绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用

绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用

周俊

320919196301240296

摘要：改革开放以来，我国化工企业发展迅速，但是造成的污染问题加重，绿色化学工艺受到重视。将绿色生产的理念渗透到生产和实际行动中来，这样才能发挥积极的作用，从而取得更好的效果。绿色化学和工艺在无极化工过程中起到了重要的作用，将相关的工作得到进一步的完善，把握好关键性的内容，从而提高建设的水平。

关键词：绿色化学；工艺；无机化工；应用

引言

化学在人类社会的生产生活中十分关键，成为人类社会不可缺少的一部分，也是人们生产、生活的物质保障，但是，化学工程在给我们带来便利的同时也给环境带来了许多污染，对环境造成了许多危害，同时对生物的生命健康造成了危害。因此，需要不断发展绿色化学，将绿色化学工艺更好地利用到相应领域中，减少化学污染对环境及人身造成的危害。这能够对人类的生产生活带来更多的好处，促进经济更快、更好的发展。

1绿色化学的发展进程

到目前为止，化学工程的发展已经历经了上百年的历史，由于当时技术和条件的限制，导致化工企业的大部分技术不能够完全解决环保问题，很多技术措施都没有考虑到环境问题，使得化工生产过程中的环境污染问题比较严重，这不仅对化工企业的生态环境效益造成了一定影响，还阻碍了我国社会的可持续发展。在实际的化工生产过程中，会产生大量的废气、废渣等物质，这些物质在后期难以得到有效的降解就会对环境造成一定的污染，这也使得后期的环境保护处理费用成本大幅度增加，而利用化学方法从根本上减少环境污染，是消除化学生产污染的根本方法。为了保护环境，实现可持续发展，我国化学工作者在这一方面做出了很大的努力，对污染控制方面做出了大量的技术研究，通过改造技术来实现严格控制污染性废物的排放，在经过不断的试验与总结后，绿色化学及其工艺应运而生，其在吸收信息应用模块、物理应用模块以及生物应用模块精华基础上，结合多学科领域，开发出了绿色化学工艺，其具备一定的转化效率，可以有效解决化学工业发展过程中出现的污染问题，进而减少化学产业的环保成本，提高了生态效益。此外，通过绿色化学的应用与发展，其可以有效促进化工产业技术水平的提升，为当今社会的可持续发展做出巨大贡献。

2绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用

2.1催化还原二样化硫

在众多大气污染物之中，二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一。一直以来针对二氧化硫的治理是许多国家非常关注的事情。化工生产是产生二氧化硫主要来源之一，在化工生产中如何提升脱硫技术效果，是当下绿色化学重要的研究课题之一。Makansi等研究了工业化烟气脱硫过程，并对其中方法进行了综述，其中很多都是利用碱性化合物作为吸收剂，然后与烟气中的SO2进行反应，生成固态的硫酸盐(如CaSO4)实现最终的脱硫目的，但该过程处理工艺较为繁琐，尤其是相关处理设备占地面积过大，尽管实现了脱硫，减少了二氧化硫的排放，但没有对含硫物质进行相应回收利用，因此很容易出现二次污染问题，使得SO2经过催化氧化变成了三氧化硫，需要再次进行吸收利用，制作成稀硫酸，但该方法下最终得到的是液体产物，一方面不便于运输，另一方面制作成本较高。针对这些问题，需要采用新的方法加以替代。在绿色化学理念下，二氧化硫最佳的处理状态是直接还原成固态硫，从而可以使得上述问题得到有效解决。在具体方法选择上，可以根据所使用还原剂的不同进行具体的方法可分，具体可分为为H2、碳、烃类(主要是CH4)、CO和NH3还原法。通过这些方法，可以直接将烟气中的二氧化硫还原成单质硫，有效解决SO2污染问题的同时，又可以实现单质硫的回收利用，因此具有良好的经济效益与环境效益。根据我国氨水生产过量的国情来看，再加上其中各种方法特点的不同，选择采用CO还原法和NH3还原法进行二氧化硫治理是一项不错的选择。

2.2含汞废液微电解处理工艺

汞在化工生产商有重要用途，同时该物质也是对环境和人体具有危害的一种金属物质。上世纪五十年代日本水俣事件以后，世界各国开始加大了环境保护力度，并对工业废水中汞污染问题的处理进行了深入研究。在电池生产工艺中，工业废水含有大量的汞、锌、锰等重金属，对废水中的汞进行处理是一个关键环节。虽然除汞的方法较多，但各类方法的特点不同，而且适合应用于电池厂工业废水处理的方法并不多。较为常用的有混凝法处理工艺，该工艺是将三种重金属转化为氢氧化物或者氧化物污泥，从而达到降低污染物含量的目的。但该工艺在汞含量较高时难以达到量的处理效果，如某电池厂每天生产100t工业废水，其中汞、锌、锰的污泥含量大约为20-50kg，直接排放形成了巨大的资源浪费，同时还会污染环境。

新研发的微电解-混凝沉淀技术可用于电池含汞废水处理工艺中，试验结果表明，总含汞量低于1.765mg/L的工业废水经过该工艺处理后，其总汞含量达到排放标准，而且汞基本富集于汞泥当中，有效避免了锌、锰污泥的污染，为后期金属的回收利用提供了便利；该工艺操作简单，使经济效益和环境效益得到了同步实现。

2.3开发“原子经济”的绿色化学反应

上世纪几十年代提出了原子经济概念，所谓的原子经济在化工生产中我们可以理解为将化工原材料中的分子最大化地转化为化学产物。从环境保护角度分析，这一理念并不是很科学的，虽然原子经济理念对社会经济的发展是有巨大影响力的，但在推动社会经济发展的同时我们还需认识到化工生产所造成的环境污染问题。为此，我们应加大对原子经济理念下绿色化学反应开发和研究，最大化地将化工原料转化为化工产品，而生产过程又不对环境造成污染。

2.4废渣处理

为解决制碱工艺中废渣对环境污染问题，科研工作者在回收利用方面进行了较为系统的探究试验。具体流程如下：第一步，废渣成分分析，主要对苛化钠组成进行分析；第二步，转化，利用碳化法将废渣中的碳酸钙成分转化为轻质的碳化钙；第三步，碳化钙的利用，试验证明转化后的轻质碳化钙可广泛用于冶金、有机合成、玻璃制造等制造工艺中，而且还能用于塑料、橡胶、油膜的填料。该处理工艺不仅减少了废渣对环境的污染，还使原材料得到了充分利用，降低了烧碱和塑料等产品的生产成本。

结语

无机化工在我国有着重要的作用，对我国经济的发展起到了推动作用，但是它在给我们带来方便的同时，也对我们的环境及健康造成了严重的危害，所以要采取一定的措施进行无机化工的整改完善，发展绿色化工工艺，在注重化学带给我们便利与经济效益的同时，注重环境问题，减少环境污染，从而带来更长远的经济效益和更大社会效益，为我国经济的发展起到更重要的推动作用。

参考文献

[1]郑会勤，李成未，李珂，等.绿色过程工程在化工和化学实验教学中的应用探索[J].河南教育学院学报(自然科学版)，2011，20(4):62-64.

[2]刘海艳.关于无机化工过程中的绿色化学[J].科技风，2015(10):74.

[3]井博勋，莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工，2015，29(3):10-11.

[4]郑会勤，李成未，李珂，张松平.绿色过程工程在化工和化学实验教学中的应用探索[J].河南教育学院学报(自然科学版)，2011，04.

[5]刘海艳.关于无机化工过程中的绿色化学[J].科技风，2015，10.

[6]井博勋，莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工，2015，03.