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高效气液分离技术的研究现状论文

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高效气液分离技术的研究现状论文

空气分离技术论文篇二 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 摘 要:随着国民经济的迅速发展及科学技术水平的不断提高,各种新型空气分离设备不断出现,作为空气分离技术中最早出现的技术,深冷技术在其发展中得到了广泛的应用。文章主要对深冷技术的概念、空气分离设备的含义及深冷技术在空气分离设备设计中的应用进行了简要的分析与探究。 关键词:深冷技术;空气分离设备;设计;应用;概念 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0063-02 空气分离技术起源于1985年与1903年德国卡尔・林德教授创造的第一套空气液化设备及10 m3/h(氧)空气分离设备,在其100多年的发展历程中,随着新型技术的不断发展,空气分离设备及技术得到了极大的发展,深冷分离技术在空气分离出现最早的一种技术,经人们的不断研究及革新,在工业生产实践及设备更新中愈加成熟,在国民经济发展中的应用范围也随之更加广泛。 1 深冷技术的概念 深冷技术是指采用冷媒介质作为冷却介质,把淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196 ℃),进而实现金属材料性能发送的目的。近年来,随着空气分离设备设计的不断发展,作为金属工件性能发送的新型工艺技术,深冷技术是现阶段最有效、最经济实用的技术。 在深冷加工中,金属里残余的大量奥体转化为马氏体的形式,尤其是从-196 ℃到室温的过程中过饱和的亚稳定马氏体的过饱和度会下降,析出弥散,超微细碳化物其与基体保持共格关系,电流只有20~60 A,这种现象的产生可以减少马氏体晶格畸变,降低微观应力,在材料塑性变形中细小弥散的碳化物可以对位错运动造成阻碍,进而起到基体组织强化的作用。与此同时,析出超微细碳化物颗粒后要在马氏体基体上进行均匀分布,对晶界脆化作用进行有效减弱,细化基体组织不仅可以对杂质元素在晶界的偏聚程度进行有效减弱,还可以充分发挥晶界强化的作用,进而对工模具性能进行极大改善,提高其硬度、抗冲击韧性及耐磨性。深冷技术的应用不仅体现于工作表面,还在工件内部进行渗入,展现的是整体性效果,基于此,可以对工件进行重模,多次使用。在工件方面,深冷技术的应用还可以对淬火应力进行有效降低及起到尺寸稳定性增强的作用。 2 空气分离设备的含义 随着社会经济的迅速发展及科学技术的不断进步,在空气分离研究等行业的发展中,其装备发展已呈现出大型化的趋势,对空气分离设备配套的要求也越来越高。现阶段,在空气分离设备自主化发展中我国的水平等级已达6万等级,与世界先进水平十分接近。2002年,杭氧的3万等级国产空气分离设备在宝钢集团成功运转,使得我国空气分离设备的竞争力得到了极大的提升,促使国产大型空气分离设备成功对国内市场进行了大范围地占领。 3 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 空气深冷分离工艺是采用多塔低温精馏的方式,从压缩空气中制取高纯度的氧、氮等产品。目前在空气分离设备设计中主要有两种存在形式,第一种是常温空气分离设备,这种设备主要是在常温及非低温的状态下进行的,这种常温空气分离设备又可以分为两种不同的形式:变压吸附分离与膜分离。这里要进行分析的就是另一种空气分离设备设计形式,深冷空气分离,这种设备主要应用于温度非常低的情况下。在20世纪50年代,为提升我国国防力量,满足国防需求,我们的深冷空气分离技术及设备都是从苏联引进和仿制,当时仿制的企业为杭州铁工厂。在1953年左右时,我国才成功仿制出了属于自己的深冷空气分离设备。直至今日,我国的空气分离技术及设备制造水平已经得到了极大的发展,并为国民经济的增长贡献着自己的一份力量。目前,深冷空气分离技术主要应用于以下几方面。 压缩空气净化组件 压缩空气净化组件主要的组成成份有高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器及活动性过滤器。首先空气要在空气压缩机里进行压缩,再在空气缓冲罐中进行作业,然后经过高效除油器将大部分的杂质进行有效去除,杂质主要包括油、水及尘等,在水分进一步去除中可以采用冷冻式干燥机进行,再次进行去油、去尘时可以选用精密过滤器实施操作,最后选用活性炭过滤器进行更深层次地去油工作。 空气缓冲罐 空气缓冲罐组件主要的构成成份有空气缓冲罐与附属阀门仪表。空气缓冲罐在空气分离设备设计中起到的主要作用就是缓冲,对气流脉动起到有效降低。进而使系统压力波动得到降低,使压缩空气能够顺利在压缩空气净化组件中通过,最大限度地将尤、水等杂物进行有效排除。与此同时,在进行吸附塔工作切换过程中,还可以帮助氧氮分离系统在极少时间中得到大量所需的压缩空气,这种技术的应用,可以可以帮助吸附塔中的压力进行迅速上升并达到工作压力,还可以确保机械设备运行的可靠性与稳定性。 氧氮分离系统 构成氧氮分离系统组件主要的成份有吸附塔、压紧装置、附属阀门与仪表电器。选用复合床结构设计中的吸附塔,主要分为两种塔:A塔与B塔,将进口碳分子筛填装进塔内(为提高碳分子筛装填的均匀性可以选用伸展扭转式振动填充方式进行操作)。清洁的压缩空气要先从A塔入口端在碳分子筛的作用下流向出口端,这个时候被其吸附的主要成分有氧气、二氧化碳及水,在吸附塔出口端流出的只有产品氮气。经过时间的不断推移,当A塔内的碳分子筛吸附达到饱和前将会出现自动吸附停止的现象,在B塔中流入清洁压缩空气在进行吸氧产氮,并进行A塔分子筛的再生。通过将吸附塔快速降低到常压脱附的氧气、二氧化碳就水来实现分子筛的再生。在进行A、B塔交替吸附塔再生时,不仅可以促使氧氮分离的完成,还可以不断产生氮气。 氧氮缓冲系统 氧氮缓冲系统组件主要的构成成份有氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等,氮气缓冲罐主要是将氮氧分离系统中分离出来的氮气压力及纯度进行均衡作用,确保氮气的稳定性并保障连续供给。与此同时,在进行吸附塔切换工作之后,将自身的一些气体进行吸附塔回充作业,这种方式可以有效起到提升吸附塔压力的作用,还能起到对床层的有效保护,在空气分离设备工作时还能起到极大的保护作用。最后进行再次过滤,主要采用精密过滤器进行工作,这样可以最大限度地确保氮气的质量。 作为一种传统的制氮方式,深冷空气分离制氮已经有几十年的发展历程。这种方式主要以空气作为原料,为使空气液化变为液体空气,必须进行严格的压缩、净化,并进行热交换。液体空气主要构成的混合物分两部分组成:液态氧气与液态氮气,通过两者不同的沸点进行液态空气的精馏,将两者进行有效分离并获取氮气。在整个工作操作中深冷空气分离制氮设备及过程十分繁杂,需要占用大范围的土地面积,基础建设成本很高,气体产生的速度很慢,在安装过程中,具有较高要求及较长工作周期。对深冷空气分离设备、安装与基层建筑等方面的因素进行综合分析,当设备低于3 500 N m3/h时,规格一样的PSA装置与深冷空气分离装置在成本投资方面相比,要低出20%~50%之间。在经济适应方面,深冷空气分离制氮装置并不适应中、小规模的工业制氮,主要适应于规模较大的工业制氮。 4 结 语 综上所述,随着科学技术水平的不断提升,我国空气分离设备及技术越来越向大型化、专业化、规模化的发展趋势迈进。深冷技术作为空气分离最重要的分离技术,在确保企业利益最大化的基础上,将深冷技术的能耗量进行有效降低,是空气分离工作的主要任务。 参考文献: [1] 叶必楠.杭氧应用新技术开发系列新产品[J].深冷技术,1996,(4). [2] 姜润民.空气分离设备及低温液化设备的模块化设计和制造[J].深冷技术,1997,(4). [3] Helmut Springmann,毛捷.空气分离设备的现状和展望[J].深冷技术,1974,(3). 看了“空气分离技术论文”的人还看: 1. 化工分离技术论文 2. 大气污染控制技术论文 3. 化工企业技术论文3000字 4. 化工分离技术论文(2) 5. 金属技术论文2000字

高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上,引用了气相色谱的理论,在技术上,流动相改为高压输送(最高输送压力可达);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成,从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。 特点 1.高压:液相色谱法以液体为流动相(称为载液),液体流经色谱柱,受到阻力较大,为了迅速地通过色谱柱,必须对载液施加高压。一般可达150~350×105Pa。 2. 高速:流动相在柱内的流速较经典色谱快得多,一般可达1~10ml/min。高效液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多,一般少于 1h 。 3. 高效:近来研究出许多新型固定相,使分离效率大大提高。 4.高灵敏度:高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器,进一步提高了分析的灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达10-11g。另外,用样量小,一般几个微升。 5.适应范围宽:气相色谱法与高效液相色谱法的比较:气相色谱法虽具有分离能力好,灵敏度高,分析速度快,操作方便等优点,但是受技术条件的限制,沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱法进行分析。而高效液相色谱法,只要求试样能制成溶液,而不需要气化,因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大(大于 400 以上)的有机物(这些物质几乎占有机物总数的 75% ~ 80% )原则上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。 据统计,在已知化合物中,能用气相色谱分析的约占20%,而能用液相色谱分析的约占70~80%。 高效液相色谱按其固定相的性质可分为高效凝胶色谱、疏水性高效液相色谱、反相高效液相色谱、高效离子交换液相色谱、高效亲和液相色谱以及高效聚焦液相色谱等类型。用不同类型的高效液相色谱分离或分析各种化合物的原理基本上与相对应的普通液相层析的原理相似。其不同之处是高效液相色谱灵敏、快速、分辨率高、重复性好,且须在色谱仪中进行。 高效液相色谱法的主要类型及其分离原理 根据分离机制的不同,高效液相色谱法可分为下述几种主要类型: 1 .液 — 液分配色谱法(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化学键合相色谱(Chemically Bonded Phase Chromatography) 流动相和固定相都是液体。流动相与固定相之间应互不相溶(极性不同,避免固定液流失),有一个明显的分界面。当试样进入色谱柱,溶质在两相间进行分配。达到平衡时,服从于下式: 式中,cs—溶质在固定相中浓度;cm--溶质在流动相中的浓度; Vs—固定相的体积;Vm—流动相的体积。LLPC与GPC有相似之处,即分离的顺序取决于K,K大的组分保留值大;但也有不同之处,GPC中,流动相对K影响不大,LLPC流动相对K影响较大。 a. 正相液 — 液分配色谱法(Normal Phase liquid Chromatography): 流动相的极性小于固定液的极性。 b. 反相液 — 液分配色谱法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流动相的极性大于固定液的极性。 c. 液 — 液分配色谱法的缺点:尽管流动相与固定相的极性要求完全不同,但固定液在流动相中仍有微量溶解;流动相通过色谱柱时的机械冲击力,会造成固定液流失。上世纪70年代末发展的化学键合固定相(见后),可克服上述缺点。现在应用很广泛(70~80%)。 2 .液 — 固色谱法 流动相为液体,固定相为吸附剂(如硅胶、氧化铝等)。这是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作用机制是:当试样进入色谱柱时,溶质分子 (X) 和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附(未进样时,所有的吸附剂活性中心吸附的是S),可表示如下: Xm + nSa ====== Xa + nSm 式中:Xm--流动相中的溶质分子;Sa--固定相中的溶剂分子;Xa--固定相中的溶质分子;Sm--流动相中的溶剂分子。 当吸附竞争反应达平衡时: K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa] 式中:K为吸附平衡常数。[讨论:K越大,保留值越大。] 3 .离子交换色谱法(Ion-exchange Chromatography) IEC是以离子交换剂作为固定相。IEC是基于离子交换树脂上可电离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换,依据这些离子以交换剂具有不同的亲和力而将它们分离。 以阴离子交换剂为例,其交换过程可表示如下: X-(溶剂中) + (树脂-R4N+Cl-)=== (树脂-R4N+ X-) + Cl- (溶剂中) 当交换达平衡时: KX=[-R4N+ X-][ Cl-]/[-R4N+Cl-][ X-] 分配系数为: DX=[-R4N+ X-]/[X-]= KX [-R4N+Cl-]/[Cl-] [讨论:DX与保留值的关系] 凡是在溶剂中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法来进行分离。 4 .离子对色谱法(Ion Pair Chromatography) 离子对色谱法是将一种 ( 或多种 ) 与溶质分子电荷相反的离子 ( 称为对离子或反离子 ) 加到流动相或固定相中,使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质离子的保留行为。其原理可用下式表示: X+水相 + Y-水相 === X+Y-有机相 式中:X+水相--流动相中待分离的有机离子(也可是阳离子);Y-水相--流动相中带相反电荷的离子对(如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲铵等);X+Y---形成的离子对化合物。 当达平衡时: KXY = [X+Y-]有机相/[ X+]水相[Y-]水相 根据定义,分配系数为: DX= [X+Y-]有机相/[ X+]水相= KXY [Y-]水相 [讨论:DX与保留值的关系] 离子对色谱法(特别是反相)发解决了以往难以分离的混合物的分离问题,诸如酸、碱和离子、非离子混合物,特别是一些生化试样如核酸、核苷、生物碱以及药物等分离。 5 .离子色谱法(Ion Chromatography) 用离子交换树脂为固定相,电解质溶液为流动相。以电导检测器为通用检测器,为消除流动相中强电解质背景离子对电导检测器的干扰,设置了抑制柱。试样组分在分离柱和抑制柱上的反应原理与离子交换色谱法相同。 以阴离子交换树脂(R-OH)作固定相,分离阴离子(如Br-)为例。当待测阴离子Br-随流动相(NaOH)进入色谱柱时,发生如下交换反应(洗脱反应为交换反应的逆过程): 抑制柱上发生的反应: R-H+ + Na+OH- === R-Na+ + H2O R-H+ + Na+Br- === R-Na+ + H+Br- 可见,通过抑制柱将洗脱液转变成了电导值很小的水,消除了本底电导的影响;试样阴离子Br-则被转化成了相应的酸H+Br-,可用电导法灵敏的检测。 离子色谱法是溶液中阴离子分析的最佳方法。也可用于阳离子分析。 6 .空间排阻色谱法(Steric Exclusion Chromatography) 空间排阻色谱法以凝胶 (gel) 为固定相。它类似于分子筛的作用,但凝胶的孔径比分子筛要大得多,一般为数纳米到数百纳米。溶质在两相之间不是靠其相互作用力的不同来进行分离,而是按分子大小进行分离。分离只与凝胶的孔径分布和溶质的流动力学体积或分子大小有关。试样进入色谱柱后,随流动相在凝胶外部间隙以及孔穴旁流过。在试样中一些太大的分子不能进入胶孔而受到排阻,因此就直接通过柱子,首先在色谱图上出现,一些很小的分子可以进入所有胶孔并渗透到颗粒中,这些组分在柱上的保留值最大,在色谱图上最后出现。气相色谱法(gas chromatography 简称GC)是色谱法的一种。色谱法中有两个相,一个相是流动相,另一个相是固定相。如果用液体作流动相,就叫液相色谱,用气体作流动相,就叫气相色谱。气相色谱法由于所用的固定相不同,可以分为两种,用固体吸附剂作固定相的叫气固色谱,用涂有固定液的担体作固定相的叫气液色谱。按色谱分离原理来分,气相色谱法亦可分为吸附色谱和分配色谱两类,在气固色谱中,固定相为吸附剂,气固色谱属于吸附色谱,气液色谱属于分配色谱。按色谱操作形式来分,气相色谱属于柱色谱,根据所使用的色谱柱粗细不同,可分为一般填充柱和毛细管柱两类。一般填充柱是将固定相装在一根玻璃或金属的管中,管内径为2~6mm。毛细管柱则又可分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。空心毛细管柱是将固定液直接涂在内径只有~的玻璃或金属毛细管的内壁上,填充毛细管柱是近几年才发展起来的,它是将某些多孔性固体颗粒装入厚壁玻管中,然后加热拉制成毛细管,一般内径为~。

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,下面是由我整理的化工分离技术论文,谢谢你的阅读。

化工分离技术新技术研究与进展

[摘 要]本文主要从现今化工分离技术的应用范围和化工分离技术的新进展方向进行分析,并结合市场社会的要求,对化工分离技术的成本要求进行评价,并最终以活性炭纤维(ACF)投入市场应用的例子来阐明化工分离技术新技术的具体应用。

[关键词]化工分离技术;新技术;应用前景

中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章 编号:1009-914X(2014)20-0380-01

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,是化工研究整体的一个重要分支,在所有的化工生产中,化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。从化工分离技术的发展历史来看,化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便人们的生活和工作效率的提高。而在此基础上,化工分离技术又产生了新的分离技术方式,可以运用于更多的领域,这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。

一、现今化工分离技术新技术的应用范围

1、环境保护工程

随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及,人们的生活水平得到了极大的提升,但环境污染的现实情况却是很让人担忧。各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降,甚至因为有些废气、废水的慢性污染,人们还会因此患上一些不治之症。例如上世纪很有名的日本水俣病。从化工分离的角度来看,在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的,无论是硫化物质或者二氧化碳,还是其他具有放射性的废物,如果采用合理地化工分离处理 方法 都能得到很好的回收利用。这样就能使得废物在减少环境污染的同时能够进行工业生产的再循环利用,而不像生化处理或肆意排放那样的简单处理方法,无论是对人还是对环境都没有任何有效利用价值。

2、能源资源利用

能源供给是现如今我们生存发展的必需之物,没有了能源的供给,我们人类就不能生存,企业也无法生存,可以说能源的合理利用是国家和社会优良发展的基础,利用的好,节能减排;利用的不好,对整个社会各个方面的影响都是巨大的。综合来看,如今的能源主要以石油、天然气、煤炭为主,而随着化工技术的发展,相关石油产物如塑料等乙烯合成物都普及出现在了我们的生活中。因为这些资源都是不可再生的,所以我们必须要对其化学分离过程进行进一步的节能降耗,充分利用现有资源。

3、生物制药

生物制药技术是一种伴随上世纪70年代出现的DNA重组等新生物技术诞生而出现的一种高新技术,它的发展必须有效的依靠化工分离技术来高效、纯净地提取生物的活性。同时,也对化工分离技术中分离剂、分离设备和分离技术的革新也提出了新的要求。生物制药技术和化工分离技术之间是相互影响的关系,人们对生物制药技术的需求,必须要在很大程度上以来化工分离技术的发展,这样才能在保证生物活性的过程中提升生物制药技术的发展。

二、化工分离技术新技术开发现状

1、结晶分离

对于结晶分离,传统的化工分离都是采用冷冻、浓缩等方式,在这种方式下,由于效率低、需求大,所以能耗效率显得非常不客观。而根据目前最新的化工结晶分离技术,萃取、高压和融合的方式都能有效的代替原有的冷冻、浓缩等传统方式。

在萃取分离下,利用沸点等物理性质相近的混合物,把要提取的物质用萃取的方式提取出来。对于萃取这个分离技术来说,不论是有机物还是无机物,都可以用这种方法。

在高压分离下,因为压力的上升,物质本身的熔点就会下降,结晶就会不断形成,而在此过程中,由于液相杂质的浓度上升,相变压力也会不断上升,在共晶压力下,排出母液减压蒸发,就能得到分离的结晶物质。

2、膜分离

膜分离技术主要是根据特定膜的渗透作用,利用外界的压力,对气相或液相的混合物进行分离、分级、提纯和富集。对于膜分离技术来说,其所需的成本较小,相应的污染排放也较小,适合大面积的开发利用。而膜分离技术具体细分,又可以分为离子膜技术、气体分离膜技术、膜萃取技术、膜蒸馏技术、微滤膜技术等。比如,在离子膜技术中,因为节能效果显著,所以在很大程度上可以取代传统的隔膜法生产烧碱。这种技术同样也可以应用于医疗和食品工业及海水淡化工程。

3、变压吸附分离

变压吸附主要用于气体的分离,在混合气体中用特定的吸附剂对特定的气体细分能力的差异进行分离。这种方法适用范围广泛,操作流程相对简单,在对气体的分离中起到了很好的效果。比如,从天然气中净化甲烷或者从一氧化碳的混合气体中制取一氧化碳等,变压吸附分离的方法都能很好的对目标气体进行分离,这种利用特定吸附剂的相对便捷的方法使得其展现的节能效果和经济效益都十分可观。

4、化工分离新技术与现实冲突

化工方法的创新发展给这个技术领域的人们都带来了领域的前景,但是一项技术是否成熟,其最终标志不是它有多优秀、多高端,而是是否能以相对较低的成本进行市场的普及应用。新兴的化工分离技术的确在很多化工分离实例方面都展现了他们的优越,但是有的新技术所需要的高成本并不是每个企业都能够承受的,相对应企业的高成本,产品流通到消费者手上的时候,其中的高价格顾客是否能接受也是一个存在的风险。

在考虑化工分离技术革新的同时,必须要以成本低廉、步骤简单的思想为前提,若不能达到此要求,即使化工分离技术再优秀,都只能利用在很少的范围内,不能真正的将这种技术普及于社会,做到促进社会的发展进步。所以,化工分离技术在革新的同时,必须要考虑成本的因素,要在低成本的前提下进行科技创新,把新技术普及应用放在创新的首位,真正做到技术服务于大众。

三、以活性炭纤维吸附家装有毒气体为例阐述化工分离技术新技术的实际利用情况

活性炭是种新型高效吸附材料,与传统的粒状活性炭相比,具有吸附能力强、速度快的特点。而且,由于活性炭纤维是粒状体,不易粉碎而造成不必要的污染,所以对于家装等污染物质的吸附有很好的效果。在家庭装修的过程中,由于各种装修材料的使用,会有各种各样的有毒金属气体的产生,而活性炭纤维(ACF)对金属离子有很好的吸附效果,可分离出空气里混合的有毒气体并进行吸附,净化空气。在ACF的吸附过程中,会将高价的金属离子还原为低价的金属离子,如Au3+、Ag+、Pt+、Hg2+、Fe3+分别还原成Au、Ag、Pt2+或者Pt、Hg+、Fe2+,而且在大多数的氧化还原反应中,吸附量会大大提高。Au3+和Hg2+的还原吸附量分别为1200―2000mg/g和600―800mg/g。

综合来看,化工分离技术新技术的研究成果逐渐得到拓展,从原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术新技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便相关工作效率的提高,这在更大程度上使得化工分离技术的创新发展逐渐变得成熟。

参考文献

[1] 朴香兰.樊蓉.朱慎林.活性炭纤维在化工分离中的应用及研究进展[J]. 现代化工.2000年第6期

[2] 徐智策.张雪梅.张志艳.黄永茂.化工分离过程节能的现状与发展[J]. 江苏化工.2008年第6期

[3] 朱家文.纪利俊.房鼎业.化工分离工程与高新科技发展[J].化学工业与工程技术.200年第21卷第2期

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要资料悬赏分太低了

分析了开采过程中的产气和产水规律、压差变化规律以及压差对天然气水合物分解的影响;研究了降压幅度和初始开采温度...而且,随着我国油气资源的枯竭,寻求储量巨大的新型接替能源已是迫在眉睫。据有关资料分析,我国的东海冲绳海槽、...

空气分离技术论文篇二 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 摘 要:随着国民经济的迅速发展及科学技术水平的不断提高,各种新型空气分离设备不断出现,作为空气分离技术中最早出现的技术,深冷技术在其发展中得到了广泛的应用。文章主要对深冷技术的概念、空气分离设备的含义及深冷技术在空气分离设备设计中的应用进行了简要的分析与探究。 关键词:深冷技术;空气分离设备;设计;应用;概念 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0063-02 空气分离技术起源于1985年与1903年德国卡尔・林德教授创造的第一套空气液化设备及10 m3/h(氧)空气分离设备,在其100多年的发展历程中,随着新型技术的不断发展,空气分离设备及技术得到了极大的发展,深冷分离技术在空气分离出现最早的一种技术,经人们的不断研究及革新,在工业生产实践及设备更新中愈加成熟,在国民经济发展中的应用范围也随之更加广泛。 1 深冷技术的概念 深冷技术是指采用冷媒介质作为冷却介质,把淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196 ℃),进而实现金属材料性能发送的目的。近年来,随着空气分离设备设计的不断发展,作为金属工件性能发送的新型工艺技术,深冷技术是现阶段最有效、最经济实用的技术。 在深冷加工中,金属里残余的大量奥体转化为马氏体的形式,尤其是从-196 ℃到室温的过程中过饱和的亚稳定马氏体的过饱和度会下降,析出弥散,超微细碳化物其与基体保持共格关系,电流只有20~60 A,这种现象的产生可以减少马氏体晶格畸变,降低微观应力,在材料塑性变形中细小弥散的碳化物可以对位错运动造成阻碍,进而起到基体组织强化的作用。与此同时,析出超微细碳化物颗粒后要在马氏体基体上进行均匀分布,对晶界脆化作用进行有效减弱,细化基体组织不仅可以对杂质元素在晶界的偏聚程度进行有效减弱,还可以充分发挥晶界强化的作用,进而对工模具性能进行极大改善,提高其硬度、抗冲击韧性及耐磨性。深冷技术的应用不仅体现于工作表面,还在工件内部进行渗入,展现的是整体性效果,基于此,可以对工件进行重模,多次使用。在工件方面,深冷技术的应用还可以对淬火应力进行有效降低及起到尺寸稳定性增强的作用。 2 空气分离设备的含义 随着社会经济的迅速发展及科学技术的不断进步,在空气分离研究等行业的发展中,其装备发展已呈现出大型化的趋势,对空气分离设备配套的要求也越来越高。现阶段,在空气分离设备自主化发展中我国的水平等级已达6万等级,与世界先进水平十分接近。2002年,杭氧的3万等级国产空气分离设备在宝钢集团成功运转,使得我国空气分离设备的竞争力得到了极大的提升,促使国产大型空气分离设备成功对国内市场进行了大范围地占领。 3 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 空气深冷分离工艺是采用多塔低温精馏的方式,从压缩空气中制取高纯度的氧、氮等产品。目前在空气分离设备设计中主要有两种存在形式,第一种是常温空气分离设备,这种设备主要是在常温及非低温的状态下进行的,这种常温空气分离设备又可以分为两种不同的形式:变压吸附分离与膜分离。这里要进行分析的就是另一种空气分离设备设计形式,深冷空气分离,这种设备主要应用于温度非常低的情况下。在20世纪50年代,为提升我国国防力量,满足国防需求,我们的深冷空气分离技术及设备都是从苏联引进和仿制,当时仿制的企业为杭州铁工厂。在1953年左右时,我国才成功仿制出了属于自己的深冷空气分离设备。直至今日,我国的空气分离技术及设备制造水平已经得到了极大的发展,并为国民经济的增长贡献着自己的一份力量。目前,深冷空气分离技术主要应用于以下几方面。 压缩空气净化组件 压缩空气净化组件主要的组成成份有高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器及活动性过滤器。首先空气要在空气压缩机里进行压缩,再在空气缓冲罐中进行作业,然后经过高效除油器将大部分的杂质进行有效去除,杂质主要包括油、水及尘等,在水分进一步去除中可以采用冷冻式干燥机进行,再次进行去油、去尘时可以选用精密过滤器实施操作,最后选用活性炭过滤器进行更深层次地去油工作。 空气缓冲罐 空气缓冲罐组件主要的构成成份有空气缓冲罐与附属阀门仪表。空气缓冲罐在空气分离设备设计中起到的主要作用就是缓冲,对气流脉动起到有效降低。进而使系统压力波动得到降低,使压缩空气能够顺利在压缩空气净化组件中通过,最大限度地将尤、水等杂物进行有效排除。与此同时,在进行吸附塔工作切换过程中,还可以帮助氧氮分离系统在极少时间中得到大量所需的压缩空气,这种技术的应用,可以可以帮助吸附塔中的压力进行迅速上升并达到工作压力,还可以确保机械设备运行的可靠性与稳定性。 氧氮分离系统 构成氧氮分离系统组件主要的成份有吸附塔、压紧装置、附属阀门与仪表电器。选用复合床结构设计中的吸附塔,主要分为两种塔:A塔与B塔,将进口碳分子筛填装进塔内(为提高碳分子筛装填的均匀性可以选用伸展扭转式振动填充方式进行操作)。清洁的压缩空气要先从A塔入口端在碳分子筛的作用下流向出口端,这个时候被其吸附的主要成分有氧气、二氧化碳及水,在吸附塔出口端流出的只有产品氮气。经过时间的不断推移,当A塔内的碳分子筛吸附达到饱和前将会出现自动吸附停止的现象,在B塔中流入清洁压缩空气在进行吸氧产氮,并进行A塔分子筛的再生。通过将吸附塔快速降低到常压脱附的氧气、二氧化碳就水来实现分子筛的再生。在进行A、B塔交替吸附塔再生时,不仅可以促使氧氮分离的完成,还可以不断产生氮气。 氧氮缓冲系统 氧氮缓冲系统组件主要的构成成份有氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等,氮气缓冲罐主要是将氮氧分离系统中分离出来的氮气压力及纯度进行均衡作用,确保氮气的稳定性并保障连续供给。与此同时,在进行吸附塔切换工作之后,将自身的一些气体进行吸附塔回充作业,这种方式可以有效起到提升吸附塔压力的作用,还能起到对床层的有效保护,在空气分离设备工作时还能起到极大的保护作用。最后进行再次过滤,主要采用精密过滤器进行工作,这样可以最大限度地确保氮气的质量。 作为一种传统的制氮方式,深冷空气分离制氮已经有几十年的发展历程。这种方式主要以空气作为原料,为使空气液化变为液体空气,必须进行严格的压缩、净化,并进行热交换。液体空气主要构成的混合物分两部分组成:液态氧气与液态氮气,通过两者不同的沸点进行液态空气的精馏,将两者进行有效分离并获取氮气。在整个工作操作中深冷空气分离制氮设备及过程十分繁杂,需要占用大范围的土地面积,基础建设成本很高,气体产生的速度很慢,在安装过程中,具有较高要求及较长工作周期。对深冷空气分离设备、安装与基层建筑等方面的因素进行综合分析,当设备低于3 500 N m3/h时,规格一样的PSA装置与深冷空气分离装置在成本投资方面相比,要低出20%~50%之间。在经济适应方面,深冷空气分离制氮装置并不适应中、小规模的工业制氮,主要适应于规模较大的工业制氮。 4 结 语 综上所述,随着科学技术水平的不断提升,我国空气分离设备及技术越来越向大型化、专业化、规模化的发展趋势迈进。深冷技术作为空气分离最重要的分离技术,在确保企业利益最大化的基础上,将深冷技术的能耗量进行有效降低,是空气分离工作的主要任务。 参考文献: [1] 叶必楠.杭氧应用新技术开发系列新产品[J].深冷技术,1996,(4). [2] 姜润民.空气分离设备及低温液化设备的模块化设计和制造[J].深冷技术,1997,(4). [3] Helmut Springmann,毛捷.空气分离设备的现状和展望[J].深冷技术,1974,(3). 看了“空气分离技术论文”的人还看: 1. 化工分离技术论文 2. 大气污染控制技术论文 3. 化工企业技术论文3000字 4. 化工分离技术论文(2) 5. 金属技术论文2000字

海洋油气开采与海洋环境保护辽阔的海洋是全人类的共同财富,开发海洋、发展海洋经济成了世界性趋势和各国的战略规划。我国海洋地域油气资源丰富,1998年海洋石油产量达1 893万t,占全国石油产量的%,天然气产量420 000万m3,占全国天然气产量18%,海洋油气开采已成为新兴的海洋产业。海洋油气的开采有着诱人的美好前景,但应该清醒地看到,我国的海洋油气开采与海洋环境保护之间确实存在着许多问题,成为海洋产业可持续发展的制约因素。因此,人类对海洋油气的开采应该尽力避免环境污染和破坏,注重海洋环境的保护,强化资源和环境的管理。1海洋油气开采对周围环境的影响《联合国海洋法公约》于1994年11月16日正式生效,标志着国际海洋新秩序开始建立。《联合国海洋法公约》已成为现代海洋法的主要渊源和权威文件,被誉为“一部真正的海洋宪法”。截至1997年7月,世界上144个沿海国已有120多个国家批准了《联合国海洋法公约》。《联合国海洋法公约》第192条明确规定:“各国有保护和保全海洋环境的义务”,第193条规定“各国有依据其环境政策和按照其保护和保全海洋环境的职责开发其自然资源的主权权利”。《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》第5条第4款规定:“对海洋环境影响的评价;海洋石油开发对周围海域自然环境、海洋资源可能产生的影响,对海洋渔业、航运、其他海上活动可能产生的影响;为避免、减轻各种有害影响,拟采取的环境保护措施”。海洋油气开采必须采取有效措施,防止海洋环境污染。海洋环境污染是指人类将各种有害物排入大海,其量超出海洋自净能力时所造成的海洋水体及底质污染的现象。海洋油气开采对周围环境的影响有:(1)海洋油气开采对海域生物的影响。首先,海洋油气开采过程中产生的噪音会影响周围区域的生物生长环境;其次,海洋油气开采过程中泄漏的石油会使生物死亡或者衰退,从而导致该域海洋生态系统的破坏。例如,2001年1月11日至16日,渤海绥中36—1油矿F31井由于安全阀破裂,致使约30t原油泄漏入海,造成了极其严重的后果。(2)海洋油气开采对该海底区域的海水质量的影响。在海洋开采油气资源,尤其是开采过程中油气的泄漏,使得海水浑浊度增加,扩展后影响临近海域的清洁度,使得海水自身的净化能力逐渐降低,使得其水质逐渐恶化,这不但影响了人类对海洋的利用,还影响了海洋自身对全球气候和生态进行调节的作用的发挥,若不及时采取有效的防治措施,将会对地球的整体环境状况带来不可估量的不利后果。(3)海洋油气运往陆地过程中对海洋环境产生的影响。从事运输业的船舶往返运输过程中生成的废油、废气及固体废弃物等未经净化处理而排入海中;另外在油气装船以及油气运输过程中,由于自然灾害如地震、海啸或者人为事故(如战争)等导致的输油管道破裂、船舶翻沉,使得油气泄漏,从而导致大面积的海洋污染,给海洋环境带来极大的危害。(4)海洋石油平台弃置对海洋环境造成有害影响。平台所有者在海上石油平台弃置活动中,为了节省资金,往往不去拆除可能造成海洋环境污染的设备和设施,如在领海以内海域进行全部拆除的平台,其残留海底的桩腿等的切割未达到标准即应切割至海底表面4m以下,从而妨碍其他海洋主导功能的使用;或者在平台弃置作业期间不注重海洋环境保护,不封采油井口,任地层内的流体流出海底,从而对海洋环境造成污染损害;或者海上清洗或者防腐蚀作业时,怠于采取有效措施防止油类、油性混合物或其他有害物质污染海洋环境,清洗产生的废水未经过处理达标就予以排放等。尽管个别有害行为带来的危险性不明显,但是这些活动累积起来的后果对海洋环境的危害是非常严重的。2坚持海洋油气开采与海洋环境保护相互结合原则开发海洋石油的难题,主要是战胜海洋环境所造成的困难。过去人们认为开采海底和滩涂石油资源面临的共同问题是把钻井和生产设备安装在什么基础上。经过实践表明,只注重经济效益,忽视环境效益,结果是双输。因此,各国除了提高和开发油气开采的科学技术外,还在国际和国内法律制度中进一步规范海洋油气的开采以保护环境。1992年联合国环境与发展大会通过的《二十一世纪议程》,在关于保护海洋的第17章中要求各国防止海洋环境的恶化,实施《联合国海洋法公约》针对海洋环境污染的有关规定。《联合国海洋法公约》强调,要“建立一种法律秩序,以便利国际交通和促进海洋的和平用途,海洋资源的公平而有效的利用,海洋生物资源的养护以及研究,保护和保全海洋环境”。《中华人民共和国海洋环境保护法》也明确地规定:“一切单位和个人都有保护海洋环境的义务”。因此,海洋油气开采必须坚持国际和国内海洋环境保护原则,必须实行海洋油气开采与海洋环境保护并重的制度,防止在海洋油气开采的过程中给海洋环境带来污染和破坏。进一步完善海洋环境保护和保全制度《斯德哥尔摩宣言》第21条规定:“各国根据《联合国宪章》和国际法原则享有按照其环境政策开发本国资源的主权以及保证其管理或者控制范围内的活动,不得对其他国家的环境以及国家管辖范围之外的地区造成损害的义务”。这一原则同样适用于深海区域以及深海底油气资源的开发活动。各国必须建立健全的各种保护海洋环境以及海洋、海底生物资源的国内和国际法律制度,维护参与国和未参与国的合法权益。就目前我国法律法规而言,已经有《中华人民共和国海洋环境保护法》(1999年修订)、《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》(1983年)、《防止船舶污染海域管理条例》(1983年)、《海洋石油平台弃置管理暂行办法》(2002年)等;另外,我国还签署了《联合国海洋法公约》(1982年)、《国际油污损害民事责任公约》(1969年)等公约;而且我国已建立了全国海洋环境监测监视网络、海洋执法管理系统等。这对我国海洋油气的开采和海洋环境保护都有着很大的保证和促进作用。但是我国海洋环境保护法规还不完善,法规之间配套性不够严密,一些海洋管理部门的管理队伍与法律赋予的职责不相称,管理不力,有法不依,执法不严。因此,我国要尽快完善法律法规,健全海洋环境法制,对造成环境污染破坏的开发者严惩不贷,对违法失职的工作人员追究环境监管失职罪等。认真实行海洋油气开采建设项目环境影响评价制度不合理地开发海洋石油可能同时造成海洋资源减少、生态破坏和环境污染,所以在对海洋油气开采之前进行环境影响评价具有重大的意义。我国对于环境影响评价在有关法律中早有涉及《,海洋石油开发工程环境影响评价管理程序》第3条规定:“从事环境影响评价工作的单位应对海洋石油开发工程进行环境影响评价”。《海洋石油平台弃置管理暂行办法》第7条规定:“平台在原地弃置的,平台的所有者向国家海洋行政主管部门提交申请书,应当同时报送平台弃置对周围海域的环境影响评估论证报告。环境影响评估论证报告应当包括以下内容:第一,平台周围海域的自然状况及环境状况;第二,平台弃置作业期间对海洋环境可能造成的影响分析”。在进行海底油气的勘探开采以及海洋石油平台搭建和弃置时,应该对海洋做详尽的环境影响评价与研究,科学测定水系统的走向,开采区周围的海洋动植物的分布、生长、生命周期以及繁殖和新陈代谢情况。评价开采区会给生物造成的不利影响,特别是油气泄漏带来的水系统质量的变化以及油气在水体中遗留的时间、破坏力和危害;还应当评价由于水的流向和物理运动所可能带来的对油气开发区附近的地区和国家利益的危害,在评价中应当把取得油气的经济效益与给海洋环境造成的损害进行分析对比,正确处理好局部利益和整体利益的关系,要坚持局部利益服从全局利益、眼前利益服从长远利益的原则,实现经济效益、社会效益和环境效益的最大化。广泛开展海洋科学的国际合作和学术交流海洋作为人类共同的遗产,其生态功能的强弱影响着地球生态环境的好坏。防治污染、保护海洋环境是每个国家和地区共同的责任。海洋油气开采是一项高新技术的新兴产业,在没有一定的先进技术设备的保证前提下,海洋油气的开采活动会给海洋环境带来可怕的潜在危险;而且一旦后果发生,没有一定的先进技术是无法处理或者无法彻底处理油污所带来的海洋环境污染的清除工作。因此各国应该开展广泛的技术合作与交流,各国要实行开放政策,打破地域国界限制,建立了海洋信息服务系统,开展国际合作与交流,协作开发、利用和保护海洋油气资源。■参考资料:[1]魏振枢,杨永杰主编.环境保护概论[M].北京:化学工业出版社,.[2]瑞典代表在第47届联合国大会上的发言[D].国家海洋局国际司编.国际海底资料..[3]斯里兰卡、塞浦路斯代表在第47届联合国大会上的发言[D].国家海洋局国际司编.国际海底资料.~36.[4]张登义.海洋——人类未来的希望[A].中国海洋报,1998-1-20.[5]摘自2001年中国海洋环境质量公报[D].青岛新闻网.[6]中国腐蚀与防护学会主编,卢绮敏等编著.石油工业中的腐蚀与防护[A].北京:化学工业出版社,.

垃圾分类技术的研究现状论文

摘要:垃圾分类,在全国的很多城市都面临着同样的尴尬,根据分析垃圾分类问题上的一些现象,调查研究分类垃圾桶只“装”不“分”的各方面原因,进行综合分析,以便对症下药,增强公民的环保意识,使得垃圾分类这一举措能真正达成人们心中的共识,街头垃圾桶也就不再形同虚设。关键词:垃圾分类 分类垃圾桶 环保 [本文转自:]一、垃圾分类现状分析:在美国,垃圾分类已成为一种时尚,作为垃圾生产大国之一,各色各样的分类垃圾桶随处可见,垃圾分类观念意识早已深入人心。同时美国政府在垃圾处理问题上进行长期性的监管,提供各类垃圾分类的基础设施,使垃圾分类工作有条不紊地进行着。垃圾分类在例如巴西、菲律宾等发展中国家也都形成了必然的趋势,垃圾分类已逐步成为世界性的潮流。[本文转自:]尽管我国曾今在垃圾分类这一领域曾今做了各类尝试和努力,例如通过媒体进行垃圾分类知识以及意义的宣传,有关部门走进社区进行直接性的号召,以及政府制定一系列相关的法律法规等,但至今收效甚微。二、我国垃圾分类现状的原因分析相关人士指出,与发达国家相比,我国没有形成相应的垃圾分类配套法规,推动垃圾分类的强制性动力不够。同时,全社会尚未养成自觉将垃圾分类的习惯,仅靠社会宣传动员的手段来推动垃圾分类是远远不够的。(一)居民缺乏垃圾分类意识据调查,近八成的居民表示,平日扔垃圾时没有分类扔放的意识和想法,居民对于垃圾桶分类标识关注度较低,往分类垃圾桶内扔垃圾很少注意扔得对不对,仅仅是寻求方便,甚至部分人认为将垃圾放入垃圾桶就已经很环保了,以至于几乎所有的分类垃圾桶内的垃圾都是混装的。与此同时,居民对于可回收、不可回收垃圾概念模糊,仅仅认为,可用的,用来卖钱的就是可回收垃圾,又对于垃圾分类的意义不了解。何况分类垃圾桶早已被环卫工或拾荒者多次光顾,大多可用于回收的垃圾已经被拾走,最终环卫部门在统一收垃圾时仍是将所有垃圾一齐倒入拉机车,居民认为在源头进行垃圾分类的效果不大,逐渐失去了垃圾分类的动力。(二)垃圾分类缺乏强制性约束我国的垃圾分类工作在立法层面上既没有约束机制,又没有鼓励机制,是一大问题。政府等相关国家机构现阶段仅仅采用宣传的手段是不足以从根本上推动垃圾分类工作的,在日本,如果居民没有进行垃圾分类,环卫工人不会收你的垃圾,即使你丢进垃圾桶,也会被送回门口。(三)垃圾处理的基础设备及资金投入的匮乏由于人力物力有限,环卫处采取的也就是单一的垃圾车。相关机构人员表示,如果要实现真正分类,就要在投放分类垃圾桶之后,调派不同的车辆运输不同的垃圾。经粗略测算,分类运输至少要增加几千台车,对交通的压力巨大。而到了处理环节,我国几乎没有各类可回收垃圾的专项处理设备。因此,分了类的垃圾最终还是被混合运走。一次环保产品展示会上,一套德国产的废旧电器无害化处理的生产线展示了垃圾处理的先进性,一边放进废旧设备的同时,另一边就会分解出金、银、铜等可利用的现成资源,但这样的设备标价却要1000多万元。对于发展中国家而言,资金和问题是垃圾分类急需解决的首要问题之一。三、有关垃圾分类工作的建议垃圾分类的法律法规不完善,资金投入不足,公民的环保意识薄弱,导致开展垃圾分类工作举步维艰。随着垃圾混合处理带来的浪费和污染越来越严重,分类处理垃圾势在必行,那么应当如何突破这一瓶颈呢?(一)垃圾分类观念的推广垃圾分类观念的推广需要相关部门和公众的共同努力。垃圾分类有赖于全体公民的环保意识的增强,环境素养的提高,更需要政府等部门进行定期的宣传指导,并配合以长期的监督工作。在当代社会,可持续发展是时代的主题,这事众所周知的事情。首先,相关部门需要从垃圾分类的积极意义和作用出发,引导公民自觉意识到垃圾分类工作对于环保事业的巨大贡献;其次,国家应加强可回收垃圾概念以及处理问题等相关知识的普及率,同时辅助相关的经济鼓励和制裁措施,将垃圾分类的观念植入公民意识中。也可从校园着手,提高这些即将迈入社会、易于接受新鲜事物的青少年的垃圾分类意识,从而实现分类垃圾桶的真正作用。(二)在垃圾分类工作上加大投入垃圾分类收集是一项社会系统工程,只有社会形成了封闭的资料循环利用,建设起完整的系统,分类收集才可能持久,才会有生命力,垃圾分类工作不是只利用大范围投放分类垃圾桶就能实施进行的,政府应在垃圾分类上加大投入,这种投入包括政策引导、技术研究、运输体系的完善,更重要的是资金上的投入,逐步建立起相关基础设施、配套设施等垃圾处理硬件,从而建立起分类回收系统。(三)鼓励各类环境社会团体的参与我国存在大量的社会环境团体,他们的影响力和号召力并不亚于国家政府等相关机构,通过这些团体的共同参与,来完善垃圾分类制度与法规,并广泛推广与实施,来促进垃圾回收以及环境这一块的体制健全。垃圾分类的制度及法规的制定实施工作不仅仅是国家和社会的事,个人同样负有重要的责任。除了专门的立法执法机构,公民也可通过媒体以及环保机构等其他一些社会性渠道来参与相关法规的健立和实施。结论人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面,如何通过垃圾分类管理,最大限度地实现垃圾资源利用,减少垃圾处置量,改善生存环境质量,是当前世界各国共同关注的迫切问题之一。垃圾分类是一个长期的工作,随着中国的经济发展和各项社会体制的健全,我相信在不久的将来中国会是国际上著名的“生态国家”。

摘要:本文简介了我国城市生活垃圾分类收集和集中处理的必要性及其环境管理现状和问题,分别提出了分类收集、集中处理的环境管理对策,最后整合分类收集和集中处理环境管理原则。 关键词:环境管理 城市生活垃圾 分类收集 集中处理 城市生活垃圾(以下称垃圾)是指城市人口在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务而产生的固体废物,以及法律、行政法规规定,视为城市生活垃圾的固体废物(包括建筑垃圾和渣土,但不包括工业固体废物和危险废物)。我国垃圾产生量逐年上升,2001年清运量亿吨,仅有60%得到不同程度的处理处置,无害化处理的不到六分之一。废旧家用电器、建筑废弃材料、报废汽车和废旧轮胎等回收和安全处置的问题日益突出。露天堆放垃圾会产生硫化物、氨、重金属和有机污染物,滋生病源微生物、蚊蝇和老鼠,污染大气、水体和土壤,严重危及人类和动植物的健康。垃圾围城、垃圾爆炸也严重危害了居民生命健康、生活和工业生产。垃圾污染和大气污染、水体污染、噪声污染已成为我国城市急需解决的四大环境问题。 环境管理是人们对自身思想观念和行为动作有意识的自我约束,以达到人与自然的和谐共进。我国对垃圾的环境管理是从20世纪80年代开始的,1986年国务院转发城乡建设部等部门的《关于处理城市垃圾改善环境卫生面貌的报告》已涉及垃圾污染及防治对策,正式开始了对垃圾的环境管理。许多城市垃圾收集处理实行市、区、街道三级管理体制。由于目前我国垃圾的设施建设、收集处理、运行监督和宏观管理主要由各城市环卫部门主管,垃圾收集处理的环境管理实质上是由环卫部门及其所属垃圾收集处理单位实施的,收集处理费用由政府包办。环保部门除了对垃圾处理厂实施环境影响评价和监测监督外,几乎没有对垃圾收集处理进行环境管理。由于缺乏有效的竞争机制、监督机制和足够的收集处理费用、人员,垃圾收集处理单位重视的是数量,对环境的影响方面考虑不多。垃圾环境管理除环境行政管理外,还包括企业环境管理和公众参与管理。我国企业垃圾环境管理和公众参与垃圾环境管理也没有形成气候,参与机制很不完善。2000年建设部确定北京、上海、广州、深圳、杭州、南京、厦门和桂林等八个城市为“生活垃圾分类收集试点城市”。截止2001年底,全国664个城市建有各类生活垃圾处理厂(场)740座,年处理量为7835万吨。分类收集和集中处理中如何实施有效的环境管理成为一个亟待解决的城市问题。 1 垃圾分类收集中的环境管理 环境管理必要性 试点城市实行垃圾分类收集是提高垃圾环境管理水平的重大举措。垃圾大致可分为三类,即可回收垃圾,厨余垃圾和填埋垃圾。我国对垃圾环境管理实行资源化、减量化和无害化的原则。垃圾分类收集既提高废品回收率又便于危险废物单独处置。垃圾混合收集,增大了垃圾资源化、无害化的难度。首先垃圾混合收集,容易混入危险废物如废电池、日光灯管和废油等,不利于我国对危险废物的特别环境管理,并增大了垃圾无害化处理的难度。其次,我国人均资源和能源并不十分丰富,垃圾混合收集造成极大的资源浪费和能源浪费。垃圾混合收集不利于垃圾中可利用物质的回收和循环利用,降低了可用于堆肥和焚烧的有机物资源化和能源化价值。混合收集后再利用(分选)又浪费人、财、物力。再次,垃圾混合收集可能造成严重的交叉污染和二次污染。垃圾混合收集具有一次性投入和运行成本低,以及对人员素质和技术数量程度的要求低的特点。 与之相对,垃圾分类收集具有有利于垃圾资源化、无害化的优点,但具有投入人、财、物多的劣势。垃圾分类收集增加了垃圾收集设施和垃圾运输车辆的数量,要求更多的单位和个人参与垃圾收集,同时增大了环境管理的难度。国家实行了垃圾分类收集先试点再推广的政策,试点城市在法律政策、工程技术和管理方法等方面进行探索和总结,实行分类收集规范管理。在条件成熟时,在全国范围内实行垃圾分类收集。试点城市2000年的分类回收工作的主要对象是废电池、废纸和废塑料。 环境管理现状和存在问题 各试点城市基本上将垃圾分为有机垃圾、危险物质和可回收垃圾三类。上海将垃圾分为三类:一类是有机垃圾,即在自然条件下易分解的垃圾,主要是厨房垃圾;一类是干电池等危险废物;还有一类是废纸、塑料、金属等可回收的垃圾。各试点城市还采取了下列管理措施:(1)各试点城市确定了垃圾分类收集目标。按照已通过专家评审的《深圳市城市垃圾分类收集总体规划(2000~2010)》及《深圳市城市垃圾分类收集规划(2000~2010)》“工作目标”初步确定:到2010年期间,在清水河环境园内建设城市垃圾分选回收中心、粗大垃圾和医疗卫生垃圾处理中心,实行城市垃圾分类收集、分类运输和分类处理。其中,2005年城市垃圾分类率达到60%,材料回收利用率达到25%;2010年城市垃圾分类率达到90%,材料回收利用率达到30%。(2)各试点城市都制定了各具特色的分类收集实施原则、指导思想和具体方法。如北京市结合申办奥运会,把分类收集作为建设绿色北京的一项重要工作,提出了“系统性、广泛性、有序性”的指导方针,并在全市党政机关、企事业单位实施废纸分类收集,推广使用再生纸办公。(3)各试点城市成立了分类收集机构。南京市逐步建立由小区保洁员、居民、物业管理公司和环卫管理部门共同参与的“四位一体”的垃圾分类回收体系。广州市以垃圾分拣中心建设为龙头,建立了分类收集人员的室、区、街道三级管理制度,组建专业运输队伍,实现了25万户居民生活垃圾分类收集等等。(5)各试点城市根据地方特点完善分类收集的步骤。广州首先居民粗分;再运送到分拣中心细分;最后再根据各种垃圾的组成成分,分别进行再利用。对于可利用的有机物可以在住宅小区通过微生物有机垃圾处理技术处理后,作为绿化的原料就地“消纳”。 各试点城市采取了一系列环境管理措施,但也面临着很多困难和问题。第一,市民的分类收集意识并不高,管理部门采取的宣传教育措施也是短期的、急功近利和运动式的。第二,分收集处理费用靠政府全额财政拨款,配套资金缺乏,缺乏融资渠道,尤其是利用外资方面。第三,垃圾收集主体间衔接不合理,缺乏中间环节,尤其是在没有物业管理公司的小区。第四,公众参与不够,公益性环保组织参与停留在宣传教育的阶段,缺乏参与垃圾分类收集处理及其环境管理的途径,环境保护志愿者发挥作用的渠道也不畅通。第五,环卫部门和保洁单位习惯于传统垃圾收集方式,不适应垃圾分类收集的要求,如工作人员对垃圾分类方法和收集方式掌握不准。第六,垃圾分类收集处理效率低而技术含量少,垃圾分类收集处理业仍属于劳动密集型行业,缺乏足够数量和适宜素质的工作人员。第七,垃圾分类收集处理设备不能适应有地方特色的垃圾分类收集处理方式的需要。 垃圾分类收集环境管理对策 垃圾分类收集要坚持“无害化、资源化”的原则,鼓励废物回收和综合利用。生活垃圾环境管理应从源头抓起,逐步过渡到垃圾收集企业负责社区、小区、居民住宅等源头的生产垃圾收集工作,避免多头管理,多头收费。垃圾收集和运输应密闭化,防止暴露、散落和滴漏。鼓励采用压缩式收集和运输方式。尽快淘汰敞开式收集和运输方式。结合资源回收和利用,加强对大件垃圾的分类收集、运输和处理。应当以各地经济能力、社会条件、分类收集现状和实践中出现的问题为基础,合理安排垃圾分类收集环境行政管理、企业环境管理和公众参与管理措施。 环境行政管理主要包括国家环境管理、省级环境管理和城市环境管理。建议国家层面上制定垃圾分类收集的环境管理政策。城市生活垃圾分类收集的国家环境管理工作主要包括制定城市生活垃圾分类方法和名词术语标准、城市生活垃圾分类标识标准、垃圾分类收集的统计和评价指标和中国城市生活垃圾分类收集行动计划以及组织开展城市垃圾分类收集法规、政策调研。同时要制定适宜的经济、技术和社会政策,加强对垃圾省级环境管理和城市环境管理的引导。省级层面着重垃圾分类收集技术的宏观调控和推广应用。推行垃圾分类收集,研究开发适合我国的垃圾处理技术,推进垃圾处理的产业化。垃圾分类收集的城市环境管理工作主要包括垃圾分类收集与资源循环利用紧密结合。环卫保洁单位(包括事业单位和企业单位)的设立须报建设行政主管部门审查确认资格,到工商部门办理营业执照。 企业环境管理。飞机场、火车站、公共汽车始末站、港口、影剧院、博物馆、展览馆、纪念馆、体育馆(场)和公园等公共场所,由本单位负责垃圾的清扫保洁和分类收集。机关、团体、部队、企事业单位,应当按照城市人民政府市容环境卫生主管部门划分的卫生责任区负责垃圾分类收集。城市集贸市场,由主管部门负责组织专人清扫保洁和分类收集垃圾。各种摊点,由从业者负责垃圾分类收集。在市区水域行驶或者停泊的各类船舶上的垃圾、粪便,由船上负责人依照规定处理。医院、疗养院、屠宰场、生物制品厂产生的废弃物,必须依照有关规定分类收集和处理。居住小区、大厦和工业区的开发建设单位、物业管理单位、房屋管理单位必须选定适宜的地点或场所配套设置生活垃圾分类收集的容器、设施和厨余垃圾处理设备。有关单位和个人可以委托垃圾分类收集处理企业清扫和分类收集,垃圾分类收集处理企业收取一定费用,按规定和约定实行垃圾分类收集。委托分类收集垃圾,应当签订书面委托合同,合同副本须报主管部门备案。带有液体的垃圾,产生单位应密封投放,分类收集单位应密封清运,不得对环境造成污染。 公众参与管理。城市居民、单位必须按照所在地环境卫生主管部门规定的时间、地点和方式排放生活垃圾,并积极配合有关单位进行分类收集。只有社会形成了封闭的“分类收集--再利用--消费--再分类收集”的资源循环利用环,建立起完整的系统,分类收集才可能持久。2 垃圾集中处理中的环境管理 分类收集和混合收集后的垃圾都应集中处理。城市人民政府应当发展城市生活垃圾处理产业,采用无害化和资源化的处置方法集中处置城市生活垃圾。垃圾集中处理设施建设得到较快发展,关键在于国债资金的有力支持。垃圾集中处理环境管理面临着众多的问题,重视卫生管理,忽视环境保护。除了环境影响评价和环境监测外,很少有适宜的环境管理方法。 城市生活垃圾集中处置设施、场所的选址和构造,必须符合环境保护标准和城市环境卫生标准。禁止擅自关闭、闲置或者拆除城市生活垃圾处置设施、场所;确需关闭、闲置或拆除的,必须经所在地县级以上地方人民政府环境卫生行政主管部门和环境保护行政主管部门核准;环境卫生行政主管部门和环境保护行政主管部门应当自接到核准申请之日起30日内作出批复。垃圾集中处理还应与垃圾减量化、家庭自身无害化处理以及资源化相结合。如广州垃圾集中处理和分类收集、净菜进城、包装容器循环利用以及垃圾发电相结合。 填埋 填埋是现阶段我国垃圾处理的主要方式。大多数垃圾填埋方式都是简易填埋,忽视了处理中的环境管理。填埋导致的大气污染、水污染等二次污染严重。卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段。兴建填埋场应当实施三同时制度、环境影响评价制度和环境监测制度。 堆肥 食物垃圾约占生活总量的 1/3。食物垃圾和其他一些有机垃圾具有分散、量大、处理困难、容易污染环境等特点,对其集中处理,如堆肥,不仅减少了垃圾污染,而且使之与其它垃圾成分分离,加快了垃圾分类,有利于城市生活垃圾的全面处理。堆肥易造成地下水污染,发酵不成熟堆肥效果不理想。堆肥产生大量甲烷,处理不好可能引发爆炸。堆肥场所应远离地下水源地,易通风。 焚烧 焚烧的成本很大,在我国应有并不普遍。焚烧易产生局部大气污染。垃圾焚烧场的建立应严格遵守三同时制度、环境影响评价制度、环境标准制度和环境监测制度。 3 分类收集和集中处理环境管理原则 我国各城市基本配套建设了垃圾清扫、收集、贮存、运输和集中处置设施、场所,大多数城市实行了城市生活垃圾集中处置,少数城市正在实施垃圾分类收集制度。我国城市生活垃圾分类收集和集中处理中的环境管理原则为(1)与源头控制、产生控制相结合,(2)与收费管理等经济刺激手段相结合,(3)与行政处罚相结合和(4)提高环境卫生管理与环境保护相结合。 盲目追求对垃圾良好环境管理的一蹴而就,既不可能也不可行,但我们可以借实行垃圾处理收费和分类收集试点的契机,对有经济和能力条件的城市尝试对垃圾实施从“摇篮”到“坟墓”的全过程环境管理。垃圾分类处理和集中处理是一种末端控制措施,应该和源头控制和产生控制相结合。 政府要利用经济手段和相关政策来引导企业和公众参与垃圾分类收集和集中处理,并整合平衡各方的利益。按照污染者付费的原则,加快完善环境基础设施使用和服务收费制度,在投资、税收、征地、就业用工等方面给予优惠政策,鼓励民间资本参与环境基础设施建设和运营。要对城市环境基础设施运营单位实行企业化改制,做到政事分开、政企分开、管办分开;打破行业垄断和区域垄断,开放服务市场,鼓励不同经济成分的企业参与运营,提高资金使用效率和污染治理效率。制定鼓励源头减量、分类收集、资源再利用的政策,通过行政机制和市场机制,激发实行生活垃圾分类收集处理的外部压力和内在动力,带动减量化、资源化,并从中获得相应的经济效益。为保护城市垃圾的分类收集和资源回收,在税收政策方面应制定与之相应的合理稳定的废品回收价格和奖惩制度,保证垃圾分类收集和废品回收的持续发展。建立危险废物单独收集和处理系统。逐步建立独立系统,收集、运输和处理废电池、日光灯管、农药容器和废油等。 垃圾分类收集和集中处理具有不经济性,单位和个人一般不会主动承担垃圾分类收集和集中处理义务。在具备条件的城市,要强化环境管理,严厉处罚不执行分类收集和集中处理制度的单位和个人。对于居民生活垃圾,通过实行居民分类收集付出成本2~3倍的罚款并责令其限期分类收集或代履行收取相应费用的方式,实施垃圾分类收集制度。对于工业区、街道等公共场所的垃圾,场所设置单位或主管部门必须设置垃圾分类收集设施,任何人投掷垃圾必须投入且必须按分类标准或方法将垃圾投入垃圾分类收集设施。对违反规定的单位处以罚款,对违反规定的个人予以行政处罚或行政处分。 垃圾的环境行政管理要与企业管理、公众参与管理结合,以形成结构互补、功能配套的垃圾分类收集处理环境管理体系。市人民政府制定垃圾分类收集处理办法,居住小区、大厦和工业区具体实施,大类粗分,厨余垃圾就地绿化。城市生活垃圾的分类收集和集中处理应实行面向社会、公开发包、平等竞争、有偿服务的原则,鼓励单位或个人举办分类收集和集中处理的专业化服务企业。 卫生填埋场的规划、设计、建设、运行和管理应严格按照《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》、《生活垃圾填埋污染控制标准》和《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》等要求执行。科学合理地选择卫生填埋场场址,以利于减少卫生填埋对环境的影响。场址的自然条件符合标准要求的,可采用天然防渗方式;不具备天然防渗条件的,应采用人工防渗技术措施。应当坚持垃圾填埋场的环境影响评价和环境监测,加强垃圾填埋的环境监督管理。 供参考,要原创的说

副标题# 固体废物处理与处置技术论文篇二 浅谈固体废物处理处置现状 摘要:分析了目前固体废物的产生量和处理处置现状,结合实际情况,对我国固体废物的处理处置产业的发展提出了相应的对策与建议。 关键词:生活垃圾;危险废物;工业固体废物;处理处置 收稿日期:20130521 作者简介:杜艳丽(1980—),女,河南长垣人,助理工程师,主要从事环境工程方面的研究工作。中图分类号:F293 文献标识码:A 文章编号:16749944(2013)07022602 1 引言 固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的,丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 2 固体废物对环境的危害 固体废弃物如果处理不当,其中的有毒有害物质可以通过环境介质大气、土壤、地表等进入生态系统,破坏生态环境,导致不可逆的生态变化。其危害主要包括以下几个方面。 (1)对土壤的污染。固体废物的堆存,破坏地表植被,改变土地利用类型,引起水土流失。更为严重的是固体废物及其渗滤液中所含的有害物质会改变土壤的性质和结构,对微生物的活动产生影响,还可能通过食物链影响人体健康。 (2)对水体的污染。固体废物对水体的污染有两种途径:一是向地表水体中直接倾倒废物,导致水体的直接污染;二是在堆放过程中,产生的渗滤液流入江河、湖泊或渗入地下而导致水体受到污染。 (3)对大气的污染。露天堆放或者填埋处理后的废物,释放出有害气体、产生毒气或者恶臭,造成区域性空气污染;在废物运输及处理过程中释放出有害的气体和粉尘污染大气。 3 固体废物的处理处置现状 固体废物处理处置中最受关注的是生活垃圾、危险废物、电子废物和一般工业废物。随着我国经济的快速发展,急剧增加的固体废物超过了生态系统的承载力,而且其任意堆放和不合理的处置使自然生态系统遭受破坏问题日益突出,严重制约了我国经济的发展和人们生活质量的提高。 生活垃圾处理情况 随着我国经济持续稳定发展不断加快,我国生活垃圾的产生量呈逐年增加趋势。到2011年为止,生活垃圾处理厂(场)2039座,填埋设计容量达亿m3,堆肥设计处理能力达到万t/d,焚烧设计处理能力达到万t/d,运行费用为亿元。全年共处理生活垃圾亿t。另外在生活垃圾清扫、收运方面,全国城市共有9万余台市容环卫专用车辆及设备。 此外,2010年全国1633个县城(人口约亿)产生生活垃圾6317万t,进行无害化处理的数量为173251万t,无害化处理率仅为274%;其中直接进行卫生填埋处置为887%,进行焚烧处理为668%,进行堆肥处理为213%。全国19410个镇(人口约139亿人)、13735个乡和721个乡镇级特殊区域(人口约0361亿人)以及2798万个自然村(人口约7688亿人)的生活垃圾管理和处理处置还没有建立基本的管理体系。 危险废物处理情况 根据环境统计年报,2011年全国工业危险废物产生量34312万t,综合利用量17731万t,贮存量8235万t,处置量9165万t,倾倒丢弃量001万t,全国工业危险废物综合利用处置率为765%。危险废物集中处理(置)厂(场)644座,医疗废物集中处理(置)厂(场)260座,危险废物设计处置能力达到353万t/d。 我国危险废弃物集中处置能力的区域分布极不平衡,在东部沿海经济发达地区集中处置能力较高,而在其他地区则相对偏低。特别是在有色金属采矿选矿和冶炼较为发达的西南地区,其集中处置能力无法满足生产需求。 33 一般工业废物处理情况 2011年,全国一般工业固体废物产生量323亿t,综合利用量195亿t,贮存量60亿t,处置量70亿t,倾倒丢弃量433万t,全国一般工业固体废物综合利用率为599%。工业固体废物倾倒丢弃量超过20万t的省份有云南、新疆、山西、贵州和重庆,这5个省份的工业固体废物排放量占全国工业固体废物倾倒丢弃量的784%。一般工业固体废物倾倒丢弃量超过50万t的行业依次为煤炭开采和洗选业、有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业,这3个行业一般工业固体废物倾倒丢弃量占统计工业行业固体废物倾倒丢弃总量的710%。 一般工业废物的主要去向是综合利用,如我国2011年水泥产量为2085亿t,而水泥熟料生产量为1307亿t,其差值778亿t主要为工业固体废物用作水泥的混合材,仅水泥混合材一项所利用的一般工业废物量就占其产生总量的241%,综合利用总量的399%。如果路基材料、水泥骨料等建筑材料生产所利用的固体废物,建筑材料工业所利用的一般工业废物可以占到其产生总量的40%以上。由此可以看出,一般工业废物的综合利用水平也依赖于其他相关行业的发展。 电子废物处理情况 目前,我国已成为家用电器生产和消费大国。据统计,我国电视机的社会保有量已经达到35亿台,冰箱、洗衣机也分别达到13和17亿台。随着电子产品更新速率越来越快,这使得电子废弃物的数量翻倍增长。据有关资料,今后我国每年将至少有500万台电视机,400万台冰箱,500万台洗衣机要报废,每年还会有500万台电脑。如何将电子废弃物进行资源化回收处理,已经成为当前影响我国经济、社会和环境可持续发展以及再生资源回收再利用面临的一个新课题。 4 固体废物处理处置产业发展的建议 目前我国固体废物污染防治虽也制定了一些法规、条例与标准,但是由于缺少相应的细则,依法管理有一定难度,应尽快完善相关的法律法规和标准。 开展固体废物基础数据调查和预测工作 在我国固体废物基础调查和研究方面,加大国家投入,尤其是战略性和前瞻性问题。,加强基础调研工作,对固体废物产生源统计,建立起一套从国家到地方的长效与统一管理机制,为国家环境管理提供决策依据。 加快关键技术研发 针对固体废物产生量大、种类多、成分复杂、性质差异很大的特点,需要研究开发不同的处理与利用技术。由于固体废物种类很多,现阶段不可能一一进行研究,应首要研究那些利用价值较高、产生量大、对环境影响程度深的固体废物,以危险废物安全处置为重点,加强固体废物污染防治技术。 加强宣传,提高公众的环保意识 改进消费观念,提高公众的环保意识和环保理念,是有效利用城市固体废物的决定因素。加强对公众的宣传力度,为城市固体废物的减少及回收利用做出努力,可以从细微处着手。例如降低一次性商品的使用,选购无害的绿色包装商品,建立可操作性较强的垃圾分类及回收体系等。 加快完善相关法律法规,加强政府的引导和扶持 进一步完善我国固体废物处理处置的相关法律法规和标准。固体废物处理处置的技术研发费用较大,很多经营都是微利甚至不盈利的,因此,政府的引导和扶持作用很重要。对于城市固体废物循环利用,政府直接管理手段主要有融资帮助、环保专项基金支持、鼓励固体废物回收企业投资等,同时强调以经济激励手段作补充。 加强多层次合作交流 建立固体废物系统技术咨询服务体系,开展信息咨询、培训宣传、技术推广等;发挥各类各级环保社团组织特别是环境科学学会和环保产业协会等在学术交流等方面的作用;充分利用国际合作渠道,借鉴学习其他国家在固体废物管理方面的先进经验和技术,开发适合我国固体废物管理和固体废物处理处置技术的评估原则和标准、评估方法、评估程序等。 5 结语 固体废物的处理处置不能仅靠单一技术手段来解决问题,而是需要多种技术有机组合进行综合治理,包括前端分类收集等手段。同时,固体废物处理处置也绝不是单纯的技术问题,而是需要全社会多方面参与的综合社会管理问题。固体废物处理处置的目的也不是单纯“销纳”废物,而是涉及可持续性发展的资源保护及再生,今后固体废物处理处置技术的发展方向将会充分体现这个原则。 参考文献: [1] 白术波,王彦伟.固体废物的处理与利用[J].广东化工,2011,38(2):141~142. [2] 姜 鑫,边增光.关于我国固体废物处理利用发展现状分析[J].商场现代化,2010(6):70. [3] 王 琪.我国固体废物处理处置产业发展现状及趋势[J].环境保护,2012(15):23~26. [4] 刘志刚,胡好莉.我国固体废物管理对策初探[J].黑龙江环境通报,2008,32(1):45~47. 看了“固体废物处理与处置技术论文”的人还看: 1. 北方农村固废处置问题的分析论文 2. 环境污染科技论文 3. 浅谈企业环保意识论文 4. 化工安全管理论文 5. 节能减排科技论文

你知道吗?我国每年都有价值250亿元的资源被白白浪费了!这些资源既不是石油也不是天然气,更不是高科技产品,而是我们每个家庭每天都在产生的生活垃圾。由于我们没有将垃圾进行适当的分类,不仅使那些可利用而没有得到利用的废弃物成为二次污染的源头,而且还造成巨大的资源浪费,实在是太可惜了!让我们先来看一看生活垃圾全部混在一起都会带来哪些后果吧!首先,会增加填埋或焚烧的垃圾量。仅在我们北京,垃圾占地就已达1万亩啦,焚烧垃圾越多,释放的有毒气体也就越多,同时还会产生有害炉渣和灰尘呢,这些都对我们的健康构成了极大威胁。我们再来算算垃圾不分类会造成多大的资源浪费吧。据有关部门统计,我国每年约有300万吨废钢铁,600万吨废纸没得到利用。而我们经常随手丢弃的废干电池,每年就有60多亿只,里面总共含有7万多吨锌,10万吨二氧化锰呢。这些资源如果都能被重新利用,将会成为多大的社会财富啊。既然垃圾分类这么重要,为什么大家总是做不好呢?我们调查后发现,很多人怕麻烦、环保意识不够,还有一个重要的原因是,大街上和社区里方便分类垃圾箱特别少,让人们很难养成垃圾分类的好习惯。哎,难道说,就继续让这些垃圾混在一起,又污染环境又浪费资源吗?那可不行,必须想办法解决。如果政府加大垃圾分类的推行力度,当然最好还能制定奖惩制度,效果可能就明显得多。除此之外,最好能够设计出更为方便分类,同时外观又醒目的垃圾箱,让它的标识就像交通红绿灯一样深入人心,时刻提醒大家要做到垃圾分类。这样一来,不但可以减少污染,保护环境,而且还能给国家节约不少能源呢。你好,可以追问我,望采纳。

氢气液化技术研究进展论文

储氢是氢能发展中的一个重要方面,低温液化储氢由于其储氢密度大,能量密度高等特点,具有很大的优势,下面我们具体来看看优点和有哪些不足。就三种主流的储氢方式而言,高压储氢技术较为成熟,未来将朝着更高压力,更轻质的方向发展,目前在燃料电池车中已有应用,金属氢化物储氢在未来一段时间,将仍处于实验研究阶段,但也表现出巨大潜力,低温液态储氢由于氢液化耗能巨大,且对低温绝热容器性能要求极高,导致其储氢成本昂贵,目前多用于航天方面,绝热技术是低温容器的核心技术。传统的被动绝热技术在低温系统中均有广泛应用,在此基础上发展而来的变密度多层绝热技术目前主要用于航天,国内相关研究较少。基于低温制冷机技术,通过主动耗能来实现热量转移的主动绝热技术是研究的一个热点,低温压力容器在选材上要考虑工程材料的低温性能,及材料与储存介质的相容性。随着氢燃料电池的迅猛发展,对民用氢提出了更大需求,低温液态储氢存在从军工向民用转移的趋势,但目前由于氢液化过程耗能巨大、且液氢储存对容器绝热性能要求极高,导致其经济性很差,氢液化较困难,仅通过被动绝热技术在存储中难以做到绝对的绝热,浪费不可避免,且有一定危险性,随着材料科学的不断发展,低导热率,高强度,良好低温性能的材料将不断应用于低温容器中,此外,氢安全也是人们关注的问题,在未来氢能取得大规模应用之际,对氢爆炸,泄露相关机理及模型的研究至关重要,如何保障用氢安全则是重中之重。

你说的那个星球应该是木星,是气体星,从某种意义上说,类似太阳。木星是太阳系中最大的行星。人如果能到达木星的表面,就会粉身碎骨的,引力巨大啊。目前人类只能将氢气、氮气压缩成液态,还只能在小范围内应用。

恩,我给你举个例子吧,在深海有液态二氧化碳的湖泊,深海的压力已经是不适合人类生存的了,却只是把二氧化碳压成液状;液氮还好说,容易,要是液氢那就是很难,这也是限制氢的使用的一个条件,氢的固态我就不知道有没有了,那个压力和温度是极难达到的。达到一定的温度时,怎么压缩都不会使气体变成固液体,同样,怎么降温都不会使气体变成固液体。。。。不可以说硬度比地球高,这个和分子结构有关,还有星球的硬度没有什么标准,星球又不是各部分物质分布均匀的球体,跟矿物含量等许多方面有关------我的知识浅薄,如果有错,请高手指出。

化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川,被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明:按目前全球消费趋势,球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用,还带来严重大气环境污染,人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性,研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测,其中第二条是燃料电池汽车问世,福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源,风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前,人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究,并已到了进行加以直接使用阶段,生物能研究也取了重要进展,如何将所获能量储存起来,如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源,是一亟待解决重要课题。 内容摘要2生物制氮技术研究进展传统制氢工艺方法传统制氢工艺方法有:电解水;烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程,提供一定形式一定能量,则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进,但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应,反应时需外部供热。热效率较低,反应温度较高,反应过程中水大量过量,能耗较高,造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法,反应温度较高,制氢纯度低,利于能源综合利用。新型生物制氢工艺发展氢气用途日益广泛,其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源,不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题,已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年,美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元,而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右,,日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构,并建立了生物制氢发展规划,以期对生物制氢技术基础和应用研究,使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本,由能源部主持氢行动计划,确立最终目标是建立一个世界范围能源网络,以实现对可再生能源--氢有效生产,运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出,20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注,并开始进行研究。生物质资源丰富,是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢,可分为两个主要类群:l、包括藻类和光合细菌内光合生物;Rhodbacter8604,,,等光合生物研究已经开展并取了一定成果。2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖,污水,纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展,任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究,并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术,利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限,开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径,并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上,他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器,初步建立了生物产氢发酵理论,提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证:中试产氢能力达,制氢规模可达500-1000m3/m3,且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。生物制氢过程可以分为5类:(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法;(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法;(3)有机化合物发酵制氢;(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢;(5)酶催化法制氢。目前发酵细菌产氢速率较高,对条件要求较低,具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快,能量利用率比发酵细菌高,且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起,相关研究也最多,也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中,氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数),气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来,如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中,纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段,比较而言,对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为,微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定,进行细胞固定化才可能实现持续产氢。,迄今为止,生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。,该技术中也有不可忽视不足。首先,细菌包埋技术是一种很复杂工艺,且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺,这使制氢成本大幅度增加;第二,细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大,使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用,使生物产氢能力降低;第三,包埋剂或其它基质使用,势必会占据大量有效空间,使生物反应器生物持有量受到限制,限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验,采用批式培养方法居多,利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果,连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高,长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。,生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源,其用途越来越广泛,氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛,氢需求量日益增加,开发新制氢工艺势必行,从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持:(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体,有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识;(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策;(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深,政府扶持力度加大和研究深人,生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。本文出自:广州灵龙电子技术有限公司,制氢、氢燃料电池()

现代分离技术论文文献

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,下面是由我整理的化工分离技术论文,谢谢你的阅读。

化工分离技术新技术研究与进展

[摘 要]本文主要从现今化工分离技术的应用范围和化工分离技术的新进展方向进行分析,并结合市场社会的要求,对化工分离技术的成本要求进行评价,并最终以活性炭纤维(ACF)投入市场应用的例子来阐明化工分离技术新技术的具体应用。

[关键词]化工分离技术;新技术;应用前景

中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章 编号:1009-914X(2014)20-0380-01

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,是化工研究整体的一个重要分支,在所有的化工生产中,化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。从化工分离技术的发展历史来看,化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便人们的生活和工作效率的提高。而在此基础上,化工分离技术又产生了新的分离技术方式,可以运用于更多的领域,这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。

一、现今化工分离技术新技术的应用范围

1、环境保护工程

随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及,人们的生活水平得到了极大的提升,但环境污染的现实情况却是很让人担忧。各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降,甚至因为有些废气、废水的慢性污染,人们还会因此患上一些不治之症。例如上世纪很有名的日本水俣病。从化工分离的角度来看,在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的,无论是硫化物质或者二氧化碳,还是其他具有放射性的废物,如果采用合理地化工分离处理 方法 都能得到很好的回收利用。这样就能使得废物在减少环境污染的同时能够进行工业生产的再循环利用,而不像生化处理或肆意排放那样的简单处理方法,无论是对人还是对环境都没有任何有效利用价值。

2、能源资源利用

能源供给是现如今我们生存发展的必需之物,没有了能源的供给,我们人类就不能生存,企业也无法生存,可以说能源的合理利用是国家和社会优良发展的基础,利用的好,节能减排;利用的不好,对整个社会各个方面的影响都是巨大的。综合来看,如今的能源主要以石油、天然气、煤炭为主,而随着化工技术的发展,相关石油产物如塑料等乙烯合成物都普及出现在了我们的生活中。因为这些资源都是不可再生的,所以我们必须要对其化学分离过程进行进一步的节能降耗,充分利用现有资源。

3、生物制药

生物制药技术是一种伴随上世纪70年代出现的DNA重组等新生物技术诞生而出现的一种高新技术,它的发展必须有效的依靠化工分离技术来高效、纯净地提取生物的活性。同时,也对化工分离技术中分离剂、分离设备和分离技术的革新也提出了新的要求。生物制药技术和化工分离技术之间是相互影响的关系,人们对生物制药技术的需求,必须要在很大程度上以来化工分离技术的发展,这样才能在保证生物活性的过程中提升生物制药技术的发展。

二、化工分离技术新技术开发现状

1、结晶分离

对于结晶分离,传统的化工分离都是采用冷冻、浓缩等方式,在这种方式下,由于效率低、需求大,所以能耗效率显得非常不客观。而根据目前最新的化工结晶分离技术,萃取、高压和融合的方式都能有效的代替原有的冷冻、浓缩等传统方式。

在萃取分离下,利用沸点等物理性质相近的混合物,把要提取的物质用萃取的方式提取出来。对于萃取这个分离技术来说,不论是有机物还是无机物,都可以用这种方法。

在高压分离下,因为压力的上升,物质本身的熔点就会下降,结晶就会不断形成,而在此过程中,由于液相杂质的浓度上升,相变压力也会不断上升,在共晶压力下,排出母液减压蒸发,就能得到分离的结晶物质。

2、膜分离

膜分离技术主要是根据特定膜的渗透作用,利用外界的压力,对气相或液相的混合物进行分离、分级、提纯和富集。对于膜分离技术来说,其所需的成本较小,相应的污染排放也较小,适合大面积的开发利用。而膜分离技术具体细分,又可以分为离子膜技术、气体分离膜技术、膜萃取技术、膜蒸馏技术、微滤膜技术等。比如,在离子膜技术中,因为节能效果显著,所以在很大程度上可以取代传统的隔膜法生产烧碱。这种技术同样也可以应用于医疗和食品工业及海水淡化工程。

3、变压吸附分离

变压吸附主要用于气体的分离,在混合气体中用特定的吸附剂对特定的气体细分能力的差异进行分离。这种方法适用范围广泛,操作流程相对简单,在对气体的分离中起到了很好的效果。比如,从天然气中净化甲烷或者从一氧化碳的混合气体中制取一氧化碳等,变压吸附分离的方法都能很好的对目标气体进行分离,这种利用特定吸附剂的相对便捷的方法使得其展现的节能效果和经济效益都十分可观。

4、化工分离新技术与现实冲突

化工方法的创新发展给这个技术领域的人们都带来了领域的前景,但是一项技术是否成熟,其最终标志不是它有多优秀、多高端,而是是否能以相对较低的成本进行市场的普及应用。新兴的化工分离技术的确在很多化工分离实例方面都展现了他们的优越,但是有的新技术所需要的高成本并不是每个企业都能够承受的,相对应企业的高成本,产品流通到消费者手上的时候,其中的高价格顾客是否能接受也是一个存在的风险。

在考虑化工分离技术革新的同时,必须要以成本低廉、步骤简单的思想为前提,若不能达到此要求,即使化工分离技术再优秀,都只能利用在很少的范围内,不能真正的将这种技术普及于社会,做到促进社会的发展进步。所以,化工分离技术在革新的同时,必须要考虑成本的因素,要在低成本的前提下进行科技创新,把新技术普及应用放在创新的首位,真正做到技术服务于大众。

三、以活性炭纤维吸附家装有毒气体为例阐述化工分离技术新技术的实际利用情况

活性炭是种新型高效吸附材料,与传统的粒状活性炭相比,具有吸附能力强、速度快的特点。而且,由于活性炭纤维是粒状体,不易粉碎而造成不必要的污染,所以对于家装等污染物质的吸附有很好的效果。在家庭装修的过程中,由于各种装修材料的使用,会有各种各样的有毒金属气体的产生,而活性炭纤维(ACF)对金属离子有很好的吸附效果,可分离出空气里混合的有毒气体并进行吸附,净化空气。在ACF的吸附过程中,会将高价的金属离子还原为低价的金属离子,如Au3+、Ag+、Pt+、Hg2+、Fe3+分别还原成Au、Ag、Pt2+或者Pt、Hg+、Fe2+,而且在大多数的氧化还原反应中,吸附量会大大提高。Au3+和Hg2+的还原吸附量分别为1200―2000mg/g和600―800mg/g。

综合来看,化工分离技术新技术的研究成果逐渐得到拓展,从原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术新技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便相关工作效率的提高,这在更大程度上使得化工分离技术的创新发展逐渐变得成熟。

参考文献

[1] 朴香兰.樊蓉.朱慎林.活性炭纤维在化工分离中的应用及研究进展[J]. 现代化工.2000年第6期

[2] 徐智策.张雪梅.张志艳.黄永茂.化工分离过程节能的现状与发展[J]. 江苏化工.2008年第6期

[3] 朱家文.纪利俊.房鼎业.化工分离工程与高新科技发展[J].化学工业与工程技术.200年第21卷第2期

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科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史,也是人类文明史的重要组成部 分。今天,当人类豪迈地飞往宇宙空间,当机器人问世,当高清晰度数字化彩电进入日常家 庭生活,当克隆羊多利诞生惊动整个世界,当人们在为现代科学技术的神奇功能而叹为观止 的时候,你是否了解化学工程的一个分支学科——分离科学——的优异功效在现代科学技术 发展中的贡献与地位呢? 信息科学、材料科学和生物工程被誉为当今三大前沿科学,新材料还被誉为现代文明的支柱 之一。这是因为没有花样繁多、品种齐全、功能奇特、高纯度的新材料,所有的高新技术只 能是空中楼阁,电脑、机器人、宇宙飞船等都只能是天方夜谭,所以不管怎么样的高新技术 ,都是要以开发和利用自然资源,进而分离或合成出高纯的材料为基础的。化工分离纯化技 术作为科学技术的一个组成部分,为人类的各种需求变成现实提供了可靠的保证。现代分离 技术已经可以使产品的杂质含量低于十亿分之一,被誉为现代分离能手的溶剂萃取(液�液 萃取)就是现代分离技术中的一种。例如在核燃料的后处理中,用萃取分离技术对被辐照过 的核燃料进行处理,提取人工核素钅不�239,其中铀和钚的收 率均可以达到99�9%。去除强放射性物质的效果(去污系数)可以达到106~108。 “溶剂萃取”作为一个名词,也许很多人不太熟悉,但作为一种实用的分离方法,却早已被 人们应用于实践中。溶剂萃取用于无机化合物分离的历史是有案可查的。1842年皮尔哥德(P eligot)首 先发现用二乙醚可以从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。随后人们又在实践中发现了其他一些无机 物也能被某些有机物所萃取,并据此初步建立了半经验的液�液平衡的定量关系。到19世纪 末,能斯特(Nernst)利用热力学基本原理对液�液平衡关系进行了进一步阐述,提出了著名的能斯特分配定律,该定律为萃取化学和化工的发展奠定了早期的理论基础。19世纪末到20世纪初, 人们开始将萃取分离技术应用于有机化工和石油化工领域中,如用酯类萃取剂萃取醋酸,用 液态二氧化硫作为萃取剂从煤油中去除芳烃。20世纪30年代,人们试图将萃取分离技术应用 于稀土元素的分离,但由于当时条件的限制,没有取得实质性的进展。40年代,原子能工业 在战火中诞生,基于生产核燃料的需要,萃取分离技术无论在理论上还是在实际应用中均得 到了迅速的发展,特别是磷酸三丁酯作为核燃料的萃取剂得到应用后,萃取分离技术进入了 一个崭新的阶段。随后,萃取分离技术在稀土的分离、湿法冶金、无机化工、有机化工、医 药、食品、环境等领域不断得到应用,并取得了很好的效果。到现在,萃取分离技术几乎可以涉及元素周期表中的所有元素,已成为分离技术中的主要成员之一。因此,只要你认真了 解一下萃取分离技术的辉煌历史,就会被其优异的功能所吸引。 我们现在正处于一个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期,在这样一个大背景下,现代科学技术也在从大科学技术时代向超大科学技术时代转变。这个时代的科技发展既有别于个人主导下的小科技时代,也有别于政府主导下的大科技时代,而是一个以企业科技创新为主体的多元化的科技发展时代,超常规科学技术的发展将逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流。 在这样一个历史转型时期,我国科学技术事业的发展正面临着一次严峻的挑战和一个非常良好的发展机遇。科技发展的超大科技时代必然引起各国科技发展战略和政策的调整。作为一个关注我国科技事业发展的研究人员,本人愿在此与广大网友就“超大科技”问题及中国特色的自主创新之路建设问题与网友进行互动与探讨,以期为国家发展献计献策。 中国现代科学史研究亟待开展 “人创造历史,却对自己正在创造的历史茫然无知。”西方哲人的这句名言陈述的好像正是我们面对的现实。100多年来,我们这个具有悠久史学传统的文明古国,在近代化的大潮中颠簸沉浮,进退失据,至今仍然处于追赶先进的路途上。因此,对于自己的近代史,往往觉得乏善可陈,不堪回首,或不屑一顾,或无暇顾及,或有意回避,甚至刻意编造。近代与古代的强烈对比,尤以科学技术史为特出,加之一段时期极左思潮的泛滥使人们讳言近现代史,所以在相当长的一段时期,古代科学技术史是中国科学技术史研究的主流,近现代科技史则少人问津,在相当程度上仍隐身于历史的重重迷雾之中。

药学是历代人民大众智慧的结晶。下文是我为大家整理的关于的范文,欢迎大家阅读参考! 篇1 微生物制药中膜分离技术应用探析 【摘要】在当代的生物制药分离工程技术中,膜分离技术已经被广泛应用,并且具有显著应用意义。本文就膜分离技术的应用展开讨论,主要包括在抗生素、氨基酸、酶类分离纯化等的应用进行了介绍,并且根据应用效果,对膜分离技术应用中存在的问题和针对问题的改进方法进行了阐述。 【关键词】膜分离技术;生物制药;分离浓缩 膜分离技术是现代生物制药分离工程的一门新技术,主要针对生物分离、生物浓缩以及净化提纯技术,是当代广泛应用的技术之一,其技术特点是:节约能量、保护产品原有结构不被破坏、无污染、操作简便、常温下可持续操作、有专一性等[1]。而且在膜分离技术中有各种不同的机制,以便用于不同的分离要求,特备是在热敏性物质的分离过程中有显著的优势,因此在食品的深加工以及医药的分离过程中都具有深远的应用意义,具备独特性和实用性。 1膜分离技术应用在抗生素、氨基酸和酶类分离纯化中。 应用特点 与以往传统抗生素提炼工艺相比,膜分离技术程式更为简便,从传统的发酵液过滤、萃取、浓缩,简化为发酵液超滤、反渗透,之后经过脱色、干燥环节,就可直接生成产品。因此,膜分离技术不仅简化工艺、操作简单,而且投资少、执行费用低,更节省资源,对产品的结构和外观无破坏,且保证质量,材料分离效率和产品收成率均比较高。由于膜分离技术对溶剂量的要求极低,因此提纯、加工后的废液处理也更为简易。 膜分离技术 膜分离技术主要用于发酵液后的处理,根据截留孔径的不同和分子量的大小,可将处理过程分成十余种,其中较为主要的是超滤、微滤、纳滤、反渗透、渗透蒸发、液膜分离、电渗析、气体分离等技术[2]。 超滤膜分离术截留孔径为2-50nm,采用压差和流速原理,在常温情况下,利用高分子薄膜渗透性,将小于膜孔径的低分子量物质过滤,而将高分子量物质截留,从而提升产品纯度。目前已开发出1000 - 100万分子量超滤膜,可根据分子大小及产品要求纯度对发酵液进行过滤处理,从而将酶、多糖、蛋白质、病毒等大分子物质截留,保证产品纯度。 微滤膜分离技术主要用于细胞收集、液固分离等技术环节,采用筛分原理,将直径以上的粒子截留,防止细菌、细胞、不溶物等物质进入发酵液中,是超滤之前重要的预处理过程。 纳滤膜分离技术截留孔径大约在2nm左右,可高度截留小分子物质,如抗生素、染料、双糖、合成药等小分子物质都会进行截留,而对于有机物、无机盐、水等小分子物质有益物质,可以通过,同时对产物起到浓缩作用,由于膜表明呈负电性,可 *** 水垢污染,此膜分离技术获得较快发展。 反渗透分离技术采用溶解扩散原理,通过截留氨基酸、盐等小分子物质,而通过溶剂分子,从而利于有机物的浓缩,提高纯度。 液膜萃取技术,将萃取与反萃取相结合,利用液膜的选择透过性,将两个液相隔开,进行物质分离。液膜采用均质膜,其表面活性剂,具有传质速度快、分离率高、选择渗透性好,且分离、浓缩可同时进行等特点,为此近几年液膜萃取技术在活性物质的分离提取领域备受关注,如青霉素、红霉素等抗生素的提取就是液膜萃取技术应用的典型例子。但液膜萃取所需原料复杂、膜流动载体单一、易破裂、堵塞等缺点,也是该技术没能进行广泛退刚的原因。 2技术缺陷及改进 由于在压力驱动下,料液透过膜过程中容易被截留,于是导致膜与本体溶液介面间的浓度越来越高,形成较强渗透压,容易在膜表面形成沉积,从而为物质通过造成阻力,使膜发生溶胀或使膜效能恶化,结晶析出,堵塞流道。此外,在物料处理中,由于粒子、溶质分子与膜之间的屋里化学反应,以及浓度极化导致的膜表面浓度超标,很难溶解,膜表面及孔内吸附、沉积引起孔径变小或阻塞,而使膜的透过性和分离性出现不可逆的破坏[3]。 针对以上技术问题,可采用以下方式进行改进:1膜表面改性,可采用改变膜表面极性和电荷的方式,减轻污染;采用吸附力强的溶质吸附, 对于醋酸纤维膜可采用阳离子活性剂进行辐射嫁接,该表膜表面极性,此方法有助于膜表面改性处理,从而提升膜抗污染性及亲水性,增加溶液通量;2有效清洗。针对长期存在的膜污染问题,可采用物理清洗和化学清洗方法进行处理,如果高速流动液体进行冲洗,或海绵球擦洗等,也可采用表面活性剂、螯合剂、过氧化氢、磷酸盐等清洗剂进行清洗,从而去除膜孔、膜面的污染物,增强膜面透过性,延长膜寿命;3引进新型膜材料。陶瓷膜、玻璃膜、金属膜是近几年开发的新型膜材料,具有耐高温、耐溶剂、抗老化、耐细菌、再生性强等优点,且有助于膜截留效能改进,在业界受到广泛应用,是发展最快、最有前景的品种。 3技术革新 在膜分离技术领域,膜萃取、膜反应、膜蒸馏、亲膜分离等技术在未来有更广阔的发展前景,也是膜分离技术的发展方向。这些技术将传统分离技术与现代膜分离技术相结合,取其精华,去除糟粕,将两种技术的有点有效结合,从而提高膜技术的高分辨应用,促使蛋白质-病毒分离术、膜色谱、蛋白质切线流分离等技术更为纯熟,效果更好。这些膜技术的改进和发展,对今后生物制药的分离技术、以及现代生物制药的提纯过程有着重要的作用,是不可或缺的重要技术力量。为此,在未来膜技术领域,人们在关注膜分离渗透性及选择性的同时,也会更注重膜材料、性质、以及相关技术原理等内容,从而为膜分离技术的提升和跨越,提供更广阔的空间。 参考文献 [1]邬方宁.膜分离技术在药物分离中的应用[J].天津药学.201002:196. [2]谷大建;徐巍.膜分离技术的应用及研究进展[J].中国药业.200806:237. [3]施东魁;胡春梅.膜分离技术及其在医药生产和研究中的应用[J].中国中药杂志.200615:257-259. 篇2 试分析膜分离在中药制药中的应用进展 摘要:膜分离技术因其便于操作、过程易于控制以及无污染、能耗低等优势,在中药的制药过程中应用广泛,并产生了良好的经济与社会效益。加强膜分离技术的研究具有重要的现实意义。本文立足于膜分离技术及其在中药制药中的应用领域,着重分析了膜分离技术在中药的制药过程中的应用进展。 关键词:膜分离技术;中药制药;应用进展 一、膜分离技术及其在中药制药中的应用领域 一膜分离技术及其特点 膜分离技术是一种在化学位差以及外界能量的推动下,让混合物其中一部分组分通过选择性透过膜,而另一部分则被透过膜截留下来,并有机结合透过膜在分离混合物时,混合物的各组分具有不同的迁移率这一特性,从而实现分离混合物或对其展开浓缩以及提纯等目的新型分离技术。在膜分离过程中,没必要将新物质引入,而且分离中无相变化产生,因此对环境的污染较少,同时所消耗的能量较低,能有效的节约能源。此外,化学势能差以及压力差是膜分离的主要驱动力,其分析装置无运动部件,因此膜分离技术具有操作方便、结构简单、维修方便等特点。 二膜分离技术在中药制药中的应用领域 1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行何首乌水提液的精制,去除的固体杂质高达67%左右,可获得良好的精制效果; 2.有效成分提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛; 3.中药提取液浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终的产品,通常需要经过大比例干燥或浓缩才能实现。在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩; 4.药酒与中药口服液生产。1在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,利于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的效能;2在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、亚微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时还利于中药口服液的澄明度的大幅提升; 5.中药注射剂、浸膏制备。1在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解效能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;2相较于采取石硫醇法以及醇水法等传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。 二、膜分离技术在中药制药中的应用进展分析 一微滤与超滤 可将微滤与超滤的过程看做是一个以膜为介质而展开过滤的过程,它主要是在压力差作用下,结合膜孔径大小而实施筛分的过程。混合液体在压力差作用下通过膜时,比膜孔径小的分子被富集起来,并截留住比膜孔径大的大分子物质,完成混合物分离。在这一分离的过程中,由于分离膜上不断滞留了许多大分子物质,从而降低了膜的通量。加之阻塞以及浓差极化产生的膜污染问题,导致实际膜通量<5%的纯水通量。微滤操作压差通常在之间,为其膜孔径范围,适用于含细菌、微粒的溶液的纯化与分离,提取液的澄清等;超滤操作压差通常在之间,在提纯与分离气体、含胶状物质以及大分子的溶液中应用广泛,同时还用于纯化与浓缩中药提取液,去除内毒素,制备注射剂与口服液等。 二纳滤 在纳滤过程中,压力差是其主要的驱动力。在纳滤分离过程,所需的操作压力<1MPa。同时,运用这一分离技术,其截留物的分子直径约为1nm,而且纳滤膜带电荷,从而在较低的压力作用下,纳滤膜具有的脱盐率较高。此外,纳滤膜的抗污染能力较强,耐压性较高,同时还利于节约投资费用。纳滤在中药分离、浓缩以及精制等过程中应用广泛。 三反渗透 反渗透主要是指实际高于溶液渗透压的压力于溶液一侧,并通过膜,使溶剂分子流向溶剂侧,并确保溶剂分子流向溶液侧的数量多于其向溶液侧透过的数量的过程。静压差高于渗透压以及选择性透过膜是反渗透必不可少的两个条件。在该过程中,操作压力通常为,为截留分子直径。在中药制药中,反渗透主要应用于浓缩药液、水回收利用以及脱除各类无机盐等。 在中药制药中,除以上的膜分离技术应用之外,膜蒸馏、分子印迹技术以及膜整合联用技术在中药的生产过程中也普遍应用。如,运用膜蒸馏技术精制中药,或在人参综合利用中,运用膜蒸馏技术进行人参露与洗参水的浓缩等。 膜分离过程具有分离效率高、可实现自动化与连续操作,而且分离过程简便等优势,使膜分离技术发展成为当前最为节能、高效的分离与浓缩技术之一。在中药制药中,运用膜分离技术,可有效降低生产成本,缩短中药生产周期,并获得良好的环境效益。此外,还可提高中药的附加值,在中药生产中产生了极大的推动作用。因此,在中药制药中,要立足于实际,推广运用膜分离技术,推动中药制药工业快速发展。 参考文献: [1]苏薇薇,王永刚,刘忠政,李振峰,孙洪贵.现代中药制药生产中的膜分离技术及其装备[J].世界科学技术中医药现代化,2009,06:906-911. [2]樊君,代巨集哲,高续春.膜分离在中药制药中的应用进展[J].膜科学与技术,2011,03:180-184. [3]韩伟,罗文锋,孙晓海.固体膜分离技术在中药制药中的研究进展[J].机电资讯,2012,11:13-16. [4]王艳艳,王团结,彭敏.膜分离技术及其装备在中药制药过程中的应用[J].机电资讯,2013,08:14-19.

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