林立巖 魏思瑤
沈陽三聚凱特催化劑有限公司 遼寧沈陽 110144
化工行業(yè)與人們的生活及生產(chǎn)之間存在緊密聯(lián)系,能夠?qū)θ蚍秶鷥?nèi)的經(jīng)濟產(chǎn)生直接且顯著的影響。傳統(tǒng)模式下的化工產(chǎn)業(yè)存在污染大、能耗高等問題,且由于設(shè)備老化及技術(shù)落后等因素的影響,對環(huán)境發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。當(dāng)前我國逐漸推廣落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對于生態(tài)保護工作越來越重視,使得人們對于環(huán)境的要求越來越高。在此背景下,化工產(chǎn)業(yè)勢必需要及時轉(zhuǎn)型創(chuàng)新,創(chuàng)造性地轉(zhuǎn)變化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù),使得生產(chǎn)效率與化工工藝技術(shù)向綠色化方向發(fā)展。
眾所周知,工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)雖然是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐,但隨著其長期的發(fā)展,各種問題不斷產(chǎn)生,其中破壞環(huán)境、增加污染等問題最為突出。工業(yè)化工產(chǎn)品生產(chǎn)避免不了廢物廢水的排放,這會對當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成嚴重危害。通過對精細化綠色化工技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以降低生產(chǎn)排放物,同時還能針對不同污染問題采取各種處理手段,實現(xiàn)對廢物廢水的二次處理或利用,減低工業(yè)化工產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的影響[1]。
綠色精細工業(yè)化工主要以綠色技術(shù)為載體,綠色環(huán)保為基礎(chǔ),是我國工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中采用的最普遍,且更加科學(xué)環(huán)保的處理手段,降低污染物排放量,最終達到保護環(huán)境的目的,減少工業(yè)化工產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的破壞程度。綠色化工技術(shù)在精細化工中的應(yīng)用,不僅確保工業(yè)產(chǎn)業(yè)排放物滿足綠色環(huán)保、無害的目的,而且還能夠?qū)υ摴I(yè)產(chǎn)品進行后續(xù)的回收利用,增加資源利用率,減少浪費。一般情況下,綠色精細化工要從工業(yè)原材料的選擇上滿足無害要求,確保對工業(yè)原材料的使用不會對環(huán)境造成危害,同時還給工業(yè)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益,一舉兩得。
與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)相比,綠色精細化工技術(shù)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)為對環(huán)境破壞程度小,能夠最大程度的利用資源,實現(xiàn)資源循環(huán)利用,保障人們?nèi)粘I|(zhì)量。而傳統(tǒng)化工技術(shù)就與之相反,對環(huán)境的破壞程度極大,資源浪費現(xiàn)象嚴重,嚴重危害人們身體健康。隨著現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟不斷發(fā)展,行業(yè)內(nèi)部競爭更加激烈,企業(yè)為了創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益,必須采取精細化工技術(shù)。加上精細化問題的不斷出現(xiàn),尤其是環(huán)境破壞方面的問題越來越嚴重,所以以環(huán)保理念為基礎(chǔ)的綠色精細化工技術(shù)產(chǎn)生,并得到現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)廣泛關(guān)注與應(yīng)用[2]。
自納米技術(shù)誕生,就一直是全球范圍內(nèi)的熱門話題和尖端科技之一,到目前為止依然長久不衰,其主要原因是納米技術(shù)所涉及的材料在各方面的性能都遠遠超過同類材料。
(1)化工轉(zhuǎn)化與催化?;ゎI(lǐng)域?qū)τ诩{米技術(shù)的應(yīng)用主要集中在其轉(zhuǎn)化與催化功能方面。催化劑在化工行業(yè)必不可少,當(dāng)前已經(jīng)開始大量應(yīng)用納米型多孔材料,隨著對該材料的持續(xù)開發(fā)和研究,有力推動了化工合成工業(yè)企業(yè)的科技化與現(xiàn)代化發(fā)展[3]。
(2)化工過濾與分離。過濾和分離化工材料過程對于納米材料的應(yīng)用較為廣泛,其主要被應(yīng)用在提純空氣和水的過程中,以及其他相關(guān)工業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),如生物制藥、生物酶萃取、過濾工業(yè)廢料、分離有水成分等方面。借助納米技術(shù)可以從氮氧化合物分子結(jié)構(gòu)中脫除氧原子,并通過此工藝獲得純凈的液態(tài)氧,徹底解決傳統(tǒng)深冷液化工藝操作復(fù)雜和費用高昂等問題,使生產(chǎn)成本大大下降。而且由于可以對孔徑的大小進行精準、自由地控制,該工藝能夠被廣泛應(yīng)用到精細化工的不同行業(yè)中。
微化工技術(shù)作為精細化工的重要組成部分,較傳統(tǒng)化工設(shè)備,其主要以借助微通道反應(yīng)器來完成化學(xué)反應(yīng),存在反應(yīng)液量少、高傳熱性等優(yōu)勢。微化工技術(shù)的研發(fā)過程是將微反應(yīng)器作為工作的核心內(nèi)容與重點,其主要是借助微加工技術(shù)及精密儀器加工技術(shù),制作三維結(jié)構(gòu)原件,使得其能夠發(fā)揮換熱、混合、分離及分析等作用。微反應(yīng)器可以篩選催化劑,其對于催化劑的篩選效率會隨著微反應(yīng)器的換代更新而不斷上升,相關(guān)的篩選方法也在持續(xù)更新優(yōu)化。微反應(yīng)器自身的高反應(yīng)效率可以有效優(yōu)化整體工藝水平,促進化工產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化方向發(fā)展[4]。
分離技術(shù)在傳統(tǒng)化工行業(yè)和精細化工行業(yè)都有所應(yīng)用。相對于傳統(tǒng)化工行業(yè),遵循綠色化工理念的精細化工對綠色分離技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。當(dāng)前綠色分離技術(shù)主要分為樹脂吸附、膜分離和微波萃取3 大方面。醫(yī)藥行業(yè)對于藥物的制備側(cè)重使用樹脂吸附技術(shù),其應(yīng)用樹脂吸附藥物中的有效成分,再對樹脂進行洗脫回收、去除雜質(zhì),實現(xiàn)藥物的提純。相對于傳統(tǒng)分離技術(shù),綠色分離技術(shù)存在效率高、污染小、耗能低等優(yōu)勢,所以其隨著精細化工的廣泛發(fā)展,在未來的應(yīng)用勢必會更加廣泛。
計算機技術(shù)快速發(fā)展,化工行業(yè)中也開始引進和應(yīng)用先進的分子設(shè)計技術(shù)。其作為全新技術(shù),一般被應(yīng)用于解析化學(xué)材料分子結(jié)構(gòu)方面,并總結(jié)其規(guī)律與特點。通過此形式開展精細化工生產(chǎn),可以讓實驗的經(jīng)費與時間大大下降,確保對于新材料的探索更為直觀、可靠和科學(xué)。精細化工、綠色化工技術(shù)和計算機技術(shù)的合理結(jié)合,衍生出分子設(shè)計技術(shù),不僅讓化學(xué)工業(yè)在公益研究和探索方面的效率顯著提升,還從整體上提升了化學(xué)工業(yè)的整體科技水平[5]。
總之,隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入發(fā)展,化工產(chǎn)業(yè)又是我國國家經(jīng)濟的重要支撐,化工技術(shù)保障化工行業(yè)長久穩(wěn)定發(fā)展,所以我們要不斷創(chuàng)新。要求化工企業(yè)增強環(huán)保意識,通過對一系列綠色化工技術(shù)的應(yīng)用促進自身生產(chǎn)活動效率提升,降低污染物排放,滿足我國節(jié)能減排的宣傳政策,同時也為自身工業(yè)技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新提供新思路。