任國偉

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活發(fā)生了翻天地覆的變化，生活質(zhì)量與幸福指數(shù)逐漸上升，每年人口總數(shù)也在不斷增加，使得能源資源需求量越來越大，加上環(huán)境污染與能源不足問題越來越大，隨處可見的生活垃圾、工業(yè)污染極大的打破了人類與大自然之間的和諧發(fā)展。因此，這就需要化學(xué)工業(yè)充分認(rèn)識到綠色化學(xué)工程與工藝的重要性，進(jìn)而不斷進(jìn)行研究來加強(qiáng)其在工業(yè)節(jié)能生產(chǎn)中的應(yīng)用，這對化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展具有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)工程與工藝;化學(xué)工業(yè);環(huán)保節(jié)能;促進(jìn)作用

1 綠色化學(xué)化工概念

我們所提到的綠色化學(xué)化工簡單來說我們也可以將其稱之為環(huán)境無害化學(xué)，這種環(huán)境無害化學(xué)就是通過對化學(xué)進(jìn)行利用來防止化工生產(chǎn)對環(huán)境產(chǎn)生污染的一門學(xué)科。對這門科學(xué)進(jìn)行研究的主要目的就是利用一系列的原理以及方法來降低或者是去除在對化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)以及制造應(yīng)用當(dāng)中所存在的有害物質(zhì)，使化學(xué)產(chǎn)品在生產(chǎn)以及使用的過程當(dāng)中變得更加環(huán)保。在對綠色化學(xué)進(jìn)行分析時(shí)，所有可以降低人體產(chǎn)生負(fù)面影響的化學(xué)方法我們都可以將其稱之為綠色化學(xué)，而在綠色化學(xué)的基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的無害化工過程我們可以將其稱之為綠色化工。

2綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能發(fā)展的必要性

2.1產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的需要

隨著化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展，未來的化學(xué)工業(yè)一定是朝著無污染以及可持續(xù)性發(fā)展，因此，這就需要其化學(xué)工程與工藝在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對大氣、水域以及土地的污染消除，同時(shí)其工藝對環(huán)境控制以及產(chǎn)品生產(chǎn)都有著重要的意義，能夠從源頭處實(shí)現(xiàn)對資源的控制以及污染的消除，另外，化學(xué)工業(yè)發(fā)展需要全面貫徹對化學(xué)品全過程管理的方針，來實(shí)現(xiàn)對原料、加工、生產(chǎn)、處理以及儲(chǔ)運(yùn)等全過程的清潔管理，這對化學(xué)工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展具有重要的意義。

2.2技術(shù)創(chuàng)新的需要

化學(xué)工業(yè)是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)類型，其技術(shù)的創(chuàng)新對其行業(yè)的發(fā)展具有重要的影響，同時(shí)技術(shù)創(chuàng)新也是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主要方向，對其行業(yè)具有推進(jìn)作用?；瘜W(xué)工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新方向始終要保證綠色環(huán)保節(jié)能的觀念，這也是技術(shù)創(chuàng)新的基本前提，因此，在化學(xué)工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中也要朝著綠色工藝和技術(shù)的研究，綠色工藝的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升以及生產(chǎn)成本的降低，同時(shí)綠色工藝也能夠有效的拓展其市場發(fā)展的空間，為其長遠(yuǎn)的發(fā)展具有積極影響。

2.3全球發(fā)展趨勢的需要

隨著化學(xué)工業(yè)的逐漸發(fā)展，其發(fā)展的理念以及形式也在逐漸的進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在化學(xué)工業(yè)的初期發(fā)展中主要是借助大量資源作為發(fā)展的支持，在新時(shí)期環(huán)境下則需要其朝著綠色環(huán)保、可持續(xù)性的方向發(fā)展，這也是全球發(fā)展的趨勢。在全球的氣候變化以及資源的短缺背景下，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展也面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程與工藝的綠色節(jié)能，已經(jīng)成為其發(fā)展中必須要面臨的難題和考驗(yàn)。

3綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

3.1清潔能源生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和人們生活質(zhì)量的不斷進(jìn)提高，環(huán)境保護(hù)受到高度重視，在此情況下清潔型生產(chǎn)技術(shù)的存在價(jià)值也就大幅度提升，在完成原料無毒無害處理工作后需確保原料利用率得到有效提高，借此實(shí)現(xiàn)化工質(zhì)量提高的目的。相關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)前最常見的清潔型生產(chǎn)技術(shù)分別是脫硫技術(shù)和脫硝技術(shù)，采用綠色環(huán)保方法科學(xué)處理生活垃圾或是污染較強(qiáng)物質(zhì)，使其能轉(zhuǎn)化成沼氣。同時(shí)自然生產(chǎn)技術(shù)也非常重要，如太陽能、風(fēng)能等清潔技術(shù)，尤其是生物工程中涉及到的一些清潔技術(shù)的大力推廣使用，對城市環(huán)境保護(hù)和能源有效利用起到了極大促進(jìn)作用。

3.2生物技術(shù)的緊密結(jié)合

綠色化工生產(chǎn)過程中生物技術(shù)應(yīng)用頻率較高，又可將其分為化工仿生學(xué)和生物化工兩方面內(nèi)容，并且將綠色化工與工藝有效結(jié)合起來，可實(shí)現(xiàn)再生資源最大限度利用的目的，確保生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有較高綠色環(huán)保性能?，F(xiàn)階段的綠色化工和工藝生產(chǎn)中，工業(yè)酶、自然酶等均屬于催化劑，普遍具有污染程度較小和使用性能較佳等優(yōu)勢，對于生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展非常有利。

3.3使生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)更充分

化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，可逆反應(yīng)很多，影響了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，因此，要對化學(xué)反應(yīng)的速率進(jìn)行有效的控制?；瘜W(xué)反應(yīng)速率跟反應(yīng)物質(zhì)在一定環(huán)境下的分子間的有效碰撞有關(guān)，所有能夠改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率，以及反應(yīng)物分子碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制化學(xué)反應(yīng)的速率。加熱、攪拌、增大反應(yīng)物的濃度、使用催化劑等等，都是化工生產(chǎn)工藝中常用的方法。在其它條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)物速率增大，減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小;在相同溫度下，其它條件不變，壓強(qiáng)越大，氣體反應(yīng)物的體積就會(huì)減小，濃度就會(huì)增加，化學(xué)反應(yīng)因而加快;升高溫度使反應(yīng)物分子獲得更高的能量，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，加劇了反應(yīng)物分子間的有效碰撞，化學(xué)反應(yīng)速率增加;使用催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)的路徑，使發(fā)生反應(yīng)需要的活化能降低，有效提高反應(yīng)物體系中的活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞率提高，反應(yīng)速率增大，綠色化學(xué)工程工藝能夠有效調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的各種條件，優(yōu)化反應(yīng)條件，從而提高反應(yīng)速率，使化學(xué)反應(yīng)更充分，提高產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率。

3.4選擇化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)的原料

一般情況下，烴類的化學(xué)反應(yīng)具有放熱性，這種化學(xué)反應(yīng)大部分體現(xiàn)在石油加工中，但它極其不穩(wěn)定，易產(chǎn)生大量氧氣以及二氧化碳?xì)怏w。因此，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)期間，往往很少會(huì)選擇這類氧化化學(xué)反應(yīng)。在一定程度上來說，化學(xué)生成物會(huì)發(fā)生各種各樣的結(jié)構(gòu)，這種情形下就不利于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)操作，所以，選取化學(xué)反應(yīng)較強(qiáng)的原料，有利于提高產(chǎn)品生產(chǎn)速度，并極大的提升了化學(xué)反應(yīng)的可供選擇性，進(jìn)而有效降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源資源，減少了環(huán)境污染程度。顯而易見，在化學(xué)工程與工藝中，研發(fā)這類化學(xué)工業(yè)各種相關(guān)反應(yīng)需引起化學(xué)研究工作者的高度重視。

3.5生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

綠色化學(xué)工程與工藝主要的目的就是生產(chǎn)環(huán)境友好型的產(chǎn)品，其在發(fā)展中也一直重視對這方面的研究。比如，使用更為環(huán)保物質(zhì)來代替氟利昂的使用，實(shí)現(xiàn)對大氣臭氧層的保護(hù);使用能夠降解性的塑料產(chǎn)品、無磷的洗衣粉以及清潔型汽油等;由于傳統(tǒng)的汽油柴油對大氣產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染，也是不斷進(jìn)行新型汽油以及低硫柴油和無污染型燃料的研究和應(yīng)用，這也有效的降低了汽車尾氣的污染。有些地區(qū)還推行使用二甲醚作為汽車的燃料，而二甲醚具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)勢，因此，具有不錯(cuò)的發(fā)展?jié)摿?，在巴西地區(qū)也進(jìn)行了生物能源研發(fā)，比如乙醇汽油，借助甘蔗產(chǎn)生酒精，這種酒精燃料逐漸取代近一半汽油的消費(fèi)，另外，H2與CO2于太陽能與電解質(zhì)共同存在條件下能夠合成乙醇，這種新工藝在生產(chǎn)中對環(huán)境也沒有危害。

3.6降低化工生產(chǎn)動(dòng)力消耗

為實(shí)現(xiàn)化工工業(yè)生產(chǎn)的最佳成效，生產(chǎn)人員還應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)墓嵯到y(tǒng)，確?；し磻?yīng)全程都是在高溫環(huán)境下進(jìn)行，不斷創(chuàng)新優(yōu)化供熱系統(tǒng)，如何準(zhǔn)確找出與供熱系統(tǒng)配合的組合形式，防止初選高熱低用現(xiàn)象，促使能源利用率大幅度提升。同時(shí)催化劑的整體活性也應(yīng)適當(dāng)提高，良好的催化劑不但能加快物質(zhì)反應(yīng)速度，還能避免出現(xiàn)有毒物質(zhì)，促使整個(gè)生產(chǎn)過程得以順利高效完成。

4.結(jié)束語

綜上所述，在綠色化學(xué)工程與工藝中，極大的促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，不僅保護(hù)了大自然環(huán)境、提高了能源與資源的可循環(huán)利用，而且最重要的是改善人們的生活，讓人們能夠享受到更新鮮的空氣與干凈的周圍環(huán)境。因此，不斷加大對該技術(shù)上的資金投入與支持力度，有利于實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

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