蔡永宏(江蘇鹽城華陽醫(yī)藥科技有限公司 224000)
綠色化學又稱環(huán)境無害化學,環(huán)境友好化學,清潔化學,而在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)稱為綠色技術(shù),清潔生產(chǎn)技術(shù)或環(huán)境友好技術(shù)。利用化學原理從源頭上清除或減少其對工業(yè)對環(huán)境的污染是其核心。
化學化工研究的前沿綠色化工,是未來化學工業(yè)主要發(fā)展方向研究之一,有以下顯著特點:
綠色化學更多的考慮社會的可持續(xù)發(fā)展,促進自然和人關(guān)系的協(xié)調(diào)。人類用環(huán)境危機的巨大代價換來了對綠色化學的新認識,新思維和新科學,綠色化學是更高層次上的化學。
綠色化學是研究環(huán)境友好的化學反應和技術(shù),綠色化學中新的催化反應技術(shù),如酶催化反應、膜催化反應、清潔合成技術(shù)、生物工程技術(shù)等。環(huán)境化學則是研究影響環(huán)境的化學問題。
從源頭上防止污染的生成,即污染預防(pollution prevention),是綠色化學;對已被污染的環(huán)境進行治理,即“末端治理”,是環(huán)境化學。兩者的側(cè)重點完全不一樣,目的更不一樣。發(fā)展綠色化學是工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的研究和生態(tài)經(jīng)濟生態(tài)工業(yè)發(fā)展關(guān)鍵和必由之路。
從源頭上阻止環(huán)境污染的化工技術(shù)即綠色化工技術(shù)是綠色化學基礎(chǔ)上開發(fā)研究。采用“原子經(jīng)濟”反應,即原料中的每一原子轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品,實現(xiàn)廢物的“零排放”,也不采用有毒有害的原料、催化劑和溶劑,并生產(chǎn)環(huán)境友好的產(chǎn)品是這類技術(shù)最理想。綠色化工技術(shù)是指采用綠色技術(shù),進行化工清潔生產(chǎn),生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品的全過程。
化學工業(yè)與我們的國民經(jīng)濟發(fā)展和人民的日常生活密切相關(guān),汽油、柴油,三大合成材料,醫(yī)藥、農(nóng)藥、日用化工產(chǎn)品等生產(chǎn)和生活用品都是由化學工業(yè)生產(chǎn)的。但是,現(xiàn)代化學工業(yè)給人們印象都是塔器林立,廠房高大、龐大的生產(chǎn)設(shè)備隨處可見,并帶來嚴重的環(huán)境污染。不過,現(xiàn)在這種情況正在發(fā)生著改變,新型石油化工企業(yè)自動化程度提高后情況有很大改觀。未來化工廠的設(shè)計正向高效、清潔、節(jié)能方向發(fā)展。從傳統(tǒng)的化工建設(shè)投資來看,用于大型設(shè)備、土建工程和管網(wǎng)設(shè)施的資本,一般占投資的80﹪左右,如果能向設(shè)備微型化,流程密集化,生產(chǎn)過程精細化方向發(fā)展,就能重組綠色高新化工生產(chǎn)。綠色化學是從化學反應本身來消除環(huán)境污染,充分利用資源、減少能源消耗,從而推動社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。通過化工過程強化,實現(xiàn)化工過程的高效、安全、環(huán)境友好、密集的生產(chǎn),也可推動社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
以下淺述了綠色化工過程:
綠色化工過程設(shè)備的強化是對各種反應器和各種化工過程單元設(shè)備,包括傳熱設(shè)備、傳質(zhì)過程設(shè)備。
以整塊蜂窩構(gòu)件催化反應器為例,目前,整塊蜂窩構(gòu)件催化反應器已經(jīng)在不少領(lǐng)域獲得了商業(yè)應用,最重要的應用是環(huán)境保護方面。由于流體阻力小,整塊蜂窩構(gòu)件催化反應器被用作汽車尾氣、火力發(fā)電廠廢氣和工業(yè)排放廢氣的凈化器。由于體積小、效率高,整塊蜂窩構(gòu)件催化反應器還被應用于消除飛機機艙、復印機和激光打印機使用中產(chǎn)生的臭氧,避免了臭氧危害人體的健康。
過程強化技術(shù)包括將化學反應和分離操作集成在一起的多功能反應器,多種分離操作集中在一個設(shè)備內(nèi)完成的組合反應及分離技術(shù),以及新的各種技術(shù)的組合,下面有幾種一定應用的過程強化技術(shù):1、多種化工過程組合密集化技術(shù);2、強化傳熱技術(shù);3、以強化傳質(zhì)為目標的耦合分離技術(shù);4、以提高選擇性為目標的生物分離技術(shù);5、新能源利用技術(shù)。
微化學工程包括微型構(gòu)造的傳質(zhì)、傳熱、混合、分離、反應設(shè)備等微型學無操作設(shè)備,微型傳感技術(shù)以及利用微型構(gòu)造設(shè)備進行化學化工研究和生產(chǎn)的微化學工藝體系。
總之,現(xiàn)在的生產(chǎn)過程通過流程密集化,過程強化設(shè)備、過程強化技術(shù)、過程微型化、參數(shù)極限化、過程綠色化將逐步達到徹底改觀。要形成化學工業(yè)的清潔生產(chǎn),其關(guān)鍵在于研究和開發(fā)“綠色化學新工藝”、“綠色化學工藝”的核心則是構(gòu)筑能量和物質(zhì)的閉路循環(huán),可以把它看作是一門高超的科學藝術(shù),因為,只有深刻理解和熟練掌握了有關(guān)化學化工各領(lǐng)域的知識,并做到融會貫通和靈活運用,才有可能創(chuàng)造出“綠色化學工藝”這門藝術(shù)的科學。選擇不同的清潔工藝:如硫化清潔工藝、硝化清潔工藝、鹵化清潔工藝、還原清潔工藝等。如何正確的選擇這些工藝路線,實行清潔生產(chǎn),發(fā)展無廢、少廢磺化工藝,降低物耗,能耗,提高反應物的選擇性和產(chǎn)品的收率與質(zhì)量,減少對人體和環(huán)境的危害,是當今世界化工的必須解決的重要問題,具有重大的戰(zhàn)略意義。
制定綠色化學與技術(shù)的獎勵和扶持政策,加強對綠色化學與技術(shù)的宣傳,從頂層設(shè)計的高度促進我國綠色化工,綠色化學及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為實現(xiàn)中國夢而努力貢獻出化工人一份責任。
綠色化學需重點開放技術(shù):1.綠色生物化工技術(shù) 2.礦產(chǎn)資源高效利用綠色技術(shù).3防治污染的潔凈煤技術(shù) 4.精細化學品的綠色合成技術(shù) 5.生態(tài)農(nóng)業(yè)的綠色技術(shù)
綠色化學是可持續(xù)發(fā)展的新科學和新技術(shù),是對傳統(tǒng)化學思維的創(chuàng)新和發(fā)展,是未來實現(xiàn)中國夢的中心科學。因此,大力發(fā)展綠色化學工業(yè)化工,走資源—環(huán)境—經(jīng)濟—社會協(xié)調(diào)發(fā)展的道路是我國化學工業(yè)及至整個工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路,這是未來創(chuàng)建高效、節(jié)能、清潔的未來化工廠必然選擇。
[1]貢長生 綠色化學——我國化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路 《現(xiàn)代化工》2002.2.
[2]閔恩澤,傅軍 綠色石油化工技術(shù)的進展 《石油化工管理班干部學院學報》1998.