綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用于化學(xué)工程的要點(diǎn)探討

孫守龍

（臨沂遠(yuǎn)卓安全技術(shù)有限公司，山東 臨沂 276034）

在某種意義上說，節(jié)能環(huán)保，促進(jìn)資源合理利用，可以更好的保護(hù)環(huán)境，緩解人與自然的矛盾，對人類的生存發(fā)展有著重要意義。雖然綠色化學(xué)工程的生產(chǎn)無公害是一種理想化的設(shè)想，但是其對減少化學(xué)工程工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量有很大成效，因而將綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用于化學(xué)工程符合新世紀(jì)綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的國家政策?，F(xiàn)就綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用于化學(xué)工程的要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用于化學(xué)工程開發(fā)的意義

與綠色化學(xué)工程工藝相比較傳統(tǒng)的化學(xué)工程所使用的工藝在對有害物質(zhì)的處理上具有明顯的滯后性，往往在選擇在污染物產(chǎn)生后再想辦法進(jìn)行收集凈化，這種方法給有害物質(zhì)發(fā)生進(jìn)一步化學(xué)反應(yīng)提供了條件，增加了污染物產(chǎn)生的數(shù)量，而且污染物的再收集和凈化使其成本相應(yīng)的有所增加。例如，就煙氣除塵而言，對于傳統(tǒng)的煙氣除塵方法，其進(jìn)行的空氣凈化并不能將污染物直接轉(zhuǎn)化為廢水廢渣，而是需要進(jìn)一步采取另外的處理方法進(jìn)行處理，步驟的繁雜無疑會造成成本的相應(yīng)提高。而綠色化學(xué)工程工藝的應(yīng)用主張的是在直接過程中將清潔工作完成，這樣便可以預(yù)防有害物的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)，對源頭上的化學(xué)物質(zhì)污染進(jìn)行治理，這相比較傳統(tǒng)的化學(xué)工程更加清潔高效[1]。

2 綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用于化學(xué)工程的技術(shù)要點(diǎn)

第一，綠色化學(xué)原料的使用。在傳統(tǒng)的化學(xué)工程中運(yùn)用綠色化學(xué)工程的主要是為了減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。因此化學(xué)原料的選用是很有必要的。在傳統(tǒng)認(rèn)識上，提到化工原料我們想到的大多都是化學(xué)合成物，而這些化學(xué)合成物往往是有一定的毒性的，其使用過程中也會產(chǎn)生許多污染。隨著化學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了很多天然農(nóng)作物和天然植物可以作為化工原料來代替原有的有毒有害合成物。這樣可以從根源上對環(huán)境污染問題進(jìn)行緩解。例如，秸稈使用便是其中的主要代表。將農(nóng)作物秸稈制成地膜，利用于土地之中，相比于聚乙烯材料的薄膜，可以減少對土地的化學(xué)污染，因?yàn)槠浣到庵?，還可以直接作為土壤的養(yǎng)料，因此可以達(dá)到一舉多得的效果。在建筑業(yè)中，還可以利用農(nóng)作物秸稈制成隔板、輕體板等。利用化學(xué)技術(shù)可將秸稈制成化學(xué)中的乙醇，代替化石燃料燃燒，解決一定的能源問題。這些綠色化工原料的應(yīng)用，從源頭上減少了化學(xué)污染。

第二，綠色化學(xué)催化劑的使用。提到化學(xué)工程工藝我們不可避免的會想到催化劑。催化劑因其特性，成為化學(xué)工程工藝中不可缺少的材料，一方面其可以加快化學(xué)反應(yīng)速度，另一方面其可以改變化學(xué)反應(yīng)的歷程，進(jìn)而控制最后的生成物。傳統(tǒng)的化學(xué)工程工藝催化劑的選用往往是只考慮工藝效率和成本，對于環(huán)境因素的考慮少之又少。在實(shí)行綠色化學(xué)工程中我們應(yīng)該選用對環(huán)境影響小的綠色催化劑，以求達(dá)到控制污染的目的。一方面催化劑的本身必須要是無毒的，環(huán)保的，綠色的。另一方面，在化學(xué)歷程改變后得到的產(chǎn)物也應(yīng)該是是無污染的。綠色化學(xué)催化劑不僅要考慮到工藝效率成本還應(yīng)考慮減少污染。例如，生物催化劑的發(fā)現(xiàn)，其具有催化效率高、轉(zhuǎn)移性強(qiáng)和污染少的優(yōu)點(diǎn)。酶作催化劑與一般的催化劑相比具有無污染，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物優(yōu)良的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于丙烯酰胺的制作中，相對于傳統(tǒng)的丙烯腈，使用酶催化使能耗大幅度減少，而且沒有有害副產(chǎn)物產(chǎn)生。

第三，綠色化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的使用。在化學(xué)工程生產(chǎn)過程中保障不排放任何對環(huán)境有害的廢水，廢氣，固體廢棄物等這就是所謂的清潔的生產(chǎn)技術(shù)。通過綠色化學(xué)技術(shù)可以減少排放廢棄物，同時(shí)可以大大減少環(huán)境污染。這些技術(shù)的運(yùn)用使化學(xué)生產(chǎn)的環(huán)境成本減少。比如，生活中的脫硫脫硝技術(shù)對化石燃料的有害物質(zhì)進(jìn)行分離，減少有害氣體的產(chǎn)生。針對淡水資源缺乏而產(chǎn)生的海水淡化技術(shù)，其方法是對海水進(jìn)行鹽水分離，該項(xiàng)技術(shù)的過程中不僅沒有污染物廢棄物的產(chǎn)生而且產(chǎn)生的氫氧化鎂又是一種清潔化工產(chǎn)品，因此該技術(shù)就是一個(gè)典型的綠色化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣，如城市垃圾的無害化處理、生活垃圾的沼氣化處理、太陽能風(fēng)能發(fā)電、輻射加工術(shù)、基因工程等都是綠色化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的使用。

3 綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用于化學(xué)工程

第一，供熱系統(tǒng)的改進(jìn)。傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)主要是采用單線供熱，這樣不僅會造成資源浪費(fèi)，還提高了成本。用綠色化學(xué)工程工藝的理論以對其進(jìn)行改進(jìn)，采用聯(lián)合形式的供熱系統(tǒng)來為生產(chǎn)提供熱量，這樣可以更好的滿足不同層次之間的熱量需求，有效避免了單線供熱時(shí)的設(shè)備間供熱需求不一致的現(xiàn)象，減少資源浪費(fèi)，達(dá)到能源的充分合理利用。

第二，生物技術(shù)的應(yīng)用。隨著綠色環(huán)保理念的深入發(fā)展，生物技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用越來越廣泛，其在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是生物酶作為催化劑上。在化學(xué)工程合成反應(yīng)過程中，生物酶作為一種高效專一的催化劑可以極大地減少化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間，并且不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)。例如，可以利用生物酶進(jìn)行丙烯酰胺的合成，可以極大程度是減少能源的消耗，同時(shí)還不會對環(huán)境造成污染。另一方面，生物技術(shù)應(yīng)用在化學(xué)工程工藝中，采用生物技術(shù)，使可再生資源合成化學(xué)品。如膜化學(xué)技術(shù)，成為當(dāng)代新型高效分離技術(shù)，因其環(huán)保綠色在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[2]。

第三，環(huán)境友好產(chǎn)品?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，社會環(huán)境污染問題日益加重，環(huán)境問題迫切需要解決，環(huán)境友好型社會的建立迫在眉睫。隨著汽車數(shù)量的增加，汽油的燃燒也隨之增多，產(chǎn)生的有害物質(zhì)嚴(yán)重影響了我們大氣環(huán)境，加重了霧霾的產(chǎn)生。生活中氟利昂的大量使用，造成了臭氧層的破壞，還有塑料袋的大量使用，在給我們帶來方便的同時(shí)也存在著難以降解的問題，這些問題都是環(huán)境污染的誘因，因而環(huán)境友好型產(chǎn)品的生產(chǎn)很有必要，運(yùn)用綠色化學(xué)工程工藝生產(chǎn)出的環(huán)境友好型產(chǎn)品，其生命的全過程都不會給環(huán)境造成污染，人們也把它們叫作低公害產(chǎn)品。其中包括低毒涂料、無害建材、清潔汽油等。這些產(chǎn)品可以很大程度上緩解了我國的環(huán)境問題，成為我國的新的經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)業(yè)。

綜上所述，隨著資源環(huán)境問題的日益突，環(huán)保理念逐漸深入人心，傳統(tǒng)的化學(xué)工程工藝已經(jīng)不適用社會的發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)要想做到可持續(xù)發(fā)展，就必須應(yīng)該大力提倡綠色化學(xué)工程工藝的應(yīng)用，通過綠色化學(xué)工程工藝生產(chǎn)更多環(huán)境友好型產(chǎn)品，來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，做到從化工源頭上解決污染問題和資源枯竭問題，同時(shí)還可以深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。