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探讨绿色化学工程与工艺对加快化学工业发展作用

2019-12-30 450 上传者：管理员

摘要：近年来，绿色节能降耗的环保理念已深入人心，人们越来越重视化学化工产业对生态环境造成的影响。随着社会的进步与高科技技术的迅猛发展，绿色化学这种具有时代特色的工艺应运而生，并将这种绿色工程理念融入化学工业生产中，推动化学工业节能环保的进程，提高资源、能源的利用率。

关键词：
化学工业
污染排放
清洁化学
绿色化学
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化学工业与人们的日常生活息息相关、紧密相连，其在为人们提供生活所需的同时，也给人们的生活环境带来了诸多负面影响，如环境污染。随着人们对环境污染认识的深入及知识水平的提高，提出了绿色化学概念，并将其作为防治环境污染的根本途径。生产中开始逐步采用绿色化学工程或工艺，以最大限度地减少化工废弃物对生活环境造成的影响，同时也使化学工业实现健康、快速发展。

1、绿色化学概念

绿色化学工程与工艺是集专业人才与专业技术于一身的综合性学科，在化学工业领域又被称之为“环境无害化学”“清洁化学”。将绿色化学基本理论与化学工业生产工艺有机结合，可以最大限度地避免生产过程中有毒、有害物质的排放，减少对自然生态环境与人们生存环境的影响。绿色化学倡导减少或停止使用那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物等，绿色化学的主要特点是资源与能源得到充分利用，而这些资源与能源在无毒、无害的化学条件下发生反应，有效减少化学废弃物的排放量，此外，结合绿色化学理念可以生产出对环境保护与人体健康的环境友好产品。为了进一步提升生产效率，在化学生产过程中，化学化工企业往

往使用催化剂加速化学反应，这种化学反应往往会排放出大量的有毒、有害废弃物，对自然生态环境造成严重影响。绿色化学理念的精髓就是将这些催化剂进行无害化处理，使化学化工生产全过程体现绿色环保与节能降耗的特质^［1］。

2、绿色化学与环保相关性

生产过程中，化学工业企业对环境的影响主要体现在水污染、空气污染及土壤污染。如石油、煤炭生产企业，这些物质在燃烧过程中就会产生出有毒有害气体，对环境造成直接影响。环境污染的另一个主要来源是化学化工企业在生产硝酸过程中，将大量含氮的物质排放到空气当中，气态的氮氧化物与碳氢化物融为一体，经过太阳光照射就会产生相应的化学反应，而在城市上空形成光化学烟雾，这种有害物质对人们的健康和生存环境有极大的破坏性，因此，在化学化工企业引入绿色生产工艺势在必行。

当前，绿色化学与环境保护之间的关联越来越紧密，人们对绿色化学的研究也越来越深入，并在近几年取得了丰硕的研究成果，主要表现为3个方面。一是绿色化学确保了能源清洁。自从绿色化学技术推广以来，国家有关部门大力推广煤炭液化与先进的洗煤技术，着力解决与处理因煤炭燃烧给大气环境带来的污染问题。此外，大批清洁能源技术应运而生，比如风能、太阳能等。据权威机构统计显示，我国陆地70ｍ高度3级及3级以上的风能技术开发量已经超过26亿ｋＷ，进而使得太阳能热水器、太阳能电池等绿色清洁能源产品也得到了普遍应用。二是我国在解决温室效应方面也取得了突破性进展，研制出很多新方法、新策略，使大气中的二氧化碳含量大大降低。三是随着绿色化学理念的融入，越来越多的环境友好产品得到了开发和应用，而且效果显著，已得到业内人士以及社会各界的广泛认可和赞同^［2］。

3、绿色化学对减少污染排放的影响分析

传统的化学工程与工艺在处理有毒、有害物质时，具有严重的滞后性，处理过程实效性差。大多数企业都是在污染物产生后再采取相应的措施对其处置，在这一过程中，一部分有毒有害物质已经通过扩散、渗透等方式造成大气与土壤污染，给人们的生存环境带来负面影响，且这种后处理的方式不能有效根除源头，还增加了成本投入，给化学化工企业带来了巨大的经济损失。

减少污染排放是绿色化学的基本特质，运用绿色化学理念研制、开发绿色化工产品主要包括以下3个方面内容。一是从化学反应的源头抓起，尽量减少或彻底根除有毒、有害物质的产生，而不是在废弃物产生之后再进行净化处理。二是在生产过程中针对化学溶剂与析出剂，选用无害化的产品，以减少生产过程中能量的损耗及对生态环境造成的影响。三是采取优化原则，进一步优化生产工艺，避免产生相关的化学衍生物，在此期间，必须对化学危险物进行必要的监测与检测，并采取必要的手段进行控制。

4、绿色化学工程与工艺对节能的促进作用

(1) 改进工艺，减少废物的产生。在生产过程中，技术人员应适时改进生产加工工艺，采用先进的工艺方法，优化分离技术，有效降低生产过程的废物产生，比如膜分离技术、分子蒸馏技术等。此外，清洁的生产技术可以有效指导化学化工企业的生产过程。运用脱硝技术与脱硫技术，通过绿色环保的科学方法对生活垃圾以及生产过程中产生的有毒、有害废弃物进行处置，可将其转换为可以再利用的沼气能源^［3］。

(2) 回收、再生与利用催化剂，降低资源消耗。近年来，随着绿色化学研发进程的加快，对催化剂的回收与再利用有了突破性进展，相关技术人员围绕催化剂与加工生产原料进行绿色化研究，收到了理想效果。如长春应用化学研究所突破了稀土分离

流程与清洁冶金系列集成技术，在国际上首次从生产源头解决了分离废渣和气体排放物带来的放射性环境污染^［4］。对催化剂的回收、再生与反复使用不但可以节能降耗，而且为化学化工企业带来了丰厚的回报。

(3) 采用低污染化学品，科学运用生物技术。生物技术在绿色化工生产中占据重要位置，主要包括生物化工与化工仿生学，将这项技术与绿色化学有机结合到一起，不仅生产过程中产生的可再生资源能被合理利用，且生产的化工产品具备绿色环保性能。目前，工业酶与自然酶都属于绿色化学领域里的催化剂，被普遍应用于实际生产，具备污染程度小，使用性能好，可低污染排放的特点。因此化学化工企业应尽量采用无毒、无害或者低污染的化学品，以降低对生态环境的影响，进一步展现绿色化学理念的魅力。

(4) 减少不可再生资源的损耗。不可再生资源主要包括煤、石油、天然气、金属矿产、非金属矿产等。化学化工企业在生产过程中，应尽量用可再生资源取代不可再生资源，确保能源的可持续发展。针对自然界中对人类生存与生活的自然生态环境没有使用价值的物质进行必要处理，比如开发利用非淡水资源，然后将其应用到化学工业生产当中，降低不可再生资源的使用率，以响应国家节能降耗的号召。

(5) 环境友好产品的开发与应用。结合绿色化学理念，生产各种类型的环境友好型产品。如清洁型汽油，可以减少对大气的污染，目前该产品已受到社会各界的认可。因此，人们应该树立高度的责任感和环保意识，在日常生活与实际生产过程中，广泛应用和推广绿色产品，将环境污染程度降到最低点，实现我国经济的可持续发展。

(6) 先进技术设备的推广和使用。传统的化学化工生产工艺不仅对环境造成影响，而且生产效率低，无法实现企业经济效益的最大化，而采用先进的技术设备不但可在节能降耗方面发挥作用，而且可改变原有的生产状况，生产效率实现质的飞跃。化学化工企业通过优化生产工艺流程，将一些消耗能源高的设备予以替换，尽量采用节能环保且电阻力小的设备，不仅能提高效率，还能降低成本，实现节能降耗。

5、结束语

科技是第一生产力，绿色化学工程与工艺正依托先进的技术手段在实际生产过程中发挥效用，不仅使生产过程达到节能环保的目标，而且为企业带来了直接的经济效益与良好的社会效益。相信绿色化学理念在未来将辐射到越来越多的生活与生产领域，为人们的生活提供更加清洁的能源，使人们的生存环境彻底得到净化。

参考文献：

[1]金鑫.绿色化学工程与工艺对化学工业节能[J].建筑工程技术与设计,2018(17):4851.

[2]咸婷婷.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].化工设计通讯,2018,44(11):82-83.

[3]李予昆.化学工程与工艺中绿色化工技术的应用[J].化工设计通讯,2018,44(11):75.

[4]李爽.绿色化学怎么个“绿”法[N].科普时报,2017-12-01.

郑启航.绿色化学工程与工艺对加快化学工业发展研究[J].科技创新与生产力,2019,(3):26-27,31. DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2019.03.026.