浅议绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

浅议绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促浅议绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促 进作用进作用 在科学技术不断发展的推动下，相关工业技术的发展也不 断取得新的突破，在化工材料环保性和节能性提出了更高的要 求。绿色化学工程是为了促进化学工业的节能性而专门提出的 一个项目。应用相应的科学方法对化工原料、溶剂、废物等进 行绿色处理，可有效降低化工材料对生态环境造成的污染，同 时还可有效提高能源的利用率。 绿色化学工程；工艺；化学工业 工业产业的发展，对国民经济的提高具有重要意义，但在 工业产业的发展过程中，国家能源及生态环境也面临着越来越 严峻的挑战，能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业 污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究 的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目，其发展的主要目 标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处 理，促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中，在有毒、有害物质的处理上存 在较为严重的滞后性，因此导致化学工艺一直处于被动生产。 第 1 页 共 6 页 应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果， 资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学 生产污染物成本提高，还导致污染物处理效率严重下降。绿色 化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷，其通 过对相关科学技术及先进方法的利用，对化工生产相关污染物 进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主 要有以下几种。 （一）采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中，化学生产原料是起着决定 性作用的主要因素，在传统化学工程中，所用原料大部分为不 可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的 消耗，同时还导致污染物的排放量大大增加，加重生态环境污 染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重 要研发内容之一。在化工生产过程中，可使用绿色化学物质、 自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料 主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化 工生产过程中，可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在 整个转化反应过程中，这些原料仅会产生一定量的氢气，而不 会有任何一种有害、有毒的物质产生。 （二）提高化学反应的选择性 第 2 页 共 6 页 在化学工程的物质反应中，化学反应作为必不可少的重要 组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得 以实现。在化工生产过程中，合理选择有效的化学反应形式可 有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应 产生影响的因素有很多种，反应原料、环境、时间、特点等均 会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最 为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的 热产生，所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质，因此 会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中，应用新型 的反应形式，这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形 式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高，同时还可 有效促进生产物同分异构反应时间增加。 （三）使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快，将化学反应合理的应 用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提 之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应 用于化学反应过程中，可有效加快反应速度，缩短法宁时间。 所以，在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿 色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前， 我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入 研究。越来越多的催化剂得到开发和研制，化学反应过程中使 第 3 页 共 6 页 用的催化原料不断得到改善，分子筛除催化剂等优良催化原料 在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应 用可有效提高化学反应效率，降低能源消耗量，同时也可减少 环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前，在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化 学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工 产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题，同时还可有 效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在 化工产业中的应用主要表现在如下几点。 （一）清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术，该种技术 主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理，实现原料 利用率得到提高，进而促进化学工程的生产质量得到提高。在 清洁技术中，应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技 术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活 垃圾等进行绿色处理，经过相关技术的处理后，生活垃圾可有 效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳 能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。 在生物工程中合理应用清洁生产技术，可有效促进细胞及基因 第 4 页 共 6 页 工程的发展效果得到显著提高。在辐射加工中应用清洁生产技 术，可促进催化剂的作用得到显著提高。 （二）与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中，其技术范畴具体包含细胞、微生物、 基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生 物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内，生物酶作 为催化剂存在，其具有显著的专一性和高效性，在生物合成的 每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对 生物技术进行合理应用，通过相关技术处理，可使再生资源转 化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直 接源自动物和植物，后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材 料使用。在绿色化学工程与工艺中，通常情况下均是应用工业 酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学 催化剂进行比较，酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、 产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯 腈进行丙烯酰胺制备，当使用酶作为催化剂后，能耗消耗量大 大降低，反应具有彻底性，并且在反应过程中无任何副产物产 生。 （三）生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产 处环境友好型产品，如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。 第 5 页 共 6 页 通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的 友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保 护环境的作用。在社会生产、生活中，人们的购买的产品均为 绿色产品，不仅有效保证了人们身体健康，同时也可促进社会 健康、和谐发展。因此，在化工生产过程中，如能够促进绿色 化学工程与工艺对的优势得到充分发挥，可有效降低生态环境 的染污，促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展，对国 家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中，应用无毒、无害的物质作为原 材料，使用节能减排的生产工艺，应用清洁生产的技术，可有 效降低化学工业生产过程中能源消耗，减轻生态环境污染，促 进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此，对绿 色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产 生严重影响的主要因素之一，是促进化