绿色化学工艺十篇

发布时间:2024-04-26 12:02:01

绿色化学工艺篇1

绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。

2绿色化工技术的开发

2.1原料的选用

绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。

2.2无毒害催化剂的选用

在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。

3绿色化工技术在化学工业中的应用

3.1清洁生产技术

清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。

3.2生物技术

生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。

3.3生产环境友好型产品

绿色化学工艺篇2

关键词:绿色化学;工程工艺;化学工业节;应用

工业是国民经济的基础,随着社会经济的不断快速发展,对于工业生产也提出了更高的要求。然而,当前我国工业发展面临着资源价格飞涨,环境污染日益严峻的情况,这也使得全社会对于工业生产越来越关注。怎样有效的处理好工业污染物,防止其对环境的二次污染,怎么有效的利用好数量庞大的生活废品,是当前许多学者都在研究的问题。绿色化学工程是在社会迫切需要的情况下诞生的新型项目,这个项目的目标是:对日常化学生产当中的一些资源浪费及环境污染进行有效的处理,从而使得化工污染得到有效缓解,化工生产过程中的资源浪费得到很大的改善。

一、绿色化学工业的概念

绿色化学又被称为无污染化学,以此为理念而开发出的技术就是绿色化学工程技术,采用化学原理从根本上降低化学工业对环境造成的破坏。化工业发展的基础是绿色化学工程,它已成为了未来化学工业发展方向的重要研究目标之一,绿色化学具有以下两种特性:首先,绿色化学的根本思想在于保护环境,使自然资源可持续发展,让人与自然之间的关系和谐,人们对环境造成的破坏促使了对绿色化学的研究;其次,绿色化学是将环境改变的技术,发展下的绿色化学技术以逐渐可以应付各种环境下对自然的破坏。从根本上来说,绿色化学是预防环境污染;而环境化学则是对污染后的环境进行改善和治理。两者之间是根本不一样的,在最终目的上也是千差万别的。

目前,对绿色化学进行研究的重要发现和实践活动为绿色化工技术。基本原理是采用原料中的原子进行转化,这就使化学工业在进行工作时不会产生污染物,达到对化学工业污染物的零排放。并且,在进行化学工业工作时,不使用任何具有危害性和毒性的原材料,这样可以生产出对环境不造成破坏的产品。这种技术目前处于理论状况,但是在众多科研人员的努力探索下,还是可以逐渐实现此种设想的。

二、绿色化学工程与工艺的开发

在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。

(一)采用绿色化学原料

在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。

(二)提高化学反应的选择性

在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。

(三)使用无毒无害催化原料

随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的應用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。

三、结论

化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展,而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺,社会经济的发展不能以牺牲环境为代价,这就需要化学工程与化学工艺共同发展,满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性,转变传统的化学工程与工艺,减少环境的污染,积极开发新能源,走环境友好型道路。

参考文献 

[1]艾宁,计伟荣,项斌,等.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育,2009,26(6):28-31,35. 

绿色化学工艺篇3

关键词:化学工艺;绿色化工;技术应用要点

0引言

近年,社会公众的环保意识逐步地提升,国家也大力地倡导在社会中发展绿色经济,建立友好型的工艺技术。在这种背景下,绿色的化工技术就被研发出来,其中绿色技术更多的是指在传统的化工产品生产期间,减少对外界环境的污染,降低资源的消耗,实现技术的可持续发展。

1绿色化工技术的重要性分析

化工企业在生产化工产品期间,应用绿色技术来避免生产过程给外界环境带来的破坏和污染。尽量地去降低能耗,使用节能环保的材料,这样才能够使公司在激烈的化工市场中,获得独特的竞争优势。从原材料运输到工厂,然后再将原材料运输到生产线上,在各作业环节加强控制,使化工产品的生产走向环保化。利用零污染、低耗能的技术,来减少污染物的排放,进而全面提高化工企业内部的制造技术水平。在印刷和药物的生产领域中,都会应用一些绿色化工技术,此时该技术就为国内的化工行业指明了未来的发展方向。

2绿色化工技术在化学工程中的应用分析

2.1合理地选择催化剂

在化工产品的生产领域中,使用大量的催化剂(如图1所示)会显著地提高化学反应的效率,进而加快化工产品生产的速度,可以明显提高整个化工产品的经济效益。因而,化工企业应该根据实际的化学反应状况,以及根据生产出来的化工产品特性,来选择催化剂。此外,还要避免化工产品所形成的副产物被随意地丢弃、排放,而造成化工产品的副产物危害到外界的环境。此时,要重点去管控好催化剂的使用,应用一些无毒无害催化剂。在此基础之上,还要加强对各废弃物排放管控,应该结合实际的要求,来选择催化剂材料,选择毒性不大,而且危害程度较低的材料,才能够保证化工产品的生产绿色化。

2.2应用没有污染的化工原材料

科学地选择化工材料是降低化工污染的一个有效的方法,通常情况下,社会公众都会认为化学合成物大多都是化工原料,并且认为大多数的化合物都有毒性,会对人体产生较大危害。随着近年国内科技技术的飞速发展,一些化工原料被研制出来,有些化工原料是从农作物和植物中提取出来,它可以替代化学的合成物,来充当化学产品的制剂。因而,选择危害较小、绿色环保材料,从源头上去抑制化工的污染。在生产期间,确保化学制剂使用合规,避免使用那些毒害较大、污染较大的化学药品。

2.3科学选择化学反应

在化工产品生产期间,要求能够使用一些高效的化学反应,才能够提高化学反应效率。通常化学反应都会产生副产物,而对外界环境带来污染破坏。此时,公司要综合考量化学反应经济性和环保性,来实现降低污染的目的,这也是当前绿色技术的一个重要组成和应用的目的。公司综合考虑经济成本、经济效益和污染问题,应用合理的化学反应方法,来实现控制化工污染的目的。

3绿色化工技术的应用分析

3.1应用清洁的生产技术

化工企业应用比较清洁的技术,能够有效地减少生产过程的污染,例如,通过一定的处理设备,来降低化工产品的粉尘、废气,对废弃物进行回收利用,这样会实现资源的高效使用,也能够减少固体垃圾的产生。当这些化工的污染物进入到地下水和土壤中,会扩大污染的范围。有些工厂内部有大量的悬浮颗粒物的粉尘,这些粉尘就会形成粉尘污染,空气中的固体离子增多,当吸入到人体内部会直接导致心肺病的产生。因而,要科学地处置生产现场的粉尘和废弃物,来实现环保生产的目的。

3.2应用生物技术

将新型生物技术运用到化学制品的制造中,例如可以运用基因工程技术、生物技术和细胞工程技术,利用生物体内部所产生的生物酶,来作为化学反应的催化剂。将生物化工的合成技术作为当前化工产品的一个主流技术,可以实现绿色生产的目的。生物技术中的膜技术是仿生学的一个重要技术组成,它也可以实现再生资源的循环利用,来形成化学品。绿色的生物技术需要从动植物内部提取相应的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物经过数万年的生物化学反应,而形成的能源原料。在当前的一些化学反应中,会使用生物酶作为催化剂,这种催化剂的催化效率显著地要高于化学试剂的效率,这样生物酶作为催化剂,可以实现环保生产、无污染生产的目的。并且化学的反应比较温和,形成的副产物对外界环境危害较小。

3.3利用友好型的环保产品

在化工生产过程中,产生的污染物会直接影响到人们的日常生活。因而,在使用环保产品期间,要尽量地避免使用那些高污染的产品。汽车在行驶中可以燃烧生物柴油、生物汽油,这些生物材料的生产制造不会对外界产生较大的污染。同时,生物酒精汽油燃烧时对外界的环境破坏力度较小,有些化石燃料内部有大量的硫化物,在燃烧之后,会产生二氧化硫,会直接危害到大气的平衡,以及会给国内的大气带来破坏。社会公众平时会使用一些塑料的产品,塑料的包装袋,这些塑料袋的使用会给人们的生活带来便捷。当人们使用完了之后,就会将这些塑料袋随意丢弃,塑料袋难以分解,分解时间会长达数百年,会给社会环境带来极大的影响,也会形成大量的固体废弃垃圾。因而,需要对现有的化工技术进行转型升级,生产一些环保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供为大众使用。例如,化工产品生产单位将其经营的重心转移到绿色产品生产上,大量的使用农作物植物,作为原料的提取材料。在生产期间,可以使用甘蔗来提取乙醇,作为稀有的原料物质。

3.4清洁生产技术的应用

当前国内的清洁生产技术已经被应用到金属冶炼,海水淡化等各个行业中,应用的清洁技术生产的有害物质不多,而且清洁技术会直接将废弃物排放控制在环保的要求标准内。在海水淡化工程中,应用环保清洁的方法,来在海水中去提纯淡水。淡水是人们基本的生活用品,社会对于淡水需求量较大,然而国内淡水资源却偏少,这是利用海水淡化技术,为人们提供丰富的淡水资源。在生产淡水期间,利用环保型的化学制剂,来提纯淡水、蒸馏淡水,这种化学试剂的危害都较小。

3.5优化改善现有的化工工艺流程

在化工产品生产期间,企业要转变现有的生产方式,改变过去仅仅依靠一个装置给各个设备供热的模式,可以给厂房的顶层安装太阳能电池板,来利用太阳能为化工生产线提供电力来源。此时,化工产品的生产单位也可以购置余热的收集装置,利用该装置,可以将生产线上的各类热收集。然后,对这些能量进行转化,进一步地转化为电能,来为生产线进行循环的使用。

在生产化工产品期间,也可以利用电机驱动的方式,来作为生产线的电力来源。应用变频的电动机,会降低电能消耗,有些电机在开机时浪费的能源较多,此时应用变频电机控制电机中的频率,来减少电力能源的浪费消耗,也能够使整个生产线变得更加稳定。在生产环节中,会产生许多化工副产物,这些副产物对外界环境有一定的污染。但是通过将这些副产物的回收利用,可以提高公司的经济效益。

绿色化学工艺篇4

前言

进入21世纪,人类正面http://临着越来越严重的环境危机,最突出的是人口剧增、能源日渐减少、资源濒临枯竭、生活废弃物和工农业污染物正迅速恶化生态环境,使得人与自然的矛盾不断激化。

绿色化学的设想是在化学生产过程中,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。相应的,绿色化学工程与工艺是通过改进化学的技术和方法,减少甚至完全消除对人类健康、生态环境有危害作用的化工产物,同时促进化学工业节能目标的实现。

一、绿色化学工程与工艺的开发

我国传统的化学工程与工艺对有害污染物是滞后的被动治理,即不能根除污,并且成本很高,治标不治本。如利用烟气除尘、脱硫,虽然达到了净化气体的目的,但是污染物却转移为废渣、废水。绿色化学工程与工艺的开发,则本着零排放、清洁生产的原则,从化学反应的始端着手,进而有效防止和控制污染的产生。

1.选择、采用无毒害化学原料

原料的选择生产化学品的源头,同时,还决定着不同的化学生产流程和工艺。绿色化学工程与工艺的开发首要目标是不使用有毒有害的原料。为了从源头上防止化学污染,绿色化学工程与工艺开发的原则是尽量选用可再生的自然物质作原料,如野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。

2.提高化学反应的选择性

烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成h2o和co2.在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。

3.采用无毒无害的化学催化剂

目前,约90%以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。另外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。

二、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用

绿色化学工程与工艺开始与使用,很大程度上促进了化学工业节能的实现。具体来讲,目前在国内主要有以下几方面的应用。

1.清洁生产技术的应用

清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催

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化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界h2o和超临界co2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。

2./

生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。

绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。

3.生产环境友好型产品

发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有h2和co2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。

绿色化学工艺篇5

关键词:绿色制造技术;机械制造;绿色理念;资源效益;经济效益文献标识码:a

中图分类号:tH122文章编号:1009-2374(2015)04-0097-03Doi:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0330

绿色制造技术是基于传统制造工艺,以绿色理念为指导,充分运用现代先进的材料科学和控制科学实现对资源的合理、有效地利用,从而在为企业降低制造成本的同时,不会对环境造成严重的影响。同时,通过采用绿色制造技术生产出的机械产品更符合实际需求。通过在机械制造中应用绿色制造技术,有助于促进我国制造业核心竞争力的提升,推动我国机械制造行业的发展。

1绿色制造技术的理论基础

1.1绿色制造技术的内容

绿色制造技术的内容主要包括绿色设计、绿色选材、绿色工艺以及绿色处理四个方面。具体如下:

1.1.1绿色设计。设计环节是产品整个制造流程的首要环节。绿色设计,即在按照产品原设计要求,融入绿色理念合理地对机械制造的工作原理,结构设计以及工艺的能量传递,零件的形状以及尺寸等进行设计,然后通过计算分析将设计转化为实际的加工过程。因此,在机械制造中要实现绿色设计,必须将环保作为重要的指导原则,并将环境污染问题纳入到机械产品制造和加工的整个过程进行考虑。

1.1.2绿色选材。材料的选择直接影响机械制造产品可能产生的污染物质的排放量的多少。在机械制造中,绿色选材主要是针对原材料和能源来讲,具体在选材时,主要从如下三个方面考虑:(1)尽量选择比较丰富且成本相对较低的材料;(2)尽可能选择可利用的材料和能源;(3)避免使用有毒害的物质。

1.1.3绿色工艺。绿色工艺,即通过运用一定的设备及技术,在机械生产过程中,按照一定的秩序进行生产,满足节省能源、操纵能源、降低污染的需求,从而最终获得达标产品的过程。一般常见的绿色工艺包括干切削措施、低温切削措施、高精准度的冷碾措施、金属粉末的注射成型工艺、采用可编程的控制器技术、数显技术、数据技术来改造旧机床净化废液等。

1.1.4绿色处理。绿色处理,即对机械制造过程中产生的废气、废液等废弃物运用一定的设备进行处理或回收利用,从而实现污染物质向无污染物质的转化。

1.2绿色制造工艺的技术基本类型

1.2.1降低能耗工艺技术。降低能耗工艺技术是机械制造过程所采用的绿色制造工艺技术之一。它主要是通过减磨和采取低能耗的施工手段等技术手段,来实现能量损耗降低和加工水平提升的目的。机械制造的过程需要消耗大量的能量,而通过原材料或能源所产生的能力,只有一部分被转化为有用能量,另一部分则被直接消耗或浪费掉能量。例如,在摩擦过程中,会损失一定的能量,这些能量很可能会对机械制造工艺造成一定的影响,降低加工工艺的可靠性。

1.2.2节约型工艺技术。节约强调的是对原料及能源的节约。其主要是通过适度简化生产工艺来实现的。一方面,从设计角度,在设计产品时,通过精密的计算合理确定零件的重量和数量,从而提升对原材料的利用率。在工艺上能通过采用新的刀具,增强刀具的使用寿命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技术,实现资源的节约使用,降低对环境的污染;通过运用先进的制造技术实现对毛坯的预先优化处理,尽可能减少制造过程对原材料的消耗。

1.2.3环境保护型工艺技术。环境保护型工艺技术是利用工艺技术,减少或消除制备过程中产生的对环境有污染的物质。该工艺技术是保护生态环境最直接、最有效的方法。在加工过程中将所需的要素输入系统时,系统默认将和产品生产无关的物料进行输出。通过该技术可以实现对机械生产末端无关物料的处理,从而减少废液、废气对环境造成的污染。

1.3绿色机械制造工艺技术的重要意义

随着资源节约型社会的提出以及全国各地节能环保、循环经济工作的大力开展,绿色理念、低碳理念已经深入人心,这为我国建设资源节约型社会、友好社会创造了良好的发展环境。作为国民经济的重要支柱产业,制造业也顺应这一趋势,积极推进工艺技术的研发和创新。在传统制造业中,由于长期未考虑环境和资源浪费的问题,使得生产过程产生了许多废气、废水,不仅资源没有得到充分的利用,更对环境造成了严重的污染。随着绿色机械制造工艺的提出和应用,传统的加工模式正逐渐向清洁生产以及废弃物循环利用的发展模式转变。如今,社会需要的产品是高质量、低能耗的产品。因此,只有运用绿色机械制造工艺技术,充分考虑资源的利用和环境保护等相关因素,才能使资源得到优化配置和合理利用,实现环境效益与经济效益的双丰收。

2绿色制造技术在机械制造过程中的应用

2.1在产品设计中采用绿色设计结构

机械产品的绿色设计结构是在设计机械产品的时候就充分考虑机械对环境的影响以及对社会的作用,然后对机械产品的质量、寿命进行控制,设计出质量优等、使用寿命长、环境影响小的机械结构。最好的设计是机械能够循环使用,且生产产品时能够尽可能地减少产品的生产时间。

2.2选用低毒、无污染绿色原材料

绿色机械的首要条件是其制造机械的材料必须是绿色的。如今,材料科学经过几十年的飞速发展,现在已经到了一个新的高度。很多以前使用的严重污染环境的材料,现在大多都有了环境污染小甚至无污染的材料替代,这就为绿色机械提供了新的发展基础。企业在发展过程中,不能一味地注重经济效益,而不注重环境的保护。应该在生产过程中使用低毒无污染的材料,走可持续发展的道路。

2.3采用绿色机械制造技术和工艺

在使用绿色材料制造机械的同时,我们应该改进原有的生产工艺,将过去高耗能、高污染的工艺进行改良和替换,提高生产效率,降低生产成本。对于那些已经有新的工艺替代的产品,应该坚决采用新工艺,淘汰旧的低效率、高污染的工艺。这样在产品制造过程中最大限度地减少环境污染,降低能耗和原材料损耗。现在广泛使用的大量的绿色制造的新工艺,从其实现绿色的途径不同可以分为如下三类:(1)降低能耗型绿色工艺。在机械制造过程中通过降级能源的消耗实现绿色制造的工艺;(2)降低原材料消耗的工艺。将生产工艺进行改良,缩短工艺流程,改用新型的原材料等方式来降低原料消耗;(3)降低污染的工艺。生产过程中产生的废弃物进行回收再利用,减少对环境的污染。

2.4采用绿色的机械产品包装技术

最终产品的包装应该摒弃华而不实的包装,采用能够回收再利用的包装或者对环境污染的绿色包装技术。除了包装采用绿色包装外,还应该考虑包装的生产成本,将包装的成本降至最低。现今使用较多的包装材料有木板、纸箱、泡沫塑料、气泡垫等。这些包装材料都属于不可再生资源,且有些材料降解缓慢,会对环境产生很大的污染。因此,应该开发出一种无污染的能循环使用的包装材料。

2.5采用绿色的机械产品回收技术

绿色结构设计中,设计环节就考虑废弃的产品的回收利用,避免报废的产品对环境造成的污染。这就要求采用绿色技术对报废的产品进行最大程度的回收利用。这样不但减少了污染,还能节约原料,进而节约了生产成本,产生非常良好的社会效益和经济效益。在这其中,企业应该重视回收那些有毒有害的零部件,使之再利用,做到无污染处理。

3推进绿色制造技术路径的思考

由于发达国家不断加大对环境的保护力度,使得众多的高污染企业转入发展中国家。这些发展中国家为了得到一些经济效益,提高本地就业率,不得不接受这些高污染的企业进入。这就导致一些地方成了高污染企业的天堂。我国由于机械制造也仍处在发展阶段,因此在大量外资企业进入的同时夹杂着为数不少的高污染企业。我国应该抛弃这种先污染后治理的发展方式,拒绝高污染外资企业对我国的污染转嫁,应该采用绿色制造的理念进行可持续发展。

3.1加强绿色制造技术研发进行技术创新

要将绿色制造的理念落实到机械制造的生产过程中,必须不断发展新的技术,即实现技术创新。要在综合考量社会发展需求、当前经济状况、现今行业生态状况等因素后,结合影响绿色机械制造工艺的机械产品性能、寿命、环保等几个重要因素,进行技术创新。具体要求要做到如下五个方面:(1)废弃物回收利用的技术创新。将废弃物无公害化处理,最好是回收再利用;(2)干式生产技术的创新。在旧的生产工艺中,由于使用冷却液,产生了大量的废液排放。新的工艺不适用冷却液,且简化了生产工艺,从而降低了生产成本;(3)虚拟制造技术的创新。在实际生产中,大批量生产前生产一些工艺样品,以发现其中的缺陷。若用虚拟制造技术,不用实际进行生产,这样降低了原料损耗,降低了生产成本;(4)工艺模拟技术的创新。通过该技术能够调节工艺参数,优化工艺条件,提高产品质量;(5)净成形技术的创新。这种技术能够降低毛坯制造时的能耗和原材料损耗,降低产品的生产周期,从而降低了成本。

3.2建立绿色生产监督体系,完善绿色监督机制

良好的机械绿色生产,离不开强有力的监督。这些监督包括企业内部自我监督、企业之间互相监督、政府职能部门监督、公众监督等。通过这些监督方式对企业生产前、生产中、生产后进行监督。在对绿色生产进行监督时,应该尽可能地让公众参与进来,实现全民广泛监督,这样能对由政府部门主导的法律强制性的监督起到很好的补充作用。

3.3创新绿色制造技术激励机制,提升企业绿色制造的动力

我国政府部门应该加强对企业进行绿色机械生产技术的引导。在出台一些相关鼓励政策的同时,采用一些必要的激励手段,为企业实现绿色制造技术提供有利的政策环境。通过了解企业需求,通过一定的政策使其有利可图,提升企业绿色制造的动力。

3.4通过产学研联合机制,解决实际生产问题

绿色机械制造技术的实现需要很多门学科的知识,需要各种不同学科的专家来共同实现。要结合实际生产情况,通过产学研联合机制,解决实际生产问题。使得绿色机械制造技术具有很强的目的性和实用性。同时要联合环保部门、科研院校等对企业的绿色生产技术的实现提供技术性的服务,让初期低效益的绿色技术能够很好地推动下去,进而慢慢形成规模效益,从而降低成本。

参考文献

[1]张秀芬,奚道云.SaC/tC337全国绿色制造技术标准化技术委员会装备制造业绿色制造技术标准体系建设工作情况[J].机械工业标准化与质量,2010,(12).

[2]肖寿仁,周永胜,胡茶根,谢永悫.机械产品绿色制造技术的应用分析[J].铸造技术,2010,(12).

[3]江志刚,张华,但斌斌.钢铁企业实施绿色制造技术的策略研究[J].冶金设备,2005,(2).

[4]刘冬敏.基于机械产品绿色制造技术的应用研究[J].中州大学学报,2008,(6).

绿色化学工艺篇6

绿色制造工艺是在传统制造工艺的基础上,再与控制技术、表面技术、材料科学等新技术紧密结合的新工艺技术。目前,绿色制造工艺主要有三个类型:环境保护型工艺、能源节省型工艺、资源节省型工艺。

1.1环保型工艺技术环保型工艺生产过程属于一个输入输出系统,各种要素输入生产过程,这个系统就会输出产品,同时也会输出对操作者、环境等有危害或者影响的物质,例如噪声、废渣、废气、废液等。环保型工艺技术应当增加末端治理技术,积极预防污染产生。

1.2能源节省型工艺技术能源节省型工艺技术就是减少能量消耗所造成的危害,产品的加工过程只有一部分是转化成有用功,大部分的能量消耗被以其他形式消耗掉了,这样无用的能量消耗会产生各种危害,因此,减少能量消耗产生的危害是必须重视的问题。

1.3资源节约型工艺资源节约型工艺主要特点是低耗能,是从节省材料消耗,简化工艺系统,着手的工艺技术。资源节约型工艺技术的实现应当从工艺和设计两个方面进行着手。在设计方面,应当选用少污染、低耗能、易加工的绿色材料和通过采用优化设计、减轻零件重量、减少零件数量等方法提高材料的利用率。在工艺方面,可以通过新型特种加工技术、干式加工技术、少无切削加工技术、优化下料技术、优化毛坯制造技术等方法减少材料的消耗。

2基于绿色制造理念的机械制造工艺

2.1绿色原材料的选用绿色原材料在选择时要注意原材料要与环境有较好的协调性,要能够满足制造工艺特性,要有良好的适用性。要想实现绿色制造,绿色材料的选取是非常重要的。绿色原材料的选取应当遵循的一些原则:(1)绿色原材料选取时应当注意材料与环境的兼容性,避免选取有辐射性、有害、有毒的材料。这样有利于保护生态环境,减少产品废弃物,节约资源,提高产品回收率。(2)尽可能选用少污染、低成本、原料丰富的材料代替污染大、价格昂贵的材料。(3)要尽可能地选用回收材料,优先选取可再生材料,实现可持续发展,使资源利用率得到提高。

2.2选用先进的成型技术(1)快速原型制造技术快速原型制造技术也就是通过快速成型机,利用三维CaD的数据,将一层层材料堆积成实体原型。这种技术与传统的方法截然相反,这种工艺在没有任何工装夹具、模具、刀具的情况下,直接、准确、快速地复杂形状的三维零件或实体。因此,既降低了制造成本、节约资源,又能最大程度地减少对环境的污染,同时新产品样件加工的速度得到快速提高。(2)少无切削加工技术随着新工艺、新技术的快速发展,直接沉积、冷挤压、精密铸造等工程材料和成型技术应用到机械制造中,从接近零件形状向仿形、精密成形方向发展。切削加工被自由成形制造代替,这样生产的成形件可以直接使用,减少了产品的生产费用和制造周期,节约了传统毛坯制造时的物耗、能耗。

2.3绿色切削加工技术在机械加工的过程中切削液成为了主要污染源,零件制造的六分之一的成本被切削液占去,绿色切削技术的应用很好的解决了切削液问题。绿色切削技术是一种比较充分考虑资源和环境的问题的加工技术,要求在产品的加工过程中对资源的利用率较高和对环境的污染做到最小。目前对绿色切削国内外的研究主要集中在绿色湿式切削、低温切削、干式切削等几个方面。绿色切削加工方法目前是可行的,但是切削液的研制、使用以及净化处理都是需要解决的问题。

3推进绿色制造工艺应当采取的措施

3.1遵循绿色发展理念制造业在国民经济发展中占据着非常重要的地位,在一些制造业输出发达的国家,执行着较高的环保标准,并且进行了严格的执行,一旦出现污染事故就会受到严厉的处罚。目前制造业的很多标准都是参照发达国家,对发展中国家的经济状况没有引起重视,因此有些发达国家将污染较为严重的制造业转移到发展中国家,并且包括中国,这些发展中国家为了就业和济发展就降低了环境标准,承接了产业转移,从而导致了环境污染。这些短视行为没有考虑到可持续发展,必须抛弃,应当遵循绿色发展理念。

3.2争夺绿色话语权我国要想摆脱发达国家的制约就应当积极参与国际贸易规范的制定,从而使我国的利益得到保护,这样我国的制造业就会在国际竞争中处于有利地位。当前,我国要对外贸带来的风险进行科学评估,应当密切关注环境政策、国际贸易、环境的发展与保护的新情况,积极参与世界贸易组织的会议。我国是一个正在崛起的大国,也是一个发展中国家,因此很有必要在贸易立法和国际环保立法方面扩大影响,争取与发达国家对等的话语权和谈判地位。

3.3努力做好人才支撑与其他行业一样,制造行业的发展的关键也是需要大批的人才。绿色制造理念在制造工艺中是需要认真贯彻的,因此具有绿色制造理念的人才是不可少的。目前中等职业技术学校、高等职业技术院校,甚至包括一些普通高校的机械专业,向学生传授的都是传统的机械制造技术,培养的学生缺乏绿色制造理念,还是机械制造传统型人才。绿色制造与传统制造相比对环境污染很小,消耗资源更少。因此,绿色制造横跨资源科学、环境科学、机械制造,集绿色产品、绿色生产、绿色资源于一身,是制造业发展的趋势。各级机械专业学校应当积极进行改革,顺应当代制造业的发展,培养具有绿色制造理念的高科技技能型人才。

绿色化学工艺篇7

关键词:机械加工;工艺规划;制造技术;应用

在机械加工中,为了做出符合要求的成品或零部件,常常形成许多废料,不仅消耗了大量的资源与能量,还产生了噪声污染。所以,在可持续发展成为时代主题的现在,绿色制造势在必行。对于当前这个领域的现状以及国内外的绿色制造研究需求,文章介绍了面向机械加工工艺制造技术的研究问题,明确了绿色制造的应用前景和研究意义。

1机械加工工艺规划制造技术概述

因为在企业加工生产零件的过程中,要符合低耗高产清洁安全的基本要求,所以生产的工艺过程必须遵守制造工艺学的制作方法与原理。并且要在实际生产中,结合具体的生产条件来确定生产的实际方案,在此过程中不能依靠经验主义盲目的进行判断。由此确定的工艺文件包含两种格式,工序卡片和工艺过程卡片。而工艺文件则是描述和规定零件、机械产品制造工艺过程的有关文件。在新产品投产前,机械加工工艺规程为其现场生产提供了依据。主要包含两个方面的内容:拟定各道工序和工艺路线的详细操作。给机械加工过程、新建改建以及扩建车间提供主要的技术文件。

2绿色制造技术体系结构概述

绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期,有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期,包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期,特别是要考虑环境和资源消耗的影响,也要兼顾效益与技术因素,使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。

绿色制造的关键在于“4R”,即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用(Reuse)、减量化(Reduce)、再制造(Remanufacturing)以及再生循环(Recycle)。面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容,两大制造目标,还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型,实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化,最大可能的降低资源消耗、优化配置,让资源利用率达到最高,对环境的影响降到最低。

3绿色制造在机械加工制造体系的应用

绿色制造关系到机械加工制造体系的多个方面。大体可以分成三个部分,应用到的技术包括污染预防技术、面向环境设计技术等。这些技术的研究方面主要是基于产品的生命周期、产品技术以及生产过程技术。根据对面向机械加工工艺规划的研究,建立起以时间、成本、质量、资源、环境为参量的具有绿色制造特性的机械加工工艺体系。可把生产过程中的问题初步分化成三类:资源能耗类,即根据资源的使用,细化成能量消耗和原材料消耗的极小化问题;环境排放类,即废气废液废渣等各种废品极小化,以及电辐射、噪声排放的极小化问题;面向环境影响及资源整体决策类,即在实施过程中发生的决策性问题,例如,机床的选择、切削液的选择、夹具刀具的选择决策等。机械加工制造问题系统则是在上述问题的细化下形成的。

4优化绿色制造工艺过程规划

优化参数,在过程规划中,工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化,就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说,参数优化主要是针对制造工艺的采用过程,让加工过程可以更好的进行。在加工过程中,影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多,例如,刀具的种类,切削液的类型等等,优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线,工艺路线的确定,是制造工艺过程中最难最重要的环节,在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线,是在明确传统工艺方法的基础上,根据对环保、资源利用以及成本的充分分析,做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件,对于当前已拥有的设备资源进行优化配置,利用不同型号规格机床的不同作用,优化机床与工件的组合方式,实现多机床多工件的同时加工,在安排调度过程中,注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响,实现总体能量消耗的最低化。

5国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状

从本质上来说,绿色加工工艺是一种决策问题,属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础,结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题,通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择,制定绿色环保的实施方案,并以此来提高原材料的利用率,降低能源与物料的消耗,减少废气污染物的产生。

其中,产品加工过程中的废物流和由其带来的环境问题受到了国际各方面的高度重视。在国外,由加利福尼亚大学在内的几所高校设立了有关此方面的研究课题,并制订了各研究阶段的目标。此课题着眼于机床系统,通过控制机床系统的各项参数,分析数据,量化输出参数,总结获得的实验结果。还研究了与此相关的机床加工切屑形态学、动力机理以及加工系统的废物流特性等。为了支持课题的研究,美国有关部门还设立了专门的部门以管理环境意识制造专题。

在国内,一些高校与科研机构也跟进形势,对绿色制造的工艺规划问题进行了初步的探索。例如,重庆大学在研究绿色制造工艺规划方法以及实用技术的课题中,通过对压力加工,铸造焊接,特种加工等工艺类型的大量实验与分析,初步建立起数据知识库的原型系统。近年来,随着大量有关论文杂志的发表或出版,研究体系也逐步完善。

6结束语

在面向机械加工工艺规划制造技术的系统研究中,绿色制造工艺规划的优化设置起了决定性的作用,根据加工工艺具体要求,细化各个方面的问题,建立起面向机械加工丁艺规划制造研究的结构体系。综合设计问题、制造问题、资源问题、环境问题考虑绿色制造加工工艺。在资源利用、时间成本、质量的方面,对机械加工制造构建起评价体系,全面细致的对机械加工工艺进行评价。

参考文献

绿色化学工艺篇8

   美国在20个世纪90年代将污染防治的问题提出,并在基本国策中添加了防止污染这一项,相继有污染防止法案出台,并在90年代中期国家环境技术战略向公众宣布。在几年之内,根据绿色化学研究性问题,美国化学会成立了专门讨论会等一系列相应的措施,并设立了一系列与绿色化工、环保相关的奖项,如总统绿色化学挑战奖等。显示出了美国对绿色化学的重视程度。国内在国外的绿色环保化学进行得轰轰烈烈时,经过院士的多次讨论,最终确定了“绿色化学与技术”作为最后的议题,中国科学院化学部也授权同意议题。讨论会“工业生产中绿色化学与技术”于1996年首先召开,《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》也在同一时间出版。“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”科研项目,也是中国具有代表性意义的基础项目,通过自然科学基金和中石油化工公司共同资助,于1997年启动。20世纪末在合肥,首次国际绿色化学高级论坛展开活动;并有杂志积极响应大会精神支持大会工作,如《化学进展》。还相继出版了“绿色化学与技术”专题报告等。在21世纪,我国不断的有可持续绿色化工议题被提上日程,这一领域有无数的研究者参加研究,进行交流学习,也取得了骄人的成绩。

   2.绿色化工的技术动态

   简单来说绿色化工技术就是通过对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除能够污染环境的物质,实现废物零排放,并建立友好环境。摒弃粗放的化工生产模式是化工企业的全新出路,即绿色化工,用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。增加节水措施,提高谁的重复利用率等。通过对先进技术的应用,使环保型产品被研究出来,实现清洁生产,使三废排放量得到最大限度的降低。落后的生产工业要被逐步淘汰;使原材料消耗降低;通过提高化工废水处理设备质量、使设备成套化,来使得到化工环保产业技术和装备水平提高。“化学的绿色化”已被美国化学界列为迈向21世纪化学进展的主要方向之一,绿色化工也在一定程度上涉及到化学方面,例如化学的有机合成、生物化学、分析化学催化等。酿造、制药、造纸、印染等行业在滚动修订“九五”发展规划时,在规划中应逐步补充进绿色化学与技术的内容,我国国家科技部组织应该为此做详细的调研。使“九五”基础研究规划中含有绿色化学与技术研究工作,并在同一时间内将科研工作安排恰当。以国家自然科学基金委员会与中国石化总公司联合支持开展了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目为例,这是一种把导向性基础研究与技术创新相结合较好的组织形式。

   3.绿色化工的研究方向

   对清洁硝化和还原技术展开研究,主要以污染问题严重的重要染料的关键生产过程为主要研究对象,如红色基RG、红色基G等。清洁新工艺研究的开展、开发与工业化应用,使传统硝化与存在于硝基还原工艺中的重污染问题得到减少甚至消除,在技术方面支撑我国染料合成化学工业的可持续发展,向传统硝化和清洁化生产硝基还原工艺作出示范。环境友好性的催化技术,使以化学催化和生物催化在内的环境友好性催化技术为主要内容的研究与开发得到开展,与一些重要性药物关键中间体的生产相结合,使一些重要药物中间体在生产过程中的产生的重污染问题得到减少或消除,使拥有自主知识产权的环境友好手性催化技术得到发展,使手性技术国家工程研究中心得到建立,使我国手性技术的产业化得到不断发展,为以手性药物的发展为代表的我国药物合成工业做出贡献。清洁催化氧化新技术的研发,开展新工艺研究,主要方向为空气、氧气或双氧水为清洁氧化剂,发展新的体系与新的工艺,主要内容为:以空气、氧气或双氧水为氧化剂的清洁催化氧化,使传统工艺中的重污染问题得到解决,使以此为基础的系列精细化学品和药物合成的清洁化生产新工艺的应用得到良好的影响。对绿色化学农药的创制研究,使以绿色新农药创制为主要方向的筛选平台得到建立,使中科院化学口研究所的潜力得到充分的发挥,使具有自主知识产权的农药先导化合物得到开发,大力发展新农药品种的开发,以具有明确应用对象和开发前景的新化合物为优先选择。

绿色化学工艺篇9

关键词:绿色化工可持续发展环境污染

进入新世纪以来,中国专用化学品取得了令人可喜的成绩。2009年我国专用化学产品制造行业实现主营业务收入8.209亿元。显然,在人类物质生活离不开化学工业的发展,在人类社会的生活,时时刻刻都与化学工业有着联系。但是,化工工业的发展同时也是人类生存的环境带来污染,因此在发达的西方国家,提倡无工业生产城市发展模式,但他们把工业生产转移到国外,这种模式不能解决环境的污染问题。

它仍然会危害到人类生存的地球环境,因此,人类必须采取有效地应对措施,解决化工污染问题,使化学工业在不破环人类生存环境的原则下,得到良好的发展。使化工产品更好的为人类社会服务。

因此提出清洁生产,来实现绿色化工的目的,从根本改善环境污染的问题。因此,我们要提高人们的环保意识,加强环境保护的法律制度,改进化工生产的工艺及设备。绿色化工的环境保护战略手段,是从化工生产的过程中消除污染,这也可以称作清洁生产,它具有化工产业革命性的科技战略,具有保护环境的重大经济和社会意义。

1绿色化工的保证是实施清洁生产

1.1绿色化工是人类发展的需求

近几年来,人类已经认识到落后的化学工艺是化工污染的根本原因,因此世界各国都在探讨环境保护问题。在我国正大力推广可持续发展的战略思想,推广绿色化工的生产理念。如今,创建节约型经济社会,国家在化工生产前要重视化工污染问题。改变末端治理的理念,把有毒有害的物质利用在化工生产之中,这样做虽然可能增加投资,但可以改善环境质量,是彻底改善化工污染问题的根本出路,这种清洁生产的目的就是实现绿色化工,达到保护环境的目的。当前,随着科技的高速发展,自然科学的发展正在酝酿着新的技术突破,化学工业也将随着催化技术、分子设计科学等重大技术突破,使化工产业进入一个崭新的时代。

1.2绿色化工是人类的必然选择

绿色化工是通过清洁生产,改进化工生产的工艺技术和设备的创新,解决传统化工生产末端处理的方法,而把末端处理的过程,消灭在在化工生产的过程之中,这就是在化工生产过程的化废为宝,将污染物进行预防和控制,使污染物转变成有利用价值的物质。这样就使化工生产得到合理的利用资源、降低物耗、提高经济效益,这种清洁生产的要求与环境保护有机地结合起来,就可以实现保护环境的目的。当然,绿色化工是一项复杂的系统工程,它必然随着科技与社会的进步得到发展与完善。

1.3绿色化工与可持续发展

相比末端治理而言,绿色化工更能有效改善化工污染问题,而且还可以对环境起到环保作用。无论是物料的高效利用还是废料的合理处治,绿色化工都有着无可比拟的优势。绿色化工的推广是实现经济方式转变的重要举措,同时,对于节能减排及可持续发展都有更好的保障,并促进社会经济和自然环境协调良好的发展。

2清洁生产与绿色化工的技术的发展

2.1改革传统化工产品体系

随着科学技术的迅猛发展,公众环境意识的觉醒、政府法规的限制和社会舆论的监督等综合因素的作用,人们对一些传统化工产品及工艺对环境污染的认识越来越深刻,污染的预防不仅要体现在生产全过程中,而且要贯穿在化工产品的整个生命周期中,这样必须改革传统化工产品体系,寻求新的无污染的新产品或替代品,满足经济发展、环境保护的需要。

2.2清洁生产的意义

造成化工污染的主要原因,是化工生产的工艺不完善,开发流程简短、前后工序衔接不合理、原材料消耗大、能耗高、产生废料,而绿色化工工艺,就是使废物减量化、资源化和无害化,或者消灭于生产过程中,从而达到资源的最大程度的综合利用,解决化工企业的三废污染问题。

为此,必须利用各种高新技术把握住原料的绿色化、化学反应绿色化,获得绿色化工产品即采用绿色化的原料、在绿色化的催化剂、绿色化的溶剂和绿色化的助剂作用下,进行最优化的反应,使原料百分之百地转变成所需要的绿色化工产品,实现废物的“零排放”,这样需要预先设计防止产品及工艺对环境的负作用,以达到全程“绿色”化的高新化工目标。

2.3采用清洁生产是绿色化工的技术途径

清洁生产就使设计化工产品,实现废物的零排放。现在国外已有不少化工产品的生产符合这一标准,同时,还可以利用国际上流行的提供分子理论合成路线的几种计算机软件协助新产品合成路线的设计,设计出符合环境安全的绿色化学合成工艺路线。

生产绿色化工产品,是化工行业可持续发展的重要途径。绝大多数的有机化学物品来自石油,产品很难降解,而且其开采和加工对环境的影响都较大。为了促进传统化工方式向现代绿色化工方式的转变,还应该依靠国家的宏观环境经济政策,对新建项目进行全过程环境影响评价,是评价污染物末端治理设施是否达标。因此,在这种环境评价难以满足绿色化工的要求,新建项目的环境评价应从原材料选用、工艺设计、技术选择和能源消耗等进行绿色化工审计,并提出相应的绿色化工措施。

3结语

绿色化学工艺篇10

1.1绿色制造技术的内容

绿色处理。绿色处理,即对机械制造过程中产生的废气、废液等废弃物运用一定的设备进行处理或回收利用,从而实现污染物质向无污染物质的转化。

1.2绿色制造工艺的技术基本类型

1.2.1降低能耗工艺技术。降低能耗工艺技术是机械制造过程所采用的绿色制造工艺技术之一。它主要是通过减磨和采取低能耗的施工手段等技术手段,来实现能量损耗降低和加工水平提升的目的。机械制造的过程需要消耗大量的能量,而通过原材料或能源所产生的能力,只有一部分被转化为有用能量,另一部分则被直接消耗或浪费掉能量。例如,在摩擦过程中,会损失一定的能量,这些能量很可能会对机械制造工艺造成一定的影响,降低加工工艺的可靠性。

1.2.2节约型工艺技术。节约强调的是对原料及能源的节约。其主要是通过适度简化生产工艺来实现的。一方面,从设计角度,在设计产品时,通过精密的计算合理确定零件的重量和数量,从而提升对原材料的利用率。在工艺上能通过采用新的刀具,增强刀具的使用寿命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技术,实现资源的节约使用,降低对环境的污染;通过运用先进的制造技术实现对毛坯的预先优化处理,尽可能减少制造过程对原材料的消耗。

1.2.3环境保护型工艺技术。环境保护型工艺技术是利用工艺技术,减少或消除制备过程中产生的对环境有污染的物质。该工艺技术是保护生态环境最直接、最有效的方法。在加工过程中将所需的要素输入系统时,系统默认将和产品生产无关的物料进行输出。通过该技术可以实现对机械生产末端无关物料的处理,从而减少废液、废气对环境造成的污染。

1.3绿色机械制造工艺技术的重要意义

随着资源节约型社会的提出以及全国各地节能环保、循环经济工作的大力开展,绿色理念、低碳理念已经深入人心,这为我国建设资源节约型社会、友好社会创造了良好的发展环境。作为国民经济的重要支柱产业,制造业也顺应这一趋势,积极推进工艺技术的研发和创新。在传统制造业中,由于长期未考虑环境和资源浪费的问题,使得生产过程产生了许多废气、废水,不仅资源没有得到充分的利用,更对环境造成了严重的污染。随着绿色机械制造工艺的提出和应用,传统的加工模式正逐渐向清洁生产以及废弃物循环利用的发展模式转变。如今,社会需要的产品是高质量、低能耗的产品。因此,只有运用绿色机械制造工艺技术,充分考虑资源的利用和环境保护等相关因素,才能使资源得到优化配置和合理利用,实现环境效益与经济效益的双丰收。

2绿色制造技术在机械制造过程中的应用

2.1在产品设计中采用绿色设计结构

机械产品的绿色设计结构是在设计机械产品的时候就充分考虑机械对环境的影响以及对社会的作用,然后对机械产品的质量、寿命进行控制,设计出质量优等、使用寿命长、环境影响小的机械结构。最好的设计是机械能够循环使用,且生产产品时能够尽可能地减少产品的生产时间。

2.2选用低毒、无污染绿色原材料

绿色机械的首要条件是其制造机械的材料必须是绿色的。如今,材料科学经过几十年的飞速发展,现在已经到了一个新的高度。很多以前使用的严重污染环境的材料,现在大多都有了环境污染小甚至无污染的材料替代,这就为绿色机械提供了新的发展基础。企业在发展过程中,不能一味地注重经济效益,而不注重环境的保护。应该在生产过程中使用低毒无污染的材料,走可持续发展的道路。

2.3采用绿色机械制造技术和工艺

在使用绿色材料制造机械的同时,我们应该改进原有的生产工艺,将过去高耗能、高污染的工艺进行改良和替换,提高生产效率,降低生产成本。对于那些已经有新的工艺替代的产品,应该坚决采用新工艺,淘汰旧的低效率、高污染的工艺。这样在产品制造过程中最大限度地减少环境污染,降低能耗和原材料损耗。现在广泛使用的大量的绿色制造的新工艺,从其实现绿色的途径不同可以分为如下三类:

(1)降低能耗型绿色工艺。在机械制造过程中通过降级能源的消耗实现绿色制造的工艺;

(2)降低原材料消耗的工艺。将生产工艺进行改良,缩短工艺流程,改用新型的原材料等方式来降低原料消耗;

(3)降低污染的工艺。生产过程中产生的废弃物进行回收再利用,减少对环境的污染。

2.4采用绿色的机械产品包装技术

最终产品的包装应该摒弃华而不实的包装,采用能够回收再利用的包装或者对环境污染的绿色包装技术。除了包装采用绿色包装外,还应该考虑包装的生产成本,将包装的成本降至最低。现今使用较多的包装材料有木板、纸箱、泡沫塑料、气泡垫等。这些包装材料都属于不可再生资源,且有些材料降解缓慢,会对环境产生很大的污染。因此,应该开发出一种无污染的能循环使用的包装材料。

2.5采用绿色的机械产品回收技术

绿色结构设计中,设计环节就考虑废弃的产品的回收利用,避免报废的产品对环境造成的污染。这就要求采用绿色技术对报废的产品进行最大程度的回收利用。这样不但减少了污染,还能节约原料,进而节约了生产成本,产生非常良好的社会效益和经济效益。在这其中,企业应该重视回收那些有毒有害的零部件,使之再利用,做到无污染处理。

3推进绿色制造技术路径的思考

由于发达国家不断加大对环境的保护力度,使得众多的高污染企业转入发展中国家。这些发展中国家为了得到一些经济效益,提高本地就业率,不得不接受这些高污染的企业进入。这就导致一些地方成了高污染企业的天堂。我国由于机械制造也仍处在发展阶段,因此在大量外资企业进入的同时夹杂着为数不少的高污染企业。我国应该抛弃这种先污染后治理的发展方式,拒绝高污染外资企业对我国的污染转嫁,应该采用绿色制造的理念进行可持续发展。

3.1加强绿色制造技术研发进行技术创新

要将绿色制造的理念落实到机械制造的生产过程中,必须不断发展新的技术,即实现技术创新。要在综合考量社会发展需求、当前经济状况、现今行业生态状况等因素后,结合影响绿色机械制造工艺的机械产品性能、寿命、环保等几个重要因素,进行技术创新。具体要求要做到如下五个方面:

(1)废弃物回收利用的技术创新。将废弃物无公害化处理,最好是回收再利用;

(2)干式生产技术的创新。在旧的生产工艺中,由于使用冷却液,产生了大量的废液排放。新的工艺不适用冷却液,且简化了生产工艺,从而降低了生产成本;

(3)虚拟制造技术的创新。在实际生产中,大批量生产前生产一些工艺样品,以发现其中的缺陷。若用虚拟制造技术,不用实际进行生产,这样降低了原料损耗,降低了生产成本;

(4)工艺模拟技术的创新。通过该技术能够调节工艺参数,优化工艺条件,提高产品质量;

(5)净成形技术的创新。这种技术能够降低毛坯制造时的能耗和原材料损耗,降低产品的生产周期,从而降低了成本。

3.2建立绿色生产监督体系,完善绿色监督机制

良好的机械绿色生产,离不开强有力的监督。这些监督包括企业内部自我监督、企业之间互相监督、政府职能部门监督、公众监督等。通过这些监督方式对企业生产前、生产中、生产后进行监督。在对绿色生产进行监督时,应该尽可能地让公众参与进来,实现全民广泛监督,这样能对由政府部门主导的法律强制性的监督起到很好的补充作用。

3.3创新绿色制造技术激励机制,提升企业绿色制造的动力