艺生产的效率有所提升，真正达到资源化和无害化的状态。化学工业通过使用化工原料、溶剂、催化剂等等，按照专业的工艺流程和技术设备的应用，从而满足工艺生产的各项参数，最终实现绿色化学生产的目的。使得工程项目的开发和工艺创造的形式更具经济性、可靠性、适用性[3]。

2.1化工原料的无毒性

化工原料通过选择自然界当中的资源，可以避免对不可再生能源的利用，如石油、天然气等，从而使用一些具备生产潜质的生物质。如废旧塑料、农副产品等等。通过利用这些丰富的生物质能源，可以解决能源危机的问题。包括以稻草等生物质作为主要的能源，达到生产过程无毒无害的目的。在化工生产当中，有许多物质都有亲和性，这些化学溶剂不可避免的对周围环境造成了负面影响。多年来，化工生产的相关从业者以及专业的技术研究人员也一直在思考如何以水为介质实现工业化生产过程。从而使得化工生产的流程真正的达到清洁能源的利用以及无毒害排放的目的[4]。

2.2催化剂的选择，无害、可回收性

在化学工艺的生产创造当中，有许多化工反应需要借助催化剂，从而达到提升产量以及加速生产效率的目的。但是在选择催化剂时，要考虑到后续产品的回收性以及整个化工产品的寿命，从而基于各项标准，选择生态效益和节能效益最高的催化剂产品，完成化工生产的过程。

2.3化学工艺的高效性

化学工艺通过利用各种化学反应，将产品进行精制的过程，其工艺流程具备着专业性，而且操作流程的长短以及所用时间的长短，也会直接影响到最终生产的效益以及相关设备使用的费用。在生产的过程当中，还需要考虑到占地面积以及相关能量能否回收的问题。比如，在工艺流程当中所排放的废弃物中，有很大一部分气体属于二氧化碳和氢气，相关从业者应当要考虑二氧化碳等气体的排放对于周围环境的影响。二氧化碳除了是一种化工原料之外，它还可以通过膜分离法等等多种形式进行提纯，从而制备出甲醇等原料。达到充分利用能源的目的，避免对周围的环境造成负面影响。

三、绿色化工技术采用的措施

3.1工艺流程的设计

生产工艺流程的设计工作可以从思考原材料的预处理、加工、转化等等过程，实现所有单元的组合，使得整个工艺流程能够满足产品的质量需求，具备经济性的价值。从流程的规划设计等工作着手，注重成本的消耗问题，也使得工艺流程具备高度合理性。能够在短时间内利用专业设备达到较高的生产效率，生产还需要满足环保的需求，考虑操作单元当中一些副产物的回收问题。使得流程和操作的控制能够基于绿色产品的生产效率以及无毒害副产品的创造为目的，提高整体流程设计的专业性、环保性、绿色节能性。

3.2设备的引进

科技是第一生产力，引进先进的设备，比如对动设备当中压缩机、离心泵、风机等等传动设备的利用，对静设备当中换热器、塔器、反应釜等设备的利用，使得相关设备能够在短时间内达到较大的生产效益，并保持较高的生产水平。通过定期的养护，确保设备的生产能力满足化工生产和绿色节能的需求，从而促进绿色化工行业的发展[5]。

3.3合理的布局

随着市场竞争压力的增大，相关企业以及技术工作者更应当注重对设备的优化和场地的选择。工艺流程也应当从以往的流水线模式向操作单元和大规模定制的方向发展，从而降低生产创造的风险。尽可能的缩短输送管线，提升生产效率，使得化工生产的过程能够在合理布局的基础之上达到对于有毒、有腐蚀性等介质进行充分标识和妥善处理的目的。

结束语

综上所述，绿色化学理念更加注重的是工艺流程的优化，它以提升生产效率为目的，控制能源消耗以及资源破坏问题，尽可能的降低对周围环境的负面影响。通过控制尾气、避免废水直接排放等等，从而响应绿色化学的号召。

参考文献

[1] 贡长生. 绿色化学—我国化学工业可持续发展的必由之路[J]. 现代化工， 2002， 22（1）： 8-14.

[2] 包雷鸣. “强化技术革新，打造绿色化工”——废气､酸性废水､密封液系统技术改造[J]. 化学工程与装备， 2013（5）： 220-223.

[3] 宋晓岚， 詹益兴. 绿色化工技术与产品开发[M]. 北京： 化学工业出版社， 2005.

[4] 华柏寅. 绿色化工可持续发展探讨[J]. 化学工程与装备， 2010（6）： 153-154.

[5] 楊贺勤， 刘志成， 谢在库. 绿色化工技术研究新进展[J]. 化工进展， 2016， 35（6）： 1575-1586.