绿色化学工程与工艺对化学工业的促进作用探究

杨美洁 王延军 周翠翠

摘要：近年以來，我国经济市场的繁荣发展离不开化学工业的支持，在大众传统印象中，化学工程与化学工业是一种追求经济发展、以牺牲人类生存环境为代价的"速成"法，不可否认的是，传统化学工程的确符合大众印象，这也因此衍生了一系列的废水污染治理问题、化学试剂二次污染等问题。随着科技的日新月异，人民开始追求高质量的生活环境，绿色化学工程与化学工业节能开始出现在大众视野中，两者都摈弃了传统化学工程带来的污染问题，转而追求"绿色"、"高效"、"环保"的生产作业，对此，本文以"绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进分析"为题，切实分析绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用，希望能为普及绿色化学工程知识，提高人民生活水平起到一定的促进作用。

关键词：绿色化学工程与工艺;化学工业;节能

化学工程与工艺对化学工业的生产具有十分重要作用，只有采用正确的工艺流程，并采用绿色的生产流程，才能减少化学工程对生态环境造成的破坏。在化工生产过程中，要注重化学工程与工艺，将绿色活动应用于化学工程的生产与管理中，提高化学工程与工艺的水平，并利用绿色评价指标对整个工艺进行评价分析，在保证化学环境的同时，还要能做好节能降耗的作用，进而能为企业的发展奠定基础，也能促进环境的可持续性发展。

一.绿色化学工程与工艺的基本定义

绿色化学，别名环境无害化学，顾名思义，将绿色化学理论在实际的生产中应用，对有害污染物的形成加以控制，实现有毒有害物质零排放，避免化学工业造成环境恶化。进行化学工业品的加工与生产时，为了加快化学反应的速率，常常应用催化剂，常规应用的催化剂大多会产生有毒物质，无法在保证经济效益的前提下，实现有毒物质的零排放。因此，无害化催化剂的研发成为绿色化工的突破点。此外，如何无害化处理无法避免的污染物也十分重要。

二.绿色化学工程的发展现状

1. 原料的绿色化选择

在初.高中的化学课本中，提到过化学产品的生产方法与过程，同一种化学产品也许有着不同的生产工艺与原料，因此，化学原料（即反应物）的选择将直接决定化学生产的过程以及其生产工艺。在传统化工作业下，高反应速率.高转化率是评价化工行业生产的重要标准，而在现代环境下，无公害.无污染成为了现代化学产品生产的重要指标。因此，现代绿色化学工程会尽量选择无毒无公害的绿色化原料用于化学工业生产，也有部分学者提倡，选择如植物.林业产物.农作物.废弃物等可再生资源作为化学生产的原料，其主要原理是以生物转化的方式，将植物.林业产物.农作物.废弃物等可再生资源转化为醇.酸.酮等常见化工的原料，在这些资源的转化中，主要是凭借微生物菌落的方式进行发酵或转化，这一过程是完全绿色.不会产生污染物的。除此之外，绿色化学工程之所以提倡绿色无公害的化学原料，是因为其对自然环境的影响相对较小，甚至会对生态环保产生一定的助益作用。

2. 化学反应工艺的绿色化选择

在化工生产中，化学反应的重要地位不言而喻，生产原料利用化学反应产生了产品，在科学合理的范围内，选择有效反映途径，将在实现产品质量优化的同时，提升生产效率。对于化学反应而言，受到温度.时间等多项因素的影响。例如，伴随氧化反应，大量的热也被释放，造成原料变质，产品的质量无法得到保证，并且降低了生产效率。

3. 催化剂的绿色化选择

催化剂并不参与化学反应中，但合理科学的催化剂能够有效促进反应物的转化与化学工业的生产，随着化学工业产业规模的不断扩大，人们对于产品的需求量急剧上升，催化剂的使用与选择已经成为现代化学工程研究的重要内容。

与课本标出的化学反应式不同，在实际操作中，化学工业的生产会涉及到大量的化学反应与各种催化剂。在传统化学工程中，滥用催化剂不仅无法加快化学反应进程，还会影响到生成物的产品质量，因此，合理.科学.正确的选择并使用催化剂是加快反应进程.提高反应的转化率以及产品的质量的有效方法。科学绿色的催化剂不仅能协调各项反应物的转化效率，还有有效减少乃至消除相应的副产物出现。例如，固体催化剂的分子筛和杂多酸等能够在化工生产过程中有效代替有害液体的催化剂，简化化学工艺过程，减少"三废"排放。

三.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

1. 生物工程在化学工业节能中发挥的作用

生物工程逐渐成为化学工业节能发展中的至关重要的领域，大大推动了该行业的发展。生物工程涉及的学科知识繁多，其中包括生物化学.细胞生物学等，而原核生物和分子细胞等也就成为生物研究的主要物质。在当前的生物工程研究工作中，生物DNA基本上处于核心内容。与此同时，应用较为广泛的生物技术包括克隆.反RNA等，且在食品.医药.园林等多个领域中应用生物工程逐渐成为首选方式。

2. 清洁生产技术及其对化学工业的促进作用

清洁生产技术作为绿色化学工程与工艺中的一种技术形式，是指通过不断的改进设计或者是使用清洁性的能源与原料.对化工生产的管理进行改善.采用先进工艺技术与设备.加强综合利用等方法，从化工生产的源头处对其能源消耗以及污染影响进行减少和消除，从而达到相应的绿色化学工程与工艺应用目的。其中，绿色化学工程与工艺理念下的清洁生产技术应用中，通过上述各项方法和措施，不仅能够提高化工生产中的资源利用率，而且能够实现化工生产与服务.产品使用等过程中污染废弃物产生和排放影响，从而减少化工生产以及化学工业发展对人类健康以及生态环境质量的危害影响。由此可见，化工生产过程中，以清洁生产技术为代表的绿色化学工程以及工艺对化学工业发展具有十分积极的促进作用。此外，化工生产中，对清洁生产技术的应用，一般是将其作为化工生产的脱硝与脱硫技术重要组成进行生产应用，并且该技术在其他化工生产环节及领域中也有一定的应用和发展，值得进行关注。

3. 生物酶的绿色催化剂选择

在早期生物技术研究中，现代绿色化学工程原料大部分来自于生物技术转化合成，如微生物.基因.细胞.酶技术等，尤其是化学的仿生学以及生物化工两个领域所运用到的技术，其中，生物酶具有很强的专一性，在生物体内被用于生物合成各个过程的催化。

在绿色化学工程与工艺中，提倡通过生物技术将可再生资源转化或合成有机化合物原料的运用方式，降低石油.煤炭原料等消耗，随着绿色化学工程与工艺技术的不断发展与完善，化学工业开始将自然界中具有的酶或人工合成的工业酶作为催化剂使用，与传统催化剂相比，酶不会产生任何的污染，反应条件也比较温和，具有很强的高效性.专一性等特点，例如，在丙烯酰胺的制备条件中，将丙烯腈换成酶催化之后，丙烯酰胺的制备能耗就能够大幅度的降低，并且反应十分彻底。

结束语：

总之，对绿色化学工程与工艺在化学工业中的促进作用进行研究，有利于促进化学工业生产与发展中合理引进与采用绿色化学工程及工艺的技术.理念，从而有效降低化工行业生产的原料成本，减少其能源消耗与各种污染.废弃物排放，推动化工行业的绿色与可持续发展，具有十分积极的作用和意义。

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