无机化工过程中的绿色化学与工艺

    摘要：对绿色化学理念和化学原理进行详细的论述，重点对无机化工生产过程进行阐述。
指出生产首先也要进行环境保护战略，应该实现节能、降耗、减污、增效为主要的宗旨，达到
可持续发展的目的。

 

　　关键词：无机化工；绿色化学工艺；可持续发展

 

　　

0 前言 

　　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. 开发新型的绿色化学工艺 

　　

2.1 开发

“原子经济”的绿色化学反应 

　　

1991 年提出的原子经济的概念，就是原料中的分子有多大程度转变成了产物，这个概

念的提出并没有得到化学界的足够认同。而理想的原子经济反应是要求原料分子中的原子都
能够转换成产物，却不会生成造成环境污染的副产品以及三废，其目的就是实现废物的

 

“零排放”。 
　　

2.2 采用无毒无害的化学生产原料 

　　为了工艺需要，目前仍有许多的化工厂使用剧毒的光气和氢氰酸等化工原料。这些有毒
有害的物质使用会导致许多副产品的产生，严重污染了环境。为了人类健康和环境保护，化
学工程师必须行动起来，尽量使用无毒无害的原料代替有毒原料，最大限度的保证人类的