秦良吉
(濟(jì)南泰豐藥業(yè)有限公司,山東 濟(jì)南 250013)
當(dāng)前,環(huán)境問題已不容小覷,甚至危害了我們的生命健康?;そㄔO(shè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的沸水、廢氣和固體廢棄物,如果不進(jìn)行有效的治理將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極為惡劣的影響。綠色化工技術(shù),是化工工程發(fā)展過程中提出的新思路、新想法,通過在實(shí)際生產(chǎn)過程中進(jìn)行一系列的操作,來很好地解決化工原料生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的一系列環(huán)境污染問題,為祖國(guó)的藍(lán)天綠水,貢獻(xiàn)了突出的力量[1]。對(duì)化工工程中綠色化學(xué)技術(shù)的深入研究,將對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著非同一般的意義。下面,我們將對(duì)這一問題進(jìn)行更為深入的研究。
化工工程,是一項(xiàng)研究化學(xué)工業(yè)和其他過程工業(yè)生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)過程和物理過程共同規(guī)律的工程,它涵蓋了傳統(tǒng)化工制造以及現(xiàn)代化工制造,目前在工業(yè)領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展,人們對(duì)于化工工程的認(rèn)可程度正在不斷的提升[2]?;すこ趟娅C的范圍較廣,不僅包含了化學(xué)以及物理學(xué)相關(guān)知識(shí),數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)內(nèi)容也是化工工程研究過程中的重要參考,通過多學(xué)科原理的共同作用,以保證化學(xué)生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸以及原材料使用方面可以達(dá)到最優(yōu)化的選擇,提高化工生產(chǎn)效率。
化工工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、傳遞過程、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面。流體輸送、換熱(加熱和冷卻)、蒸餾、吸收、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶、干燥等物理過程都可以稱之為化工工程的單元操作,化工工程師通過對(duì)這些物理過程進(jìn)行反復(fù)多次的操作,來使整個(gè)化學(xué)生產(chǎn)過程更加合理,為未來大面積化學(xué)生產(chǎn)提供可靠的保障;化學(xué)反應(yīng)工程是化工生產(chǎn)的核心內(nèi)容,直接關(guān)系到化工廠的生存與發(fā)展,通過對(duì)各種化學(xué)反應(yīng)情況進(jìn)行分析、記錄,來為化工工程的內(nèi)容以及方法形成有效的擴(kuò)充;傳遞過程是單元操作和化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)性內(nèi)容,通過單元操作來促進(jìn)化學(xué)反應(yīng),著重研究動(dòng)量、熱量以及質(zhì)量傳遞過程中的速率以及相互關(guān)系;化學(xué)熱力學(xué),是單元操作和化學(xué)反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ),通過對(duì)傳遞過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究,來為未來的化學(xué)設(shè)計(jì)以及分析工作提供有力的支持?;は到y(tǒng)工程和過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面,也是化工工程中的兩個(gè)重要內(nèi)容,通過對(duì)其系統(tǒng)以及過程進(jìn)行控制研究,來形成更加優(yōu)化的化工運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)[3]。
綠色化學(xué)技術(shù)是當(dāng)前化學(xué)領(lǐng)域最為前沿的研究方向,又被成為環(huán)境無(wú)害化學(xué),通過對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行有效的革新,而形成環(huán)境友好型的新型生產(chǎn)技術(shù),從源頭來組織化學(xué)生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境造成污染情況的發(fā)生,是一種新式學(xué)科內(nèi)容。在其工作過程中主要圍繞著化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化來進(jìn)行展開的[4]。想要達(dá)到完美的綠色化學(xué)技術(shù),以現(xiàn)階段的生產(chǎn)水平來說,還是處于理想狀態(tài),想要在化學(xué)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)原料分子中的每一原子都能轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,不產(chǎn)生任何工業(yè)廢料的情形,真正的實(shí)現(xiàn)"零污染、零排放"的目標(biāo),當(dāng)前的技術(shù)來說,還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
綠色化學(xué)技術(shù)涉獵的內(nèi)容也十分廣泛,有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科是其主要研究?jī)?nèi)容,是保證化學(xué)生產(chǎn)過程中,減少有毒有害物質(zhì)排放的重要內(nèi)容,它通過對(duì)化學(xué)生產(chǎn)的源頭進(jìn)行管理,而從根源上解決了化學(xué)工程生產(chǎn)過程中的環(huán)境問題。這一定義,在1992年由美國(guó)化學(xué)家提出,進(jìn)入到中國(guó)后,引起了我國(guó)化學(xué)研究者的高度關(guān)注,并進(jìn)行了一系列的研究試驗(yàn),雖然現(xiàn)階段還無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài),但未來綠色化學(xué)技術(shù)將更加廣泛的應(yīng)用于化工工程之中,為化學(xué)生產(chǎn)帶來更多的可持續(xù)發(fā)展可能。
綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)工作,是通過長(zhǎng)期不斷的化工工程研究中得以不斷的提煉和升級(jí)的,在化學(xué)生產(chǎn)過程中對(duì)于原材料以及催化劑的選擇方面進(jìn)行綠色化工技術(shù)研發(fā),將對(duì)綠色化工技術(shù)的發(fā)展起著非常重要的作用。
化工原材料的選擇問題,是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)性內(nèi)容,化工生產(chǎn)通過對(duì)原材料進(jìn)行一系列的加工來產(chǎn)生新的化工產(chǎn)品,進(jìn)而為化工工廠謀求更多的利潤(rùn)空間。但不同的化工原料可能產(chǎn)生的化工廢物的情況有著很大的區(qū)別,部分化工原料在換季的過程中,可能產(chǎn)生大量的化工廢料,對(duì)環(huán)境造成了極大的危害。針對(duì)于這一現(xiàn)象,我們應(yīng)該從最主要的源頭入手,在化工原料選擇方面進(jìn)行綠色化工技術(shù)的研發(fā),盡量使用產(chǎn)生廢料少的,甚至于不產(chǎn)生廢料的綠色原材料產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)工作,并在化工原料的使用過程中掌握精準(zhǔn)的原材料使用用量,最大限度的減少由于原材料使用而導(dǎo)致的污染產(chǎn)生,將綠色化工技術(shù)應(yīng)用于化工原料領(lǐng)域[5]。
催化劑在化工工程中發(fā)揮著極為重要的作用,可以加速化學(xué)反應(yīng),為化工生產(chǎn)效率的提升提供了重要的物質(zhì)保障。隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,當(dāng)前化工工程中所使用的催化劑種類也有了更多的選擇,化工工程生產(chǎn)中對(duì)于催化劑的使用也更加普遍、尋常[6]。雖然催化劑可以提升化工生產(chǎn)的實(shí)際效率,但不可否認(rèn)的是,現(xiàn)階段的生產(chǎn)技術(shù)還無(wú)法保證在催化劑的使用過程中不會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢料情況,大量的工業(yè)廢料也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來極大的危害作用,為此,需要在催化劑選擇方面進(jìn)行綠色化工技術(shù)的研發(fā)工作,合理選用不同化工生產(chǎn)過程中需要使用的催化劑產(chǎn)品以及相關(guān)用量,盡量選擇毒性較小、廢物產(chǎn)生情況較低的催化劑產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)催化工作,降低其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害。
將綠色化工技術(shù)熟練的應(yīng)用于化工工程之中,目前已形成了全球的共識(shí),各國(guó)也在對(duì)綠色化工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行著一系列的研究與探索,現(xiàn)階段主要從清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)、產(chǎn)品生產(chǎn)選擇等方面進(jìn)行綠色化工技術(shù)的應(yīng)用,為保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)了自己的力量。
清潔生產(chǎn)技術(shù),是從生產(chǎn)過程中進(jìn)行有效管控的結(jié)果,其目標(biāo)是進(jìn)行無(wú)污染、無(wú)毒害的綠色化工生產(chǎn),當(dāng)前,主要是在化工生產(chǎn)過程中使用綠色催化技術(shù)以及輻射熱加工技術(shù)等方式進(jìn)行綠色生產(chǎn)。清潔生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用為印染工藝的完善提供了重要的技術(shù)保障,可以有效降低在印染過程中所產(chǎn)生廢料以及污染的情況發(fā)生,降低了廢物的排放,在一定程度上緩解了環(huán)境的承載壓力。在化工工程中使用清潔生產(chǎn)技術(shù),不會(huì)導(dǎo)致生物結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的改變,它是從源頭方面進(jìn)行綠色化工生產(chǎn),是一種預(yù)防性的技術(shù)規(guī)劃,主要針對(duì)于化工公司來進(jìn)行約束,最大限度的降低目前化工企業(yè)廢物排放中有毒、有害內(nèi)容,為環(huán)境保護(hù)做出了突出的貢獻(xiàn)。
生物技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展,是人們重視人與自然和諧相處的重要體現(xiàn),是當(dāng)前較為前沿的科學(xué)領(lǐng)域,它不僅涉及到生物系統(tǒng),對(duì)有機(jī)體的開發(fā)與制造也是其重要內(nèi)容。生物技術(shù)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,需要分子工程、分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、生物工程等多個(gè)學(xué)科共同配合,才能真正的保障生物技術(shù)有效的應(yīng)用于化工工程之中。例如,在廢物回收以及清理過程中,就會(huì)大量使用生物技術(shù),對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行一定的消化與分解,降低有害物質(zhì)的排放,甚至起到"變廢為寶"的效果。當(dāng)前,生物技術(shù)進(jìn)一步與高科技信息技術(shù)進(jìn)行深度融合,實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科發(fā)展的目標(biāo),功能基因組學(xué)等化工工程內(nèi)高級(jí)領(lǐng)域,也有了生物技術(shù)的身影,對(duì)于綠色化工技術(shù)的發(fā)展有著極強(qiáng)的推動(dòng)作用[7]。
化工工程發(fā)展與環(huán)境水平之間的關(guān)系十分密切,不關(guān)注環(huán)境問題將直接產(chǎn)生非常嚴(yán)重的環(huán)境污染情況,危害人們的生命健康。在化工工程中生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品就顯得尤為重要,例如,化工工程中生產(chǎn)環(huán)保型汽油來代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽油,將有效降低廢氣的排放問題。
綜上所述,本文主要對(duì)我國(guó)化工工程中國(guó)呢的綠色化工技術(shù)問題進(jìn)行了一系列的研究,并進(jìn)一步探討了如何在化工工程中進(jìn)行有效的綠色化工技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)策略。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,化工領(lǐng)域也有了新的創(chuàng)新,綠色化工技術(shù)的應(yīng)用為我國(guó)化工工程的可持續(xù)發(fā)展提供了可能,為環(huán)境保護(hù)工作做出了突出的貢獻(xiàn),降低了由化工生產(chǎn)而造成出現(xiàn)環(huán)境污染的情況發(fā)生,未來仍將在化學(xué)工程中深化綠色化工技術(shù)的應(yīng)用,為化工行業(yè)創(chuàng)造出更加有利的生產(chǎn)環(huán)境。