化工工程中绿色化工技术的应用

[ 作者简介 ]

赵明全，男，辽宁建平人，国家能源集团煤焦化公司西来峰分公司甲醇廠，本科，研究方向：化工工程。

[ 摘要 ]

近年来，经济快速发展，社会不断进步，在对大自然的持续发掘中，人类也在关注着对环境所造成的巨大破坏，开始采取预防措施保护环境。传统化学工业技术在给人们生活带来便利的同时，对大自然所造成的损害也是巨大的。所以，努力发展绿色化工技术是缓解环境污染问题最行之有效的办法之一。

[ 关键词 ]

化工工程；绿色化工；技术；应用

中图分类号：TQ0

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.16.065

步入21世纪以来，环境问题受到的关注度日益提升，坚持节能环保的工作理念并积极地开展环境保护有关的工作是现代社会的必然要求。提高化学工艺的环保性有助于改善人们的生活环境，稳定社会的发展，为保护生态系统提供助力。作为众多行业发展中采用的重要工艺手段，化学工程对国家产业升级的贡献不言而喻，也是当前我国经济转型必须具备的前提条件。对绿色化工技术的现代化推进，能有效抑制化工行业对环境的污染，更好地实现保护环境与绿色技术的有效统一。

1    绿色化工技术的概念

化工生产过程会涉及到大量的化工产品、化工生产原材料、化工溶剂、化工废物、催化剂等，这些物品如果处理不当，就会对生态环境造成破坏，对人民的生命健康产生严重的影响。绿色化工技术就是针对化工相关的危害性物质进行控制，通过转变危害化学物质的性质推进废弃材料的循环使用，提高化工材料的循环利用率，降低生态环境的污染，推进化工生产工艺的发展与改革的一门技术。化工行业以往的加工技术对环境造成了严重的破坏，危害了周边群众的身体健康，严重干扰了生态平衡，因此深入研究绿色化工技术是非常有必要的。化工企业针对环境污染问题，在日常生产过程中必须大力引进绿色化工技术，降低污染，缓解对环境造成的影响。此外，采用该技术还可以实现工艺的优化，加强生产质量的同时又保护了环境，能够确保自身实现长远的良性发展。然而该技术发展的还不够成熟，在实践运用过程中不可避免地出现不足之处。例如该技术的设计环节，为了降低工业污染程度就必须减少能源消耗，在对此进行设计的过程中就会延长生产时间，严重时还会对产品质量形成制约。因此，该技术需要结合化工企业现状，在对当地的环境状况等进行充分了解的基础上合理引用，最大限度地减少化工废物，避免产生污染问题的同时确保产品质量，确保资源得到充分利用。此外，还要制订科学的成本管理机制，减少成本投入，以实现效益最大化，推动企业长远发展。

2    化工工程中绿色化工技术的应用

2.1  绿色洁净的生产技术

绿色洁净化工技术是没有毒气污染、没有大量垃圾污染的洁净工程技术。这种洁净技术有很多种类型，如绿色催化、辐射及热加工等，都可被称为生物洁净技术。同时，这种技术在印染产业等行业废弃物的处置方面也取得了很好的经验与运用。还有清洁的燃气技术、小麦秸秆利用等原料，生产沼气、潮汐能技术、风力发电设备、太阳能发电设备等，这些都是通过使用自然可循环再利用资源来实现的清洁技术。作为一个没有自然公害且温度较高、最重要的新型洁净能源，利用风能发电也是十分环保的清洁技术。利用风力发电技术也就是把风的电能转换为能源，由于其所产生的能源量是巨大的，所以现在许多发达国家也都对风能发电技术更加关注。潮汐发电是通过海水的潮起潮落而转换的能源，是一个既洁净又无污染的资源。在淡水资源匮乏日益严重的情况下，人类开始对海洋开展水资源研究，利用海水淡化技术来获取淡水资源。

2.2  加强对生物技术的应用

科学技术的进步和持续更新为现代生物技术研发工作创造了前提条件，并使生物技术可以更好地服务现实社会。对一些微生物、酶以及细胞应用生物技术，可以最大限度地满足化学仿生学以及生物化工的具体要求。其中，酶技术和膜化学的应用程度最高。借助现代生物技术能有效促进资源循环利用，将废物转化成化学生产必需的物质，提高化学物质的利用效率。生物酶技术可以在化学物质内部产生非常好的催化效果，其自身的转移性以及高效性也非常明显，可以为很多生物化工融合工作创造良好的条件。在应用生物技术中的酶时，主要提取动植物的有机化合物，以往通常在煤炭以及石油中提取类似的物质，而提取动植物的有机化合物能借助温和的反应，对环境的污染较小，产物性能也较好，对自然界中的酶加以有效利用，可以更好地促进化学工业生产的顺利展开。膜化学技术也是化学仿生学中的重要组成部分，这项技术可以在多种化学工程中使用。当前，在绿色化工领域，对再生物质的多次利用以及使其变成化学品的研究持续进行，也是生物技术的重要体现。在采用绿色化学工艺开展相关化学工程工作的过程中，需要准备好丙烯酰胺，应尽量选择自然界中的酶来代替丙烯腈，促进丙烯酰胺催化融合，减少能源与资源的消耗，有利于保护环境。

2.3  生产环境友好型化工产品

可持续发展战略中提到了在新时期我们不能仅注重眼前的经济效益，更要注重生态环境未来的发展。生态环境作为人类日常生活的基础，一旦遭受破坏，就会对人类的生存产生威胁。经济水平的提升使得人们越来越重视环境污染的治理。人类未来的一切生产活动都应该在环境保护的基础上开展。因此，化工生产的过程中也越来越重视环境友好型产品的研发。环境友好型产品的构成种类比较多，不仅是常见的绿色环保节能设备，还有新型无污染建筑材料、低毒性涂料等。绿色化工技术的应用推进了环境友好型产品的发展，能够控制能源总量的消耗，使资源浪费问题降低，有效控制环境的污染。环境友好型化工产品，不仅体现在产品方面，在燃料、原料等方面也能有所体现。以汽油的生产为例，油气资源的紧缺导致了汽油价格不断上涨，燃油车对生态环境也造成了巨大的破坏，因此车企与化工企业开始寻求更加优质的汽油替代物，如乙醇、电能等新型绿色环保燃料的出现，是环境友好型产品的具现化体现。可降解塑料也是近年来兴起的一种新型环境友好型产品。随着我国禁塑令的逐渐落实，可降解塑料的研发速度也得到了加速。可降解塑料，根据其特性可以分为光降解塑料、生物破坏性塑料、与生物可降解塑料。生物可降解塑料能够替代聚乙烯、聚丙烯，减少白色污染。涂料也是重要的化工产品之一，常见的涂料有溶剂型涂料、水性涂料等。溶剂型涂料虽然有着较高的黏度与流展性，具备着方便贮藏等优点，但是溶剂型涂料含有的大量挥发性有机化合物、杀菌剂、有机颜料，会对生态环境和人体健康造成严重的破坏。高固含量溶剂型涂料（HSSC）是在普通溶剂型涂料基础上发展而成的一种新型涂料，其降低了有机溶剂的用量，优化了涂装工艺与生产方法，提高了固体组分，近年来得到了广泛的应用。水基涂料是一种成本与危险性都比较低的涂料，但是水基涂料的水汽化焓高，容易受到相对湿度的影响，耐水性较差，还有许多方面还可以加以优化。溶体无溶剂涂料与粉末涂料也是绿色涂料发展的产物，在普通刷涂与喷涂工艺中应用较多。其中，粉末涂料有着较多的优势，在未来将成为绿色涂料发展的重要趋势之一。

2.4  废弃物回收再利用

对于化工工业的生产和发展来说，化学反应有着一定的差异性，相关人员一定要切实观察具体的化学反应，并对化学反应的数据进行详细的记录，仔细观察废水中产生杂质的相关内容以及废气和残渣的数据资料，化工企业需要针对这些废弃的残渣进行分类处理，并进行仔细的分析与研究。许多废弃物是可以回收再利用的，将其回收利用之后不仅能够减少企业在生产过程中的经济投入，也能够减少生产对于环境所造成的破坏。化工企业应该响应国家的号召，严格按照节能损耗的绿色生产原则进行生产和发展，发展过程中所涉及一些价值较低的废弃物应该即时处理，尽可能降低生产过程中对于生态环境的破坏和影响。

2.5  催化技术

作为化学反应工艺生产的技术基石，催化剂可以帮助将许多理想的化学反应生产工艺转化成现实的工业生产使用。相对于传统的工业催化剂技术来说，现今的化学催化剂技术通过选择更加绿色环保的提炼方式，不仅降低了成本，也增加了原材料利用率，而且还没有形成过大规模的工业废弃物，从而对环境污染具有了一定的防护效果。在生物催化剂技术中大量使用了固体催化剂，例如杂多酸、分子筛催化剂等，替代了以往的某些有害液体催化剂，在工业生产过程中也极大地降低了工业废气、垃圾等的排放量。因此，需要进一步加强对无毒害化学催化剂的研究力度，合理管控好废水的排放量，使之与国家有关规范和要求高度一致，并着重注意对废水的循环利用，大幅提高资源的利用率。选用大孔径分子筛用作生物化学反应生成过程中的主要催化剂，在可移动或固态燃料中大量应用了催化剂点燃法，在一定层面上可对绿色生物友好型环境的建立产生促进作用。

2.6  优化绿色化工生产流程与环境

绿色化工技术对推进化工生产流程的优化有着重要的意义。在新时期，化工企业在生产化工产品的過程中应意识到经济效益与产量的所占权重已经有所倾斜。优质的化工企业不仅要带来好的经济效益，有着客观的产量，而且要推动绿色化工技术的进步，引领化工行业环保技术的发展。因此，绿色化工技术在新时期化工生产中占据着重要的地位。以热量的消耗为例，大部分化工产业对于热量的需求是比较高的。大部分化工企业为了节约成本、减少流程，采用的都是单一的供热设备与方式，虽然满足了化工企业生产的需求，但是也造成了资源的浪费、热量的流失。化工企业应该根据自身的需求输出热量，丰富加热设备的种类和类型，避免热量在生产和传输过程中的浪费现象。除此之外，利用变频电机等设备降低化工生产过程中的能耗，减少电力资源的损耗，也能够有效降低对环境的污染。随着近年来国际能源危机问题变得愈发严重，因资源紧缺导致的原材料上涨等现象已经越来越普遍。绿色化工技术的应用迫在眉睫，广大化工企业在新时期必须重视绿色化工技术的应用，提高材料的利用效率，实现资源的可回收利用。绿色化工技术不仅能够提升企业的经济效益，还能为企业带来良好的社会效益，推进企业的健康可持续发展，需引起我们的重视。

2.7  改善和优化化工流程

要想更好地达到绿色节能、推进化工加工整体水平的目标，必须对化工流程进行优化改善，运用好各种材料的特性，在化工各项生产加工环节更好地发挥绿色化工技术的优势。相关人员应该对一些环境污染严重的化工流程加以改进，在效率和环保方面作出取舍，在不过度影响成本的前提下，对一些化工流程进行适应化改进，强化绿色化工技术在化学工程中的应用。

3    结束语

绿色环保化学技术是一种崭新的技术概念，与当前时代的可持续发展理念相适应。把对环境友好的传统化学工艺技术运用到化学工业制造过程中，能够降低对传统化学工艺技术所造成的环境污染与经济损失，并提供全新的替代燃料。而这种绿色环境能源运用在化学反应中，特性更为突出，反应条件也更为温和，不仅创造了环境生态价值与社会效益，还创造了经济效益。但绿色化学工艺技术还有很大的发展领域与空间，仍有待进一步深入研究与探讨。当前，化学工业公司应该全面地将绿色化工技术开发中的环保要求加以综合考虑，全面发挥化学工业公司的技术开发条件与经济性，确保主要化学成分的合理利用，使绿色生产技术渗透到主要化学产品中，从而强化对自然与生态环境的有效防护。

参考文献

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