书读百遍,其义自见,以下是爱岗敬业的小编给家人们整编的14篇化工技术的相关文章,欢迎参考阅读,希望对大家有一些参考价值。
1绿色化工技术概述
在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓
2.1化学催化剂选取
分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。
2.2化学原料选取
对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。
2.3化学反应选择性深化
在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。
3化学工程工艺中的绿色化工技术应用
3.1清洁生产技术应用
应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。
3.2生物技术的应用
针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。
3.3环境友好型产品应用
考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。
4绿色化工技术展望
化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。
5结语
综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。
参考文献:
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关键词:化学工程技术;化学生产;应用;分析
在我国,科学技术一直是我们的一项重要的生产技术,随着科技的快速发展,在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术,其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量,同时也能够提升化学生产中的工作效率,因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注,并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域,使得化学工程技术能够发展的更好,进而不断的推进我国的经济发展和科技发展,使我们的生活条件更加优越。
1化学工程技术的技术概念阐述
现如今,化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品,例如药物、食品和日用品,还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术,不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术,利用化学设备,通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中,化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的,而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求,进而提高了化学产品的质量。除此之外,化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理,这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响,正符合我国当前对生产的要求。
2化学工程技术在化学生产中的应用
2.1超临界流体技术在化学生产中的应用
超临界流体技术主要的内容是,控制一定的温度和压力,使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点,它的粘度低与气体相似,它的密度很高与液体相似,这就导致它的扩散能力很强,介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中,通过控制温度与压力,得到超临界流体,利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今,我们将这种技术应用于更过多领域,比如,高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。
2.2传热技术在化学生产中的应用
化学工程之中的传热技术主要是分为两方面,一方面是微细尺度传热技术,另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热,是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容,从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用,并取得了不错的成绩,因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程,主要的重点是通过调试换热器设备,不断改进生产过程中的传热系数,使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程,就要增加冷热流体间的温差,这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数,从而来提高传热的效率,使得在化学生产的过程节能减耗。
2.3绿色化学反应技术在化学生产中的应用
通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的,因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染,这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法,结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是,化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料,和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害,同时也要保证绿色环保。例如,采用绿色无毒的原料方面,可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我们将可以其原料改换成生物原料,一样也可以制成尼龙,不仅保护了环境,而且也保护了人体收到伤害。除此之外,这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用,绿色食物是对人体很有益的,在其生产过程中一般禁止使用化学药剂,这样不仅减少了对人体的伤害,同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高,为了可以降低成本又能够有质量,我们可以将化学技术与生物技术相结合,开发基因技术,提高并促进农作物的产量和质量,生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。
3现今化学工程技术存在的问题
3.1化学工程技术需要进一步的提高
现如今,我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛,但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现,因为在获得滴状冷凝后,冷凝的液滴不能够被长久的保存,所以,我们应该在这问题上有进一步的研究,从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展,人们能够有更好的生活条件。
3.2化学工程技术的人才匮乏
在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题,只有用化学专业技术强的人才,才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题,化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强,主要是由于我国的教育体制问题,当代的大学生理论要点掌握很好,但实际操作方面却严重的匮乏,这就导致技术型人才的缺乏,从而影响了化学工程技术的进步。
4对化学工程技术的发展提出对策
4.1不断提升化学工程技术
随着我国的科技不断的发展,化学工程技术也会越来越进步,我们应该不断的更新技术,以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术,并抛弃不利的部分,从而实现化学工程技术有更好的发展。
4.2培养化学技术人才
人才的重要性是我们有目共睹的,化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展,我们重点培养化学技术人才,化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作,让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作,从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。
5结语
化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛,它不仅促进了社会经济的发展,更是提高了人们的生活水平,通过技术和人才的不断涌进,我国的化学工程技术会有更好的发展。
参考文献:
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[4]刘玉琴。浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].中国化工贸易,2014,(25):95~95.
关键词:煤化工技术;发展;新型煤化工技术;煤炭
引言
当今各国在世界性环境问题面前都开始倡导环保,发展新型煤化工业成为了一种必然的趋势。调整国家能源化工的结构成为了目前一个不得不采取的措施。只有这样才可以坚持可持续发展战略,才可以解决环境问题。
1煤化工与煤化工技术
煤化工是以煤作为主要原料,煤炭化学加工之后会转化成相应的气体、固体以及液体和其它相关的化学品,它可以生产出很多种化工产品。煤化工有很多的分类,比如一次和二次化学加工以及深度化学加工,再比如煤的焦、气、液化,种类非常之多,在不同的生产工艺情况下会产生出不同的产品。传统煤化工中包括了煤焦化、电石以及气化合成氨等,另外的煤炭液化以及气化制烯烃和煤气化制醇醚燃料等都属于现代的新型煤化工。煤化工技术包括了很多种,主要有:1)煤焦化,煤焦化是指将煤与空气隔绝,然后采用加热的方法令煤分解,这个过程就是煤焦化,在实践中也被称之为煤的干馏。煤焦化过程产生的产品一般都会包括焦炭或者煤焦油,还会包括焦炉气。煤焦化所产生的这些产品在实际生活中的应用非常广泛,比如在化工行业、医药行业、染料行业以及农药和炭素中都有应用。煤焦油存在部分产品的使用价值高于石油化工业产品的情况,如经常出现的吡啶喹啉类化合物就是其中一种,此外还有稠环化合物。2)煤气化,煤气化则是指煤借助高温和气化剂这两种条件发生的固体转为气体的一种热化过程。气化剂一般都包括了空气、二氧化碳以及水蒸气。这些气化剂能够与煤中间包含的碳发生非均相反应。煤在热分解的过程中会产生二氧化碳和水以及烃类产物。3)煤液化,煤液化指的是将煤当中包含的有机质转化成流质产物,这样做的目的是获得液态的碳氢化合物,然后利用这种碳氢化合物实现替代石油或者替代石油制品。这一技术则包括了两个重要的组成部分,一部分是直接液化技术,另外一部分则是间接液化部分。这种技术下产生的产品具有很大的市场潜力,而且在工艺和工程技术两个方面表现出了很明显的集中度,这是我国目前新型煤化工技术的一个重要的发展方向。
2新型煤化工技术
新型煤化工技术仍旧是以煤炭作为主要原料,主要的产品方向是那些有利于国家经济发展的以及市场上面急需的产品。主要是在技术方面取得了进步,工艺路线科学,对于环境不会产生特别危害,从整体上来讲就是一种具有特别价值的新型产业。新型煤化工技术的产生和发展必然是建立在传统煤化工技术的基础之上的。新型煤化工技术的优点有:1)主要产出清洁能源产品。新型煤化工技术有两个主要作用,一个是替代石油化工产品,另外一种则是生产洁净能源。比如在生活中常见柴油、汽油都可以被这种清洁能源所代替。2)煤炭与能源之间实现化工一体化。从新型煤化工技术的性质和价值来看,可以说其在未来将是我国主要的战略方向。这种煤化工技术依赖于煤炭资源而存在,然后在实践中与化工技术以及其它相关能源结合起来,使其最终形成一种一体化的新兴产业。3)新型煤化工技术还具有的高新技术以及优化集成特点。这种技术是建立在煤炭资源的煤种以及煤质基础之上制定其产品目标,在这一过程中需要针对不同的情况采用不同的煤化工技术。煤化工技术的工艺优化集成主要是从能源的梯级利用方面以及产品的结构方面进行,以此实现增加经济效益的目标。4)要建设一种大型企业以及产业基地,可以为新型煤化工技术的发展提供场地这一类物质条件。5)要合理利用煤炭资源。新型煤化工技术是符合当前世界对于环境保护的认知和要求的,所以它必定是以产出洁净并且高效的产品为目标的。6)新型煤化工技术追求最大化的经济效益。7)新型煤化工技术需要与环境之间达到一种协调状态,实现充分利用资源,并且要将产生的污染物进行集中处理,从根本上减少污染物的产生。8)新型煤化工技术会带动很多行业的发展,为人才优化配置提供了条件。
3新型煤化工技术的研发
新型煤化工技术的研发热点目前主要是集中于以下几个方面:1)以煤为原材料可以合成各种烃类化学产品。我国目前所有的技术可以将甲醇裂解提取烯烃,这种制取技术的烯烃转化率为百分之百。2)用煤炭作为主要原料,采用新型煤化工技术生产出甲醇,或者生产出其它的很多种化工产品。甲醇是一种极为重要的化工原料,为了获得醋酸以及其他的化工产品,采用羰基化的方式可以实现。3)新型煤化工技术还可以将煤作为一种主要原料制作成一种低碳烃类。这种烃类产品在国外的发展速度比较快,而且技术相对于我国来讲已经非常成熟。这种产品技术目前已经发展到了工业化设计的程度了。其中化工产品还包括了醋酸、甲酸以及草酸等等,一般都会经过Pd的催化形成。此外乙烷以及叔二胺的作用下,可以将CO以及甲醇进行加压使其产生羰基化反应,就可以得到甲酸甲酯。4)新型煤化工技术的一个最为明显的发展趋势就是煤炭气化多联产技术。这种技术的一个重要的特点就是可以通过把很多种的煤炭转化技术采用优化耦合的方式集成到一起。这样的一个方式最大好处就是可以以最低的物质资金投入和最短的时间投入,获得丰富的具有极高附加值的化工产品。这些化工产品在当今世界上的应用价值相当可观,不仅如此这种煤炭气化多联产技术还会生产出具有清洁特性的二次能源。这就是在化工行业中一直以来被追求的一种能源价值的梯级利用。5)煤的液化法,分为间接液化和直接液化。具体来讲就是将煤炭作为原材料,使其经过汽化,然后将由CO2+H2组成的气体做原材料,加入催化剂催化,最终形成液态烃类产品。直接液化则主要是利用高温条件,加入溶剂,使气态氢与煤炭发生反应,煤炭中的氢含量就会增加。可以使用硫化钨和硫化铜作为催化剂。
4结语
国家对于煤炭资源的有效利用非常重视,尤其是现在我国的环境问题越来越严重,国家针对煤化工技术的投入非常大。我国作为一个世界性的大国,优化煤化工技术,发展新型煤化工技术也符合我国的基本治国战略目标。加之我国的能源资源有限,从煤炭这一种资源上面努力获得一种可以减缓环境问题又能够发展我国经济的方法,是促进我国和谐社会建立目标实现的一个重要方法。未来我国的煤化工技术的发展方向和目标应该建立在传统煤化工技术基础之上,然后通过在相应的方方面面进行优化,逐渐实现一种具有先进技术、巨大规模、丰富工艺的新型煤化工企业或者是新型煤化工产业基地,为国家和世界的发展提供可靠的技术支持。
参考文献:
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[2]张玉卓.中国煤炭演化产业化示范工程进展与展望[J].中国煤炭,2016(1).
关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺
经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。
1关于绿色化工技术
绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点
2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。
3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点
3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。
4结束语
经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。
参考文献:
[1]井博勋。浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015(3).
化学工程技术支持着化工工业的前进与发展,化学工程技术从理论到实验,再到实践,最后投入生产成品,是必不可少的一个环节。然而,从实验室到工业生产,特别是大规模的生产,需要解决装置的放大问题,其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加,装置放大可以节省资金,减少不必要的消耗,节省劳动力。但是要考虑到,装置放大过程中,物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变,达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”,包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量,一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨,大规模的生产使其面临工程方面的问题,且在指标方面也有所降低,这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步,主要体现在新产品及工艺的不断创造,而这些都需要借助化工工业,除此之外,还需合理的经济和技术。就上述情况而言,凡是关于工业化的东西,一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中,化学工程无处不在。如:烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质,需要经过严格的处理,才能对外排放,以防污染生态环境。在实验室达到要求后,要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,要考虑的问题与实验室研究不同。又如,化工工业生产中,要求以十分纯净的产品为原料,对实验室操作来说,这比较容易达到。对大型生产装置的要求是,消耗低而且经济方面可行,这表明课题存在很大的不同之处。
2化学工程技术的研究对象及复杂性
化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。
3化工工业的现状及发展
目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8亿元,石油和化学工业企业13765个,资产总额13344.2亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。
4二者的发展探究
关键词:绿色化工技术;化学生产;应用分析
一、引言
随着社会经济的快速发展,化工行业也日益蓬勃壮大,生产规模和产量逐步扩大,污染物的排放对环境造成的污染越来越严重,同时极大的影响了人类的身体健康和生命安全,不利于化工产业的可持续性发展。绿色化工技术成为当前化工行业急需的新技术,应用化学原理,采取相应的措施最大限度地控制化工生产过程中污染物的排放,降低排放物中的有毒有害物质,有效的解决化学工业对空气、土壤、水源等环境造成的污染问题。
二、绿色化工技术的优势
1、科学利用化工原料
在绿色化工技术中科学利用化工原料是首要的优势,也是研发绿色化工技术的关键步骤。在化学生产过程中选用无毒无害的原材料,可以有效地降低化学生产过程中有毒有害物质的生成,极大的减少污染物的排放量,对解决环境污染问题具有重要的作用。随着科学技术的不断进步与发展,许多新型的无毒无害的原材料和添加剂、催化剂、溶剂等被研制和生产出来,例如天然的植物、生物等原材料代替有毒有害的化学原料,既保证了原材料的绿色环保无毒无害,还能够降低生产成本。
2、合理的使用催化剂
在传统的化学生产过程中大量的使用催化剂用来加快化学反应速度,提高生产效率,但过量的使用催化剂也会增加废弃物的排放,加大对环境的污染。在绿色化工技术开发过程中重点研究了无毒无害催化剂的使用,比如对烷基化固相催化剂的研发,这项技术能够使催化剂达到无毒无害绿色环保,用此代替传统的催化剂,可以降低化学反应中污染物的生成,同时还可以将排放的废弃物进行收集处理后再次利用,提高利用效率,促进化学生产的可持续发展。
3、强化化学反应的选择
在石油化学生产过程中通常使用的烃类选择性氧化,这个化学反应产生的物质非常容易产生氧化现象,严重破坏了化学反应生成物。为了避免这种现象的发生,使化学生产更加环保健康,产品质量能够得到有效的保证,就要采用绿色化工技术,强化化学反应的选择性,使化学反应的生成物能够得到有效的提取和净化,降低生产成本和能源消耗,减少废弃物的排放,实现化学生产的绿色环保。
三、在化学生产中广泛应用的绿色化工技术
1、清洁生产技术的应用
在绿色化工技术中采用绿色催化技术、辐射热加工技术等新型科学技术进行化学工业生产,实现无毒无害、无污染的现代化清洁生产技术。在垃圾处理过程中采用这项清洁化工技术可以有效的降低垃圾中有毒有害物质的生成和扩散,同时将垃圾再处理加工成可以利用的沼气,实现废弃物的循环再利用,既减少了垃圾对环境的污染,还可提高资源的利用率。同样在清洁煤气化的化工生产过程中清洁生产技术可以有效的降低污染物的生成,减少对大气的污染。在海水淡化生产过程中利用清洁生产技术生成的氢氧化镁,不仅生产成本低,而且不会产生污染环境的物质,有效的避免了二次污染,解决了我国淡水资源短缺的问题。目前清洁生产技术已经被广泛的应用到冶金工业、印染企业、风能和太阳能发电、煤气化和垃圾处理等化学生产领域中,取得了良好的效果。
2、生物化学技术的应用
随着化工产业的发展,化学原料的大量使用加剧了不可再生资源的消耗,同时严重的污染了环境,影响了人类身体健康。绿色化工技术中的生物化学技术涉及了基因、细胞和酶等先进的科学技术,利用植物、生物等体内的生物酶和生物催化剂,降低化学生产过程中污染物的生成和排放,这些原材料来源于动植物,来源广泛成本低。比如利用自然界中的生物酶代替丙烯腈制成丙烯酰胺不仅可以减少环境污染还可以降低能源消耗。在石油化工生产过程中就是采用了氯离子、葡萄糖、丙烯和过氧化氢等作为原料利用生物发酵法制成环氧丙烷和环氧乙烷,。化学反应的生成物是左旋果糖,不会产生氯化钙等废弃物,化学反应的生成物成本低,使用性能好有很高的生产和利用价值。
3、光催化技术的应用
化学物在光和催化剂的共同作用下进行的光化学反应与催化反应的有机结合,使化学反应速度得到极大的提高。在氧气、氧化锌、硫化锌、二氧化钛等常见的光催化剂中尤其是二氧化钛的效果是最显著的,被广泛的应用到化学生产过程中。将二氧化钛作为功能材料复合到塑料、皮革、纤维、涂料等材料中研制成无毒无害、无污染的二氧化钛光催化绿色复合材料,能够充分发挥降解有机污染物的抗菌作用达到除臭和净化的功效,在建筑材料、室内装饰材料、家俱以及家用产品的生产过程中被广泛的采用,为人们生活环境的净化和环保开辟了新的天地。
四、结语
综上所述,随着绿色化工技术的不断进步与发展,在化学生产过程中被广泛的应用,极大的减少有毒有害污染物的生成和排放,降低对大气、土壤、水源等环境的污染,减少不可再生资源的消耗,有效的推动化工产业的可持续化、绿色化健康发展,实现最大的经济效益、社会效益和环保效益,对社会进步和经济发展具在积极的促进作用。
作者: 单位:沈阳师范大学化学化工学院
参考文献:
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[2]任学洪。浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].科学中国人,2016年12月。
[关键词]石油化工 工艺研究技术
中图分类号:TD224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0084-01
石油化工,主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者,伴随着经济的发展,对石油化工产品的需求也越来越多,导致石油的开采量不断加大,石油这种不可再生资源,只能越来越少,我们必须合理的持久的利用这部分资源,那么我们就需要在石油化工工艺上下功夫,让我们把资源利用上减少个个环节的损失。近些年,环境保护意识的加强,使我们在环境保护上越来越重视,石油化工生产过程中对环境具有很大的污染,例如:空气污染、酸雨、地球变暖、臭氧层变薄等环境问题成为我们越来越不可忽视的问题,各个化工公司要想在激烈的市场竞争环境中立足,对加工工艺就必须不断的提高,来适应大环境的变化。因此可以说,石油化工工艺的开发与创新很可能是决定石油化工工业未来生存和发展的关键。
一、超声波氧化脱硫
在萃取阶段,超声波的介人促使萃取剂和部分氧化后的油两相有效混合,促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触,使砜有效脱出。此外,超声波可以产生局部的高温高压,这对反应是有利的。关于超声波脱硫这方面,研究得最多的是利用超声波对柴油进行脱硫。有关人员研究了一种生产超低硫柴油的超声-催化-氧化脱硫方法。方法包括了柴油中有机硫化物的氧化过程和相关氧化产物砜类的溶剂萃取过程。优选的氧化剂为浓度 30%的过氧化氢溶液,溴化四辛基铵和磷酸作催化剂,相转移剂为四辛基溴化铵(TOAB),柴油的脱硫率最好能达到99.4%。
二、石化行业专用叠螺式污泥脱水技术
针对石化行业含油污泥含油量较高、黏度大、颗粒细、难以脱水等特点,国内部分企业自主创新研发了石化行业专用叠螺式污泥脱水机,同时推出了以TECHASE 叠螺式污泥脱水机作为核心设备的石油化工行业含油污泥脱水处理系统解决方案。并具有如下特点:采用石化行业专用螺旋轴,适合石化行业黏性物料的推流特点;增强性驱动系统,满足含油泥渣较大的驱动力要求;动定环采用更高防腐性能材料,适应石化行业氯离子高的运行环境;设备整体达到EXIIBT4的防爆等级,满足石化行业严格的防爆要求;针对海上石油平台设计的集装箱式设备系统;采用含油污泥专用絮凝加药槽,克服石化污泥难絮凝,易沉降的特点;采用专有的絮凝剂技术降低含油污泥比阻;占地面积小,脱水效率高。TECHASE 叠螺式污泥脱水技术目前已在齐鲁石化、中海油海上平台含油污泥脱水、大庆油田、淄博齐翔腾达等石化行业重点企业得到了应用。
三、施焊引流装置在线带压堵漏技术
施焊引流装置在线带压堵漏技术是指承压设备一旦出现工艺介质泄漏,在不降低其温度、压力和泄漏流量的条件下,利用焊接技术实现在线堵漏的目的,由于泄漏介质的存在,必然影响焊接作业的进行,如果能够将泄漏介质通过特殊的装置引开,然后在没有泄漏介质影响或影响较小区域进行焊接作业,处理好后,切断泄漏通道,从而达到带压密封的目的,这就是焊接引流装置带压堵漏的工作原理。具体做法是按泄漏部位的外部形状设计制作一个引流装置,引流装置一般是由封闭板或封闭盒及闸阀组成,由于封闭板或封闭盒与泄漏部位的外表面能较好地贴合,因此在处理泄漏部位时,只要将引流装置帖合在泄漏部位上,事先把闸阀打开,泄漏介质就会沿着引流装置的引流通道及闸阀排掉,而在引流装置与泄漏部位的四周边处,则没有泄漏介质或只有很少量的介质外泄,此时就可以利用金属的可焊性将引流装置牢固地焊在泄漏部位上,引流装置焊好后,关闭闸阀就能达到重新密封的目的。施焊引流装置在线带压堵漏技术由于是在承压设备泄漏状态下进行的特殊焊接作业,泄漏位置千变万化,施焊人员必须与各种物化性能不同的泄漏介质接触,因此,与正常的焊接工艺相比,承压设备的带压引流难度更大,风险更高。
四、组合式生化工艺处理废水
1.涡凹气浮器
涡凹气浮是当今先进的气浮技术,采用剪切式的产气原理,提高气浮的质量,比传统的气浮法更简便经济。本工程涡凹气浮器型号:CAF-50,规格:5.33×1.80×1.83m,处理量50m3/h。
接触氧化池亦即推流式生物膜法,就是在池内装填一定数量或比例的组合生物填料,填料具有比表面积大,生物菌群容易附着。本工程采用二级接触氧化池,池体尺寸为 15m×12m×5.5m,砼结构。一级接触氧化池:15m×8m×5.5m,停留时间:12h,有效容积:560m3二级接触氧化池:15m×4m×5.5m,停留时间:6h,有效容积:280m3本工程用风机曝气供氧,水气比为22:1,采用微孔曝气器,悬挂组合填料,上下贯通,废水流动的水利条件好,能很好地向固着在填料上的生物膜供应营养及氧。
随着经济的飞速发展,生活质量也在不断的提高,简单的吃饱穿暖已经不能满足人们的需求。对于生活环境人们有了更高的要求。石化对于环境的影响不可忽视,因为石化产品在燃烧过程中会产生大量的化学物质,严重污染大气环境。因此我们在未来的环境保护中要重视以下几个方面:a.研发出新的技术,尽量减少各种污染和工业废渣,使各种燃料完全燃烧使烟气中的一氧化碳充分燃烧,以此达到减少大气污染的目的,进而消除废气、废水、废弃、废渣污染。b.采用新型塔盘和新兴填料,这种技术在降低塔顶温度的同时,还可以提高传热效果,以此来减少污水中的含油量。c.采用浮顶油罐,改善机泵密封,可以大大减轻空气的污染和有害气体的泄露。d.采用空气冷却器代替水冷却器,同样可以提高产品质量和减少污染源。
五、总结
叠螺式污泥脱水系统技术具有良好的经济、环境、社会效益,目前已在多家石油化工行业企业得到推广应用,鉴于运行过程总结的经验,该系统在石油化工领域具有非常良好的应用前景。另外,经工程实践表明,采用“涡凹气浮-UASB-接触氧化+高级氧化塔-曝气生物池”组合工艺处理COD浓度较高的石油废水,可达到排放标准。涡凹气浮技术不需压缩空气,解决了溶气、回流及阻塞等问题;UASB反应器可降解大部分COD及有害物质;“高级氧化塔+BAF”工艺可将废水中难生化的有机物不饱和链打开,进一步降低COD,并完全消除色度,使出水达到设计标准。再者,装置长周期运行需要完好设备的安全运行来保障,设备或管道局部泄漏可以通过注胶法、焊接引流装置或扎钢带等堵漏技术在线处理漏点,以保证装置长周期安稳运行。注胶法带压堵漏、焊接引流装置及扎钢带在线堵漏应用范围各有优缺点,在实际运行中应灵活掌握,根据现场环境及泄漏介质的物化性质,选择适宜的堵漏方法,达到消缺止漏的目的。
参考文献
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化学工程技术简称化工技术,在化学生产领域中有着非常重要的地位。利用化学反应理论技术基础,进行大规模的化学工程生产,从而生产满足化学领域需求的产品。在农业方面,化学工程技术就起到了非常重要的作用。农作物的农药,化肥等都是化学生产的产品。这些产品对于人们的生产与生活都有着非常重要的联系。因此化学工厂成为了市场化学产品的主要生产基地,而化学工程技术也成为了化学生产的技术基础。那么,对于化学工程技术而言,其有着哪些核心优势呢?化学工程技术的技术理念又是什么呢?
1.1化学工程技术的技术理念分析
化学工程技术是基于化学反应以及化学元素等理论基础进行的大规模的生产性技术,利用先进的设备与反应环境,实现对某种产品的大量批量生产,以此来满足人们对于化学产品的需求。在化学工程技术中,理论基础是必不可少的,但是,在生产的过程中,反应设备等的建筑也非常重要。因此反应设备也有可能是反应物质,因此为了能够追求最高的生产效率,满足人们的生产需求,化学工程技术在技术完善性方面做了非常大改进。在废物处理方面,也有了完善的体制,从而减少了因为化学生产而对环境方面造成的伤害。
1.2化学工程技术的核心优势分析
化学工程技术以化学反应以及化学元素理论为基础,通过大规模的化学反应来生产市场所需的化学产品。由于在自然界中,很多化学产品不是自然形成的,即便在自然界中存在,其存量也无法满足需求。因此,为了能够满足人们对于某些化学产品的使用。就可以通过化工生产,来进行批量的生产,保证足够的供应。因此,对于化学工程技术而言,其技术核心可以概括为以下几个方面:第一,完善的技术理论基础;化学反应原理,原子守恒等化学理论技术,成为了化学工程技术的完善的理论基础体系。如果在生产的过程中,对于某一种元素物质产品需求量较大,那么就可以通过化学技术进行实现。例如,在现代社会中,为了能够呼吸到新鲜的空气,很多人开始喜欢吸收纯氧。那么,就可以利用化学理论进行纯净氧气的生成,从而满足人们的需求,当然,这也在一定程度上实现了市场的拓展。第二,高效的生产效率,化学工程技术为化学产品的生产奠定了强大的技术基础,为了满足市场的需求,化学工程技术在高产出,以及高效率等方面做出了非常大的改进,在原料提取以及生产加工的流程方面也有了十足的进步。因此,在技术优势方面,满足了市场化的生产模式。通过化学工程技术的引入,让化学生产领域实现了模式化,一体化以及车间化的生产模式,不仅仅实现了高效的化学生产,更在一定程度上实现了成本压缩等。总之,化学工程技术的核心优势非常明显,对于市场的发展而言,也有着推动性的作用。
2绿色化工技术在化学生产中的应用
虽然在化学生产领域中,化学工程技术起到了非常重要的作用,也让人们的需求得以满足。但是,由于化学生产过程中,容易产生大量的污染物质或者是废弃物质,在传统的化学生产以及化学工程技术中,并没有完善合理的治理措施。甚至在一些化学工厂中,这些污染物或者废弃物是直接进行无处理排放的。长期以往,对于环境造成的伤害是非常大的。近年来,我国的雾霾以及化学烟雾,癌症村等现象的出现,也就在一定程度上说明了化学生产中出现的问题。因此,为了能够保证化学生产的良性发展,也是为了能够符合当前节能环保技术的理念。绿色化学工程技术开始得以研发,并逐步应用到化学生产领域,从而从根本上改变了化学工程技术的面貌。绿色化学与绿色化学工程技术,是代表未来化学生产的方向性理念。在化学生产的过程中,建立完善的生产体系,尤其是在反应的过程中,杜绝传统的为了结果而不惜代价的生产方式,采用绿色型与节约型的生产方式,在技术方面,也需要不断进行技术改革,尤其是废物处理技术中的一些设计中,要充分体现绿色化学的特点,并能够做到真正意义上的节能减排,废物有效处理。总之,化学生产领域中,绿色化学的理念一定要深入其中,绿色化学工程技术的研发也应该继续,生产需要满足市场,也同样要保证环境的安全。
3结语
关键词:化学工艺;化学物品;绿色化技术;绿色化学
在现代社会不断发展的过程中,绿色化学基础也在这一过程中得到了极大的提升,并且逐渐发展成为了一门专业化的学科,这项技术自身属于系统性的施工方式或者说施工工艺。而目前所广泛推广的绿色化学就是化学在进行生产的过程中,通过切实有效的科学技术,来将其完全清楚的一种有效方式,而利用这一方式,能够达到对空气进行净化的目的,这也称之为经济性化学。我国当前坚定的认为国民经济的唯一发展途径便是可持续化发展,利用绿色化学经济发展模式能够使得我国产业结构得到极大的优化,最终达到对社会、经济、环境进行统一的目的。下文主要针对传统化学工艺的绿色化技术进行了全面详细的探讨。
1 传统化学工艺的特点
在我国社会经济社会飞速发展的过程中,其化学工业在整个生产行业中起到了极其重要的作用,这对于国民经济的提升来说,具有着极大的促进意义模式,一方面它对于社会发展带来了促进作用,而另外一方面,它也对社会的稳定带来了不稳定的因素,这是现代社会的挑战,也是现代社会的机遇。就当前的实际情况来看,化学工业在整个社会中进行发展的过程中,占有了极大的比例,而其自身所具有的发展速度极其迅速。但是在不断对化学工业进行发展加快的过程中,其对于环境所可能带来的隐患也越来越大,既有可能对于生产所需的生态系统带来危害。这主要是由于化学工业在实际生产的过程中,会进行大量污染物的排放,其污染气体不仅仅会对于周边的生产环境带来危害,还会对于化学工业自身的发展、进步进行了阻碍。即便在这样的情况之下,其化学工业还是无法完全脱离化学原料,所以,在进行化学原料生产的时候,务必要采用更加先进的生产技术,来减少生产所所带来的污染,从而达到减缓排放,解决环境问题的目的。
在社会发展的过程中,不管是什么产品在生产过程中都会对环境产生一定的影响,因此我们在对化学产品加工的同时,必须要不断探索与创新,采用先进的管理措施来管理化学生产技术与手段。一直以来,我国对环境问题都非常重视,也在不断研究与探索,以此来管理或者改善传统的化学施工工艺,从而采用先进的技术手段来进行生产,达到绿色环保的效果。
环境问题一直是我们最关注的问题之一,尤其是在化学工业生产与发展过程中,更需要我们采用有效的措施来对环境进行治理,根据总结,对环境的治理可以分为三个阶段:第一阶段也就是20 世纪70~80 年代,由于这一阶段的管理水平比较低,所以在环境治理的过程中,在很大程度上增加了工作的难度;第二阶段也就是20 世纪80年代,在这一阶段工作人员已经采取了管段处理方式来对化学工艺进行管理,这一处理方式的目的也就是为了避免在生产过程中出现跑、冒、滴、漏等现象。第三阶段也就是在20 世纪90 年代,在该阶段,环境问题越来越受到人们的关注,人们对于环保意识越来越高,因此在化学工业生产与发展过程中,为了保证社会实现可持续发展,采用了一种绿色化工艺来提高原材料的利用价值,并且有效的防止了对环境的污染,实现了社会、经济、环境的和谐统一发展。
2 绿色化学的含义与优点
自从二十世纪90年代以来,我国的绿色化学就通过对于交叉学科的工业应用进行发展。这一状态,不仅是社会和人们意识所产生的快速提升,也是自然发展。所以,我们可以直接哈绿色化学直接认为是现代化学工业发展过程中坚实基础。也就是说,现代化学工业的发展,只有良好的应用了绿色化学技术,才能够避免环境中大量有害物质的存在。通过相应的技术来减少环境中的有害物质,从而有效的稳定生态系统。绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。
绿色化学的核心是:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。在当前社会发展的过程中,其在发展和应用的过程中, 其应用技术措施和管理方法不断的提高, 按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是:其在反应的过程中,反应方式和反应管理技术措施是当前管理的主要手段和最终产物,绿色化学的主要特点是:
2.1 充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
2.2 在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;
2.3 提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
2.4 生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
3 绿色化学技术
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战, 在当前国际上有着重
大的领域作用,随着当前环境问题的不断严峻,在社会发展过程中,对环境要求逐步的提高,这就需要在当前化学生产中对环境保护要求不断的提高和增加。国际上对其各种需求也日益的增加,国际上对此很重视,因此在当前社会发展的过程中不断的通过各种技术手段和方式对其进行相关的改进,提高其在控制的过程中各种制度和规章。1996 年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域各个做出杰出贡献的科学家,对其在绿色化学中所造出的各种贡献给予确认。
大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,面且源自在其制造过程中使用的物质,最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂,当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(voc),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染,因此,需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界二氧化碳作溶剂,超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点(31tC、7477.79kPa)以上的二氧化碳流体,它通常具有液体的密度,因而有常规液态溶剂的溶解度:在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的,并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。
4 结语
综上所述,现代社会在飞速发展的过程中,虽然说化学为现代社会的发展起到了极其重要的作用,但是化学危机也同样对人类的生存带来了极大的影响。再加上目前化学理论中所存在的不成熟方面,这对于社会的运转来说,成为了一个极大的安全隐患。所以,保证做到绿色化学,是当前极其重要的研究内容,同时也是现代社会发展过程中的一个关键内容。■
参考文献
[1] 张来新。化学工业中的新课题———绿色化学[J].贵州化工。2000(S1)
[关键词]工业自动化;控制技术;PLC;工控PC
中图分类号:TD27312 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0097-01
随着工业自动化技术在现代工业生产中的应用越来越广泛,其在工业发展中所占的地位也越来越重要。与传统的工业生产人工机械操作相比,自动化技术不但能够极大的提高生产效率,而且能够保证产品的生产质量,并有效处理生产效率与生产质量之间存在的矛盾。研究并改善工业自动化控制技术是未来工业技术发展中的重点,只有不断改进工艺自动化控制技术,才能使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高,并且从当前的工业自动化控制技术应用现状来看,未来的自动化控制仪器仪表还需要向着可控性和可视性发展。以下本文中笔者就结合自己对工业自动化控制的认识,来探讨其发展应用问题。
1.工业自动化控制技术概述
工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制,而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说,在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器,按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中,必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置,以确保其在生产中能够充分发挥职能作用,确保生产顺利进行的目的。一般来讲,工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。
2.工业自动化控制的发展现状
目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展,自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此,工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看,较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种,这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。
2.1 PLC的发展与应用
PLC是可编程序控制器的英文缩写,是由美国通用汽车公司在1968年首先提出的可编程控制器的相关设想,并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界各国都开始积极研发PLC,极大的促进了PLC的快速发展。直到今天,PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备,在工业自动化发展中起到很大的推动作用。在我国,现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的性能,但很多技术都还要依赖国外进口,因此如何提高我国自主的工业自动化控制技术水平仍然是需要我们不断努力研究的课题。
事实上,PLC一直都是引领工业自动化发展的先驱,也是工业自动化的发展重点。这是因为PLC在工业生产中的用途极为广泛,不但能够实现单机自控的自动化控制系统,而且还能在流水线上的生产设备上进行使用。不但能够执行逻辑运算,还能够通过程序设置来实现定时、计数以及控制生产顺序。并且由于其是采用插入式模块结构进行控制,因而能够直接将数据信息传回计算机中,方便了管理与维护。另外,PLC的编程较为简单,能够在现场及时进行修改或调试,因为维护极为方便,可靠性较高,体积小,通用性很强,方便扩展和安装。
2.2 工控PC
工业PC主要包含两种类型:IPC工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而IPC将占据管理自动化层。而目前工况PC之所以没有完全替代PLC,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间,这些融合的迹象已经出现。
工业自动化控制PC的主要优点在于它便于安装和使用,具有高级的诊断功能,使用人员可以更加灵活的进行选择而且在使用的花费上也比较合理,在工业发展中极大地降低了生产成木,基于PC的控制器可以像PLC一样,并且作和维护人员接受,所以目前的制造商大部分都在生产中采用PC控制方案。近些年,工业PC在我国取得了很大的发展,技术与研发上也己经和发达国家水平相近。
3.工业自动化控制系统的仪器仪表
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,推进具有自主版权自动化软件的商品化。
3.1 电工仪器仪表
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。
3.2 科学测试仪器
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主。
3.3 信息技术电测仪器
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。
4.工业自动化技术系统的发展趋势
工业自动化控制系统的主要部分是IDE和IAS。IDE为每个应用程序提供了历史记录审核跟踪技术,包括户标识符、日期以及关于变化的详细信息。IAS对于用户来说可以大大的降低工程投资成木,可以简化分布式自动化应用的开发、维护和管理,未来的工业自动化控制系统会利用最新的科学技术成果,向网络化、平台化、集成化方向发展。现场总线是这几年迅速发展起来的工业数据总线,它的主要作用是解决工业现场的仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备之间的数字通信,以及现场控制设备与高级控制系统之间的信息传递,现场总线使得测控设备具有了数字计算与数字通信的能力,极大地提高了信号的测量与传输的精度,增强了系统和设备的性能。目前我们国内现场总线的发展趋势主要表现在:自主研发的现场总线开始投入到市场,现场总线品中多样,竞争激烈,各行业的现场应用工程开始迅速的发展。
5.结语
综上所述,工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力,其不但能够减少人工劳动量,而且能够极大的提高生产效率,增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控,就能使工人脱离恶劣的生产环境,实现更加现代化和人性化的工业生产。同时,工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一,在未来的工业技术发展中,必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用,以促进我国工业经济的进一步发展。
参考文献
关键词:绿色化工 化工技术 化工产业
近几年来,化工行业的发展势头越来越迅猛,而促进化工行业快速发展的重要原因之一就是社会经济的发展,但是在此过程中,化工行业中存在的一些问题也逐渐显现出来。首先是化工领域的发展范围不均匀,其次是化工行业的设备不够完善等。当然,在环境方面的问题也是日益凸显,大部分化工企业在发展的过程中完全忽视了对环境因素的影响,没有采取相应的环保措施,且相关工作人员的环保意识较为淡薄。因此在该文中,笔者将围绕绿色化工环保技术进行分析,使化工产业的发展进一步满足我国绿色环保事业的要求。
1 绿色化工环保技术的内含
随着社会经济的不断发展,人们的环保理念也逐渐加强,在化工生产过程中也逐渐意识到了绿色环保技术的重要性。绿色化工环保是一种新型的科学环保技术,它在全球范围内的应用还不够成熟。绿色化工环保技术是指化工企业基于环保理念下所开展的化工生产过程,在此过程中,化工企业使用安全无毒无污染的原材料进行生产,这一技术的推广和应用将会逐渐取代我国目前高污染、高能耗的化学生产技术,成为我国主要的化工生产手段。
2 绿色化工环保技术的意义
2.1 绿色化工环保技术能够适应新时代的发展需求
近几年来,随着经济的快速发展,各种化工生产企业如雨后春笋般出现,使我国进入了化工生产的高密度时期。伴随着这一现象的产生,各种环境污染问题也随之而来,尤其是空气污染所导致的雾霾问题已经困扰了我国大部分城市。于是国家开始意识到环境保护的重要性,并开始逐渐加大各种环保措施的投入力度,绿色化工生产技术就是在此时研发出来的一项新型环保技术。绿色化工生产技术的实现主要是指在化工生产过程中将污染以及能耗降到最低水平。首先应使用无毒无污染的化工原料进行生产,确保化工排放过程中不会对人类以及自然造成较大伤害;其次应提高所有化工生产工作人员的环保意识,让他们了解绿色化工环保技术的重要性。
2.2 绿色化工环保技术是确保人类生产发展的基本保障
对于每一位生活在地球上的人们来说,地球都是其赖以生存的场所,地球的环境与所有人都息息相关,因此保护地球环境就意味着保护人类生存的空间。人类离开良好的自然环境是无法实现长久发展的。而化工生产企业在生产过程中所排放的废水、U气以及废渣对于大自然具有极大破坏作用,对人类的生存环境造成了严重的损害。此外,化工生产企业的增加势必会引起各种能耗的增加,而有一些能源是不可再生的,如果不及时研发新的生产技术,就很容易导致我国将来陷入能源紧缺的尴尬局面。因此绿色化工环保技术的应用对于我国来说是势在必行的举措。
3 如何实现绿色化工环保技术
化工生产中有很多内容是值得我们探究的。首先,在化工生产开始前必须对化工生产原材料进行严格选择,确保材料的安全无毒无污染性,做好了这项工作,就意味着化工生产环保工作赢得了第一步的胜利,与此同时也要注意生产过程中对各种废弃材料的回收与分类存放,将回收的材料交给具有相关资质的回收机构进行处理。这里所说的无毒化工材料不仅包含材料本身就无毒无害的原料,同时也包括了一些本身具有毒性,但是在投入使用之前进行过相关的化学处理,使材料内的毒性不会在化工生产过程中表现出来的材料。这是化工生产环保的最有效技术,能够在源头上防止污染的发生。一般来说,这种处理方式是通过添加催化剂而实现的,在催化剂的作用下使材料毒性降低,如果能够有其他更好的处理方式进行替代,尽量还是不要使用催化剂添加的方式,虽然催化剂能够在一定程度上化解材料毒性与污染性,但是与此同时也会产生其他方面的危害。除了上述方式,还可使用原材料合成的方式来消除毒性,利用化学合成作用将一些无毒无污染的普通原料合成化工原材料,此外,在我们日常生活中还有一些十分不常见的材料,也能够通过化学合成技术来获取,这种方法不仅可以有效降低环境污染程度,同时也可以减少对不可再生资源的浪费,使我们赖以生存的地球环境被更好地保护起来。
4 绿色化工环保技术的发展趋势以及对策
4.1 绿色化工环保技术是未来化工生产领域的主流趋势
受到人们生理以及心理方面的诸多需求,绿色化工生产技术以其绿色环保的优势赢得了大部分人的认可,它势必会成为今后化工产业甚至是所有制造型产业的主导技术类型。尽管现阶段的绿色化工技术并没有广泛普及到每一家化工生产企业当中,在中国的普及率仍然呈现较低的现状,但是由于它可以实现生产过程中对原材料的重复使用,并降低能源消耗,使化工生产企业对大自然的破坏降到最低,在未来的几年间,绿色化工环保技术势必会在全国范围内得到普及,使我国进一步向环境友好型国家、能源环保型国家、技术先进型国家靠近,为国家的发展贡献出应有的力量。
4.2 绿色化工环保技术的对策
绿色化工环保技术的实现必须基于环保专业人员的共同努力才能成为现实,此外每一位公民也能够为我国绿色化工环保事业贡献出一份自己的力量。化工企业生产工作仅仅依靠专业的技术人员是无法实现的,处于一线工作的普通员工对于该技术的实现同样具有重要意义。一线工作的普通员工是与绿色化工环保技术具有直接接触的人员,因此必须加强对一线生产操作工的培训力度,通过培训来强化一线工作人员的绿色环保意识,这是绿色化工环保技术在实现过程中一个非常关键的环节。另外,化工生产企业还应合理安排化工生产计划,确保化工生产活动的周期具有规律性,对于生产中排放的各种废弃物进行有效再生利用,实现废弃物的循环使用,尽可能将生产过程中的废弃排放量降至最低水平。在技术保障方面,可以使用分子设计技术来对新的化工产品进行设计,将化工产品的污染控制在开发阶段。使用科学有效的分析设计技术开发新的化工产品,关注新化工产品的化学合成方式,以最大程度来降低化工生产对大自然的污染度。
5 结语
环保是化工产业实现持续稳步发展的必然趋势,同时也是化工生产企业在今后的努力方向。绿色化工环保技术已经成功进入我国最重要的科学研究项目领域当中,并得到了各界的广泛关注,为化工企业的蓬勃发展提供了持续的推动力。随着绿色化工环保技术的不断普及与应用,变废为宝在我国的制造型企业中将不再是难题,清洁生产与能源再生也将逐渐衍生成为一条完善的结构链。我们对于绿色化工环保技术的研究不能止步于此,必须持续研究并开发出各种新型的绿色化工环保技术,以此来满足日新月异的化工产品种类的环保需求。
参考文献
[1]仪明国。浅谈绿色化工工艺的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2014(3):36.
[2]刘江苹。绿色化工技术与绿色化工设计相关问题研究[J].科技信息,2010(33):45,52.
一、促进高新技术成果转化
(一)为确保高新技术成果转化项目顺利实施,在区科技发展资金中设立高新技术成果转化项目专项补贴,凡是承担市高新技术成果转化项目的企业均可获得扶持。对经认定的转化项目,区科技发展资金对其运转费用给予部分补贴,期限为5年;对经认定的拥有自主知识产权的高新技术成果转化项目,区科技发展资金对其运转费用给予部分补贴,期限为8年。
对于注册在本区的外商投资企业,在本区新开发的具有自主知识产权的高新技术成果转化项目,参照上述同类高转项目的扶持方法享受区科技发展资金的补贴。
(二)由经市政府有关部门认定的高新技术成果转化项目所组建的企业,不受工资总额限制,董事会可参照市场劳动力价格和当年政府颁布的工资增长指导线自行决定其职工工资发放水平,并可全额在成本中列支。
(三)经批准成立的创业投资机构,可使用其全额资本金进行投资。对在本市注册的创业投资机构,其投资于区域内经市政府有关部门认定的高新技术成果转化项目、高新技术企业或政府支持的科技计划及产业化项目的资金,累计超过其对外投资总额70%的,可比照享受高新技术企业区域扶持政策。
(四)推动区域内大专院校、科研院所和科技企业开发具有自主知识产权的高新技术成果和产品,支持大专院校、科研院所与属地纳税企业合作创办多种所有制形式的高新技术企业,在明确其知识产权归属的前提下,鼓励相关科技人员从事高新技术成果转化工作。对科技人员用其转化获得的收益投资于已经认定高转项目或企业,区科技发展资金在其投资的第二年度内对投资额给予部分补贴。
二、鼓励企业技术创新
(一)属地纳税科技企业获得国家和市级科技产业化计划项目立项的,由区科技发展资金给予引导和鼓励性的资金扶持;获得国家和市科技型中小企业创新基金(资金)无偿资助的,由区科技发展资金给予25%的匹配资金扶持。
(二)鼓励企业进行技术创新。企业为开发新技术、研制新产品必须购置的设备所发生的费用,单台设备费用在10万元以下的,经认定后,可一次或分次摊入成本。企业使用区公共技术平台所发生的测试费用,经认定后,可由区科技发展资金给予补贴。
(三)在本区注册的集团、总公司,其下属办有科技经营证书的分(子)公司开设在外区的,如实行集团、总公司统一核算的,经核准后,由区科技发展资金给予一定的扶持。
(四)属地纳税企业用1997年1月1日以后企业税后利润投资于区内孵化企业、高新技术企业和高新技术项目(包括经认定的高新技术成果转化项目、科技型中小企业创新基金项目、科技产业化计划项目、国家863计划项目及其他经区科委认可的高新技术项目),形成或增加企业的资本金,且投资合同期超过5年的,经认定后,由区科技发展资金对其投资额给予部分补贴,期限为2年。
(五)属地纳税科技企业以高新技术项目等无形资产方式入股区内传统企业,形成或增加后者的资本金,区科技发展资金对该传统企业给予扶持,期限为2年。
三、实施专利战略,促进自主知识产权的产业化
(一)对技术含量高、市场前景好的知识产权(专利技术)转化项目,经区科委组织专家论证后,可享受一定额度的启动资金的扶持。
(二)企业在生产经营中发生的用于研究开发新产品、新技术、新工艺等技术开发费用,可按实际发生数享受区科技发展资金一定数额的补助;工业企业发生的技术开发费比上年实际增长10%以上(含10%)的,经认定后,可按技术开发费当年实际发生额的50%给予资金扶持。
(三)实施专利技术转化项目的企业,转化后第一年项目实现销售收入在500万元以上的,由区政府实施奖励,奖金由区科技发展资金列支。
四、推进创新服务体系建设,营造科技创业的良好环境
(一)支持区域内大专院校、科研院所的科技人员兼职或离岗创办科技企业,鼓励科技人员把知识、技术作为无形资产入股。高新技术成果作为无形资产参与转化项目投资的价值占注册资本比例可达35%,合作各方另有约定的,从其约定。
(二)鼓励技术、管理等生产要素参与收益分配,鼓励科技企业实行“期权期股”的办法,激励科技企业经营者及其骨干科技人员。
(三)来本区从事高新技术成果项目转化的外省市科技人员和经营管理者,如属于紧缺、急需专业人才或突出贡献者,经认定,可不受学历、职称等限制,优先办理人才引进;其子女需在本区借读中小学的,由本区教育部门帮助解决。
(四)在本区注册的高新技术企业,在人才推荐、人才引进等方面给予优先支持。区人事局免费为高新技术企业推荐优秀人才,提供外省市人才推荐及引进一条龙服务。
(五)对区域内在推进科技创新和高新技术成果转化中作出突出贡献的科技人员、经营人员和管理人员,按照《徐光启科技奖章奖励办法》,授予徐光启科技奖章。
五、其它
2.气相氟化法合成二氟甲烷的研究进展张学良
3.絮凝剂在盐结晶中的应用研究崔朝阳,刘芙蓉
4.助剂钾对V2O5-Ag2O催化氧化甲苯制苯甲醛的研究刘伟华,张同来,伍涛
5.乙酰唑胺药物中间体的合成研究谢建伟,许建帼,徐天有
6.邻氯对硝基苯胺合成工艺研究张树斌,陈珂,刘建华
7.氯丙烯的衍生物及其应用石玉千,应卫勇
8.双***的应用陈坤
9.微生物脱硫技术研究进展陈明燕,邹长军,刘宇程
10.动态累积间歇精馏操作方法研究白鹏,骆淑莉,黄家铭,曾军
11.氯化钙生产中双级推料离心机的材质探讨金伟红
12.备件管理系统开发及应用王春江
13.常压栲胶脱硫存在的问题及改造措施刘国学,商涧山,闫遂业
14.亚硝酸铵共存下用尿素代替甲醇作抗干扰剂测定硝酸铵杨少兰
15.近红外光谱分析技术的发展和应用董守龙,任芊,黄友之
16.ICP法测定离子膜液碱中的Ca、Al、Si占晶,单新良
1.氟树脂性能与加工应用(续1)钱知勉
2.征订启事
3.氟气制备及其下游产品与应用姜文军,吴国颖,马圭,高峰莲
4.有机氟化物生产中的三废及其治理朱顺根
5.六氟化硫生产过程中含氟废水的处理张奎,王化文,叶国洪,神克洪
6.固体催化剂Ti(SO4)2/SiO2合成油酸异辛酯郭泉
7.原位聚合法表面改性TiO2研究余江涛,蒋惠亮,施长年
8.异丙醇生产副产物中异丙醚的分离精制技术刘杰,刘岗,王洪志
9.肉桂酸产品链消化四氯化碳的前景展望杜志明,郑华珍
10.天然黄酮类化合物的抗氧化活性和提取技术研究进展汪秋安,周冰,单杨
催化加氢甲烷化研究进展易丽丽,马磊,卢春山,李小年
12.旋转填料床精馏性能研究栗秀萍,刘有智,祁贵生,章德玉,焦纬洲
13.环己烷氧化过程结渣分析及防范姜雨土
14.螺旋板换热器在氨水生产中的应用郑燕萍,倪晓斌
15.重油催化裂化装置分馏塔结盐原因分析及对策刘香兰,莫正波
16.3W-A1型液氨泵附件的改进化工生产与技术 陈国建,张国亮
1.氟树脂性能与加工应用钱知勉
2.世界聚丙烯生产情况分析
3.氟醚改性聚四氟乙烯的研制及其应用吴晓晋,缪建平
4.尿素锌生产开发前景广阔
5.全氟磺酸树脂的性能和应用胡霞,何小瑜,李志永
6.新型两性壳聚糖衍生物的制取及应用研究李铭,葛英勇
7.一种新颖的己内酰胺生产工艺面世
8.剪切技术在沉淀白炭黑分散细化中的应用研究邓晓明,王习魁,张裕中
9.二聚酸开发前景广阔
10.催化加氢合成对氨基苯甲酰谷氨酸新工艺袁杰,赵芳,周侠,胡谨
11.一种环保型的EPS新工艺研发成功
12.环保型轮胎用橡胶操作油的研究王凤娟
13.埋地管道外防腐及快速检测技术肖俊建,吴明明,冯超英
14.我国粘胶业的七大发展重点
15.离子液体中的生物催化刘海洲,张媛媛,刘均洪
16.螺杆制冷压缩机中内容积比调节的分析陈刚
17.扩张阳极改性膜电槽技术应用王文生,楼巨阳
18.合成氨铜洗再生气洗氨系统的改进郑积林,周忠虎
19.化工生产过程控制系统的比较张金林
20.过饱和蒸汽法处理汽轮机积盐方有福,王柏林,郑武定,吴生富
21.国内有机化学品重点投资项目
22.火电厂湿法石灰石/石膏烟气脱硫工程经济分析孙琦明,郑美花
23.新型GJF干燥超微粉碎机
24.2-(4-乙基苯甲酰)苯甲酸的高效液相色谱分析刘向阳,钟军
25.环己酮生产中萃取塔的模拟计算和改造鲁金辉,梁志武
26.未来几年全球膜材料市场步入高速增长阶段
1.原位合成法制备Nafion-SiO2复合膜工艺研究余军,潘牧,YuJun,PanMu
2.氧杂含氟单体类聚合物织物防水防油剂的合成与应用周晓红,ZhouXiaohong
3.三氟***合成和应用研究进展马洋博,吕剑,MaYangbo,LüJian
4.信息荟萃
5.化工生产与技术 氟树脂性能与加工应用(续18)钱知勉,QianZhimian
6.醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯乳液共聚动力学研究宁静,黄志明,包永忠,翁志学,NingJing,HuangZhiming,BaoYongzhong,WengZhixue
7.1-(2-羟基乙基)-5-巯基四氮唑的合成研究张拥军,吴朝刚,朱勇华,ZhangYongjun,WuChaogang,ZhuYonghua
8.合成卡波姆新工艺研究刘德荣,李春霞,彭炜,LiuDerong,LiChunxia,PengWei
9.环氧环己烷的催化合成研究叶敏,姜雨土,YeMin,JiangYutu
10.2-氰基-4'-甲基联苯的合成常瑜,相会明,宋广慧,翟红,ChangYu,XiangHuiming,SongGuanghui,ZhaiHong
11.蒙脱土负载钴(Ⅱ)-8羟基喹啉的制备及催化性能研究冯辉霞,赵阳,张国宏,邵亮,张婷,赵霞,FengHuixia,ZhaoYang,ZhangGuohong,ShaoLiang,ZhangTing,ZhaoXia
12.2-甲基-1-环己基-5-羟基吲哚-3-羧酸乙酯的合成谢建伟,蒋祖林,陈俊,XieJianwei,JiangZulin,ChenJun
13.盐酸法生产钛白废液制取高纯Fe2O3实验研究丁杰,DingJie
14.pH值对味精活性炭脱色效果的影响王运生,李志伟,杨秀,WangYunsheng,LiZhiwei,YangXiu
15.分布器对鼓泡塔中气泡直径分布的影响叶泽月,张丽娟,石康生,李涛,房鼎业,应卫勇,YeZeyue,ZhangLijuan,ShiKangsheng,LiZao,FangDingye,YingWeiyong
16.聚四氟乙烯衬里设备的几点思考周黎旸,ZhouLiyang
17.电解食盐水生产烧碱装置中盐水预热器的防腐陈繁荣,黄源,ChenFanrong,HuangYuan
18.尿素生产高压氨预热器列管及封头泄漏的解决李娟,李振军,LiJuan,LiZhenjun
PF100-400屏蔽泵自的改进陈幸贵,汪雄军,刘启新,刘周平,ChenXinggui,WangXiongjun,LiuQixin,LiuZhoupinghHTTp://
20.电动葫芦远程控制故障的解决俞晖,郑建志,YuHui,ZhengJiangzhi
21.磷矿湿磨机进口弯头的密封改进王真生,赖柏琴,候季标,WangZhensheng,LaiBoqin,HouJibiao
22.隔膜烧碱生产中杂散电流腐蚀产生原因及对策刘启新,陈幸贵,LiuQixin,ChenXinggui
1.四氟乙烯生产过程的安全技术和管理王树华,谢慧萍,马圭,杨怀宇
2.利用CO2废气解决保护地农业农药残留危害
3.丹参素的提取工艺研究周侠,胡谨,王宾
4.新型环保材料膨胀石墨的电化学法制备及性能于仁光,乔小晶,刘伟华,任慧
5.基于MATLAB的4段冷激式氨合成塔模拟与操作优化武文,周世贤,元丽
6.透视粉末涂料发展现状及趋势
7.印染废水光催化降解研究张霜华,张桂兰
8.家庭用品促使北美表面活性剂市场需求快速增长
9.二苯甲酮腙的合成研究谢建伟,周兆良,许建帼,吕延文,陈晶
10.脂肪酸甲酯磺化新工艺袁少明,周庚生,牛金平,韩向丽
11.可膨胀石墨催化合成醋酸丁酯周迎春,刘兴江,孟立凯
12.药厂***-丙酮废液的萃取-精馏回收王志刚
13.LG化学励精图治旨在成为亚洲三强hHTTp://
14.丁二烯过氧化物的生成、危害及安全性研究进展艾佑宏,于仁光,钱新明
15.二氧化氯消毒剂发生器的研制董爱梅,陶贵金,房晓东
16.SO2尾气吸收装置的选型与稳定性校核肖俊建,罗强音
17.山焦公司技术中心攻克废酸处理技术难题
18.工业控制计算机系统及应用刘瑛,张修忠
19.硅胶干燥系统挖潜增效的新途径刘瑞春,王欣
20.二氯甲烷和有机氟141b在冰机清洗上的应用洪海港,祝庆丰,刘延兰,张刚
21.近几年硝酸铵的市场状况
22.***车间还原反应罐搅拌装置改进史大鹏,孙晓波
23.卡塔尔和南非欲投资10亿美元新建燃料级甲醇装置
24.如何减少电极事故化工生产与技术 李永福,杨运泉
25.美国各界对新清洁空气法规条例出台反应不一
1.氟代哒嗪化合物合成方法学研究进展付颖,杨伟,裴文,FuYing,YangWei,PeiWen
2.聚偏氟乙烯微孔膜的制备与透过性能研究刘雅,李东亮,宋任远,马彩莲,LiuYa,LiDongliang,SongRenyuan,MaCailian
3.化工行业新闻
4.偏氯乙烯-丙烯酸甲酯悬浮共聚树脂颗粒特性谢建武,张静天,包永忠,XieJianwu,ZhangJingtian,BaoYongzhong
5.依靠科技进步促进节能减排低价钛试剂促进的硅硅键的构造反应:官能化聚硅烷的合成陈斌,陈利民,李文清,黄家榜,蒋剑雄,李志芳,ChenBin,ChenLimin,LiWenqing,HuangJiabang,JiangJianxiong,LiZhifang
6.聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯水凝胶敏感性研究李志军,叶伟,LiZhijun,YeWei
[关键词]人机工程学;技术人性化;工程技术;教学改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0039-04
系统地向学生传授科学技术知识是大学工程技术专业教育长期以来秉持的原则。这对工程技术人才的培养具有重大意义,对现代工业发展具有很大的推动作用。然而,工业化以来对科学技术知识的盲目崇拜已经使人类在环境、生态、资源、社会伦理等方面付出了巨大的代价。在工程技术教育领域,有必要对现有的工程技术教育观念和方法进行深刻的反思。
人机工程学是研究“人―机―环境”系统中人、机(泛指大到机器和工程设施,小到个人产品的一切器物)、环境三大要素之间关系的科学,是研究人的需求特性、工作生活环境与机器三者相匹配的问题,是为解决工业社会系统中人的效能、安全、舒适和健康问题而提供理论与方法的一门科学。人机工程学在高校的工业设计、工业工程、机械工程、车辆工程、安全工程、计算机等众多学科、专业的研究生和本科学生教育中受到重视。目前,我国有相当数量的高等院校开设了该课程。
人机工程学是一门处于发展中的新兴学科,在研究人、机、环境三要素的基础上,注重“人―机―环境”的系统性和整体性,寻求达到安全、健康、舒适、高效生产和工作的目的。[1]我们需要充分理解人机工程学课程所关注的以人为本的精髓,采用合理的教学方法,制定合理的教学内容,这样才能提高教学质量,达到较好的教学效果。为此,本文提出从技术人性化的角度讨论人机工程学课程的教学问题,由此引发对科学技术人性化的思考。
一、人机工程学课程性质
科学技术作为第一生产力在人类社会发展中发挥着至关重要的作用。技术与人两者总是不可分割的,研究技术及其产品和工业社会中的人的和谐关系就是人机工程学发展的起因。所以,人机工程学又叫人体工程学、人因工程学、人类工程学、工效学、工程心理学等,是一门研究人、机、环境三者之间协调、一致性的学问。人体科学、环境科学和技术科学及其产品三者之间的相互整合,构成了本课程的内容体系。从表面上看,该课程研究的是狭义的人、产品和环境之间相互协同的关系;从本质上看,该课程研究的是人、技术和社会之间的和谐问题。所以,该课程其目的就是为人类在工业社会建立一个舒适、安全、高效、和谐的工作与生存环境提供理论和方法。
科技产品的设计以及产品技术的发展总是要围绕人的需求来展开,并要适应和满足人类的生理和心理的特点。这些观念已逐渐在广大工程技术人员和消费者中形成共识。那么,工程技术人员在开发新产品、设计新项目的过程中应该遵循什么思想方法来考虑这些要求?这就需要深入到具有技术人性化功能的人机工程学精髓之中来进行探究。
二、技术人性化的人机工程学
(一)技术人性化思考
技术人性化是指技术对人需求的全方位的满足,是“科技以人为本”基本理念的体现。[2]技术人性化是当代高新技术发展的一个最为鲜明的趋势。技术人性化以满足人性需求、促进人类可持续发展为中心,通过引导科学技术发展按照人性需求加以改变,并使它以正能量为人服务,从而实现人真正意义上的自由解放。[3]科学技术的发展给人类社会带来了巨大的变化,既放大了人类的力量,同时也放大了破坏的力量,会产生某些非人性、负能量的恶果,从而给人类带来麻烦、威胁甚至灾祸。如1986年的切尔诺贝利核电站泄漏事故,2011年日本福岛核电站的爆炸泄漏,世界水利工程史上负面影响最难消除的阿斯旺大坝工程,家用电器的广泛使用导致臭氧层这一人类保护伞的破损,等等。这些威胁和灾难是技术对人性异化的结果。要想让技术更好地为人类服务,就必须积极寻找将技术赋予人性化的因素,实现技术的人性化功能,从而在当今科技快速发展的浪潮中保护人类。
从人文视角来看,机器工业时期以来,工具理性的泛滥、科技崇拜的盛行、拜物主义的形成等,导致了科技人文因素的失落。[3][4]著名的技术史和技术哲学家刘易斯・芒福德指出,“在今天技术高度发达的时代,是以‘巨机器’为代表的单一技术为主导的时代,产生了机器的神话,人沦为机器的奴隶,于是应该转向多元化的、民主的技术,恢复人在技术发展中的主体地位,实现人和技术的协调发展”。伟大的爱因斯坦也曾经说过[5]:“关心人本身,应该始终成为一切技术上奋斗的主要目标。” 如果技术是朝向人的尺度和人性特征所创造和发展,那它将给人带来的是满足感、舒适感和自由感。控制论的创始人维纳通过自己的研究实践得出结论[6]:“技术的发展,对善和恶都带来无限的可能性……不能从市场的观点,从节省了多少钱的观点来看待这种新的可能性……出路只有一条:建立一个以不同于买卖关系的人的价值为基础的社会。”这些论述对于形成和推动人类社会认识技术的两面性,引导科学技术朝着“技术人性化”方向发展有着重要的启示意义。
(二)技术人性化教育
如何正确引导技术朝着具有人性化因素的方向发展,如何正确理解和实施技术人性化教育,促使技术走向“人―机―环境”的良性发展道路,这是值得全世界关注的重要议题。然而,技术人性化虽然有助于缓解和治理人与自然、人文与技术的紧张状态,有助于解决人、机、环境之间的矛盾,但如果还局限于从技术问题到技术方案的角度来谈解决问题,那么其思路还是狭窄的。我们认为,只有从人与自然、人文与技术、人与机器的总体的生态平衡的视角来考察问题,也就是在“人―机―环境”的总体框架内来讨论问题,才能找到富有远见的解决问题的方案。
自然界与人类的和谐统一的“天人合一”正是现代科学技术发展中所迫切需要的至关重要的理念。所以,现代技术产品设计和生产过程中以人为本的思想逐步发展为一门新的学科,即人机工程学。人机工程学是一门研究技术人性化的学科,设计技术人员应该通过学习本课程接受到技术人性化教育。
技术人性化教育是一个在技术活动中关注生命的动态过程。实施技术人性化教育,应始终突出人的主体地位和作用,树立以人为本的思想,坚持人的自然属性与科学技术属性的辩证统一。然而,从我国高校教育的现状来看,技术人性化教育的实施尚处于中低水平。在工程技术教育中不难看出,教学工作鼓励的是固有知识、结论的机械认同,而不是独立、创新、发展的思维;追求的是学生技术知识与能力的标准化,而不是关注技术的人文关怀及技术的应用对人产生的弊端。这样的教学模式势必会造成学生只注重技术的思维定势。
(三)人机工程学体现了技术人性化教育
针对在新时代背景下对工程技术人员加强技术人性化的教育问题,美国学者A・Woodcock提出了“人机工程教育学”的理论。他认为人机工程教育是技术与人文的桥梁,是科学技术研究、人性关怀以及社会生活三者之间的交集,是大学对人类社会发展中技术文明的认知教育。他认为“人机工程教育学”在大学教育中具有十分重要的地位。[7][8]对“人―机―环境”知识的缺乏和漠视,使人类的社会生活和生产遭遇了许多问题,使技术产品与使用者碰到了许多麻烦,影响了技术产品的正常使用、人们的彼此交往和工作效能的提高。
虽然现代技术产品的设计出现了绿色设计、生态设计、以人为本的设计等理念,但这些理论方法在实施过程中遵循的仍是技术思维,强调的仍是技术功能,忽视了以人为本的人性因素。所以在本课程教学的过程中,如果只是将教材里的内容逐一地讲解,那么学生对于人机工程学的定义、研究对象以及在产品设计中的作用就不是非常的理解,容易把本课程单纯地看作是一门以数据分析、技术研究为主的课程。可见,确立以技术人性化为观点的人机工程学教学改革思路契合了人机工程学课程的精髓。
三、从技术人性化角度谈人机工程学课程教学改革
(一)教学改革思路
在课程教学过程中,一些问题始终萦绕在我们的脑海中:我们研究、学习本课程的终极目标是什么?教师应该教给学生的是什么?作为一门新兴的学科,它的魅力在哪里?这是我们在本课程教学中应该正视、思考的问题。[9][10][11]我们根据该课程的“人―机―环境”特点及服务于不同学科专业的教学需求,基于技术人性化思路,提出了以人为中心的“金字塔”的教学模式,从人性化角度指导人机工程学教学工作。
人机工程学“金字塔”教学改革方法是由塔底面的三个“点”和塔上“顶点”形成的一个金字塔形状,如图1所示。塔底面第一个“点”就是人的特征的讲述,其内容主要是关于人的特征本身的教学;第二个“点”是“机”的设计规律的探索,其内容更多的是技术理性分析;第三个“点”是工作环境的协调性保证。这三个层面应相互结合,层层递进,最后形成“人―机―环境”一体化效果,即人机综合效果,实现“人―机―环境”系统中人的最佳感受,这就是“金字塔”的“顶点”。只有这样才能真正体现本课程的魅力,形成一个完备的课程教学过程。
“金字塔”的教学方法就是将教学思路与过程分解为 “人的需求是什么?怎样为人设计?达到什么样的人机协调效果?”三个支撑点,即分阶段、分层次解决设计中的人机学问题,以达成“人―机―环境”一体化的效果。以三个“点”为基础,以“顶点”为中心目标组织安排教学内容,加强理论教学与实践教学的互动,这样不仅能使学生掌握本课程的基本原理和方法,更重要的是能使学生深刻地认识和理解人与技术之间的和谐问题。
(二)课程教学改革内容
为此,我们将人机工程学课程分为三个维度和一个目标,即人的维度、机的维度(包含人机交互和作业等)、环境的维度和人性化需求目标,如表1所示。课程教学的重点是“人”,在课程内容安排上围绕“人”的维度来展开。首先通过人体测量和人体基础数据使学生掌握人的特征尺度及其在“人―机―环境”中的具体应用方法;然后从与技术产品设计有关的人的“中枢神经系统”、“感觉系统”、“运动系统”3大系统知识来讲述其与技术产品设计的关系及应用方法。“机”的维度主要是以人机交互,如显示系统、操作系统、手握式工具和工作桌椅为主的人机信息界面与常用工具设计,生产作业主要是作业姿势、动作设计、作业岗位和作业空间分析,其他主要研究人机系统的总体设计、虚拟人机学、绿色人机学、智能化人机学和事故成因分析及其安全设计等。环境维度因素主要是与人和机器有关的环境因素,如热环境、光环境等。人性化目标关注人在系统中的最直接感受,如安全感、舒适感、健康状态、卫生条件及工作效率。通过以上内容的教学安排可给学生构建出一个清晰的、以人为中心的课程框架体系,从整体性把握课程内容,强化各部分的内在联系。
(三)技术人性化教学改革的作用
以人为本、以技术人性化为目标的人机工程学教学改革对技术产品设计和工业生产过程的作用可以概括为:1.重视人的因素,在技术研究和产品设计中满足人的基本需求;2.考虑“机”功能的合理性,为技术研发提供科学依据;3.考虑环境因素,为技术产品提供设计准则;4.重视“人―机―环境”系统的和谐,为技术设计提供理论依据和工作程序。
以人为中心、以技术人性化为目标的人机工程学教学改革不仅可以提升当今大学生的科技素养,还可以增强他们对以人为中心的实施能力。最佳的设计技术必然是人、环境、技术、经济、文化等因素的和谐统一。为此,工程技术人员应在以上各方面中找到一个最佳平衡点。从技术、人的关怀和社会方面来判断最佳平衡点的标准,就是在技术设计中坚持技术人性化的主导思想,并将以人为本贯穿于技术工作的全过程。
四、结束语
为了提高人机工程学课程教学质量和学习效果,要根据各专业人才的培养目标明确人机工程学的教学目的,在教学模式上不能仅局限于传授知识技术,还要重视技术的人性化思想的培养,紧紧围绕“人―机―环境”和以人为本的教学理念。在教学内容组织上注重与背景学科的融合,重视学生人机工程学思想的培养以及对课程基础理论和基本技能的掌握,拓宽本课程教学的广度。在教学方法上要针对本课程的具体内容,采用案例教学、实践教学和理论教学相结合的教学方式。只有这样,才能达到各专业应用型人才培养对本课程的要求。
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