引論:我們為您整理了1篇綠色化工論文范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。
綠色化工論文:綠色化學化工學的論文
1綠色化學化工的發展現狀及優點
綠色化工行業早在上個世紀就已經出現了,最開始綠色化工行業出現在工業比較發達的國家,主要集中在歐美地區。經濟的發展帶來環境污染的嚴重,這就使得人們開始重視綠色化工行業的發展,投入較多的人力物力和財力研究綠色化工行業的發展。隨著經濟全球趨勢的加強,國與國之間的聯系日益密切,綠色化工行業開始受到國際社會的共同關注,由于我國是發展中國家,因此對于綠色化工行業的認識較晚,導致了我國綠色化工行業的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業的認識較為透徹,這就導致我們在處理如何發展綠色化工行業中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業的突出優點是:及時,較大限度地利用環保能源。較以往傳統的生產方法不同的是,綠色化學化工可以較大限度地利用所使用的生產能源,并且一般綠色化學化工所使用的能源都是綠色環保可回收利用的能源,在生產使用時都會較大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節省能源,綠色環保。第二,反應物無毒、無害,不會對環境產生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統的化工生產都會產生一些有毒有害的排放物質,這些排放物會對環境造成不可逆轉的危害,但是綠色化學化工在生產之前都會將反應物生成的有害物質整體的化學結構進行重新排列,從而將有害成分運用科學的方法去除,這樣既可以保留生產所需要的有效成分,又保障了在反應的過程中不會對環境產生污染和負擔。綠色化學化工從產品的根本上避免了化學化工生產可能會對環境產生的危害源頭,綠色化學化工是名副其實的環境友好型產品。第三,較大限度地利用了原子能源,有效節約能源。傳統的化工生產一般只注重生產效率,在生產過程中原材料沒有能夠被充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學化工會運用科學的方法重組材料內部結構,較大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產過程中對環境的排放。第四,確保了產品的綠色環保性。在過去那些傳統的化工生產中,生產方式比較粗放,也沒有能力將生產材料的內部結構進行重組設計,生產的過程當中釋放出大量的有害物質污染環境,但是如今的綠色化學化工注重科學環保,在生產之前會重新組合產品內部結構,保障了生產出的所有產品都是綠色環保,無毒無害的。
2綠色化學化工產品的發展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學的優點與好處,但是在實際的生產過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發展過程中有著諸多的問題,例如社會關注程度不夠、發展模式單一、人才匱乏等。現階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,較大限度地將綠色化工化學進行推廣與宣傳,從根本上減少環境污染,實現經濟的可持續發展。
2.1加大宣傳力度,轉變生產方式
雖然綠色化學化工產業已經興起多年,但在全社會范圍內,它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發展。因此,我們要從全社會范圍內,通過各大平面媒體和網絡、電視、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創新
綠色化學化工的發展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,還要依賴宏觀的大規模的化工技術,因此,要在一定層次上促進兩者的結合與協作。國家應加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關的國家實驗室以及教學基地,作為發展綠色化學化工的創新性平臺,設置激勵機制,鼓勵創新,并持續不斷地為實驗室和教學基地的發展提供資金保障。
2.3重視人才培養
在我國,綠色化學化工屬于新興產業,因此,相關部門必須建立起完備的人才培養體系,為了長遠發展儲備人才力量。具體來說,高校應該開設有關綠色化
3結語
隨著經濟的發展,環境問題日益凸顯,為了保護環境,維護生態平衡,各國都在致力于開發和研究新型能源。綠色化學化工行業是未來化工行業發展的主體方向,因此我國要抓住機遇,培養創新型人才,加大對綠色化工行業的投入,力爭在未來的綠色化學化工行業中占有一席之地。
綠色化工論文:石油化工企業綠色節能技術論文
一、綠色環保技術在石油化工企業中的應用
1.化學反應的綠色化
化學反應的綠色化是指在相關的制備和反應過程中做到“零排放”。而傳統意義上的“零排放”是指反應物經過催化作用以及一系列的反應轉化成為所需的物質,從而實現百分之百的轉化率。其實這樣一種概念是十分難達到的,盡管已經有許多先進的技術和手段達到了近乎“零排放”的標準和要求,但想實現真正意義上的轉化率為百分之百還是存在著困難的。近些年來隨著相關學者的研究不斷深入,許多新的技術也應運而生,將傳統意義上的“零排放”轉變了概念,意為在盡量滿足較高的轉化率的情況下,將得到的副產物也直接經過下一反應步驟并轉化成為環境友好的物質進行排出或是進一步加以利用。這種新型的轉化思想也將原本無用或是對環境存在著威脅和污染的物質“變廢為寶”,讓副產物成為能夠被人們所利用的原料物質。這類技術的研發不僅僅是改善了環境污染的問題,還一定程度上節約了能源,可以稱得上是真正的綠色環保、節約能源的技術手段。
2.產品的綠色化
之所以要強調化工產品的綠色化,是因為石油化工類的產品在我們的日常生活中實在是太普遍了,不得不承認的是石油化工類的產品的的確確改變了我們的生活,給生活帶來許多方便和優越,但相對于這些有利之處來說,其對于我們生活環境的污染也是不容小覷的。比如,我們生活中最普遍的洗滌用品,過去我們常用的洗衣粉中都是含磷的,而這些含磷的洗衣粉在溶于水之后隨著生活污水一同被排到江河湖海中,造成了赤潮,給自然環境與生態平衡帶來了相當大的影響,因此,近些年來人們逐漸對此問題開始重視起來,研發了不含磷的洗滌劑,從根本上杜絕這種環境污染問題。同時,還有許多常見的石油化工類污染就每天在我們身邊發生,比如汽車使用的汽油以及柴油。由于人們生活水平越來越高,對于汽油和柴油的需求量也越來越大。近些年來我國對于汽車能源的開發上也格外關注,低硫低碳、環境友好的配方和技術逐步成熟起來;另外,我國還在不斷開發太陽能汽車、以及新能源汽車等等,另外,對于交通工具的能源上,我們國家還大力推崇使用電能的汽車。
二、節能技術在石油化工企業中的應用
最初,人們為了追求高效率的生產以及較大程度上提升經濟效益,不斷研發一些節能技術,而近些年來,由于能源枯竭的問題日益嚴重起來,有越來越多的專業人員和學者們都投身于節能技術的開發和研究,不僅僅是從經濟利益角度出發,更重要的是能夠節約能源,實現人類經濟和自然的可持續發展。目前,在石油化工行業中較為常見的一種節能技術為變頻調節技術。在石油化工企業中,耗費能源較大的就是電動機,包括泵類以及風機等等。因此,想實現石油化工企業的節能化應該從根本上減少電動機的耗能。而變頻調節技術正是針對于電動機的一種有效的技能技術改革。變頻調節技術的根本原理是通過控制方案與實際負荷相互之間的匹配,在控制的過程中實現閥門阻力的降低,從而提高系統的效率,以此來實現對于泵類以及風機的科學化、節能化控制。這種控制技術可以根據石油化工企業的生產過程中的實際需要,按照生產要求以及計算選型,并且參考產品方案的調整以及原料的調整,科學地控制各項指標和參數,降低企業的電能耗費以及設備磨損等等方面的耗費,實現成本上的節約以及能源上的節約,不論對于企業自身長遠地發展還是對于能源方面的可持續發展都是具有著重要的意義和價值的。
三、結語
近些年來,隨著環境污染的嚴重化以及能源枯竭的威脅,人們對于石油化工企業生產過程中的綠色節能技術也越來越重視。目前,針對生產過程中環境污染問題進行改善的方法有許多,包括對于原料的綠色化、反應過程的綠色化以及產品的綠色化等等,另外,對于石油化工企業能源的節約也有許多先進技術,本文以變頻調節技術為例進行了簡單的介紹,還有更多的發展空間等待著開發和研究。
作者:軒燁 赤俊祥 單位:天津普萊化工技術有限公司
綠色化工論文:化學工程工藝中綠色化工技術論文
1綠色化工技術
綠色化工技術是通過改進改良現有的化學技術及方法,對化學原理的應用和使用工程技術來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學廢物或化工產品等能夠污染環境的物質,實現廢物零排放,減少其對人類健康和生態環境的危害,建立友好環境。用“資源-產品-再生資源”這種全新的循環物質流動過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動過程。利用先進的綠色化工技術,研究出新型環保產品,及綠色工藝技術的運用實現清潔生產,從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀,綠色化工技術已經被國際發達國家在化學有機合成、生物化學、分析化學、催化等領域列為主要的研究發展方向之一。在我國制定的“九五”發展規劃中,綠色化學與技術在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業作為應逐漸補充及開發應用的重大研究項目。
2綠色化工技術的開發
2.1原料的選用
綠色化工科技的發展,如果不從化工污染、化學反應的源頭著手,那么始終是治標不治本而且十分被動的措施。那么化工科技及工藝發展過程中,選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學原料來進行化工生產、制作化工產品可實現零排放、零污染的清潔生產和加工原則,有效防止和控制化學污染的產生。近年較為常見的無害化學原料為:野生植物、農作物等生產物質。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維,以及稻草、麥秸和蔗渣等農副產品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質氣化產生氫氣等,都是綠色化工技術中原料選擇應用的非常好的例子。
2.2無毒害催化劑的選用
在百分之九十的化工生產中催化劑是提高反應速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發過程中,無毒害的烷基化固相催化劑是國內外研發工作的重點。南京大學徐國際【2】利用環境友好性綠色化合成過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑,在無溶劑的條件下對1,3-二羰基化合物進行直接烷基化反應,反應后處理步驟簡單,且催化體系可以循環使用,四次催化循環后收率仍然能大于84%。
3綠色化工技術在化學工業中的應用
3.1清潔生產技術
清潔生產技術是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術,包括輻射熱加工技術,綠色催化技術,臨界流體技術等。在冶金工業、印染工業、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業都得到了很好的運用。此外先進的脫硝脫硫技術、垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能太陽能等自然能發電技術等等這些都利用了清潔生產技術。例如,海水淡化技術的應用不僅解決了我國淡水資源匱乏的現狀,還利用有效的化學方法將海水中的鹽水分離,在海水淡化的預處理過程中不會產生任何對環境狀況的不良影響,也沒有對生態環境造成傷害。而且,在海水淡化預處理過程中所產生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產生二次污染的清潔化工產品,具有非常廣闊的發展前景。
3.2生物技術
生物技術領域包含細胞、基因、微生物和酶等技術范疇,其主要應用在化學仿生學和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內的催化劑,具有高效、轉移性,可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外,化學仿生學中的膜化學技術也是這一領域中廣泛應用的生物技術。在綠色化工技術中采用生物技術,可以利用再生資源合成化學品。從早期來源于動植物中的有機化合物原料,到后來以石油和煤炭作為原料。例如,在綠色化學工程與工藝中,制備丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且沒有污染環境副產物產生。由此可見,利用廣泛存在于自然界中的酶當做催化劑,與工業酶及一般的化學催化劑相比,自然界中的酶具有無污染、反應條件溫和、產物性質優良的特點。
3.3生產環境友好型產品
環境友好產品,指在產品的整個生命周期內對環境友好的產品,也稱為環境無害化產品或低公害產品。它包括低毒涂料、節水、節能設備、生態紡織服裝、無污染建筑裝飾材料、可降解塑料包裝材料、低排放污染物的汽車、摩托車、綠色食品、有機食品等。這些產品的生產工藝都要應用綠色化工技術,從而在生產過程中降低能耗、節約資源。總之,傳統化工行業,為我們創造了豐富的物質基礎和能源,但是化工產品在生產過程中的殘余物,有毒有害物質等環境污染問題也日益顯現。而今我國大力提倡開發綠色化工,并把它作為一項長期發展的基本國策,可見其對整個化工產業及環保事業的重要性。其中,綠色化工技術的開發和應用能大大的減少化工產品生產加工過程中的負面影響,從而真正實現綠色環保,節能減排等目的,是當今化學工業發展的重要環節。
作者:井博勛 單位:天津市化工設計院
綠色化工論文:綠色化學化工學論文
1綠色化學化工的發展現狀及優點
綠色化工行業早在上個世紀就已經出現了,最開始綠色化工行業出現在工業比較發達的國家,主要集中在歐美地區。經濟的發展帶來環境污染的嚴重,這就使得人們開始重視綠色化工行業的發展,投入較多的人力物力和財力研究綠色化工行業的發展。隨著經濟全球趨勢的加強,國與國之間的聯系日益密切,綠色化工行業開始受到國際社會的共同關注,由于我國是發展中國家,因此對于綠色化工行業的認識較晚,導致了我國綠色化工行業的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業的認識較為透徹,這就導致我們在處理如何發展綠色化工行業中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業的突出優點是:及時,較大限度地利用環保能源。較以往傳統的生產方法不同的是,綠色化學化工可以較大限度地利用所使用的生產能源,并且一般綠色化學化工所使用的能源都是綠色環保可回收利用的能源,在生產使用時都會較大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節省能源,綠色環保。第二,反應物無毒、無害,不會對環境產生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統的化工生產都會產生一些有毒有害的排放物質,這些排放物會對環境造成不可逆轉的危害,但是綠色化學化工在生產之前都會將反應物生成的有害物質整體的化學結構進行重新排列,從而將有害成分運用科學的方法去除,這樣既可以保留生產所需要的有效成分,又保障了在反應的過程中不會對環境產生污染和負擔。綠色化學化工從產品的根本上避免了化學化工生產可能會對環境產生的危害源頭,綠色化學化工是名副其實的環境友好型產品。第三,較大限度地利用了原子能源,有效節約能源。傳統的化工生產一般只注重生產效率,在生產過程中原材料沒有能夠被充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學化工會運用科學的方法重組材料內部結構,較大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產過程中對環境的排放。第四,確保了產品的綠色環保性。在過去那些傳統的化工生產中,生產方式比較粗放,也沒有能力將生產材料的內部結構進行重組設計,生產的過程當中釋放出大量的有害物質污染環境,但是如今的綠色化學化工注重科學環保,在生產之前會重新組合產品內部結構,保障了生產出的所有產品都是綠色環保,無毒無害的。
2綠色化學化工產品的發展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學的優點與好處,但是在實際的生產過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發展過程中有著諸多的問題,例如社會關注程度不夠、發展模式單一、人才匱乏等。現階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,較大限度地將綠色化工化學進行推廣與宣傳,從根本上減少環境污染,實現經濟的可持續發展。
2.1加大宣傳力度,轉變生產方式
雖然綠色化學化工產業已經興起多年,但在全社會范圍內,它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發展。因此,我們要從全社會范圍內,通過各大平面媒體和網絡、電視、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創新
綠色化學化工的發展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,還要依賴宏觀的大規模的化工技術,因此,要在一定層次上促進兩者的結合與協作。國家應加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關的國家實驗室以及教學基地,作為發展綠色化學化工的創新性平臺,設置激勵機制,鼓勵創新,并持續不斷地為實驗室和教學基地的發展提供資金保障。
2.3重視人才培養
在我國,綠色化學化工屬于新興產業,因此,相關部門必須建立起完備的人才培養體系,為了長遠發展儲備人才力量。具體來說,高校應該開設有關綠色化學化工的相關學科課程,供感興趣的學生進行學習。化學化工產業應該制定嚴格的培訓體系,對相關從業人員進行培訓,從而保障這一新興產業的可持續發展。
3結語
隨著經濟的發展,環境問題日益凸顯,為了保護環境,維護生態平衡,各國都在致力于開發和研究新型能源。綠色化學化工行業是未來化工行業發展的主體方向,因此我國要抓住機遇,培養創新型人才,加大對綠色化工行業的投入,力爭在未來的綠色化學化工行業中占有一席之地。
作者:王城 單位:哈爾濱師范大學化學化工學院
綠色化工論文:綠色理念下的化工技術論文
1校企聯合在理論教學中的綠色化工教育
1.1開設“綠色化學”課程,邀請校外專家及技術人員進行專題講座。
我校還聘請校外專家及企業技術人員進行專題講座,介紹化工前沿性知識,回答學生的提問,與學生進行直面交流,學生的視野得到了開闊。如把模擬化學的數值運算與計算機化學的邏輯運算結合起來進行“分子的理性設計”,順應目前倍受化學界重視和倡導的綠色化學的思想,使化學成為與生態環境協調發展的、更高境界的化學。在進行綠色化工工藝和技術的過程中,借助于量子化學計算的結果,可以更為地選擇底物分子、催化劑、溶劑以及反應途徑,這樣可通過盡可能少的實驗達到預期目標,大大減少了實驗次數,從根本上減少了原料的消耗,對環境污染的排放也相應減少。再者反應與生物技術、分離技術、納米技術等的結合使得開發新型反應路徑仍有空間。微波反應器、膜分離技術及膜催化集成反應器、超聲波萃取傳質等等前沿知識的介紹使學生對綠色化工、綠色分離、集成過程等概念有所了解,開闊了學生的思路,激發了學生的求知欲。
1.2重視案例教學,增強學生對綠色化工的感性認識。
專業授課教師通過案例中采用綠色工藝,實行清潔生產增強學生的感性認識。而且針對具體工藝流程中存在的問題及對不同工藝路線和流程的技術經濟評價讓學生了解該工藝的發展狀況和綠色工藝的應用。如氫氣是一種高效而無污染的理想能源,制取氫氣的方法很多,有①電解法:2H2O2H2+O2;②甲烷轉化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤氣法:C+H2OCO+H2;④碳氫化合物熱裂法:CH4C+2H2;⑤設法將太陽能聚焦產生高溫使水分解:2H2O2H2+O2;⑥尋求高效催化劑使水分解產生氫氣。在上述方法中第五種方法設法將太陽能聚焦產生高溫使水分解是可行且有發展前途的方法。因為太陽能是取之不盡、用之不竭的潔凈能源,且該反應沒有廢棄物,不會對環境造成污染;第六種方法尋求高效催化劑使水分解產生氫氣也是可行且有發展前途的方法。通過采用催化劑降低了反應活化能,提高了反應速率,降低了反應溫度、操作壓力,簡化了流程。在大規模生產中,這種效應無論從環境影響方面還是從經濟影響方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一種重要的化工原料,主要用作合成有機玻璃的單體,也用于制造其它樹脂、塑料、涂料、黏合劑、潤滑劑。其傳統合成工藝為丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯傳統合成反應中使用劇毒原料氫氰酸,污染嚴重,設備腐蝕嚴重,而且合成路線長,原子利用率低。美國Shell公司開發的新路線不用劇毒物質,原料價格低,利用鈀催化劑反應一步完成,產品收率高,原子利用率高,經濟效益、環境效益均好。
1.3教學方法多樣化,教學手段現代化。
綠色化學理念倡導教學方法多樣化,教學手段現代化[3]。我校努力將現代教育方法融入課堂教學中,如幻燈片投影、多媒體教學課件、音頻視頻資料等等。化工教學中常常涉及到一些具體的工程設備、工藝流程、設備原理等,傳統的教學方法是采用板書、掛圖和實物微縮教具來進行講解,只能演示設備靜態,講授過程枯燥,不生動。現利用現代教育方法集圖、文、聲、像和三維動畫為一體的特性,提高學生學習興趣及學習的積極性。并且課后教師積極引導學生充分利用網絡資源和網絡手段拓寬知識面,吸引學生主動求知。
2校企聯合在實踐教學中滲透綠色化工意識
2.1改進化學實驗項目,多開展微型實驗、串聯實驗。化學教師在設計實驗內容時應強化綠色化學意識,并把注重環境保護的理念滲透到實驗教學中[4,5],舍棄或減少毒性大、危險性大、對環境污染及三廢后
處理困難的實驗項目,盡可能多地選擇低毒、污染小且后處理容易的實驗項目,注重開設宣傳綠色環保的實驗項目[4]。如我們在有機化學實驗中開設了從茶葉中提取咖啡堿、從元寶楓種殼中提取單寧等綠色技術實驗,這些實驗原料是天然的,提取溶劑是無毒的,并且可以回收利用,廢渣無公害且可以用作肥料;如綜合實驗項目“從海帶中提取海藻酸”,其傳統方法是鹽酸-甲醛提取法,我們改用木瓜蛋白酶作催化劑,超聲波提取。這樣不但大大縮短提取時間,提出率從30%提高到90%以上,而且工藝簡單,無污染。微型化學實驗的優越性主要表現在試劑與輔助材料用量、水電消耗量大大減少,從而降低實驗成本,而且爆炸、燃燒、中毒等事故發生的可能性相應減少,提高了實驗的安全性。又由于產生的“三廢”量少,極大地減少了對環境的污染。如綜合實驗項目“海藻接枝丙烯腈制備高吸水性樹脂的研究”,其所用單體丙烯腈不但價格貴,而且有毒,而采用微型實驗后,不但經濟而且減少了污染。串聯實驗是指通過調整實驗順序,使一個實驗的產物成為下一個實驗的原料。如雙酚A的合成實驗產品可作為環氧樹脂實驗的原料,乙酰苯胺實驗的產品可作為磺胺類藥物實驗的原料。
2.2選用先進儀器和技術進行實驗,利用計算機多媒體系統進行模擬化學仿真實驗。
先進檢測手段包括紅外、紫外光譜,氣相、液相色譜,電鏡掃描,X-衍射等。選用較先進的實驗儀器,不但減少了試劑用量,減輕了環境污染,同時也增加了實驗操作難度,有利于培養學生嚴謹的科學態度、規范化的操作技能,有利于提高實驗課的質量。如化工原理課程中的吸收實驗,其測量氣體吸收量的經典方法是酸堿滴定法,因此,實驗氣體往往只能選用氨氣,致使實驗過程產生大量廢液并且實驗環境惡劣。但改用氣相色譜法測定氣體吸收量后,實驗氣體可用CO2代替氨氣,這既改善了實驗環境,又使測量速度加快、測量精度大大提高,且使學生接觸到先進環保的檢測方法。一些常規、傳統的化學實驗消耗較多的試劑、藥品和水,尤其是一些實驗所用試劑藥品較貴、有毒、有害或不安全,這時采用計算機多媒體系統進行實驗仿真就很有意義,如醚的過氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、砷化物的相互轉化等。采用計算機仿真實驗既能使學生學會實驗方法,又避免了對人體和環境造成的傷害[4,5]。
2.3利用大學生創新實驗及畢業設計滲透綠色理念
大學生創新性實驗及畢業設計旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學模式,激發大學生的創新思維和創新意識,逐漸掌握思考問題、解決問題的方法[6]。指導教師首先必須有強烈的綠色意識,在設計課題時多注重向學生滲透綠色理念。如課題“海藻農用節水劑的制備及性能研究”,海藻是可再生性資源,儲量相當豐富,而且海藻類植物中含有豐富的微量元素、氨基酸、維生素、胡蘿卜素、礦物質等,極易被植物吸收。用海藻制得的保水劑不但能鎖住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品質,而且該保水劑能被降解,對環境無污染。又如課題“Ag@AgCl-殼聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有機污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制備的復合膜對有機污染物有吸附及光催化降解協同作用,該研究在解決醫藥、食品、化工企業廢水處理方面有重要意義。學生在這種課題研究方式中增長了知識,開闊了眼界,培養了綠色環境意識及環保理念。
2.4校企聯合在學生見習、實習過程中滲透綠色理念
見習、實習環節使學生在掌握專業理論知識的基礎上,進一步了解化工行業的實際生產過程,對現代化工生產企業的生產和管理模式有一個較為的認識,讓理論知識和實際生產相結合,提升學生獨立分析和解決化工生產實際問題的能力。見習、實習是學生邁向化工行業工作前的重要的鍛煉[2]。因此,學校和企業積極聯手,結合企業生產實際,對學生進行綠色化工教育。如學生在長慶石油公司實習時,親身感受到清潔生產、綠色工藝帶來的好處:該公司投建硫回收系統工藝用于廢物處理,它既避免了廢物直接排放對環境造成污染,又回收到硫磺,創造了巨大經濟效益;學生在長慶石油公司及興平化工廠還參觀了污水生化處理工藝。污水生化處理是利用微生物的代謝作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的CO2、水以及富含有機物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中經沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。污水生化處理相對于化學處理廢水降解污染物更徹底,運行費用較低,基本上不產生“二次污染”。企業技術人員也通過自已企業實施清潔生產后獲得的利益向學生宣傳綠色化工的重要性。如通過實施清潔生產促進企業整體素質的提高;降低產品成本,提高競爭能力;同時,企業的環境好、無污染、不擾民,使企業具有一個良好的社會形象,增加了消費者對企業產品的信任度;改善了職工的生產操作條件乃至生活環境,減輕了對職工身心健康的影響。
3結束語
綠色化工是降低傳統化工所造成的環境污染的最有效手段,學生是未來化工行業的主力軍,需要高校與企業聯手加強對學生綠色化工意識的培養,這也是素質教育的一項重要內容,是培養學生對社會及未來責任感的一項重要舉措。當然,我們的校企合作在不少方面也有不如人意的方面,如合作關系多停留在表層,還不夠深入,合作關系脆弱、具有不對等性。總之,校企合作工作任重而道遠,需要政府、企業、學校的不斷探索和實踐。只有大家共同努力,培養學生保護環境、實施綠色化工的意識,我國化工工業才能健康、穩定、可持續發展。
作者:楊連利黃怡張衛紅單位:咸陽師范學院化學與化工學院
綠色化工論文:綠色化學化工現狀和發展
1綠色化學化工的基本原則
國際上對綠色化學化工有比較統一的原則,主要包括以下幾方面:其一,在生產源頭上防止廢棄物的產生,而不是產生廢棄物后再進行凈化處理。其二,進行生產原料較大化利用的產品設計。其三,進行產品設計時,考慮生產效率,并減少生產原料和產品的毒性。其四,對于析出劑和溶劑等輔助產品,要盡量少用或不用,或盡量使用無害產品[2]。其五,盡量降低能量在生產過程中的損耗和其對環境的影響。其六,在考慮經濟和技術的前提下,盡量選擇可回收的加工材料作生產原料。其七,盡量避免在生產過程中產生不需要的化學衍生物。其八,選擇更符合化學計量的催化劑。其九,化學產品在使用結束后可以進一步分解成為無毒無害的降解產物。其十,研究并發展化學化工的生產過程,做到在危險物形成前對其進行檢測和控制。
2綠色化學化工的發展趨勢
2.1綠色化工產品設計提高綠色化工設計的積極性,在綠色化工產品設計過程中,應遵循以下設計原則,即:全生命周期設計、降低原料和能量消耗設計、再循環和再使用設計、利用計算機技術設計等。
2.2綠色化原料及新型原料平臺基于本研究所述原材料選擇的原則,一些新型的原料平臺在化工生產中越來越受到矚目,如以石油化學工業中的低碳烷烴、甲醇和合成氣、廢舊塑料以及生物質等作為原料平臺。此外,對于傳統原料合成中有毒、有害、有刺激的原料的綠色化工藝也得到了廣泛的研究。
2.3新型反應技術開發傳統有機合成反應中有毒試劑和溶劑的綠色替代物成為新型技術的發展方向。另外,反應與相關技術(如生物技術、分離技術、納米技術等)的結合為開發新型反應路徑提供了發展空間。
2.4催化劑制備的綠色化和新型催化技術目前的研究大多關注使用新型的催化劑改變原有的化學反應過程,而對催化劑制備時的綠化問題很少關注。因此,對可回收并能反復使用的固體催化劑的研究,即如何在分子水平上構筑活性和選擇性均能達到高水平的固體催化劑的研究成為今后發展的重要課題。此外,酶催化劑和仿生催化劑等的研究也成為未來的發展方向。
2.5溶劑的綠色化及綠色溶劑利用無毒無害的溶劑來代替揮發性的有機化合物溶劑是目前綠色化學的重要研究方向。此外,目前的研究還關注溶劑的閉環循環、以水做溶劑或無溶劑系統的開發等方面。
2.6新型分離技術對于新型的分離技術普遍關注超臨界流體萃取、分子蒸餾、生物分子和大分子的分離等方面,如何采用新型的分離技術同時又降低成本也將是未來的發展方向。
2.7計算化學與綠色化學化工相結合為了減少實驗次數及原料消耗,同時又能精準地選擇底物分子、催化劑、溶劑和反應途徑等,可以借助量子化學計算來實現,從而達到綠色化工工藝和技術的目標。此外,還可借助計算機技術,模擬研究原料、反應器設計、經濟和商業模型等,以降低生產成本。本文來自于《黑龍江科學》雜志。黑龍江科學雜志簡介詳見
3結語
在全球經濟飛速發展的今天,生態環境的惡化也越來越嚴重,為了保護人類賴以生存的家園,世界各國都將開發新能源和可持續發展作為發展的重點。綠色化學化工的出現緩解了化工對環境污染的問題,但是由于綠色化學化工的發展歷史還很短,發展的速度又非常快,所涉及的范圍也很廣泛,因此,本研究論述的并不,綠色化學化工工作者應積極投入到這一學科中,促進學科的發展,為保護生態環境做出應有的貢獻。
綠色化工論文:企發展綠色煤化工之構思
1綠色煤化工發展中存在的問題
綠色煤化工理念雖然先進,但其中涉及問題繁多,因此實施起來并不是一件容易的事,還存在很多問題。理念和技術問題無論生產企業還是設計院,尚存在對企業發展與節能減排的關系認識不夠,重工藝、輕節能減排的老觀念。而且傳統對能量只從數量上認識,缺乏質量意識,致使在轉換、利用、回收過程中效率很低,除無謂損耗外,缺乏在損耗和投資之間權衡的意識以及技術經濟優化的意識,靠經驗難以達到項目設計方案優化。再是,由于條件的局限,設計中對能量的利用多是分散,孤立考慮的,缺乏系統的觀念,也未采用能量綜合優化的設計思想,觀念和技術。我國缺乏綠色煤化工方面的節能減排導則、標準,增加了企業在具體操作時的難度。設計環節問題在企業方面,有時急于上工程,項目可行性研究看重工藝,輕視能量優化,設計階段只委托設計院做裝置設計,缺乏與全局節能優化的觀念;在設計院方面,由于體制和觀念的因素,往往在經費和人力保障不夠的情況下,急于趕任務,對節能及能量系統優化考慮不夠。目前,國家已經意識到這點,現要求年綜合能耗2000噸標準煤以上的項目必須編制獨立的節能專篇,進行節能評估和審查。節能減排管理弱化發展綠色煤化工是一項系統工程,需要從全局規劃的角度對新建、擴產、基建等項目考慮節能減排的職能。節能減排不僅僅是科技、生產、技術或任何一個單獨部門的問題,也是牽涉整個企業所有部門,從設計,運行到控制各個層面系統性,全局性的重要工作,目前缺乏系統性的管理和激勵機制。綠色煤化工評價體系不健全由于缺乏科學系統的綠色煤化工評價體系,宏觀調控上缺乏有效的行政手段,給執行帶來了較大困難。對于綠色煤化工還沒有系統科學的制度來給以促進、評價及管理,不能以確定的標準來衡量企業的綠色煤化工水平高低。
2綠色煤化工發展的思考
2.1增強綠色煤化工理念
企業負責人要牢固樹立“節能減排是煤化工企業生存的生命線”這一理念。增強煤化工管理人員及現場操作人員對綠色煤化工的理解和認同,從思想上提高對能源節約、環境保護的認識,對綠色煤化工和可持續發展理念的認識,真正將綠色煤化工落在實處。堅決取締先發展、后治理的傳統方式和理念,而應通過開源節流、提高資源利用效率,創新體制機制,推行循環經濟模式。
2.2源頭節能減排
在可研、能評、環評及設計報告中,均應充分考慮節能、節水與環境保護等方案措施。選用先進工藝技術、采購高效節能設備、實施環保“三同時”,作為項目建設期必須堅持的基本原則。主要耗能設備的采購都應經過節能效果評價,杜絕使用國家已明令淘汰的高耗能設備。在運行階段初期,對整個用能系統進行能量平衡測試,對重點耗能裝置與設備進行檢測,對污染物源及排放情況進行調查。并以此為依據,制定能耗與環保考核指標,指導操作運行人員優化運行方案,使生產裝置在安全、經濟、節能、環保的模式下運行。
2.3加強節能減排管理
發展綠色煤化工是一項系統工程,不僅僅是節能環保、科技、生產、技術或任何一個單獨部門的問題,而是牽涉整個企業所有部門,是系統性、全局性的重要工作,應借鑒先進企業的成功實踐,制定有關促進綠色煤化工的管理制度、建立健全節能減排管理體系和有效的激勵機制。增加企業自主實施綠色煤化工的主動性。建立明確的賞罰機制,對達到標準的企業予以獎勵,激發綠色煤化工建設的積極性和主動性。
2.4建立綠色煤化工評價體系
建立和完善評價體系是促進綠色煤化工實施和發展的關鍵之一。綠色煤化工評價體系應保持較強的客觀性,因為評價方法主觀性太多,會影響人們對其客觀性的信心,從而影響評價體系在實踐中的推廣應用。此外,評價體系還應該有較強的可操作性。在實踐操作中,如果評價系統過于復雜,不易操作,不能方便地被采用,也就不能稱之為的評價方法。目前,中煤集團正在積極研究該項工作,不僅可以為集團內部企業的綠色評價提供依據,屆時也可以為整個煤化工行業提供參考,促使煤化工項目的設計、管理和能源利用等環節,更多地考慮節能、環境因素,引導煤化工綠色發展。
2.5加強綠色煤化工技術研究
與國外相比,中煤集團在綠色煤化工關鍵技術研發方面還有較大差距,具有自主知識產權的工藝和設備更是缺乏。建立和完善綠色煤化工技術體系是目前亟待解決的問題。
3結語
綠色煤化工在“綠色中煤”發展中占重要地位,是中煤集團可持續發展的必然要求。但綠色煤化工是一個系統工程,涉及到多個專業和各個方面,在實踐層面存在的很多問題有待專業人員進一步深入研究,并逐步加以解決;只有這樣才能使中煤集團綠色煤化工產業實現經濟效益、生態環保效益和社會效益的共同發展。
綠色化工論文:課堂教導與綠色化工意識訓練探索
重視案例教學,增強學生對綠色化工的感性認識采用綠色工藝、實行清潔生產是當代化工的發展趨勢和必然選擇。為增強學生的感性認識,授課中引入經典案例配合理論方面的講解,會達到事半功倍的教學效果。為了表達方便,本文以環氧丙烷的生產工藝為例,對傳統工藝和綠色工藝進行闡述。環氧丙烷(PropyleneOxide,簡稱PO),是除了聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物,是重要的基礎有機化工原料。環氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生產,其次用于非離子表面活性劑、碳酸丙烯酯和丙二醇的生產。此外,環氧丙烷的衍生物產品有近百種,是精細化工產品的重要原料,廣泛應用于汽車、建筑、食品、煙草、醫藥及化妝品等行業。目前,世界上生產環氧丙烷的主要工業化方法為氯醇法、共氧化法和過氧化氫直接氧化法。(1)氯醇法氯醇法歷史悠久,工業化已有60多年,代表企業為美國陶氏化學(DowChemical)公司。采用傳統的石灰(氫氧化鈣)工藝,反應方程式如下:(式略)氯醇法采用傳統的石灰(氫氧化鈣)工藝,該工藝需消耗大量高能耗的氯氣、石灰原料和水資源,產生大量廢水和廢渣,且每生產1噸環氧丙烷可產生40~50噸含氯化物的皂化廢水和2噸以上的廢渣。含氯化物的皂化廢水具有溫度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和懸浮物含量高的五高特點,難以處理。該工藝生產過程中產生的次氯酸對設備的腐蝕也比較嚴重。針對這些問題,美國陶氏化學(DowChemica1)公司對傳統的石灰(氫氧化鈣)工藝進行了改進,采用NaOH代替石灰進行皂化反應,將生成的NaCl水溶液返回氯堿裝置電解制氯氣,基本無含鹽廢水排放。目前,氯醇法的生產能力占世界總生產能力的44%,我國生產環氧丙烷的方法是最經典的氯醇法。(2)共氧化法共氧化法又稱哈康法,根據原料和聯產產品,可分為異丁烷共氧化法(PO/TBA法)和乙苯共氧化法(PO/SM法)。2003年5月,日本住友(Sumitomo)化學公司開發了異丙苯氧化法(CHP法)。共氧化法的反應方程式如下[3](式略)在共氧化法生產環氧丙烷過程中,聯產物量很大。因為聯產物叔丁醇、異丁烯和苯乙烯有廣泛的應用,售價也高,因此PO/TBA法和PO/SM法得以廣泛應用。CHP法因其環氧化選擇性高(對丙烯而言選擇性大于95%,對過氧化氫異丙苯而言大于90%。)過氧化氫異丙苯比過氧化氫乙苯容易生產,且可用一部分來生產苯酚和丙酮,聯產物二甲基苯甲醇脫水后可制得α-甲基苯乙烯,因此也具有良好的工業前景。目前世界采用PO/TBA法生產的環氧丙烷占總產量的18%,采用PO/SM法生產的環氧丙烷占總產量的34%,采用CHP法生產的環氧丙烷占總產量的2.5%[4]。(3)過氧化氫直接氧化法(HPPO法)由過氧化氫(雙氧水)催化氧化丙烯制環氧丙烷的新工藝,生產過程中只生成環氧丙烷和水,其化學反應方程式為:(式略)由于HPPO法存在H2O2的運輸問題,意大利的Clerici等[5]提出將丙烯環氧化過程與蒽醌制H2O2過程結合,以甲醇水溶液為萃取劑代替原有的水萃取劑,將H2O2直接萃取后進入環氧丙烷的反應器,極大地降低了生產的成本。該工藝在經濟、環境和技術方面具有獨特的優勢,是今后新建PO裝置主要采用的生產工藝。
基礎知識和科學前沿相結合化學工藝學所涉及的內容是相同的,一般包括原料的選擇和預處理,生產方法的選擇及方法原理,設備的選擇,結構和操作,催化劑的選擇和使用,操作條件的影響和選定,流程組織,生產控制,產品規格和副產物的分離與利用,能量的回收和利用,對不同工藝路線和流程的技術經濟評價等問題。在教學過程中,我們強調用基礎知識解決實際問題。如針對甲烷蒸汽轉化制合成氣流程中溫度和壓力的確定問題,我們從化學平衡出發,通過甲烷蒸汽轉化過程中主副反應的熱力學數據分析,得到高溫和低壓對平衡有利。但從工程角度考慮,適當提高壓力對傳熱有利。為了加快傳熱速率,工程上采用加壓的方式(3.0MPa),從動力學角度看,反應初期增加系統壓力有利于加快反應速率。但到了反應后期,反應接衡時,加壓會降低反應速率,對平衡有不利影響,因此更需要提高溫度來補償。在3.0MPa、1000℃的條件下使甲烷的干基含量降至0.3%,會嚴重地影響反應管的壽命。如何解決這一實際問題,依據熱力學和動力學分析,結合反應設備,我們引出甲烷水蒸汽轉化過程中采用二段轉化爐的工藝流程,并進一步說明采用管間加熱的一段轉化爐,較高溫度(出口處)控制在800℃,出口殘余甲烷的干基含量為10%。采用管內加熱的二段轉化爐,氧與轉化氣中甲烷燃燒放熱,溫度升至1000℃,二段出口處甲烷的干基含量降至0.3%,這樣既講解了工藝流程,又加深了學生對工藝條件確立依據的理解。另外,我們還在課堂上針對具體工藝流程中存在的問題,及不同工藝路線和流程的技術經濟評價等問題進行分析,通過追蹤文獻,讓學生了解該工藝的發展勢態和綠色工藝的應用。隨著現代化工新技術、新設備、新材料的不斷出現,適當補充和更新部分教學內容,將膜分離技術、超聲波促進萃取傳質、新工業催化劑材料等前沿知識滲透在工藝流程的某個環節中,不但擴大了課堂的信息量,又開闊了學生的思路。培養當代工程教育的教育理念20世紀以來,學科在分工越來越細、研究越來越專業化的同時,交叉滲透和綜合化趨勢也越來越明顯。學科發展的特點和趨勢要求教育模式進行相應的調整,就化學工藝學中流程的組織和設計而言,它應該是一種多元價值綜合交叉的教育。傳統的工藝學流程設計沒有反映學科交叉的綜合特點,存在嚴重不足。本科生在設計工藝流程時習慣于模仿性設計而不是創新性設計,技術上重點偏重于工藝研究而弱于結構-功能的設計研究,在設計模式上囿于剛性設計,一個設備對應一種工藝和一種定型產品。更重要的是,工藝流程設計和組織只局限在技術層面,工科學生不懂得成本、經營、管理,更缺少人文修養。針對這種情況,本科生教學過程中,應鼓勵學生向其他專業的教師和本科生學習,以彌補學生在化工設備、化工過程自動化和優化控制、生態科學、經濟學和 社會學等學科的不足,提高學生的綜合性思維、創造能力與創新設計能力。當代工程教育的基本思想是以人、自然、社會協調統一與可持續發展為基礎的人類福利價值創造[6]。依托地方資源優勢所上的化工項目,不是單純地以增加當地的GDP為目的,而是在利用優勢資源的同時,要遵循生態活動的規律,在更高的社會生活水平上重塑生態活動的方式,使社會、經濟、生態和諧共處、可持續發展。我們必須在本科生教育階段,就要樹立和培養學生的可持續發展觀念,應該把化工項目的建設理解為生態循環系統之中的生態社會現象,化工項目工藝流程的組織,生產控制,產品規格和副產物的分離與利用,能量的回收和利用,廢物的排放,都不能以影響生態環境為代價。
綠色化工是對傳統化工的一種挑戰。實施綠色化工教育,教師必須有強烈的綠色意識。這項工作需要教師在化學工藝學課堂教學準備中多下功夫,吃透教材,利用自己的言行去感染學生,然后結合具體案例將綠色化工的知識巧妙而生動地滲透到教學過程的某些環節中,這樣學生在學知識的過程中,就自然地產生了保護環境、實施綠色化工的意識。勿庸質疑,學生是未來我國化工行業的主力軍,針對他們加強綠色化工的教育,提高他們的綜合素質,就意味著我國化工工業走進了可持續發展行列。
綠色化工論文:對綠色石油化工工藝綜述
一、綠色石油化工工藝的主要內容
“原子經濟性”是綠色石油化工工藝的核心內容之一,所謂經濟性就是減少浪費,讓所有參與的物品都能達到較大的使用性,原子經濟性就是利用原料中參與反應物中的細小原子,在化學反應過程事能夠得以充分的利用,盡量向空氣中少產生或不產生廢棄物,既能充分利用資源,又能防止污染。回收再利用、減少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是綠色石油化工工藝的另外一個核心內容,回收再利用就是將已有廢棄的產品經過化學工藝使之產生新的產品,減少使用量就是對于污染環境,給人類的生存健康的材料少用或盡量不用或是找新的材料來代替。這樣就會大大減少三廢排放;有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求。
二、綠色石油化工工藝現存在的問題
1.危險性大綠色石油化工工藝術行業是一個存在潛在網險巨大的行業,它生產的任何產品都要經過化學反應來進行,稍有不慎就會造成巨大的經濟損失或人員傷亡事件,行業危險系數高,危險性大。
2.原料種類少,資源浪費嚴重綠色石油化工工藝行業主要原料就是石油和煤炭,而我國兩種原料的儲藏資源在日異減少,要想發展好綠色石油化工工藝行業,就必須保障和兩種有限資源的協調發展。目前,我國能源的使用率不高,單位能耗所創造的財富遠遠低于發達國家,我國創造每單位GDP的能耗比國際水平高出許多,是世界平均值的3至4倍,日本的11.5倍,美國的4.3倍,德國、法國的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式擴大生產,全世界的能源也難以維系高速運行的中國經濟快車。
3“.三廢”排放多,對環境污染大汽車行業是石油化工行業較大的用戶,它每年向空氣中排放大量的CO2,全國一些大城市汽車尾氣對空氣的污染已達到50%以上,人生常期生活中這樣的環境里會感覺胸悶,嗓子干癢,頭暈等,嚴重威脅人類的健康。四、綠色石油化工工藝發展思路綠色科技內涵是要對環境污染進行合理控制,從根源上解決環境污染問題,傳統的石油化工工藝已對環境產生了污染,而綠色化工工藝體現為綠色生產、無廢物排放,這才是控制環境污染的最根本的方法。所以綠色化工工藝要向使用無毒害作用的反映材料與催化劑,追求原子經濟,減少“三廢”的排放目前標努力!及時要進一步開發研制“原子經濟”反應,它是綠色化學工藝首要研發的反應類型,不斷研制和改善反應中的催化劑,以實現反應中的各原子利用率較大化;第二,加強石油石化行業管理和內部控制,保障生關設施安全和人員安全,加強崗位責任制度建設,培養員工主人翁意識和責任感;第三選取環保的原材料,綠色石油化工工藝的一個要求就是杜絕使用毒害的原料,而是選擇化學物質充當原料,要想從根本上免除環境污染,可以利用能夠再生的自然材料例如:野生植物作為化學原料,以及一些農業廢物,如:秸稈、稻草等進行反應成為酸、醇等化學物質;第四,選擇綠色環保效果好的工藝,設計有利于環境的化學反應途徑,形成物質與能量的良性循環。
三、結束語
綠色石油化工工藝的最終目標為生產出對環境和對人類健康有利的產品,保障人們正常的生活和生產中所需的能源。特別是能夠研究出代替燃油,減少汽車對向空氣中排放的廢氣,來保護生態系統。隨著科技的發展,科研水平的提高,如今,一些高分子、精細化工產品都已問世。例如:生物生產干擾素、費事催化技術合成醛、醇等產品都取得了良好的環保效果。綠色石油化工工藝行業要想有效降低對對環境的破壞,達到沒有公害的綠色生產的目的,就要盡量選取一些節約資源,耗能低的化工工藝,以及一些無毒害作用的原材料,利用綠色環保的生產技術,不斷提高生產工藝。
綠色化工論文:探究綠色化工的進展及展望
1.綠色化工技術的現狀
美國在20個世紀90年代將污染防治的問題提出,并在基本國策中添加了防止污染這一項,相繼有污染防止法案出臺,并在90年代中期國家環境技術戰略向公眾宣布。在幾年之內,根據綠色化學研究性問題,美國化學會成立了專門討論會等一系列相應的措施,并設立了一系列與綠色化工、環保相關的獎項,如總統綠色化學挑戰獎等。顯示出了美國對綠色化學的重視程度。國內在國外的綠色環保化學進行得轟轟烈烈時,經過院士的多次討論,最終確定了“綠色化學與技術”作為的議題,中國科學院化學部也授權同意議題。討論會“工業生產中綠色化學與技術”于1996年首先召開,《綠色化學與技術研討會學術報告匯編》也在同一時間出版。“環境友好石油化工催化化學與化學反應工程”科研項目,也是中國具有代表性意義的基礎項目,通過自然科學基金和中石油化工公司共同資助,于1997年啟動。20世紀末在合肥,首次國際綠色化學高級論壇展開活動;并有雜志積極響應大會精神支持大會工作,如《化學進展》。還相繼出版了“綠色化學與技術”專題報告等。在21世紀,我國不斷的有可持續綠色化工議題被提上日程,這一領域有無數的研究者參加研究,進行交流學習,也取得了驕人的成績。
2.綠色化工的技術動態
簡單來說綠色化工技術就是通過對化學原理的應用和使用工程技術來減少甚至消除能夠污染環境的物質,實現廢物零排放,并建立友好環境。摒棄粗放的化工生產模式是化工企業的全新出路,即綠色化工,用“資源-產品-再生資源”這種全新的循環物質流動過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動過程。增加節水措施,提高誰的重復利用率等。通過對先進技術的應用,使環保型產品被研究出來,實現清潔生產,使三廢排放量得到較大限度的降低。落后的生產工業要被逐步淘汰;使原材料消耗降低;通過提高化工廢水處理設備質量、使設備成套化,來使得到化工環保產業技術和裝備水平提高。“化學的綠色化”已被美國化學界列為邁向21世紀化學進展的主要方向之一,綠色化工也在一定程度上涉及到化學方面,例如化學的有機合成、生物化學、分析化學催化等。釀造、制藥、造紙、印染等行業在滾動修訂“九五”發展規劃時,在規劃中應逐步補充進綠色化學與技術的內容,我國國家科技部組織應該為此做詳細的調研。使“九五”基礎研究規劃中含有綠色化學與技術研究工作,并在同一時間內將科研工作安排恰當。以國家自然科學基金委員會與中國石化總公司聯合支持開展了“環境友好石油化工催化化學與化學反應工程”重大基礎研究項目為例,這是一種把導向性基礎研究與技術創新相結合較好的組織形式。
3.綠色化工的研究方向
對清潔硝化和還原技術展開研究,主要以污染問題嚴重的重要染料的關鍵生產過程為主要研究對象,如紅色基RG、紅色基G等。清潔新工藝研究的開展、開發與工業化應用,使傳統硝化與存在于硝基還原工藝中的重污染問題得到減少甚至消除,在技術方面支撐我國染料合成化學工業的可持續發展,向傳統硝化和清潔化生產硝基還原工藝作出示范。環境友好性的催化技術,使以化學催化和生物催化在內的環境友好性催化技術為主要內容的研究與開發得到開展,與一些重要性藥物關鍵中間體的生產相結合,使一些重要藥物中間體在生產過程中的產生的重污染問題得到減少或消除,使擁有自主知識產權的環境友好手性催化技術得到發展,使手性技術國家工程研究中心得到建立,使我國手性技術的產業化得到不斷發展,為以手性藥物的發展為代表的我國藥物合成工業做出貢獻。清潔催化氧化新技術的研發,開展新工藝研究,主要方向為空氣、氧氣或雙氧水為清潔氧化劑,發展新的體系與新的工藝,主要內容為:以空氣、氧氣或雙氧水為氧化劑的清潔催化氧化,使傳統工藝中的重污染問題得到解決,使以此為基礎的系列精細化學品和藥物合成的清潔化生產新工藝的應用得到良好的影響。對綠色化學農藥的創制研究,使以綠色新農藥創制為主要方向的篩選平臺得到建立,使中科院化學口研究所的潛力得到充分的發揮,使具有自主知識產權的農藥先導化合物得到開發,大力發展新農藥品種的開發,以具有明確應用對象和開發前景的新化合物為優先選擇。
4.結語
綜上所述,高效、節能、環保是綠色化學可持續發展將發展的主要方向,今后我們工作的主要方向為無毒、無害原料和溶劑的采用,從源頭上消除污染的綠色化學過程,我們子孫后代必將受益于綠色可持續的化學工業。隨著人民群眾對于綠色化工的概念變得越來越清晰,綠色化學的概念也越來越深入人心,綠色化工的價值正在逐漸體現,所以綠色化工生產的產品自然是人民群眾的優先選擇,無綠色意識,或意識不強的產品會被逐漸淘汰。綠色化工擁有廣大的前景,不論是從經濟性和環保性,還是人文性角度都值得被推廣,綠色化工已然成為發展的重要方向。
綠色化工論文:綠色石油化工工藝
一、綠色石油化工工藝的主要內容
“原子經濟性”是綠色石油化工工藝的核心內容之一,所謂經濟性就是減少浪費,讓所有參與的物品都能達到較大的使用性,原子經濟性就是利用原料中參與反應物中的細小原子,在化學反應過程事能夠得以充分的利用,盡量向空氣中少產生或不產生廢棄物,既能充分利用資源,又能防止污染。回收再利用、減少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是綠色石油化工工藝的另外一個核心內容,回收再利用就是將已有廢棄的產品經過化學工藝使之產生新的產品,減少使用量就是對于污染環境,給人類的生存健康的材料少用或盡量不用或是找新的材料來代替。這樣就會大大減少三廢排放;有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求。
二、綠色石油化工工藝現存在的問題
1.危險性大綠色石油化工工藝術行業是一個存在潛在網險巨大的行業,它生產的任何產品都要經過化學反應來進行,稍有不慎就會造成巨大的經濟損失或人員傷亡事件,行業危險系數高,危險性大。
2.原料種類少,資源浪費嚴重綠色石油化工工藝行業主要原料就是石油和煤炭,而我國兩種原料的儲藏資源在日異減少,要想發展好綠色石油化工工藝行業,就必須保障和兩種有限資源的協調發展。目前,我國能源的使用率不高,單位能耗所創造的財富遠遠低于發達國家,我國創造每單位GDP的能耗比國際水平高出許多,是世界平均值的3至4倍,日本的11.5倍,美國的4.3倍,德國、法國的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式擴大生產,全世界的能源也難以維系高速運行的中國經濟快車。
3“.三廢”排放多,對環境污染大汽車行業是石油化工行業較大的用戶,它每年向空氣中排放大量的CO2,全國一些大城市汽車尾氣對空氣的污染已達到50%以上,人生常期生活中這樣的環境里會感覺胸悶,嗓子干癢,頭暈等,嚴重威脅人類的健康。四、綠色石油化工工藝發展思路綠色科技內涵是要對環境污染進行合理控制,從根源上解決環境污染問題,傳統的石油化工工藝已對環境產生了污染,而綠色化工工藝體現為綠色生產、無廢物排放,這才是控制環境污染的最根本的方法。所以綠色化工工藝要向使用無毒害作用的反映材料與催化劑,追求原子經濟,減少“三廢”的排放目前標努力!及時要進一步開發研制“原子經濟”反應,它是綠色化學工藝首要研發的反應類型,不斷研制和改善反應中的催化劑,以實現反應中的各原子利用率較大化;第二,加強石油石化行業管理和內部控制,保障生關設施安全和人員安全,加強崗位責任制度建設,培養員工主人翁意識和責任感;第三選取環保的原材料,綠色石油化工工藝的一個要求就是杜絕使用毒害的原料,而是選擇化學物質充當原料,要想從根本上免除環境污染,可以利用能夠再生的自然材料例如:野生植物作為化學原料,以及一些農業廢物,如:秸稈、稻草等進行反應成為酸、醇等化學物質;第四,選擇綠色環保效果好的工藝,設計有利于環境的化學反應途徑,形成物質與能量的良性循環。
三、結束語
綠色石油化工工藝的最終目標為生產出對環境和對人類健康有利的產品,保障人們正常的生活和生產中所需的能源。特別是能夠研究出代替燃油,減少汽車對向空氣中排放的廢氣,來保護生態系統。隨著科技的發展,科研水平的提高,如今,一些高分子、精細化工產品都已問世。例如:生物生產干擾素、費事催化技術合成醛、醇等產品都取得了良好的環保效果。綠色石油化工工藝行業要想有效降低對對環境的破壞,達到沒有公害的綠色生產的目的,就要盡量選取一些節約資源,耗能低的化工工藝,以及一些無毒害作用的原材料,利用綠色環保的生產技術,不斷提高生產工藝。
綠色化工論文:綠色化工理念升溫助推化工產業可持續發展
近年來,世界各國化學工業的發展在不斷促進人類進步的同時,客觀上也加劇了環境污染、溫室效應等負面效應。一些著名的環境事件多與化學工業有關,諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養化,如2007年太湖藍藻大面積暴發事件、2008年青島滸苔暴發等。由于環境污染和資源匱乏等問題日趨嚴重,“可持續發展”成為21世紀經濟和社會發展的重要戰略,由此也催生了綠色化工的快速發展。
綠色化工指的是在化工產品生產過程中,從工藝源頭上就運用環保的理念,推行源消減、進行生產過程的優化集成,廢物再利用與資源化,從而降低了成本與消耗,減少廢棄物的排放和毒性,減少產品全生命周期對環境的不良影響。綠色化工的興起,使化學工業環境污染的治理,由先污染后治理轉向從源頭上根治環境污染。
目前,綠色化工已被全球列為21世紀實現可持續發展的一項重要戰略,是解決資源、能源緊缺、環境惡化的重要途徑,是提高人類生存質量和保障國家與民眾安全的核心基礎科學與技術。綠色化工和清潔生產工藝技術將向節能、環保的方向發展。化學與材料、生命、信息、能源、資源、環境等領域的結合將開辟新的發展方向,為提高人類生活質量和環境改善提供多種途徑。采用無毒、無害原料和溶劑,高選擇性化學反應,從源頭上消除污染的綠色化學過程將得到普遍關注。
未來幾年,我國資源、能源消耗將呈持續增長趨勢,面臨的環保壓力也將越來越大,完成節能減排的任務也更加艱巨。因此要積極引進、推動綠色化工的建設,通過環保、綠色化學工藝過程的開發,使化工行業生產從原料到產品的整個過程實現綠色化。如用無毒無害的原料代替劇毒的光氣和氫氰酸等制備中間體,以無毒無害的溶劑代替揮發性有機溶劑等。
據了解,在太湖藍藻暴發事件后,常州市政府采取了一系列措施,積極開展環保專項治理活動。對全區范圍內排水工業企業,集中式污水處理廠、規模化畜禽養殖場的污染物排放量及去向以及企業立項。建設、三同時等執行情況按照方案進行調查。對進入化工園區的企業,嚴格執行區域環評要求,同時鼓勵經濟效益和產業發展前景好、管理規范、污染輕的企業做大做強,大力推進企業兼并重組,提升化工園區的產業層次,較好地從源頭上解決污染問題。
綠色化工不僅使化工行業達到節能減排的目標,而且還通過綠色化學品以及綠色化學工藝在其他領域的應用,推動其他行業實現綠色生產。因此說,綠色化工已成為節能減排的助推器。
目前,世界各國都在大力推崇綠色化工的理念。在法國,“綠色化工”增長勢頭強勁,給農業發展帶來了全新思路。隨著“綠色化工”的迅速升溫,未來這一新興產業創造的財富很可能超過農產品本身,僅生物能源一項就將產生巨大經濟效益和社會效益。
綠色化工的出現,為我國化工行業的快速發展提供了良好契機。綠色化工技術和科技產品的逐漸完善,將通過“變廢為寶”做到“清潔生產”,資源利用“一體化”,使新興化工工業園區實現循環經濟。
綠色化工論文:化學工程工藝中綠色化工技術
前言
近年來我國經濟高速發展的同時,嚴重的環境問題已經受到社會各界的重點關注。環境污染問題已經影響到人們的日產生活,其中化學行業帶來的污染非常普遍,因此,需要發展化學工業中的可持續發展戰略,強化綠色化工技術的運用。綠色化工技術的運用能夠從根本上抵制化學行業能源消耗帶來的污染問題,因此,對其探討是非常必要的。
1綠色化工技術
綠色化工技術指的是在化學工業發展中運用化學工藝或者原理對化學方法進行改造,以此來減少化學技術中化學原料、化學廢棄物或者有害化工產品對環境的危害和污染,盡量將化學過程中的廢棄物進行二次利用,提升廢棄物利用率的同時也減少排放量,促進化學工業的綠色和生態發展。
2綠色化工技術在化學工程工藝中的開發
2.1化學原料的選用
綠色化工技術的開發過程中,化學原料的選用就非常重要,這能夠從根本上解決污染問題。綠色、無害的化工原料在生產、排放的過程中也能產生較少的污染物。當前高科技發展下,已經生產處很多無毒無害或者較少毒害的原料、催化劑、各種溶劑供化學工業的發展使用,在化學工業生產中盡量選擇這樣的化學原料,比如是很多天然的植物,包括各種農作物或者野外農作物,還有很多生物,都是無害化學原料的選擇。在化學工業發展中,盡量使用這些物品代替,而且這些物品的成本通常比較低,來源廣泛。
2.2化學催化劑的選用
化學工業發展中常常使用各種催化劑加速化學反應的速度,但是很多化學催化劑容易加重化學反應廢棄物的排放量。現在綠色化工技術開發過程中重點關注的就是對無害化學催化劑的開發。同時,在化學催化劑的選用上,盡量用毒害較小的催化劑代替毒害大的催化劑,促進化學反應過程的綠色發展。很多化學行業的研究人員正在大力開發烷基化固相催化劑,其沒有毒害,期望這種催化劑能夠早日被廣泛運用。在無毒害化學催化劑開發過程中,注重其廢棄物的排放量和循環使用率,好能夠提升其循環使用的過程。
2.3強化化學反應的選擇性
在化學反應過程中,盡量提升化學反應的選擇性,讓化學生成物的提取和凈化更加便捷,也能夠有效地控制化學生產成本,減少能源消耗和廢棄物的排放。比如在石油化學工業中經常進行的烴類選擇性氧化,其反應的生成物極易發生氧化現象破壞生成物,因此,在化學反應中,會盡量避免使用這種反應。強化化學反應的選擇性,能夠提升化學生產過程的健康發展水平。
3綠色化工技術在化學工程工藝中的運用
3.1清潔生產技術的運用
清潔生產技術在包括冶金、印刷、垃圾處理、海水淡化、煤氣化技術、發電技術等行業中已經被廣泛運用,在其過程中沒有毒害,而且沒有污染物。多種行業中運用清潔生產技術已經有效地控制了廢棄物和有毒物品的發生。比如在海水淡化過程中,運用清潔的化學方法對海水進行處理,其原料是海水,這是一種比較豐富的天然資源,產生的主要成分是淡水,整個過程中的生產技術對環境的污染非常小。
3.2生物技術的運用
生物技術在化學仿生學與生物化工中的運用集中在細胞、微生物、酶的范圍內,其中酶、膜化學技術運用地非常廣泛。生物技術可以講很多可再生的資源在生產過程中轉化成有用的化學品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一種催化劑,其在生產過程中沒有污染物的生成和排放,而且反應的條件比較溫和,受到化學行業的廣泛利用。
3.3環境友好型產品生產過程的運用
當今社會環境污染問題非常嚴重,各行各業對環境友好型產品的生產與利用非常急切。從人們的實際生活來講,運用綠色化工技術的目的就是能夠生產處大量的環境友好型產品,這能夠給人們的實際生活帶來優勢。環境污染問題嚴重影響到人們的生活質量,環境友好型產品的開發和利用能夠避免產生環境污染問題。比如在生活中傳統的汽油燃燒給大氣帶來污染,也影響人類的健康;各種產品中氟利昂破壞了大氣中臭氧層,給人們的生活埋下安全隱患;很多塑料產品在人們生活中廣泛利用,帶來很多便捷之處,但是使用后形成垃圾不容易被分解。這些嚴重的污染問題急需被解決,這些帶來污染的產品急需被取代。所以,隨著技術的發展,可分解的塑料制品、清潔型汽油、新型燃料逐漸地被開發使用,人們的環保意識也在增強,現在已經有很多的研究用在環境友好型產品的開發上,比如在酒精的生產上,其原料已經變成了天然的甘蔗;利用較易提取的乙醇汽油取代原來的汽油,在汽車行業中被廣泛運用。環境友好型產品受到大眾喜愛的同時,應該提升開發技術,加大對其的開發利用,這是與人們的實際生活緊密聯系的問題,需要社會各界齊心協力的支持。
4結論
化學工業為各行各業的生產和發展提供了寶貴的物質資料、能源要素,但是也為環境和人們的生活帶來了嚴重的污染問題,因此,在其發展過程中,應該采用積極的措施有效地避免污染問題。化學工程工藝中綠色化工技術的運用和開發能夠從根源上避免污染問題的發生,在今后的化學工業發展中應該大力地提倡和推廣。
作者:其其格 單位:包九中高三
綠色化工論文:化學工程中綠色化工技術的應用
摘要:由于化工行業對環境造成了嚴重的污染,把綠色化工技術使用于化學工程與工藝中是很重要的。因此,本文圍繞綠色化工技術,闡述了綠色化工技術研發與運用,希望以此給綠色化工技術研究者提供參考。
關鍵詞:化學工程;工藝;綠色化工技術;應用
所謂的綠色化工技術就是經過改善已有的化學技術,以及通過對化學理論的使用與工程技術運用減少化工原料與溶劑等污染環境的物質,從而達到零排放的目的,降低對人和環境的危害,構建良好的生態環境。因而,下面就此分析了綠色化工技術的運用。
一、化學工程和工藝中綠色化工技術研發
(一)提高化學反應選擇性
在綠色化工技術詳細研發的過程中,應當提升化學反應選擇性,以此來達到事半功倍的效果。在保障環境污染減少的標準規定條件下,還應當大大降低化學工業生產成本,提升資源使用率。例如,石油化學工業里面,一般會采用烴類選擇性氧化物,由于烴類選擇性氧化物化學反應很容易產生氧化,在生成物產生這一方面有著一定的損害與污染程度。因而,對于深化化學反應選擇性,應當將有效預防出現損害生成物的反應當成是核心關注點,從而讓化學工業進行綠色生產,減小對環境污染的危害。
(二)合理選擇化學原料
隨著綠色化工科學技術的持續發展,假設不從化學反應的源頭以及化工污染方面下手,則一直是治標不治本且非常被動的舉措。那么化工科學技術和工藝發展的時候,選取沒有害或者沒有毒的物質、原材料、催化劑等原料開展化工產品制作、化工生產達到零污染以及零排放的清潔生產與加工準則,預防與控制化學污染問題出現。而近期很常見的沒有害的物質的化學原料就是農作物以及野生植物等物質。把樹木等自然野生植物纖維、麥秸、稻草等農業副產品的廢棄物當成是原料,進而加工酸、醇化工原料等。再者采用生物質氣化產生氫氣,均是綠色化工技術里面原料挑選運用的經典案例。
二、化學工程和工藝中綠色化工技術運用
(一)運用環境友好型產品
隨著環境污染問題日趨加重,從而影響到了各個行業的發展,因此,需要增加對環境友好型社會的構建,是現如今亟待解決的問題之一,是社會發展的需求。綠色化工技術在生活與工作中的廣泛運用,幫助人們解決了生活和工作中難題,體現出了自己的優點。環境友好型產品在進行生產的時候,不會對環境造成嚴重的污染,可以減輕環境污染。比如汽油燃燒對于空氣造成了很大的污染,還會威脅到人們身體健康,不益于保護環境。生活中部分產品里面有很多的氟利昂,造成大氣的臭氧層被損壞,直接影響到了人們的安全,進而產生安全事故問題。塑料產品在生活中是非常常見的,給人們帶來了方便之處,與此同時也污染了環境。而環境被污染就會影響大氣質量,必須要實時處理好大氣污染的問題,研制出可以替代污染的產品。
(二)生物技術的采用
生物技術行業包括的技術范圍一般有細胞、微生物技術、基因技術等,而生物技術最主要使用在化學仿生學以及生物化工這樣幾個方面中。而生物酶是生物體內的一種催化劑,具備一定的轉移性與高效性,能夠參加到每個生物化工合成過程中。除此以外,化學放生學里面的膜化學技術同樣是生物技術領域中運用比較廣泛的一種生物技術。在化學工程與工藝中綠色化工技術之中使用生物技術,能夠采用再生資源將化學品進行合成。在早年來自動植物里面的有機化合物材料,到之后將石油以及煤炭當成原材料。打個比方,在綠色化學工程以及工藝之中,制作和準備丙烯酰胺,采用大自然中的生物酶來代替丙烯腈催化劑,進而合成丙烯酰胺以后,可以將能源消耗大大減少。從這里可以了解到,采用廣泛存在于大自然中的生物酶作為催化劑,和工業酶與普普通通的化學催化劑比較起來自然中的酶更加有優勢。
(三)清潔技術的運用
清潔技術就是沒有污染、無害、沒有廢物排放的一種綠色化工技術,包含了輻射熱加工技術、臨界流體、綠色催化技術等等。在印染工業、煤氣化行業、冶金行業、垃圾處理行業等均得到了廣泛的使用。除此以外,先進的垃圾制沼氣、清潔煤氣化、風能太陽能技術等均是采用了清潔技術。打個比方,海水淡化技術的采用不但處理好了中國淡水資源緊缺的問題,并且還采用了高效的化學方式把海水里面的鹽水分離。在海水淡化的預處理時候不會出現任何對環境的不良影響,也未對生態環境造成不好的影響。并且,在海水淡化預處理時候所出現的氫氧化鎂是一種非常廉價并且工藝簡單,不會出現二次污染的清潔產品,有著很好的發展前景。
三、結語
化學工程與工藝可以促使各個行業高速發展,給每一個行業提供所需能源與資料,可是同樣地也會帶來不好的影響,比如污染環境。伴隨著社會經濟的持續發展,人類意識到了環境污染的危害性,通過使用綠色化工技術,解決了環境污染問題。
作者:馮錦 單位:江蘇省鹽城技師學院
綠色化工論文:南京化工園區綠色化工探討
摘要 “化學創造世界、化學改造生活”這一個觀念正在被人們所接受,但是在化學工業不斷促進我們發展進步的同時,化學工業給我們的生活中也帶來了不少煩惱,例如:太湖藍藻事件,臭氧層空洞等。這使得一般民眾既希望享受化學工業帶來的成果,也抵觸身邊化學工廠。 其實這是不僅僅是對化學工業的偏見,更多的是一種要求、一種鞭策;這種對化學工業時刻批判的現狀時時提醒著化學工業從業者應從傳統化工生產轉型為綠色化學,從環境污染的化工升級為環境友好化工。
關鍵詞 綠色化學;南京化工園區;化工
綠色化工 (Green Chemistry)又稱可持續發展化工 sustainable chemistry 是在上世紀末-1990年,美國政府通過的“防治污染法案”中明確提出這一個名詞,同時其核心思想是在污染發生之前進行防止。綠色化工是指利用現代科學方法及原理,減少或消滅對人類健康、社區安全生態環境有害的原料、催化劑、助劑、產物、副產物等的使用和產生、突出從源頭上產生污染,研究環境友好的新原料、新反應、新過程、新產品,以實現化學工業與生態環境和諧發展。
綠色化工的特點:的核心內容之一是“原子經濟性”,即充分利用反應物中的各個原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經濟性的概念是1991年美國著名有機化學家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統綠色化學挑戰獎的學術獎)提出的,用原子利用率衡量反應的原子經濟性,在有機合成中較大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中,達到零排放。
綠色化工的概念及方式正在被世界乃至中國所接受。作為中國化工基地排頭兵的,南京化學工業園區也從建園伊始,就注重綠色化工的概念。 在園區的實踐中,堅持走有園區特色的綠色化工之路,由于園區管委會是南京市政府的派出機構,管理園區日常事務,在實踐綠色化工的概念是與企業的側重點有所不同。園區更側重于打造平面和建立新型的產業結構以資源整合的方式實現綠色化工,而企業是以技術革新及產品開發進行綠色化工。
現階段,園區綠色化工平臺的打造分為3個層面:社會層面、園區層面、企業層面。
1)社會層面:南京化工園區以“五個一體化”的整合作為綠色化工平臺的抓手, 將全市的化工資源在南京進行整合、包括產品、人員、公用工程、商貿等,取得的顯著的效果。首先化工企業聚集形成的產業平臺使得化工產品的集約優勢明顯,原來直接排放的副產品可以被下游企業實際利用。其次,公用工程的一體化供應平臺使得產品能源消耗節約,單位能源消耗下降。同時一體化得污染治理平臺保障了“三廢”得以在園區內統一達標處理后排放;2)園區層面:園區的綠色化工的打造是以建立“循環經濟+高附加值”產業結構來實現。園區的綠色化工主要是一種新型產業結構的建立,重點在于循環經濟的建立,以及高附加值的實現。園區以初步形成了以C1產業鏈、石化產業鏈及氯堿產業鏈為代表的循環經濟產業鏈,同時在打造苯酚丙酮產業鏈。
以C1產業鏈為例:
醋酸:170萬噸/年,合成氣:60萬噸/年,甲醇:30萬噸/年,液體二氧化碳 10萬噸/年 醋酸乙烯 30萬噸/年 EVA20萬噸/年 VAE 15萬噸/年,該產業鏈涉及6家入園企業,每年產值超過180億元人民幣。 同時由于埃爾法氣體的利用煤氣化時產生的廢氣二氧化碳制成液體二氧化碳變廢為寶,使得該產業鏈的碳排放大大的降低,是南京化工園區設立綠色化工產業鏈的成功范例。
園區企業香港德納化工利用揚子石化生產的乙烯,作為上游原料,生產EO,以管道方式供應下游的企業生產表面活性劑和多元醇醚。這樣大大降低EO運輸成本及風險,在園區內形成了新的產業模式。石化產業鏈中福昌化工利用揚巴的丙烯酸殘液體進行回收利用,也是園區建立綠色化工產業鏈的嘗試之一。3)企業層面:入園企業在不斷的進行技術革新及產品開發以進行綠色化工的實踐。例如塞拉尼斯將亞洲實驗室設立在南京化工園區,重點研究羰基化合成技術,降低能耗、物耗。南京紅寶麗開發了高純度、新工藝二異丙醇胺產品工藝。 園區通過以上三個層次打造著園區綠色化工的平臺。 同時招商是園區的生命線,招商項目決定著園區的未來。毫無疑問綠色化工是園區的未來,綠色化工項目就成為了招商工作的重中之中。 而判斷是否為綠色化工項目對招商局來說尤為重要。首先從項目的工藝技術上進行把關,盡量減少工藝上有易燃、易爆或劇毒的、高排放的原料、中間體、及產品等。例如PC的工藝選擇中,以非光氣法為先,EPOXY的工藝中盡量選擇低排放的工藝。園區大力支持、開發生物化工技術;其次選擇符合園區產業鏈的項目,力爭在園區內對資源進行深度的利用,力求做到吃干榨盡。例如:在建立苯酚丙酮產業鏈的時候,引進PVC項目,利用PVC項目的HCL干氣作為ECH的原料,同時又使得PVC項目乙烯需求最小化;,不僅僅南京化工園區需要在工藝上,產業鏈上對綠色化工有所要求,更要是在思想上對綠色化工進行要求。以綠色化工作為我們園區工作的一個重要指向,嚴格把握企業入園時的標準,以及入園后的生產情況。
綠色化工論文:綠色可持續化學在化學化工教育中的滲透
云南技師學院
【摘要】在化學化工教育中合理應用綠色可持續化學,有利于構建良好的可持續發展框架,這也是化學化工教育發展的主要趨勢,對促進環境、資源與社會經濟的良性發展具有重要意義。文章闡述了綠色可持續化學的原則及其在化學化工教育中應用的必要性,并對綠色可持續化學在化學化工教育中的滲透措施進行了分析,以實現化學人才培養模式的創新。
【關鍵詞】綠色可持續化學;化學化工教育;原則;滲透
一、引言
化學工業在促進社會經濟發展中扮演著重要角色。綠色化學觀念與污染治理觀念的有效結合,是促進化學工業可持續發展的關鍵。在社會經濟迅猛發展的形勢下,綠色化學為化學工業的可持續發展提供了一種重要的解決方案,在遵循綠色化學可持續發展理念的基礎上,加快現代化化學工業的發展步伐,才會增強化工產品的市場競爭力。同時,在化學化工教育中充分融合綠色可持續化學理念,注重學生綠色意識、資源意識和環境意識的培養,也是可持續發展戰略中的重要組成部分。
二、綠色可持續化學的原則
綠色可持續化學主要是運用合理的化學技術和方法來降低或消除產品設計、制造與應用中所產生的有害物質,以推動化學過程和產品朝著環保型、節約型方向發展。
為了貫徹可持續發展觀念,在化學化工教育中需遵循一定的原則,為綠色化學產品的開發提供指導。John C.Warner與Paul T.Anastasa編寫的Green Chemistry Theory and Practice一書中明確提出了綠色可持續化學的原則。
及時,預防原則。通過現代化技術手段或設備的利用來預防化學廢物的產生,在減少環境污染的同時,還有利于降低化學廢物的處理成本。
第二,原子經濟性原則。在最終的化學產物中需含有相關反應物,且在具體的設計合成過程中,實驗人員需將全部起始物質全部融入最終產物中。
第三,安全性原則。在化學品生成的過程中,實驗人員應在保障預期效果的前提下,盡量降低化學品的毒性;同時在化學過程中,考慮使用物質及物質形態,以減少或避免化學事故的發生,進而保障化學過程的安全性。
第四,節能環保原則。在化學產品生成過程中,實驗人員可采取相關的節能措施減少該過程中的能量消耗,且設計合成法的選擇多以外界壓力和溫度為導向;同時,化學產物應設計為在使用后是可降解的,并保障生產的降解產物不會對環境造成危害。
第五,低毒害原則。在化學合成過程中,實驗人員需根據實際情況選擇無毒或毒性較低的原料。
第六,輔助劑和溶劑的安全性。實驗人員應根據實際情況對分離試劑和溶劑的使用量進行調整,并盡量使用無毒或毒性較低的化學試劑。
第七,可再生反應物的應用。在滿足現代社會經濟發展需求的基礎上,反應物原料應貫穿可持續發展理念選擇可再生資源,避免使用高能耗且會對環境造成污染的原材料。
第八,催化劑。為了提高化學合成的效率和質量,可適當使用高效催化劑。
第九,減少衍生物的應用。化學成品的衍生過程會產生對環境造成破壞的廢物,造成資源的不必要浪費,因此可減少不必要的衍生過程。
第十,預防危險事故的l生。在化學合成過程中,實驗人員需考慮使用相關物質或物質形態來增強化學產品生成的安全性,降低化學事故的發生率。
三、在化學化工教育中應用綠色可持續化學理念的必要性
在化學化工教育中,開展綠色可持續教育的目的在于在保護環境和節約能源的基礎上,提高人的可持續發展能力,使其能夠深刻意識到新知識、新事物、新方法在化學化工教育應用中的重要性。而化學化工教育過程中,涉及產品生產途徑、生產安全等問題,教師在課堂中很難調動學生學習的積極性。因此,教師需結合當前社會對化工人才方面的需求,實現教學模式的改革和教學內容的豐富,以培養學生的學習興趣。同時,教師可以將與綠色化學相關的新方法、新理念與新技術充分應用于化工教育中,增強學生的環保意識,進而提高學生的綜合素質。另外,開展綠色可持續性教育可加深學生對化學工程的了解,明確化學與社會之間的關系,培養學生的可持續發展理念,進一步推動我國資源節約型社會的建設。
四、綠色可持續化學在化學化工教育中的滲透分析
目前,高校化學課程中已明確了綠色可持續化學的建設目標,具體突出綠色化學思想,促使學生深刻意識到化學工業對促進社會經濟持續發展的重要性,提高綠色理念的應用效率。同時,在具體的實驗教學過程中,教師需將綠色化學理念作為主要指導思想,嚴格保障實驗開展過程中的安全性,增強學生的環保意識。因此,樹立綠色可持續發展理念是社會發展的必然趨勢,也是可持續戰略的重要體現。
(一)優化專業課程體系
對傳統化學產品生產技術進行改造和創新,是緩解地方經濟發展與環境保護之間的矛盾的重要措施。因此,高校應對傳統專業課程體系進行優化和改善,大力推廣近期生產技術與清潔生產工藝課程,為發展地方綠色經濟提供人才基礎。比如,在化學有機反應中,多數物質的化學反應是發生在官能團上的,在這一過程中需對有機物斷鍵和成鍵的生成規律進行明確。如烯烴與氫氣發生加成反應的過程中,其根本是烯烴的碳碳雙鍵中一個共價鍵遭到破壞后,碳碳雙鍵的兩個碳上各加上一個氫原子,根據相關原理,即可推斷出其余烯烴與氫氣發生加成反應的方程式。
(二)完善專業教學內容
增強學生的環保意識是培養學生社會責任感的重點之一。因此,高校專業教學中應包括綠色環保內容。在具體的教學過程中,教師應實施案例教學模式,增加化學產品生產工藝、生產技術等對生態環境造成影響的實例,以取得良好的教學效果。比如,利用環乙烯作為原料進行乙二酸的綠色合成和重結晶實驗,將反應原料選擇、催化劑的催化作用、試劑的再利用等綠色化學理念充分體現出來,在原有實驗的基礎上,對1,2-苯乙烯的綠色溴化應用了安全溶劑和原子經濟性等綠色化學理念。
(三)構建環保課程
在傳統化學化工教育中,通常未涉及生態環境保護及資源開發等相關內容。因此,高校在制訂人才培養方案的過程中,需注重構建一套完善的環保課程模塊,并將其作為化學工程專業的選修課,增強學生的環境保護意識,充分發揮綠色可持續理念在化學化工教育中的應用價值。
(四)立足于生活實際
在實際化學化工教學過程中,教師可緊密圍繞生活實際情況進行教學,通過利用簡單、有效的方式促使學生在有限的時間內獲取高價值的化學知識和信息,以增強化學知識框架的系統性。目前,化學相關知識被廣泛應用于藥物合成、農業種植、環境污染治理等領域中。因此,化學教學需立足于生活實際,培養學生的學習興趣。
(五)推廣微型化化學實驗
微型化化學實驗具有綠色環保、能源節約、安全性高等特點。在具體的實驗過程中,教師可將化學實驗微型化作為化學實驗綠色化的重要途徑之一。與常規實驗相比,化學實驗微型化具有實驗效果不明顯、規范性不強、安全性較低等特點。
另外,教師還可通過化學仿真實驗、化學實驗清潔化等途徑構建綠色可持續化學實驗體系。化學仿真實驗具有無毒、無污染、成本低、與綠色可持續理念相吻合的特點,對于一些污染程度重、實驗成本高的實驗,教師可利用多媒體視屏等現代化手段呈現出來。化學實驗的清潔化則是通過利用一些有效措施,較大程度降低化W實驗對實驗場所和環境所造成的污染。
(六)加強現代教育技術的應用
教師在實際教學過程中應重視教育技術與課程的有效結合,改變傳統的教學方法和理念,加強現代教育技術在化學教學中的應用,充分發揮現代教育技術的應用優勢。在實際教學過程中,教師應合理運用現有的多媒體資源,開發和利用化學課程資源,增強化學課程內容的生動性和靈活性,以激發學生的學習興趣。若在化學演示試驗過程中遇到危險性較大或有毒物質較多的情況,為了避免造成不必要的人身傷害,教師可利用多媒體輔助教學,這不僅能獲得同樣的演示效果,還能利用多媒體輔助部分演示實驗,有利于降低藥品成本,同時還起到一定的環境保護作用。另外,利用現代教育技術輔助教學,在改善部分危險性較大的實驗操作環境的同時,還能確保學生在觀察過程中切實體驗到多媒體技術所呈現的綠色環保價值。
五、結語
綜上所述,在化學化工教育中充分應用綠色可持續理念是促進社會經濟持續發展的必然趨勢。綠色可持續性化學主要利用現代科學和技術為人類生產生活提供充足的物質與產品,且這一過程中為了減少或避免對環境造成的污染,需選擇低能耗、高效率的原料進行生產,這是實現生態環境保護的重要途徑。因此,在高校實際教學過程中,加強綠色可持續理念在化學化工教育中的應用是極為重要的。
綠色化工論文:化學工程中綠色化工技術的應用分析
摘 要:綠色化工技術是近幾年提出的新型生產工藝,其發展目標便是對傳統化學生產過程中產生的資源浪費及環境污染現象進行有效改善。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開論證。
關鍵詞:化學工程工藝 綠色化工技術 應用
前言
隨著我國工業科技的進步,人們對化工材料的要求越來越高,例如節能性、環保性等方面的要求不斷提高,近年來,我的能源及環境因為工業的發展帶來了嚴峻的挑戰,特別是近幾年,我國的環境污染問題及能源消耗問成為備受關注的領域,我國化工研究人員也在重點研究關于不可再生能源的保護問題、生活垃圾的處理問題及工業污染物的合理排放問題。眾所周知,在化工工程工藝中,很多有害、有毒的物質會被產生,如果這些物質處理不當,便會排放到大自然中,久而久之會對生產平衡起到嚴重的影響,綠色化工技術是提高化學工程工藝的先進技術,化工材料對生態環境的污染問題可以有效解決,提高化學工業的能源利用效率。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開深入研究。
一、綠色化學技術的發展
在傳統化學生產過程中,很多有害、有毒的物質會被產生,嚴重的滯后性使得化學工程工藝長期處于被動的生產狀態下,因此,這種傳統的化學工程工藝無法得到資源優化的目的,對于污染物的處理工程效果較差,污染物處理效率低下,同時提高了對化學污染物處理的成本。而綠色化學技術的出現,可以有效解決傳統化學工程工藝中對污染物處理的問題,可以通過先進的技術,對污染物進行脫硫、除塵等方面的處理,具體實施方法如下:
1.采用綠色化學原料
在化學工程生產過程中,其流程及工藝直接由化學生產原料決定。在傳統化學工程中,大多數采取的生產原料是不可再生的能源,選擇這種化學材料增加了污染物質的排放量,同時增加了我國對不可再生能源的消耗量,因此,化學工程工藝中,選擇綠色的化學原料是重點研發的領域,例如使用苞米桿、蘆葦等農副產品廢棄物,便是典型的綠色化學原料,這些物質無污染,直接投入化學生產中,可以直接轉化成醇、 酮、 酸類的化學品,不會產生任何有毒或有害其物質,只會產生氫氣等物質。
2.提高化學反應的選擇性
化學原料通過化學工程工藝,產生相應的化學反應,產生相應的化學品,因此,在化學工程中物質反應的重要組成部分便是化學反應,在提高化學工程的生產效率及生產質量時,利用合理、有效的化學反應途徑意義重大。反應環境、原料、時間、特點等因素都會影響化學反應。在化學工程中,氧化反應是最常用的反應形式之一,在整個反應過程中會產生大量熱,很多化學原料會因為熱催化產生變質現象,這也是直接導致化學品生產質量低下的主要原因。而新型反應形式―烴類氧化反應可以增加生產物的同分異構反應時間,同時提高催化物反應催化能力。
二、綠色化工技術在化學工業中的應用
1.清潔生產技術
輻射熱加工技術、臨界流體技術、綠色催化技術等無毒、無害、無污染的綠色化工技術統稱為清潔生產技術。該項技術可以廣泛應用于冶金、印染、垃圾處理等各個行業。此外還有很多先進的脫硝脫硫技術、煤氣化技術及利用風能太陽能燈自然發電技術也都利用清潔生產技術。例如,在海水淡化技術的應用中,有效利用了我國海水資源,將海水中的鹽與水的成分分離,在處理過程中不會對環境狀態產生任何不利影響,還能有效解決我國淡水資源匱乏的現狀。此外,海水淡化處理工藝所產生的氫氧化鎂等物質的處理工藝成本低廉,工藝簡單,并且 不會產生二次污染,因此此項技術未來發展的前景非常廣泛。
2.生物技術
生物技術主要應用于化學仿生學及生物化工兩個方面,其中技術范疇主要包括細胞、基因、微生物等。作為一種高效、轉移性強的生物體內催化劑――生物酶,可以廣泛參與到各個生物化工的合成過程中。另外,膜化學技術也是化學仿生學中被廣泛應用的生物技術。通過生物技術可以使再生資源合成化學品,這是綠色化工技術經常沿用的方式。動植物中提取的有機化合物原料或石油、煤炭等作為原料都是綠色化工技術的原料。例如,在綠色化學工程工藝中,制備丙烯酰胺,可以利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,這樣可以將能耗大大降低,并且沒有污染環境的物質產生。與化學催化劑中的工業酶相比,自然界中的酶做催化劑更加環保,無污染,其反應條件相對較為溫和,產物的性質也優良。
結束語
綜上所述,在傳統的化學工程工藝為人類創造了豐富的物質基礎和能源,但是其生產過程中產生的殘留物給環境污染產生了眾多問題。綠色化工技術的出現對我國化學工程工藝產生了積極的影響,大大減少了化學產品生產加工過程中產生的有毒、有害物質,對我國整個化工產業及環保事業意義重大,能夠真正實現綠色環保、節能減排的目的,是當今化學工業發展中的重要環節。