化学工程工艺中的绿色化工关键技术研究

化学工程工艺中的绿色化工关键技术研究

林永彬

身份证号码370784198808100318 山东省临沂市276000

摘要：随着全球环境问题的日益严重，绿色化工技术的研发及应用成为了化工行业可持续发展的重要方向。绿色化工技术旨在通过技术创新和工艺优化，实现化工生产过程中的资源高效利用、能源节约和环境污染的最小化。其不仅有助于提高化工行业的经济效益，更是推动化工行业向绿色、低碳、循环发展方向转变的关键所在。

关键词：化工工程工艺；绿色化工；关键技术

引言：

化工工程工艺对人类社会进步、现代社会发展有着非常重要的作用。通常情况下，它是指涉及冶金、制药和生物等多个领域和化工生产有着密切关联的不同的工艺。尽管，我国在推动、促进和发展化工工程工艺上取得了一定的成就，对经济发展速度的提升产生重大影响。但是也一定程度上影响到了人类生存的社会环境和自然环境。因此，需要改良和改善化工工程工艺，积极应用绿色化工技术，提高绿色化工应用的范围和频率。绿色化工技术能够一定程度上使原本的化工工艺得到改进，运用各种能够降低资源的应用数量、避免过多的排放污染物，既可以使企业经济效益得到一定的保障，还能把现有的工艺流程进一步简化，使该行业得到有效发展和可持续进步。因此，笔者认为，在化工工程工艺中应用绿色化工技术是未来发展的必由之路，必须坚持和开展绿色化工技术。

1传统化学工程工艺当中面临的环境压力

传统工艺实际应用阶段主要面临以下三项环境压力，即（1）大气污染，化工生产中二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物以及工业粉尘等污染物将破坏生态安全；（2）水污染，化工生产废料废水排放中，未经过系统性处理，将给水体水质造成了严重影响，且危及人体健康，尤其是酸、碱、各类无机盐、重金属、耗氧物质以及氮磷物质；（3）土壤污染，部分化工废料未经处理即填埋或排放至土壤环境当中，使土壤土层内部有害物质含量与比重不断提升，导致土层内部生物活性、土层结构等受到严重影响。常如重金属、无机盐、硫化物、各类化学农药、石油以及相关裂解产物等。据调查，2022年我国工业废水排放量已从173亿t（2021年）降至146.7亿t，其工业用水量968.4亿m3，表明持续推广绿色化工技术确有舒缓环境污染负担的作用，理应立足上述问题优选绿色生产工艺。关于绿色化工技术在化工领域中的实践应用，应以环境污染程度为主，兼顾生产经济性，便于优化绿色生产效果。

2化工工程工艺中的绿色化工关键技术

2.1清洁生产技术

在化工生产中，应用清洁生产技术能够对污染物尽可能抑制，科学规避有毒污染物，避免可能会出现污染环境、影响自然生态的废弃物排放，既可以保障生产效率的增强，同时也能做到环境的保护和改善。相对来看，该技术的应用没有较高的毒害性，而且也不会出现过多的污染物。在应用该技术时，应当遵守降低污染物毒害和稳步推进各项工艺程序的有效开展的相关原则，对原材料进行细致化筛选，把清洁资源纳入化工工艺生产过程中，尽可能保证所有的生产环节、生产过程和生产方法都是绿色化、无公害化以及环保化。当前相对比较成熟的清洁生产技术为海水淡化。全世界的淡水资源并不丰富，反而因为人类活动而导致部分淡水资源消失。相对应的海水储备较多，因此，海水淡化技术的应用则是充分把储量较多的海水作为原材料，通过一系列的化工反应，既可以得到淡水，同时还能获取盐制品，整个生产过程绿色无害，在保证人们的生存的前提下，也能保护环境，该技术在未来能够得到广泛运用。

2.2催化剂绿色化技术

催化剂绿色化技术包括催化剂本体、助催化剂等的绿色应用。其绿色化体现在两个方面：一是催化体系的物质结构安全、环保；二是催化剂的反应效果具有能耗低、残留低、活性高等特点。中科院上海有机化学研究所的均相金属催化剂、中国石化的聚酯催化剂和聚烯烃催化剂等都是我国具有自主知识产权的绿色化催化剂。中科院上海有机化学研究所开发了用于烷烃和杂环化合物脱氢的均相铱催化剂，其不但反应条件温和，且脱氢活性和动力学选择性比传统脱氢催化剂更高。中石化开发了超高活性超纯HA系列催化剂，一步法制备目标产物，无需水洗、后处理等工艺，降低了能耗物耗。

2.3生物技术

生物技术包括微生物技术、基因技术、细胞技术等。生物技术能应用于绿色化工中，包括生物化工、仿生生化、化学仿生学等。生物技术应用于生物化工中，常用的是利用生物酶的催化作用。生物酶是一种性能稳定、高效并且易传递的酶，其催化作用不受混合物浓度影响，对反应条件也没有过高的要求。比如在生产丙烯酰胺时，可以使用生物酶来代替具有污染性的丙烯腈，不仅能减少原料用量，并且不会污染环境，是一种绿色环保方法。空气中SO2等含硫化合物超标不仅污染空气，还会造成二次污染，如光污染、酸雨等，处理这些化合物需要较多种类的催化剂，广泛应用在工业中的生物酶是新型化学催化剂，能有效提高脱硫效率。将生物技术应用到绿色化工中，能把部分再生能源转化成化工产品。例如在仿生生化与化学仿生学中，利用生物膜的可渗透特性与选择性，制备具有选择性、渗透性的人造半透膜，是一种绿色、高效、新型的膜化学技术，可应用于海水淡化与控制空气污染等领域。

2.4废水废气绿色化工技术

废气废水均是引起化工企业生态污染后果的主要物质，因而需运用绿色化工技术，实则可以参照华陆工程科技企业研发的“煤气化废水废气预处理与综合利用技术”，经由此项技术可降低化工生产废水酸碱度，基本上维持在8.3左右。此项工艺能有效去除镁钙离子和颗粒悬浮物（0.1μm粒径），致使排放的废气废水得到二次利用，对化工生产过程释放的黑水闪蒸汽、真空闪蒸汽、气化废水均可产生有效处理效果。多涵盖汽提装置、絮凝沉降装置（澄清槽，清液泵等）、清液过滤器等部分，便于应用此项工艺消除化工废水废气中硫化氢、一氧化碳、氨氮气体等成分，待符合排放标准后净化空气。

2.5新合成技术

具体采用绿色合成化学技术，在化工生产领域当中，对于特定物质的合成具有重要价值，但从传统化工合成工艺的生产现状进行研究与分析过后能够发现，其合成过程往往存在一定漏洞，合成工艺当中往往需要向环境排放大量废物，引发严重的环境污染问题。例如，在以往的农药生产过程当中，受到技术因素以及设计因素的制约，导致农药物质的毒理性往往较强，在自然环境当中的降解难度较大，对于环境形成了一定压力和影响。因此技术团队可针对RNA农药等农药形态与类别进行深入研究与分析，在保障其应用效能的前提下进一步减少对环境的影响和污染，使其能够更好地适应绿色化工技术发展要求。此外，以生物柴油为代表的各类生物能源进行研究突破传统柴油汽油等能源开发利用束缚。

3结束语

通过对绿色化工技术的深入研究和实践应用，能不断优化化工生产流程，提高资源利用效率，降低能耗并减少废弃物排放，从而实现化工生产的绿色化、低碳化。这不仅有助于提高化工行业的经济效益和市场竞争力，更有助于保护生态环境，实现经济、社会和环境的协调发展。相信在不久的将来，随着绿色化工技术的不断发展和应用，化工行业必将迎来更加绿色、低碳、循环发展的新时代，为人类社会的可持续发展作出更大的贡献。

参考文献

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[3]金爱凤.浅析化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].当代化工研究,2018,(06):30-31.