绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用

□周慧娟

一、绿色化工技术和化学工程与工艺相关含义简析

(一)绿色化工技术相关含义简析。绿色化工技术主要指的是通过科学且有效的方法开发应用新技术，对当前现有的化学工程与工艺技术进行完善、改进与创新，减少化学工业过程中所产生的废弃物，防止自然环境被破坏。绿色化工技术主要是从化学原料与工业生产过程中所产生的废弃物入手，通过新技术的开发与应用，来有效提高资源的回收与利用，最大程度地减少资源的浪费以及废弃物的排放，这对于生态环境的发展具有重要的价值意义。

(二)化学工程与工艺相关含义简析。化学工程与工艺主要指的是在一个完整的工程化学流程中，不仅要以理论为支撑，遵循相关的化学原理，更要彰显独特的工业特色，促进理论原理与化学工业之间的有效结合。化学工程与工艺所包含的内容较为广泛，有能源与材料的生产、和冶炼等，其在汽车、煤转化、冶金、能源、医药、环保等领域有着非常广泛的应用。对于当前化学工程与工艺来说，如何能够在化学工程与工艺原理的核心基础上将环保理论渗透其中，并使其成为促进社会发展的助推力，是现阶段化学工程与工艺所面临的一项巨大挑战。随着我国社会经济的飞速发展，人们的生活水平逐渐提高，更加关注健康的居家理念，而环保与安全则成为人们较为普遍的诉求。环保问题可以说是人们日常所关注的一项重点问题。化学工程与工艺具有较为广泛的应用范围，倘若能够将其与绿色化工技术相结合，那么在绿色环保理念引领下的化学工程与工艺必然会产生不可估量的价值。

二、绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用价值

在过去，很多企业以牺牲人类赖以生存的大自然环境为代价追求经济效益。但很明显，这种落后的经济发展模式与可持续发展观念背道而驰。“既要金山银山，又要绿水青山”的经济发展理念成为新时代背景下各大企业应该追求的目标。绿色化工技术作为一种改良化学技术，通过对化学理论的使用与工程技术运用减少化工原料与溶剂等污染环境的物质，从而达到零排放的目的，降低对人和环境的危害，构建良好的生态环境。因此，可以说，绿色化工技术的产生和发展不仅是我国化学工程与工艺领域的重大突破，更是全人类的福音。与过去不同，在现代化学工程与工艺生产领域，公众都要求企业能够对新型绿色环保观念进行创新和应用，从而使我们在推动现代化学工程项目飞速发展的同时承担起相应的社会责任。绿色化工技术在化学工程与工艺中具有一定的应用价值，主要体现在以下几个方面。

(一)降低毒害产物的产生。绿色化工技术的特点、优势以及核心就是“绿色”，这种技术是对现有化学工程技术的改进和创新。比如可以通过改进某个化学方程式来减少乃至消除那些会产生毒害性产物的过程，从而减少化学工业生产废弃物的产生，减少污染物的排放量，降低因化学工艺生产而对自然环境产生的负面影响。化学工程与工艺离不开各种化学反应，而在产品生产过程中，实际发生的化学反应非常多，但并不是所有的化学反应都会产生有毒有害的产物。如果能够利用好绿色化工技术，那么不仅可以降低对环境的污染，而且还可以降低企业生产成本。无论是哪个企业，其在发展过程中都必须要积极主动地承担社会责任和义务。谈及化工企业，人们首先想到的就是其对环境带来的负面影响。但绿色化工技术的产生能够使群众改变对化工企业的看法。在石油化工领域，经常会采用烃类选择性氧化物，但因为这种烃类选择性氧化物化学反应很容易产生氧化，所以其化学反应产物往往会对环境造成污染。所以，这就要求化工企业要深化化学反应选择性，利用绿色化工技术有效预防出现损害生成物的反应，这样才能使化学工业进行绿色生产，大大降低对环境污染的危害。

(二)优化了化学原料选择环节。就像是治理环境污染问题一样，除了应该采取行之有效的措施去降低污染产物对人们带来的危害以外，更重要的是从源头治理污染，这样才能从根本上解决问题。绿色化工技术能够帮助化工企业优化化学原料选择环节，从而使源头治理污染问题成为可能。很明显，如果化工企业不能从化学反应本身特点以及化工污染源头治理污染，那么就只能处于一个被动的位置，所以即使投入了大量的人力和物力，最终也不能取得理想的效果。对于很多人而言，像玉米杆、小麦杆等植物都是非常好的化工原料，而且我国每年都要生产出大量的农作物，所以选择将这些农作物当成是化工原料不仅可以做到废物利用，而且反应产物也不会对环境造成污染。选择无毒无害的化学原料是降低对环境污染的基本要求。在可持续发展理念的要求下，化学工程与工艺要朝着绿色、环保、经济、安全的方向发展，而不能再像过去那样以牺牲环境为代价来追求经济效益。

(三)降低化工企业生产成本。为了积极响应国家生态文明建设以及可持续发展的号召，很多化工企业逐渐转变了发展观念，在绿色化工技术创新研发工作中投入了越来越多的资源，不仅表现出企业对保护自然环境的决心和信心，更是为提高化学工程与工艺生产效率奠定了坚实的基础。与此同时，绿色化工技术还明显提高了对化学反应原料的利用率，带动了中国化学工程与工艺不断朝着现代化、绿色生态化的方向健康发展。众所周知，我国正处于经济转型升级的关键阶段，由于化工属于重污染、高投资的重工业领域，所以更是经济转型升级的重点和难点。在转型升级过程中，有很多化工企业面临破产、倒闭，但也有很多化工企业成功的转型升级，并迎来了一个非常难得的发展机遇。绿色化工技术是化工企业成功转型升级的“法宝”，因为将这种技术应用到化学工程与工艺环节，不仅大大降低了企业环保压力，同时还降低了企业生产成本，从而使企业发展竞争力明显提升。

三、绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用策略

保护人类赖以生存的自然环境是每个人的责任和义务。科学技术是第一生产力，作为新时代背景下的我们，不仅要培养保护自然环境的意识和观念，更要学会利用科学技术来改变生产方式，减轻环保压力。绿色化工技术融入了可持续发展观念，并体现出科技的力量，所以这就意味着如果能够将绿色化工技术应用到化学工程与工艺中，那么就可以为化工企业经济转型升级提供坚实的保障。当然，考虑到化工企业主要以盈利为目的，所以这些企业之间可以加强交流与合作，通过大家共同的努力研发绿色化工技术，实现“共赢”的目标。只有从根本上解决环境污染问题，化学工程与工艺才能打破发展瓶颈，为人类创造更多的价值。

(一)清洁生产技术在化学工程与工艺中的应用。清洁生产技术属于绿色化工技术的一种，因为所谓的清洁生产技术就是在生产过程中不产生有毒有害的废弃物。清洁生产技术所包含的技术种类比较多，包括有辐射热加工技术、绿色催化技术等。从某种程度上来讲，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的绿色能源，从家庭用的太阳能热水器，一直到太阳能发电装置，都彰显出人类利用辐射热加工技术的成熟。当然，考虑到利用太阳能进行辐射热加工的局限性，这种技术还存在很大的优化空间。我国地大物博，但由于人口众多，所以很多资源人均量还没有达到世界平均水平。我国淡水资源日益紧缺，所以很多科学家把目光转移到海水上。化学工程与工艺过程中往往用到大量的水资源，但如果不将海水过滤而直接用到化学工程与工艺生产过程中，那么就很容易腐蚀管道、设备等，不仅使其使用寿命大大降低，而且还可能带来一系列的安全隐患。在这种情况下，如果能够利用盐水分离技术来获得合格的淡水资源，那么就可以很好地解决淡水资源紧缺的问题。在这个过程中，最主要的绿色化工技术就是海水淡化技术。这种技术在使用过程中不仅没有产生有毒有害的物质，而且也不会破坏生态结构，甚至还因为产生了氢氧化镁而给企业创造出附加值产品。

(二)生物技术在化学工程与工艺中的应用。很多化学工程与工艺过程中都需要催化剂，而有的催化剂属于有毒有害的物质，虽然从理论上来讲，化学反应并不会消耗催化剂，但在实际生产过程中这些有毒有害的催化剂必然会对环境造成污染，甚至很多工人由于长期接触这些物质而产生各种各样的慢性疾病。随着生物酶技术的飞速发展，利用生物酶来替代那些有毒有害的化学反应催化剂也成为绿色化工技术在化学工程与工艺中有效应用的重要体现。例如，很多企业已经用生物酶来替代化学反应中经常用到的丙烯腈，从而在提高丙烯酰胺物质纯净度的同时，还降低了生产成本。小麦秆是一种非常常见的农业生产废弃物，但利用这些废弃物生产乳酸的绿色化工技术已经成熟，这不仅为解决这些农业生产废弃物降解周期长、被农民随意焚烧的而污染环境的问题，而且还做到了废物利用，与绿色可持续发展理念不谋而合。不仅如此，利用农业生产中的植物纤维资源，比如红薯瓤、玉米秆等废弃物进行生物发酵来生产化学乙醇、工业丙醇等同样也是绿色化工技术在化学工程与工艺中有效应用的典范。当然，这些案例并不是为了说明绿色化工技术只能应用到微生物发酵过程中，而是可以利用各种自然生物资源来完成绿色污染的化工生产。因此，大力发展绿色化工技术不仅是促进化学工程与工艺健康发展的基本要求，同时也是减轻环保压力的必然选择。