宋偉玲
(勝華新能源科技(東營(yíng))有限公司,山東 東營(yíng) 257500)
關(guān)注低碳與環(huán)境項(xiàng)目,積極探索環(huán)境治理的源頭,更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,成了世界各國(guó)積極探索與實(shí)踐的方向。近年,中國(guó)關(guān)于環(huán)境污染的治理問(wèn)題采取措施與處理方法,都是治標(biāo)不治本的。一直以來(lái)都未有辦法,從源頭了真正解決污染的問(wèn)題。不但治理的成本高,同時(shí)更需要進(jìn)行反復(fù)治理,而且費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。綠色化學(xué)工藝要求研究人員深入開(kāi)發(fā)一些使用無(wú)毒無(wú)害的催化劑、溶劑以及原料。向著生產(chǎn)過(guò)程清潔、無(wú)污染、零排放方向發(fā)展。下面結(jié)合筆者的心得,談?wù)劸G色化工工藝的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用問(wèn)題。
我國(guó)環(huán)境污染主要分為大氣污染、水污染、固體廢物污染、噪聲污染等,目前化工污染造成的大氣污染占全國(guó)大氣污染的5%~7%,水污染是全國(guó)總污染的20%~23%,固體污染占據(jù)全國(guó)固體總污染量的8%(2010 年數(shù)據(jù)),時(shí)至今日這些數(shù)據(jù)必然會(huì)進(jìn)一步提升,化工污染帶來(lái)的環(huán)境改變已經(jīng)成為不可忽視的問(wèn)題。
1.化工行業(yè)廢水當(dāng)中含有大量的鉛砷鉻鎘等重金屬,在處理上采用水泥穩(wěn)定固化方式來(lái)處理,但是這種方法仍然面臨著泄露等問(wèn)題,故而如何減少重金屬的產(chǎn)生有必要成為化工企業(yè)研究領(lǐng)域重要課題。但目前我國(guó)化工企業(yè)在科研領(lǐng)域總體投入不如國(guó)外同類企業(yè)的1/10,故而化工生產(chǎn)水污染帶來(lái)的重金屬污染問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效解決。2.在大氣污染方面,化工行業(yè)主要存在供熱燃燒產(chǎn)生的廢氣、副反應(yīng)生成物、化工管道裂縫、爆炸造成的有害氣體泄漏問(wèn)題。3.固體廢物污染方面主要是化工生產(chǎn)過(guò)程里不完全反應(yīng)形成的各類廢料,這些廢料具有輻射性含有一定的重金屬,在處理上同樣需要專業(yè)技術(shù),需要大量成本支撐。
化工工程受到其本身特質(zhì)影響,在工程開(kāi)展過(guò)程中極易產(chǎn)生對(duì)于環(huán)境有害的物質(zhì),在其中應(yīng)用綠色化工技術(shù)時(shí)一定要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成工作,同時(shí)在應(yīng)用過(guò)程中也要注意遵循相關(guān)原則,以此來(lái)保證其能夠充分發(fā)揮出作用。首先,在工程開(kāi)展之前,必須要選擇出最為合適的生產(chǎn)原料,確保原材料的環(huán)保性,為綠色化學(xué)技術(shù)的順利開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),不僅如此,在原材料使用過(guò)程中也要對(duì)其加以控制,必須要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制使用量,當(dāng)然,相關(guān)人員還要具備審時(shí)度勢(shì)的素養(yǎng),將理論與實(shí)踐相互結(jié)合,確保用量的合理性,由此來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。
在化學(xué)反應(yīng)中,催化劑的應(yīng)用是必不可少,其對(duì)于化學(xué)工程所起到的作用也是至關(guān)重要的,因此在化工工程中所需要遵循的另外一大原則就是確保化學(xué)催化劑的合理使用,并且在選擇催化劑時(shí),要注意選擇能夠與綠色化工技術(shù)相切合的催化劑種類,以此來(lái)滿足化工工程開(kāi)展的需要。
在當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,化工工程企業(yè)面臨很大的生存壓力,企業(yè)更加追求經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn),如果想要在不影響產(chǎn)品生產(chǎn)指標(biāo)的前提下,達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的,就需要對(duì)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,注重各種資源的利用情況,不能出現(xiàn)任何資源的浪費(fèi),在多年的歷程中,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的破壞,環(huán)境質(zhì)量每況愈下,在生態(tài)建設(shè)的背景下,如果化工工程領(lǐng)域還不能調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),就會(huì)對(duì)整個(gè)化工工程領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重制約。通過(guò)綠色化工技術(shù)的有效應(yīng)用,可以對(duì)化工工程生產(chǎn)中的有害物質(zhì)進(jìn)行有效遏制,控制污染物的產(chǎn)量,對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行有效的處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)以后再排出,以滿足生態(tài)發(fā)展需要,有助于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提升。
這一方面主要有兩個(gè)數(shù)據(jù):第一,2018 年江蘇省鹽城市響水縣環(huán)保局部分化工企業(yè)違規(guī)排放繳納罰款總計(jì)近千萬(wàn)元。若是這些企業(yè)可以融入綠色化工環(huán)保技術(shù),不僅能夠避免罰款,環(huán)境治理工藝難度也會(huì)降低,會(huì)明顯減少企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本。第二,2021 年萬(wàn)邦達(dá)公司和吉林化工園區(qū)簽訂協(xié)議,斥資5.3 億元建立綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源綜合利用項(xiàng)目,其中主要包含了年處理20 萬(wàn)t 丙烯腈含氰廢液設(shè)備工程以及年處理2 萬(wàn)t 廢水的設(shè)備工程。一次投資5.3 億元看似數(shù)額巨大,但和節(jié)省的環(huán)境治理費(fèi)用以及企業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言,5.3 億元既解決了吉林化工園區(qū)130 余家各類化工企業(yè)化工廢水處理難題,實(shí)現(xiàn)集中處理,杜絕了二次污染。若是這些企業(yè)廢水處理自行負(fù)責(zé)除數(shù)百萬(wàn)元設(shè)備之外,還需要一年龐大的電費(fèi),總計(jì)一年約投入500~600 萬(wàn)元。故而這些企業(yè)自行處理污水、廢水年投入將近8 億元。這意味著若是政府集中治理也需要龐大的資金作為支撐。
縱觀我國(guó)環(huán)境治理具有明顯從粗放化治理向集約型治理轉(zhuǎn)變軌跡,這其中隨著環(huán)境治理政策、法規(guī)的不斷完善,行業(yè)內(nèi)的綠色化工環(huán)保技術(shù)也在不斷升級(jí)。例如,從最初粗放混合治理向廢物細(xì)分轉(zhuǎn)變,不斷提升廢物處理的有效性。像醇-酮裝置酸性廢水回收甲酸、將堿性渣滓制作成白水泥,另外還有前文所述綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源綜合利用項(xiàng)目,形成了分門別類的污染治理手段。政策作用于化工企業(yè),約束了它們自由排放,同時(shí)也驅(qū)動(dòng)了它們治理技術(shù)的革新,治理技術(shù)又為環(huán)境治理政策提供參考。
化工產(chǎn)業(yè)對(duì)于我國(guó)年均總GDP 具有較大的貢獻(xiàn),但是同時(shí)對(duì)于環(huán)境的影響也是極大的,為了改善這些問(wèn)題,綠色化工技術(shù)在化工工程中得到了廣泛應(yīng)用,在具體的應(yīng)用過(guò)程中主要有一些應(yīng)用要點(diǎn)需要加以注意。首先,要加大對(duì)于清潔生產(chǎn)技術(shù)的利用,應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全面清潔,確?;すこ虒?shí)現(xiàn)零排放,保證周圍環(huán)境不受影響,是較為常見(jiàn)的綠色化工技術(shù)之一。
在化工生產(chǎn)中,催化劑起到了非常關(guān)鍵的作用,催化劑雖然不會(huì)直接參與反應(yīng),但是催化劑可以控制反應(yīng)速度,可以加速或者遏制物質(zhì)的反應(yīng)速度,更好地滿足化工生產(chǎn)需求,也是化工工程中的必需品。在傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)模式中,催化劑的應(yīng)用,會(huì)產(chǎn)生大量生產(chǎn)廢渣,如果廢渣處理不當(dāng),會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的威脅,這也是傳統(tǒng)催化劑的主要應(yīng)用短板。在生態(tài)理念下,如何才能控制化工工程產(chǎn)生的固體廢物,是化工行業(yè)需要首要考慮的問(wèn)題,為了達(dá)到環(huán)保型生產(chǎn)的目標(biāo),化工企業(yè)需要對(duì)催化劑進(jìn)行創(chuàng)新,使用新型的催化劑,減少固體廢物的產(chǎn)量,對(duì)傳統(tǒng)的催化劑使用模式進(jìn)行創(chuàng)新。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展給環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題也在逐漸增加,對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生了一定的影響。因此,改善環(huán)境問(wèn)題是對(duì)各大企業(yè)發(fā)展的保障,是推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)。合理地使用綠色化工技術(shù),適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)化工中的施工技術(shù)是推動(dòng)綠色化工技術(shù)發(fā)展的重要前提,全方位、大規(guī)模性地發(fā)展各種友好型的產(chǎn)品是綠色化工技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)。
在化工生產(chǎn)的過(guò)程中,清潔、無(wú)污染、無(wú)毒的原材料便是綠色化工的保障與前提。原材料質(zhì)量的情況,往往會(huì)直接影響到生產(chǎn)與使用的各個(gè)方面。在一味地追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)下,為了提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益,部分化學(xué)工藝會(huì)使用到一些有毒的,對(duì)人體會(huì)帶來(lái)不良影響的原料。例如:在制作氨基二乙酸鈉的工藝中,便有著對(duì)人體帶來(lái)影響的毒光氣與氫氰酸。低碳環(huán)保形勢(shì)下的綠色化工,應(yīng)該要積極探索各種無(wú)毒無(wú)害的原材料,讓生產(chǎn)過(guò)程清潔、健康。
生物工程技術(shù):主要包括了細(xì)胞、基因以及酶等各種各樣的具有生物性的綠色科技。為了深入研究工業(yè)生產(chǎn)向著綠色化方向發(fā)展,有很多化工企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展了對(duì)生物工程技術(shù)方面的研究與實(shí)踐,并得到了一些成效?,F(xiàn)時(shí),以酶催化劑作為代表的生物技術(shù),已經(jīng)被運(yùn)用到化工生產(chǎn)里面,不但得到了廣泛的推廣,而且效果良好,低碳環(huán)保,無(wú)毒無(wú)害。
目前,結(jié)合了生物技術(shù)創(chuàng)新的化學(xué)工藝基本上都是來(lái)自可再生資源的。同時(shí),這也是綠色化工在日后的發(fā)展趨勢(shì)。在最開(kāi)始階段,人們使用的化學(xué)材料大部分都一是來(lái)自再生植物、動(dòng)物的,隨后為了提高經(jīng)濟(jì)效益便引入了石油、煤炭等的各種不能再生的原料。而這些材料的運(yùn)用,不但不可再生,同時(shí)對(duì)于周邊的環(huán)境與人體都會(huì)帶來(lái)很大的影響。生物化學(xué)反應(yīng)技術(shù)可以通過(guò)酶以作為催化劑,而使用生物質(zhì)來(lái)做原料,便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化合物進(jìn)行生產(chǎn)。這樣的方式可以緩解到了石油、煤炭這樣的系列不可再生資源的浪費(fèi)。而且,不可以很好降低其對(duì)于人們居住環(huán)境的生態(tài)資源帶來(lái)不良的影響。另外,在合成洗滌劑中三聚磷酸鈉的投入與運(yùn)用,也有著很強(qiáng)大的作用,并成了很理想的助劑。這些年來(lái),人們正在努力地開(kāi)發(fā)各種各樣的包裹技術(shù)、保護(hù)劑技術(shù)等,而很多的技術(shù)都有使用到生物工程技術(shù)的融合。酶有著很強(qiáng)大的作用,甚至已經(jīng)成了世界各國(guó)研究的重點(diǎn),也在人們的努力與創(chuàng)新中,在很多領(lǐng)域得到了發(fā)展與運(yùn)用。
對(duì)于綠色化工企業(yè)來(lái)講,機(jī)械設(shè)備和技術(shù)是極其重要的部分。同時(shí),由于綠色化工生產(chǎn)具有很高的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性,所以要對(duì)這兩方面給予足夠的重視。若是綠色化工生產(chǎn)中所應(yīng)用到的各項(xiàng)設(shè)備不符合客觀的需求,會(huì)增加安全事故出現(xiàn)的概率。因此,對(duì)設(shè)備做好相應(yīng)的控制非常有必要。綠色化工企業(yè)不但要選取符合企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備,還應(yīng)根據(jù)設(shè)備的性能做好相應(yīng)的定期維護(hù)和檢修工作,全面了解其中的各項(xiàng)零件避免其被腐蝕,以及掌握設(shè)備在運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)變化,在發(fā)現(xiàn)其中存在問(wèn)題時(shí),要在有效的時(shí)間內(nèi)將其解決。另外,還需要按照裝置的復(fù)雜程度,對(duì)設(shè)計(jì)方案做出相應(yīng)的評(píng)估,保證設(shè)計(jì)具有規(guī)范性,從而促使綠色化工企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品過(guò)程中,在安全方面能夠得到相應(yīng)的保證,繼而為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上而言,為了實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,本文主要對(duì)化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用做出了深入分析,其中提到了化工工程中應(yīng)用綠色化工技術(shù)所必須要遵循的三大原則、傳統(tǒng)化工工程中存在的些許問(wèn)題以及綠色化工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展前景等內(nèi)容,對(duì)綠色化工技術(shù)進(jìn)行了一個(gè)較為全面的分析,希望能夠由此來(lái)為相關(guān)化工企業(yè)的發(fā)展指明方向,促進(jìn)綠色化工生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。