关于无机化工过程中的绿色化学

关于无机化工过程中的绿色化学

摘要：从客观的角度来分析，无机化工是我国的重要工作组成部分，产生的影

响是非常显著的。但是，无机化工所造成的各种不良影响，已经展现为不可忽视

的状态，必须采用积极的手段来处理，这样才能最大限度的提高工作质量和工作

效率。所以，绿色化学与工艺的实施，具有很强的必要性。

关键词：绿色化学；无机化工；工艺

引言：

化工产品在人类文明发展的长河中发挥着十分重要的作用，它为人类的生产和生活提供

了许多重要的产品。但是，随着人类使用化工产品程度不断的加深，化学物质造成的各种污

染也不断危害着我们的生活，威胁着人类的身体健康。人类正在逐渐认识到环境的重要性，

对化学物质使用的管控措施也越来越严格。而如何开发对人类健康和环境危害小的化工生产

过程，甚至是无公害的化工生产过程已经成为化学家和化工生产面临的最大挑战。我们通常

将无机化工过程称为绿色化学。绿色化学就是用化学的方法和技术去消除和减少化学危害，

主要是对危害人类健康、对环境有害的物质进行处理，包括有害原料、催化剂、溶剂以及化

工产物等。绿色化学要达到的目标就是不再使用有毒有害的化学过程，以及不产生有毒有害

的副产品，是一项从源头上遏制化学污染的新型学科。

在绿色化学基础上发展起来的技术是绿色技术、主要就是利用科技的进步，对原来生产

过程存在毒害作用的生产进行技术改造，使其耗能最少、污染程度最少的先进技术。利用化

学的方法从根本上减少环境污染的产生，是消除污染的根本方法，是一种可持续发展的生态

模式。通过技术改造，实现或者接近零污染排放的目的。此外，绿色化学要求具备一定的转

化效率，实现在技术上和经济上的共赢。

1、绿色化学的发展进程

到目前为止，化学工程已经有了上百年的历史，但是大部分工艺的技术改造都不能完全

解决环保问题。由于当时技术和条件的原因，对许多环境问题的设计没有充足的考虑。化工

生产过程会产生大量的废气、废物等物质，进而也使后期的环保处理费用成本大幅度增加。

例如，某年美国的Dupont公司的化学品销售额仅仅180亿美元，而环保费用却高达10亿美元。环保经济和社会需求的状态来看，传统的化学工艺已经不再适合现代的社会需求了。

为了保护环境，化学工作者做出了许多的努力，进行了大量的污染控治方面的技术研究。所谓的污染控治就是严格控制污染性废物的产生，而绿色化学工艺正好弥补了这一不足。世

界环境组织指定的目标是到2020年的地球日时，将废物的排放减少40%~50%，实现每套装

置消耗原材料减少20%~25%。总之，绿色化学在国外的研究已经运用到了生产，引起许多政

府和学术界的高度关注。而我国的绿色化学产业发展刚刚起步，面临着严峻的挑战和发展机遇。

2、绿色化学与工艺分析

2.1原子经济理念下的绿色化学

我国作为一个发展中国家，人口数量持续增加，社会对物质的需求也不断的强烈，想要

在未来的工作中取得理想的成绩，并不是一件容易的事情。绿色化学与工艺的提出，为国家

的化工产业，提出了新的帮助，在很大层面上，都可以通过合理的手段来应对。以目前所掌

握的情况来看，绿色化学与工艺在实施的过程中，充分遵从了原子经济理念。从概念上分析，原子经济理念的实施，主要是在化工生产的过程中，针对化工原材料有效的操作，确保分子

结构能够更好的转变为目标产物。原子经济理念的提出和实施，直接推动了绿色化学与工艺

向前发展，一方面，我们可根据原子经济理念，对化工生产的工艺做出改变，提高加工的效

率和化工原料的使用率，减少浪费情况；另一方面，积极落实原子经济理念后，可更好的减

少成本，促使某些无用的化工产品更快淘汰，避免在化工市场或者是化工产业当中出现严重

的负面影响，持续性的改善环境。

2.2原料的绿色化

从主观的角度来分析，化工产业对于很多地方所造成的污染，是很难在短期内作出改善的。我们在现阶段的工作当中，必须将原料按照绿色化的方法来研发和应用，最大限度的减

少对自然环境的污染排放，同时提高生态保护。绿色化学与工艺的提出和实施，就直接将原

料按照绿色化的模式来处理。首先，绿色化学与工艺在应用的过程中，会尽量的采用无毒无

害的化学物质来完成。这类物质有人工合成的部分，也有天然存在的部分。我们可以根据现

有的技术水平，将原料进行更好的拓展生产，最大限度的变革绿色生产线，将有毒和有污染

的化工原料，尽快的从行业当中淘汰处理，从而避免对无机化工的发展造成负面影响。其次，原料绿色化的实施，意味着绿色化学与工艺的开展，拥有坚实的基础。现代化的社会发展是

非常快的，同时在健康理念和绿色生态化理念方面，都展现为不断加强的特点。我们在今后

的工作中，有必要进一步的提升绿色化学与工艺应用，促使化工原料的绿色化水平，能够得

到更好的提升。

3、开发新型的绿色化学工艺

3.1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。

3.2采用无毒无害的化工生产原料

目前有些化工企业为了满足工艺需要，在化工生产中仍旧使用氢氰酸和剧毒光气等化工

原料。这些化工原材料在反应过程中会产生大量的有毒气体或者其它物质，对环境造成了极

为严重的污染。所以，为了保证人类身体健康和环境不受到破坏，我们应在化工生产中尽可

能地采用无毒无害的化工原料。当前，一些化工企业采用酸、碱或有机化合物替代了有毒化

工原料，但这些化工原料有着强腐蚀性特点，化工生产过程中产生大量含有酸或碱的气体，

这些气体不仅会腐蚀化工生产设备，降低设备使用寿命，而且对生产作业人员的身体健康也

危害极大。所以，化工企业应尽可能地选用无毒无害和无腐蚀性的化工原料，如果必须要使

用具有腐蚀性的化工原料，需加强对新型催化剂的开发和研究。

3.3采用无毒无害的溶剂

在化工生产中所使用的溶剂在化学反应后会产生大量的污染气体。在化工领域比较常用

的是反应介质、分离及配方等使用的溶剂。为了降低溶剂在反应过程中产生有毒有害气体，

目前在绿色溶剂研究工作中取得突破性进展的项目是超临界二氧化碳的开发。目前该溶剂也

在部分的化工企业中得以应用，应用效果良好。超临界二氧化碳是温度和压力达到临界点以

上的流体，同溶剂一样具有密度。在同一状态下，具有气体的粘度和传质速度等特征。超临

界二氧化碳在化工领域中应用其最为显著的优势特点在于无毒、不可燃、价格低廉。