绿色化工技术在化学工程与工艺中的运用

绿色化工技术在化学工程与工艺中的运用

毛一清,陈鹏鹏,杨伟杰

杭州科兴生物化工有限公司，浙江省杭州市310000

浙江中医药大学中药饮片有限公司，浙江省杭州市310000

杭州科兴生物化工有限公司，浙江省杭州市310000

摘要：随着科学技术的发展，我国的绿色化工技术有了很大进展，并在化学工程与工艺中得到了广泛的应用。绿色化学工程理念逐步渗透到化学工业生产的各个环节当中，并且随着绿色化学工艺的日趋成熟，我国的化学工业也实现了健康可持续发展的既定目标。本文首先分析了绿色化学化工的简述，其次探讨了应用绿色化学工程与工艺需要遵循的原则，然后就绿色化工技术在化学工程与工艺中的运用进行研究，最后论述了绿色化工技术在化工企业中的发展方向，以供参考。

关键词：绿色化学工程；工艺；化学工业；节能减排

引言

我国早期频繁地依赖化学工业的生产导致生态环境严重恶化，但随着城市化的逐渐稳定，绿色化工的理念逐渐出现，经过大量的实践研究发现，绿色化学工程与工艺能够将当前环境的问题有效缓解，为化学工业的绿色可持续发展带来了诸多便利。

1绿色化学化工的简述

化学化工本身是指的一种以化学为主要生产方式的工业过程。而绿色化学化工是20世纪末提出的新名词，其所指的是在不对环境造成过多污染的基础之上，所进行发展的一种化学技术及生产的实践活动。从整体来说，其所涉及的学科较为繁多，也被称之为清洁化学。这类绿色化学化工技术主要是通过化学手段对原材料进行更加充分合理的利用，来保证有害有毒气体或其他非绿色物质的减少。绿色化学的核心就在于生产过程当中要减少有害物质的产出，它和传统类的化学化工从根本上就有差别。绿色化学从根本上是利用科学绿色的技术对所使用到的化学物质进行本质意义上的分子结构重组，从而改变其整体的结构性质，在保留其物理特性的基础上，又不对环境产生更多的影响。这种更趋近于先进化、清洁化的化学手段能够在一定基础上保证绿色化学化工的统一发展。

2应用绿色化学工程与工艺需要遵循的原则

首先，应当从源头上减少或者根除有害废弃物的产生，而尽量避免出现“事后诸葛”的情况，即废弃物产生以后再花费大量的成本净化、处理。其次，在设计和研发化工产品阶段，加工产品所使用的原材料应当保持最大的利用率，以避免材料浪费现象的发生。同时，在选择化学催化剂、析出剂等溶剂时，尽量不使用有害化学物质，以保证在生产源头遏制有害物质的产生。再次，在选择生产原材料时，应对原材料的属性进行深入分析，当确定该原料具有可回收再利用性以后，再投入生产。最后，应当保证所使用的生产工艺能够最大程度降低有害化学物质的产生概率，尤其是化学衍生物，需要事先对衍生物的产生条件进行分析研究，以有效控制化学衍生物的产生量。

3绿色化工技术在化学工程与工艺中的运用

3.1清理生产技术的产品研发与运用

现阶段，在化工绿色技术及各类产品研发过程，人们追求的主要目标就是利用无害及无毒，以及零污染类的技术进行生产，而生产的主要根源就是能够掌握生产过程污染物的排放及治理，更强化整个清理生产过程，当前最为典型的技术就是绿色催化反应技术，其在化学工程领域中也被称为清理型绿色生产技术。在我国生产垃圾与印染厂杂物处理等较为高耗能的产业中，该技术的不断更新与改造更为广泛。此外强化和严格治理空气污染也是当代绿色生产的主要目的，例如在化工整个生产过程最为普遍的绿色化工技术就是烟尘脱硫除尘技术，该技术是最为广泛的清理型技术，其主要是利用多氮氧化合物。现阶段，脱硫除尘工艺技术在我国各个产业内逐步开展，同时清理型技术的不断普及及应用更好地降低了各类废弃物的排出。最后在我国社会经济不断发展过程，特别是在现阶段环境污染较为严重的情况下，普及该类技术不但对各大企业自身有着很大益处，还对全社会经济健康发展有着一定的推动作用。

3.2生物技术

生物技术在化学工程与工艺中也得到了广泛地使用。生物技术主要是利用微生物、酶等物质推进化工生产效率的提升，降低化工生产过程中对环境造成的污染。生物技术能够实现资源的循环利用，推进化工生产效率的提升。生物酶技术在化工生产中的应用比较广泛，这是因为生物酶有着较好的催化效果，具备高效性和转移性，是推进生物化工生产的重要基础。绿色化工技术中更加重视原材料、催化剂的选择，因此会选择使用自然界中的酶以实现资源的再生以及循环利用，减少对环境的破坏。在化工生产中，应用生物酶技术也是绿色化工技术的重要途径，是绿色化工技术发展的重要体现。例如，在生产石油化工产品的过程中，为了提取石油原材料，会采用一些化工材料或催化剂，这就会对环境造成较为严重的污染，而利用生物酶，即自然界存在的酶进行处理，就能够减少对自然环境的污染，提升化工生产的效率。

3.3环境友好型化学品

为了推进绿色化学工程与工艺的发展进程，近年来，在化学工业生产当中，许多化工企业通过应用环境友好型化学品来开展生产活动，这些产品不仅属于无公害、无污染产品，而且也为化工企业节省了大量的原料成本与生产成本。比如，以三氟碘甲烷这种制冷剂为例，由于该制冷剂具有安全性能好、经济实用、灭火效率高等特点，而替代了化工行业过去使用的氟利昂制冷剂，利用这种环境友好型产品，不会破坏臭氧层，进而被公认为绿色制冷剂。再比如，将三氟碘甲烷与含有四氟丙烯的混合物作为发泡剂与气溶胶推进剂，可以用来替代五氟乙烷、四氟乙烷、三氟乙烷、二氟乙烷以及二氟二氯甲烷等有毒有害的化学物质。另外，也可以利用三氟碘甲烷的稳定性特征，将其作为各种冷却体系中的制冷剂，并且完全可以替代传统的氢氟烃、氢氟氯烃以及氟氯烃等制冷剂。由此可以看出，在化学工业中应用环境友好型化学品，将是化学工业实现绿色化发展的必然趋势。

4绿色化工技术在化工企业中的发展方向

在我国化工企业未来发展过程中，绿色化工技术的运用会逐渐朝着低碳减排的基本方向进行转型。想要实现节能减排，应在技术上实施有效转型，开发与应用二氧化碳来作为生产主要资源。对于当前化工生产运行实际情况，将二氧化碳作为主要的合成介质，主要应用到有机化学生产过程中。现阶段，我国在二氧化碳与甲烷合成技术方面取得了很大的成果，但在实际应用过程中还存在很多问题，如二氧化碳转化率不够高。该类问题得不到解决，该项技术在国内很难得到发展。希望在未来技术研究发展中，有关人员能够加深研究，有效解决当前二氧化碳的转化率为题。此外，在绿色化工应用技术未来发展中，各大化工企业应致力研究化学制氢技术，其是当前绿色化工技术主要研究的技术方向。氢气作为一项常见的化学类产品，在工业开发生产中广泛应用。虽然我国化学制氢技术还不够成熟，存在一定的转化率等问题，但有关技术人员在未来研究发展中一定会找到有效的科学方式，解决制氢技术问题。

结语

综上所述，本文主要首先阐述了绿色化工技术，分析了传统化学工程与工艺生产存在的问题，在此基础上对绿色化工技术在化学工程与工艺的运用进行了探讨。绿色化工技术是化学工程与工艺未来发展的重要方向，对推进我国化工行业的升级优化与转型有着重要的意义，是实现可持续发展战略的重要途径。广大化工企业只有重视绿色化工技术，加大绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用，才能够实现化工行业的健康可持续发展。

参考文献

［1］毛娅．绿色化工技术在化学工程工艺中的应用［J］．中国石油和化工标准与质量，2021，41(15):189－190．

［2］宋聚行．绿色化工技术在化学工程中的发展策略［J］．四川水泥，2021(7):130－131．

［3］明永恒，张宗柏．化学工程与工艺中绿色化工技术的应用探索［J］．清洗世界，2021，37(6):153－154．