摘要：众所周知，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。如何发展对人类健康和环境危害较小的生产工艺，成为化学家面临的新问题，绿色化学由此得到发展。绿色化学与工艺是指利用化学技术和化学方法，减少或者消除对人类及环境有害物质的使用和产生，使化工生产与环境友好共存。
关键词：绿色化学与工艺；无机化工；实践
前言
无机化工工业简称为无机化工，其通过将天然的资源与工业副产物作为生产原料，用于无机酸(如硫酸、磷酸、盐酸)、烧碱、纯碱合成氨等化工产品的生产。在无机化工中引入绿色化学理念与工艺，可以有效减少无机盐、硫酸等化工产品生产所产生的废渣、废气、废液，对于人们的居住环境保护有着重要的影响意义。
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，对许多环境问题的涉及没有充足的考虑。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绿色化学与工艺介绍
2.1原子经济理念下的绿色化学
“原子经济”是绿色化学及化学反应的一个专有名词，是绿色化学核心理念之一，具体指的是：在化工生产过程中，原料分子中的原子能够完全转变为产物，不会产生其他附加产物，从而真正实现化工生产的“零排放”。这一理念主张最大限度对资源加以利用，并最大化的减少环境污染。近几年，不断开发原子经济性已是绿色化学主要的研究热点之一，例如在无机化工中进行合成氨生产时，为有效将合成氨原料气中的一氧化碳与硫进行脱除，并减少污染物的释放，可选择利用加氢脱硫催化剂或者使用甲烷催化剂，可以有效将一氧化碳与硫进行脱除，并不会额外产生其他污染物质，净化后的气体含硫在0.1ppm以下。由此可见，尽管无机化工生产对社会经济的发展起到重要的推进作用，但我们也应该清醒地认识到化工生产给环境带来的危害，基于此，在进行无机化工生产中，将原子经济理念下的绿色化学应用其中，可以有效减少化工污染，并能够使得原材料能够最大限度完成“零污染”转换，有效降低化工生产对环境和人体健康的危害。
2.2原料的绿色化
在进行化工生产过程中，出于工艺需要，一般在原材料使用过程中会使用一些有毒材料，例如氢氰酸、光气等，这些物质在化工反应过程中一方面会危及到作业人员的健康甚至生命安全，另一方面会产生大量附加的有害有毒物质，对生态环境造成严重污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而绿色化学“5R”原则之一便是“Reduction”，即尽量减少有毒有害原材料使用，减少化工废弃物排放，因此需要化工企业应在化工生产过程中，尽量选择其他无毒无害的物质对有毒有害物质加以代替，例如在化工企业生产中使用酸、碱或有机化合物替代有毒化工原料，从而使得化工生产的毒性得到有效降低，但由于受酸、碱性物质自身特性影响，其具有较强的腐蚀性，一方面会对化工生产设备造成一定的腐蚀，影响设备正常使用寿命，另一方面也会对作业人员身体健康造成一定威胁，因此需要化工企业在绿色化学理念的引导下，通过改进生产工艺，提高设备耐腐蚀性与安全性，尽量采用无毒、无害、无腐蚀性的化工原料，如果必须要进行腐蚀性材料应用时，可以通过一添加催化剂的方式促进反应速率加快，从而使得反应时间得到有效降低，使得腐蚀性化学品对设备的危害降至最低。
3绿色化学与工艺在无机化工中的实践
3.1催化还原二氧化硫
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。
3.2含汞废液微电解处理工艺
在化工生产过程中汞具有着重要的作用，与此同时，基于汞物质自身特性，其对人身体健康与环境也会产生一定危害。尤其是在上世纪五十年代，随着日本水污事件爆发，引起了人们对汞污染治理的高度重视，世界各国对工业废水中汞污染治理进行了深入研究，在电池生产工艺中，会排出大量含汞的废水，如何对这一废水进行有效处理，减少废水中汞、锌等重金属污染物的含量是治理的关键。尽管当下治理汞污染有很多方法(例如常用的有混凝法处理工艺)，但受种种因素影响，其最终的治理效果都不尽人如意，在当下绿色化学理念的引导下，新研发的一种微电解-混凝沉淀技对于电池含汞废水处理具有较好的效果，据相关试验结果表明，当工业废水总含汞量低于1.765mg/L时，应用该工艺处理后，其总汞含量达到排放标准，为后续的汞元素回收提供了良好的便利，真正实现了废物再利用，完全符合绿色化学理念。
4结语
绿色化学，不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程，更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理，或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中，最大程度地充分利用资源，使原材料转化为产品，尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。
参考文献
[1]李彩云.绿色化学与工艺在无机化工过程中的使用[J].农村科学实验,2017,(6):104-104.
[2]王珊念.无机化工过程中的绿色化学与工艺[J].经济技术协作信息,2017,(12):59-59.
论文作者:马娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
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