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传统化学工程使用处理工艺对有毒污染物的处理滞后性较强,通常是在污染物产生之后再另外做针对性处理,不仅增加了处理成本,且治标不治本。比如传统工艺烟气除尘,虽然净化了气体,但是污染物直接转化为废渣废水,还需要另一道工序做清洁处理,无疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。绿色化学工艺的介入,可以直接在生产或排放阶段就完成清洁使命,通过化学反应达到预防、控制和消毒污染的目的。
化学原料是化学工程的源头,原料决定了生产流程和工艺的选择,绿色工艺的介入可以从源头上改变原料生产带来的各类化学污染,同时绿色工艺与化学工程的结合还可高效利用各类自然资源,实现深度开发利用,兼顾无污染、节能、环保的生产方式必然会掀起一轮新的工业革命。绿色原料的典型开发应用比如甘蔗渣、稻草、麦秆以及木屑、树枝、芦苇等可加工成为酮类、酸类与醇类化学品。
在化学反应中使用选择性高的试剂也是绿色工艺应用的一个途径。以石油化工为例,生产过程中烃类选择性氧化反应较为普遍,作为一种强方热性反应,具有生成物不稳定、易进一步氧化等特征,所以,催化反应中此反应并非最佳选择,生成物的不稳定也不利于提取最终产物,所以,为改善这种情况,使用选择性高的试剂是最佳途径。如此一来,不仅可以降低成本,节约资源,还能够降低分离产品的难度提升纯度,无疑实现了提升效益和减少污染的双赢,所以,绿色化学工程在这方面的研究实践也非常热门。随着越来越多的化学反应被应用到工业生产中,催化剂对提升反应速率效果显著,所以目前化学工艺领域积极研究无毒无害的高效催化剂成为主流发展方向不一,不仅有利于工业的发展,对于推动化学分子深入研究也有助益,分子筛催化剂和烷基化固相催化剂就是其中较为典型的代表。
2.绿色化学工程工艺应用
分析绿色化学工艺是实现节能减排的重要途径,对绿色工艺的重视与开发也彰显了当前世界范围内节能减排的重要性。长达两百余年的工业化路程,使得人类活动对自然资源环境的危害越来越大,尤其中国作为当前世界最大的工业国,“三废”问题十分突出,PM2.5问题也成为了悬在人们头上的一把利剑,将资源枯竭、环境污染、生态失衡、人口问题等推到了台前更加显著的位置。大型化工企业作为与人们生存发展息息相关的企业,石油化工与煤炭除去提供能源之外,还提供多种衍生化工产品为人们衣食住行服务,生产过程中产生的废水废渣废气、消耗的大量原材料都警示着当前必须积极发展绿色化工工艺,以达到节能减排、实现可持续发展的目的。就目前而言,节能减排的实现途径主要以下几种:研发新科技、新工艺全过程控制污染;利用先进清洁工艺从源头控制污染;利用技术和工艺创新打造可循环绿色生态产业链;发展循环经济等。绿色化学工程与工艺作为节能减排目标得以实现的重要保障,广泛应用于多个领域,就目前来说,主要以三种表现为主,分别是清洁生产技术、生物技术的应用及生产环境友好型产品。
绿色化学工程与工艺使用生物技术服务可再生能源的合成,像有机化合物原料的应用经历了从动植物到石油煤炭的发展过程,现如今已经开始广泛应用各类再合成的有机化合物。在绿色化工中,所使用的催化剂多以工业酶和自然界中存在的酶,酶与其他化学催化剂相比,具有反应条件温和、生成物优良、污染少等优势,对于当前化工领域而言,生物酶的利用和研发就成为了绿色化工的重要发展方向。像丙烯酰胺的制备,最早使用丙烯晴,在环城生物酶催化后,不仅能耗与成本大幅度减低,且反应完全无副产物,对工业生产而言有多重积极意义。
除此之外,绿色化工工艺还广泛应用于生产环境友好型产品领域,生活中有众多具体应用实例。比如空调制冷多使用氟利昂,会造成臭氧层空洞、紫外线增多、温度升高,目前正积极寻求替代品且朝着低能耗方向发展,无磷洗衣粉减少对河流水域污染和人体健康的危害,可降解塑造制品对土地、水源危害都将进一步减轻,清洁汽油的使用可对大气污染降低,以上种种尝试都说明了在生产环境友好型产品领域,绿色化工工艺所发挥的积极作用。尤其是近年来无污染汽油的研发与应用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不仅经济环保,发展前景好,且制备生产对自然资源的消耗、对环境的危害都不断降低,证实了绿色工程化工应用的优越性。
3.总结
我们在写论文参考文献是要选择有一定可信度的书籍,引用当中的内容来论证自己的学术观点,这样的引用是可以作为论文的根据的。下面是学术参考网的小编采编收集的关于绿色化学论文参考文献,供大家阅读鉴赏。
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中国科学院成都有机化学研究所成立于1958年11月,是以应用及应用基础研究和高技术创新为主的综合性化学、化工研究开发机构。2001年按照中国科学院战略布局调整,成都有机化学研究所转制为成都有机化学有限公司,但研究生招生、培养、学位授予、毕业派遣等均以中国科学院成都有机化学研究所的名义在科学院研究生院统一管理下进行。
本所拥有不对称合成和手性技术四川省重点实验室、催化与环境工程研究发展中心、高分子化学研究发展中心、中国科学院皮革化工材料工程研究中心、中国科学院成都分院分析测试中心5个研究开发机构。拥有手性药物国家工程研究中心、国家“863”计划成果产业化基地,在不对称合成及手性技术、生物医学材料、皮革化工材料及环境友好材料等功能高分子材料、催化技术及新型催化剂、绿色化工、新型储能材料等领域开展研究工作。
本所承担了大量的国家科技攻关项目、国家科技重大专项、“863”计划、“973”计划、国家自然科学基金、中国科学院和省、部、委级重大科研项目以及与地方和企业的合作项目,取得了一大批国内和达到国际先进水平的科研成果,获及省、部级科技成果奖100多项,申请专利452 件(其中发明专利433件),获授权专利189件(其中发明专利171件)。
现有研究人员300余人,其中研究员44人,博士生导师21人,兼职博导3人。中国科学院“百人计划”人才5名,“国家杰出青年基金”获得者1名。目前在读博士生90人,硕士生68人。
近年来,本所导师带领研究生相继在“PNAS”、“Angew. Chem.”、 “JACS”等国际知名刊物发表了系列文章,其中的两篇论文荣获2007年度中国首届“汤姆森路透卓越研究奖”(该年度全国共7篇化学论文荣获该奖)。据中国科学技术信息研究所2008年 5月出版的《2006年度中国科技论文统计与分析年度研究报告》报道,在“SCI 2001—2005光盘版收录中国科技论文在2006年被引用篇数研究机构前50名”表中,我所发表的论文被引用127篇,引用次数555次,位列全国研究机构第33名及我国西南地区研究机构中第二名。
中科院研究生院在我所研究生中设有“科学院院长奖”、 “朱李月华奖学金”等多项奖学金。迄今为止,我所研究生中先后有2名同学的论文分别在2008年、2010年被评为“全国百篇优秀博士论文”,3名同学获中科院“50篇优秀博士论文”奖,2人获得“中国科学院院长特别奖”,18人获优秀奖,还有若干名同学获得“朱李月华奖学金”。2005年1名在读博士研究生应邀参加在德国举办的第55届诺贝尔获奖者大会。
博士生毕业后出国深造的约占30%,从事教学与科研工作的约30%,就业率。
博士生招生专业:有机化学、应用化学、高分子化学与物理
研究课题
年产3000吨磷酸三苯酯的工艺设计
研究意义及现状
塑料在建筑、交通、航空、电器、日用家具等领域中应用越开越广,但由于塑料的可燃性而造成的火灾事故也日益成为一个重大的问题,因而阻燃剂的研究与生产发展速度突飞猛进。有机磷系阻燃剂的阻燃性能优良,对环境较友好,在阻燃剂领域备受关注并极具发展前景,在我国具有较大的发展潜力和空间。但是由于有机磷系阻燃剂自身的一些缺陷,热:多为液体、挥发性大、发烟量大、热稳定性较差等,促使其应用受到了限制。因此,对有机磷系阻燃剂的研究还有待继续加强。磷酸三苯酯是用途广泛,应用效果良好的阻燃剂之一,可作为纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃性增塑剂,其阻燃率高,阻燃产品具有良好的力学性能保持率、透明性、柔软性和韧性。随着我国对塑料应用领域的不断扩大和深入,磷酸三苯酯的需求量将会越来越大。因此,磷酸三苯酯的生产具有极其广阔的市场前景。
目前国内只有少量工业用磷酸三苯酯的生产、使用厂家,而且,在进出口贸易也很少。因此,磷酸三苯酯的市场完全需要开拓。
研究方案
本课题遵循的设计原则和指导思想:
(1)大力推进技术进步,积极采用新工艺、新技术,解决以往陈旧工艺的缺点和弊端。
(2) 设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高水的重复利用率,减少一次水的用量。
(3) 设计中选用环保生产工艺路线,生产过程中尽量减少三废排放,同时三废治理要做到同时设计、同时施工、同时投产、并考虑环保的综合治理
生产方法
苯酚﹑氢氧化钠﹑三氯氧磷摩尔配比为0.90:0.99:0.33在二氯甲烷作为有机溶剂的有机相中进行酯化反应,生成磷酸三苯酯。采用间歇操作,反应方程式:
3c6h5oh + 3naoh +pocl3h2o +3nacl +po(c6h5o)3
预期目标
生产工艺具有反应温度低、反应速度快﹑合成工艺绿色环保﹑工艺简单﹑能耗低﹑产品收率高成本低廉且易工业化等优点,合成的磷酸三苯酯达到规格,收益良好。
进度安排
2.26~3.22:分析课题,收集相关资料,查阅中英文文献,确定初步的生产工艺,并完成开题报告;
3.23~4.23:由确定的生产工艺初步开始物料衡算,能量衡算,从而确定设备的的型号。最后进行投资估算。
4.24~5.25:撰写毕业设计论文,提交初稿,同时不断修改、完善论文;
5.25~5.30:准备ppt及毕业论文答辩。
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关键词 化学化工专业学生 绿色化学意识 绿色化学原则 绿色化学素养建构
近年来,随着科技的进步、社会的发展,资源与能源消耗逐渐加大,大量生活垃圾和工业污染物的排放,以及化学品的滥用,使人类的生存环境日益恶化,这不仅严重威胁到人类的健康、生存与发展,更危及子孙后代的前途和命运。然而,几乎所有的环境问题都与化学有着直接或间接的关系。就化学化工本身来说,传统上,一方面化学家在开发化学物质合成方法时,主要考虑效率,另一方面合成化学家在开发与设计如何合成所需化学品的方法时,只重视化学工程的始端,往往忽略处于过程末端的废物处理问题。所以,许多已存在的化学过程,在获得满意经济效益的同时,却对环境和人类健康造成了极大的负面影响。为了保护环境,走可持续发展的道路,培养具有社会责任感的年轻一代,在大学化学教学中渗透绿色环保理念是非常必要的。化学教师不但应是科学文化知识的传播者,更应成为绿色环保理念的创导者和践行人。为了有针对性地对化学化工专业学生进行绿色化学教育,笔者就化学化工专业学生对绿色化学的认识进行了调研。
1.调查方案的设计
以绿色化学的概念、作用及原则为主要调查内容,通过查阅相关文献资料,进行问卷设计;采用问卷调查及访谈方法对山西晋中学院化学化工学院2—4年级化学(含师范)及应用化学专业学生进行调查。对获得的第一手资料进行统计,并对有关问题进行综合分析,在此基础上参阅相关文献给出相应对策与建议。本次调查采用以班发放问卷、现场答卷与收卷方法。实发问卷400份,收回有效问卷364份。
2.调查结果统计
化学化工专业学生对绿色化学认识的调查统计见表1。
3.调查结果分析
表1显示,多数学生对绿色化学的属性有较好的理解与认识;不少学生对绿色化学的作用理解与认识不足,甚至是错误的。如约74.2%的学生误认为“绿色化学使化工过程含有废物处理环节,因而会使整个费用增加”。这些学生不懂得,先污染后治理,不仅难度大,费用不菲,而且多数需要停产整顿,随之而来的是更大的经济损失。如果化工过程实现了绿色化,即做到五个“R”:第一Reduction——“减量”,即减少“三废”排放;第二Reuse——“重复使用”,即重复使用催化剂、载体等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指对一些无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这就能有效实现节省资源、能源,减少污染,变废为宝,降低成本的目标,避免出现先污染后治理的恶劣情况。仅约54.2%的学生能够认识到“绿色化学追求高选择性化学反应,极少副产品,甚至达到原子经济性”。原因是不少学生缺少对原子经济性的认识。原子经济性是绿色化学的核心内容,指原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物“零排放”。可见,绿色化学的原子经济性反应,首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地减少废物的排放。
表1中选项8-19是绿色化学的12条原则。学生对其中9条原则有较好的理解与认识。但仅约52.7%的学生能够认识到绿色化学要求“能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响”。以前化学家在设计化学过程时,往往考虑的是如何提高产率,而忽略了能量问题,认为该问题是工程师的事情,使得化学工业成为了耗能大户。生产和使用能量的工程,往往也会造成污染,如以煤为燃料所提供的热能,多用一份能量,就多一份污染。因此,设计化工过程的化学家需要对化工各阶段进行调节与优化,从根本上改变其对能量的需求,从而使能量最低,减小对环境和经济的影响,减轻对能源危机带来的压迫。仅约42.3%的学生能够认识到,化工过程应尽量避免不必要的衍生步骤。衍生步骤会带来更多的副产物,消耗更多的资源与能量。更多的产物意味着可能会对环境产生更多的污染和破坏,必然产生需要处理更多废物的费用;更多能量的使用会使成本变高,造成不必要的能源浪费。因此,在化工过程中应最大限度地避免衍生步骤,以降低原料的消耗及对人类健康与环境的影响。仅约32.4%的学生能够认识到化工过程中催化试剂优于化学计量试剂。化学化工专业学生应该明确,催化反应不仅具有提高原料利用率与降低废物产生的益处,而且催化剂可以降低反应活化能,既利于控制,也可以降低反应发生所需要的温度。选择性催化剂是绿色化学的重要工具和重点研究方向。
4.思考与建议
不少学生对绿色化学的作用、原则缺少认识,其主要原因:一是学校对学生进行绿色化学教育重视不够,缺少要求;二是化学类专业课的课堂教学缺少绿色化学思想与原则的渗透;三是没有开设“绿色化学”课程,学生缺少了对绿色化学系统学习的机会。树立绿色化学思想,不仅是化学家与化工专家的事,而且是所有从事与化学有关的人们关注的事。作为专门培养化学化工专业高级人才的高校,应把绿色化学理念渗透到化学教育的全过程中,并作为课改与教改的指导思想。
4.1在化学类的基础课教学中渗透绿色化学思想
化学教材中蕴涵有大量绿色化学的素材,因此,在课堂教学中要时时体现绿色化学的原则和思想。通过环境污染及其危害的具体事例,让学生了解我国乃至全球环境日益恶化的现状,并探讨相应的解决措施,使学生认识到石油、天然气、煤炭等能源与资源作为现代工业的基础都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的战略选择,从而对环境保护、资源与能源的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识,明确发展经济不能走先污染再治理的老路。把“原子经济性理论”、现代化学技术与方法渗透到理论课与实验课中,就如何优化定量与定性实验、物质合成及当前资源利用、环境污染、化学品乱用等重大问题与学生进行讨论,培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略,为学生在校学习与以后的工作中能够充分发挥化学的正面作用,更好地造福于人类社会奠基。
4.2在化学实验课中培养绿色化学理念
化学化工专业,各类实验课所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的污染环境的有毒有害物质,这就需要实验教师尽量改进传统实验,应用先进的实验研究新成果,以绿色化学思想与原则指导实验仪器和试剂的选择,指导实验设计、实验方法与实验“三废”的处理,在每一个实验中力求减少或避免有毒有害废物的产生,为师生和工作人员提供安全的工作环境。为此,首先,在实验中尽量采用无毒无害的反应原料。在进行无机、有机、分析、物化等实验时,在满足教学需要的情况下,为避开毒害品的使用,可考虑寻找替代品,变更反应路线,设计绿色实验方案,如用维生素B1替代剧毒的KCN做催化剂进行安息香缩合反应;以葡萄糖替代有致癌作用的苯为起始原料,用遗传工程获得的微生物为催化剂合成已二酸;用新型的固体溴化剂四丁基三溴化铵替代Brz与苯酚、苯胺反应制备对位的一溴代物,不仅反应产物更易于控制,避免了使用Br2带来的有毒、易挥发、不便准确量取等弊端,而且还具有可回收利用等优点。其次,使用封闭实验装置,回收实验废料。注意化学实验内容的选择、设计和呈现体现绿色化。一方面尽量减少污染很严重的实验,另一方面对一些实验过程中产生有毒有害气体、且污染环境的实验,进行改进与创新,想方设法将其设计成为封闭的实验装置。包括:气体发生与收集装置、气体性质反应容器、尾气收集与处理、导气装置等。在无法封闭的情况下,要注意回收、通风或采取其他防护措施。对实验过程中产生的废料,设法予以回收或适当处理。第三,采用微型实验。在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,以达到用尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息。
4.3开设专门的绿色化学课程
首先,从课程设置上满足培养具有绿色环境意识的新一代化学工作者和公民的需要出发,借鉴国内外大学的经验,开设“环境生态化学”、“零排放有机化学”、“环境友好催化”、“绿色生态材料”、“生物技术”、“绿色能源”、“绿色化学导论”等绿色化学选修课程。其次,使绿色化学课程内容体现基础性、系统性与时代性。教学内容以绿色化学的12条原则为主线,围绕绿色化学的基本问题展开讨论,介绍绿色化学的产生与发展,绿色化学的概念、原理、应用、主要研究成果及动向。第三,依据绿色化学课程内容的特点,采用讲授、讨论、研究、参观、调查和文献研究等适当的教法,提高教学质量,把学生的心留在课堂上。
论文关键词:绿色化学 化学教育 绿色化学教育
论文摘要:文章从多个角度阐释了绿色化学这一理念在化学教学中如何渗透,怎样渗透的各个方面,旨在培养具有绿色意识和环保能力的高素质人才,从而达到对环境的保护,并由此得出:在中学阶段进行绿色化学理念教育,是解决环境问题的主要途径。
“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%(原子经济性)。原子的利用率越高,意味着生产过程中废物的排放量越少,对环境的影响也越小。“绿色化学”是指从技术、经济上设计出可行的化学反应,尽可能减少对环境的负作用。20世纪90年代初,国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。绿色化学是“预防污染”的根本手段,而对污染物的处理,最根本的方法就是杜绝污染源。
把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中,便绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分,这是中学化学教育的崭新课题。如何去渗透这种绿色观,便成了化学教学中的重中之重。既然如此,我们不妨去尝试以下几点:
1、立足课堂,渗透绿色知识
化学课堂是教学的主阵地,也是向学生传授环保知识的好场所。绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中,要向学生阐明绿色化学的观点、要求使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感。化学教师要充分挖掘和利用教材中的环保知识内容,采取渗透的方式,在介绍某种物质或操作方法时自然地引入相关的环保知识,让学生增长环保知识。如讲二氧化硫时,我就向学生说明它是一种主要的大气污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物质,空气中二氧化硫70%来源于工业燃料,12%来源于工业燃油,其余则来源于生活燃煤等。它既直接危害人的身体健康,又可以导致水质酸化,水生动物减少或绝迹,树木、庄稼枯死,还能腐蚀建筑物和文物。通过介绍使学生充分认识到二氧化硫是污染大气的有害气体之一。最后让学生讨论:如何防止和减少SO2的污染。这样既增强了学生的环保意识,又调动了学生学习的积极性。
2、立足实验,培养绿色习惯
化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的清晰的实验现象,增强直观的感性认识,而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质,从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。实验教学与绿色化学联系最为紧密,最为直接,在实验教学贯彻绿色化学思想是非常必要的。
(1)药品的贮存的规范化。如易挥发的液溴、浓硝酸、浓盐酸等用钟罩封闭贮存;对大多数有机物如苯、甲苯、丙酮、甲醛等用专柜避光保存;对剧如汞、白磷等用专柜上锁保存,定期检查贮存情况。
(2)演示实验中尾气的吸收处理。如在制取硫化氢、二氧化硫、氯气、氯化氢、一氧化氮、二氧化氮、氨气、一氧化碳等气体时一定要通过演示实验讲情吸收的原因(有害气体不允许直接排放到大气中),强调尾气吸收的重要性,使学生深深认识到只要涉及气体的制备问题就应考虑尾气处理。
(3)规范实验操作。化学实验中,师生都要接触有害物质和无害物质,在实验中也会闻到有害和无害气体。因此,必须指导学生要严格按照实验操作的程序,有条不紊地进行各种实验。正确地闻气体、取药品、取有毒性原料,甚至如何盖瓶盖、放置试剂、取药品的各种工具的选用、取用药品量的多少都要向学生交代清楚;改进实验方法,设计合理的实验装置。尽量采用封闭措施,减少师生被动接受有毒有害气体的污染。实验结束后,处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净放回原处,擦洗干净实验桌面,这些都要认真细致指导,使实验活动从始至终成为对学生进行环境教育的课堂。 (4)实验微型化。目前在常规实验中,药品用量较多不仅造成浪费,还污染环境。因此,在实验中用玻璃管制成各种可加热仪器的替代实验仪器、用点滴板等进行微型系列实验。这种方法药品用量少、反应产物少、操作安全,实验不会造成危险,对环境的污染程度较轻。同时也达到了实验的目的。如硝酸银溶液和稀盐酸的反应,要求学生不用试管做实验,而是改用点滴板,实验时只需取一滴稀盐酸在孔穴处,在取一滴硝酸银溶液滴在孔穴处,立即可见白色沉淀生成,然后取一滴稀硝酸滴入沉淀中,沉淀不溶解。通过实验学生很容易得出结论:稀盐酸与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸得白色沉淀。操作中不仅收到良好的实验效果,而且把化学实验与环境教育有机结合、渗透,进一步增强学生的绿色习惯。
3、立足课外,提高绿色素质
课堂教学是对学生进行绿色教育的主阵地,但课外活动形式多种多样,内容丰富多彩,是课堂教育的很好补充。为了全面提高每个学生的绿色素质,组织学生积极参与课外社会实践活动。
(1)专题讲座。对教材中讲的少而对环保具有重大意义的内容,可以专题讲座的形式向学生介绍,如针对有的学生认为环境污染主要是由于工业生产造成的,与自身没有太大的关系。可举办家庭生活与环境污染讲座,时期了解环境保护不只是国家、环保部门的事,每个人都应从家庭污染出发保护环境,使学生感到自身在制造污染破坏环境,是多么可怕又多么可悲,要从自身做起,节约用水、少使用一次性餐具、少用化学用品,以减少污染,为保护环境而改变生活习惯。
(2)课外实验。积极利用课外实验配合课堂教学,开展环保教育。“河水、雨水酸碱性的检测”、“模拟水体受硝酸汞、硫酸铜等污染的检测及危害”、“干电池的收回河利用”等,让学生在实验过程中既锻炼动手能力又强化了绿色意识。
(3)实地参观社会调查。组织学生参观本地邻近的自来水厂、污水处理站、化工厂并进行实地调查。如空气污染调查、水污染及对策调查等调查报告,并进行交流。这样不仅能培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度,而且能使他们感知环境污染的危害性及环境保护的迫切性。
随着世界经济的发展,一场绿色变革浪潮正席卷全球。绿色化教育有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会可持续发展,中学化学必须体现绿色化学教育,要让绿色化学的思想和内容贯穿于整个教育活动之中,真正做到绿色无所不在,只有这样我们的教育才能够充满生机,绿意盎然。
参考文献
他是分管科研工作的校领导,同时又是浙江省应用化学“重中之重”学科带头人、化学工程与技术一级学科博士点及应用化学博士点负责人、绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地主任、浙江省国家大学科技园发展有限公司董事长。他还是一个科技事业活动家,不仅兼任着中国化学会理事、中国有机电化学和工业协会副理事长、中国石油和化工理事会常务理事、浙江省化学会副理事长、浙江省化工学会副理事长和浙江省纳米材料协会副理事长等近20个职务,还兼任着《化学学报》、《化工学报》等10余种杂志的编委、主任等职。
为了事业呕心沥血
毕业于北京大学化学系物理化学专业的马淳安,在学校从事教学、科研和管理工作已28年。2000年12月,原担任科技处处长的他被任命为副校长,分管学校科研工作。马淳安觉得压力更大,时间更紧了。他不断地感慨自己的时间不够用,要做的事情实在太多太多。他说:“虽然科学研究是我这辈子的爱好和追求。也是我的本行,但学校把这么重大的担子交给我,我不能不担负起这个责任,更不能辜负大家对我的期望。”
这位在常人眼里“执着”得有些“痴”的校领导,28年来,一共只回东阳老家过了3次年。每年的年三十、年初一,他几乎都在学校的实验室或办公室度过:不分昼夜、不分节假日,平均每天十四、五个小时,他都是在学校里工作。
为了更好地调动广大教师和科研人员从事科研和学术探讨的积极性,多出高水平的科研成果。促进学校科研水平的快速发展,马淳安协助学校主要领导开展了创新性的工作――学校及时调整了纵、横项科研分配政策。有效地设立了专利基金、论文奖励基金、获奖成果奖励基金、学术交流基金、重大项目配套基金以及研究生教材和专著基金。几年来,学校的科研经费、研究论文、发明专利等各项工作取得了令人瞩目的成绩。如,科研经费从几千万突破到2005年的2.43亿元、SCIE论文数量在全国高校中排名第55位、专利申请和授权数排名全国高校第10位。此外,一些具有突破性和标志性的大项目、大成果、大奖项不断出现,从而凸显了浙工大在省属高校以及国内高校中的地位。
多年来,在校党委的正确领导下。马淳安还致力于国家重点实验室、一级学科博士点、国家级大学科技园等具有标志性的学科平台建设项目的建设工作。
2002年,为了申报成功绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地.马淳安多次往返于北京和学校之间。答辩期间,为了确保成功,马淳安全神贯注地整理申报材料、准备答辩演习,连续十多天忙至凌晨2、3点钟,然后又奔赴北京参加紧张的答辩。由于长时间睡眠不足,精神高度紧张,回学校后的马淳安渐渐感觉到身体的不适,他却未当一回事,继续忙着学校的工作,直至累倒住院。
此后,由学校牵头组织建起的浙江省国家大学科技园,申报过程中遭遇“非典”和国家对园区严格整顿的干扰,这时。马淳安教授和其他校领导采取了积极措施。如今,浙江省国家大学科技园已获国家科技部和教育部批准,成为全国50家国家级大学科技园之一。
为了社会无私奉献
作为国内知名的电化学工程专家,马淳安的追求就是如何利用自己的电化学工程技术,为国家和社会多作贡献。因此,马淳安非常强调在国际前沿领域开展自主创新工作,他认为,原始创新是科学,过程创新是技术,集成创新是产品,科学研究的最终目标是在自然界中获取更多的物质利益。为人类所用。要想让一个新产品走向市场,转化为经济效益,就必须走学科交叉、集成创新的道路。只有这样,才能让国家富强、人民受益。
几十年来。马淳安从未因各种事务繁忙而停止过教学和科研工作。至今他已培养和指导本科生100余人、硕士生和博士生40余人。他先后主持和完成了纳米碳化钨的微结构及催化性能研究等30余项国家873前期专项、国家自然科学基金、浙江省重大攻关等国家计划项目,其中15项已通过技术鉴定,均处于国内领先或国际先进水平。
近年,马淳安又带头先后完成了“1500T/Y丁二酸电解合成生产技术”等10多项技术合同项目,其中有5项已投AT业化生产,取得了良好的经济和社会效益。
在这些工业化生产项目中,有的是厂家慕名找上门来要求合作研究的。 “二氯吡啶甲酸绿色电合成生产技术”就是这样的一个例子。2004年,浙江某化工有限公司在国际上了解到一种利用有机电化学方法生产的高效、无毒的新农药在国内尚无人研究开发,就到处寻求合作单位。他们跑遍了长春、北京、上海等一些高校和中国科学院的电化学研究机构,然而,令他们感到惊讶的是,他们每跑一处找到该领域的专家,该领域的专家就以该项目难度大、承担不了为由,一致推荐马淳安教授。
已在有机电化学领域研究了近20年的马淳安,接到该项目后,仅花了1年多的时间。就突破了许多关键技术,顺利完成了小试和中试的研究工作,并于2005年11月建成了我国第一条二氯吡啶甲酸绿色电化学合成生产线。由于该产品高效、无毒,国外定单源源不断,经济效益十分显著。
电化学的应用领域十分广泛,加之马淳安非常强调多学科交叉,所以,他研制和开发的产品种类也较多。2005年,马淳安研究了20多年的碳化钨电催化材料又有了重大突破。马淳安等人不但在国际上首次成功制备了具有介孔结构空心球状的纳米碳化钨粉体,而且利用该材料通过表面激光熔覆方法,使基体合金材料表面的硬度、韧性大幅度增强,远优于未经熔覆的合金材料。“这一新技术和新材料在国际上属首创。可能会在表面材料领域掀起一场小小的革命。”建成了我国第一条二氯吡啶甲马淳安自信地表示。
一分耕耘,一分收获。几十年如一日默默耕耘的马淳安先后获国家教育部科技进步二等奖2项,浙江省科技进步一、二等奖4项,浙江省高校科技进步一、二等奖5项,联合国TIPS中国国家分部颁发的“发明创新科技之星奖”1项。“国家级新产品”1项等数十项奖项。他研制的产品有5项被授权为中国发明专利,另外还有4项发明专利已被国家知识产权局受理。
联系县(区)农林局,建设局、园林局,行业协会。
二年来,我强化学习,扎实工作,廉洁自律,团结班子,带好队伍,加大落实力度,不断开拓进取,圆满完成市委市政府交办的各项工作任务,实现林业、园林城乡一体化,开创城乡绿化工作新局面。现述职述廉如下:
一、立足本职工作,认真履行职责,较为满意四项工作
一是积极联系客商,发挥行业优势,切实搞好服务,完成招商引资任务。始终把招商引资作为第一责任,第一要务,调动多方关系,多次上门造访客商,邀请客商以商引商。在土地选择、项目资金争取、银行贷款联系等方面给客商解决实际问题,深受客商信任。在胡局长等同志的大力支持下,引进竣工和签约项目各1个。
竣工项目:ddd吉星针织袜业有限公司在市经济开发区投资16000万元建设__博远实业有限公司,一期投资已到位,9月份正式投产,产品已远销海外。
签约项目:经过两年半的洽淡,ddd林木产品有限公司投资定向刨花板(osb)项目,20__年10月中旬,已与宿城区签订投资合同。
二是对内全面规范管理,对上策应扶持支持,对外强化形象宣传,做好分工负责的主体工作。强化制度建设,注重学习提高。坚持每月例会制度,学习重要文件,布置业务工作,提出严格要求,形成局务会议纪要。
选举产生林业(园林)局第三届党支部委员会、第一届团支部委员会、第一届工会委员会。完善市风景园林协会、花卉园艺协会、木材行业协会和林学会运行机制,通过协会加强业务培训,提高行业整体运行水平。
定期召开党组会、民主生活会、班子碰头会,组织青年职工座谈会、主题教育演讲比赛、国防教育专题讲座、林业形势报告会、扶贫慰问、书画摄影比赛、论文评比等系列活动,营造班子团结,同事配合,积极向上的工作氛围。
多次带项目申请赴省进京,并邀请上级领导到__现场办公,争取支持,二年共争取到国家和省各类项目资金逾2500万元。
深入开展“杨树产业年”活动,每年植树1000万株以上,积极引导木材加工企业发展,全市木材加工企业2587家,规模以上369家,产值达105亿元。
完成黄河景观桥及周边造景工程;建成新河滨公园;抓好春秋两季市区绿化工程;完成__省第五届(南通)园博会__工地建设任务;全面接管雪枫公园。
同时,借外省外市林业考察团来我市之际,积极宣传__生态特色,提高__知名度和美誉度。
三是高标准严要求,努力争先进位扛牌夺旗争一流,力取创新创优佳绩。常给同志们灌输“有牌就扛,有奖就得”意识,每年度汇总一次局各处室、单位在省市内获奖情况,张榜公布,并分不同档次再予以适当奖励,以激发大家在其位谋其政履其职尽其责创其优。
20__年,局荣获全国林业产业突出贡献单位,__林业产业先进单位,绿色__建设一等奖,省第五届园博会造园艺术奖二等奖、组织工作优秀奖,《绿色__实践与建设》主题生态文化建设唯一最佳组织奖,市20__年度目标管理先进集体;河滨公园荣获市创建文明风景
旅游区(点)工作先进单位,雪枫公园荣获__市文明风景旅游区(点)称号,创建国家4a级景区已通过省初检。积极创建国家园林城市。组建专门班子,配强人员,量化任务目标,责任落实到人,10月中旬,省专家已进行专题调研。
创新公园管理体制。实行“免费开放”和“公园绿地管理人”模式,花钱买服务,养事不养人,并加大园林绿化主体培育,靠大靠强,设立省建筑园林设计院__分院。
创办“中国杨树网”,推出移动农信通“杨树产业”频道,向林农和企业,传播杨树育苗、造林、营林、采伐、运输、加工等产业体系技术、产业动态、产品价格等信息。
四是全面摸清家底,理清旧帐,深入调研,编制规划,做好具有长远效应的打基础工作。林业园林工作分几大块:造林营林、木材加工、林政执法、古树名木、园林工程、绿化管养、风景名胜、湿地野保。
逐项调查摸底,逐类编制规划,近二年已完成《现代林业发展规划》、《木业发展中长期规划》、《骆马湖湿地保护与生态修复工程》、《骆马湖—三台山、古黄河—运河风光带省级风景名胜区总体规划》、《古树名木保护总览》;启动《野生动物保护规划》、《有害生物风险管理体系建设》、《植物多样性与乡土树种保护规划》、《绿地系统规划》。
就如何进一步理体系、顺体制、建制度、强队伍、上台阶,作了为期一旬的深入调研,制订出台《绿地补偿实施意见》、《园林绿化规划建设导则》等规范性文件。并组织人员对建市以来,市园林局承担的所有工程124项进行全面清理,请财政审计人员再验收核查,理清帐目,结清欠款。
二、强化理论学习,严格要求自己,努力塑造勤奋好学、明理敏行、廉洁奉公的良好形象
一是坐得住,学得进,在理论学习上取得丰硕成果。20__年3-4月,在省委党校学习,被评为优秀学员;20__年8月参加全国地市级林业局长培训班半个月,被推为学员代表发言受到好评,随后不少地区林业考察团来宿。
20__年2月起,坚持学习南林大森林培育专业研究生课程。
组织人员编写《杨树良种繁育与速生丰产栽培技术》一书,由中国林业出版社正式出版发行。
组织完成的《__市木材加工产业可持续发展中长期规划》和《__
市森林分类区划界定及应用研究》,均荣获“第二届(20__年)__省优秀软科学成果奖”三等奖。
合作撰写的《__市森林资源现状、特点及培育技术措施探讨》在自然科学核心期刊《河北林业科技》20__年第二期发表。
合作撰写的《杨树产业在平原地区现代化林业建设中的作用》在《中国林业》20__年第4期发表,收入《中国林业论坛(论文集)》并获论文二等奖。
撰写的《杨树林地高效复合经营模式研究与初步实践》被收入__科技论坛__分论坛优秀论文集。
二是严要求,常警省,在廉洁自律上做到警钟常鸣。作为局领导班子班长,作为年轻干部,我时刻提醒自己,手中的权力是党和人民赋予的受委托行使的公共权力,只是意味着责任和义务,而不是个人炫耀的资本,更不是谋取个人私利或小集团局部利益的工具。
要求自己政治上不软,经济上不贪,工作上不浮,生活上不奢,纪律上不散,管理上不松;要守住__的绿线,守住自律的底线;要健康而充实,善思而踏实,肯干而廉洁。
平时,认真执行《领导干部廉洁从政若干准则(试行)》及省、市关于领导干部廉洁自律各项规定,认真执行工作纪律、“禁令”等规定,坚持自省自警,并自觉接受组织和群众监督。同时,履行监管职能,严格要求教育管理监督好干部职工,努力使集体成为团结进取阳光向上学习型创新型奉献型团队。
论文关键词:电渗透污泥干化,污泥处置.
一、概述:
1、我们建议污泥处置方法应遵循的原则:
我们认为《国家城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行) 》中提出“最佳” 与“可行技术”是符合目前中国污泥处置工业国情的,中国在一定时期内的技术、经济发展水平和环境管理要相适应。在经济和技术许可的条件下要因地制宜,在考虑成本和综合效益的前提下,综合整体地考虑污泥处置方案。通过技术和管理措施使污染污泥处理能够实现达标排放,同时达到高水平的整体的环境保护效果。
2、我建议的污泥处置出处:
污泥中含有具有潜在利用价值的有机质,氮、磷、钾和各种微量元素,寄生虫卵、病原微生物等致病物质,铜、锌、铬等重金属,以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质,如不妥善处理,易造成二次污染.我们认为处理后的污泥或污泥产品在环境中或利用过程中达到长期稳定污泥处置.,并对人体健康和生态环境不产生有害影响才是最终消纳方法。
对于一些污水厂所在地区的工业经济比较发达而且没有空余土地消纳污泥的可以采取对污泥进行适当处理后作为生产水泥的辅助燃料或电厂补充燃料。
对于污水厂所在地区的工业经济不发达而且有空余土地消纳污泥的一些地区,则可以将污泥进行深度脱水处理到含水率60%以下时堆肥或运至填埋场做为覆盖土进行填埋处置。
3、电渗透污泥干化方法的优点。
电渗透脱水工艺不添加消石灰等无机凝剂和灰分脱水助剂,且滤渣的含水率可比以往脱水处理法降低10%一20%中国期刊全文数据库。电渗透脱水泥渣便于焚烧,便于堆肥,污水混合污泥用电渗透法脱水后污泥渣含水率可降低到60%左右。电渗透法堆肥化处理最主要的是水分调整, 使用电渗透法就可以提高效率,倘若螅渣数量少,可用袋装后自然堆肥化极简单的处理。疏浚的污泥经电渗透脱水后含水率低, 添加固剂后可直接用于遭路的路盘材.
并且我们认为电能是今后发展的主要能源,而且风力发电、太阳能发电、潮汐发电、水力发电等不消耗矿产资源的绿色发电方法越来越多,2020年绿色电能将占我国总发电量的40%这样许多工业企业都将利用电能这种低成本绿色可持续能源作为主要生产能源,随着电力工业发展逐渐走向一条清洁高效环保之路,电费也随之降低。所以利用电能这种经济清洁能源作为污泥转化生产能源的这条路发展方向是正确的。
二、电渗透污泥干化工艺介绍:
1、污泥含水结构:
间隙水:处于污泥团块之间的水
外部水:b-粘附水c-吸附水d-空隙虹吸水e-虹吸水f-毛细虹吸水
内部水:细胞液(水合作用含水,内部虹吸水)
间隙水
a-处于污泥团块之间的水
外部水
b-粘附水
c-吸附水
d-空隙虹吸水
e-虹吸水
f-毛细虹吸水
内部水
g-细胞液水、氢合作用水
h-内部虹吸水
2、污泥做为燃料的最佳含水率:
污泥焚烧前处理技术通常指脱水或热干化等工艺,以提高污泥热值,降低运输和贮存成本,减少燃料和其他物料的消耗。热干化工艺有半干化(含固率达到60%~80%)和全干化(含固率达到80%~90%)两种。热干化工艺一般仅用于处理脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗 2940~4200KJ/kgH2O;电能消耗 0.04~0.90kW/kgH2O。污泥含固率在35%~45%时,热值为4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,用作土壤改良剂、肥料,或作为水泥窑、发电厂和焚烧炉燃料时,须将污泥含固率提高至80%~95%。
如要达到污泥含固率提高至80%~95%时,就要把细胞水也脱掉才行。我们研究发现:
、用加热方法温度要在400℃以上才能把细胞内的水脱离出来。
、如用外力挤压方法压力要在50㎏/cm2以上才能把细胞水脱离出来。
如以上两种方法取出细胞水耗能大,不环保。我们经研究并用工程运行实例验证用电渗透的方法节能效果好运行成本低污泥处置.,而且没有废弃飞灰及烟尘,
所以我们推荐电渗透污泥干化工艺。电渗透处理污泥是目前效率最高,耗能最少的污泥干化方法(含固率达到80%~90%),我们通过运行证实改变污泥含水率最难的是把污泥细胞内的水分离出来,只有把细胞内的水分离出来,污泥改性后污泥中的水都变成游离水,才能真正的实现我们要求的污泥含水率。
3、电渗透污泥干化原理:
3.1电渗透机械式污泥干化:
运用电渗透污泥干化设备以高效率,经济性,稳定性方式干化,从污泥中提取“自由水”和“细胞内水”,它有区别于传统脱水技术。
污泥饼进入电渗透干化设备的滚筒和履带之间,通电后,滚筒(带正极)和履带(负极)之间产生电位差,这导致强制迁移性的现象发生,因此使得污泥颗粒向正极移动而水向负极移动,在污泥细胞上开始电刺激、电解水的负极和正极移动、电解水开始BROWN运动 BROWN运动开始后,细胞内部产生高压污泥细胞破碎后细胞水流出来中国期刊全文数据库。这样污泥高效脱水干化效果达到了,污泥得到了改性,将污泥含水量从80%降低到约60% 。
细胞电解分裂图:
在污泥细胞上开始电刺激 电解水的负极和正极移动 细胞内部产生高压污泥细胞破碎后
BROWN运动开始后,电解水开始BROWN运动细胞水流出来
3.2通风干燥电渗透过程中发生的布朗运动及摩擦产生的热能源,使污泥含水固形物的细胞膜破裂,把细胞内的水分及PAM等分离出来污泥处置.,都变成了游离水,采用普通的低温通风干燥,含水率可以达到20%。
3.3第三阶段污泥再生资源化20%-10%,造粒
3.4电渗透污泥处理前和处理后的显微镜照片:
处理前:处理后:
4、电渗透污泥干化工艺流程:
三、污泥电渗透污泥干化设备与原有污泥热干燥费用比较:
1、对比:
技术
原有污泥干燥技术
电渗透污泥干化、干燥技术
含水率
减少
99% 至
机械式脱水
机械式脱水
85% 至
热能源干燥
电渗透干化
60% 至
热能源干燥
通风干燥
设备构成
复杂系统
脱水机 + 干燥机
设备投资费用
100%
低20%左右
与原有污泥干燥设备投资相比,
只需要80%的投资费用就可以。
运行费用
100%
低20%左右