浅析化学工业中绿色化学工程的应用

2020-05-08 922 上传者：管理员

摘要：早在19世纪初，化学工业领域中，归属于资金和知识密集型的行业就已经形成。在信息日益发达、科学技术的迅速发展的大背景下，化学工业的发展速度也有了突飞猛进的提升，逐渐从仅能够实现少数无机产品和有机产品的行业，日益转化成可以充分类利用自然资源、具备庞大规模、质量优良的工业门类。生活中，对于化学工业的应用愈加广泛，与此同时，化学生产导致的能源消耗和环境污染问题也越来越突出。如何实现绿色化学化工的转变也成为目前广大学者的关注点与研究方向。近几年，在实际的化工生产过程中，利用绿色环保与资源节约的方式取替传统方法，充分结合可持续发展的核心理念，既缩减了生产原料的成本费用，又缓解了废物排放造成的环境问题。

关键词：
化学工业
化学工艺
环境问题
绿色化工
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1、绿色化学工程与工艺的基本定义

绿色化学，别名环境无害化学，顾名思义，将绿色化学理论在实际的生产中应用，对有害污染物的形成加以控制，实现有毒有害物质零排放，避免化学工业造成环境恶化^[1]。进行化学工业品的加工与生产时，为了加快化学反应的速率，常常应用催化剂，常规应用的催化剂大多会产生有毒物质，无法在保证经济效益的前提下，实现有毒物质的零排放。因此，无害化催化剂的研发成为绿色化工的突破点。此外，如何无害化处理无法避免的污染物也十分重要。

2、绿色化学工程的发展现状

由于在传统的化学工程与工艺的生产中，大多在污染物产生后，采取适当的措施对其加以处理，该方式不仅难以根除污染物，且处理效率低，还具有较强的滞后性。与此同时，绿色化工的发展受到了日本和欧盟等多个国家的关注，为促进无污染化学的产业发展，提供了政策、技术和经济上的支持。

2.1 采用绿色能源

鉴于生产过程和工艺会在一定程度上受到生产原料的影响。因此，在原料的选用上，以无毒无害物质取替原有物质，从源头开始就避免了产生有毒有害废弃物，成功化解了传统方式中的处理滞后问题^[2]。在绿色化学工程与工艺的领域内，最紧要的问题就是能否实现原料的可再生，确切地说，如何选择相应的可再生、无污染的自然物质作为化工原料参与生产是当务之急。

2.2 提高反应选择性

在化工生产中，化学反应的重要地位不言而喻，生产原料利用化学反应产生了产品，在科学合理的范围内，选择有效反映途径，将在实现产品质量优化的同时，提升生产效率。对于化学反应而言，受到温度、时间等多项因素的影响。例如，伴随氧化反应，大量的热也被释放，造成原料变质，产品的质量无法得到保证，并且降低了生产效率。

3、绿色化学工程在化学工业节能发展过程中发挥的作用

3.1 生物工程在化学工业节能中发挥的作用

生物工程逐渐成为化学工业节能发展中的至关重要的领域，大大推动了该行业的发展。生物工程涉及的学科知识繁多，其中包括生物化学、细胞生物学等，而原核生物和分子细胞等也就成为生物研究的主要物质。在当前的生物工程研究工作中，生物DNA基本上处于核心内容^[3]。与此同时，应用较为广泛的生物技术包括克隆、反RNA等，且在食品、医药、园林等多个领域中应用生物工程逐渐成为首选方式。

3.2 化学清洁工程在化学工业节能中发挥的作用

为了保证工业设备的工作效率，一段生产周期内要对设备进行除锈、钝化、除油或清洗，而化学清洗工程，顾名思义，即为应用化学方法或化学药剂完成清洗目的，该工艺十分复杂。在化学清洗工程领域，为了顺应化工的节能化发展趋势，清洁能源的选用具有较大的研究意义。有效分解土壤中的有毒物质，并在微生物的作用下发生反应，产生无污染或污染小的新物质，以此避免环境污染，减少能源损耗，达到化学工业节能减排的目标。

3.3 发展绿色化学的着手点

在化学工业在实际生产的应用中，为了实现部分必需化学品的生成，反应物不得不选用有毒有害的原料。因此，如何在现有的化学反应中，利用无毒物质取代有毒物质成为目前主要的研究方向。为了推动化学工艺与工程的发展，可利用下述几种常用方式，例如新型替代材料的研发、生产技术的创新、化学反应应用顺序的调整等。与此同时，尽可能选用可再生的自然资源，避免不必要的能源消耗，为能源的可持续发展提供有力保障^[4]。站在化学的角度来看，能源化学这一学科的重要程度不容忽视。充分利用先进的科学技术，有效处理不具备任何使用价值的物质，实现对非淡水资源的有效开发与利用，在实际的工业生产中加以应用，将减少不可再生资源的消耗，也能为化学工业的节能提供便利。

4、结束语

在绿色化学工程与工艺生产中，原料对反应物的产生有着直接影响，因此无毒无害物质的选用将从根本上减少污染物生成的可能性，后续的处理过程也在一定程度上得以缩减。对于当今社会而言，这一领域的发展不仅为环境保护提供了强有力的支持，还能够为环境友好型社会的创建提供源动力，从而推动社会的可持续性发展。

参考文献：

[1]潘月松.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工设计通讯,2019,45(11):78-79.

[2]张晴天.试析绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理,2019(26):16-17.

[3]潘学峰.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进分析[J].石化技术,2019,26(4):303+326.

[4]徐翠枝.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用[J].化工设计通讯,2019,45(3):218+223.

谭俊洪.绿色化学工程对化学工业的促进作用[J].造纸装备及材料,2020,49(1):57.