绿色化工技术在化学工程与工艺中的运用

任伟峰，潘叶平(浙江工程设计有限公司，浙江 杭州 310002)

1 绿色化工技术基本概述

绿色化工技术作为一项新技术，在工业生产中应用前景广阔。该技术投入使用后，可以提高化工产业的原材料使用效率，原材料使用量降低。如果充分发挥各项技术的优势，对当前化工生产工艺进行优化，还可以降低能耗，削减能源需求量。在此基础上，大力发展循环经济，循环使用各种资源，不仅在一定程度上解决了垃圾处理问题，还可以减少对资源的开采，多管齐下，有效达成环保目标。再生循环是指回收生产中产生的各种废料及污染物，凭借现有化工技术对这些物质进行处理，使之转化成有用材料，再一次投入到生产中。借助优化化学反应减少向大自然排放污染物，缓解环境危机。化学工业覆盖面很广，无论是制造、冶金、高分子材料合成，还是生物工程，都离不开化学工程工艺。而在现代化生产中，绿色环保已然成为不得不考虑的因素。在未来，随着工艺的优化，技术的进步，以及环保理念的强化，还会出现创新应用，全面推进化工项目取得发展[1]。

2 化学工程中绿色化工技术应用作用

应用绿色化工技术，走创新之路，就是要尽可能降低传统化学生产产生的各种污染，全面降低有害物质含量，消除给环境带来的负面影响。绿色化工技术的应用已经成为当务之急，优化创新成为化工生产必不可少的工作。化学工程需要实现稳定发展，必须广泛运用绿色化工技术。通过运用新技术，可以降低对原材料的需求，使用清洁能源，可以降低对传统能源的依赖，这都有助于我们走向节约型社会。将生物技术投入到生产环节，对研究人员也提出更高要求，他们必须清晰技术应用流程。目前，应用化学工程的行业主要集中在冶炼和生物制药上，未来，还会有更多领域运用绿色化学技术，通过改良工艺，提高生产效率，降低环境污染，减少资源消耗，提高人员素质，促使行业进步，实现社会全面发展[2]。

3 绿色化工技术在化学工程与工艺中的研发要求

3.1 提高化学反应选择性

在生产阶段，合理应用绿色化工技术是基础，在此基础上，还要力求创新，同时普及绿色技术，使之得到全面应用，通过优化生产工艺，让化学工程使用环保要求，跟上时代发展步伐，既要生产出优质产品，也要保证不破坏环境。因此，有关部门高度关注绿色化工技术在现实生产中的应用情况，明确如何达成要求推进这项技术的创新发展，为技术进步创造有利条件。提高化学反应选择性，就可以在提升化学反应上实现事半功倍。运用绿色化工技术解决污染问题，提高反应率是关键，化学反应选择性的提升有助于节省资源，降低生产成本。以石油生产为例，烃类选择性氰化物属于易氧化的物质，在氧化过程中会生成各种污染性较大的物质，对环境的破坏性较高[3]。因此要对烃类物质进行合理选取，重视对化学反应的选择性，努力做好研究工作，推进绿色生产。

3.2 合理选用化学生产原料

研发化学工程和工艺，运用绿色化工技术，选择化学原料是其中的关键举措。只有选取的化学原料得到优化，原材料质量才能得到保证。如果在化学反应过程中出现问题，就会限制国内化工技术发展，这一点必须引起有关部门的足够重视，从生产实际出发，明确生产要求，合理选择化学原料。在化学原料选择过程中，要把无污染无危害的清洁原料放在首位，保障化工生产工作得以稳定推进，严格控制污染排放，对污染情况进行合理调控，比如合理利用各类农作物和植物，使之成为清洁化工原料，减少化工生产带来的有害污染物。

3.3 规范化利用化学催化剂

在遵守上述研发要求的基础上，化学催化剂的合理选用也是必须考虑的问题。在实际生产中，化学催化剂发挥着重要作用，应用价值较高。借助化学催化剂，可以提高化学工业生产的动力，推进化学工程项目的快速发展。在化学催化剂的选择上，也应该按照前述中提及的原则，尽可能选择无害的清洁催化剂，保障化工技术应用质量，降低化学生产带来的污染，做好环境保护的同时推进化工项目实现稳定发展。

4 绿色化工技术在化学工程与工艺中的具体应用

4.1 清洁生产技术

与传统化工生产技术不同，清洁生产技术可以降低毒性，减少污染，使化工生产没有废物排放，因而得到有关部门的高度关注。在清洁生产技术中，绿色化工技术是不可或缺的。目前，清洁生产技术主要运用于垃圾处理和印染行业，如果这项技术得到合理应用，就可以避免因各种污染物排放到大自然造成的严重污染。以海水淡化技术为例，这项技术也属于清洁生产技术的一种。目前，国内淡水资源总量出现下降趋势，发展这项技术有助于补充紧缺的淡水资源，在日后发挥的作用会更加明显。通过使用海水淡化技术，可以提高水资源拥有量，满足生产活动中对水资源的需求。这项技术不仅可以稳定生态结构，还可以产生大量氢氧化镁，这种化学物质在清洁化工产品中具有较高的应用价值。

4.2 生物技术

生物技术是绿色化工技术中的重要内容，合理开发生物技术，并将其运用到化学工程和工艺中，可以起到全面改良的作用。通过合理应用，可以倒逼生物技术研发，提高技术有助于快速达成目标。在生物技术的帮助下，可以有效把控化学物质生成量，这就意味着污染物的产生量可以得到掌控。目前，在研究生物技术过程中，要做好基因和细胞的控制，研究该项技术投入化工生产中存在的各类影响因素。在科技不断进步的今天，生物化工在国内也在不断创新发展，生物技术已经得到广泛应用，各类微生态得到合理应用，比如利用生物酶技术，不仅催化性能显著，还具有良好的环保特性，这些优势性能在生物技术上都可以发挥作用。

4.3 环境友好型产品生产

由于绿色技术得到推广，各种环境友好型产品层出不穷。生产此类产品，不会排放出大量污染物质，对环境产生的毒害也会大大降低。化工生产在当今这个阶段，主要任务就是使用各类创新的节能设备，运用各种无毒害材料进行生产。研发环境友好型产品有助于降低能耗，节约使用能源，满足当前化工生产要求。目前，有关部门高度重视化工产业生产环境友好型产品，除了推广这种思想，还在普及相关技术，使之扩大覆盖面，通过高效利用此类产品，获得经济效益的同时全面推进社会进步。

4.4 全面优化化工工艺流程

过去化工企业生产，采取的都是单线供热方式，为了满足化学反应对热量的需求，只能采取整体供热的手段。这种供热方式不便于调节温度，常常出现热量过多，这就意味着部分能量产生的热量完全浪费了。与此同时，不同化学反应对热量有不同要求，采用单一化装置无法做到多样化供热，存在诸多弊端。只有使用联合加热设备，才能避免浪费能源。除了供热，传统电机在生产中使用也会造成大量能源浪费，原因是这种电机使用固定频率。推广使用变频电动机取代传统电机，有利于节约电力资源。在传统化学化工装置中往往化学反应已经中断传统电机还在工作，会造成严重的能量损耗。而使用变频电机，可以根据化学反应调节电机的工作状态，可有效节约能源。化工反应受到多种因素影响，反应不完全是常态，虽然产生的固体残渣数量有限，但是日积夜累，也会积攒出大量污染物。对此，化工企业要做好分类处理，将同类废物收集起来进行资源回收再利用。降低能耗，节约能源已经成为化工企业当下工作的重点。如果废弃物无法投入循环利用，也应该做好处理工作，避免给自然造成污染。

5 绿色化工技术展望

绿色化工技术对国内化工产业的发展意义深远，它不仅保障了化工产业的稳定运营，还维护了我们赖以生存的地球家园，保障人们生活品质不会因为环境污染而下降。绿色化工的思想观念已经深入人心，在绿色化工技术的运用下，资源利用率得到明显提高，循环再生技术的发展避免了有效扭转了资源浪费的严重局面。从当前化工产业发展情况，深入分析绿色技术，可以得出以下三点结论：其一，直接转换技术的投入运用可以提升合成相关性，在传统技术支撑下，这种合成工作需要历经三个环节才能完成，但是在现代技术的支撑下，完全可以缩减其中的一个环节。如果缩减环节，还要达成源于的生产目标，必然存在较高难度，要克服这一困难，就必须改善工艺，不断实现向上突破，在废物排泄方面使用新技术，做出更佳成绩。第二，在能量管理过程中，一定要严格掌控输入端能量，保证整个生产所需的最低能量。为了达到节能减排的目的，不断使用新技术，改进工艺，充分发挥新能源的作用。第三，选用高效催化剂进一步提升输出端CO2的集中转化，降低CO2排放量，使之达到最低值。

6 结语

综上所述，在化工项目生产过程中，无论产生什么类型的有害物质，一旦排放到大自然中，都会给环境造成污染，损害居民的身体健康。如今，越来越多的人认识到环保的重要性，物质条件的改善让人们更加专注身体健康和生活品质，这就意味着化工企业必须采用绿色化工技术替代传统生产技术，降低污染排放，提高资源利用率，大力发展循环经济，才能得到人与自然相和谐的画面。发展化工产业关系到诸多行业，与整个社会的发展息息相关。通过合理选用化工原料和能源，可以有效解决诸多环境问题。在发达国家，绿色化工技术已经趋于成熟，我国虽然起步较晚，也已经投入大量研究。就绿色化工技术而言，可以帮助化工企业降低原材料投入，缩减化工生产步骤，降低污染排放，不仅有助于解决化工生产造成的环境问题，还有助于提高生产效率，降低成本，同时取得经济和社会效益。