化工工程工艺中的绿色化工技术

张连华

摘要：本文主要对绿色化工技术在化工工艺中应用优势和意义进行分析，并从清洁技术、生物技术、催化技术等入手，指出化学工程工艺中绿色化工技术的具体应用，希望充分发挥绿色化工技术的优势，提高化工生产水平，以满足节能、低碳等要求。

关键词：绿色化工技术;化学工程工艺;节能;低碳

一、绿色化工技术在化学工程工艺中应用的优势和意义

（一）能够从源头处控制污化学污染

随着绿色化工技术的不断开发，在化工生产中应用该技术，能够从化学反应中、化工污染源头处减少污染物的产生，在化工生产、加工中使用一些无毒害的原料、催化剂等，能够实现零污染，比如在化工生产中通常使用催化剂促使反应速率提高，基于绿色化工工艺下，可以添加一些无毒害的催化剂，不仅能够提高反应速率，而且可从源头处控制化学污染。

（二）化工行业发展、人类生存的需要

近年来，环境、资源等问题成为人们关注的热点。化学工程涉及冶金、合成纤维、医药等多个领域，在满足人们生活、生产需求的过程中，给自然、人类带来一些消极影响，比如化工生产中，受传统工艺技术的约束，所排放的废水、废物未进行有效处理，会污染周围河流、土壤等环境，导致雾霾天气频繁地出现，给人类身体健康、出行等带来负面影响，一定程度会阻碍化工行业可持续发展，亟须采取相应的措施解决这些问题。

（三）能够缓解环境污染、资源短缺等问题

传统化学工程生产中所消耗的原料比较多，部分资源属于不可再生材料，处于短缺状态，且资源利用率比较低。而在化学工程工艺中应用绿色化工技术，遵循节能、低碳等理念，利用废弃物资源回收技术，实现能源的循环利用，减少有害废物的排放，使污染物的量得以控制，不仅可以提高能源、资源的利用率，而且能够缓解环境问题，凸显出绿色化工技术的优势，为化学工程行业的改革提供新的思路。

二、化学工程工艺中如何有效地应用绿色化工技术

（一）应用绿色清洁技术

清洁技术作为绿色化工技术中的一种，主要应用于造纸工业、废水处理等多个领域，起到环境保护的作用。在化学生产中合理应用该技术，对废弃物进行处理，通过废物的转化实现再次利用，对废弃物中有毒的物质进行溶解处理，减少会生态环境的伤害，达到节能、环保的效果。比如，受高分子材料特性的影响，在化工生产中使用难以降解，容易产生环境问题，针对这种情况，可以通过应用绿色化工技术来减少污染，一方面在材料合成制备环节，将光热、生物酶敏感基团引入分子链中，从源头上对高分子材料的污染情况进行控制;另一方面采取聚合物解聚、降解的方式，对废弃物中有利用价值的化学品进行回收，比如对部分塑料进行生物降解，采取物理法改变废气高分子材料的相容性、流变性，实现高分子材料的再次利用，在降低环境污染的同时，提高资源的利用率[1]。同时，比如在造纸工业中，使用木素降解菌来处理纤维原料，替代传统的化学法制浆方式，并在废纸脱墨、改性中应用纤维素酶，在漂泊工艺中使用木素酶等，充分发挥绿色新技术在环保方面的优势。

（二）应用生物技术

在当前科技快速发展的大环境下，为生物技术的开发和应用提供了广阔的空间，在医药、工业及农业等多个领域中已应用到该技术，可以优化化学工程产业结构，创造更多的经济、社会效益。同时，生物技术还应用至基因、细胞以及酶工程等方面，在生物制造业中能够突显出绿色化工技术的优点，比如细胞与酶的反应作为生物研究中常见的内容，为了提高该反应的速率，通常会添加适量的催化剂，使其充分反应，在该反应中可以使用新型丙烯酸胺来替代以往的催化剂，一方面能够节约能源，反应中所产生的废弃物相对较少，减轻环境负担;另一方面该反应是生物与化学技术二者相结合的结果，在实际化工生产中应用该技术，能够提高生产效率[2]。此外，在大气污染、水处理中可以应用膜化学技术，通过介质的分离来治理生态环境问题。

（三）应用催化技术

催化技术作为化学工程生产中常用的技术之一，大多数化学反应都需要催化剂的参与，催化剂性能会直接影响目标产物的产量、速率，在化学反应中起到加快反应速率，确保各类原料充分反应，降低化工生产成本的作用。在化学工程工艺中应用该技术，应根据目标产物、催化剂的性能等因素选用无害且具有回收价值的催化剂，在满足化学反应要求的同时，提高催化剂的利用率，降低化工污染，比如目前多使用固体催化剂，能够弥补传统液体催化剂的缺陷，在保证化学产品质量的同时，实现废弃物的循环利用，降低对生态环境的污染。

（四）应用其他技术

传统化工企业在发展过程中，多使用单线、单一设备进行能源的供应，且部分反应过程对压力、温度等条件要求比较高，比如在高温、高压环境下会导致部分热量浪费，不符合绿色化工理念。因此，可通过优化化工工艺流程的方式实现节能，比如在分析化工反应过程中热能需求的基础上，对反应能源分配方式重新规划，以联合加热的方式对能耗进行控制，降低能耗。或使用变频电机代替定频电机，确保反应过程能源需求与供给相匹配，实现能源的节约[3]。此外，对于化工行业而言，应站在可持续发展的角度，生产出对环境友好的绿色化学产品。比如以乙醇汽油来代替传统的汽油作为汽车的燃料;应用生物航煤来替代普通的航煤，减少二氧化碳的排放量，并且该燃料的应用无需改装原有的发动机，充分体现新型燃料在使用便捷性、环保等方面的优势。

三、结束语

综上所述，传统化工企业在生产过程中对资源、环境等问题重视度不够，给环境、人类带来一些负面影响，阻碍了化工行业的可持续发展。因此，将绿色化工技术应用于化工工程工艺中具有一定的现实意义，即将低碳、绿色理念贯穿于整个化工生产环节，对化工工艺流程、设备及反应过程进行优化，在提高化工产品质量的同时，达到低碳、环保等目的。

参考文献：

[1]余华.化工工程工艺中的绿色化工技术[J].清洗世界，2021，37（10）：85-86.

[2]钟艳桃.化学工程与工艺中的绿色化工技术[J].广州化工，2021，49（10）：36-37.

[3]金晓莉.化工工程工藝中的绿色化工技术[J].化工设计通讯，2021，47（01）：48-49.