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摘要：化学在人类发展过程中起着十分重要的地位，为人类的生存与发展提供了重要的物质保障。与此同时，化学生产带来的各种污染问题同样也给人类的生存与生活产生了严重影响，如何发展对人类健康和环境危害较小的生产工艺，成为化学家面临的新问题，绿色化学由此得到发展。绿色化学与工艺是指利用化学技术和化学方法，减少或者消除对人类及环境有害物质的使用和产生，使化工生产与环境友好共存。由此，本文主要就化学工程工艺中的绿色化工技术要点展开分析，结合实际情况，客观阐述其实际开发和运用。
关键词：化学工程工艺；绿色化工；技术要点
引言
在化学工业中推行绿色化工技术是十分有必要的，有助于推动化学工业健康持续发展。总的说来，绿色化工技术在实际应用能够有效解决资源消耗带来的环境污染问题，对于人类社会长远发展具有积极作用。由此看来，加强化学工程工艺中的绿色化工技术要点研究是十分有必要的，对于后续理论研究和实践工作开展具有深远的影响。
一、化学工程工艺中实现绿色化工的基本途径
绿色化学又称为环境友好化学，是最近几十年所提出来的一个新概念。是指采用现代化的化工技术和方法，降低甚至消除在化工生产过程出出现的危害人类身体健康，污染生态环境等有害物质，这种方法即绿色化工技术。实现绿色化工的基本途径主要是：第一，清洁化。。其中，[是否可以去掉？]化学品制造所产生的污染不仅来源于原料和产品，更多是源自其制造过程中使用的有机溶剂。大量挥发性溶剂的使用，有的会引起地面臭氧的形成，有的会引起水源污染，[是否可以加上“甚至会引起火灾爆炸、中毒窒息事故”]因此，改进传统的溶剂、选择对环境无害的溶剂以及开发无溶剂反应是绿色化学的重要研究领域。目前，超临界流体、离子液体以及水作为反应介质在化学合成领域引起广泛关注。第二，节能化。一方面，采用高效节能设备（如高效分馏塔、换热器、空冷器、泵、加热炉等）可产生直接明显的节能效果；另一方面，以节能、降耗、环保、集约化为目标的化工过程强化技术，是可望[是否可以删除？]解决化学工业“高能耗、高污染和高物耗”问题的最有效技术手段之一。采用超重力、膜过程耦合、微化工、磁稳定床、等离子体、微波辐射技术等过程强化技术，开发出新型、高效的生产工艺，或对传统工艺改造和升级，可使化工过程的能耗、物耗和废物排放大幅减少。
二、化学工程工艺中的绿色化工技术要点
[这里是否可以改成：“随着化学工业的不断发展，环境压力也不断加大，绿色化工技术呼之欲出，正逐步成为当前世界各大化工领域大力推广的一项技术。”]绿色化工技术可以说当前世界各大化工领域正在大力推动的一项技术，其中各类的化工商品在绿色化工体系当中也获得了不少利益。绿色化学工艺的应用主要表现在原子经济反应技术、分子设计技术、生物化学技术三个方面。所谓原子经济反应技术，即提高反应当中的原子利用率，尽可能实现原料分子当中的原子百分之百利用，使之完全转化为最终各产物，不产生多余的废物，是实现“零排放”，从化学反应的源头上切断废物的产生；而分子设计技术从原理上和原子经济反应之处有所相通之处，也是从源头上阻止废料的产生，提高转化率。相对于原子经济反应，分子设计技术除了考虑理论生产率之外，还要考虑到原料的利用率不同，要采用特定的分子合成路线来优化绿色化工生产过程中的辅助设计。这样就便于鉴别不同流程当中所出现的污染物，确定最佳方案。生物化学技术，以石油产品做例，石油作为不可再生资源，目前[是否可以加上目前？]利用石油为原料的化工生产对环境的危害巨大，而人类的生产生活又离不开石油。因此，石油化工在绿色化工领域也是关注的重点。石油的出现从本质上来说是各种地质活动，对生物材料长时间高温高压所形成的结果。天然的生物原材料因为其自身的特性，在绿色化工方面已经引起了关注。例如，在含有糖类等聚合物的材料，如纤维、淀粉在其粉碎之后作为化工原料。以其温和的条件，加上细菌。真菌等生物发酵作用，生产出无污染的绿色产品。这项技术不仅仅是在化工，也在各大的工业上都有一定的应用，也得到了不错的效果。
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三、绿色化工技术的应用要点
1、原料的绿色化
化工企业在生产过程中，由于工艺需要，通常会在化工生产中使用氢氰酸、光气等有毒原料，这些有毒原料在反应过程中会产生大量的有害物质，给作业人员人体健康带来极大危害，同时也给环境造成了严重污染。为保护工作人员的人体健康，使环境免受污染，化工企业应在化工生产中尽可能采用无毒无害的化学物质。化工企业在生产中使用酸、碱或有机化合物替代有毒化工原料，降低了化工生产的毒性危害，但酸、碱性物质腐蚀性较强，在反应过程中会产生高浓度的酸性气体或碱性气体，不仅腐蚀化工生产设备，缩短设备使用寿命，还会对作业人员身体造成严重影响，这也是应尽量避免的。综上所示，化工企业应改进生产工艺，采用无毒、无害、无腐蚀性的化工原料，若必须要使用腐蚀性材料，应利用催化剂加快反应速率，降低反应条件，减少腐蚀性化学品对设备的危害。
2、化学反应选择性强化
绿色化工技术研发中，应尽可能提升化学反应选择性，从而当化学生成物提取更加便捷、高效，在实现降低环境污染目标的同时，还能够降低化学工业生产成本，从而有效提升资源利用效率。诸如，在石油化学工业中时常会采用烃类选择性氧化物，化学反应很容易出现氧化反应，对生成物产生严重的破坏和影响。故此，在化学反应选择性强化中，应尽可能避免出现破坏生成物的反应，从而有效化学工业绿色生产，降低对环境产生的污染。
3、绿色化的选取催化剂
催化剂的催化作用不仅仅能够加快物质反应速率，增强反应效率，还能够极大的提高高原子经济反应的合成率，所以被广泛的使用。但是由于传统的催化反应常常针对于实际经济利益而忽视了环境的效果，缺少保护环境的措施，往往会对环境造成一定的污染，所以为了解决污染问题，为了推动绿色化学的发展，国内外的众多研究人员在追求选取高效的绿色化的催化剂，极力研发新型催化剂。
四、绿色化工技术展望
第一，重视直接转化技术，提高合成步骤的“原子经济”性。从绿色角度来看，很多传统有机合成需要两步，甚至三步反应才能完成，将多步反应改成一步的原子经济反应，实现直接转化技术，是科学工作者追求的永恒主题。例如环氧丙烷的生产，传统上主要采用两步反应的氯醇法，开发钛硅分子筛后，可以实现催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。当然，要用单一的反应来实现原子经济性仍十分困难，甚至是不可能的，但可以充分利用相关化学反应的集成，即把一个反应排出的废物作为另一个反应的原料，从而实现封闭循环，实现化工生产的零排放。第二，重视输入端能量和过程中能量的管理，开发碳循环全过程中能量消耗最低技术。通过开发节能减排的新型工艺和技术，替代能耗高、CO2排放量大的传统技术，合理利用太阳能、氢能和热能，减少过程中的碳排放。第三，重视开发输出端CO2的集中转化技术。通过开发高效的催化材料，解决高效活化、定向转化CO2等关键科学问题，促进光催化以及电化学方法等再生能源技术在CO2反应中的应用，以追求系统排放的CO2最小。
结束语
总之，随着我国化工科技水平的持续提高，绿色、高效的化学工艺技术将逐渐实现工业应用，绿色化工技术的进步将为我国化工工程工艺的可持续发展及环境保护起到至关重要的作用。
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论文作者:朱现臣
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/15
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