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化工生产节能技术十篇

发布时间:2024-04-25 21:57:14

化工生产节能技术篇1

关键词:多晶硅化工节能生产技术

目前多晶硅生产面临着降低能耗,减少污染,提高质量,扩大产量四大难题。目前我国太阳能硅材料行业绝大部分依赖进口,因此必须提高技术改变受制于人的局面。

太阳能光伏产业链包括晶体硅原料生产、硅棒与硅片生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏产品生产和光伏发电系统等环节。其中硅原料是最重要的生产环节,在业界曾有“拥硅者为王”的说法。目前,世界上太阳能光伏电池90%以上以是单晶硅或多晶硅为原材料生产的。目前摆在多晶硅生产中有四个主要的问题需要解决:降低能耗、减少污染、提高质量、扩大产量。我国太阳能硅材料行业目前绝大部分依赖进口,因此必须提高技术改变受制于人的局面。

一、技术尚有欠缺我国太阳能硅料主要依赖进口

在全球光伏产业链中,高纯度硅料不仅要求硅的纯度高达7~9.9,而且其中的硼、磷等杂质限制在几十个ppt(万亿分之一),它是光伏企业生产太阳能电池所需的核心原料。因此,高纯度硅料的合成、精制、提纯、生产也就成为光伏产业集群中最上游的产业。目前,尽管中国的硅原料矿藏储量占世界总储量的25%,但是国内太阳能电池生产企业(如尚德、天威英利等)所需原材料绝大部分需要从国外进口。这是因为用于太阳能电池生产的硅料主要是通过不同的提炼方式从硅原料中提炼而成的单晶硅和多晶硅。在中国,现有的高纯度硅原料生产技术与西方发达国家相比,在产量和能耗等方面尚有不足之处。如此一来,这不仅大大增加企业的生产成本,更成为制约当前我国光伏产业向上游环节发展难以逾越的“瓶颈”,使我们国家用很低的价格卖出高能耗、高污染的粗原料的同时,用极高的价格购回高纯硅料。

据了解,虽然我国硅料工业起步较早(20世纪50年代),但由于生产规模小、工艺技术落后、环境污染严重、消耗大、成本高,绝大部分企业因亏损而相继停产或转产。到2004年我国只剩下峨眉半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司两家生产企业,其生产能力仅为100吨/年,且能满足太阳能电池生产需要的硅料实际产量只有80吨。专家预计,2010年我国用于太阳能电池生产的硅料需求量将达到4365吨,2015年为1.62万吨。若不以自主知识产权改变国内多晶硅的生产现状,我国硅料工业受制于国际市场的状况将无法改变,这将危及我国光伏产业的进一步发展。

二、精馏节能技术降低能耗,减少污染

现代化工过程对节能工作非常重视,国外投入大量人力物力进行节能技术的开发,节能新技术、新工艺、新措施、新方法不断问世。我国的多晶硅生产,在采用化工上已经成熟的先进技术后,将不再是“高能耗、高污染”产业,而是“绿色的阳光事业”。对多晶硅精馏过程进行研究,在运用精馏节能技术对其进行分析后,可以从以下几个方面来实现节能:

第一,实行多效精馏,使能量得到充分利用。多效精馏是将原料分成大致相等的n股进料,分别送入压力依次递增的n个精馏塔中,n个塔的操作温度也依次递增。压力和温度较高塔的塔顶蒸汽向较低塔的塔釜再沸器供热,同时自身也被冷凝,以此类推,这样就节省了低压塔再沸器的能耗和高压塔冷凝器的水耗。在这个系统中,只需向第一个最高压力塔供热,系统即可进行工作,所需能量约为单塔能耗的1/n,如将三个塔串在一起采用三效精馏技术,其能耗仅用原来的1/3,节能幅度达到67%,节能效果非常明显。

第二,提高分离效率,降低回流比,进一步实现节能降耗。分离过程中,分离效率的提高可以在很大程度上降低能耗、提高产品质量、减少排放、提高回收率、提高企业效益。在多晶硅精馏过程中,采用高效导向筛板、新型填料等新型分离设备,可以提高其分离效率,降低精馏塔的操作回流比,由于精馏塔的能耗与回流比呈线性关系,这样就成比例地降低了能耗。提高分离效率也是提高多晶硅产品质量和降低四氯化硅排放的最有效方法。

第三,全面优化流程,实现节能。将多晶硅生产各股物料进行全面的物料平衡和能量平衡,考察其能耗的合理性,采用热集成技术,将流程优化,最大限度地节能降耗。通过贯穿生产线的节能和清洁生产,并在生产过程中实现闭环清洁生产,达到降低能耗和Si(硅)、H2(氢气)、Cl2(氯气)等原料消耗,降低成本的目的,使产品具有国际竞争能力,质量符合目前和未来超大规模集成电路和太阳能电池的要求。

尾气、副产物、余热的回收综合利用可以降低多晶硅项目对环境的污染,从而进一步达到节能减排的目的。国外多晶硅企业的建厂,大多是与化工企业结合,在“化工集团伞下”经营,容易实现集团内部的“循环经济”,废物可以做到“零排放”。例如德国瓦克公司就实现了多晶硅的全封闭循环生产,硅材料生产年销售额在30亿欧元以上,其中有10亿欧元就是对多晶硅副产物进行深加工的有机硅产品所得。除了把四氯化硅氢化成三氯氢硅回收利用外,还可以利用四氯化硅、氯化氢等制成目前市场上需求的气相白炭黑、硅酸乙酯、有机硅产品、人造石英等材料。

三、提高光电转换效率,降低生产成本

提高光伏材料的转换效率和降低太阳电池的制造成本是光伏工业一直追求的两个目标。多晶硅硅片是太阳能光伏电池的核心部分,硅片的质量对于太阳能的光电转化率起着至关重要的作用。一般情况下,普通太阳能光伏电池的光电转化率为10%~14%,而高纯度硅片的太阳能光伏电池转化率可达16%,甚至更高,因此,对于太阳能电池的生产过程来说,多晶硅的生产更加至关重要。

四、多晶硅材料是整个光伏发电成本中最高的部分

在大多数国内光伏企业中,硅材料的成本占到了太阳能电池总生产成本的56.2%以上,约占并网光伏发电系统成本的30%。

化工生产节能技术篇2

(一)能耗与节能科技现状

我市能源消耗结构以煤炭为主,XX年能源消耗结构中,煤和焦炭占64.1%;全市万元gdp综合能耗由XX年的2.77吨标煤下降到XX年的2.09吨标煤,下降了24.5%,但较全省平均水平仍高出0.92吨标煤。我市规模工业高耗能产业主要集中在钢铁、电力、建材等行业,其综合能源消费量占到全部规模工业综合能源消费量的97%。从电力消耗情况看,XX年全市电力消耗量为32.1亿千瓦小时,XX年为43.1亿千瓦小时,年均增长6.1%。其中第二产业用电量在全社会用电量中占的比重接近80%,几乎全是工业耗电。此外,我市清洁能源使用率从XX年的21.97%提高至XX年的35.5%。

我市社会用电量和各产业的用电量都呈不断增长趋势,说明经济处于快速发展阶段,对能源的需求量在不断增加;而且高能耗产业多,主要工业装备技术水平不高、能源利用率较低,节能降耗空间大。

我市围绕重点行业节能降耗,开展创新性技术攻关,突破了一批瓶颈技术,开发并应用了一批重大节能新技术、新工艺和新装备。

钢铁企业重点推广“三干三利用”(即焦炉、转炉和转炉煤气干式除尘技术及对水、煤气和固体废渣的综合利用技术),XX年全市钢铁企业综合能耗下降了8.89%。电化集团有限公司建立热电联产项目,采用循环锅炉后,遵循能源梯级利用原则,年节省原煤1.1万吨,节水60万吨。在国内率先抢滩风力发电装备市场,电机集团有限公司突破了兆瓦直驱式风电机组的整机系统集成、机组控制系统及大型直驱动低速风力发电机制备三大技术瓶颈,成为全国最早确立的三个风力发电整机制造产业化基地之一。交通领域,突破了混合动力汽车等一批关键技术。

尽管如此,我市仍然没有形成系统的工业能耗指标体系和项目节能评估指标体系;用能结构不够合理,高效清洁能源缺乏;高效节能技术开发与推广应用力度不足。

(二)污染排放与减排科技现状

我市资源利用率低,污染物排放强度高,粗放式经营带来的环境隐患较多,部分地区环境容量已趋饱和,环境污染呈加剧、生态风险加大趋势。其生态与环境问题无论在类型、规模、结构、性质以及影响程度上都发生了深刻变化。主要表现在:

1.水污染问题突出。XX年江段监测出现超标的项目有10个,其中氨氮、石油类、化学需氧量(cod)等为主要污染因子,镉、汞、砷重金属污染超过国家标准。城区江段水污染主要表现为工业污染及城市生活污水的复合污染,城镇生活污水处理率只有23%。

2.城市空气质量较差。废气污染物排放主要集中在火电、建材、化工和冶金等全市经济发展的优势行业,其排放量占全市废气污染物排放总量的88%。工业废气排放量呈总体增加趋势,从XX年的620.7亿标立方米增加至XX年的750.3亿标立方米。全市二氧化硫、烟尘、粉尘排放量位居全省前列,也属于我国的重酸雨区。

3.固体废物污染加重。工业固体废弃物增长幅度较大,由XX年的196.2万吨增至XX年的436.6万吨;生活垃圾无害化处理率有待进一步提高。

4.生态风险加剧。一些冶金、化工等企业排放的“三废”对周边土壤产生一定程度的污染,乡老工业区域土壤和地下水的铬等污染物普遍超标,境内江两岸也出现较严重的土壤镉超标。

我市的“三废”排放量总体呈现逐年增加趋势,反映出工业清洁生产水平不高、资源消耗过大;全市工业门类虽然齐全,但是产业链条短,企业之间的资源循环利用水平低,减排任务十分艰巨。

近年来,研发与推广了一批资源高效利用和减排的系列关键技术。如,钢铁集团有限公司(以下简称钢)采用陶瓷膜过滤处理技术实现循环再利用生产污水6000万吨;湖南有色氟化学有限责任公司用电石渣代替生石灰,每月用量约6000吨;发电有限责任公司利用脱硫石膏替代石膏生产纸面石膏板,实现20万吨脱硫石膏的综合利用。但是,我市对污染物减排的环境科技仍有很大需求,主要体现在:

(1)钢铁、化工等重点行业清洁生产关键节点技术;

(2)竹埠港工业园区循环经济关键技术;

(3)乡老工业区废渣无害化与资源循环利用技术;

(4)重点区域大气、水体、土壤复合环境污染相互影响及调控技术;

(5)区域大气细颗粒物、氮氧化物以及空气有毒有害污染物控制技术等。

二、主要目标

认真落实科学发展观,以国务院、湖南省节能减排综合性工作方案为指导,深入实施“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”的科技工作指导方针,突出科技创新在节能减排中的核心地位,紧紧围绕“xx”万元gdp能耗降低22%,主要污染物cod(化学需氧量)、so2(二氧化硫)、cd(镉)、as(砷)排放总量分别减少17.5%、6%、23.7%、25.3%的节能减排总目标,以江流域和乡工业区地区的环境改善为核心,以长株潭城市群“两型社会”综合配套改革试验区的建设为契机,着力改造传统产业,大力发展资源能源消耗低、环境污染少的机电一体化、电子信息、生物医药、新能源等新兴产业。“xx”期间,通过攻克10项关键技术和共性技术,推广10项实用技术,开发20个科技新产品,实施6项重大集成应用示范工程(简称市节能减排“1126工程”),建设节能减排科技创新支撑平台,大幅度提高资源能源利用率,显著削减废物排放量,使我市的节能减排技术及指标居省内领先水平。

三、重点任务

(一)攻克10项关键共性技术

1.钢铁企业污水生物制剂除重金属回用技术

研发钢铁企业污水深度处理与回用技术、各工序废水处理与循环利用设备与设施,开发生物制剂,采用总排放口污水生物制剂法脱除重金属及回收利用工程,实现污水回用4600万吨/年。

2.含氟、铬废水综合治理技术

研究开发新型除氟试剂及工艺技术,使含氟废水中的氟离子与试剂作用生成沉淀物,经分离后清液回用,渣浆过滤后综合利用。解决目前含氟尾气净化采用的纯碱洗涤除氟工艺造成的na盐累积问题;

研究采用含铬废水在还原塔内洗涤含h2s的煤气或含so2的燃煤烟气,六价铬在酸性条件下被还原为三价铬,加碱液后沉淀析出,过滤出铬渣,铬渣返回工艺系统作为原料使用的综合治理技术,达到以废治废目的。

3.含镉废水处理和零排放技术

开发“生物制剂配合—水解法”深度除镉技术,使废水中重金属达到国家饮用水水源水质标准,并实现废水循环使用,消除工业园区对江造成的镉污染。

4.重金属污染土壤的生化联合修复或固化技术

开发重金属污染土壤的生物化学联合修复技术,对污染严重,重金属浓度高的土壤,采用客土修复技术、钢铁厂烧结的方式进行固化、在堆土表面种植经过选择的植物吸收等方法修复,减少铬、镉、铅、锰等重金属在土壤中的含量,以消除重金属污染土壤对环境的威胁,实现低成本的生态恢复。

5.冶炼废渣高效利用技术

研究开发工艺流程短、低能耗回收利用冶炼钢渣、铬渣技术,通过对冶炼废渣特性的研究,使之成为炼钢、烧结、水泥生产等的原料,并回收热渣的余热,降低能耗,达到安全、经济、环保的有机统一。

6.粉煤灰深加工和新型墙体材料制备技术

研究开发粉煤灰提取微珠、制承重保温节能墙体材料等深度综合利用技术,年利用粉煤灰30万吨。

7.工业炉窑计算仿真优化技术

应用计算机仿真技术对大型工业炉窑的运行参数和节能降耗改造方案进行优化,提高能源效率,降低设备的运行电耗。

8.低浓度烧结烟气脱硫除尘技术

钢铁行业的so2主要来源于烧结工序,占生产工艺排放so2总量的60%以上,烧结烟气气量大,温度高,so2浓度较低。针对烧结烟气的特点,克服传统脱硫技术投资费用过大,运行成本过高,含杂脱硫石膏易产生二次污泥的缺点,开发低阻力、高效率、低运行成本和低建造投资的脱硫工艺技术和装备。

9.低品位锰矿资源高效开发与综合利用技术

开发高效锰矿选矿技术,提高锰元素的回收率和锰精矿的品位。研发利用锰矿石中氧化锰和碳酸锰可以用作脱硫剂进行烟气脱硫,回收硫资源和硫酸锰,生产电解二氧化锰和金属锰产品的集成技术。

10.含酚氰和氨氮废水的治理和零排放技术

氮肥和纯碱企业的废水主要是煤造气和合成氨工序含酚氰和氨氮的废水。采取源头控制、封闭循环的措施,减少其排放。将联碱废水加碱汽提回收氨,在造气含酚氰废水装置采用硝化—反硝化工艺,利用凉水塔的吹脱作用减少总废水氨氮和酚氰含量,实现净化废水循环利用和零排放。

(二)推广10项节能减排实用技术

1.脱硫石膏综合利用技术

以发电有限责任公司燃煤机组烟气湿法脱硫装置的副产品脱硫石膏为原料,采用脱硫石膏生产石膏板技术生产纸面石膏板和石膏型材,防止脱硫石膏的二次污染,减少脱硫石膏堆放对耕地的占用,同时获得较好的投资回报。

2.工业企业能源管控信息系统

利用现代信息技术,建设科学合理的能源资源利用、监控和管理体系,提高能源资源利用效率,达到节能减排的目标。研究钢铁企业能源管理的关键技术,建设集过程监控、能源调度、能源管理为一体的能源管控系统,以强化能源生产与管理合一的管理体系,实现企业能源生产安全、稳定和环保,能源使用优化和高效,达到降低企业成本,提高经济效益,节能减排、保护环境的目标。

3.工业炉窑余热、余气回收综合利用技术

推广水泥干法窑尾和钢厂烧结机余热进行发电的技术,实现节能降耗,降低水泥生产和烧结过程的成本。回收五矿(湖南)铁合金有限责任公司(以下简称五矿湖铁)矿电热炉、钢干息焦和高炉煤气和转炉的余热或烟气中的煤气,用于各种炉窑代替重油作为燃料,余热发电或作为水煤气原料,节省煤和燃料油的消耗。

4.电机变频与软启动技术

推广风机和水泵的变频调速技术,具有明显的节能效果,并且投资小、节能效果好。推广大型电机的功率补偿节能技术,实现大型电机节电运行。对冶金、化工、建材等高能耗企业所有负荷波动较大的压缩机、泵与风机等机电设备实行变频节能与软启动技术改造。

5.燃煤锅炉煤改气技术

天然气是一种清洁、优质、廉价的燃料。对市内的燃煤锅炉和工业炉窑进行天然气化改造,可以大大减少so2和粉尘的污染。

6.养殖有机废弃物综合利用技术

以农村集约化养殖产生的畜禽粪便等有机废物为主要原料,通过对污染物沼气发酵综合利用与复合肥生产及生态种植等措施,有效解决集约化养殖等有机废弃物的污染问题。

7.可再生能源与建筑一体化技术

根据本地区的建筑采暖特点,建造建筑与可再生能源一体化相结合的绿色建筑,集成供热、空调节能技术、建筑节能监管技术、太阳能利用技术、水源热泵等单元技术。推广实用的新型建筑节能围护结构技术和节能产品,主要包括保温墙体及保温措施、通风墙体和屋面、节能窗户、真空双层玻璃、热泵设备、太阳能热水器、生产生活废热在建筑中利用设备、公共建筑能源优化管理系统等。进行城市大型公共建筑等节能改造,解决大型建筑高能耗问题。

8.公交车、出租车新型燃料替代技术

在城区出租车、公交车等公共交通领域,推广应用混合燃料和油改气工程,并逐步扩大推广至其他燃油装备,降低能源消耗,减少汽车尾气排放污染。

9.制革清洁生产及废物回收综合利用技术

推广生物脱毛和鞣革制剂等制革清洁生产关键技术及皮屑、废毛等废物综合利用技术,改变传统的皮革脱毛和鞣制方法产生污染物数量多、危害大的状况。形成能降低物耗、水耗及全过程污染排放的清洁生产工艺,达到cod减排40%~60%、硫化物减排90%~100%、氨氮减排90%,同时缩短工艺流程,降低成本,减少环保运行费用。

10.医疗废弃物综合处理技术

推广采用医疗废弃物分拣新技术、新设备将医疗固体废弃物分类处理,废水分解处理。使用竖型燃却炉等将医疗固体废弃物和各种有害物质及二恶英等成分在900℃以上的高温进行完全燃烧与分解,解决处理过程中的二次污染问题。采用投放生物试集中处理医疗废水,减少抗菌素、抗生素及各种有害病菌的排放。

(三)开发20个节能减排科技新产品

1.风力发电机组及配套设备

采用整机系统集成技术及机组控制系统风力发电机组的动态控制技术、状态检测技术和故障诊断技术;开发综合自动控制系统实现风电系统的远程、现场监控;建立风力发电机组的试验平台和整机系统集成平台,研发出兆瓦级低速永磁和复合励磁同步发电机、兆瓦级变流器和高性能复合材料叶片等产品,实现年生产300套整机的生产规模。

2.交流驱动百吨级矿用自卸车

采用车辆发动机与交流传动系统最佳能量匹配的控制策略和车辆交流电气传动系统,研发出交流电机驱动的154t、220t矿用自卸车,与小型液力机械车型相比节约开采成本20%,与直流电机驱动车相比提高效率5%,形成年产60台整车的生产能力。

3.滚轮驱动无机房电梯

采用欧洲重驱动曳引电梯技术,开发具有底坑折叠支撑保护、限速器、对重驱动、轿厢护脚板等装置的滚轮驱动无机房电梯,比有机房电梯节能30%,实现年产1000台的生产规模。

4.矿用智能局部通风系统及装备

开发高风压、大流量的双速多级对旋轴流式局部通风机,配以智能组合专用开关、瓦斯浓度监控装置、专用高强度风筒、自动分风装置、掘进防灾风门等装备,组成智能局部通风系统,对通风机风量智能调节,实现按需通风,降低矿井通风系统的能耗,形成年产XX台套的生产规模。

5.高效节能环保型沼气灶具及配套设备

将具有自主知识产权的“缝隙孔旋流集中燃烧”技术专利与独特结构的新型净化脱硫装置有机结合,开发出新型安全、高效、节能的沼气燃具及沼气脱硫净化装置,实现产品各项性能指标居国内同类产品领先水平,在节能方面使热效率提高3%~5%,实现年产100万台的生产规模。

6.轨道交通逆变型再生制动吸收设备

根据国内城市轨道交通建设的需求,开发出具有自主知识产权的新一代轨道交通逆变型再生制动吸收设备,对轨道车辆制动中产生的能量进行吸收转化为电能,再反馈到电网,有效节能达到10%~15%,形成年产40台套的生产能力。

7.地源热泵中央空调机组

推广使用地下水热泵系统和地热热泵系统,建造地源热泵中央空调机组,实现低位能源向高位能源转化,提高能源的利用率。地源热泵(地表水)机组的能效比达到4.2~6.5,比其他类型的中央空调机组节约能源20%以上。ld系列地温(源)中央空调形成年产400套规模,直接膨胀式土壤源热泵中央空调形成年产100套规模。

8.ytz系列渣浆泵

研发出ytz型、smx型、isy型渣浆泵及脱硫泵等高效、节能、无泄露环保型产品,比国内外同类产品效率提高5%~6%,节能8%左右,形成年产4000台套的生产规模。

9.高性能节能环保发动机活塞

重点针对活塞专用材料工程化技术、产品设计进行研究和攻关,设计高性能(欧iii、iv排放标准)活塞,开发活塞新材料和活塞特种铸造技术,16升重型柴油机发动机活塞形成年产18万件规模,车用多缸柴油机形成年产420万套规模。

10.高效节能变频焊割设备

采用zvzcs核心技术和igbt软开关逆变技术,提高焊机的动态响应速度,减少焊机硅钢片及绕组铜线用量,节约有色金属资源,完成逆变软开关等离子切割机、埋弧自动焊设备、数字化交流两用手工/氩弧焊接设备等产品的开发,达到年产4000台的生产规模。

11.高效脱硫除尘一体化设备

开发湿法脱硫和除尘一体化脱硫除尘塔,通过增强气液间的湍流程度,提高传质速率,提高作用面积,阻力损失小于1kpa,脱硫效率达到96%以上,除尘效率达到99%,形成年产300套生产规模。

12.节能型灌排防洪阀

是优化国内、外水阀的结构性能,自行改进设计而成的全自动水阀系列产品,不需要电动机、减速器,也不需要液压站,介于无自闭能力的自由侧翻式和自由悬浮式两种拍门之间。该产品能够节省大量的电力能源,实现年产1000套的生产能力。

13.热敏材料专用超低温固化粉末涂料

采用混合型的多组分树脂,新型固化剂及新型的固化促进剂配合使用,在贮存稳定性、熔融性、流动性和固化性之间具有良好平衡的粉末涂料。该产品相对传统粉末涂料实际节约能耗30%,形成年产2680吨的规模。

14.自水循环智能冲洗环保公厕

采用大小便厌氧生化处理和节水循环冲洗技术,开发出智能控制环保公厕,减少环境污染,达到年生产规模XX座套。

15.液体醇基燃料及气化燃烧器

开发液体醇基燃料及气化燃烧器,采用醇基液体燃料在无氧环境下的高温气化技术,燃料燃烧更加充分,烟气中有害物生成浓度很低,达到燃烧器1000台、醇基燃料2125吨的生产能力。

16.大功率变频器

通过采用复合补偿方法,提高变频器的逆变效率和运行的可靠性,使输入功率因数达到98.9%,解决传统变频器需要同步控制器进行比例联动的缺陷,根据用户要求,开发出适合不同场合的专用大功率变频器,满足用户对扭矩、调速范围等特殊要求,形成年产30000套规模。

17.高清洁生物柴油

采用“一步法”生产新工艺,探索利用废弃物、植物等新型原材料的应用,开发生物柴油,达到40吨/日的生产能力。

18.三元催化净化器

研究开发高耐久性和高活性的车用纳米贵金属钯/分子筛低温起燃三元催化剂,使催化剂具有低温起燃的特性,能有效控制汽车排放物中有害成分对空气的污染,达到欧洲4排放标准,达到年产40万套的生产规模。

19.大功率led节能灯具

研究半导体光源的工作电压、电流特性要求,研究提出发光效率、寿命光衰之间的关系特性及技术性能指标,采用合理的、使半导体光源的色温接近自然光,设计耗散功率尽可能小的恒流驱动电路,以减少热量产生使led提高发光效率和寿命,形成年产20万套规模。

20.高效y系列节能电机

研究采用低损耗新型材料及新型退火工艺,降低定、转子铜耗、铁耗,优化定、转子槽配合,降低附加损耗,采用新型通风结构、降低通风损耗,优选低损耗润滑脂,降低机械损耗,进而降低电机的各项损耗,达到高效节能目的,形成年产5000台套规模。

(四)实施6项重大集成应用示范工程

1.潭竹埠港工业园区循环经济关键技术示范

通过资源化利用工业园区固体废物,处理工业废水中多种金属离子,循环使用工业废水和生活废水,实现废水零排放;回收利用挥发性有机气体,烟气锰矿脱硫制硫酸锰等技术,在园区内形成循环经济模式;通过建设园区工业固废资源化利用中心和冷热电联供中心,实施天然气代煤工程,实现工业园区的节能减排、建设生态工业园的目标。

2.钢循环经济关键技术示范

通过“三废”资源化利用和综合治理,实现循环经济和节能减排。建立以烧结工序为核心的含铁固废资源利用基地,开发高炉水淬渣低耗制水泥,转炉泥生产炼钢用冷却剂和造渣剂,钢渣热能回收和资源化利用等技术,提高铁素利用率和固废资源综合利用率,基本形成固废含铁资源全利用格局。建设各工序废水处理与循环利用设施,建设总排放口污水生物制剂法脱除重金属及回收利用工程,彻底解决钢水污染问题。开发煤气回收及综合利用技术,建设高炉炉顶压差发电(trt)和余热发电设施,降低吨钢能耗,提高电力自给率;开发低成本烧结烟气脱离技术,推广干法除尘技术,减少对大气的污染。

3.乡老工业区资源循环利用关键技术示范

乡老工业区的废渣通过资源循环利用和无害化处理,实行清洁生产工艺,建立贯穿化工、冶金和建材行业的循环经济途径,实现工业固废减排。开发铬渣解毒处理和资源化利用技术、铬污染土壤特异功能菌原位修复技术,实现低成本的生态恢复。应用微生物解毒技术,解决五矿湖铁的铬渣污染和皮革废水含铬污泥的危害;推广干法氟化盐生产技术,开发湿法氟石膏干化技术,氟石膏制水泥技术,含铁废液提取氯化铁技术,解决湖南有色氟化学有限责任公司的氟石膏和含氟铁渣的污染问题;推广矿石尾料搭配生产水泥熟料技术,减少水泥厂废石外排后造成的浪费和环境污染;推广造气煤渣循环流化床燃烧技术,锅炉煤灰制新型墙体材料技术,利用碱业有限公司和企业锅炉粉煤灰和炉渣,达到国家资源综合利用和发展循环经济的要求。

4.重金属污染土壤修复与生物质能源开发集成技术示范

对污染严重、重金属浓度高的土壤,开发客土修复土壤技术。轻污染土壤采用植物修复技术。利用植物对重金属的富集作用,逐渐清除土壤中的重金属,把重金属由地下转移到地上部分(含根茎)。对植物修复产生的植物或受污染的农产品,开发重金属超标农产品制备燃料酒精和生物柴油技术、秸秆发电技术、生产过程产生的尘泥和废渣提炼有价金属技术。

5.农村可再生能源技术应用示范工程

结合不同农村地区特点,选择典型农村,开展可再生能源和新能源技术利用示范,包括:沼气与农业生产结合技术、生物质颗粒燃料、被动式太阳房、生物质气化、畜禽养殖场沼气工程等。

6.节能绿色小区建设示范工程

根据建筑节能的技术需求,集成绿色建筑设计与施工技术、节能建材、高效用水以及维护结构保温等建筑节能技术与装备,开展综合应用示范。全面按节能环保要求建设建筑面积80万平方米的节能绿色小区。

(五)建立节能减排科技创新支撑平台

结合节能减排科技项目的实施,紧紧围绕节能减排的主要目标任务,培育一批“资源节约型、环境友好型”节能减排科技支撑型示范企业。建设市节能减排工程技术研究中心和重点实验室。推动建立以企业为主体、产学研相结合的节能减排技术服务体系,如节能减排技术成果库、节能减排专家委员会、公共服务队伍、科技服务中心、科技支撑行动及产学研合作联盟等。

四、保障措施

(一)加强节能减排工作的领导

成立由市长任组长,分管副市长、专家委员会主任任副组长,市直有关部门主要负责人、各县(市)区长和大型企业主管和各工业园区主要负责人为成员的节能减排科技支撑行动领导小组。领导小组设立节能减排工作专家委员会,负责为节能减排科技支撑行动提供决策咨询;领导小组下设规划协调组、审核监督组和宣传服务组,负责节能减排各项措施的执行和落实。建立联席会议制度,负责协调、督促、落实全市节能减排工作;建立联动机制,加强部门协同,强化市区和其他部门对节能减排科技支撑行动的支持与保障作用,整合各方资源,推进节能减排。

(二)加强节能减排政策引导

建立和完善节能减排的退出、准入和奖惩机制,认真贯彻落实节能减排产品的政府采购制度,优先做好节能减排领域的自主创新产品认定工作,优先在节能减排科技创新示范企业中落实技术开发费用抵扣等有关激励措施。试行节能减排评估审核制度,将节能减排列为入园企业、省高新技术企业、高新技术产品、自主创新产品认定以及各类科技计划评价的重要指标。市科技局会同市发改委、经委、环保局等部门节能减排技术和产品目录,给予优先支持,凡是能耗高、污染大的项目一律不列入各类科技计划。建立节能减排科技示范项目、示范企业、示范基地、示范园区认定、挂牌制度。建立节能减排科技进步工作责任制和以实现节能减排为目标的考核体系,将节能减排技术列为考核各地科技创新工作的重要指标,作为评价各级职能部门负责人政绩的重要依据。进一步细化、分解节能减排实现指标,层层落实到各级职能部门。建立一把手负责制,对于不能完成考核任务的主管领导实行行政问责制度。

(三)建立多元化的节能减排科技投入机制

积极争取国家有关部门对节能减排的投入。力争将我市的重大节能减排科技项目纳入国家计划,“xx”期间要积极组织参与国家的节能减排科技专项;组织有关单位积极申报中央环境保护专项资金;积极争取省财政对我市节能减排科技的投入,加强同相关部门的科技合作,力争将重大环境科技项目纳入科技发展规划。市政府每年安排一定的专项经费用于实施本计划;县(市)区政府要增加节能减排科技投入,在科技计划中设立节能减排专项,每年安排一定资金,重点扶持节能减排关键技术的研究攻关和共性技术的推广示范。引导企业加大科技投入,鼓励企业为节能减排的公益性科研项目提供资金支持,加大保护知识产权力度,维护市场公平竞争,保护企业自主开发节能减排技术和产品的积极性。充分利用国际资金或基金,积极拓展外资投入渠道,充分吸纳国内外资金用于能源、环境的科研和技术开发。

(四)实施节能减排重点工程和示范项目

着力抓好燃煤锅炉改造、热电联产、电机节能、余热利用、能量系统优化、建筑节能、绿色照明、固废综合利用、废水回收利用、废气资源化利用、再生资源循环利用、清洁生产、循环经济、节能减排监测和服务体系建设等重点节能减排工程和示范项目。加强清洁发展机制(cdm)项目开发,积极促进我市可再生能源的开发利用和废热、废气开发,推动节能降耗。

(五)建立节能减排科技创新支撑平台

1.市节能减排工程技术中心

依托有关大学或科研机构,建设市节能减排工程技术研究中心,构建节能减排研发平台,针对主要节能减排问题,研发关键节能减排技术。

2.市节能减排科技服务中心

依托国家环保有色金属工业污染控制工程技术中心、水污染控制技术湖南省重点实验室等,在(德国)工业园或九华,建立节能减排适用技术成果库、成果中试基地、科技产业孵化器和节能减排科技服务中心,构建节能减排成果转化平台,为企事业单位、机关、社区节能减排提供技术指导,为居民节能减排提供技术援助,提升我市节能减排科技的整体水平。

3.市节能减排技术创新战略联盟

围绕节能减排的突出问题和战略需求,有序、高效推进科技资源整合。重点支持一批重点企业与本市、本省及国内具有优势和特色的高校院所建立全面的战略合作关系,构建若干节能减排技术创新战略联盟,组建“产学研”结合的节能减排科技攻关队伍。

化工生产节能技术篇3

关键字:氧化铝、环境、能源

【分类号】:tF821

1、中国氧化铝工业面临的挑战

在进入21世纪后,随着氧化铝生产的迅猛发展和用矿量的快速增加,中国氧化铝工业遇到了一系列严峻的挑战。

图1氧化铝生产的主要输人和输出示意图

从图1可以看出,几乎所有的因素都不同程度地产生重大的困难和挑战,极大地影响了中国氧化铝工业技术进步的方向。最重大的挑战是氧化铝生产的供矿品位迅速下降。铝土矿品位的下降意味着a/S的下降以及氧化铝含量的下滑。铝土矿品位的下降,将对氧化铝生产产生如下严重后果:因循环效率、产出率和能量效率降低而使产量下降、能耗升高,这对本来已经过高的能耗雪上加霜;品位下降导致单位产量的矿耗和外排赤泥量增多,加上产量快速增加,给环境造成了双重压力。

2、氧化铝发展前景预测分析

从过去十年氧化铝发展局势看,概括有以下几个特点:

(1)最近10年,氧化铝行情多次剧烈振荡;

(2)电解铝生产能力增速大于氧化铝生产增长是价格上涨的基础;

(3)国际氧化铝产需由基本平衡转为供应短缺;

(4)氧化铝价格变化对我国铝工业影响波动较大。

3、中国氧化铝工业新阶段技术发展路线及规范

3.1低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线

开发低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线是:通过采用高能效的湿法过程代替火法过程,降低能耗;通过改变脱硅产物的结构、成分以及改进赤泥洗涤,降低碱耗、减少赤泥量和污染;通过采用简化流程和高效装备,减少投资、降低能耗;通过系统节能工艺和提高循环效率,大幅节能;通过采用添加剂,提高各工序的生产效率,实现节能;通过采用高效控制和砂状新工艺,提高氧化铝产品质量。

3.2氧化铝生产工艺节能降耗技术路线

要进一步挖掘节能潜力,实现拜耳法各关键工序的节能,特别是要通过开发新的工艺技术,提高溶出热效率、沉降洗涤效率、分解产出率、蒸发和焙烧热效率。提高循环效率和产出率,实现系统节能,是今后拜耳法节能的主要技术方向。

图2提高拜耳法效率的技术路线

3.3烧结法节能降耗技术路线

烧结法的节能主要从烧成节能和湿法处理系统两个环节着手。图3和图4分别描述了烧结法烧成和湿法系统节能的技术路线。

图3烧成系统节能的基本路线

图4烧结法湿法系统节能的技术路线

3.4联合法节能降耗技术路线

联合法节能降耗的主要思路是:进一步充分发挥烧结法的补充优势,更加重视系统节能。由图5可见,为充分发挥烧结法在联合法中的作用,除了应该充分利用烧结法原有功能外,还应该通过粗液合流和深度碳产物用于拜耳法溶出后增浓等工艺,利用烧结法的中间产物提高拜耳法的循环效率,达到节能目的。

图5烧结法在联合法中可发挥的作用

3.5中国氧化铝生产环境治理技术路线

氧化铝生产环境治理技术思路是:防治、减少赤泥中的碱液向地下的渗漏;改良赤泥堆场的土壤结构和成分,用于植被和绿化。

4、氧化铝产业对环境的影响

近年来氧化铝生产能力及需求的增长,对氧化铝生产环境的主要挑战。氧化铝工业环境达标和减排的压力增大。主要体现在:

(1)氧化铝生产过程中排出的焙烧烟气,配套热电站以及熔盐加热站排放的燃煤烟气,主要含有粉尘、烟尘和二氧化碳,如不加以治理,对空气环境会产生一定影响;

(2)生产废水和生活污水如不经处理排放,将对水环境造成一定影响;

(3)设备噪声对周围环境可能造成一定影响;尤其对附近居民生活及用水,甚至土地影响较为严重;

(4)赤泥含碱较高,赤泥堆场如不严格进行防渗处理,对地下水环境可能造成影响。

5、预防和减轻不良环境影响的对策及措施

氧化铝生产中大气污染物防治措施

氧化铝生产过程中产生出大量的废水、废气、废渣,对环境构成了一定的威胁。废气中的主要污染物为粉尘和二氧化硫等。

(1)废气中粉尘的净化,粉尘的净化一般可采用二步法干法除尘。首先将排放的废气导进旋风分离器,当废气切向进人旋风分离器后,因离心作用而将粉尘颗粒抛向外壁,沿旋风分离器下部锥形部分滑到粉尘出口,这种除尘方法可除去废气中的大部分颗粒较大的粉尘。该法处理量大,操作费用低。为了达到更好的除尘效果,还可将多个旋风分离器串联使用。经旋风分离器分离后的废气再采用静电除尘法进一步将废气净化。

目前我国大部分氧化铝生产厂都采用先进行旋风分离,然后再用静电除尘进行精净化的工艺。

(2)烟气中二氧化硫的去除

废气经除尘处理后主要含有毒气体二氧化硫,如排入大气将造成严重的污染,同时大量二氧化硫排入大气也是硫资源的损失。将烟气中的二氧化硫回收制酸,不仅消除了烟害,也可带来经济效益。

结论

通过氧化铝生产现状的分析走这些节能降耗和减排的技术路线、氧化铝生产装备的高效节能化技术路线、提高氧化铝产品质量的技术路线以及氧化铝生产环境治理的技术路线将使氧化铝在生产更加环保与高效。

(一)节能降耗和减排的技术路线提高氧化铝产品质量使拜耳法提高循环效率和产出率,实现系统节能。

(二)氧化铝生产装备的高效节能化技术路线提高氧化铝生产效率的同时减少对环境的污染。

(三)氧化铝生产环境治理的技术路线净化了大气中的粉尘和二氧化硫,提高废水的再利用,废渣噪声也得到了相应的处理,降低了生产成本。

参考文献

[1]、李旺兴,等.中国氧化铝工业而临的机遇和挑战[a].中国焦作.2004.12.

[2]、顾松青.中国氧化铝工业发展的技术路线,中国铝业公司科技部,450041.

[3]、张伦和.合理利用铝土矿资源.加快我国氧化铝工业发展[C].第三届豫晋两省铝工业发展研讨会及有色金属工业发展论坛,2004.11.

化工生产节能技术篇4

党的十七大报告指出必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力。本文试就我省节能降耗的难点和实现途径进行探讨。

一、我省节能降耗的难点

初步核算,*7年我省万元GDp能耗0.876吨标准煤,比*6年下降3.5%。而根据*6国家统计局的公报看,我省*6年万元GDp能耗0.907吨标准煤,相当于全国平均水平的75.2%,居全国第7位,万元规模以上工业增加值能耗1.37吨标准煤,比全国平均水平低1.16吨标准煤,居全国第5位。说明我省单位GDp能耗水平已在全国居前,虽然有节能的空间,但与全国和兄弟省市比,降低能耗水平的难度更大。

(一)经济快速发展与节能降耗的矛盾。

经济的快速增长对能源的依赖十分突出。“十五”以来,我省能源消费弹性系数均超过1,*1年全省能源消费3845.11万吨标准煤,初步核算*7年全省能源消费7596.84万吨标准煤,7年翻了近一番,7年来GDp年均增长11.8%,能源消费年均增长12%,高于经济增长速度。但从*6年开始节能降耗工作初见成效,能耗增速开始低于经济增速见

(二)现行的经济结构和高耗能行业的快速增长影响节能降耗

能源消费在三次产业中有不同的耗能强度,其中:第二产业耗能最大,是第一、三产业的若干倍。而我省目前正处在工业化发展阶段,第二产业比重最大,决定了我省节能降耗存在一定的难度。初步核算,*7年,从GDp分产业看,比重为11.3:49.2:39.5。从能源消耗结构看,比重为3.9:72.1:13.5。在第二产业工业中的高耗能行业的快速增长也大大地影响节能降耗。我省工业的耗能行业主要集中在火力发电业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、纺织业、造纸及纸制品业等几大行业。在工业能源类产品中原煤增长11.9%、发电量增长14.8%;建材类产品中水泥增长33.9%、生铁11.8%、钢材26.9%、铝材30.6%;轻纺类产品中化学纤维增长29.3%、布增长19.8%、服装增长33.6%等;付出的资源浪费和环境代价也是不可忽视的。*7年这六大行业总产值占规模以上工业的29.6%,能源消耗总量达到3524.64万吨标准煤,占规模以上工业能源消费总量的84.8%,比总产值占规模以上工业的比重高55.2个百分点。这些行业全年能源消耗总量均超过120万吨标准煤。其中:仅电力、热力的生产和供应业一个行业综合能源消费量为1532.9万吨标准煤,占全省规模以上工业综合能源消费量的36.9%,是全省工业大类行业中能源消费量最大的行业。这六大耗能行业能源消耗以煤、电力为主,共消耗煤4808.94万吨,占规模以上工业企业煤消耗量的93.8%;消耗电力401.1亿千瓦时,占规模以上工业企业电力消耗总量的63.3%。这六大行业万元产值综合能耗为0.95吨标准煤,是全省规模以上工业企业的2.9倍。近年来这些行业利润也呈高速增长,*7年耗能行业实现利润170.96亿元,增长33.5%,其中化学原料和化学制品业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业实现利润分别增长106.5%、49.6%和69.5%。这些行业利润的快速增长,进一步调动了生产者的积极性,将会对我省节能减排工作形成较大压力。

(三)技术创新能力较弱影响节能降耗

近年来,虽然*科技发展的环境得到了进一步的改善,以企业为主体的科技进步机制已初步形成。但从迅速发展的社会、经济对科技的需求看,依然存在技术创新能力较弱等问题,主要表现在企业开展科技活动单位数少,从事科技活动人员占从业人员比重低,*6年在规模以上工业企业中,开展科技活动的工业企业1270家,占规模以上工业企业企业数9.2%;从事科技活动人员为6.36万人,比上年增长25.7%,占从业人员的比重为1.96%。在我省1438家大中型工业企业中,仅有349家科研机构,平均4个企业才拥有一家科研机构,且科研机构数呈现出减少和不稳定的状况。科技人才总量增长相对缓慢。高水平的科技人才是创新能力的核心,有了高素质的科技人员,才能使企业在科技竞争中不断推陈出新。科技活动人员投入地区发展还存在着不平衡,福州、厦门两市科技活动人员之和占全省的59.1%、科技活动经费投入占全省的62.8%,区域发展不平衡,制约了全省自主创新能力的提高。技术创新能力较弱,也严重影响企业节能技术的开发与应用,影响节能降耗。

(四)节能的社会氛围尚未形成也影响节能降耗

节能的社会氛围尚未形成,对重点用能单位的制约和监督机制不健全,尚未建立适应市场经济体制要求的节能管理机制。近2年来节能降耗工作越来越受到各级党委和政府的重视,但整个社会还未形成节能的良好风气,节能还没有成为人们的自觉行动,虽然《节能法》已颁布实施,但与节能法相配套的法规仍未出台,没有建立有效的节能激励机制,对重点用能单位的制约和监督机制不健全,节能监管和服务机构建设滞后。

二、节能降耗实现途径

我省国民经济和社会发展十一五规划提出,到2010年,万元GDp能耗要由*5年的0.94吨标准煤下降到0.79吨标准煤左右,降低16%,年均下降3.2%。*6年我省万元GDp能耗比上年下降3.2%,*7年下降3.5%。*8年我省万元GDp能耗目标定为0.844,下降率为3.5%,年节能量预计需达320万吨标准煤。从*7年我省节能量272万吨标准煤分析,全社会节能量是由直接节能即技术节能和结构节能两部分产生,我省前者产生的节能量达354万吨标准煤,而结构节能量为超耗82万吨标准煤,产业结构调整还未产生节能量。因此,*8年我省要实现经济增长与节能降耗双赢的目标,需要付出更为艰苦的努力。

(一)提高节能降耗重要性的认识,实行节能目标责任制,把节能降耗工作落到实处。

要认真贯彻落实国务院下发的节能减排的统计、监测和考核三个体系方案。三方案要求各地充分认识建立科学、完整、统一的节能减排统计、监测和考核体系的重要性,要求将能耗降低和污染减排完成情况纳入各地经济社会发展综合评价体系,作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容,实行严格的问责制。

(二)加快产业结构调整和转变经济发展方式。

着力调整产业结构和转变经济发展方式,克服资源、能源等瓶颈制约,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子,要重视质的提升和结构的优化,使结构调整最终落实到提高产业整体素质和经济增长的质量与效益上来。

(三)加快实施重点行业的节能措施

1、加强电力工业节能。要优化电源结构,促进多种能源发电,加强电网调度,保证可再生能源发电全额上网。坚持“以大代小”替电的原则,实施有利于节能减排的发电调度办法,优先安排清洁、高效机组和资源综合利用发电。努力使我省网内火电供电煤耗从*7年的343克标准煤/千瓦时下降到*8年340克标准煤/千瓦时。

2、推进冶金工业节能。加强钢铁行业节能技术改造,推广干熄焦技术、高炉炉顶压差发电技术等余热余压回收利用技术,提高能源利用效率;大力推广转炉负能炼钢技术、蓄热式轧钢加热炉技术、连铸连轧技术、动力系统节能技术等,强化富氧炼钢,提升钢铁生产工艺节能水平,降低综合能耗;推进能量系统优化工程建设。

3、推动煤炭工业节能。加强煤炭开采节能,坚决关停规模小、技术落后、安全无保障的小煤矿,建设高产高效矿井,提高采掘机械化程度。优化生产系统,通过规模化和集约化生产降低原煤生产能耗。推进煤炭洗选加工节能,推广重介洗煤技术,发展和完善大型选矿设备,采用自控技术提高洗选煤厂的自动化程度。

4、促进建材工业节能。水泥工业重点发展日产2500吨及以上的新型干法预分解窑,推广低能耗熟料烧成技术与装备,推广大型新型干法水泥窑纯低温余热发电技术,采用高效率的立磨或辊压机和球磨机匹配的粉磨生料制备系统,以及水泥成品半终粉磨系统,提高水泥生产粉磨效率,降低粉磨电耗。平板玻璃工业重点发展日熔化量500吨以上的大型优质浮法玻璃生产线,推广大型玻璃熔窑中低温余热发电技术,采用电辅助加热、玻璃液鼓泡等技术,提高玻璃的熔化率,改善玻璃液熔化质量,降低单位热耗。建筑陶瓷工业大力推广建筑陶瓷辊道窑技术,推广建筑陶瓷梭式窑余热利用技术,改进梭式窑“双炉”系统和专用助燃空气预热换热系统,推广节代油改造。墙体材料工业推广节能型隧道窑和高效燃烧等,对落后的墙体材料窑炉进行节能技术改造。

5、狠抓化工工业节能。加强合成氨工业节能,重点是推广应用常压循环流化床间歇气化技术、富氧连续气化技术,应用干粉煤加压气化、变压煤气化、高效新型催化剂等新技术,对合成氨生产装置进行节能改造。推动烧碱工业节能,重点是发展离子膜法烧碱,促进离子膜法烧碱产量所占比重进一步提高。

6、抓好轻纺工业节能。造纸工业重点推广新型脱水器材、热回收技术,推广使用变频装置,推动供热锅炉压差发电等余热、余压、余能的回收利用,支持年产1.7万吨以上的硫酸盐法及碱法制浆造纸厂应回收碱和热能。日用玻陶工业要改善日用玻璃窑炉燃烧工艺条件,推广节能型窑炉,推广玻璃窑炉余热利用技术。纺织印染工业重点推广连续化、环保节能、省时高效、短流程、无水加工等工艺和装备,发展热电联产,推广纺织设备节电技术。

(四)加强节能技术的开发和推广力度,加强能源保障,推广可再生能源、清洁能源。

坚持技术进步和深化改革开放相结合。把增强自主创新能力作为调整产业结构、转变增长方式的中心环节,加快创新体系建设,着力解决制约我省发展的重大科技问题,不断增强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力。我省一次能源自给率低,为加强能源保障,宁德核电厂已破土动工。大力推进循环经济示范企业试点工作,积极开展资源综合利用和再生资源回收利用。并积极推动水电、太阳能、风能、沼气、生物柴油等可再生能源建设。

化工生产节能技术篇5

【关键词】冶金工业 发展现状 可持续发展 策略

我国作为发展中国家,在冶金工业方面更应坚持走可持续发展道路。但就当前我国冶金工业发展现状来看,在冶金技术和工艺方面同发达国家的技术工艺水平相比存在的差距较大,为了能够实现我国冶金工业走上可持续发展道路,那么必须要加强对冶金技术和工艺的创新和改进,以技术为支持,推动我国冶金工业平稳发展。

1冶金工业走可持续发展道路的重要性

不管是发展中国家还是发达国家,冶金工业都是推动国民经济发展的重要力量,是提升国家经济实力的重要推力。长期以来,冶金工业在生产过程中都是以追求产能为中心目标,而对冶金生产过程中所产生的废气、废水以及废渣没有采取有效的技术措施处理。同时对于冶金生产工艺也没有进行节能改造,冶金生产耗能高,产能低。面对冶金工业这样的发展现状,作为发展中国家的我国,更应认识到冶金工业走可持续发展道路的重要性,积极研究和创新冶金生产工艺和技术,尤其是冶金节能技术和环保技术方面更是重视。为了能够实现我国冶金工业走向可持续发展道路,近些年来,国家加大了对冶金工业工艺和技术开发和研究的资金投入和人力投入,相关的科研部门结合当前我国冶金工业发展实际,积极借鉴国外发达国家冶金工业生产方面的节能环保成功经验,探索出了一套适合我国国情的冶金工业生产技术体系,基本上满足冶金工业可持续发展要求。随着社会的进步和科技水平不断提升,相信我国冶金工业真正走向可持续发展道路指日可待。我国也必将进入世界工业强国之列。

2冶金工业坚持走可持续发展道路的必然性

二战结束后,世界上多数的工业化国家为了恢复国家经济,都加大了工业化的进程,在工业化快速发展的背后给环境造成了不同程度的破坏。冶金工业是现代工业体系的重要组成部分,冶金工业的发展虽然推动了社会经济的发展,但我们必须要清楚地认识到冶金工业发展过程中对我们赖以生存的地球环境所带来的种种破坏,比如冶金生产过程中产生的废水,污染了我们的饮用水资源;冶金生产过程中产生的有毒气体污染了大气;冶金生产过程中产生的噪声打破了我们的宁静的生活。同时冶金工业又是耗能极高的产业,生产过程中会耗费大量的非可再生资源,比如煤炭、石油等。冶金工业的发展使得我们赖以生存的地球环境变得越来越脆弱。为了能够满足当代人生存和发展需要,又不给后代人的生存和发展带来过多影响,当今冶金工业坚持走可持续发展道路已成必然。必须要努力研究和开发冶金工业生产新技术和新工艺,将环保理念和节能理念同冶金工业生产工业设计相融合。积极探索新型的冶金工业生产方式。只有这样才能实现冶金工业的可持续发展,才能取得良好的社会效益、经济效益和环境效益。进而推动人类社会的和谐发展。

3冶金工业可持续发展策略

就当前冶金工业的生产经营模式而言,还基本停留在传统工业生产模式。生产过程中消耗的自然资源和能源比较多,排放的废弃物较多。同时由于冶金生产工艺和技术不够先进,对自然资源和能源的利用率比较低。尤其是在市场经济环境下,部分的冶金企业的经营理念发展了重大改变,其生产经营理念逐渐向追求企业经济效益最大化为企业终极发展目标。一些冶金企业盲足地扩大生产规模,过度开采矿产资源,使得矿山及周边的生态环境造成了不同程度破坏。一些冶金企业的生产原材料虽然不是自己开采的,是通过购买方式获得,但由于冶金生产设备不够先进,矿产资源被大量的浪费,利用率较低。我国作为发展中国家,不管是在冶金生产技术、工艺,还是生产设备的先进性方面同发达国家相比都存在较大差距。但为了能够实现我国冶金工业的快速发展,同世界冶金工业发展水平接轨,我们必须要探索出一条适合我国国情的冶金工业发展道路。笔者认为,我国若想实现冶金工业的可持续发展,应从加大对冶金生产新技术的研究力度,比如环保技术、节能技术等,最大限度地减少冶金生产废气、废渣、废水及其他废弃物对环境造成的污染和破坏。研究新型冶金生产设备,提高对能源的利用率;就当前冶金生产环保技术而言,主要有烧结机头、机尾烟尘治理技术、高炉煤气净化技术、氧气顶吹转炉烟气的净化及回收技术、炼钢厂、炼铁厂的二次除尘技术等。

4冶金工业做好节能降耗工作的策略

随着社会工业化进程的不断加快,社会资源的日益短缺,人们的节能环保意识的逐渐提高。为了顺应社会的发展,冶金企业应重视生产过程中的节能降耗工作,结合企业自身发展实际情况,积极采取有效的节能降耗措施。笔者认为冶金企业做好节能降耗工作应从以下几方面入手:

(1)冶金企业应深刻认识到生产过程中采用先进节能降耗技术的重要意义。应将积极引进先进成熟的节能降耗技术,带动原料、燃料和材料节约,是实现冶金企业降低生产投入成本,提升市场竞争力的战略思想和手段。

(2)冶金企业应积极掌握世界科技前沿,引进当前先进生产工艺和技术。全面考虑企业的工艺配套问题,保证企业新开发项目不管是技术方面还是节能降耗方面都在高起点;对于那些落后的工艺和陈旧设备应进行技术改造或者直接更新。逐步实现冶金企业单体设备节能降耗向系统节能降耗转变。

(3)冶金企业应将引进先进技术和本企业的具体情况结合起来。根据生产和设备能力状况,在应用先进节能降耗技术时,有选择地配套采用先进设备和工艺,避免盲目投资造成新的设备闲置或资源浪费。

(4)加大科技投入,不断研究新企业生产节能降耗问题。将技术引进和二次创新有机地结合起来,形成有本企业特色的自主节能降耗技术体系。

5结语

总而言之,冶金工业作为推动国民经济总值不断攀升的重要力量,我们在大力发展冶金工业的同时,还需考虑到冶金生产过程中对我们赖以生存自然环境所带来的影响和破坏。随着自然资源和能源的日益紧缺,生态环境的日益恶化,为了实现冶金工业可持续发展,必须要加大对冶金生产工艺、技术等的研究和开发,尤其是在环保技术和节能技术方面要下大功夫。

参考文献:

化工生产节能技术篇6

关键词:化工工艺;危害;节能减耗技术

1化工工艺制作过程中对环境的危害

随着经济的增长,人们的物质需求越来越高,人们在充分利用化学工艺的同时,也在大量耗费着各种材料,产生了大量的化学废物。由于人类毫无控制的随意排放及化学品其他途径的泄放,越来越多的环境问题相继产生,如空气污染、全球气候变暖以及水污染等,这些环境问题不仅严重影响了人类的生活,还给自然生态环境带来了很大的影响。随着工农业迅猛发展,有毒有害污染源随处可见,而给人类造成的灾害要属有毒有害化学品为最重,以农业为例子,农药的污染及其产生的危害后果是严重的,尤其对大气、土壤和水体的污染,对环境质量的影响与破坏,特别是地下水污染问题已引起广泛重视;农药污染的生态效应十分深远,尤其对生物多样性保护的影响;农药对人体健康的危害,尤其对三致作用和对生殖性能的影响等。农药环境造成的损失是多方面的,据有关学者研究指出,我国仅由农药的使用,对环境和社会每年造成经济损失达11.23亿美元之多。此外,农药污染水体还对鱼类和野生动物造成威胁,特别是那些具有难于生物降解和高蓄积性的农药的污染危害更为严重。同时工业废水也是对环境最大的污染源之一,再则冷冻与空调设备释放出的氯氟烃气体造成大气平流层的臭氧层破坏,引起地球表面紫外线辐照增强,使人群皮肤癌发病率上升。

总之,化学工艺在制作过程中会产生大量的有毒物质,这些有毒物质如果不加以抑制,那么后果将不堪设想,不仅严重影响生态环境,更重要的是影响我们的身体健康,所以,为了我们生存的环境更为了我们自己的身体健康,将节能降耗技术应用到化学工艺中是我们现在必须采取的措施。

2化工工艺中常见的节能降耗技术措施

2.1节能降耗技术

节能降耗技术是现在的社会企业必须掌握的一种技术,节能降耗是企业的生存之本,树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理,来实现节能效益的最大化。

化学工艺中的节能降耗技术可以从改善化工反应的工艺条件、降低生产全过程的动力能耗、应用阻垢剂进行节能、降低化工生产反应外部压力等方面入手。比如合理计算确定化工生产反应的压力,一方面可以确保化学反应高效稳定的进行;另一方面可以降低输送反应物的电机拖动系统的综合能耗,尤其可以降低气态反应物的压缩功耗,达到降耗的目的。化学工艺中常见的节能降耗技术还有很多,这些技术是需要人们仔细的发现并深入的研究的。

其实,无论是在生产还是在生活中,我们都要注意节能降耗,比如,随手关灯、节约用水、节约用电、回收旧电池、以自行车代替私家车等等,企业也可以举办类似的公益活动,让人们充分的感受到节能降耗的重要性,节能降耗并不是一件琐碎而复杂的事情,只要我们日常生活中多多注意,如果人人都能有节能降耗的意识,我们生活的环境就会得到很大的改善,就不会出现这么多的疾病。总之,节能降耗是需要我们每个人做起,从身边做起,从点滴做起,从举手之劳做起。

2.2化学工艺中的节能降耗技术

近些年来,现代化技术的蓬勃发展,使可持续发展战略不断地落实和推广,对于如何在化工工艺中最大限度地减少能量损耗的研究工作,受到了人们越来越多的关注和重视。通过在化工企业中实行节能降耗技术的相关措施,不但符合新时期可持续发展的要求,同时也是化工企业实现资源节约型和技术密集型企业管理的需要。下面,我就向大家简单地介绍一下化学工艺中常见的节能降耗技术。

2.2.1一直以来,化工企业都是高能耗的产业之一。从现阶段来看,化工企业在生产工艺中常见的能量损耗和浪费主要体现在两个方面,即理论上的最小功和能量损耗。理论上的最小功,通常是为了确保生产的必要速度而造成的推动力以及某些无法消除的能量耗散。而能量损耗则是在实际生产中,由于不合理、不可逆等因素而带来的能量损耗。相对来说,理论上的最小能量并不具备节能的潜力,而能量损耗由于是各种人为因素造成的,可以采用某些特定的过程分析及措施研究加以改造和规避,从而达到节能降耗的效果。

2.2.2化工工艺中常见的节能降耗技术,改善化工工艺条件,合理控制生产综合能耗在化工工艺中,可以通过改善化工反应工艺的条件,实现合理控制生产工艺综合能耗,总的来说,改善化学反应工艺条件,可以从以下三个方面来讲:

(1)降低化工生产反应外部压力。降低化工生产反应外部压力可以确保化学反应能够高效而稳定地进行,不仅如此,降低化工生产反应外部压力还可以降低输送化学反应中反应物的电机其拖动系统的综合能耗。

(2)优化系统反应所需热量。这即是指在能够保证化学反应正常的环境条件的前提下,而合理降低以及优化化学反应所需的温度,而降低整个系统所需的热量,从而提高热能的利用效率。

(3)优化化学反应的反应效率。优化化学反应的反应效率能够抑制在其反应中的副反应作用,从而减少化学反应中的能耗及产品分离能耗。

(4)提高化学反应催化剂的综合活性。催化剂在有些化学反应中是十分重要的组成部分,对于化工生产工艺而言,催化剂是节能降耗的关键物质。因此,提高催化剂的活性或使用具有新效果的催化剂不仅能够优化和改善化工工艺生产过程的效率以及环境条件,而对其化工产品的综合生产能耗也能大幅度的降低。除此之外,合理的选择催化剂还能减少化工工艺产品其生产过程中其副产物的产生,这样就能节约化工生产的负荷及能耗。

3结束语

从十报告中我们可以看出,现在全社会越来越重视生态文明建设,社会主义和谐社会、科学发展观是我国重要战略任务和重要战略目标,和谐社会要求我们人与人、人与社会、人与自然和谐相处,所以,将节能降耗技术应用到化工工艺中是十分必要且非常重要的。如今,国家当务之急是全面落实节能降耗技术应用到化工工艺中的措施,全面发展并积极应用节能降耗技术,让我们的生态环境更加和谐更加美好。

化工生产节能技术篇7

关键词:化工工艺;节能降耗;技术;应用

1.化工工艺中节能降耗技术重要性

1.1提升施工工艺

节能技术形式比较特殊,合理应用节能降耗的技术形式可以提升施工工艺。采用高新技术形式对施工工艺进行改造,可以提升技术形式的使用性能。在工艺改造阶段,对反应的催化剂和添加剂有严格的要求,需要保证化工装置的灵活性和稳定性。淘汰传统施工工艺形式,引进节能损耗技术形式,对于化学工艺的发展有一定的积极影响。

1.2提升工艺施工水平

采用先进的生产工艺、生产技术和节能设备符合施工设计的本质性要求。因此在实践过程中需要从实际情况入手,对技术形式和相关指标进行分析。考虑到化学反应的特殊性,采用先进合理的工艺形式能起到降低损耗的作用。优选节能设计属于连续性工艺形式,通过生产工艺的技术升级和改造,能增加化学产品的综合效益。在施工阶段存在间歇性施工的现象,为了避免出现资源浪费的现象,需要对设备属性进行了解,采用导热性良好的设备进行设计制造。

1.3改善化工反应的工艺条件

针对化工施工体系的特殊性,在具体操作阶段必须对工艺条件和属性进行了解。采用节能降耗技术,能环节资源应用压力,保证化学反应高效稳定进行。此外能降低输送反应物的综合能耗,尤其是降低气态反应物的压缩功能,得到降低损耗的目的。在保证化学物质正常反应的前提下,能合理降低吸热反应。

2.节能降耗模式的化工工艺应用流程分析

2.1变频节能调速途径的研发和推广通过研发和推广

变频节能生产模式,可以有效提高电机拖动体系的电能消耗质量,同时还要提高技术人员运用电机拖动体系的娴熟度。逐渐撤除化学企业中传统落后的生产技术,利用变频节能动态调控方案,提高企业的生产效率。将化学生产设备改为静态结构,对车间调控系统采用系统输入模式,维持生产的动态平衡。

2.2研发化工结晶分离技术

结晶分离技术对于化工原料生产非常重要,化学企业生产过程中,通常会涉及到固体和液体两种原材料,结晶分离技术可以从液体原材料中,分离出固体原材料。利用结晶分离技术,可以在一定程度上提高原子反应率,属于节能降耗模式中的最优模式。通过将原材料的固体形式从液体形式中分离,收集对生产有用的原材料,从而降低生产过程中的能源损耗。可以根据化学原材料不同的反应特性,研发出新型的结晶分离技术,实现降低能源损耗的生产目标。

3.化工工艺中常见的节能降耗技术类型

3.1强化管理

强化管理也是化工工业节能降耗的一种有效途径。在化工工业的生产当中,由于管理的不善,往往会造成生产环节能源消耗过大的局面,所以完善管理机制,对于整个生产过程进行管理的强化意义重大。在管理中要注意两点:第一是各个管理环节的衔接性要强,通过持续化的管理来提升生产的持续性和稳定性。第二是要确定合理的管理标准。在标准的要求下,管理可以达到较好的水平。总而言之,要通过优化管理环节和提升管理水准来实现节能降耗的目的。

3.2落实新工艺形式

随着经济全球化的不断发展,在具体操作阶段,需要积极学习先进的生产理念和工艺形式,实现降低损耗的目标。考虑到化工反应形式的具体要求,可以广泛推广分离结晶技术形式和整流技术形式,达到提升化工工艺性能的目的。此外,化工工艺中对转换功能形式有明确的要求,在“十二五”发展规划形式的要求下,技术节能成为当前应用比较广泛的工艺形式。超声波在线处理技术以信息技术为支撑,将其和型变换气制碱技术、大型化水煤浆气化技术、再压缩技术、吸附精馏法(回收Co2)和供岬缌产技术(节电)等联合进行应用,优势更为明显。

3.3对余热进行回收

以前的生产工艺,余热被大量的浪费掉。从化学的角度,可以清楚的知道,余热属于“二次能源”,二次能源在化工生产过程当中,二次能源的本质是由一次性能源,在生产过程中释放出来的,对二次能源进行有效的利用。例如:化工工艺生产的时候,将高温产生的余热全部收集起来,之后将余热直接用于其他化工生产程序,从而有效的将生产成本降低。

3.4将化工生产当中的动力能耗有效的降低

变频节能调速的目的就是,将电极电能消耗量,最大化的降低,使用变频节能调速方案,进行动态升级,能够有效的保持平衡。化工企业的装置负荷率较低。但是使用变频节能调速,可以有效的将电机拖动装置负荷率提高,从而最大化的降低了电量的消耗。在优化供热系统的时候,一定要将传统的单套装置限制打破,从而将组合装置,进行有效的优化配置。例如:在改进供热系统的时候,应该根据不用的热特点,对供热装置进行合理的匹配,利用供热装置的联合运行,将冷热能源转化付出实践,从而有效的阻止“高热低用”的状况出现,进而达到热源的高效使用率。对于污水处理、回收技术等进行大力的推广,从日常生活当中,可以清楚的了解到,在实际的化工生产过程当中,会生产出大量的污水、废水,而有的企业为了自己的私欲,将污水排放到河流中,海洋中,从而严重导致了水资源的污染。现如今,温室效应、植被沙漠化、沙尘暴等威胁着人们的生命安全,这就意味着人们必须对水资源的综合利用和管理重视起来,将长时间的流水、冒水等现象扼杀在摇篮之中,化工企业相关部门根据自身生产的实际情况,对污水处理回收技术进行大力的推广,从而有效的提高水资源的利用力,与此同时,做好电能、热能等的利用回收率,将化工企业的综合降耗能效果进一步的提升,充分的将生产过程中产生的余热、余压进行二次利用,大幅度节省能源消耗费用的办法就是将发电、制冷等技术进行转化,最终实现能源资源的高效使用。

3.5采用合理的分离装置和分离方法

采用合理的分离装置和分离方法,对于化工工艺的节能降耗而言也有积极的意义。在工业实践中,往往会产生因为分离装置不够严密造成产品纯净度不高的情况,一旦这种情况出现,就需要进行二次分离和提纯,必然会消耗更多的能源,所以为了减少能耗,分离装置要进行合理选择,分离方法也要进行优化。如:在化工产品生产的蒸馏过程当中,要对反压温度和压力对化学反应的影响进行关注,可以利用密闭程度较好的容器或者具有耐热传热的仪器对过程进行优化,这样分离的效果会达到最佳。

4.结束语

随着化工现代化技术的深入革新,国家将化工企业可持续发展推送到主要战略地位,化工产品渗透应用于我国的各个领域,化工工艺设计过程中,节能降耗问题引发了无数学者的关注。化工企业素来以耗能大污染高著称,要想实现稳定而长远的发展,就必须降低化工产品的总耗能量。

参考文献:

[1]胡茄.化工工艺中常见的节能降耗技术措施分析[J/oL].电子制作,2015.

化工生产节能技术篇8

降低能消耗率以减少温室气体排放量,节约资源以谋求可持续发展和建设环境友好型社会已成为人们的共识.铝业作为国民经济的基础产业,已形成以采矿、选矿、冶金、消费者以及废杂铝的回收与循环利用的完整产业链.铝业如何适应社会这一发展潮流,走生态化低碳经济发展模式之路,将铝产业链衍化为生态化低碳经济发展模式是本文研究的核心和关键所在.所谓生态化低碳经济发展模式,其关键词有“生态化”和“低碳经济”,生态化是借鉴生态学的物质循环和能量转化的原理,使物质、能源、废弃物梯级循环利用,在产业链条上的每一个节点企业和企业内部各工序全部节点的生态化链接;低碳经济是指低能耗、低污染、低排放的经济模式,达到减少温室气体排放的目的.这对高能耗高污染的铝产业适应节能减排具有特别的现实意义.

1铝产业链的物质运动及其存在问题的分析

1.1中国铝产业链的物质运动情况我国铝产业链上的物质运动包括:开采、选矿、冶金、电解、加工、消费和废杂铝的回收与循环利用以及各环节排放出的物质运动等,见图1所示.

1.2中国铝产业链存在问题进行分析根据铝产业链的物质运动情况,对铝产业链存在问题进行归纳与分析如下.(1)铝土矿山采选情况及其存在问题分析.我国铝土矿资源自然禀赋较差,90%以上的铝土矿资源为沉积型铝土矿,矿石为一水硬铝石,属于高铝、高硅、低铁、难溶的中低品位铝土矿,集中在山西、河南、贵州、广西.主要应用露采方法和单一的自卸汽车直进沟开拓方式,这种方法剥采比大,采矿损失率和矿石贫化率很高.一般剥采比达10~15m3/m3,有的高达22~25m3/m3,总体剥离量占采剥总量的80%~90%[1],这样导致占用土地多,影响面大,铝土矿资源的开采问题已成为铝产业链发展壮大的制约瓶颈.我国铝土矿选矿常采用手选,再用浮选脱硅、机械或化学处理办法脱除钛和铁等杂质,进一步采取相应措施脱除钾和钠杂质,人工拣选导致铝资源遭到严重破坏.(2)铝冶炼情况及其存在问题分析.采用不同的冶炼方法对铝土矿品质要求不一样,拜耳法要求铝土矿的铝硅比≥8~10,联合法要求铝土矿的铝硅比为5~7之间,烧结法要求铝土矿的铝硅比为3.5~5.0,提高铝硅比成为冶炼的关键.目前我国企业氧化铝的生产多采用联合法,这种方法先以拜耳法处理大部分易溶的一水硬铝石,再将难溶或不溶部分转入烧结法,在烧结时再配入部分铝土矿来提高品位,我国大型氧化铝生产企业均用此法生产氧化铝.氧化铝生产过程中产生的大量赤泥,赤泥堆存因含有大量的废液,污染地下水.我国原铝生产企业一般采用熔盐电解法.电解铝时需要消耗大量电能,生产1t铝约耗电16000kwh.而目前我国的铝电解槽大部分是自焙阳极电解槽,这类自焙槽几乎没有安装消除氟化物等毒气装置,从烟囱直接排放,有的小铝厂就是“裸排”,工作环境中弥漫着氟化物和沥青烟,导致工作场地环境恶劣,严重威胁着工人身心健康.(3)综合回收利用的现状及其存在问题分析.我国铝土矿共伴生的有益矿产尚未得到充分的综合利用,铝土矿中伴生的丰富的稀有、稀土及稀散元素中,目前只对部分镓和铁元素进行回收利用,其他的均进入赤泥中.而国外90%以上的镓和钪是在氧化铝生产的过程中提取的[2].再生铝冶炼加工可以节省大量的能源消耗,理论估计每生产1t再生铝与生产原铝相比,可以节约95%的能源,节水10.05t,少用固体材料11t,少排放Co20.8t、So20.6t[3].目前我国再生铝企业“小、多、散”,科技开发力量薄弱,技术水平低,能源与资源浪费大,远未达到理论估计水平.特别是大量作坊式的企业,在拆解废旧电器、旧电机、旧电缆的过程中,产生的废弃物到处乱扔,废水流入农田,进入水系,自然环境受到严重污染.铝产品深加工企业结构不合理,生产经营分散,生产集中度低,深加工能力薄弱,产品附加值低,产品结构单一,技术含量高的铝加工产品主要依靠进口,抵御风险能力不强.(4)产业链信息系统分析.铝产业链单元企业基本上都建立了自己的信息系统,大型骨干企业建立了生产执行系统(meS)、供应链管理系统及企业资源计划系统(eRp)系统.但应用方面还需完善,实现了基础管理,在生产、经营与管理方面发挥了积极作用,增强了企业对市场的快速反应和综合竞争能力.对铝产业链信息系统有待建立和运行.针对以上铝产业链现实情况及其存在问题,构建生态化低碳发展理论模型,试图系统地解决这些问题.

2构建铝产业链生态化低碳发展的理论模型

2.1构建生态化低碳发展理论模型构建生态化低碳发展理论模型,主要基于两点考虑,一是用生态化办法解决物质循环问题,二是考虑节能减排问题.构建铝产业链生态化低碳发展理论模型,首先要完善铝产业链节点的组成与联系,将通过铝产业链中每一个节点的物质、能量、水、技术和信息进行系统集成,对铝产品进行非物质化设计,并形成科技开发、技术服务支持系统,构建铝产业链生态化低碳发展理论模型[4-6],如图2所示.

2.2对铝产业链生态化低碳发展模型的解释对上述所构建的铝产业链生态化低碳发展模型的解释:

(1)节点组成.围绕铝产业链,针对采、选、冶、加工企业和企业内部核心工序构建起铝产业链生态化的主体,从而形成铝产业链共生生态群落.

(2)系统集成.针对构建铝产业链的物质流,以减量化、再利用、资源化为原则,通过物质集成、能量集成、水集成、技术集成和信息集成[4],使铝产业链生态化低碳运行分述如下.第1,物质集成.通过深入分析铝产业链的生产工艺流程,采用新工艺和新技术,使铝产业链的生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化、连续化和循环化的方向发展,实现铝产业链的物质集成,从而减少铝产业链废弃物的产生与排放,用较少的铝资源投入,最大限度地并可持续利用铝再生资源,使铝资源利用效率最大化、废物循环利用升值化、废水废气废渣产生最小化[4].第2,能量集成.运用以系统工程理论和热力学分析为基础的能量集成技术,对铝产业链全生产过程的耗能现实进行深入细致分析与诊断,发现耗能高的部位及原因,通过采用“能量集成策略”,并结合铝产业链的生产过程中的操作、管理、工艺等因素,应用先进的节能设备和环保工艺,对铝产业链系统节能降耗改造方案进行决策,淘汰或改造资源浪费、污染严重的落后生产工艺和装备,采用新能量集成系统高效运行,提高能源使用效率,减少温室气体的产生与排放.第3,水集成.水的梯级利用与开发是实现水集成的有效方法,其本质要求是全过程控制、分散和集中相结合,水的梯级利用技术主要包括铝产业链的水梯级利用技术和企业内部的水梯级利用技术,建立企业内部工序之间和产业链各企业之间多级用水循环系统,提高水的循环利用率,采用先进工艺与装备,对铝产业链的水系统进行有效的改造,使铝产业链的水集成系统稳定运行,实现废水资源化,污水“零”排放.第4,技术集成.技术集成包括软技术和硬技术的成组配套.依据铝产业链生态化低碳设计的理念,把相关高新技术、抗风险技术、废物利用和交换技术、信息技术、管理技术等成组配套集成起来,建立起资源和能源消耗最小化、废物和污染物产生最少的高新技术系统,以实现铝业生态化低碳经济发展模式的技术要求.第5,信息集成.建立完善铝产业链的数据库和信息管理系统,包括物质流、能源流和废物流的信息,铝产业链上的相关企业采购原材料、生产半成品、成品、技术进步、市场发展等方面的信息,以及法律法规、相关的宏观环境的信息,从而形成铝业生态化低碳经济发展模式的信息支持系统.

(3)非物质化设计.指通过铝产品小型化、轻型化、使用循环材料和部件,以及提高铝产品寿命,在相同或者更少铝材的基础上,获取最大价值的铝产品,或者在获取相同铝产品的功能时,实现铝产业链物质和能量的投入最小化.

(4)铝业生态化低碳产业链设计.这是指依据工业生态学的原理,进行物质、能量和信息链接所进行的最优化组合设计与改造.按我们构建生态化低碳发展理论模型,下面以中国铝业贵州分公司为例进行实证研究.

3铝产业链生态化低碳经济发展实证分析

中国铝业贵州分公司针对产业链,围绕“四个环节和四个重点”[7-9],对铝产业链生态化低碳经济发展进行了努力的探索,并取得了一些进展.其具体做法如下.

3.1重视四个环节①重视在资源开采环节的回采率和综合回收率的提高,延长矿山经济寿命周期;②重视在资源消耗环节能耗降低,资源产出效率的提高,开展能源梯级利用、资源高效利用和循环利用的工程实践活动;③重视资源的再利用,进行科技开发回收镓,做强产业链;④重视原燃材料供应和产品销售的节能环保标准的使用,努力建设生态铝业.

3.2狠抓四个重点

(1)狠抓上游一体化发展战略控制资源.力争矿权,加快对矿山的控制,合理储备矿产资源,制定向上游扩张的前向一体化发展战略.

(2)狠抓能量集成技术开发降低能耗.针对能耗高的问题,开展一系列的科研攻关和技术开发工作,如对已使用的混联法生产氧化铝的工艺流程及设备,展开了“自流式外循环板式降膜蒸发器”、“烧结法赤泥快速分离技术与装备”、“烧成窑提产工艺装备创新技术”、“单套管预热———高压釜强化溶出技术”、“混联法高浓度氧化铝生产工艺技术”、“混联法二段分解生产砂状氧化铝工艺技术”、“熟料窑增产、提质、节能技术”、“常压脱硅”、“高效精滤技术”等一系列重大技术创新和产业化开发项目,主要技术指标达到国际领先水平,取得了显著的节能降耗效果;在电解铝方面同样通过技术开发,如通过“180ka级铝电解槽技术”和“230ka高效节能型预焙铝电解槽”技术产业化开发,提高了该企业的电解槽的稳定性和单位面积产能,降低了能耗;在电解控制技术上开发了“大型预焙电解槽自适应控制及新型风动下料装置”、“186ka预焙槽系列智能模糊控制技术”、“铝电解在线检测”、“预焙铝电解槽槽电压噪声控制”、“铝电解物料储运及烟气净化管控一体化综合系统”,建成了“铝电解工艺-控制研究室”,经集成创新所形成的“DJYF-1型铝电解工艺过程控制系统”,成功应用于电解铝的生产,综合节能效果显著.

(3)狠抓废弃物的综合利用建生态矿山.该公司围绕氧化铝、电解铝、碳素三大块产生大量废弃物的问题,从原辅材料和能源、生产工艺、生产设备、过程控制、管理制度、员工素质、产品和污染物8个方面,仔细分析原因、判明具体部位,寻求系统解决方案:首先从废水治理入手,控制废水产生源头、完善废水处理过程,梯度利用再生水,基本达到“污水零排放”理想目标;同时对固体废弃物加以综合利用,如粉煤灰用于水泥生产原料,用作建筑材料生产的原料,烧结赤泥和粉煤灰混合用于筑坝.该公司对岗位粉尘和噪声进行了治理,对老矿山进行复垦,将废弃排土填埋采空区,平整场地,种树、种花、种草,使老矿区草化、花化、绿化,通过综合利用废弃物,取得了节能降耗、减污添绿,增效增收的良好效果.

(4)狠抓科学管理推动生态化低碳发展.完善管理制度,再造优化流程,严格规范管理,确保质量管理、职业健康安全管理、环境管理和计量检测制度有效运行.推行精益生产、预算管理、成本管理,引进eRp系统,推进信息化建设,实现生产过程自动化和管理信息化.严格执行国家安全法律法规,开展企业亚文化建设,初步形成了具有贵铝文化特色的形象识别系统,使员工的日常行为规范能做到内化于心,外化于行,固化于制,科学管理推动了贵铝产业链朝着生态化低碳经济方向发展.

4铝产业链生态化低碳经济发展模式的路径

从中国铝业贵州分公司具体实践看,朝着生态化低碳经济方向发展确实取得了很大进步,但缺乏对产业链的系统思考,与铝业生态化低碳发展理论模型还有较大差距,为此,提出铝产业链生态化低碳发展模式的实现的具体路径如下.铝产业链生态化低碳发展理论模式是通过模仿自然生态系统构造铝产业链生态系统,首先要完善铝产业链的节点的组成与联系,将通过铝产业链中每一个节点的物质、能量、水、技术和信息进行系统集成,以达到有机链接,减少废渣、废液、废气和温室气体等物质的排放和铝资源的循环利用,铝产业链生态化低碳发展的目标.其实现途径主要有[10-12]:

4.1科学地规划设计首先考虑铝产业链上各节点企业之间物质循环,上游企业所产生物质(包括废物)为下游企业提供资源,使铝产业链做到尽量少的废弃排放.其次考虑将物质、能量、水、技术和信息进行系统集成设计,形成循环链;最后考虑节能问题,采用高新大设备与先进工艺进行综合改造方案,形成全新的铝产业链生态化低碳运行系统规划.

4.2按设计方案进行改造按铝产业链生态化低碳发展模式进行改造,在改造过程中要注意引进冶金高技术、新工艺、大装备,并利用管理信息技术将他们集成起来;要敢想敢干,构建起铝产业链资源综合利用效率最大化和能耗、废物和污染物产生最小化的高新技术系统,以满足铝产业链生态化低碳运行的要求.

4.3加强企业管理铝产业链生态化低碳高新技术系统建成以后,要加强企业日常管理,特别是强化现场管理,做到物流有序、操作规范,切实落实岗位责任制,建立激励与约束长效机制,努力使铝产业链做到生态化运行和低碳化排放.加强企业管理是确保铝产业链生态化低碳长效机制的重要保障.

化工生产节能技术篇9

一、必要性与紧迫性

(一)节能减排是落实科学发展观的重大举措。

我国是人口众多的发展中大国,资源相对不足,许多资源的人均拥有量远低于世界平均水平。同时,我国的资源利用效率较低,污染排放较严重,单位产值能耗明显高于世界平均水平。当前,我国正处于工业化和城市化加速、居民消费结构升级、基础设施建设加快、市场规模扩大的发展阶段,经济增长对能源需求和消费仍保持持续上升的趋势,经济发展与资源环境的矛盾仍然十分突出。为此,我国必须走新型工业化道路,走清洁发展、节约发展的道路,节约能源,降低能耗,减少排放,缓解能源紧张,减轻环境压力,保障经济安全,实现经济、社会、环境的协调可持续发展。

《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出的节能减排目标,是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措,是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。大力开展节能减排工作,对于调整经济结构、转变增长方式、缓解人口资源矛盾、提高人民生活质量、应对全球环境变化,实现国民经济又好又快发展具有极其重要而深远的意义,事关中华民族振兴与发展的长远利益。

(二)全民参与是实现节能减排目标的根本要求。

节能减排是一项惠及全民的事业,也是一项需要全民共同参与的事业。我国是拥有13亿人口的大国,动员全民参与节能减排,从日常生活的衣、食、住、行、用等方面入手,从生活点滴做起,将产生显著的经济、社会、环境多重效益。根据对日常生活中衣、食、住、行、用等六大类36项全民节能减排行为潜力测算,全国年节能可达7700万吨标准煤,可用来创造GDp约6400亿元,减少大量的二氧化硫和CoD排放,相应减少约2亿吨二氧化碳排放。

节能减排目标的实现,涉及生产、生活、建设、流通和消费等环节,关系各行各业、社会各界和公众的切身利益,要充分调动各方面参与节能减排工作的积极性,全社会动员、全民参与,使节能减排成为每个企业、每个社区、每个单位、每个家庭、每个社会成员的自觉行动,形成“节约光荣、浪费可耻”的社会氛围。

(三)科学技术是实施节能减排全民行动的重要支撑。

我国仍处于工业高速增长阶段,资源利用率低、能耗高、污染重。我国企业特别是高耗能、高污染行业的节能减排技术水平仍然较低,已有的技术成果没有得到有效地推广和应用。因此,必须开展高效节能与污染控制技术、资源循环利用技术、新能源与可再生能源等高新技术和适用技术的研发,大力推广、普及和应用节能减排科技成果,为转变生产方式,提高企业的节能减排技术水平和管理水平提供技术保障。

随着社会物质文化生活日益丰富,社会上过度消费、铺张浪费的不良社会风气有蔓延的趋势;不爱惜资源、不爱护环境等不良现象依然存在,社会公众的环保意识有待提高。因此,必须依靠科学技术的引领和支撑,宣传普及节能减排科学知识和方法,推广应用节能减排先进适用技术和产品,提高全民的节能减排意识和能力,转变不合理的消费模式,提倡崇尚节约、科学文明的生活方式,形成节约资源、减少污染、保护环境的社会风气。

二、指导思想和行动目标

(一)指导思想

以科学发展观为指导,围绕构建社会主义和谐社会、建设资源节约型和环境友好型社会目标,紧紧围绕“从我做起,从点滴做起,从每天做起,从周边做起”这一主题,按照“政府引导,全民参与;科技支撑,普惠于民;分类指导,综合示范;创新机制,务求实效”的原则,积极实施节能减排全民科技行动。

1、政府引导,全民参与。

充分发挥政府部门的主导作用,将节能减排全民科技行动列为政府科技工作的一项重要内容。同时,社会公众是行动的参与主体,要充分调动社会公众的积极性和主动性,全方位参与到节能减排行动中去。

2、科技支撑,普惠于民。

要充分发挥科技的支撑作用,针对高耗能、高污染行业节能减排的关键技术瓶颈和城镇、农村节能减排的重点技术问题,开展节能减排高新技术、适用技术和新产品的研发,采取切实有效的措施,面向全社会普及节能减排科技知识,推广应用节能减排科技成果和方法,提高全民节能减排的科学素质和能力,让科学技术惠及普通民众。

3、分类指导,综合示范。

根据不同区域和不同对象的特点,选择具有代表性的城市社区、村镇、企业和机关事业单位,在全国范围内开展节能减排科技综合示范工程,以点带面,充分发挥其区域辐射和示范作用,把各类科技综合试点作为节能减排全民科技行动的落脚点。

4、创新机制,务求实效。

要以提高全民的节能减排意识和能力为重点,创新推动机制,创新工作方式,采取群众喜闻乐见、丰富多样、切实可行的方法,真抓实干,务求实效。

(二)行动目标

到2010年末,全民的节能减排意识和科学素质显著提高;企业生产方式转变取得实质性成效,能耗和污染排放明显降低,资源利用率显著提高,行业节能减排技术能力得到增强;社会公众的消费模式和生活方式更加科学文明;节能减排的公众参与和社会监督机制进一步完善,依靠科学技术,全民参与节能减排在全社会蔚然成风。具体目标如下:

1、发动社会公众参与节能减排,围绕衣、食、住、行、用等全民节能减排潜力量化指标,切实将节能减排的要求落实到社会公众日常的生活、消费行为中去。

2、以高能耗、重污染企业的节能减排为重点,研发一批具有自主知识产权,节能减排潜力大、应用面广的关键技术,建设一批节能减排科技试点企业和产业化示范基地。

3、建设培育一批城市社区、村镇、企业和机关事业单位节能减排科技示范基地和科普教育基地。

4、建设节能减排科技创新平台,建设一批国家工程实验室、国家重点实验室、技术创新研究开发基地;建立节能减排公共技术服务体系和以企业为主体、产学研相结合的节能减排技术服务与成果转化体系。

5、开展节能减排技术政策研究,进一步优化节能减排技术创新与转化的政策环境;研究制订科学、可行的全民节能减排成效评估指标和方法。

三、行动内容

(一)制订全民节能减排潜力量化指标。

反映社会公众衣、食、住、行、用等方面的36项全民节能减排潜力量化指标,开发、推广和普及基于互联网的全民节能减排计算软件,提高社会公众的节能减排意识和能力,发掘公民节能减排的潜力和积极性。

(二)开展全民节能减排宣传。

在全国范围内组织开展全民节能减排科技宣传工作,将国家的节能减排目标要求,转变为每个公民的自觉行动。

1、开展全民节能减排媒体宣传,联合各类媒体,全方位、多视角、多层次地宣传节能减排的重要性、紧迫性,大力宣传各地节能减排的先进典型,及时反映节能减排工作取得的阶段性成效。

2、组织机关、企事业单位、学校和社区开展经常性的节能减排常识宣传,开展以节能减排为主题的科技宣传周和宣传日活动,推广节能减排先进做法和经验,揭露和曝光浪费能源资源、严重污染环境的不良现象,树立崇尚节约环保、反对污染浪费的社会风气。

(三)全民节能减排科技教育与普及。

通过开展多样化的科普与教育工作,全面提升我国公民节能减排的科学素质和能力。

1、广泛动员青少年参与节能减排科技行动。在中小学校内开设节能减排课外科普课程,开展“节能减排小专家”科技进校园活动,提高青少年的节能减排科技意识,让中小学生把节能减排科学知识从课堂传播到千家万户。

2、编写《全民节能减排手册》、《全民节能减排技巧汇编》等科普材料,组织专家队伍,普及节能减排科学知识,推广国内外生活节能减排小窍门和实用方法,指导机关、企事业单位、社区和村镇开展节能减排活动。

3、选择节能减排先进企业、机关、学校、社区典型,作为节能减排科技教育基地,面向全社会开放。

(四)节能减排关键技术研发。

加强对适合我国国情的节能降耗技术、控污减排关键技术、新能源开发利用技术等关键技术研究,突破制约循环经济发展的技术瓶颈,为全民节能减排提供技术支撑。

1、围绕节能降耗,组织实施工业余热余能梯级利用技术、建筑节能技术、节能新材料开发利用、照明节能技术、循环经济共性技术等研发项目,攻克一批节能降耗关键和共性技术,为节能降耗提供技术支撑。

2、围绕控污减排,组织实施矿产资源加工清洁工艺与深度综合利用技术、重点耗水行业节水减污技术、城市生活垃圾资源化与无害化技术、工业废气控制与资源化回收利用、农村面源污染治理等技术项目,攻克一批减排治污共性和关键技术,为控污减排提供技术支撑。

3、围绕新能源和可再生能源开发利用,组织开展新能源开发,太阳能、风能、地热能、沼气等可再生能源推广应用,生物柴油、乙醇等环保替代能源开发应用等技术研发项目,加强节能与新能源汽车研发和应用示范,为新能源和可再生能源发展提供技术支撑。

(五)节能减排适用技术成果的集成、推广和应用。

针对节能减排重点行业和城镇、农村的节能减排的技术需求,推广普及节能减排适用技术、设备和产品。

1、对国内外节能减排适用技术成果,特别是对已实施的各类科技计划取得的节能减排技术成果进行汇总与筛选,建立“全民节能减排适用技术成果库”。

2、开展节能减排先进适用技术的推广和普及。针对机关、单位、社区、家庭对节能减排适用技术的需求,推广普及适用技术、知识和窍门。面向电力、钢铁、化工、建材等高耗能、高污染行业,推广、应用清洁生产、高效能源利用、污染控制等适用技术。

3、开展节能减排技术推广普及鼓励政策的研究,为技术推广创造良好的政策环境;积极建设技术推广网络平台,大力开辟节能减排技术成果信息化服务的新途径。

(六)节能减排技术服务体系建设

加强节能减排专家队伍建设,促进节能减排技术成果转化平台建设,促进节能减排技术服务产业发展,推动建立以企业为主体、产学研相结合的节能减排技术服务体系建设。

1、按照企事业单位、机关、社区、农村居民节能减排的需求和特点,在政府引导下建设节能减排公共技术服务队伍,为企事业单位、机关、社区节能减排提供技术指导,为农村居民节能减排提供技术援助;开通节能减排技术专家咨询热线,为社会公众提供技术咨询服务。

2、促进以企业为主体、产学研相结合的节能减排技术服务体系建设,扶植电力、钢铁、化工、建材等重点行业的节能环保技术服务机构,培育节能减排技术服务市场,为企业、单位和社区节能减排提供诊断、设计、融资、改造、运行管理的专业化技术服务。

3、结合节能减排关键技术研发项目的实施,加强国家工程技术研究中心、国家工程实验室和国家重点实验室建设工作;建立技术创新研究开发基地和产业化示范基地,为节能减排科技成果转化提供支撑服务。

(七)节能减排综合科技示范工程

依托国家可持续发展实验区、国家高新技术开发区、国家星火密集区等各类科技示范平台,在全国范围内组织开展节能减排综合科技示范工程。选择其中的典型试点作为节能减排科技示范基地,面向全社会开放。加强节能减排技术在奥运会场馆、设施中的应用与示范。

1、社区节能减排综合科技示范。开展节能型社区、废物最小排放型社区科技示范,集成、推广和应用先进适用的技术和产品,推广和应用节能减排设备;开展社区节能减排科技普及和宣传活动,将节能减排的各项要求落实到居民的日常生活习惯中。

2、企业节能减排综合科技示范。以提高能源利用效率减少污染物排放为重点,开展企业节能减排技术应用示范,包括产品生态设计、高耗能高污染工艺及设备改造、地方支柱性行业的清洁生产技术示范等。

3、村镇节能减排科技示范。开展村镇太阳能、沼气等新能源应用示范,节能建筑技术示范,分散式污水处理技术应用示范,垃圾堆肥技术应用示范等节能减排科技示范。

4、节能型机关综合科技示范。鼓励各机关和单位推广应用节能减排适用技术和设备,普及节能减排科学知识。

(八)节能减排综合成效评估与社会监督。

要发挥社会监督特别是舆论监督的作用,调动广大人民群众的积极性,形成全社会齐抓共管的氛围,通过全民的参与、公众的监督来促进节能减排总体目标的实现。

1、研究制定科学、可行的节能减排成效评估办法,科学客观地开展节能减排成效评估考核工作。

2、建立有效的节能减排公众监督机制,充分发挥社会公众监督作用,开设畅通的信息共享与交流渠道,便于民众反映意见,提出合理化建议。

四、相关措施

(一)加强组织领导与协调配合。

加强节能减排全民科技行动的组织领导,多部门密切配合,部省联动,全面深入地推动行动的实施。要将节能减排全民科技行动作为一项重要工作纳入工作计划和考核目标,落实具体措施和任务,分工配合,协同推进。各地要加强对本地节能减排全民科技行动的组织领导,结合本地实际制订节能减排全民科技行动实施方案,配套支持条件,确保具体措施落到实处。

(二)加大资金支持投入力度。

将节能减排全民科技行动的有关工作纳入各类科技计划并给予重点支持,同时多渠道、多层次筹集社会资金,增加投入。充分发挥企业作为技术创新主体的作用,加大对节能减排全民科技行动相关技术研发工作的投入;积极利用金融及资本市场,将科技风险投资引入节能减排领域;积极鼓励国内社会各界为节能减排公益活动提供资金支持。

(三)加强节能减排科技政策、法规的研究工作。

加强对全民节能减排相关政策、措施和推进机制的研究;加强政策研究成果的转化,为节能减排全民科技行动提供指导,进一步优化节能减排技术创新与技术转化的政策环境。

(四)充分发挥各类民间组织和社会团体的作用。

通过政府引导,鼓励各类民间组织和社会团体面向社会公众开展节能减排培训、宣传,为社会公众提供技术咨询和服务。开展节能减排社会监督,为节能减排工作提出建议和意见。组织开展节能减排志愿者等活动。

化工生产节能技术篇10

关键词:两型农业;技术菜单;产业模式

科技改造和武装传统农业,正在成为世界农业发展的主流。农业资源的紧缺和农业生态环境的日益恶化,影响了农业经济和社会的可持续发展。在这种资源约束和分布不均衡的背景下,农业要实现持续、稳定和协调地发展,根本出路就在于依靠农业科技进步。大力推进农业现代化,切实需要以科技作为支撑,选择和优化两型农业技术,创新产业发展模式,实现两型农业又好又快发展。发展资源节约型技术、环境保护型技术(下文简称“两型技术”)就是努力解决科技对资源环境负效应的结果。

1 两型农业技术的机理及其选择机制

1.1 农业科技创新促进资源节约和环境友好的机理

发展两型农业对于科技提出了更高的要求,继续单纯地依靠传统技术是无法解决和难以有力支撑两型农业发展的。只有在科技上取得了突破性进展,建立起农业两型技术支撑体系,两型农业才有可能持续快速的发展起来。

1.1.1 科技创新是农业功能拓展的根本动力

按照熊彼特的创新理论,两型农业是一种产业创新,且创新的根本推动力在于农业科技创新。产品创新、方法创新和供求创新是农业科技创新的结果。例如:①现代生物技术、航天技术应用于农业,使农产品生产方法和产品品质大大改进;②现代工业设施技术、自动化、智能化控制技术、农业标准化技术的应用,使农业生产与工业生产一样具有可控性;③分子生物化学技术、微生物代谢工程和基因工程技术的突破,使得农产品成为工业用新型材料的供给来源,使生物质能得到发展等等。

1.1.2 农业科技创新有利于节约农业资源

①农业科技推进农业发展规划。科学合理的农业规划保证农业系统有序运动,避免农业资源浪费,使社会、经济和生态更好地实现良性耦合并迅速向高层次运动,从而节约农业资源。②节本增效效应。农业科技应用可有效的拓展农业生产可能性曲线边界,可节约耕地、水资源,提高农业资源的利用效率。实现物质和能源减量化,合理有效的利用不可再生资源、开发利用可再生资源。有利于缓解农业发展中人均农业资源严重短缺的根本性矛盾。通过技术生态化,实现废弃物资源化和社会消费的节约化。根据中国农业经济研究所的测算,20世纪90年代以来,中国粮食单产的增加,约50%来源于科技进步;而质量的改善和资源利用效率的提高几乎全部依赖于新品种的推广和生产管理技术水平的提高。③发展方式转变效应。依靠农业科技,有利于促进农业发展方式向资源节约、经济效益好的集约型发展方式转变,有利于效益型增长方式的形成。

1.1.3 农业科技创新有利于实现环境友好

①科技在深化认识资源环境污染和破坏方面贡献巨大。科技进步能改变人类的思维方法和思想观念,科学精神能促进劳动者思维方式、价值观念和生活方式的更新和进步,重建其思想价值体系,深化对生态环境的认识。没有资源环境科学的进步,就不能深刻认识生态破坏的危害。②科技支撑体系有利于促进两型农业实践。价值观念创新是两型农业发展的前提和条件,更是其取得公众支持的基础。科技进步为资源环境问题的解决提供了有效途径,从而强化了人们发展两型农业的决心和行动。③建立两型农业发展方式的必然途径是依靠科技。例如利用环保科技,可加快“三废”资源的综合利用,减轻环境污染和恶化。

1.1.4 科技支撑体系能够推动农业结构的两型化调整

要发展两型农业,农业产业都需要按照相应的原则加以优化组合,向两型产业模式过渡。农业产业结构变化是农业经济动态发展与科技进步相结合的结果。农业结构的调整、优化和升级则有赖于科技的进步与创新。科技进步改变需求结构、贸易结构、消费结构和就业结构等,加速带动和推进农业结构两型化调整。因此,农业科技进步是促进两型农业发展的有效途径。

1.1.5 利用高新技术可以改造传统农业

农业高新技术是指建立在现代科学理论和最新科技发展基础上的技术在农业上的应用。从技术结构看,它包括利用生物技术繁育的动植物良种、农业信息技术、设施农业技术、节水技术、核技术、农业机械技术、农产品精加工、保鲜技术、精准农业技术、能源新材料技术和多色农业技术等。现代农业发展要求利用高新技术对农业进行渗透、改造和提升。高新技术产业与农业深度融合,打破自然资源的约束,从根本上改变农业的弱质性,不断开拓农业新产品、新市场和新功能。

1.2 两型农业技术的选择机制

1.2.1 两型农业技术选择存在路径依赖

①制度依赖。坚持农业基本制度的前提下,推广适合农户家庭经营和规模经营的集约化生产。两型农业技术选择也必须与其要求相适应。②技术轨道。如果农业发展提出更高的技术标准,就要求提高技术水平。涉农企业技术的外溢渠道是农业技术进步的保障之一。农户是否采用两型农业技术,关键看能否增加收入和福利水平。在审视农业技术发展路径的前提下,动态权衡成本与收益,作出与其相契合的技术学习战略。

1.2.2 政策导向、市场需求和两型农业技术选择

①技术选择与市场需求匹配。技术决定农产品特性和质量,技术选择决定主体的产品选择,只有适销对路的产品才能带来利润。②科学发展观和两型社会建设决定了对发展两型农业技术存在巨大需求。但是,科技基础薄弱和农业科技落后是两型农业发展的瓶颈因素。中国在两型技术的研究、开发和应用方面与发达国家还存在较大差距,有效途径就是加大科技研发力度。③现行农业政策能否形成有效的经济激励手段。例如,农业政策能否帮助农户有效规避采用两型农业技术的风险,对农户技术行为是否实施了有效监督与控制。

1.2.3 符合资源节约和环境友好的方向

①要与资源禀赋结构匹配。两型农业建设也要遵循诱致性技术变迁理论。农业生产对于技术的需求,取决于特定经济中要素的相对稀缺性。只有符合区域资源禀赋结构,反映该地区要素相对稀缺性,才能有效降低成本。应通过技术选择,不断引进和应用农业高新技术,最大限度地开拓资源深度,节约资源和提高资源利用效率,使有限的资源发挥最大的经济效益。②符合绿色科技化趋势。绿色科技符合生态学规律,满足两型的基本要求。绿色科技化把可持续发展作为基点和指导原则,把追求人与自然、生态圈和技术圈的和谐发展作为衡量标尺。目标是积极探索高效率和资源低消耗间的最佳结合点,使农业对环境的影响减少。绿色科技化可体现为绿色消费技术。

2 两型农业的技术菜单和技术进步趋势

根据以上标准,当前迫切需要的适宜技术应该是:①先进、安全、适用的生物技术体系。生物技术是推动资源环境产业跨越发展的关键。生物技术体系主要包括:重组Dna技术、细胞培养和融合技术、固定化生物催化剂、新型生物反应器、分离纯化技术、分子克隆抗体技术、遗传工程、酶工程和蛋白质工程。生物技术体系创新直接引发了一系列新技术的应用,对两型农业发展产生了前所未有的推动力。以生物信息技术和生物芯片技术为代表的高新生物科技,将在动植物转基因与分子育种、微生物农药、生物肥料等方面发挥重要作用。②环境友好型肥药技术体系和病虫草害生态控制技术体系。新型肥药技术和病虫草害生态防治是两型农业发展的重要保障。两型农业要求肥药能够高效、优质、肥效持久和安全环保;需要创新推广集约化农田肥药替代与减量化生产关键技术;需要不断研发和投入大量高效无污染肥料和低毒低残效生物性农药;需要推广肥药运筹技术,对关键时期肥药施用进行重点指导,提高肥药利用效率。正确选择和使用除草剂,加强对抗体遗传学研究。③精准化投入技术体系。运用全球定位卫星等现代观测、远程监测与控制等技术手段,开展农田信息快速获取关键技术、精准农业信息管理与决策技术、精准作业关键技术与装备、精准作业系统构建的集成应用和示范工作。最终形成能业务化运行的作物生产综合管理决策支持服务系统,有利于提高资源的利用效率并有效保护环境。④农业标准化技术体系。农业标准化是现代农业发展的重要内容和趋势,也是农业健康发展的重要基础与保障。农业标准化在国际农产品贸易、提高与稳定农产品质量以及生态农业的产业化等方面具有重要作用。中国两型农业建设必须结合国情和世情特点,制定相应的标准化对策。⑤农产品清洁生产技术体系。针对特色农产品以及绿色农产品,制定清洁生产规程与标准。中国两型农业技术升级的基础内容和当务之急就是根据作物布局,将传统农作技术、现代常规农业技术和高新技术集成。研发农业污染物循环利用与产业链控制关键技术,例如污染物监测与信息网络技术、秸秆高效利用与转化技术、畜禽粪便的沼气化和资源化技术、环境自净技术、残留生物降解技术和综合控制技术等。⑥全程机械化技术体系。研发全过程生产机械化重大关键装备技术。例如残膜回收机械化关键装备技术,集秸秆粉碎还田、灭茬和残膜回收于一体的联合作业机械,驱动式整地机、双膜覆盖铺管铺膜精量播种联合作业机具、机械式膜上单粒精密播种机、大中型静电喷雾机具等重大关键技术及装备。研发工厂化加工及处理技术,种子智能色选关键技术及配套装备,“三高”(高速度、高精度、高可靠性)种子检测系统和智能喂料系统等,促进增产增效机械化重大关键技术集成。⑦农业数字化技术集成体系。结合国家启动的农业专家系统、科技攻关农业信息化技术示范区、星火计划农村信息化示范区和农业科技园区建设,考虑区域布局,进行数字农业示范区建设。实现两型农业技术的组装配套和应用示范。组织多学科、多形式研究单元的农业科技创新队伍,通过布局合理、高效联合、集成农业机械化技术体系、农业高效节水技术体系、现代化农业数字化技术、农业生态环境监测体系和农业生产技术等关键技术。⑧粮食安全的保障技术体系。对现有粮食增产技术集成,重点攻关,示范推广,形成粮食生产高产、优质技术模式。按照不同区域内的具体情况,对优质高产品种选育示范与栽培技术、资源利用技术、防灾减灾技术等方面科学集成,系统化技术设计,形成集成性技术体系。同时重视种质资源的生物多样性的保护和研究,开展以增产增收为目标,设计技术体系突破性研究,为粮食产业化经营提供综合技术保证。

3 两型农业产业模式的框架分析

3.1 资源节约型取向的两型农业产业模式

3.1.1 发展节约型农业模式

①节水型农业模式。通过实施农村饮用水安全工程、农业节水工程、水资源开发利用、生态环境建设等,促进水资源节约和集约利用。衔接城镇供水体系和农村供水管网,实现农村饮用水区域化、规模化发展。积极实施抗旱补源工程,开展农村中小型水利基础设施建设和改造,减少输送过程中水资源损耗。合理收集利用雨水及再生水资源,积极推广应用节水灌溉技术,提高水资源综合利用效率。科学发展水产养殖和水上休闲娱乐项目,充分发挥其生态和生产效益的最大化。②土地节约型模式。着眼于农村土地资源优化配置,要推进工业化、村镇化与农业用地结构的协调发展,推进农村工业园区建设,节约集约土地。优化村镇空间布局,积极推进城镇化发展。科学布局农产品流通、储运场所和设施,节约集约利用土地资源。③能源节约型模式。在农村推广使用太阳能、立体种养和沼气工程,推广使用热水器为大棚生产和农民生活提供热能。通过普及立体种植的技术,提高单位面积太阳能的利用效率。④农业资源整合模式。整合区域范围内的大专院校、科研院所,以及农业科技示范园区、农业龙头企业、农业主管部门,对其科研设备、技术、资金、市场、信息和人才等要素进行系统化整合,建立多种形式的科技经济联合组织,实行资源共享,实现优势互补,充分整合资源,发挥效益最大化。

3.1.2 发展设施农业模式

设施农业集现代生物技术、农业工程、材料科学于一身,以先进的农业设施为依托,是科技含量高、产品附加值大、劳动生产率高、经济效益好的农业发展模式。它涉及资源、环境、经济、社会发展等领域,有地膜覆盖、塑料小拱棚、塑料大棚和温室4大设施栽培的生产形式。目前,设施农业已经发展为具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂,基本不受自然条件的影响,能像工厂那样有计划地生产农产品。

3.1.3 发展加工农业模式

通过对不同类型的农产品采取不同的加工和转化形式,以达到节约资源和保护环境的目的。主要有鲜活农产品配送、初级农产品加工和农产品深加工等方式。农产品配送采取分拣、整理、包装、冷藏、运输等技术措施,减少农产品在流通环节的损耗,使进人流通环节后的农产品达到标准,减少城市垃圾产生量。深加工转化主要是建设生态加工园区,对农产品进行规模化、专业化的精深加工,提高农产品有效利用率和商品率,防止加工过程中的污染,提升产品品质和附加值,节约能耗、减少污染,实现城乡统筹协调发展。

3.1.4 农业区域资源综合利用模式

在建设两型农业的过程中,将人口、资源、产业等在一定区域范围内聚集、科学布局、合理组合,对农业生产、生活、企业加工等各系统之间的物质、能源的使用和交换进行科学对接,实现有机结合、有效循环、有效利用,从而使该区域范围内的物质和能量能够综合平衡,形成内部资源与能源高效利用、外部废物最小化排放的可持续发展的区域综合休。

3.2 环境友好型取向的两型农业产业模式

3.2.1 发展生态农业模式

针对区域主要问题,如农业环境、农业生产和农业发展等,综合考虑,统筹规划,既保护环境,又促进农业发展的生态农业模式。目前,生态农业模式主要应用在小流域治理、水土流失和农药与化肥污染等方面。①流域治理是以支流为规划单元,以地市设立项目区,以县域为建设单元,以小流域为治理单元,统一进行规划,分期组织实施,以达到集中连片、大规模、高标准、快速度的治理效果,以期获得良好的社会和经济效益。采用流域治理和3s技术相结合,可以为流域生态环境建设和治理提供科学依据。②推广生态能源农业模式。建设养殖小区规模化粪污综合处理系统工程模式、百户村粪污综合处理模式、农户用小型高效沼气综合工程模式等综合处理系统工程模式。

3.2.2 积极发展循环农业模式

①果草牧一体化循环经济的发展模式。例如“栽树种草、养羊、羊粪肥树”的种养结合模式,“果、菌、肥”模式和“畜、沼、肥”模式等。②农业废弃资源综合利用模式。以农业废弃物资源的多级循环利用为目标,对秸秆、畜禽粪便等废弃物综合利用,既减少环境污染和生态破坏,也增加有效的肥料、饲料及新型能源,各环节实现了充分的资源共享,变污染负效益为经济正效益。③清洁生产模式。清洁生产是以节能、降耗、减污为目标,以管理技术为手段,实施全过程控制,使污染物的产生量、排放量最小化的一种综合性措施。主要有:以减污为主的清洁生产模式,以节能降耗为主的清洁生产模式,以节能降耗减污为主的清洁生产模式,以持续发展为目标的清洁生产模式。这4种模式之问相互联系、相互补充、相互促进。④农村工业和生活垃圾利用模式。实行减量化、无害化处理,开展资源化、产业化利用,实现城乡垃圾零排放、零污染,以及不同系统间的资源对接和共享。

3.2.3 发展现代农业园区产业模式

整合利用闲散土地资源,合理配置产业及农产品加工业的发展,强化生态旅游的应用。加强土地规划,提高土地利用率;促进生态系统的良性循环,确保园区原生态环境的完整性。加大现代化设施投入促进现代农业的发展,逐步实现科技促进产业的发展。通过农业突破性成果和新技术的有效推广应用,实现园区的可持续发展。围绕两型的发展路线,利用优势产业,建设标准化体系,打造出具有影响力的品牌,加快绿色农业建设,从而起到带动示范作用。充分运用先进科技、工业装备和管理理念,以促进农产品、生态资源安全和提高农业综合效益的协调统一为目标,推动农业可持续发展。

4 优化两型农业的技术选择和产业模式选择的政策建议

4.1 制定或修改相关法律和政策

发挥市场驱动与资源结构诱导驱动机制的潜力,在限制和激励双重机制下,促进各主体对两型农业技术的研究、开发和应用。①建立完备和科学的技术法律体系。在制定技术领域的新法时,必须以前瞻式的思维,从面向生态和人类发展的大视野出发,预测、总结新法可能面临的种种考验;其次,要相应地调整和深化传统技术法律的内容以适应两型技术发展的需要。②运用经济手段给环境政策带来灵活性和有效性。通过税收、补贴、押金退还制度等手段,对农业生产者行为形成良性刺激,帮助其有效规避技术风险,引导其主动使用两型农业技术。③确定明确的创新目标,使农业科研目标对资源进行科学的分配。建立风险投资机制,消除农业科研部门的后顾之忧。合理组织农业技术创新过程,使各个环节相互衔接、系统配套。重点抓好一批两型农业技术示范企业和企业群,为两型农业技术选择提供实践支持。加强全国层面的有关国际两型农业技术信息网络建设,提供更多、更快捷、更实用的信息咨询。

4.2 实现两型农业技术的集成

两型农业的技术体系应集成现代科技之优点,将优质高产技术、无公害技术、清洁环保技术等集合于一体,协调好人类、资源与环境以及生物之间的关系,充分发挥集成技术的整体效益。①农业生产标准化技术与规模化、专业化技术集成。完善农业标准体系,促进农业标准化建设适应农业规模化专业化发展,加强农产品质量安全体系建设,加强市场准入等领域合作,带动两型农业发展。②实行生物技术、现代工程技术与现代管理技术集成。注重生物、工程和管理技术的组装配套,建立综合的技术体系。③实行劳动、资金密集型技术同知识密集型技术集成,建立多层次增值的技术体系。④建立城市间、城乡联动机制,协同发展两型农业。建立区域农业合作联席会议制度。促进产业链上各环节企业对接机制和产业链合作机制的形成。⑤加强农业科技交流与合作。实现农业信息化平台的对接,实现农业信息化网络互联互通。