許 娟
(赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕工化工系,內(nèi)蒙古赤峰 024005)
繼20世紀(jì)以后,世界面臨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)時(shí)期,各行各業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)中大力將開(kāi)發(fā)社會(huì)資源,污染物排放越來(lái)越嚴(yán)重,甚至對(duì)人們健康造成了消極的影響。為此,新興技術(shù)的發(fā)展、降低能耗、維護(hù)生態(tài)環(huán)境,成為新時(shí)代我國(guó)建設(shè)發(fā)展中重要的戰(zhàn)略目標(biāo)。加工行業(yè)是我國(guó)重要的工業(yè)系統(tǒng)構(gòu)成部分,其順應(yīng)著時(shí)代的發(fā)展,已經(jīng)漸漸從傳統(tǒng)粗放式的生產(chǎn)模式變成精細(xì)化工生產(chǎn)模式,但與國(guó)際上比較發(fā)達(dá)的一些國(guó)家相比,精細(xì)化工仍需不斷完善與發(fā)展,特別是節(jié)能降排方面。在我國(guó)綠色化工技術(shù)是在強(qiáng)調(diào)持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)下形成的,有巨大應(yīng)用價(jià)值與空間。
綠色化工技術(shù)指的是綠化零污染、零排放的化工行業(yè),此種技術(shù)符合國(guó)家持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)與觀點(diǎn)。對(duì)其特征的綜合分析發(fā)現(xiàn),可歸為以下方面:一方面,有毒有害物質(zhì)零排放,這是綠色化工最基礎(chǔ)的特征,綠色化工技術(shù)在化工行業(yè)應(yīng)用時(shí),可通過(guò)相關(guān)反應(yīng)的合成流程,實(shí)現(xiàn)對(duì)新型物質(zhì)的生產(chǎn),并在最大限度上,轉(zhuǎn)化所有成分為易吸收或有用的物質(zhì)。這讓整體加工生產(chǎn)流程不會(huì)進(jìn)行有毒有害物質(zhì)的排放。另一方面,資源應(yīng)用率較高。伴隨我國(guó)能源短缺問(wèn)題的日益明顯化,在此種背景下,化工行業(yè)必須進(jìn)行新型能源的發(fā)展,并實(shí)現(xiàn)百分百的利用能源。綠色化工技術(shù)有新型生物發(fā)酵、超臨界流體、膜分離等技術(shù)。
當(dāng)前在我國(guó)化工行業(yè)生產(chǎn)中,精細(xì)化工是主要分支。相較傳統(tǒng)化工行業(yè)的生產(chǎn)模式,精細(xì)化工的主要特征有高科技含量、類型繁多、設(shè)備規(guī)模不大等,屬于當(dāng)下國(guó)內(nèi)非常重要的密集型技術(shù)產(chǎn)業(yè)。第一,裝置規(guī)模不大。精細(xì)化工的產(chǎn)品規(guī)格通常并不大,體型較小且較為精致。第二,類型繁多,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和人們對(duì)精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品的要求越來(lái)越多,精細(xì)化工提高了發(fā)展速度,精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品研發(fā)類型日漸增多。相同類型的產(chǎn)品型號(hào)不盡相同。這可以在最大限度上符合社會(huì)的發(fā)展要求。第三,高技術(shù)含量。因?yàn)榫?xì)化學(xué)產(chǎn)品具有高質(zhì)量要求、研發(fā)周期較長(zhǎng)、加工生產(chǎn)流程復(fù)雜等特征,需要引進(jìn)諸多先進(jìn)技術(shù)才能達(dá)成產(chǎn)品質(zhì)量提高的目標(biāo)。
通常,傳統(tǒng)的化工技術(shù)用于實(shí)際生產(chǎn)中,仍具有諸多急需解決的問(wèn)題,這些問(wèn)題中比較明顯的就是自然環(huán)境,化工行業(yè)在具體生產(chǎn)中,若運(yùn)用普通化工技術(shù),不僅無(wú)法對(duì)化工資源實(shí)現(xiàn)有效利用,還會(huì)嚴(yán)重影響到周邊環(huán)境,從而對(duì)周圍居民生活質(zhì)量造成很大的侵?jǐn)_。伴隨國(guó)家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,國(guó)內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)獲得了廣闊的發(fā)展空間,這就在一定層次上加大了精細(xì)化工行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),為此,大多化工行業(yè)都開(kāi)始對(duì)精細(xì)化工的價(jià)值給予重視,以此才能為工業(yè)持續(xù)發(fā)展帶來(lái)更大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)收益。那么針對(duì)化工工業(yè)而言,其必須深入研究綠色化工技術(shù)的程度,這樣才能對(duì)化工資源實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)用,促進(jìn)化工生產(chǎn)效果的全面提升,從而實(shí)現(xiàn)真正的綠化環(huán)保及節(jié)能降排。另外,有些化工行業(yè)在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí),研發(fā)出一些零污染、零排放的環(huán)保型設(shè)施,這些機(jī)械設(shè)施會(huì)在一定層次上對(duì)綠色精細(xì)化工技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展發(fā)揮推動(dòng)作用,在對(duì)環(huán)境加強(qiáng)保護(hù)的基礎(chǔ)下,能夠給化工工業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來(lái)高效的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)收益,同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)我國(guó)持續(xù)發(fā)展觀念的貫徹實(shí)施。
此種技術(shù)具體是指利用物資自身的性質(zhì),讓微小物質(zhì)構(gòu)成一定系統(tǒng)后,根據(jù)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律等深入研究。此種技術(shù)作為新時(shí)代逐漸發(fā)展的重要產(chǎn)物,一般牽涉的范圍有工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域中,和基本科學(xué)研究具有緊密的聯(lián)系,且成為多學(xué)科交叉的一種綜合性科技,在一定層次上優(yōu)化當(dāng)下的科研系統(tǒng),在基本科學(xué)與高端科技的生產(chǎn)中具有不可忽略的重要作用。精細(xì)化工中應(yīng)用納米技術(shù)非常重要,究其原因,納米技術(shù)無(wú)論是材料的大小,還是材料的使用效果都具有明顯的特性,讓納米微粒各類化學(xué)功能更加顯著,所以精細(xì)化工加大了應(yīng)用納米技術(shù)的力度。通過(guò)對(duì)納米技術(shù)的應(yīng)用,方便在人體中輸送藥物,提升殺菌效果,對(duì)于外科臨床上常見(jiàn)的感染具有很好的壓制效用。
此種技術(shù)指的是利用微型結(jié)構(gòu)的設(shè)施實(shí)施化工研究與生產(chǎn)的技術(shù),具體應(yīng)用的微型結(jié)構(gòu)設(shè)施有傳感器、顯微鏡等。微化工技術(shù)適用于生產(chǎn)環(huán)境不佳、條件惡劣的約束性行業(yè)等。該技術(shù)正在使用微型傳感器及操作設(shè)施,在化工研究領(lǐng)域中進(jìn)行生產(chǎn),為成功研制出微型化工系統(tǒng),關(guān)鍵技術(shù)就是對(duì)微型混合、傳熱、反應(yīng)技術(shù)的運(yùn)用。
綠色分離技術(shù)屬于發(fā)展納米聚合物而獲得的,伴隨精細(xì)化工設(shè)施的不斷發(fā)展與完善,分離技術(shù)數(shù)量不斷增多,綠色分類技術(shù)有微波萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)等,因?yàn)榫G色分離技術(shù)具有效率較高、污染較低等優(yōu)勢(shì),在化妝品的研制及醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域中被廣泛運(yùn)用,促使綠色分類技術(shù)成為綠色化工技術(shù)中備受青睞的一種。比如說(shuō),可在食品添加劑、表面活性劑等材料加工中使用。
生物化工技術(shù)的最大特征在于可運(yùn)用微型生物的本身生命活動(dòng)特征實(shí)現(xiàn)有關(guān)精細(xì)化工的詳細(xì)生產(chǎn)。例如,可通過(guò)細(xì)菌劃分石油化工中原材料的種類,可通過(guò)真菌、細(xì)菌等進(jìn)行生物農(nóng)藥的研究,還能通過(guò)生物酶使化工產(chǎn)品生產(chǎn)效果全面提升,其中包含人們現(xiàn)實(shí)生活中必備的洗滌劑、紡織品等。再如,可用于農(nóng)業(yè)抗生素及殺蟲(chóng)劑等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。另外,生物化工技術(shù)還能用于細(xì)胞內(nèi)酶、細(xì)胞中,生產(chǎn)化學(xué)助劑和添加劑。
化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中大部分都是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)進(jìn)行,所以在化工領(lǐng)域中催化劑起到了不可忽略的效用,換而言之,催化技術(shù)即為精細(xì)化工運(yùn)用綠色化工技術(shù)關(guān)鍵的表現(xiàn)形式。將催化劑用于化學(xué)反應(yīng)之中,極大限度提升了反應(yīng)效果和速度,也就是說(shuō)化學(xué)反應(yīng)無(wú)法脫離對(duì)催化劑的使用。催化劑包含化學(xué)催化劑與生物催化劑兩種,伴隨人們愛(ài)護(hù)環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng),加速綠色催化技術(shù)的發(fā)展,降低催化劑形成的副作用,所以化工行業(yè)在以后的生產(chǎn)流程中,需要最大程度的依靠綠色催化技術(shù)。
隨著信息技術(shù)與計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用及研發(fā)獲得了很大的進(jìn)步,在此條件下,科研成果與共享先進(jìn)技術(shù),推進(jìn)了綠色合成技術(shù)整體的快速進(jìn)步。綠色合成技術(shù)的不對(duì)稱催化技術(shù)為香料、農(nóng)藥、部分醫(yī)藥等工業(yè)都供應(yīng)了高效綠色的合成方案。有機(jī)電的化學(xué)合成技術(shù)代替了污染高、高壓、高溫傳統(tǒng)的電耦合、電環(huán)化、電裂解、電聚合、電取代、電還原、電氧化等化學(xué)合成技術(shù)。
伴隨社會(huì)的飛速發(fā)展與科技的不斷進(jìn)步,化工行業(yè)中開(kāi)始使用各種現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù),分子設(shè)計(jì)技術(shù)屬于新興技術(shù),具體是指通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)精細(xì)化工產(chǎn)品的有效合成。當(dāng)前在人們的日常生活中,計(jì)算機(jī)技術(shù)起到了非常重要的部分,而在化工行業(yè)中,該技術(shù)具體就是測(cè)試和模擬分子結(jié)構(gòu)、分子規(guī)律、分子特點(diǎn)等。在具體運(yùn)用中,分子設(shè)計(jì)技術(shù)除了能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間的有效減少,還能詳細(xì)且準(zhǔn)確地分析與記錄數(shù)據(jù),有益于保證綠色精細(xì)化工零污染、綠色生產(chǎn)目標(biāo)。
當(dāng)前雖說(shuō)對(duì)于超臨界流體技術(shù)進(jìn)行了百余年的研究和運(yùn)用,該技術(shù)具備相對(duì)成熟的特征,但在化工行業(yè)的生產(chǎn)中,其僅有三十多年的應(yīng)用時(shí)間。超臨界流體技術(shù)就是利用提取天然精細(xì)化工的產(chǎn)品,其除了能夠提高生產(chǎn)效果,還能針對(duì)有毒害物質(zhì)脫酸、脫臭、藥物提純等具有較強(qiáng)的推進(jìn)效用。在逐漸發(fā)展的過(guò)程中,運(yùn)用和研究超臨界流體技術(shù)的范圍正處于日漸擴(kuò)大的態(tài)勢(shì),尤其是在提取物理活性物質(zhì)方面,超臨界CO2流體技術(shù)依然獲得了較高的成就。此外,在處理部分物理材料的過(guò)程中,有關(guān)研究與運(yùn)用超臨界CO2已然取得了良好的成果。
綜上所述,精細(xì)化工中對(duì)于綠色化工技術(shù)的加強(qiáng)使用,不僅能夠在一定層次上實(shí)現(xiàn)環(huán)境破壞情況的有效減少,還能實(shí)現(xiàn)資源利用率的合理提高。所以必須加大綠色化工技術(shù)的發(fā)展力度,保證化工行業(yè)生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,保障國(guó)內(nèi)化工行業(yè)朝綠色方向發(fā)展。