环保化工技术在化学工程工艺中的应用

摘要：在现代化发展过程中，我国经济增速越来越快，化工行业的发展态势也较为良好。但在此过程中，化工污染也成为较为严重的环境问题，给人们的生活带来不利影响。因此，就需要采用环保化工技术，有效减少污染，实现经济效益和环境效益的有效结合。基于此，本文对环保化工技术的内涵和必要性进行简要阐述，从环保原料、催化剂、高反应速率几方面明确要点，并分析具体应用，以期为该领域的后续研究提供参考。

关键词：环保化工技术  化学工程  工艺  应用

Application of Environmental Protection Chemical Technology in Chemical Engineering Process

YAO Kai

（Cangzhou Jihuan Veolia Environmental Service Co.， Ltd.， Huanghua， Hebei Province， 061100 China）

Abstract： In the process of modernization， my country's economy is growing faster and faster， and the development trend of the chemical industry is also relatively good. But in this process， chemical pollution has also become a more serious environmental problem， which has an adverse impact on people's lives. Therefore， it is necessary to adopt environmentally friendly chemical technology to effectively reduce pollution and achieve an effective combination of economic and environmental benefits. Based on this， this article briefly explains the connotation and necessity of environmentally friendly chemical technology， clarifies the main points from environmentally friendly raw materials， catalysts， and high reaction rates， and analyzes specific applications， hoping to provide references for subsequent research in this field.

Key Words： Environmental protection chemical technology; Chemical engineering; Process; Application

在化工行业中，往往会涉及危险化学品的使用，此类化学品的污染性、毒害性较强，如果没有对其进行合理处理的话就会带来严重的污染问题。在传统化工技术的使用过程中，往往难以实现环保降耗的效果，这与可持续发展理念严重背离。在这样的情况下，就需要充分发挥环保化工技术的作用，该技术能够有效实现较好的节能降耗效果，环保性较强，减少生产带来的污染，促进化工行业的绿色发展。因此，本文的研究具有一定的现实意义。

1. 环保化工技术的概述

1.1 内涵

环保化工技术是在新时代发展过程中，可持续发展理念和绿色发展理念共同指导下发展起来的新技术。其指的是对现有技术和原理进行优化和改进，通过采取合理措施对所用原料、溶剂和废物等进行处理，进而减少对环境的污染，充分满足环保、节能灯理念的要求。随着环保化工技术的不断进步，已经能够实现从源头上减少化学反应和化学污染物的产生。将一些无毒的原料和催化剂用于化工生产和加工过程中，能够大大减少污染物的产生，提高反应速率的同时达到无污染的目的。

1.2 必要性

一方面，近年来，人们的生活质量得到有效改善，开始更加注重环境资源保护等方面的内容，此方面的问题也已经成为各行各业的关注焦点。化工行业本身具有一定的特殊性，跨越冶金、合成纤维、医药等多个领域，然而其虽然能够满足生活和生产的需要，但所使用的材料和技术等具有一定的毒性，会对自然和人体健康产生负面影响，不利于化工行业的可持续发展。因此，就需要充分发挥环保化工技术的作用，该技术的应用不仅可以缓解资源环境问题，还为化工行业的发展提供新的发展方向。该技术能够从源头入手，通过使用环保性材料、技术等来合理把控污染问题，做到有效预防，如可以在生产之后，对相关有害废物废渣进行收集，对其进行无污染处理后再进行排放，有效减少对环境带来的不利影响。另一方面，在化工生产的过程中，由于技术原因，过去排放的废水和废物都没有得到有效处理，其中仍然包含有毒物质，不仅污染周边河流、土壤和空气，还会给人体健康带来一定的危害。除此之外，在传统化工生产技术之下，对原材料的需求量多，但利用率较低，导致大部分原材料都被浪费，化工资源的稀缺性不利于行业的可持续发展。因此，在化学工艺工程中使用环保化工技术具有非常重要的意义。

2. 环保化工技術的应用要点

2.1 使用环保型原料

环保化工技术的最大特点就是环保，其主要表现就是对生产原料的选择以环保型为主。化学生产原料是经过一定的程序，在化学方法催发下形成的材料，在化工生产过程中不可或缺。换而言之，化学生产原料是否具备环保性在一定程度上影响着技术的应用效果。在这样的情况下，就需要在保证化工生产效果不受影响的情况下，尽量选择纯天然、无污染、毒性小的原材料，尽量减少生产带来的不利影响。

2.2 合理选择催化剂

在化工生产的过程中，往往会为了提高化学反应效率而使用催化剂。在此过程中，需要对催化剂进行合理使用，不仅要保障反应效果，还需要减少催化剂带来的污染性，同时也能够在一定程度上减少所需成本，提高整体的生产效益。与此同时，催化剂的选择需要取决于目标产物等情况，确保不影响正常生产。

2.3 确保高反应速率

在化学工艺工程中，部分化学反应对于温度有严格要求，需要配备相应的温度装置作为保障。如在需要高温环境时，可以安装加热装置，而如果进行单线供热不仅会导致热量的浪费，还会因为需要向大量设备供热而降低生产效率。因此，在生产过程中，需要以环保节能作为重要理念，优化温度装置的使用，节能的同时促进生产效率的提高。

3. 环保化工技术的具体应用

3.1 应用清洁技术

清洁技术是环保化工技术中的重要组成之一，主要应用于造纸、污水处理等方面，通过采取相应措施对生产过程中的废渣、废物进行处理，有效减少对环境的污染，提高保护环境的效果。该技术用于化工生产中，能够将废物进行转化处理，对其进行二次利用，溶解有毒物质，减少对环境的威胁，达到节能环保的目的，整体处理效果较为明显[1]。例如，在造纸过程中，往往会对木材进行大量的应用。而将木素降解菌用于加工纤维原料工作中，能够有效减少传统化学制浆法带来的污染，也能够减少对原材料的使用。与此同时，还可以将纤维素酶用于脱墨和改性过程中，或将木素酶用于漂泊工艺，都能够呈现出较好的环保效果。除此之外，在造纸过程中，往往难以有效降解高分子材料，带来相应的环境问题。为解决此问题，可从以下两方面入手。一是在合成和制备材料的过程中，在分子链中引入敏感基团，如光热、生物酶等，从源头上破坏高分子结构，避免污染。二是利用聚合物解聚降解的方法，对废物中仍有价值的化学物质进行回收处理，或使用零污染物理处理方法改进高分子材料的相容性和流变性，以对其进行重复使用[2-3]。不仅能够减少污染，还能够提升材料的利用率，达到节能降耗的效果。

3.2 应用生物技术

在现代化发展过程中，我国科学技术水平正在不断提高，生物技术面临广阔的发展前景，整体应用效果加好。在医药、工业、农业等诸多领域应用生物技术能够充分发挥自身作用，不断优化化工产业结构，将经济效益和环境效益结合起来，促进社会的发展。生物技术的应用范围较为广泛，除了基本行业以外，也能够应用在基因工程、细胞工程和酶工程等特殊工程之中，有效凸显出绿色环保的特点。例如，在生物学研究当中，细胞与酶的反应是重要的研究课题。为了提高二者的反应速度，就需要根据实际需要，选择合适的催化剂添加在其中，使其能够反应更完全。在此过程中，还可以对丙烯酸胺加以应用，一方面可以实现节能，不会产生过多的废弃物，另一方面也可以将生物技术与化学技术相结合，发挥二者的优势，提高整体的生产效果。除此之外，膜化学技术也较为常用，将其应用在处理大气污染、水污染的过程中，能够将污染分子进行剥离，净化空气和水质，提高生态环境的治理效果。

3.3 应用催化技术

催化技术是化工技术的重要组成部分，大多数化工企业都会对催化技术加以应用，通过强化催化反应来以提高生产效率，加大产品生产的规模。在传统的化工制造过程中，部分化工企业会为了降低成本支出、获取更高的经济效益而选择性能一般、污染性高但价格低廉的催化剂，此类催化剂难以充分发挥自身作用，无法有效提高化学产品的质量，会浪费大量的原材料，同时也会带来的一定的污染[4]。而在环保化工技术之下的催化技术与之不同，尽管此技术的成本相对来说会稍高，但是整体应用的效果非常好，性价比较高，能够大大提高催化剂的利用率，有效减少化学污染。随着社会的不断发展，化工企业的研究也在不断加快，催化技术也焕发出新的生机。就目前情况而言，我国多数采用固体催化剂，可有效替代液体催化剂，减少污染，提高利用率，实现经济效益和环保效益的有效统一。

3.4 应用环保产品

随着我国经济水平的不断提高，发展过程中的环境问题也逐渐暴露出来，人们开始认识到环境保护的重要性，环保工作成为社会重点关注的内容。如果能做出更环保、更环保的产品，那么对于整个行业和社会来说都具有非常重要的意义，能够促进社会的和谐发展。从现实生活的角度上进行考虑，污染问题围绕着生活的方方面面，并对人们的正常生活和身体健康产生较大的负面影响[5]。在此过程中，如果能够根据实际污染情况生产出环保性能优良的产品，就能够通过对这些产品的应用减少污染情况，长此以往就能够恢复原有的生态效益。例如，经济活动的日益频繁使得汽车的应用也逐渐增加，每天汽车尾气的排放量巨大，给空气环境带来较大的污染。在此方面，就可以充分发挥环保化工技术的作用，针对汽车尾气因子进行分析，尽可能减少其带来的污染。此前，塑料产品是我国常用的产品之一，塑料袋、塑料餐具等在人们的日常生活中占据重要位置。然而，塑料制品不可降解，需要耗费百年才能够消耗殆尽，随意丢弃的制品给生态环境带来严重威胁。在此方面，环保化工技术充分发挥自身的作用，目前已经生产出可降解的塑料制品，即使被丢弃，也能够在短时间降解，不会对生态环境造成更多的危害。

3.5 优化化学工艺

化工企业在不断发展中，一般都依靠单一装置为整个生产过程提供足够的能源，部分生产反应环节对于温度的要求较为严格，通常需要在高温或高压条件下进行。而在满足设备、反应过程等诸多要求时，就会导致热能的流失和浪费，能源的利用率难以得到有效提高。为此，化工企业需要不断优化化学工艺，深入研究多种化学反应的能源需求，对其能源配比进行合理规划，在此基础上有效控制能源的使用，提高利用率。例如，将定频技术替换为变频技术，通过使用变频电机来为公司和关联企业持续供电。如果在此过程中出现问题，就可以对频率进行有效调节，减少能源损失。除此之外，由于技术或经济成本等方面的原因，大多数化工企业的化学反应并不完善，只能够发挥出部分效果。在化工生产的整个过程中，残留的废水固体或颗粒会随着反应时间的推移逐渐增加和积累。在这样的情况下，化工企业就可以对其进行收集和处理，尽可能发挥此类物质的剩余价值，实现二次利用。对于具有较高价值的中间产物，不仅可以将其重新纳入化学反应链，还可以出售给其他需求量大的单位，以提高资源本身的回收利用率[6]。

4结语

通过本文的分析和研究可以得知，传统化工技术难以实现环保降耗的效果，需要充分发挥环保化工技术的作用，减少生产带来的污染，促进化工行业的绿色发展。基于此，本文提出几点应用建议：应用清洁技术、应用生物技术、应用催化技术、应用环保产品和优化化学工艺，对于提高环保化工技术的效果、促进化学工程工艺的发展具有重要意义。

参考文献

[1]孙海涛.化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].化工管理，2021（32）：159-160.

[2]陈惠华.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].当代化工研究，2021（20）：144-145.

[3]王江，郭鑫彬.企业战略性知识轮廓：化工专利数据挖掘与分析[J].情報杂志，2021，40（8）：53-61.

[4]郝鑫，窦祎凝，郝希东.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].化纤与纺织技术，2021，50（3）：52-53.

[5]吴爱菊，戴朝霞.化学工程工艺中的绿色化工技术探究[J].生物化工，2019，5（6）：110-112.

[6]刘朝金.试论绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].云南化工，2019，46（3）：192-193，196.

作者简介：姚凯（1993—），男，大专，助理工程师，研究方向为环保工程。