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工業是國民經濟的基礎,隨著社會經濟的不斷快速發展,對于工業生產也提出了更高的要求。然而,當前我國工業發展面臨著資源價格飛漲,環境污染日益嚴峻的情況,這也使得全社會對于工業生產越來越關注。怎樣有效的處理好工業污染物,防止其對環境的二次污染,怎么有效的利用好數量龐大的生活廢品,是當前許多學者都在研究的問題。綠色化學工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項目,這個項目的目標是:對日?;瘜W生產當中的一些資源浪費及環境污染進行有效的處理,從而使得化工污染得到有效緩解,化工生產過程中的資源浪費得到很大的改善。
一、綠色化學工業的概念
綠色化學又被稱為無污染化學,以此為理念而開發出的技術就是綠色化學工程技術,采用化學原理從根本上降低化學工業對環境造成的破壞。化工業發展的基礎是綠色化學工程,它已成為了未來化學工業發展方向的重要研究目標之一,綠色化學具有以下兩種特性:首先,綠色化學的根本思想在于保護環境,使自然資源可持續發展,讓人與自然之間的關系和諧,人們對環境造成的破壞促使了對綠色化學的研究;其次,綠色化學是將環境改變的技術,發展下的綠色化學技術以逐漸可以應付各種環境下對自然的破壞。從根本上來說,綠色化學是預防環境污染;而環境化學則是對污染后的環境進行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的,在最終目的上也是千差萬別的。
目前,對綠色化學進行研究的重要發現和實踐活動為綠色化工技術?;驹硎遣捎迷现械脑舆M行轉化,這就使化學工業在進行工作時不會產生污染物,達到對化學工業污染物的零排放。并且,在進行化學工業工作時,不使用任何具有危害性和毒性的原材料,這樣可以生產出對環境不造成破壞的產品。這種技術目前處于理論狀況,但是在眾多科研人員的努力探索下,還是可以逐漸實現此種設想的。
二、綠色化學工程與工藝的開發
在傳統化學的生產過程中,在有毒、有害物質的處理上存在較為嚴重的滯后性,因此導致化學工藝一直處于被動生產。應用這樣的化學工藝對污染物進行處理無法取得理想的效果,資源優化也無法得到有效實現?;瘜W工藝的應用不但導致化學生產污染物成本提高,還導致污染物處理效率嚴重下降。綠色化學工程的應用可有效彌補傳統化學工程中存在的缺陷,其通過對相關科學技術及先進方法的利用,對化工生產相關污染物進行除塵、脫硫等處理。綠色化學工程與工藝具體實施方法主要有以下幾種。
(一)采用綠色化學原料
在化工生產工藝及具體流程中,化學生產原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統化學工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗,同時還導致污染物的排放量大大增加,加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中,可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中,可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中,這些原料僅會產生一定量的氫氣,而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。
(二)提高化學反應的選擇性
在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
(三)使用無毒無害催化原料
隨著化學工業發展速度的不斷加快,將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中,可有效加快反應速度,縮短法寧時間。所以,在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前,我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制,化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率,降低能源消耗量,同時也可減少環境污染。
三、結論
化學工程與工藝的發展不僅影響著現代社會的發展,而且有助于環境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺,社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價,這就需要化學工程與化學工藝共同發展,滿足我國資源節約和環境保護的需要?;瘜W工程與工藝的行業領域需要積極配合國家提出的可持續發展戰略。轉變可持續發展的概念。重視化學工程與工藝發展的環保性,轉變傳統的化學工程與工藝,減少環境的污染,積極開發新能源,走環境友好型道路。
參考文獻
資助項目:供熱通風與空調工程技術專業“理實一體化”實踐教學平臺的開發與應用(黑龍江省高等教育教學改革項目:No.JG2012020792)
1 引言
據教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)等相關文件精神和我院示范性專業建設內涵要求,開展校企合作,是專業快速發展,提高辦學綜合實力的重要舉措;是加強師資隊伍建設,培養高素質高技能人才的重要途徑。為進一步推動該項工作,使校企合作向深層次發展,提高職辦學水平和技術應用能力。
2 國內實踐教學的現狀
實踐教學是學校實現培養人才目標的重要環節,它對提高學生的綜合素質、培養學生的創新意識和創新能力以及使學生成為一個復合型人才都具有特殊作用。在傳統的高等教育中,不重視理論與實踐的結合,更不可能特別關注學生觀念、能力、創新等綜合素質的培養和提高,因此,在教育教學中就容易忽視實踐教學環節。實踐教學一直以來就是高校人才培養的一個薄弱環節,并且存在著一系列問題,這些問題反過來又制約了實踐教學的發展。因此,如何實現理論與實踐相結合是當前亟待解決的問題。
3 理實一體化教學平臺構建的模式
要解決高校教學理論與實踐脫節的問題,就要實現理論實踐一體化教學。理實一體化教學即以實際生產任務為載體、以培養實際工作能力為目標,開展“教、學、做”合一的教學實踐。換句話說,就是將理論教學內容與實訓內容有機地結合在一起,創造出學生能看、能摸、能操作的教學環境,做到教中學、學中做、做中學的“教、學、做”合一。
構建理實一體化教學平臺,最好最有效的途徑是校企合作。校企合作通過學校和企業的合作,實現資源共享、優勢互補,共同發展,更好的實現教、學、做合一。合作模式可以靈活多樣,檢驗的標準是是否促進了雙方共同發展,是否雙方滿意。理實一體化教學的模式有多種,現結合我校供熱通風與空調工程技術專業理實一體化教學平臺構建的實際情況介紹幾種模式如下:
3.1產學研模式
發揮學校專業師資優勢,加強校企合作研發,幫助中小型企業解決相關的科研難題,走“利用專業優勢辦專業,辦好產業促專業”的新思路,使專業建設與產業發展緊密結合,幫助中小型企業走健康發展之路。
3.2共建校外實習基地
學校根據專業設置和實習教學需求,本著“優勢互補,互惠互利”的原則在有發展前景又有合作意向的企業建立校外實習基地。這些基地不僅可成為師生接觸社會、了解企業的重要陣地,而且學??梢岳没氐臈l件培養學生職業素質、動手能力和創新精神,增加專業教師接觸專業實踐的機會,促進專業教師技能提高;基地也可以從實習生中優先選拔優秀人才,滿足企業日益增長的用工需求,達到“雙贏”的效果。
3.3訂單合作模式
招生前與企業簽訂聯合辦學協議,錄取時與學生、家長簽訂委培用工協議,錄用時與學生綜合測評成績掛鉤,實現了招生與招工同步,實習與就業聯體。校企雙方共同制訂教學計劃、課程設置、實訓標準;學生的基礎理論課和專業理論課由學校負責完成,學生的生產實習、頂崗實習在企業完成,畢業后即參加工作實現就業,達到企業人才需求目標;具體設有定向委培班、企業冠名班、企業訂單班等。
3.4工學交替模式
是依據企業用工需求,向學院發出用人訂單,并與學院密切合作,校企共同規劃與實施的職業教育。其方式為學生在教室上理論課,在實訓車間或企業車間接受職業、工作技能訓練,再回到教室學習理論知識,如此交替進行。
3.5教學見習模式
是學生通過一定的在校專業理論學習后,為了解合作單位的產品、生產工藝和經營理念及管理制度,提前接受企業文化職業道德和勞動紀律教育,培養學生強烈的責任感和主人翁意識,到合作企業對企業工作過程和生產、操作流程等進行現場觀摩與學習;并安排學生實地參與相關工作、親自動手制作產品、參與產品管理,較為系統地掌握崗位工作知識,有效增強協作意識、就業意識和社會適應能力。
3.6頂崗實習模式
頂崗實習,即學生前兩年在校完成教學計劃規定的全部課程后,采用學校推薦與學生自薦的形式,到用人單位進行為期一年的頂崗實習。學校和用人單位共同參與管理,合作教育培養,使學生成為用人單位所需要的合格職業人。
4 理實一體化教學平臺的應用實例
中圖分類號:O652 文章編號:1009-2374(2015)09-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0785
1 MATLAB軟件
MATLAB軟件最早由美國的Mathworks公司提出,其主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境。它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中,為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案,并在很大程度上擺脫了傳統非交互式程序設計語言的編輯模式,代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。近年來MATLAB軟件逐漸被用于化學工程與工藝實驗的數據處理中,極大地提高了數據處理的效率。
2 化學工程與工藝實驗數據處理
化學工程與工藝實驗不同于普通的化學實驗只重視一個原理的求證,它的目的是為了解決工業中的化工問題,其特點主要有實驗時間長、實驗規模大和實驗數據處理繁雜等。在整個化學工程與工藝實驗里數據處理是必不可少的階段,也是印證化學實驗成果是否行之有效的必要手段,但是由于實驗數據過于龐大,實驗當中相關的參數關系大多是非線性的,單單依靠傳統的手工計算不僅速度慢,還容易出現計算失誤的情況,根本無法滿足實際的需求,因此,將MATLAB軟件融入實驗數據的處理中刻不容緩,它能有效地將繁瑣的計算步驟化解成簡單的計算,提高工作效率,讓實驗數據的準確性達到最高值,避免誤差的產生。以下通過研究兩個化學工程與工藝實驗,分析MATLAB軟件在處理實驗數據時與傳統的手工計算有什么優勢和便利。
3 化學工程與工藝實驗數據處理設計
3.1 數據處理的程序框架
因為每一個化學工程與工藝實驗的目的都不相同,因此其處理的步驟以及涉及的化學公式也不盡相同,不可能以一個程序來概括,但是經過大量的實驗研究和總結,發現不同的化工實驗中都會有其相似之處,它們都可以由圖1來概述:
圖1
3.2 數據處理的程序編制
3.2.1 數據輸入?;瘜W工程與工藝實驗的數據輸入主要依靠提示的函數input實現,比如以溫度為例子,則其輸入函數為:t=input(‘請輸入實驗的溫度(攝氏度):’),其中輸入函數大多是以矩陣的輸入形式為主。
3.2.2 處理和作圖。化學工程與工藝實驗中得到的數據時常會存在離散的情況,必須經由多種擬合的方法將它們結合成一條或多條連合的曲線,而其中最常用的擬合方式是最小二乘法,因此本實驗設計中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。
設實驗的離散數據(x1,y1)通過最小二乘法將其擬合成因變量y,自變量x,輸入的函數關系為y=f(x),函數關系的主要思路是讓離散數據中的x1的殘差平方以及Σ(f(x1)-y1)2達到最小值。因為在得出化工實驗數據中多少會因為外界的因素存在著一些誤差,因此最小二乘法可以無需使輸入函數y=f(x)必須經過全部的離散數據(x1,y1),但是殘差平方和必須達到最小值。根據最小二乘法的擬合方法可知,最小二乘法可以滿足化工實驗數據處理中的擬合應用需求。
在化學工程與工藝實驗中會涉及到流體的流動阻力研究,研究主要是通過測試流體的流動阻力,在經過特定的計算之后得出摩擦系數(λ)和雷諾準數(Re)的離散數據,再同理,經過最小二乘法擬合出連續的曲線,并根據其畫出相對應的圖形。因為摩擦系數(λ)和雷諾準數(Re)屬于成雙對數函數,則:
λ=aReb+c (1)
當a,b,c是常數時,則可以設c=0:
λ=aReb (2)
因為λ與Re屬于成雙對數函數,則:
Logλ=blogRe+loga (3)
得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數polyfit()進行線性的擬合,以作為化工數據處理的程序
原理。
3.2.3 建立數據庫。因為經過上述的設計,化學工程與工藝實驗數據處理只能得知在特定的溫度下(比如10℃、20℃以及30℃等)實驗的物性數據,但
是在實際的生產中,工業生產所涉及的溫度多變,不單單只停留在設計好的溫度當中,因此,這就需要我們在數據中選擇最相近的數據,假設它們屬于線性的關系,再利用內插或者外推的方式計算出實驗的物性數據常數。在本文的化工實驗中,編寫的程序已經將實驗溫度和密度以及實驗的溫度與黏度進行多次的實驗擬合,建立出了一個相對完整的數據庫,在工作中只需將溫度輸入進系統,則程序可以自動跳出在特定溫度下的物性數據,提高數據處理效率。
3.3 程序的運行
在編制完成化學工程與工藝實驗的數據處理程序,且建立數據庫之后,便應該輸入數據以驗證程序是否能有效地處理實驗數據。在化學工程與工藝實驗的數據處理中,MATLAB軟件的應用是十分重要的,經過實驗可知,在化工實驗當中會出現大量的離散數據,必須經過擬合的方式進行處理,其處理過程中不僅工作量大,而且十分繁瑣,一旦出現差錯則必須重新重來,浪費大量的人力物力資源,而且在處理好實驗數據之后,在查看實驗當中還要將化工實驗數據重新計算一次,看結果是否與原先的計算結果相同,工作量十分重,但是如果運用MATLAB軟件則大大降低了數據處理難度,只要在MATLAB軟件中輸入相應的化工實驗數據,就可以得到結果,節省了時間,提高了工作效率。
4 結語
在實際的應用中,化學工程與工藝實驗所要處理的數據十分龐大,而且涉及的計算公式也十分多,甚至很多時候為了將數據的計算公式導出來還要建立復雜的模型,一旦有一個步驟出現差錯則會直接影響到實驗的成果,如果使用傳統的手工計算方式,為了避免差錯則必須對每一個數據處理環節進行反復計算,降低了工作效率,因此MATLAB軟件的應用對于化學工程與工藝實驗的數據處理十分重要,它不僅將復雜的計算變得簡單,也讓事后的實驗驗證效率得到提高,促進了化工實驗的
發展。
參考文獻
[1] 趙新強,謝英慧,曹吉林,李國玲.化學工程與工藝教學實踐[J].河北工業大學成人教育學院學報,2014,6(1).
近年來,中職院校都在積極進行課程開發的探索改革,基于工作過程的課程開發方法已逐步被接受。同時,基于工作過程的課程設計方案的實施需要結合具體的內外條件,如實訓場地配置、師資條件等,因此在實施過程中,需結合校情進行課程開發,探索出適合本校的基于工作過程的課程設計方法。近幾年來,筆者學校對電工專業的課程進行了基于工作過程的課程開發與實施,以電工與電子技術及應用課程基于工作過程的教學設計方案為例,試圖探索基于工作過程的教學實施在中職院校課程開發中的可操作性。
一、基于工作過程的課程開發思路
基于工作過程的課程體系內涵為“學習的內容是工作(過程),通過工作(過程)實現學習”。這里的“工作”是通過具體的工作任務體現的工作對象、內容及要求;“學習”的課程內容是該專業典型崗位對應的重要“典型工作任務”的綜合性職業能力要求。主要設計思路如下。
1.提煉典型工作任務
在大量調研的基礎上,企業實踐專家及專業學科專家共同提煉專業的核心崗位及對應的典型工作任務。
2.確定學習課程領域
整合典型工作任務中的職業能力要求,將職業能力目標轉換成學習課程領域。
3.構建課程體系,開發專業課程
開發并編制課程標準、教學指導書、工作手冊及教材。
4.課程實施及驗證
按照工作和教學規律進行相應的課程實施,并針對實施效果進行評價,進一步完善課程體系。
二、課程教學設計
電工與電子技術及應用是電工(電氣)類專業的核心專業課程。傳統的教學方法是在教室講授知識點,再到實訓室做實操訓練,因電類理論知識點抽象,學習效果較差。筆者學校電工專業一體化教學改革將專業課程轉變到實訓室來講授,老師講完知識點,學生即操作,學習效果有了改善。但試行后發現,仍有部分學生實操技能掌握不好。通過深入研究,采用“基于工作過程”的項目化教學模式,學生的積極性及教學效率有了顯著提高。
1.整合教學內容
在課程開發改革過程中,關鍵環節是調整教學內容。順序化的傳統教學內容便于開展系統性的課程式教學,但對于開展基于工作過程的一體化教學并無優勢。針對這一情況,對電工與電子技術及應用課程內容進行優化,重組為:安全用電、認識電路、照明電路、電動機及其控制線路、穩壓電源、放大電路和數字電子技術。
2.學習任務的設計
(1)任務編寫。編寫的任務要經過精心設計,要包含具體的內容、明確的目標和完備的知識鏈接;同時,應根據學生的具體情況設計任務的難度,做到層層遞進,培養學生對新知識的濃厚興趣。
(2)工作頁編寫。工作頁是源于典型工作任務的學習任務,通過系統化的引導問題,指導學生在完整的行動中進行理實一體化學習,在培養專業能力的同時學習工作過程知識,提升關鍵能力及綜合素質。
3.教學方法的應用
授課中應采用教師引導下的合作學習模式,交叉使用多媒體演示法、實物投影法、閱讀法、討論法、講授法、動手實踐等多種教學方法。
4.教W設計
為突出職業教育“實踐性”特點,本著“以學生為主體,以工作過程為導向,以能力培養為本位”的原則,基于工作過程的項目化教學過程設計包含七個環節:教學組織(工作準備);情境設計(做什么?);方案制定(怎么做?);方案驗證(試一試,效果怎么樣?);效果評價(方案能否再完善?完成如何?);拓展學習(能力再提高);結束總結(工位整理)。
以安裝白熾燈照明電路為例,建議5學時。
(1)教學準備。包括:元器件準備、儀器儀表檢查;學生分組;復習回顧,復習相關電路圖及控制電路。
(2)情境設計,任務驅動。首先,情境創設。播放一段家居照明的視頻,要求仔細觀察其運行控制情況。提出任務:家用電器接在哪里?如何設計帶有插座的“一開關控制一盞燈電路”的電路原理圖?其次,任務分析。利用課件,講解家居照明電路的控制原理、電路圖設計的規范、電路安裝步驟。
(3)制定方案,實施方案。首先,制定方案。小組討論學習,以工作頁為指導方向,初步制訂實施方案。其次,方案檢查修改。各組確定方案后,交由教師檢查,根據反饋的建議及意見,修改完善方案。
(4)方案實施驗證。首先,電路的安裝。依據實施方案,結合實際安裝工藝及步驟,進行照明電路的安裝。其次,檢測電路,通電試驗。如電路不能實現任務所提出的功能,小組組織討論,修改方案,再次實施,同時完成工作頁的填寫。再次,教師巡回指導,指導學生掌握照明電路安裝及故障的排除方法,提高專業能力。
(5)任務完成,效果評價。包括以下方面:教師對各組的電路通電試驗,并給予評價;各組展示本組的最佳方案,其他組提出點評意見;由師生共同評出本次任務實施較好的幾個小組,給予表揚鼓勵;教師提出優化方案供學生參考,指出小組方案及實施過程中存在的主要問題,引導學生注意照明電路典型控制方法及安裝工藝規范,同時引申出多控制電路的家居照明電路設計;各組對方案進行再完善,填寫考核評價表。
(6)拓展學習及作業布置。包括:其他家居照明控制電路的設計思路及方法;照明電路安裝的行業規范及要求;作業布置,布置任務4“安裝熒光燈照明電路”的相關準備工作。
(7)結束總結。組織學生整理工位、清掃教學場地。
5。實施效果分析
前言:
簡要的說,物質發生化學變化的反應過程為化學過程,而化學工程則是研究化學工業和其他過程工業生產中有關化學過程以及物理過程的一般原理、規律。這些工業不僅僅包括了傳統化工制造,同時也包括了現代化工制造,像向生物工程、生物制藥以及以及相關的納米技術等?;瘜W工藝是以化學方法以化學方法、改變物質組成與組織結構合成新物質為主的一種生產過程與技術。而化學工程與工藝就是一種優化產品加工、生產的過程。在化學工程領域之內與之相關聯的行業特別多,同時也與許多現代高新科技領域具有一定程度上的相互影響作用,在很大程度上推動著我國科技的發展、進步,增強了我國的綜合國力。
1.化學工程與工藝對環境保護的意義
現階段,“綠色”這一詞匯已經逐漸被人們所熟悉,而環保也逐漸成為了人們普遍所追求的一種生活方式以及生活態度。實現環保節能這一生活方式、生活理念重要途徑之一便是對化學工程與工藝的研究?;瘜W工程與工藝相對程度上而言是一門比較具有顯著工業特色的學科,其所研究的范圍相對程度上也比較廣,同時應用范圍也特別寬。對于化學工程與工藝的研究,一方面需要降低污染、節約資源,另一方面需要實現人類利益的最大化。據調查數據顯示,很多國內外的企業都在進行一些與綠色環保方面的相關研究。
2.相關新興化學工程與工藝的技術研究
2.1綠色化學工程
綠色工程即無污染、無化學、無害物質。綠色化學就是研究、利用原理在一定程度上在化學產品的設計、開發以及加工生產過程中盡量減少、消除會對人類健康以及環境的影響的一門科學。因此,在一定程度上盡可能的運用化學工程與工藝去減少一些有害的原料、催化劑的產生與使用,盡可能的從根本上阻隔污染源的產生。綠色化學的主要作用就是從源頭上對污染物進行有效的減少或者消除,同時可以利用綠色化學生產出來一些對環境的保護有利的材料,然后經過回收廢物進行循環利用,在最大限度上保證化學工程與工藝的“綠色化”。
2.2化學工程與工藝的分離過程
在現代社會,蒸餾法是最主要也是用的最多的一種分離工程方法。相對而言,我國在蒸餾分離工程方法方面的研究已經有了相對程度上相比較豐富的理論依據以及實踐經驗,但是在很多方面依舊需要進行完善?,F階段,有許多國家的科學家認為膜分離技術(就是吸附分離——運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等)是現在最具有發展潛力的一項分離工程技術。它具有節能、高效以及易于清理等特點,但是同時它也具有一些問題需要去防治、改善。
2.3超臨界流體(SupercriticalFluid,SCF)
超臨界流體是一種溫度還有壓力,都在臨界點之上的無氣體液體的相界面。最近幾年,超臨界水氧化法(SCWO)在環境治療以及保護方面的應用、研究在相對程度上較多,而在化學工程與工藝方面相對研究比較少,依舊處于研究實驗期。
2.4提高反應選擇
化工生產過程的重要組成之一是化學反應,原料由反應得到產物,因此,便可以選擇相對程度上更為合理的反應途徑去實現提高生產效率以及產品質量的效果。影響化學反應的因素有很多,像反應溫度、反應條件以及反應時間等。比如在氧化反應過程中往往會產生大量的熱,因此原料就會因為受熱而發生質變,進而導致產品的質量降低。
3.總結
現階段,世界不僅面臨著資源的短缺的問題,同時也面臨著能源短缺的問題,全球國家都認為社會經濟的發展需要建立在綠色環保的基礎上,提出了資源的節約以及保護環境的要求。因此,這在一定程度上就要求在化學工程和工藝的配合上要緊密,發展上應該實現協同性發展。就這一方面,我國實現了可持續發展理念和化學工程工藝的融合,這樣,將化學工程和工藝技術相關的聯系在一起,重視其發展的綠色化,推動了傳統的化學工藝和工程的發展,降低了其發展給環境帶來的壓力,實現了資源的節約,環境污染的降低,綜上所述,開發新的能源對我國未來化學工程與工藝的發展是極為重要的一條道路,同時也是增強我國綜合國力的一條道路。
參考文獻
[1]杜春.化學工程與工藝專業認識實習的探索與實踐[J].石油化工應用,2008(27):136
引言:對于化工來說,其是促進社會和物質文明發展的關鍵,并且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時,環境污染問題也日益嚴重,這樣就需要采取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理,不僅大大提升了生產的利用效率,還很好的解決了存在的污染問題,因此,其對化工節能就有很大的促進意義。
1.綠色化學工程與工藝概述
1.1 綠色化學工程與工藝的重要性
目前很多我們生活中需要用到的物品都有賴化工生產流程,傳統的化學工程與工藝中往往對于綠色化學不重視,生產過程中只是注重結果,短期內或許能收獲相應的產品及利益,但從長遠來看,很多化工生產工藝流程在生產過程中對環境造成很多污染,有的污染對環境的破壞是不可逆的,后果可想而知。隨著人們環保意識的加強,近年來綠色化學工程與工藝越來越被人們提倡,這樣的方式采用一種更科學更自然的方式實現化工生產,仍然能通過有效途徑得到最后的目標產品,但大大降低了生產工藝對于環境的污染與破壞,同時很好的促進了化學工藝的節能,也實現了可持續發展的要義。
1.2 綠色化學工程與工藝的基本原則
綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體,主要涵蓋下列幾方面。(1)在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。(2)產品進行設計時,盡量做到原料利用率最大化。(3)產品進行分析時,在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。(4)對于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產品。(5)減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。(6)除了考慮經濟和技術的因素,生產原料盡量選擇可回收的加工原料。(7)盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。
2.化工企業節能減排的措施
通常情況下,大型化工企業在生產過程中往往會消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料,最終排放出大量的“三廢”,也只有通過不斷循環市場經濟,才能夠促進化工企業在國內市場的發展,并取得一定的市場優勢。而目前化工企業應該在節能環保的基礎上促進經濟發展,其方法主要有以下幾點:(1)加大化工污染這方面的技術、資金投入力度,對污染問題進行全面的控制。(2)針對化工生產項目使用先進的節能減排生產工藝,控制好化工原料,進而從源頭上對污染問題進行防控。(3)創建綠色的化工生產鏈條,實現節能減排技術集中化處理。(4)全面提高企業職工的綠色減排意識,從自身出發做好環境保護工作。
3.綠色化學工程與工藝的合理開發
3.1 綠色化學原料的合理運用
在化工生產工藝及具體流程中,化學生產原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統化學工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗,同時還導致污染物的排放量大大增加,加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中,可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中,可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中,這些原料僅會產生一定量的氫氣,而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。
3.2 提高化學反應的選擇性
在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
3.3 使用無毒無害催化原料
從目前的現狀來看,伴隨著化工行業的不斷發展,合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵,而在進行化學反應的時候,催化劑的使用是非常關鍵的,既可以對反應速度進行加快,也可以對反應時間進行縮短,那么在進行化工生產中,要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展,就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視,并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多,從而就促使在進行化學反應的時候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率,對能源消耗含量進行降低,也能夠很大程度減少環境的污染。
4.綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
加強對綠色化學工程與工藝的研究是化學工程的一次全新探索與實踐創新,綠色化學工程工藝研究能夠將廢棄物的科滋控制在合理的范圍之內,實現化學工程的規劃化發展,與此同時也可以改善人民群眾生活環境,對構建環境友好型社會具有重要的現實意義。
4.1 清潔生產技術的合理應用
清潔生產技術的合理應用具有超高的價值,對化學原料進行無公害化的處理,以期最終達到合格生產的目的。清潔生產技術的使用可促使原料等到有效的利用,提升原料的使用效率,清潔生產技術最為常見技術例如脫硫技術等,化學生產加工不可避免將會產生一定廢氣,為了進一步降低廢氣對于空氣質量的污染,就需要進行脫硫處理。此外,除了清潔生產技術的研發外,當前自然發電技術也被賦予了更多的重視,在環境污染日趨惡劣下,自然發電技術受到的關注,利用風能等自然資源發電,可在生物工程中降低污染,并提高環境質量,以期實現資源有效利用。
4.2 生物技術的有機結合
在可持m發展理念推進下,生物技術也不斷得以升級,生物技術也可理解成為生物工程,其中包括生物化工以及仿生學兩部分。生物技術利用生物科技進行生產與加工,如常見的生物酶技術,生物酶是一種具有催化作用的有機物,該種有機物可具有超高應用價值,加之其污染系數較小,故此被廣泛的應用到各領域之中。例如紡織領域,通過氧化還原酶的作用促使衣物處于仿舊狀態等。生物技術的使用符合綠色化學工程工藝的要求,因此將生物技術與綠色化學工程工藝相互結合,可進一步的深人落實化學工程節能理念,并改變傳統化學生產工藝模式,共同打造綠色環保社會。
4.3 環境友好型產品的加工生產
綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中,人們的購買的產品均為綠色產品,不僅有效保證了人們身體健康,同時也可促進社會健康、和諧發展。因此,在化工生產過程中,如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮,可有效降低生態環境的染污,促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展,對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。
結語
通過上文對綠色化學工程和工藝技術進行系統分析可知,綠色化學工程對促進化學工業節能發展起到了重要助推作用,是實現化學工業節能減排發展目標的重要手段?,F階段,開發和應用綠色化學工藝,已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術,是建設環境友好型社會,實現可持續發展的關鍵。
參考文獻
[1]于賀.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].科技與企業,2013,05:132.
0引言
我國近年對于環境保護和能源保護的意識逐漸增強,在某種程度上來說,節能環保可以更好地保護環境,同時也能夠對有效的資源進行合理利用,使其最大限度地發揮出作用,并且也能夠緩解人與自然之間的矛盾。這對于保證人類的生存,保護地球具有重要意義,同時這也是可持續發展的要求和重要體現。綠色化學工程主要在化學工程的基礎上將綠色節能環保理念合理的進行融合,其最終目標是可以達到生產無公害的效果。雖然從某種意義上來說,這屬于一種理想化的設想,但是這也更加符合化學工程自身發展和實踐工作的目標。
1化學工程節能中綠色化學工程工藝開發的分析
1.1綠色化學工程工藝開發的意義
分析傳統的化學工藝,傳統的化學工程所使用的工藝在對有毒污染物進行處理的時候,往往都存在著非常明顯的滯后性,這在一定程度上為有毒污染物提供了必要的時間準備。很多化學工藝都是當污染物產生之后才著手進行有針對性的處理,這在某種程度上加重了其污染物處理的成本,同時也達不到具體治理的效果。舉例來說,傳統工藝當中的煙氣除塵,雖然在某種意義上進行了相關的氣體凈化,但是其污染物卻能夠直接地轉化為廢水或廢渣,這樣就需要再繼續進行一道工序來作清潔處理,無疑增加了相應的成本。而將綠色化學工藝引入其中,能夠直接在生產過程中或排放的過程中將清潔工作完成,這樣可以通過相關的化學反應達到預防的效果,進而可以有效地對污染情況進行控制。從另一方面來說,化學工程的基礎資源便是化學原料,化學原料對于化學生產過程中的相關工藝選擇具有重要決定作用,而綠色化學工藝能夠從源頭上對原料生產而造成的各種化學污染進行根治,通過化學工程與綠色化學工藝的結合,可以更加高效地對各類自然資源進行利用,從某種程度上能夠實現深度開發和清潔無污染的效果。
1.2綠色化學工程工藝開發的重要性
在化學反應當中,為了促進綠色工藝的合理利用,需要應用選擇性較高的試劑進行相關的工作。比如石油化工,在其生產的過程中,烴類選擇氫化反應的比較多,這是一種比較典型的強放熱反應,其最典型的調整為生成物性質活躍,而且可能會出現進一步的氧化反應。所以催化過程中這類反應并非是最佳的選擇,而且其生成物不穩定,更加不利于相關產物的提取工作。因此,對這種情況進行改善,必須選擇具有較高選擇性的試劑來進行催化。這樣就能夠更好地降低成本,同時可以達到節約資源的效果,在某種程度上還能夠有效地確保生成物的純度。在綠色化學工程當中,通過這方面的實踐可以為具體的生產工作提供重要的基礎技術支持,并且在未來的時間內,隨著越來越多的化學反應被逐漸的應用到研究課題之中,綠色化學工程也將會成為更加熱門的課題。雖然當前在化學工藝領域中,對于無毒、無公害的高效催化劑的研究工作其主流方向存在差異,但是這些工作對于推動全局、對于綠色化學的深入研究具有重要的意義,而這也是確保建立環境友好型和資源節約型社會的一個重要體現。
2化學工程節能中綠色化學工程工藝的促進作用
2.1綠色化學工程工藝的應用
當今社會,綠色化學工藝對于實現節能減排具有重要的意義,而對于綠色化學工藝的重視和開發也能夠顯示出全社會、全國乃至全世界對于綠色生活和節能環保的重視。分析化工歷史,在一百多年的時間里,人們對于自然的危害正在不斷地加劇和蔓延,特別是我國這樣的工業大國,此時正面臨著19世紀英國那樣的生活,甚至這種危害程度比那時還要嚴重,被扣上了“三廢”問題頭銜。在這種背景下,資源枯竭、環境污染、生態失衡、水土流失、人口壓力巨大等問題逐一地擺在了人們的面前,使人們逐漸地認識到了節能環保的重要性,而化學工程則是造成環境污染和資源浪費的一個重要的產業之一,同時其又是保障和促進人類發展必不可少的一個產業。因此,在化學工程節能中利用綠色化學工程將是一個重要的選擇。
2.2綠色化學工程工藝的促進作用
從當前環境來分析,節能環保工作的實現途徑有如下幾點:①開發新技術;②源頭上控制污染;③打造可循環的綠色生態產業鏈;④發展循環經濟。從綠色化學工程和化學工藝的發展來說,其工藝的實現能夠為節能減排的實現提供重要的保障,而且能夠被廣泛地應用到諸多的領域當中。從當前的角度來說,其主要體現在三個方面:其一是清潔生產技術;其二是利用生物技術;其三是創造環境友好型產品。清潔生產技術也就是無毒、無公害的技術,這是一種綠色的技術,從目前正在發展的情況來看,脫磷脫硫技術就屬于此。在城市化建設過程中對于相關城市垃圾的處理等必須遵循無公害原則,比如可以循環利用和可回收利用相關垃圾,通過對生物垃圾的回收利用能夠制作沼氣。從某種意義上來說,清潔生產技術所涵蓋的范圍比較廣,其這不僅涉及到了生物工程技術等范圍,同時也涉及到了輻射加工技術和綠色脆化技術,其對于超臨界瘤體技術也具有較好的表現。因此在不同的環境中和領域內,這都將是一場新的環保節能革命。利用生物技術就是對細胞工程和基因工程等進行合理高效的應用,當前生物技術的應用主要涉及到生物化工領域和生物仿生領域兩個主流。生物酶是一種非常高效可行的催化劑,因此這種物質被廣泛地應用到了醫藥生產的各個方面。在綠色化工產業當中對于生物技術的應用能夠有效地促進可再生能源的合成,比如有機化合物原料的使用是從動植物范疇發展到了石油與煤炭的范疇之中,而今天在各行各業都開始廣泛地使用有機合成的原料進行相關的生產和生活。綠色化工產業當中,所有涉及到的催化劑大多都是酶類,分別是工業酶或自然界中的酶,和其他的化學催化劑比較,酶類催化劑的特點更加突出,其反應條件比較溫和、生成物比較優良、污染物比較少,因此也更加適應當前的環境發展需要。環境友好型產品對于綠色化工工藝也具有促進作用,在現實生活當中涉及到很多應用實例。在空調制冷過程中一般都會涉及到氟利昂的使用,而氟利昂則會對臭氧層造成一定的影響,同時影響紫外線,容易造成全球氣候變暖等情況出現,因此需要積極地尋找可以代替氟利昂的產品,這可以有效地推動節能環保的政策;無磷洗衣粉的使用,在某種程度上減少了其對于河流的污染,也降低了其對于人類身體的傷害,這些都是綠色化學工藝在現實生活中的體現,說明環境友好型產品既是綠色化學的保障,也能夠促進綠色化學工藝的進步。
3結語
筆者主要就化學工程節能中綠色化學工程工藝的開發和促進作用作了簡要的分析。綠色化工是建設資源節約型和環境友好型社會的必然選擇,其對于生產和生活具有深遠的意義,同時也有助于人類的可持續發展,因此需要予以充分的重視。
參考文獻:
隨著我國的改革開放和現代化建設的不斷深入,各大化工型企業建設也越來越多,各種化工原料的使用直接危害著人類健康,破壞著生態環境,而綠色化學工程與工藝的研究正是為了減少這些污染和損傷,并通過一種化學的方法使之得到改善和提高,達到促進化學工業節能目標的實現和發展。
1對綠色化學工程與工藝的開發與分析
綠色化學一直是我們的一個設想和夢想,它是要求化工企業在進行化學生產當中,不再使用那些對自然環境和人類有害的物質,不再產生“三廢”的困擾,達到綠色生產的目的。從當前的現狀來看,傳統的化學工程與工藝不能從根本上解決和治理這些化學排放物,而且成本高,消耗大。而綠色化學工程與工藝則是通過對化學技術及方式的改變來達到促進化學工業節能目標,實現空氣質量及社會環境的徹底治理。
1.1化學原料無毒性
原料是一切污染的源頭,只有從源頭上進行控制和改變,才能使化學污染現象從根本上得以根除,所以綠色化學工程與工藝要實現的第一個目標就是要禁止使用有毒害性的原料,把這些污染性強的原料換作一種可再生資源來代替,不僅節能環保,還可以為我國資源的節約創造條件。
1.2化學反應的選擇性
大家都知道,化學反應中會產生出另外一些物質,比如說烴類選擇性氧化不僅產生大量的熱量,而且終產物也不穩定,可以說這種反應的選擇性是最低的,而且從化學知識中我們還知道,一些產品還具有異構體的形式,要想得到更多的終產物,那么就要對其使用選擇性較高的試劑,這樣可以有效的降低成本,節省資源,減少污染。
1.3催化劑的高效無害性
在進行化學反應時常常會使用到另一種物質來作為反應中的催化劑,不僅可以提高其反應速度,還可以為企業創造更大的利潤,便催化劑的使用也是一個重要的污染源,所以綠色化學工程與工藝中對催化劑的研究也在不斷的深入,旨在開發一種既能夠提高化學反應效率,更保護自然環境的催化劑。比如說分子篩催化劑、烷基化固相催化劑等等。
2綠色化學工程與工藝在化學工業節能工作中的應用及作用
2.1綠色化工技術的應用
綠色化工技術是一種沒有污染性、沒有毒害性、沒有廢物產生的技術,也可以叫做清潔生產技術,這種技術在我國的綠化化學工程研究中已經有了突破,比如說我們所常見的對城市垃圾的處理、農村用生活垃圾所建造的沼氣池、風能、太陽能技術的使用等等。從清潔生產技術的范圍上來看,有以下幾種:生物工程技術、綠色催化技術、輻射加工技術、超臨界流體技術等等,這些技術與傳統的化學工程與工藝相比具有很明顯的優點,對人類健康及環境保護都能起到很大的作用。
2.2生物技術的應用
生物技術也是從生物學的角度進行研究和開發的,它只要包括一些微生物、酶以及基因、細胞等方面的技術研究。從它在化學工業領域中的具體應用來看,主要有化學仿生學和生物化工。因為我們所提倡的綠化化學工程與工藝中的催化劑需要運用大自然中的一些無毒無害物質,比如說工業酶,它與其它化學催化劑相比,具有無污染、反應不強烈、終結物性能穩定、沒有不良影響等等優點,所以在化學領域中的應用也得到了人們的認可和肯定。
2.3有利于環境保護的產品開發
在近年來我國的化學工程與工藝研究中,許多環境友好型的產品已經頻頻開發,不僅節能環保,而且具有良好的發展前景。比如說為了保護大氣的臭氧層不被破壞而開發研究另一種產品來代替氟利昂;隨著汽車用戶的增多,控制汽油給大氣帶來的污染,而進行研究的無污染燃料二甲醚就是一個很好的例子,其它的諸如太陽能的使用及推廣,無磷洗衣粉的上市等,都是綠色化學工程與工藝對化學工業節能的一種促進和提高,更是人類的一種進步。
2.4綠色生態產業鏈的打造
為了使綠色化學工程與工藝走上可持續發展之路,可以在化學工業生產上采取一些相對應的措施,打造綠色生態產業鏈,發展循環型經濟帶,這樣可以進一步減少廢物的排放量,實現節能環保的目的。
3結語
社會的進步需要經濟發展來作為動力,但人類的健康則需要綠色環保來奠定基礎,為了實現人類文明的不斷升華,人民生活質量的不斷提高,必須對環境資源保護問題加以重視和關注,而只有把綠色化學工程與工藝切實有效的實施下去,才能從根本上解決環境污染問題,達到節能減排、綠色生產,實現人類真正意義上的綠色低碳生活理念,推動社會的可持續性發展。
參考文獻:
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[2]劉冠辰.淺析綠色化學工程與工藝對化學工業節能減排的促進作用[J].科技創新與應用,2015,(34):107-108.
近年來,隨著我國社會的不斷發展以及經濟水平的逐漸提高,在我國的化學工藝得到了新的發展機遇的同時,人們對于化學工業生產中化學原料的環保性和節能性也提出了更高的要求。本文所提到的綠色化學工程與工藝是能夠對我國化學工業生產節能產生促進作用的主要工藝手段,而綠色化學工程在實施的過程中也會涉及到多個環節,其中會對化學工業生產過程中需要運用到的原料以環保的方式進行處理,繼而從根本上使我國化學工業領域在生成過程中因化學材料而導致的環境污染問題得到解決。
1綠色化學工程與工藝
1.1綠色化學工程與工藝的概述
綠色化學工程與工藝指的就是在進行化學生產的過程中所應用到的工藝不涉及到能夠對環境產生污染的化學物質,并且在將其投入到使用當中的時候,其的工藝環節可以對普通的化學生產反應進行調節和治理[1]。由此可以看出,綠色化學工程與工藝在投入到化學生產的過程中具有兩種特性,其一是化學領域污染的加重推動了我國綠色化學工程的發展,綠色化學的發展拉近了人與自然的和諧發展;另一點便是綠色化學工程和工藝可以有效降低化工業在進行生產過程中的廢棄物處理以及對環境污染物的規制。
1.2綠色化學工程與工藝的應用
通過調查可以發現,我國傳統的化工業在生產過程中所產生的廢棄物以及生產工藝都會對我國的環境以及能源造成大量的污染和消耗,而且想要對其進行處理和加工有是十分不容易的一件事。而從整體上來看,化工生產之所以會對環境造成影響,其中的主要因素在于其在生產過程中對于化學原材料的選擇。綠色化學工程及工藝在投入到實際應用過程中所遵循的原理便是以及綠色生產、清潔生產為基本原則來進行,而該種生產方式對防治化學生產所帶來的環境污染和能源消耗問題都有著十分明顯的成效[2]。綠色化學工程和工藝在投入到化學工業生產的過程中基本采用的都是不具有危害性的化學原料作為其產品的生產主要原料,也就是說,綠色化學工程和工藝是在化學工業的生產之初便對環境污染問題進行了相應的預防。
2綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
當前,綠色化學工程和工藝在我國各類化學工業的生產過程中應用的都十分廣泛,并且對我國化學工業生產的節能減排起到了良好的促進作用,這些作用主要體現在以下兩個方面。首先,綠色化學工程及工藝中涉及到的生物技術對我國化學工業生產中所涉及到的廢棄物排放起到了一定的凈化作用。這里所提到的生物化工技術指的是在生物的體內存在一種具有高效催化功能的生物酶,這種生物酶又可以稱之為催化酶。這種從生物體內提取出的催化酶具有非常好的催化功能,將其應用于生物的催化過程中,其不但可以利用自身具有的超強的專一性來促進生物酶反應的總體效率,與此通知其還可以提升總體的反應質量[3]。與此同時,綠色化學工程及工藝還將這種生物技術引入到了化學工程的生產過程中,其通過將自然界中的可再生資源用生物技術轉化成化學原料的方式來進行最終的化學生產,這樣的做法不但使自然能源的消耗得到了減少,同時還使化學工業生產中的能源反應效率得到了相應的提高,繼而從根本上減少了化學工業生產中廢棄物以及污染物的排放數量。其次,綠色化學工程及工藝中還會涉及到清潔生產技術的應用,該項技術可以說是一個絕對的綠色生產技術,其可以對化學工業生產中所需要用到的化學原料進行綠色處理(無毒、無害、無廢棄),故其在能夠增加化學院材料使用效率的同時,還從根本上提高了化學工業生產的總體質量。與此同時,其還可以將化學生產中所排放出的污染物和廢棄物進行處理,使其變成有機物質或能夠供人們生活的沼氣資源,繼而使化學工業生產的綠色生產得以實現。
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綜上所述,本文通過研究可以發現,當前我國所提出并實施的綠色化學工程與工藝在投入到化學工業生產的過程中主要采用的是無毒無害的經過加工以后的化學物品。而且其中所涉及到的節能減排綠色生產工藝在投入到生產的過程中,使用的也都是以清潔生產為最終目的科學生產技術。故其不但能夠使化學工業生產在實際的生產過程中排出的污染物對于環境的破壞性得到大幅度減少,還可以使其生產出的產品與自然環境的生長形成互補,繼而保證了我國社會環境的可持續發展。
參考文獻:
[1]王艷麗,喬昱.闡述綠色化學工程與工藝對化學工業節能發展的作用[J].山東工業技術,2014,16(02):147-154.
對于化工來說,其是促進社會和物質文明發展的關鍵,并且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時,環境污染問題也日益嚴重,這樣就需要采取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理,不僅大大提升了生產的利用效率,還很好的解決了存在的污染問題,因此,其對化工節能就有很大的促進意義。
1綠色化學工程與工藝的開發
1.1采用綠色化學原料
在進行化工生產的過程中,原材料是一個重要的影響因素,針對傳統化工生產,使用的原材料絕大部分都是不可再生能源,這樣促使我國不可再生能源消耗大大提升,也造成污染物質的排放量有了很大增加,從而導致污染問題日益嚴重。而采用綠化化學原材料,例如:蘆葦、苞米桿等,可以促使它們轉化為酮、醇以及酸類等多種類型的化學產品,并且在進行轉化的整個過程中,原材料既會產生一定含量的氫氣,又不會生成有毒和有害的物質。因此,在化工生產中,綠色化學原材料得到了非常廣泛的應用。
1.2提高化學反應的選擇性
對于化學工程,物質反應是非常重要的一個部分,一切化學原材料的轉化都需要通過化學反應才能夠實現。同時在化學工業生產中要對反應形式進行合理的選擇,這樣就能確保生產效率和質量得到很大提升。但是影響化學反應的因素有很多,例如:反應原材料、環境以及時間等,其中最常見的反應形式是氧化反應,然而在氧化反應中會產生很多熱量,就促使所有化學原材料在熱能的催化作用下出現了質量的變形,進而就造成生產質量有了很大降低。此外,對于綠色化學工程來說,運用這種新型的反應形式(烴類氧化反應)既可以促使催化能力有很大提升,又能夠確保同分異構的反應時間有所增加。
1.3使用無毒無害催化原料
從目前的現狀來看,伴隨著化工行業的不斷發展,合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵,而在進行化學反應的時候,催化劑的使用是非常關鍵的,既可以對反應速度進行加快,也可以對反應時間進行縮短,那么在進行化工生產中,要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展,就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視,并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多,從而就促使在進行化學反應的時候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率,對能源消耗含量進行降低,也能夠很大程度減少環境的污染。
2綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
2.1清潔生產技術的應用
要想確保化工生產中達到節能的目的,應該將清潔生產作為主要的步驟。所謂清潔生產就是說,要盡可能少使用或者不使用有毒害的原材料,并且采用廢物量排放少或者是沒有廢物量排放的新工藝和設備,并且對通常采用的生產工藝進行改進;在生產過程中,還要盡可能減少各種危險,例如:高溫、高壓以及易爆等;還要采用簡單化和可靠化的生產工藝進行操作和控制。例如:在進行鉻酸酐生產的時候,對綠色化的改造;環氧丙烷的清潔生產以及二氯苯胺的清潔生產等,這些都對化工節能具有非常重要的促進作用和意義,與此同時還可以確保綠色化工的實現,從而就可以對生態環境進行很好的保護,也能促使人們的身體健康得到保障。
2.2與生物技術相結合的應用
對于化學工業,在生產的過程中,經常將這種技術與綠色化工工程與工藝相結合,就是使用生物煉制將可以再生的資源轉化成化學原材料,這樣就可以制作出人們需要的化學品。同時與普通的工業原材料相比較,這種技術生產出來的原材料具有很好的反應效果和催化效率,并且污染物質和廢棄物質也比較少,這樣就促使其具有沒有污染、高效率以及節能的特征。此外,生物技術是一種具有創新特征的技術,采用生產能源、材料與化學工業產品相結合的模式,例如:采用生物技術對全部作物進行煉制的時候,以大豆、玉米作為主要的原材料,并且進行發酵和基因組合的方法,在氧氣的作用下生產丙二醇。
2.3環境友好型的化學品的應用
在化工中,對綠色化工工程與工藝的應用,不僅能夠生產出環境友好型產品,同時還能促進社會和自然環境更加健康的發展。例如:采用三氟碘甲烷來對傳統制冷氟利昂進行替代,這是通過聯合國審批的新一代環境保護制冷劑。同時因為這種產品可以對臭氧層不造成嚴重的損害,這樣就可以大大減輕溫室效應,并且對環境的破壞力也比較小。
3結語
總之,在開展化工生產的過程中,要以綠色化學工程與工藝的開發作為主要的切入點,這樣才能促使化工行業得到健康穩定的發展,從而實現節能的目的。
參考文獻: