化學工程對化學工業(yè)節(jié)能減排作用

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摘要：在市場經(jīng)濟發(fā)展過程中，化學工業(yè)是十分重要的組成部分，關系到人們的日常生活與社會經(jīng)濟的發(fā)展。但在化學工業(yè)發(fā)展過程中，容易使周邊環(huán)境受到破壞。對此想要維持化工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，需要對環(huán)境保護工作加大重視。綠色化學工程和工藝對化學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要影響，因此需要對環(huán)保化學技術進行合理應用，從而有效促進我國化學工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要針對綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能減排具有的促進作用進行分析，介紹了綠色化學工業(yè)的概念，探討了綠色化學工程與工藝的開發(fā)，并對其在化學工業(yè)節(jié)能減排當中的促進作用進行具體闡述，希望能夠為相關研究人員起到一些參考和借鑒作用。

關鍵詞：綠色化學工程；工藝；化學工業(yè)；節(jié)能減排；促進作用

隨著我國改革開放的持續(xù)深入，社會經(jīng)濟發(fā)展也在不斷加快，但在此過程中也產(chǎn)生了嚴重的環(huán)境破壞問題，需要加以重視。而化工工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展中除了對能源和資源的消耗外，還有大量的污染物排放。所以，現(xiàn)階段需要針對化學工業(yè)實行有效的治理與改革，從而使化學工業(yè)污染程度降低。伴隨著相關研究工作的持續(xù)開展，綠色化學工程與工藝也在化學工業(yè)中得到有效應用，通過采取相應的清潔生產(chǎn)技術，可以有效保證化工生產(chǎn)期間的綠色與環(huán)保。因此，相關化工企業(yè)需要有效結合生物技術和化學工業(yè)，對環(huán)境友好型的相關綠色產(chǎn)品進行生產(chǎn)，以此實現(xiàn)化學工業(yè)節(jié)能減排的目標。

一、綠色化學工業(yè)的概念

通常來說，綠色化學也被稱之為清潔化學、無污染化學以及環(huán)境無害化學?；跓o污染理念所研發(fā)的化學技術便是綠色化學工程技術，通過對相關化學原理進行有效運用，可以從根源上使化學工業(yè)生產(chǎn)所造成的環(huán)境破壞與影響得到減少。因此，在化學工業(yè)發(fā)展過程中，需要大力打造綠色化學工程，這也成為化學工業(yè)未來的主要發(fā)展趨勢與目標。針對綠色化學的特征進行分析，其具體包括以下兩個方面。首先，綠色化學需要充分保證自然資源的可持續(xù)與循環(huán)發(fā)展，從而對自然生態(tài)環(huán)境進行有效保護，促進人與自然之間的和諧發(fā)展。其次，綠色化學技術可以對傳統(tǒng)環(huán)境改變技術進行有效替代，有效預防在相應環(huán)境條件下對生態(tài)所造成的破壞。從綠色化學工業(yè)的本質進行分析，綠色化學的目的在于預防環(huán)境污染，而環(huán)境化學則需要有效治理與改善環(huán)境污染問題。由此可以看出，二者具有明顯差異，所產(chǎn)生的影響以及最終目的也有所不同。目前，國內外在綠色化學方面的研究工作和實踐活動一直在開展，這使綠色化工技術的整體研發(fā)水平得到了顯著提高。通過對綠色化工技術、化學工業(yè)生產(chǎn)的相關原理的分析，可有效實現(xiàn)原子轉化，避免產(chǎn)生或者降低化學工業(yè)生產(chǎn)中的污染物，使化學工業(yè)生產(chǎn)有效實現(xiàn)污染物零排放或者低排放等目標。除此之外，在化學工業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，還應禁止使用具有危害性和毒性的原材料，避免化工產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境造成影響[1]。

二、綠色化學工程與工藝的開發(fā)

在過去，人們針對化學工業(yè)所造成的環(huán)境污染問題，通常采取末端治理的方法，并對相應的環(huán)境保護手段進行開發(fā)，例如水處理技術、固體廢棄物處理技術、大氣污染防治技術以及噪聲控制技術等，這使生態(tài)環(huán)境得到了有效保護。但隨著社會的快速發(fā)展，環(huán)境污染速度遠遠超過環(huán)境污染問題的治理速度，同時由于環(huán)境污染問題的治理費用持續(xù)增加，因此無法使環(huán)境污染現(xiàn)狀得到有效改善。而綠色化學工程主要運用相關綠色化學技術，通過對無毒無害的原料進行使用，并確保反映條件不具有毒害，可以使反應表現(xiàn)出高度選擇性，使副產(chǎn)品的產(chǎn)生得到減少。與此同時，通過采用綠色化工原料，可以使化工行業(yè)有效實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)污染物的零排放，使綠色化工生產(chǎn)水平得到有效提升，從而使污染源得到有效預防[2]。而針對綠色化學工程和工藝的開發(fā)進行分析，具體包括以下幾個方面。

（一）采用綠色化工原料

在化工產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程當中，原材料選擇是十分重要的一項環(huán)節(jié)。在綠色化學工程和工藝的實際應用過程中，需要對無毒無害的原材料進行選擇，以此來有效促進綠色化學工業(yè)的健康發(fā)展。相關企業(yè)應以可再生資源作為相關的綠色化工原料，例如生物資源，其具體包括水產(chǎn)品、林產(chǎn)品、農(nóng)作物以及植物等。對于天然纖維，其主要通過天然生物的一系列反應，從而得到常見的化工原料，如酸、酮、醇等，通過細胞轉化過程，可以利用各種微生物產(chǎn)生化學物質，確保全部過程的清潔性以及無污染[3]。

（二）催化劑的綠色化

近些年來，在我國化工工業(yè)快速發(fā)展的背景下，通過在化工生產(chǎn)期間采用合理的化學反應，可以有效促進化學工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。常規(guī)化學反應都需要使用催化劑，因此對催化劑的正確與合理使用可以使反應進程得到加快，并使化學反應的選擇性得到改善，進一步提高轉化率，使產(chǎn)品質量得到提高，合理控制加工成本，減少相關副產(chǎn)物的產(chǎn)生，降低對環(huán)境的污染程度?，F(xiàn)如今，在化學反應的催化研究過程當中，已有各種催化劑被成功研發(fā)，如可通過固體催化劑分子篩等對有害的液體催化劑進行替代，這使工藝流程得到簡化，并使相關廢氣的排放量減少。

（三）溶劑和助劑的綠色化

在化學工業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，多數(shù)溶劑或者助劑主要在化學反應或者化學產(chǎn)品分離過程中進行應用，可以對化學反應或者分離時的特殊障礙進行克服。但該部分溶劑和助劑，往往具有毒害，因此會影響到人體健康與生態(tài)環(huán)境。對此，在綠色化學工業(yè)發(fā)展過程當中，需要對無毒無害的溶劑與助劑進行開發(fā)，這樣不僅能夠使反應速度加快，而且還能夠使反應能耗降低，具有更強的選擇性，提高環(huán)保水平[4]。

（四）能源的綠色化在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中，相關產(chǎn)品的生產(chǎn)會有能源產(chǎn)生與消耗，而且能源的消耗相對較大。具體來說，在相關化學反應中，如反應為吸熱，則需要在反應期間加入熱量，而如果反應為放熱，則需要通過冷卻將熱量除去，從而對反應過程進行有效控制。在化工提純以及分離等過程當中，可以采取超濾、重結晶、蒸餾以及萃取等方法實現(xiàn)，但這也使大量能量被消耗。因此，在綠色化工發(fā)展過程中，需要尋找合適的能源，如清潔能源等。

三、綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能減排的促進作用分析

（一）結合生物技術

對于生物技術而言，其具體涉及細胞工程、基因工程以及生化工程等技術。而在綠色化學工程和工藝當中，對生物學化工以及化學仿生等技術的應用相對較多?，F(xiàn)如今，在綠色化學工程和工藝中運用生物技術有效實現(xiàn)化學合成逐漸得到普及。例如，目前多數(shù)化學工業(yè)生產(chǎn)主要對動植物原料進行運用，可以對無毒無害的有機化合物進行生產(chǎn)。與此同時，在綠色化學工程和相關工藝當中，所采用的催化原料通常為人工生產(chǎn)的工業(yè)煤和自然界中比較常見的酶。和其他化學催化原料相比，煤的性能十分優(yōu)良，而且無毒無害，基本無副作用，在生產(chǎn)化學產(chǎn)品時，所消耗的能量相對較低。除此之外，由于化學工程與生物技術的結合，可以將可再生能源向化學品直接進行轉化，因此綠色化學工程和工藝的有效應用，可以使化學工業(yè)的整體生產(chǎn)過程得到優(yōu)化，減少能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能化和綠色化生產(chǎn)等目標[5]。

（二）生產(chǎn)綠色環(huán)保產(chǎn)品

從本質角度出發(fā)，運用綠色化學工程和工藝，不僅能夠有效促進化學工業(yè)的節(jié)能發(fā)展，而且還可以為社會生產(chǎn)與生活提供相關的綠色環(huán)保產(chǎn)品，例如，清潔汽油、無毒無害化肥、無污染洗衣粉等。通過采用綠色化學工程與工藝，可對相關綠色環(huán)保產(chǎn)品進行生產(chǎn)，使環(huán)境得到有效優(yōu)化與保護?，F(xiàn)如今，相關綠色環(huán)保產(chǎn)品已進行了有效生產(chǎn)，并在人們日常生活與生產(chǎn)中得到有效應用，極大地提高了人們的健康水平，也促進了社會與生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。因此，現(xiàn)階段需要有效運用綠色化學工程與工藝，并發(fā)揮其優(yōu)勢，合理完善與優(yōu)化化工生產(chǎn)過程，降低化工生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境造成的污染，使相關污染物排放得到減少，或實現(xiàn)零排放和零污染目標。如此一來，可使我國的化工工業(yè)發(fā)展與自然環(huán)境保持協(xié)調，從而進一步推動我國社會生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[6]。

（三）推廣和應用清潔生產(chǎn)技術

通過對清潔生產(chǎn)技術進行應用，可以使化工生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題得到有效預防，并使相關人為操作需求得到滿足，全面提升資源的利用效率。在化工生產(chǎn)過程當中，想要實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，需要對能源和原料消耗進行充分考慮，而且在使用過程當中還需要對維護和服務消耗等進行分析。在能源和原料的使用壽命結束后，需要對其回收成本進行考慮。因此，清潔生產(chǎn)技術的應用需要在產(chǎn)品整體生命周期當中有效貫穿。由此也可以看出，通過開發(fā)、推廣以及應用清潔生產(chǎn)技術，可以進一步促進化學工業(yè)的節(jié)能減排。首先，在選擇能源時，采用清潔生產(chǎn)技術，需要確保原材料無毒無害，禁止選用有毒有害能源，這樣可以使能源有害物的實際排放量有效降低。與此同時，還需要有效開發(fā)新能源和清潔能源，例如風能、太陽能等，從而使不可再生資源的消耗速度得到減緩，保證資源的合理使用。其次，相關化工企業(yè)還應對清潔生產(chǎn)過程加大重視。在選用清潔生產(chǎn)技術時，需要確保相關技術工藝能夠減少廢物排放，提高原材料的利用率，使能源浪費現(xiàn)象減少。與此同時，還需要綜合利用生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的廢物，使其向可利用資源轉化。相關化工企業(yè)需要加大對生產(chǎn)過程的管理，并對高效機器進行研發(fā)與使用，強化人員培訓，使化工生產(chǎn)的管理與運作水平得到有效提高。最后，采用清潔生產(chǎn)工藝所得到的產(chǎn)品為環(huán)保綠色產(chǎn)品，可以避免對人體健康與生態(tài)環(huán)境造成危害，而且還具有較強的功能性，在廢棄后能夠得到回收與重復利用，不會永久性地危害到生態(tài)環(huán)境。由此可以看出，通過運用清潔生產(chǎn)技術，可以有效促進傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展方式向綠色經(jīng)濟發(fā)展轉變[7]。

四、綠色化學工程與工藝采取的節(jié)能措施

（一）積極引進新設備技術

在化學工程生產(chǎn)過程當中，通過對先進的技術和設備進行合理引進，可以使能源得到有效節(jié)約，并使化工生產(chǎn)的能量消耗得到降低。結合現(xiàn)有技術水平進行分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程中無法對全部有害物體進行徹底處理，這也使得在生產(chǎn)化學品時仍然有有毒物質存在，而且具有較大的處理難度。對此，相關化工企業(yè)需要對先進的技術與設備加大應用力度，使化學品的處理要求得到滿足，具體可以引進轉爐、空氣冷卻等相關設備，從而滿足環(huán)境要求與標準。在此基礎上通過適當調整，可以使整體的化工生產(chǎn)過程得到改善，并使能源消耗減少。除此之外，可以使用低電阻、環(huán)保以及節(jié)能等器件，并在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中運用高熱耗器件，這些新設備與技術的使用可以使污染問題減少，并對污染物進行有效處理。

（二）轉變化學工業(yè)概念

結合我國目前的化學工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行分析發(fā)現(xiàn)，人們往往對于利潤與經(jīng)濟效益更為注重，但對生態(tài)環(huán)境的保護工作未產(chǎn)生足夠重視，在此發(fā)展模式下會極大地損害社會發(fā)展。因此，相關政府部門需要有效提高人們的思想意識，使其深刻認識到綠色化學技術發(fā)展的重要性，明確綠色節(jié)能主題，從而使化工行業(yè)所消耗的能源減少。而通過對綠色化學工程和工藝進行應用，可以更好地滿足化學工業(yè)的相關發(fā)展需求，促進我國節(jié)能、環(huán)保等發(fā)展目標的實現(xiàn)?，F(xiàn)如今，由于自然資源不斷枯竭，而且存在嚴重的環(huán)境發(fā)展不平衡問題，極大地影響了人們正常的生產(chǎn)與生活。對此，需要充分研發(fā)綠色化學技術，對先進的生產(chǎn)技術進行開發(fā)，使化學生產(chǎn)過程得到優(yōu)化，對環(huán)境友好型產(chǎn)品進行生產(chǎn)，進一步提升化學生產(chǎn)效率，從而促進社會的穩(wěn)定發(fā)展。除此之外，還需要在源頭上對污染問題進行控制，使污染物得到徹底處理，實現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)品的封閉和循環(huán)生產(chǎn)模式，有效降低污染程度[8]。

五、結語

綜上所述，伴隨我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，逐漸改變了傳統(tǒng)高浪費、高排放以及高污染的發(fā)展。而且隨著科學技術水平的不斷提升，人們對環(huán)境質量有了更高要求，需要有效采取資源節(jié)約型的發(fā)展模式。而綠色化學工程與工藝對我國化學工程的節(jié)能減排具有重要的促進作用，因此需要相關化工企業(yè)對綠色化學工程與工藝的應用加大重視，并采取有效的節(jié)能措施，減少能源消耗，降低化工生產(chǎn)對環(huán)境的影響與破壞。

參考文獻：

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[6]王宇.淺談綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能減排的促進作用[J].云南化工，2018，45（09）：237-238.

[7]蔡焱華.探究綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能的促進作用[J].化工管理，2018，11（23）：189-190.

[8]顧曼.關于綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能的促進作用探析[J].化工管理，2017，34（31）：118.

作者:馬永香 單位:山東百斯特職業(yè)安全監(jiān)測評價有限公司