绿色化工技术探究

刘志立 史庚鑫 闫一诺

摘 要：化工产业一直以来是我国的支柱产业，然而，随着我国经济的不断发展和社会的不断进步，化工产业中环境污染和资源浪费等问题也日益突出，因此工业上对于绿色化工的需求也越来越强。本文主要对绿色化工技术进行了研究，并从绿色化工的概念、要求、应用与发展等方面来进行主要阐述。

关键词：绿色化工;要求;应用;发展

Abstract：The chemical industry has always been a pillar industry in China. However， with the continuous development of China's social progress and economy， environmental pollution and resource waste and other issues in the chemical industry have become increasingly prominent， so the demand for green chemical industry has become stronger and stronger.This paper mainly studies the green chemical technology， and expounds the concept， requirements， application and development of green chemical.

Key words：green chemical industry;requirement;adhibition;development

1 概述

化学工业自产生以来就存在着不可避免的污染问题，随着社会的发展和科技的进步，人们越来越希望化工行业的可持续发展之路越走越宽，因此，污染问题亟待解决，绿色化工的概念便应运而生。

綠色化工技术是指，以无污染、可再生的原材料和纯天然的合成技术为基础来进行化工产品的生产和开发。[1]同时，利用绿色化的溶剂、催化剂等来实现化学反应的绿色化，并得到无污染的化工产品。[2]在整个过程中，原材料得以充分利用，废弃物实现零排放，进而化工过程的污染问题从源头上得到解决。

2 绿色化工的要求

2.1 对生产原料的要求

化工原料的选择是绿色化工技术成功的首要保障。许多化学原材料都具有强腐蚀性、毒性等污染性，而这正是造成化工污染的根本原因。因此，原材料的选用需要经过十分严格的筛选。[3]在生产中应尽可能地减少原料的毒性，如天然的植物、农作物，这样既达到了环境保护的标准，也减少了生产所需的成本，符合可持续发展的要求。

2.2 对催化剂的要求

催化剂对于化学反应有着举足轻重的作用，许多化学反应如果没有合适的催化剂将很难进行或根本不可能进行，然而大部分催化剂都存在着较大的毒性，对生态环境有着一定的危害。[4]绿色化工工艺注重应用绿色催化剂。所谓绿色催化剂，就是指在催化转化过程中，没有环境污染甚至是“零排放”的一类清洁的催化剂。使用这种催化剂，在优化反应性能、提高反应质量的同时，还减少了毒性催化剂对于环境的污染，目前许多化工领域正在致力于寻找适合的绿色催化剂。常用的绿色催化剂有纳米催化剂、固体酸，以及光催化、相转移催化等多种催化手段。近年来应用比较广泛的一种烷基化固相催化剂，无毒无害，可有效降低对环境造成的污染，应加大力气进行推广与应用。[5]

2.3 对化学反应的要求

化学反应是化工生产过程的核心，只有围绕着化学反应，化工生产过程中所涉及到的工艺、流程等才得以所展开的。对于绿色化工来说，化学反应的选择性至关重要。化学反应的选择性表达了某一产物的生产效率，也就是说，对于一个确定的化学反应，某一产物的选择性越高，则副产物产量越低，其生产效率也就越高。因此，化学反应选择性的提高，一来可以降低环境污染程度，二来也降低了化工生产成本，使企业生产利润得以最大化。例如，对于石油化工工业，选择使用烃类选择性氧化物质，可实现氧化性的提升，进而提高反应效率，实现生产综合效率的提升。[6]

2.4 对化工生产技术的要求

绿色化工要求清洁的生产技术，这种技术是指在化工生产过程中不排放任何对环境有害的废弃物（包括气体、液体、固体废弃物），减少环境污染的同时自然资源也得以合理利用。常见的绿色化工生产技术有太阳能发电、垃圾的沼气化处理、基因工程等。海水淡化技术也是比较典型的化工生产技术实例。对海水进行盐水分离的同时，不但没有废弃物的产生，而且还生产出另一种清洁化工产品--氢氧化镁。[7]

3 绿色化工的应用与发展

3.1 化学工程与生物技术

生物技术被广泛应用在化学工程的各个方面，在化学工程中起到了十分重要的作用。例如，将生物酶技术应用于污水处理中，通过生物酶使污染物中复杂的化学链打开，加速使其降解为小分子，从而达到去除污染物的目的，并大大减少处理成本。同时，生物酶的处理速度快，适用范围广，可重复使用，不产生二次污染，是一种环境友好型的新技术。[8]

3.2 绿色化工与制造工程

绿色制造是绿色发展理念在生产领域中得以应用的具体表现。例如，钢铁企业粗放的发展模式造成了严重的资源浪费和环境污染，钢铁企业的转型迫在眉睫，必须加快推介绿色发展。针对传统的钢铁生产，减少原辅料和能源消耗来提高能源的利用率，改造更新生产设备来提高生产效率，废水循环利用，炉渣出售给水泥厂实现二次利用等措施已被大多工厂接受并实施，这将对我国的可持续发展有着重大的意义。[9]

3.3 绿色化工与节能减排

绿色化工在要求清洁的生产技术的同时，也在寻求节约资源的路径。一方面，通过改变化学反应的反应历程或反应条件来减少能源的消耗，另一方面，寻找可再生、无污染的清洁、廉价能源来代替传统能源，减少了资源浪费和环境污染。结合绿色化工的理念和要求，绿色的能源、科学的化学反应、合适的催化剂能够使反应的转化率得以提高，资源合理利用，从而产品加工成本得以降低;另外，绿色化工在一定程度上减少了废水、废气、废渣的排放，既实现了“节能”，也达到了“减排”的目的。[10]

3.4 绿色化工与环境治理

工业污染是我国大部分环境污染的主要来源，绿色化工应用在环保方面，既能保障化工行业的环境改善，又不影响化工行业的发展。因此，随着我国科学技术的不断发展，绿色化工环保技术正在逐步取代我国传统的化工生产技术，成为目前我国化工生产的重要技术之一。[11]例如，对于有浓硫酸存在的化学反应，在反应容器内涂一種瓷性防腐涂料，可以隔绝金属与空气，起到延长装置使用寿命、减少维修保养费用、减少了环境污染的作用。[12]

4 结语

绿色化工的概念越来越深入人心，传统化工中的有害有毒物质对环境和人类都存在着诸多不利影响，对于人类的生存、生态的平衡、人与自然的和谐发展都存在着一定的威胁，而绿色化工可以减少能源的浪费和环境的污染，与可持续发展的理念相吻合，正是未来化工行业的发展方向。

参考文献：

[1]江飞.绿色化工环保技术在工业生产中的应用与发展[J].化工设计通讯，2019，45（9）：210-211.

[2]陈玉祥.绿色化工技术在化工工程中的应用[J]化工设计通讯，2019，45（5）：229+232.

[3]穆远庆.化学工程与工艺中的绿色化工技术研究[J].山东化工，2019，48（19）：202-203.

[4]黄栋学，熊照.化学工程与工艺中的绿色化工技术探析[J].现代盐化工，2020，47（1）：42-43.

[5]车彦丽.化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用[J].化工设计通讯，2020，46（2）：204，219.

[6]郭婷婷.绿色化工技术在化工工程中的应用[J].化工管理，2020（6）：115-116.

[7]孙守龙.绿色化学工程工艺应用于化学工程的要点探讨[J].云南化工，2019，46（9）：152-153.

[8]王国强.绿色化工技术在化工工程中的应用[J].化工管理，2019（35）：117-118.

[9]高达.浅谈绿色化工机械与环境的和谐发展[J].橡塑技术与装备，2015，41（24）：73-74+76.

[10]农加科.绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的作用[J]城市地理，2017（08）：198.

[11]王志光.绿色化工环保技术与环境治理的关系[J].建筑工程技术与设计，2019（30）：3556.

[12]郝梦洋，朱欣.绿色化工环保技术与环境治理的关系[J].石化技术，2017，24（6）：216.