綠色節(jié)能化學工程論文

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1．綠色化學工程工藝的開發(fā)

傳統化學工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強，通常是在污染物產生之后再另外做針對性處理，不僅增加了處理成本，且治標不治本。比如傳統工藝煙氣除塵，雖然凈化了氣體，但是污染物直接轉化為廢渣廢水，還需要另一道工序做清潔處理，無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學工藝的介入，可以直接在生產或排放階段就完成清潔使命，通過化學反應達到預防、控制和消毒污染的目的。

化學原料是化學工程的源頭，原料決定了生產流程和工藝的選擇，綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產帶來的各類化學污染，同時綠色工藝與化學工程的結合還可高效利用各類自然資源，實現深度開發(fā)利用，兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦等可加工成為酮類、酸類與醇類化學品。

在化學反應中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應用的一個途徑。以石油化工為例，生產過程中烴類選擇性氧化反應較為普遍，作為一種強方熱性反應，具有生成物不穩(wěn)定、易進一步氧化等特征，所以，催化反應中此反應并非最佳選擇，生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產物，所以，為改善這種情況，使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來，不僅可以降低成本，節(jié)約資源，還能夠降低分離產品的難度提升純度，無疑實現了提升效益和減少污染的雙贏，所以，綠色化學工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學反應被應用到工業(yè)生產中，催化劑對提升反應速率效果顯著，所以目前化學工藝領域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一，不僅有利于工業(yè)的發(fā)展，對于推動化學分子深入研究也有助益，分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。

2.綠色化學工程工藝應用

分析綠色化學工藝是實現節(jié)能減排的重要途徑，對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當前世界范圍內節(jié)能減排的重要性。長達兩百余年的工業(yè)化路程，使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大，尤其中國作為當前世界最大的工業(yè)國，“三廢”問題十分突出，PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍，將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關的企業(yè)，石油化工與煤炭除去提供能源之外，還提供多種衍生化工產品為人們衣食住行服務，生產過程中產生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當前必須積極發(fā)展綠色化工工藝，以達到節(jié)能減排、實現可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言，節(jié)能減排的實現途徑主要以下幾種：研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染；利用先進清潔工藝從源頭控制污染；利用技術和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產業(yè)鏈；發(fā)展循環(huán)經濟等。綠色化學工程與工藝作為節(jié)能減排目標得以實現的重要保障，廣泛應用于多個領域，就目前來說，主要以三種表現為主，分別是清潔生產技術、生物技術的應用及生產環(huán)境友好型產品。

綠色化學工程與工藝使用生物技術服務可再生能源的合成，像有機化合物原料的應用經歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程，現如今已經開始廣泛應用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中，所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶，酶與其他化學催化劑相比，具有反應條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢，對于當前化工領域而言，生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備，最早使用丙烯晴，在環(huán)城生物酶催化后，不僅能耗與成本大幅度減低，且反應完全無副產物，對工業(yè)生產而言有多重積極意義。

除此之外，綠色化工工藝還廣泛應用于生產環(huán)境友好型產品領域，生活中有眾多具體應用實例。比如空調制冷多使用氟利昂，會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高，目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展，無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害，可降解塑造制品對土地、水源危害都將進一步減輕，清潔汽油的使用可對大氣污染降低，以上種種嘗試都說明了在生產環(huán)境友好型產品領域，綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應用，像低硫柴油、乙醇、二甲醚等，不僅經濟環(huán)保，發(fā)展前景好，且制備生產對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低，證實了綠色工程化工應用的優(yōu)越性。

3.總結

綜上所述，綠色工程化工作為建設資源節(jié)約型社會、實現可持續(xù)發(fā)展目標的關鍵，對生產生活益處多多，應當積極鼓勵綠色化工介入工農業(yè)生產，以貫徹節(jié)能減排目標。

作者：田勝龍單位：江漢大學化學與環(huán)境工程學院