浅析绿色化学在化工行业中的应用

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科 技 论 坛
浅析绿色化学在化工行业 中的应用
段 冰 ห้องสมุดไป่ตู้
（ 尔滨 师 范 大 学 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １ ００ ） ５ ０ ０ 摘 要： 随着经济的发展 ， 生态化境 问题 的 日益严峻 ， 各个生产生活领域都在探索和发展 一条更加和谐的可持续发展道路 。对于化学 工业来说 ， 发展绿 色化 学， 源头上减 少化工工业 生产 中的污染 ， 从 是一种有效 的方 法和手段 。下文中笔者将结合 自己的 工作 经验 ， 从绿 色 化 学的概念 、 绿色化 学可 以在４ ＿ 行业运 用的原理 、 色化 学在石油化工行业的应用、 色化 学在造纸 工业 中的应 用等几个 方面 ， ￣ｖ － 绿 绿 对该 问
题 进行 浅析 。 关键 词 ： 色化 学 ； 理 ； 油 工 业 ； 纸 工 业 ； 用 绿 原 石 造 应
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 好 的利用了可再 生资源， 了过度使用不 可再生资源 。 避免 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 、 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 ， 同时也严重污染着我们 的生存环境 。 目前来看 ， 面临的 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。 但 就 人类 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 ｘ ．ｌ ０ 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 和低 的芳烃含量， 同时要求十六烷值不 低于 ４ 。新 的绿色汽油配方 ０ 烯 并要求 在汽油 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 对蒸汽压 和芳烃 、 烃 的含量 限制提 出了更 高要求 ， 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 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 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 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 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 配制提出了更 高的要求 。 ４绿 色 化 学 在 造 纸 工 业 中的 应 用 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人手 ， 成绿 色 形 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 化 学 的生 产模 式 。 水 的排放量高达 ５ ０ｔ不仅严重 的污染 了生活 用水 ， 给污水处 ×ｌ９ ， 还 １ 色 化 学 的 概 念 绿 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 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 的无沙 ） 污染制浆技术 。 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 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 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 ， 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 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 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 在 该 但 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 量 的酶 ， 酶 的催 化 作 用 下 使 纤 维 分 散 ． 方 法 简 单 ， 需 要 大 型 发 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 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 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 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 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 使纤维分散 ． 方法均有 工业 应用 。无污染漂 白的技术 是用不含 两种 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 氯 的物质如 ０，２： 。 ： ０， 等作为 漂 白剂对 纸浆在 中高浓 条件下 进行 Ｈ ０ 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 ， 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 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 ， 方法 。 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 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 展与 自然环境 的和谐相处有着非 常重要 的指导意义。 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 ２绿 色化 学在 化 工 行 业 运 用 的 原理 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 通过 上 文对 绿 色 化 学 的 基本 含 义 的解 读 ， 们 可 以发 现 绿 色 化 态 环 境保 护 的要 求 ， 然 在 化 学 工 业 的 应 用 会 越 来 越 广 泛 ， 仅 涉 及 我 必 不 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 ， 石油工业 、 造纸工业 ， 也涉及纺织工业 、 革工业和农药工业 等 。因 制 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 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 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 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 过使用无毒无害原料 、 原子经济反应 、 助） 溶（ 剂和催化 剂等方法 可以 统化学， 从而应用在化学工业 中， 得对 环境 的治理从治标逐渐转 向 使 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 治本 ， 以上仅是 笔者拙见 ， 多不足 ， 诸 还望批评指正 。 使其人身健康 、 区安全和生态环境无害化 。下文 中笔者将结合生 社 参 考 文 献 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 ［ 余红 霞． 色化 学的研 究进展［ ． １ ］ 绿 Ｊ 湖南理工 学院学报（ ］ 自然科 学版） ， 最 常见 的石油和造纸化工业 为例 ， 简单进行论述 。 ２０ ， ０９４． ３绿 色化 学在 石 油 化 工 行 业 的应 用 ［】 ２蔡新安， 俞慧芳． 保护环境 需要绿 色化 学ｌ。 Ｊ景德镇 高专学报，０ ０ １ ２０ ， 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， （） ４． 近年来随着绿色化学技术 的不断开发和应用， 多有 关化工生产 中 ［ 张海 荣． 室中的绿 色化 学『 ． 许 ３ 】 实验 Ｊ 青海教 育，０ ５ｆ ． ］ ２ ０ ，） ６ 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 】 薛慰灵． 色化 学— —对环境 更友善 的化 学『． 学教 育，９ ７ｆ ． 绿 Ｊ化 １ １９ ， ） ９ 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 【】 强， 吉． 色化 学的教学与科研『 ． ＿ 高等教育， ０ ，） ５ 赵新 王延 绿 Ｊ４ ｘ １Ｌ ＿ ２ ４（ ． ０ ３ 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 【］ 云 强． 钓 技 ， 护 环 境 ｆ． 国钓 鱼 ， ０ ， ） ６张 传授 保 Ｊ中 １ ２ ５（ ． ０ ７ 丙烯酸的新工艺， 国公 司则 用毒性较小 的丙醛 和 甲醛为原料首先 ［］ 劲 茅， 光 辉 ， 安 民． 色化 学在 环 境 保 护 中的 作 用 南 昌航 德 ７钟 吴 邓 绿 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 空 工业 学院 学报 ｆ 会 科 学 版） ０ ２ｆ１ 社 ， ０， ． ２ ４ 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 ， 以 所 无法满足生产过程中的减免废物污染的要求。 色化学 的方法则是 绿 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