化工行业运用环境无害化学

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本文作者：段冰雪 单位：哈尔滨师范大学

在人类社会进入工业化大生产的时代后，各类化工工业迅速发展起来，虽然给经济的增长和人们生活水平的提高带来了很大裨益，但同时也严重污染着我们的生存环境。就目前来看，人类面临的最严重的生态环境问题有温室效应、酸雨、水污染题和臭氧层空洞等。这些问题不仅降低了自然环境的质量，还隐藏着一些自然灾害的不稳定因素。随着自然环境和生态问题的日益严峻和突出，有关部门和机构的都在寻求一条更加和谐的发展模式，可持续发展的理念也就应运而生。根据这一基本理念的指导，人们逐渐的认识到目前废物排放和治理的方法上还存在着诸多不足和缺陷，回收利用的方法已经不能满足人们在生产过程中所要达到的保护环境的目的，更加科学合理的做法是要从化工生产的每一个环节入手，形成绿色化学的生产模式。

1绿色化学的概念

所谓绿色化学,就是要在化工生产的源头上尽量可能的通过技术和工艺的改进，来达到减少污染甚至消除污染的一种新型化工行业的生产模式。不同与以往的保护生态的方法和做法的地方在于，传统的化工生产是在按照正常的流程和工艺进行生产后，对其所产生的环境污染和废物进行一定的加工和处理，以尽可能减少对环境的危害和不利影响。但是绿色化学的核心内容在于从生产的过程中，即源头上减免这种污染和危害，是通过对生产工艺的改进和技术的提高，来遏制生产过程中的污染现象的产生。所以，绿色化学绝不是简单的生态保护环境的技术创新，而是一种观念和理念的革新，绿色化学理念是人们思想认识观念的一次巨大的改变和飞跃,也是在综合了社会发展、生产建设、科学研究、生态保护等问题后，形成的最适合可持续发展理念的发展模式和方法，对人类社会的发展与自然环境的和谐相处有着非常重要的指导意义。

2绿色化学在化工行业运用的原理

通过上文对绿色化学的基本含义的解读，我们可以发现绿色化学在化工行业中的应用可以有效的改善化工行业的环境污染问题，可以从原理上和方法上两个方面对化工行业的发展予以指导，同时还可以为设计新的环境友好产品指出方向。实践中上我们发现，通过使用无毒无害原料、原子经济反应、溶(助)剂和催化剂等方法可以更好的实现化学工艺的清洁生产。通过加工,使用新的绿色化学品使其人身健康、社区安全和生态环境无害化。下文中笔者将结合生产过程中的具体实例，谈谈绿色化学方法在化工行业中的应用，以最常见的石油和造纸化工业为例，简单进行论述。

3绿色化学在石油化工行业的应用

在化工生产中经常会使用光气和氢氰酸这些剧毒的化学物质,近年来随着绿色化学技术的不断开发和应用,许多有关化工生产中过去经常使用的这些剧毒物质正在或逐渐被其它一些无毒或低毒原料所替代。比如说用二氧化碳或碳酸二甲酯代替光气合成异氰酸酯的新方法,还有日本旭化司开发了用异丁烯直接催化氧化制甲基丙烯酸的新工艺,德国公司则用毒性较小的丙醛和甲醛为原料首先制得甲基丙烯醛,再进一步氧化成甲基丙烯酸。这些新工艺都避免使用氢氛酸,使环保得到了极大的改善。绿色化学在石油化工行业的应用还表现为尽量采用可再生资源为原料,传统生产己二酸、对苯二酚的原料路线是以煤或石油为基础的。这些路线不仅工艺复杂、污染严重,而且利用的是一些不可再生的煤或石油为原料，所以无法满足生产过程中的减免废物污染的要求。绿色化学的方法则是用淀粉水解所得葡萄糖为原料通过酶催化可制得己二酸,这样就更好的利用了可再生资源,避免了过度使用不可再生资源。另外,绿色化学在石油化工行业的应用还表现为使用的催化剂、溶剂尽量绿色化,从而制造出对环境和人体都友好的绿色化产品。例如环境友好柴油的配方要求低的含硫量(质量分数小于2.0x10-5)和低的芳烃含量,同时要求十六烷值不低于40。新的绿色汽油配方对蒸汽压和芳烃、烯烃的含量限制提出了更高要求,并要求在汽油中加人一些甲基叔丁基醚、醇类等含氧化合物以取代铅的氧化物来保持和提高汽油的辛烷值和其它性能。这无疑对炼油技术和油品的配制提出了更高的要求。

4绿色化学在造纸工业中的应用

造纸工业是我国环境污染最严重的产业之一,每年有毒有害废水的排放量高达5×109t，不仅严重的污染了生活用水，还给污水处理带来了很大的负担,为解决制浆造纸工业的污染问题,必须发展新的无(少)污染制浆技术。新的技术包括机械法制浆技术和生化法制浆技术。生化法制浆得率高、能耗低、污染很少,有浸渍法制浆和酶法制浆两种.浸渍法是将细菌直接接种于纤维原料中,细菌在生长繁殖的同时分泌产生大量的酶,在酶的催化作用下使纤维分散.该方法简单,但需要大型发酵设备.酶法是在一定设备条件下培养某种细菌,使其产生大量的酶,经一定生物技术处理将酶浓缩后加到纤维原料中,通过酶解作用使纤维分散.两种方法均有工业应用。无污染漂白的技术是用不含氯的物质如O2,H2O2,O3等作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白,以代替严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白的方法。

综上所述，上文中笔者对绿色化学的基本含义和在化工行业中的应用进行了论述，并辅以一定的实例来阐述其应用效果，虽然只举出了两个简单的应用例子,但是不难看出绿色化学由于其符合生态环境保护的要求,必然在化学工业的应用会越来越广泛,不仅涉及石油工业、造纸工业,也涉及纺织工业、制革工业和农药工业等。因此，可见绿色化学是化学家们的一项长期重要战略任务,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和革新传统化学,从而应用在化学工业中,使得对环境的治理从治标逐渐转向治本，以上仅是笔者拙见，诸多不足，还望批评指正。