任國(guó)偉

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活發(fā)生了翻天地覆的變化，生活質(zhì)量與幸福指數(shù)逐漸上升，每年人口總數(shù)也在不斷增加，使得能源資源需求量越來(lái)越大，加上環(huán)境污染與能源不足問(wèn)題越來(lái)越大，隨處可見(jiàn)的生活垃圾、工業(yè)污染極大的打破了人類與大自然之間的和諧發(fā)展。因此，這就需要化學(xué)工業(yè)充分認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)工程與工藝的重要性，進(jìn)而不斷進(jìn)行研究來(lái)加強(qiáng)其在工業(yè)節(jié)能生產(chǎn)中的應(yīng)用，這對(duì)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展具有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)工程與工藝;化學(xué)工業(yè);環(huán)保節(jié)能;促進(jìn)作用

1 綠色化學(xué)化工概念

我們所提到的綠色化學(xué)化工簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)我們也可以將其稱之為環(huán)境無(wú)害化學(xué)，這種環(huán)境無(wú)害化學(xué)就是通過(guò)對(duì)化學(xué)進(jìn)行利用來(lái)防止化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的一門學(xué)科。對(duì)這門科學(xué)進(jìn)行研究的主要目的就是利用一系列的原理以及方法來(lái)降低或者是去除在對(duì)化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)以及制造應(yīng)用當(dāng)中所存在的有害物質(zhì)，使化學(xué)產(chǎn)品在生產(chǎn)以及使用的過(guò)程當(dāng)中變得更加環(huán)保。在對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行分析時(shí)，所有可以降低人體產(chǎn)生負(fù)面影響的化學(xué)方法我們都可以將其稱之為綠色化學(xué)，而在綠色化學(xué)的基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的無(wú)害化工過(guò)程我們可以將其稱之為綠色化工。

2綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能發(fā)展的必要性

2.1產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的需要

隨著化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展，未來(lái)的化學(xué)工業(yè)一定是朝著無(wú)污染以及可持續(xù)性發(fā)展，因此，這就需要其化學(xué)工程與工藝在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣、水域以及土地的污染消除，同時(shí)其工藝對(duì)環(huán)境控制以及產(chǎn)品生產(chǎn)都有著重要的意義，能夠從源頭處實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的控制以及污染的消除，另外，化學(xué)工業(yè)發(fā)展需要全面貫徹對(duì)化學(xué)品全過(guò)程管理的方針，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原料、加工、生產(chǎn)、處理以及儲(chǔ)運(yùn)等全過(guò)程的清潔管理，這對(duì)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展具有重要的意義。

2.2技術(shù)創(chuàng)新的需要

化學(xué)工業(yè)是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)類型，其技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)其行業(yè)的發(fā)展具有重要的影響，同時(shí)技術(shù)創(chuàng)新也是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主要方向，對(duì)其行業(yè)具有推進(jìn)作用?；瘜W(xué)工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新方向始終要保證綠色環(huán)保節(jié)能的觀念，這也是技術(shù)創(chuàng)新的基本前提，因此，在化學(xué)工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中也要朝著綠色工藝和技術(shù)的研究，綠色工藝的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升以及生產(chǎn)成本的降低，同時(shí)綠色工藝也能夠有效的拓展其市場(chǎng)發(fā)展的空間，為其長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展具有積極影響。

2.3全球發(fā)展趨勢(shì)的需要

隨著化學(xué)工業(yè)的逐漸發(fā)展，其發(fā)展的理念以及形式也在逐漸的進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在化學(xué)工業(yè)的初期發(fā)展中主要是借助大量資源作為發(fā)展的支持，在新時(shí)期環(huán)境下則需要其朝著綠色環(huán)保、可持續(xù)性的方向發(fā)展，這也是全球發(fā)展的趨勢(shì)。在全球的氣候變化以及資源的短缺背景下，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展也面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程與工藝的綠色節(jié)能，已經(jīng)成為其發(fā)展中必須要面臨的難題和考驗(yàn)。

3綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

3.1清潔能源生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和人們生活質(zhì)量的不斷進(jìn)提高，環(huán)境保護(hù)受到高度重視，在此情況下清潔型生產(chǎn)技術(shù)的存在價(jià)值也就大幅度提升，在完成原料無(wú)毒無(wú)害處理工作后需確保原料利用率得到有效提高，借此實(shí)現(xiàn)化工質(zhì)量提高的目的。相關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)前最常見(jiàn)的清潔型生產(chǎn)技術(shù)分別是脫硫技術(shù)和脫硝技術(shù)，采用綠色環(huán)保方法科學(xué)處理生活垃圾或是污染較強(qiáng)物質(zhì)，使其能轉(zhuǎn)化成沼氣。同時(shí)自然生產(chǎn)技術(shù)也非常重要，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔技術(shù)，尤其是生物工程中涉及到的一些清潔技術(shù)的大力推廣使用，對(duì)城市環(huán)境保護(hù)和能源有效利用起到了極大促進(jìn)作用。

3.2生物技術(shù)的緊密結(jié)合

綠色化工生產(chǎn)過(guò)程中生物技術(shù)應(yīng)用頻率較高，又可將其分為化工仿生學(xué)和生物化工兩方面內(nèi)容，并且將綠色化工與工藝有效結(jié)合起來(lái)，可實(shí)現(xiàn)再生資源最大限度利用的目的，確保生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品具有較高綠色環(huán)保性能?，F(xiàn)階段的綠色化工和工藝生產(chǎn)中，工業(yè)酶、自然酶等均屬于催化劑，普遍具有污染程度較小和使用性能較佳等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展非常有利。

3.3使生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)更充分

化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，可逆反應(yīng)很多，影響了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，因此，要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率進(jìn)行有效的控制?；瘜W(xué)反應(yīng)速率跟反應(yīng)物質(zhì)在一定環(huán)境下的分子間的有效碰撞有關(guān)，所有能夠改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率，以及反應(yīng)物分子碰撞幾率的方法，都可以用來(lái)改變、控制化學(xué)反應(yīng)的速率。加熱、攪拌、增大反應(yīng)物的濃度、使用催化劑等等，都是化工生產(chǎn)工藝中常用的方法。在其它條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)物速率增大，減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小;在相同溫度下，其它條件不變，壓強(qiáng)越大，氣體反應(yīng)物的體積就會(huì)減小，濃度就會(huì)增加，化學(xué)反應(yīng)因而加快;升高溫度使反應(yīng)物分子獲得更高的能量，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，加劇了反應(yīng)物分子間的有效碰撞，化學(xué)反應(yīng)速率增加;使用催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)的路徑，使發(fā)生反應(yīng)需要的活化能降低，有效提高反應(yīng)物體系中的活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞率提高，反應(yīng)速率增大，綠色化學(xué)工程工藝能夠有效調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的各種條件，優(yōu)化反應(yīng)條件，從而提高反應(yīng)速率，使化學(xué)反應(yīng)更充分，提高產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率。

3.4選擇化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)的原料

一般情況下，烴類的化學(xué)反應(yīng)具有放熱性，這種化學(xué)反應(yīng)大部分體現(xiàn)在石油加工中，但它極其不穩(wěn)定，易產(chǎn)生大量氧氣以及二氧化碳?xì)怏w。因此，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)期間，往往很少會(huì)選擇這類氧化化學(xué)反應(yīng)。在一定程度上來(lái)說(shuō)，化學(xué)生成物會(huì)發(fā)生各種各樣的結(jié)構(gòu)，這種情形下就不利于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)操作，所以，選取化學(xué)反應(yīng)較強(qiáng)的原料，有利于提高產(chǎn)品生產(chǎn)速度，并極大的提升了化學(xué)反應(yīng)的可供選擇性，進(jìn)而有效降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源資源，減少了環(huán)境污染程度。顯而易見(jiàn)，在化學(xué)工程與工藝中，研發(fā)這類化學(xué)工業(yè)各種相關(guān)反應(yīng)需引起化學(xué)研究工作者的高度重視。

3.5生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

綠色化學(xué)工程與工藝主要的目的就是生產(chǎn)環(huán)境友好型的產(chǎn)品，其在發(fā)展中也一直重視對(duì)這方面的研究。比如，使用更為環(huán)保物質(zhì)來(lái)代替氟利昂的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣臭氧層的保護(hù);使用能夠降解性的塑料產(chǎn)品、無(wú)磷的洗衣粉以及清潔型汽油等;由于傳統(tǒng)的汽油柴油對(duì)大氣產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染，也是不斷進(jìn)行新型汽油以及低硫柴油和無(wú)污染型燃料的研究和應(yīng)用，這也有效的降低了汽車尾氣的污染。有些地區(qū)還推行使用二甲醚作為汽車的燃料，而二甲醚具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，因此，具有不錯(cuò)的發(fā)展?jié)摿?，在巴西地區(qū)也進(jìn)行了生物能源研發(fā)，比如乙醇汽油，借助甘蔗產(chǎn)生酒精，這種酒精燃料逐漸取代近一半汽油的消費(fèi)，另外，H2與CO2于太陽(yáng)能與電解質(zhì)共同存在條件下能夠合成乙醇，這種新工藝在生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境也沒(méi)有危害。

3.6降低化工生產(chǎn)動(dòng)力消耗

為實(shí)現(xiàn)化工工業(yè)生產(chǎn)的最佳成效，生產(chǎn)人員還應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)墓嵯到y(tǒng)，確保化工反應(yīng)全程都是在高溫環(huán)境下進(jìn)行，不斷創(chuàng)新優(yōu)化供熱系統(tǒng)，如何準(zhǔn)確找出與供熱系統(tǒng)配合的組合形式，防止初選高熱低用現(xiàn)象，促使能源利用率大幅度提升。同時(shí)催化劑的整體活性也應(yīng)適當(dāng)提高，良好的催化劑不但能加快物質(zhì)反應(yīng)速度，還能避免出現(xiàn)有毒物質(zhì)，促使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程得以順利高效完成。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在綠色化學(xué)工程與工藝中，極大的促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，不僅保護(hù)了大自然環(huán)境、提高了能源與資源的可循環(huán)利用，而且最重要的是改善人們的生活，讓人們能夠享受到更新鮮的空氣與干凈的周圍環(huán)境。因此，不斷加大對(duì)該技術(shù)上的資金投入與支持力度，有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

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