简析绿色化学工程及工艺在化学工业节能中的应用

LaunaQuiro

摘 要：绿色化学工程及工艺在化学工业节能中的应用，以无毒、无害的物质作为原材料，使用节能减排的生产工艺，应用清洁生产的技术，从而降低化学工业生产过程中能源消耗，减轻生态环境污染，促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。基于此，本文概述了化学工程及工艺，简述了绿色化学工程及工艺应用的基本要求，对绿色化学工程及工艺在化学工业节能中的应用进行了简要分析。
关键词：绿色化学工程及工艺；应用；要求；化学工业节能
1 化学工程及工艺的概述
化学工程及工艺是研究有关化学过程与物理过程的一般原理和规律，如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等，并应用这些规律来解决装置开发、设计、操作等问题，主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质。后来因现代工业发展的需要，以化工知识背景为基础，又发展出一些新的分支，例如半导体工业。化学工程领域的分支庞大，可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作。
2 绿色化学工程及工艺应用的基本要求
绿色化学工程是应用相应的科学方法对化工原料、溶剂、废物等进行绿色处理，可有效降低化工材料对生态环境造成的污染，同时还可有效提高能源的利用率。绿色化学工程及工艺应用的要求主要表现为：
2.1 应用无毒害化学原料
生产化学产品的源头是原料的选择，它决定着化学生产流程和工艺的选择。绿色化学工程及工艺以不使用有毒有害的原料为首要开发目标，从源头上防止化学污染，同时绿色化学工程及工艺本着采用可再生的自然物质作原料的开发原则，来保证化学生产的无污染。
2.2 应用无毒无害的化学催化剂
近年来，化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中，而催化剂对提高反应速率有着明显的效果，所以开发新型高效、无毒无害的催化剂已成为绿色化学工艺的发展方向之一。如今，相关部门都在研发新的烷基化固相催化剂，此外，分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
2.3 应用绿色能源
化学工业从获取化学原料到发生化学反应以及反应产物的分离和纯化等各个环节均伴随能量的产生和消耗，而且耗能巨大。所以需要应用绿色能源，例如清洁能源，有电能、光能、微波以及超声波等能量，其中电能是运用较多的一种，在利用天然、无毒、手性的维生素B12为催化剂的电催化反應中可以实现在温和中性条件下的自由基环氧化。
3 绿色化学工程及工艺在化学工业节能中的应用分析
3.1 绿色化学工程及工艺在环境友好型产品中的应用分析
绿色化学工程及工艺应用的主要目的是为社会生产环境友好型产品，如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程工艺的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中，人们购买的产品均为绿色产品，不仅有效保证了人们身体健康，同时也可促进社会健康、和谐发展。因此，在化工生产过程中，如能够促进绿色化学工程及工艺的优势得到充分发挥，可有效降低生态环境的污染，促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展，对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。
3.2 绿色化学工程及工艺在清洁生产中的应用分析
绿色化学工程及工艺在清洁生产中的应用主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理，实现原料利用率得到提高，进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中，应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理，经过相关技术的处理后，生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术，可有效促进细胞及基因工程的发展，使其效果得到显著提高。在辐射加工中应用清洁生产技术，可使催化剂的作用得到显著提高。
3.3 绿色化学工程及工艺与生物技术相互结合的应用
生物技术在化工生产中的应用主要包含生物化工合成化学及仿生学的内容。在生物体内，生物酶作为催化剂存在，其具有显著的专一性和高效性，在生物合成过程中均无法脱离酶的作用。绿色化学工程及工艺中对生物技术进行合理应用，主要是通过相关技术处理，可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物，后来才逐渐发展为以煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程及工艺中，通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较，酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备，当使用酶作为催化剂后，能耗消耗量大大降低，反应具有彻底性，并且在反应过程中无任何副产物产生。
4 结束语
综上所述，随着低碳环保概念的不断深入，国家号召全社会开展节能降耗、保护环境的活动，对于高污染、高耗能的化学工业而言，更要注重应用先进的生产工艺和生产设备，减少能源的消耗，使排放物中的各项指标符合国家规定标准，为实现化学工业节能减排打下基础。
参考文献：
[1]王超群.论绿色化学工程及工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理，2014（1）.
[2]孙洪涛.浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用[J].中国化工贸易，2017（04）.