化工三廢處理方法范文
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篇1
關鍵詞:三廢;治理;經濟發展
1前言
三廢問題的治理關系著城市居民整體生活質量,因而在此基礎上,為了打造良好的城市發展空間,迎合當代社會發展需求,要求當前生產工藝活動在開展過程中應注重從廢液、廢渣、廢氣角度出發,對工藝生產流程中所產生的廢棄物進行高效處理,由此規避三廢問題的產生對生產領域的進一步發展造成負面影響。以下就是對三廢治理及循環經濟發展的詳細闡述,望其能為當前工業領域的健康穩定發展提供有利的文字參考,并帶動其不斷創新自身治理手段。
2三廢治理中應注意的事項
就當前的現狀來看,在三廢治理工序開展過程中應注意的事項主要體現在以下幾個方面:第一,在三廢治理工作開展過程中應注重結合當前人口、工農業生產現狀,提高對環境治理問題的關注度,并注重結合居民環境需求,對工業生產過程中所產生的廢氣、廢水、廢渣進行高效處理,由此達到最佳的三廢治理狀態,且就此迎合當前生態環境發展趨勢;第二,在三廢治理工作開展過程中為了提升整體治理效率,亦要求相關工作人員在治理作業環節開展過程中應注重針對農業、養殖業、城市發展等領域中三廢增長狀況展開調研活動,例如,復合飼料、化肥等使用情況等,繼而依據調研數據對三廢治理方法進行確定,由此達到最佳的三廢處理狀態;第三,青島機場海濱路在垃圾堆放過程中即隨之呈現出CO2、CO、CH4等氣體釋放現象,形成了對大氣環境的污染。因而在當前三廢處理工作開展過程中應注重結合中國CO2占據全球13%的問題,對三廢治理工序進行優化設計,由此打造良好的生態發展環境,滿足居民生活、生產需求,且就此規避火災等安全事故的頻繁發生[1]。
3三廢治理及循環經濟發展路徑分析
3.1貫穿環境生物技術
在三廢治理工作開展過程中注重將環境生物技術貫穿于治理流程中是非常必要的,為此,首先要求相關工作人員在對廢水問題進行處理過程中,應注重結合微生物生命活動過程對廢水中污染物進行轉移、轉化處理,由此達到最佳的水資源應用狀態。同時,在廢水治理過程中,亦應注重將細菌等置入到微生物生化反應器環境下,由此實現細菌向無機物的轉換,達到廢水凈化目的。從當前的現狀來看,環境生物技術在廢水處理過程中的應用改善了AB法、SBR法、粉末活性法在應用過程中凸顯出的應用效率較低的問題,為此,當代工業、農業等領域在可持續發展過程中應著重強調對生物技術的引進。其次,生物技術亦可應用于廢氣治理環境下,即要求相關技術人員在治理工序開展過程中應注重對微生物新陳代謝過程的應用,由此將污染物轉化濃度較小的廢氣,即將廢氣濃度維持在<3mg/L的狀態下,就此規避廢氣的產生對人體造成危害。同時,在廢氣處理過程中,為了提升整體處理效率,應注重對生物吸收法、生物過濾法兩種處理方法進行合理化選擇[2]。
3.2推進“三廢”與資源開發利用的結合
在三廢治理工作開展過程中為了提升整體治理效率,亦應注重強調將“三廢”與資源開發利用進行融合處理,由此打造良好的生態環境,且就此為當代產業的進一步發展贏得更大的經濟效益。例如,某企業在可持續發展過程中為了增強自身整體市場競爭力,即推進了精細化工、石油化工等新興產業的發展,同時在產業轉型過程中將“三廢”作為資源,以三廢回收方法將其轉化為“生活煤氣”,最終應用于工業生產中,就此增強了500萬元/年的銷售收入,滿足了該企業可持續發展需求。為此,當代各領域在三廢治理工作開展過程中應著重提高對此問題的重視程度,并注重正確認知三廢與資源間的關系,打造良好的環保產業發展環境。此外,在三廢問題處理過程中,為了達到良好的處理效果,亦應注重強調與當地政府部門間的高效溝通,由此推進當前循環經濟的進一步發展,滿足我國社會發展需求,并緩解三廢污染問題[3]。
3.3推進產業轉型
推進產業轉型亦有助于當前三廢問題的處理,為此,各領域產業在發展過程中應注重強化產業轉型計劃的落實,且注重從以下幾個層面入手來緩解三廢治理問題:第一,在三廢治理工作開展過程中,為了提升整體治理效果,要求各產業在可持續發展背景下,應注重將“三廢”治理計劃納入到產業戰略規劃領域中,并注重結合當前企業發展規模,且融合國家污染物排放總量要求對三廢治理計劃進行實時調整,由此達到最佳的治理成效,滿足企業發展條件;第二,在產業轉型過程中為了應對易燃易爆等安全環保問題,要求企業在三廢治理工序開展過程中應注重針對生產裝置運行狀況展開調研,并實時淘汰高消耗電石爐等生產裝置,且注重引進新能源、新材料,由此降低三廢產生總量,達到最佳的三廢治理效果。從以上的分析中即可看出,新材料引進等產業轉型計劃的實施關系著三廢治理效果,因而當代產業領域在發展過程中應著重提高對此問題的重視程度,并強化推進產業轉型計劃的實施,最終由此營造良好的生態環??臻g,滿足居民生活需求,且推進當代經濟的循環發展[4]。
4結語
綜上可知,傳統三廢處理方法在應用過程中逐漸凸顯出耗能高且處理效率較低的問題,因而在此基礎上,為了發展循環經濟產業,要求當代企業在可持續發展過程中應注重針對三廢問題實施具體的治理計劃,且注重從推進產業轉型、推進“三廢”與資源開發利用的結合、貫穿環境生物技術等層面入手來應對傳統三廢治理模式下凸顯出的相應問題,達到最佳的三廢治理狀態,并就此實現對現代化科學技術的應用,推進當前社會循環經濟的逐步發展。
作者:江河 單位:東至縣環境保護局大渡口經濟開發區環境保護分局
參考文獻:
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[2]產業鏈首尾相適環環生金———昊華駿化集團有限公司發展循環經濟紀實[J].今日農藥,2015,13(04):54.
篇2
隨著公眾日益關注的環境污染問題,化學化工行業與環境保護有著密切聯系,高?;瘜W實驗不容忽視。傳統的高?;瘜W實驗在人才培養中起著舉足輕重的作用,但在許多高?;瘜W實驗中沒有很有效的利用資源,并產生一定的“三廢”,對環境造成了不同程度的污染。20世紀90年代,綠色化學作為新興交叉學科應運而生。綠色化學核心內涵是在生產或反應過程中減少以致消除使用和產生有害物質?;瘜W是實驗科學,其中重要組成部分包括化學實驗,高校實驗室是師生學習和科研的重要場所,如何實現實驗室教學科研綠色化,主動地減少和消除實驗室的化學污染,是實施可持續發展戰略必然要求。
一、綠色化學及其原則
(一)“綠色化學”定義
綠色化學概念最早是在1991年ACS提出的,又稱清潔、環境無害、環境友好化學。綠色化學以在使用和生產化學品時有效利用原材料、不產生廢物、避免危險和有毒的試劑及溶劑為目標,其最大的特征在于從產品生產的始端就采用科學手段來控制污染,通過“原子經濟性”的原則來設計和實施化學轉化,在化學轉化中充分利用每個原料每一個原子來獲得目標產物,并且在生產過程和最終產品使用中均做到零排放和零污染,它既充分利用了資源,又防止了污染。可見,綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學,不僅將給傳統的化學工業帶來革命性變化,是目前化學化工行業的研究熱點和前沿課題,是開發從始端到終端解決污染的新興學科,對保護環境、促進社會可持續發展有著重要的時代和歷史意義。
(二)“綠色化學”原則
20世紀90年代對綠色化學提出的12條原則仍然適用于現代化學發展方向,也被國際公認,其指明了該學科的發展方向。近些年,化學研究者以12條原則為指導開展了深入、細致的工作,在綠色化學方面取得了突破性進展和突出的研究成果。綠色化學12條原則可概括為:①防止污染優于污染形成后處理;②設計合成方法時應最大限度地使所用的全部材料均轉化到最終產品中;③使反應中使用和生成的物質對人類和環境無毒或毒性很??;④設計化學產品時應盡量保持其功效而降低其毒性;⑤盡量不用輔助劑,需要使用時應采用無毒物質;⑥能量使用應最小,并應考慮其對環境和經濟的影響,合成方法應在常溫、常壓下操作;⑦最大限度地使用可更新原料;⑧盡量避免不必要的衍生步驟;⑨催化試劑優于化學計量試劑;⑩化學品應設計成使用后容易降解為無害物質的類型;11分析方法應能真正實現在線監測,在有害物質形成前加以控制;12化工生產過程中各種物質的選擇與使用,應使化學事故的隱患最小。綠色化學從根本上對化學工作者提出了新的要求,要求其以全新的角度來考慮化學研究和生產過程。
二、高校開設“綠色化學實驗”重要性
(一)綠色化學實驗
“綠色化學實驗”必須遵循“綠色化學”提出的十二原則,通過對指導思想、實驗儀器、實驗裝置、實驗內容、實驗步驟、反應過程等的改變,對常規實驗進行改革而形成的化學實驗新方法。綠色化學實驗對化學藥品的使用以重復使用、回收、再生、減量、拒用等為基本原則。
(二)高校開設“綠色化學實驗”的重要性
化學是一門實驗學科,實驗在高校化學教學中起著非常重要的作用,能夠很好地培養學生的觀察能力、動手能力、分析問題能力和解決問題能力,同時激發學生的創新力。高校化學實驗涉及比較多的專業、學科,實驗項目內容涵蓋化學、化工和環境、生物、醫藥、醫學、農業、檢驗、食品、護理等相關學科。高校中每天都有大批學生通過各種各樣的化學實驗來學習、理解各類基礎知識,消耗的藥品種類繁多、消耗量比較大,時常包含有腐蝕性或有毒藥品、往往還會伴隨有毒或有害物質的產生。目前,將“三廢”直接排入環境的高校實驗室還很多,僅有少數設有相應處理設施。雖然單獨一個實驗室排放三廢量不大,但整個國家或地區排放的總量還是相當大的,不容忽視其對環境的累積破環效應,污染環境、破環生態平衡、威脅人類健康等等使社會發展走向不可持續。在高校建設綠色化學實驗室,推行綠色化學實驗,開展綠色化學研究,宣傳綠色化學實驗思想,將能夠大大減少環境污染,維持生態平衡、保護人類健康,增強環保意識都會產生現實意義和歷史意義。
三、高校開設非綠色化學實驗的原因
(一)資金投入不足和管理者思想認識不到位
實驗教學本身花費就很大,同時一些學校又對實驗教學資金投入不足,購買實驗藥品往往也是唯價格論,能夠開設的化學實驗很有限,更沒有處理實驗“三廢”的能力,凸顯對污染的防治無能為力。此外,實驗管理者思想認識不足,缺乏有效的管理方法。實驗室管理人員中部分存在環保意識薄弱,更有甚者認為實驗室產生的“三廢”只是一點點,對環境構不成什么污染,完全認為是小題大作,這就導致在藥品使用上存在浪費現象、廢物排放處置上比較隨意,增大了化學實驗對環境的污染。在對學生實驗管理上有時也存在不足,部分實驗管理者和實驗指導老師沒有很好的要求學生,同時學生在實驗中也缺少相關的環保意識,存在操作不規范,亂倒廢液、廢渣,任意排放廢氣等現象。
(二)實驗有效指導缺乏、安排不合理
高校化學實驗在教學上牽涉面比較廣,往往涉及實驗計劃、實驗內容、實驗教材等等。很多高校還一直沿用老的實驗內容,雖然實驗教材經過了多次的修訂和改版,但所做實驗多年沿襲,疏于創新,在這種情況下實驗本身就是非綠色的,所以只要做實驗,就會帶來污染。同時,通觀現行的化學實驗教材多數明確指出要求學生掌握實驗目的、步驟、現象和結果討論;然而在實驗中使用的原料、試劑、添加劑、催化劑等藥品的毒性、危害性,實驗過程、后處理等可能產生的“三廢”、帶來的環境污染以及如何減少“三廢”產生或避免污染很少涉及,沒有做到人文關懷和環保意識的培養。另外,化學“三廢”的種類較多,處理方法各異,耗資較大,再加上大家環保意識缺乏,致使至今還沒有較全面的整理。
四、高校化學實驗如何實現綠色化
根據綠色化學的十二原則,高?;瘜W實驗實現綠色化應從以下幾個方面進行改革。(1)采用綠色化的化學試劑,例如選擇無毒試劑和可再生資源用作實驗試劑;(2)采用綠色化的溶劑,例如選擇揮發性小、無害的溶液,避免有毒有害溶劑的使用;(3)采用綠色的催化劑,例如選取無害、無毒、無腐蝕性的催化劑;(4)選擇無毒副產物生成或毒副產物生成最小化的反應條件,實現反應條件綠色化;(5)選擇不具有原子經濟性反應,避免“三廢”的產生,實現化學反應綠色化;(6)反應的產物(包括副產物)應無害、無毒、環境友好,實現反應產物綠色化;(7)在保證實驗效果的前提下,選擇最小劑量的試劑、溶劑、催化劑,實現劑量綠色化;(8)合理分類收集“三廢”,并做好無毒、無害化處理,實現“三廢”處理綠色化。具體措施如下:
(一)培養實驗人員的綠色化學意識
綠色化學意識的培養是高校綠色化學實驗的保證。只有實驗管理人員、教師和學生都有很強的綠色化學意識,才能為高校推行綠色化學提供有效的保證。當前,未進行傳統化學實驗教學內容改革的高校,在綠色化學實驗方面的知識還比較缺乏,致使實驗人員未能意識到綠色化學實驗的重要性。目前實驗人員的首要任務是更新觀念、培養綠色化學意識,這就要求所有與化學實驗有關的人員充分認識綠色化學實驗的迫切性和重要性,系統掌握化學基礎知識和實驗技能,深入研究綠色化學實驗理論和最新研究成果,積極實踐、共同探討,盡早實現傳統化學實驗到綠色化學實驗教學的轉變。同時,要加強宣傳、嚴格要求、完善教學環節,使學生充分了解綠色化學實驗,養成良好的實驗習慣,確?;瘜W實驗教學中各個環節均實現綠色化。
(二)廢除污染、毒性大的化學實驗
依據高校化學實驗教學的要求,在保證實驗教學任務的前提下,修訂實驗課程教學體系,更新實驗教學內容,選擇污染小、毒性低、后續處理更環保的實驗內容代替污染大、毒性高、“三廢”產生多的實驗內容,來完成高等學校對學生在化學實驗基本操作方面要求的目的。這樣不僅避免了實驗對環境的污染,還增強了學生的環保意識。
(三)尋找有毒有害試劑、溶劑、催化劑的替代品
化學轉化往往存在多種途徑,高校化學實驗教學應按照無毒或低毒化原則選擇實驗藥品,盡量尋找選擇無毒試劑和可再生資源用作實驗試劑。選擇揮發性小、無害的溶液,避免有毒有害溶劑的使用。例如,能夠在水中進行的實驗盡量使用水作為溶劑,使用更安全的甲苯代替苯。用無害、無毒、無腐蝕性的催化劑代替強腐蝕性催化劑。例如陽離子沉淀實驗中使用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氫反應,乙酸乙酯制備中催化劑使用固體酸代替濃硫酸。
(四)推廣減量、半微量或微量化學實驗
在滿足教學大綱要求通過高校化學實驗獲取化學信息的量,積極推廣減量、半微量或微量化學實驗。通過試劑用量、輔助材料、水電消耗的減少也可以大大降低實驗成本,也就能夠緩解學校對實驗教學有限投入的壓力;其次也能夠減少實驗過程中比如爆炸、中毒、燃燒等事故的發生,使得實驗更具有安全性;同時由于用料的減少,實驗中“三廢”的排放也將減少,對環境的污染將減小,實驗環境條件將會得到一定的改善。在保證高校實驗教學效果的前提下,應大力推進微量實驗的開發和推廣。在沒有更好的實驗方案的情況下,通過微量實驗減少污染也是目前實現化學實驗綠色化的一個重要途徑。
(五)開展串聯實驗
傳統化學實驗教學是在理論課開設的同時或緊跟理論課來開設實驗課程,每個實驗基本上都是單獨開設的、孤立的,因重復實驗增加實驗投入和“三廢”的產生。通過對實驗進行分類、整合實驗課程,將存在關聯的實驗進行研究并調整實驗內容,打破學科間、實驗間的壁壘,開展串聯實驗。如把無機實驗中溶液的配制與分析實驗中滴定串聯,有機實驗中化合物的合成與提純與儀器分析實驗中產品純度測定串聯,合成實驗與化學動力學實驗串聯。經串聯以后開設的實驗課程,可提高試劑的利用率,減少環境污染,降低實驗費用。
(六)開設微波、超聲等先進技術實驗
在高?;瘜W實驗中引入微波、超聲波等先進技術,設計、開設相關的實驗項目,比如微波輔助提取、微波灼燒、微波消化、超聲提取、超聲催化。微波、超聲波等先進技術實驗的開設將大大減少環境污染、提高效率、節約能源,更有助于拓展學生對相關先進科學技術的深入了解,激發學習興趣,提高學習效率。
(七)建立虛擬仿真化學實驗室
伴隨著當前信息技術及互聯網技術的快速發展,在國家信息化發展戰略指導下,虛擬現實技術在教育教學領域和管理過程中的應用正在逐步深入,有力促進了教育模式、教學方法和學習方式的深刻變革。針對放射性、高危險、高污染、學生難以理解的抽象的理論和概念,以及中學化學實驗中有毒有害、易燃易爆等真實實驗難以開展的實驗項目,設計并建設一系列化學虛擬仿真實驗項目,通過虛擬仿真實驗教學平臺實現開放共享。根據《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》,教育部高等教育司已在2013年開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作。目前已立項兩批國家級虛擬仿真實驗教學中心建設項目。
(八)處理化學實驗中的三廢
篇3
關鍵詞:氯化苯過濾廢水處理
中圖分類號: X703 文獻標識碼: A
前言
1.廢水的產生
我公司年產5萬噸氯化苯裝置采用的是沸騰氯化工藝,使用苯與氯氣反應生成酸性氯化液,加水水洗除去氯化液中FeCl3作為鹽酸的吸收水,再經過樹脂吸附制備鹽酸銷售。水洗后的氯化液加堿堿洗中和氯化液酸度,產生堿性廢水,堿性廢水中主要含燒堿、氫氧化鐵、鹽、有機苯類。堿性水送廢水處理后排放。堿性水的處理難度較大,成本較高,一直是困擾企業的難題。
2.廢水處理方法
公司原先采用以下幾種廢水處理方法:①共沸處理法[1] [2] :苯、氯化苯和水能形成共沸物,使用共沸塔使苯、氯化苯與水產生共沸從塔頂餾出,塔釜作為廢堿水外排廢水工段處理。經過共沸后回收堿性廢水中的有機物,釜殘排出含苯400ppm,能有效的對有機物進行分離。但堿性太高,含堿在150g/l,且有紅色氧化鐵影響廢水整體色澤,整套裝置能耗較高,且處理后的堿性廢水仍需進一步處理,不能進行有效的資源綜合利用;②DRM過濾法:利用DRM過濾器對共沸后堿性廢水過濾。使用助濾劑先行對氫氧化鐵進行吸附,再透過濾布進行過濾,除去堿性廢水中氫氧化鐵,從而達到廢水回用的目的。但濾周期短,且隨著過濾的深入,出水顏色逐漸發黃發紅。排渣呈粘稠的漿糊狀,使用一段時間后濾布易損壞,不能維持長周期的運行;③陶瓷膜過濾技術[3] :選用50納米的0.1m2微孔陶瓷膜管進行過濾,過濾速度快,但過濾后需使用硝酸進行酸洗,產生新的廢水,且濾管容易堵塞;經過多次改進,決定采用板式過濾[4] [5]對氯化苯廢水進行過濾,日均處理廢水45m3,解決了廢水處理難的問題。
工藝裝置及流程
1.1工藝流程
過濾處理裝置及工藝流程如圖1所示。該工藝核心裝置是板式壓濾機,氯苯堿性廢水經廢堿泵打至中和釜(夾套循環水冷卻),按比例加入助濾劑并攪拌,預涂釜中加入一定比例的預涂劑和水并攪拌均勻,通過循環泵對板式壓濾機進行預涂,至預涂回流顏色變清時轉廢水壓濾操作,切換過濾循環泵閥門將廢水送入過濾器過濾,濾液進行苯水分離,苯溢流至水洗中間槽再次回收利用,堿性廢水部分回中和系統作堿洗用堿,部分送廢水工段處理。采用間歇過濾,一批結束后切換閥門,開啟氮氣排空過濾器內廢水至中和釜,用蒸汽將過濾器內濾餅烘干后,再開啟氮氣吹盡蒸汽泄壓,打開過濾器大蓋排放濾渣,廢固渣(Fe(OH)3+助濾劑)含濕量較低,送電站與煤渣一并處理,尾氣經排氣冷凝器冷凝后集中排放。
1-中和釜;2-預涂釜;3-過濾器;4-冷凝器;5-苯水分離器;6-過濾循環泵;7-渣池
圖1 工藝裝置流程圖
1.2預涂劑的選擇
使用XH為助濾劑,能起到較好的助濾效果,且來源廣泛,不需要額外的用;但從濾餅的形狀來看,氫氧化鐵附著不是太緊密,且濾網的運行周期不夠長,網眼容易被絮狀氫氧化鐵堵塞,通過在板式過濾之前增加一預涂裝置,使用GZT作為預涂劑,讓GZT先在濾網上預涂一層,然后再附著夾帶助濾劑的廢水進行過濾,這樣效果更佳,有了預涂層,排下來的濾餅干燥緊密,濾網的清洗周期大大延長至原來的一倍以上。
1.3工藝操作參數
工藝操作參數:過濾器容量2 m3 ;過濾器壓力≤0.45MPa,操作溫度,常溫;中和釜液位≤17m3;XH助濾劑600kg;GZT預涂劑25kg;氮氣吹掃10min;氮氣流量≤1.0 t3/h;蒸汽吹掃10min;蒸汽烘干20min;過濾后廢水含堿80~100g/l,有機物≤200ppm。
裝置處理規模
2.1間歇式廢水處理
一套處理面積為40.0㎡板式膜廢水過濾裝置,批處理量在15.0 m3,處理時間約為2.5小時左右,每天可以間歇式操作3批次,合計日處理量為3*15.0 m3=45.0 m3
2.2連續化廢水處理
一套處理面積為40.0㎡板式膜廢水過濾裝置,為了保證連續化處理廢水,延長處理周期,需降低跨膜壓差,減少濾膜的堵塞幾率,需維持在3.0 m3/h,運行周期正常在12.0小時,合計日處理廢水量為3.0 m3/h*12h=36.0 m3
兩種方式比較來看,采用間歇式操作相對處理量較高,但操作步驟較為繁瑣,連續化操作處理量較小,但操作起來較為方便,若廢堿水中含固量較高,連續化操作的優勢將會明顯優于間歇式操作。
處理后的廢水凈化再利用
經過濾后的廢堿水含固量為0,堿含量在80~100g/l,有機物≤200ppm,含鹽約為60 g/l,作為氯苯生產堿洗用堿再利用,為了防止含鹽對原料干燥有影響,每天用量在4.0 m3左右。其余廢堿水送至其他工序作廢水處理,平均每天再利用約15.0 m3,有效減輕了廢水處理負擔。
年回收利用廢水:(4.0 m3+15.0 m3)×300天=5700 m3;
結語
板式過濾是目前最能適合解決含氫氧化鐵廢堿水的方法,該方法操作簡單,能耗低,不使用大量的蒸汽,無毒,不會對人體造成二次傷害,不會產生多余的三廢,清液、有機物和濾餅都可以再次利用,不會產生新的“三廢”。
要保證預涂的效果,預涂時間足夠或要等預涂釜回流變清方可過濾,過濾攪拌要充分,使助濾劑和氫氧化鐵充分接觸包裹,以增加過濾效果;
進料要均勻,控制好循環泵變頻,閥門的開啟順序正確,嚴格按照操作步驟壓榨、烘干,壓榨烘干時間控制好保證效果,否則易堵塞過濾網,使得下次過濾難以進行;
過濾壓力上升較快以及過濾周期明顯縮短,則需停車檢查清洗濾網,使用稀酸清洗濾網,浸泡后用軟毛刷清除表面積余殘渣即可。
【參考文獻】
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篇4
關鍵詞:節能降耗;生產工藝;化學反應
在很多化工產品的生產過程中都存在著能源消耗過多甚至浪費的情況,在很大程度上增加了企業的生產成本,也極大地阻礙了化工行業的長遠發展?;谝陨媳尘?,筆者認為非常有必要在生產過程中引入節能降耗工藝,不斷地優化生產過程,盡最大努力避免能源的大量消耗和能源浪費情況,大幅度降低生產成本,提高化工產品的市場競爭力,進而在提高企業經濟效益的基礎上降低對環境的污染。在本次研究中,筆者首先分析了化工節能技術的使用現狀,在此基礎上提出了幾種節能降耗的措施,希望能夠推動化工行業的可持續發展。
1化工生產中節能技術運用情況分析
在生產的過程中,能源并不會憑空的消失,所以,能源的損耗都是有原因的,例如保溫的厚度不夠、設備的選型不當、裝置年久失修、生產工藝跟不上時代潮流等。在目前的化工生產過程中有一種特別常用的軟件叫“化工流程模擬軟件”,運用這個軟件可以非常準確地分析工藝過程中的物性數據,從而給新裝置的設備選型和老裝置的改造提供非常有參考價值的依據。然而,目前許多化工企業仍然存在一種錯誤的思想,他們認為在生產過程中有能源的損耗是正常的,同時,用于改進生產工藝所投入的資金遠遠大于節約能源的費用,因此,很多化工企業都不愿意去更新設備或者改進生產工藝。當然,這種思想是錯誤的,不可取的,雖然改進工藝和更換設備的一次性投入很大,但是所帶來的回報卻是非常持久的。是化工企業在可持續發展過程中必須要選擇的路,會指引一個企業發生翻天覆地的變化。
2關于節能降耗技術的研究
2.1設備選型的得當
縱觀化工產品的生產過程,所有能量的傳遞都是在設備上進行的,恰當的設備選型不但能夠提高產品的生產效率,同時也能夠在極大的程度上提高能量的利用效率,達到降耗的目的。所以筆者認為設備的選型是節能技術的重要體現形式。在進行化工生產設備選型的過程中一定要遵循以下四個原則,一是合理性原則;二是先進性原則;三是安全性原則;四是經濟性原則。并且這四種原則缺一不可。第一,合理性主要是指設備在結構上是合理的,便于操作的,利于生產的,和企業自身的生產條件相符合;同時,合理性也指材質在選型上是合理的,設備的材質應該結合生產工藝條件來選型,在化工生產過程中時常會遇到強酸、強堿等情況,不可避免的會引起設備不同程度的腐蝕,如果不多加小心將可能造成設備的損壞,甚至帶來嚴重的事故或者災害。第二,先進性體現在很多方面,要求設備在運行的過程中是安全、可靠而高效的,同時設備的自控水平高,具有較大的單位產能和較低的單位能耗。第三,安全性體現在工人勞動強度非常小,不存在或者少存在對人身安全有危險的方面,在運行時非常平穩,對于現場的工作環境要求比較低。第四,經濟性是企業能否選擇設備的關鍵因素,在選擇設備的時候一定要考慮投資的費用是否合理,設備在運行的過程中所需要的費用是多少,保證設備的性價比高。
2.2生產工藝的優化
生產工藝的優化也是降低能耗的重要措施,在進行生產工藝優化的過程中主要有以下幾種方法:(1)選擇合適的溶劑。溶劑在生產過程中發揮的作用不容小覷,在產品的收率、質量、三廢量等很多方面均體現出非常關鍵的作用。如果溶劑的使用不當將會降低產品的收率和質量,加大三廢的處理量,并且在處理這些廢物的過程中增大能源的損耗?;谝陨锨闆r,怎樣正確處理這些副產物成為目前急需解決的問題。倘若不可以對這些副產物進行恰當的處理,將產生不可設想的后果。不但會給人們的身體健康帶來不良的影響,同時也會給環境造成極大的破壞。所以,一定要努力選取可以提高產品收率、提升產品質量、降低三廢處理量的合適溶劑。(2)選擇合適的催化劑。催化劑對于化學反應具有非常重要的作用,催化劑的加入能夠改變反應速率,還可以適時降低反應溫度、降低壓力,同時降低產品的單位能耗。(3)選擇合理的反應物。反應物直接影響著產物,所以要求在進行化工生產之前要選擇合理的反應物。然而,在實際生產過程中狠多企業都會考慮成本等因素,從而選擇一些自身含有劇毒或者能夠產生大量三廢的化合物作為反應物。可是這樣做并沒有得到企業預想的結果,相反,將會導致后期三廢處理成本的大幅度提高,更加不利于企業生產的可持續發展。
2.3制度管理的加強
對整個生產過程進行良好的約束和管理是降低能源消耗的一種行之有效的途徑。能夠影響生產結果的因素包括兩個方面,一方面是客觀因素,一方面是主觀因素。對于客觀因素而言,常常是人們無法改變的,而對于主觀因素來說也是能夠通過努力進行控制的,這就是約束和管理的作用,在最大限度內控制失誤發生的比率。如果想要實現節能的終極目標,就一定要在思想上明確節能降耗的重要意義,體現在良好的管理上。對于化工企業來說,務必要建立一個專門從事管理工作的機構,對相應的生產技術和管理制度做出明確的規定,并且在實踐中不斷修訂和完善。如果是相對復雜的操作程序一定要提供具體的操作示范。結合具體的操作流程設定一個可消耗能量的范圍,如果發現存在超過這個范圍的情況,就要進行追蹤和改進。
2.4關注余熱的循環利用
縱觀化工生產的全過程,精餾過程無疑是能量消耗相對大的操作單元。精餾塔釜要求運用高品味熱源加熱,而塔頂的低品位蒸汽又要求運用低溫媒介冷凝冷卻,以上過程中存在的一熱一冷,不但消耗了大量的能源,同時塔頂的低品位蒸汽潛熱也不能得到非常有效的利用。熱泵技術是現階段較新型的節能降耗技術,它可以把塔頂蒸汽通過壓縮機把低品位蒸汽壓縮成為高溫高壓氣體,然后將此氣體通入塔底再沸器做為再沸器的高溫熱源使用,在加熱塔釜液體的過程中,塔頂高壓蒸汽也得到冷凝,通過這種方法塔頂蒸汽的冷凝潛熱就可以得到有效的利用。除了精餾塔低品位熱源壓縮再利用之外,蒸汽冷凝水的余熱回收再利用也是一個非常好的方法。將每個疏水閥排出的冷凝水進行收集之后送入閃蒸器,閃蒸產生的二次蒸汽可用來加熱一些對溫度要求不高的地方,比如產物干燥、加熱洗澡水、三效蒸發的二、三級蒸發器等;以此同時,閃蒸器排出的低溫冷凝水是相對干凈的蒸餾水,和普通工藝水進行比較的話存在不易結垢的優點,能夠延長設備的使用壽命。如果需要的話,這些蒸餾水能夠經過簡單的過濾除雜程序而被再次送回廢熱鍋爐用于生產蒸汽,通過以上途徑能夠對冷凝水和余熱進行充分利用。
2.5降低動力能耗
在化工生產過程中的動力能耗涉及兩個方面,第一是電力能耗,第二是蒸汽能耗。在具體的生產過程中,動力能耗在實際能源總消耗中所占的比例比較大,所以,降低動力能耗成為節能降耗過程中不可忽視的一個方面。如果打算降低動力能耗可以從用電設備和用汽設備兩方面入手。針對大功率用電設備,比如電機等設備可以增加變頻調節,從而讓其負荷率維持在較高水平;針對小功率的用電設備,比如給燈加裝聲控開關,來避免在無人狀態下持續工作。加大巡查和檢查的力度,特別是閥門、管道、設備的銜接處密封面,以免出現跑、冒、漏、滴現象。
3結論
綜上所述,在化工工藝生產過程中,存在著很多能源浪費的情況,為了節約能源并提高企業的經濟效益,筆者對化工生產過程中的節能降耗技術進行研究。通過研究發現,節能降耗技術所包括的內容比較多,在進行具體的操作時一定要結合化工企業自身的實際情況,采取最恰當的措施。本文中筆者首先介紹一下目前我國化工企業運用節能降耗技術的基本情況,以此為基礎提出了五種節能降耗的方式,希望能夠給化工企業一些啟發,讓他們不再因前期的投入而對節能降耗望而卻步。也希望以上五種措施能夠帶領企業認識到節能降耗的重要意義,不斷促進企業的發展。
參考文獻
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篇5
中國石化作為國有特大型骨干企業,是能源生產大戶,也是能源消耗和污染物排放大戶。多年來公司始終堅持把節約資源作為企業持續發展的重要任務和義不容辭的社會責任,通過深化改革、強化管理、優化資源配置、依靠技術進步,中國石化集團公司節能減排工作取得了較大成績。
2005―2007年,中國石化集團公司的原油產量、原油加工量和乙烯產量逐年增加,但生產過程的能耗、物耗、污染物排放卻逐年明顯下降。公司萬元產值綜合能耗從2005年0.91噸標煤下降到2007年的0.82噸標煤,累計降低9.89%,相當于節約810萬噸標煤。2007年與2005年相比,油氣生產綜合能耗下降6.43%,煉油綜合能耗下降3.36%,乙烯綜合能耗下降2.17%,熱電企業供電能耗下降2.73%;COD排放總量2007年比2005年下降11.92%。
目前,公司上下已經形成了全面深入開展節能減排工作的良好局面。
一、主要做法
一是切實加強領導,建立健全節能減排組織體系。作為“重點型”中央企業,中國石化成立了由王天普總裁牽頭的節能減排工作領導小組,并設立了節能減排辦公室和節水辦公室,形成了一個多層次、上下銜接、運轉有效的節能減排管理工作體系。
二是建立了節能減排工作問責制和節能減排考核體系。公司按照國資委建立節能減排工作問責制的要求,建立起目標明確、責任落實、措施到位、一級抓一級、一級考核一級的節能目標責任和考核制度。制定下發了《中國石油化工集團公節能管理辦法》和《集團公司節能目標責任評價考核辦法》,對事業部和企業的節能目標、節能措施、節能基礎管理等各項指標進行全方位考核,并將考核結果納入到經濟責任制考核體系。
三是強化基礎管理,扎實做好基礎工作。建立了節能減排季度例會制度。總裁班子每季度組織一次節能減排季度例會,有力地加強了對節能減排工作的指導、檢查和監督,全面促進節能減排工作;完善了節能統計指標體系。編制印發了《中國石油化工集團公司節能統計指標體系》,按專業設立節能統計指標體系,統一規定關鍵指標的計算范圍和計算方法,成立了中國石化節能監測中心和中國石化節能技術服務中心。按照國資委和發改委要求,中國石化進一步完善節能減排監測網絡,分別成立集團公司節能監測中心和集團公司節能技術服務中心,為總部相關管理部門、事業部和企業節能管理提供政策研究、決策支撐與技術服務。
四是通過結構優化調整,大幅降低能源消耗水平。中國石化通過對重點煉油化工企業實施技術改造,促進了裝置規模大型化和集約化,提高了煉化企業的集中度。同時,加快淘汰落后產能,積極推進產業結構調整和升級。
五是加大節能科技開發工作力度和節能技術推廣力度。中國石化全面推廣已列入國家發改委重點推廣的成熟節能技術。并重點推廣了以下節能技術。油田板塊:推廣利用節能型抽油機和抽油系統、注水管網、工藝優化設計技術、優化熱力、電網供電系統及密閉集輸工藝等成熟技術;人工智能采油系統、游梁式抽油機節能改造、實施網電鉆井、提高注水系統效率等節能技術。煉化板塊:推廣加熱爐強化傳熱技術,提高加熱爐效率;推廣機泵葉輪切削技術、變頻調節技術,降低機泵電耗;推廣應用電網諧波整定技術,提高電網功率因數;推廣換熱器在線清洗技術,提高換熱效率等?;ぐ鍓K推廣利用吸收式熱泵(AHT)在合成橡膠凝聚裝置上的應用技術,扭曲片管強化傳熱技術,裂解爐空氣預熱節能技術,氨合成回路分子篩節能技術。
六是加大投入,全面實施節能減排重點工程。集團公司05―07年節能減排項目共安排投資114億元。油田板塊:重點安排了專項節能或與節能降耗相關的項目。煉油板塊:啟動了九江石化等32個低溫熱利用項目;化工板塊:重點推廣和實施乙烯裂解爐空氣預熱技術,重點推廣和實施乙烯裂解爐扭曲片強化傳熱技術,組織 “14萬噸/年己內酰胺成套技術”和煤氣化裝置等技術攻關。公司于2007年8月份向國家發改委上報的22個節能項目被國家發改委列入節能技術改造財政獎勵項目,截止到2007年底,已經到位財政獎勵資金1530萬元。
七是抓好重點污染物的治理。中國石化自2004年起對突出的污染問題進行治理,力爭在“十一五”前期,解決與現有標準規定和要求不相適應的環保問題。
八是樹立循環經濟觀念,扎扎實實落實工作措施。強化節水管理,落實節水減排方案。積極開展“三廢”綜合利用,“三廢”治理和綜合利用水平不斷提高,由2003年的1億元提高到2006、2007年的3億多元。
二、“十一五”節能減排工作規劃
(一)“十一五”節能目標
節能目標:到2010年,中國石化集團公司萬元產值綜合能耗從2005年的0.91噸煤降到0.81噸標煤,相當于節約969萬噸標煤;油(氣)開采綜合能耗從2005年112.0千克標煤/噸下降到85.7千克標煤/噸,下降23.5%;煉油綜合能耗2005年的68.6千克標油/噸下降到62.0千克標油/噸,下降9.7%;化工乙烯解裝置綜合能耗從2005年的684.43千克標油/噸降到650.0千克標油/噸,降幅5%;銷售噸油品耗電從2005年的4.7度下降到3.7度,下降21.3%;熱電企業供電能耗從2005年的370.81克標煤/度下降到350克標煤/度,下降5.6%。
環保目標:強化外排污染物的有效監控,不發生重特大污染事故。外排污染物達標率達到95%以上,建設項目環保“三同時”執行合格率達到100%。到2010年,80%以上的企業達到清潔生產企業標準。外排主要污染物COD和二氧化硫量總體分別減少10%以上,危險固體廢棄物處理利用和妥善處置率達到100%。
節水目標:建立規范的用水、節水管理體系和科學合理的用水、節水獎懲機制,實行定額管理,工業水重復利用率等指標達到國家工業企業領先水平,逐步靠近國際先進水平,把中國石化建成節水型大型企業集團。到2010年,5年累計節約用水8億方,萬元產值取水量達到11立方米/萬元以下;加工噸原油取水量0.65m3;工業用水重復利用率保持在95%以上。
(二)重點工作安排
一是強化管理,促進節能減排工作深入開展。
二是優化調整能源消耗結構。加大壓燒油工作力度和資源優化利用。繼續實施各項煤代油、焦代油、氣代油、電代油工程。優化煉化企業制氫原料和氫資源;做好煉廠氣體,特別是催化裂化碳二組分中乙烯和乙烷的回收利用;做好煉廠碳四、芳烴等資源的優化利用。
三是加快淘汰落后生產能力。抓好產業結構調整。加快南化資源優化項目、川維配套川東氣田開發項目等一批優化項目的建設投產;關停小煉油、重油制氫、小鍋爐、中壓純凝發電機組等一批高能耗裝置。淘汰低效高耗的鉆井設備、老舊電器設備。計劃利用1―2年時間,投資3.5億元,油田更新淘汰S7及以下型號高耗能變壓器。積極加快煉化企業布局調整和裝置結構調整。通過實施工藝技術創新,采用高效設備,提高煉油設施的效率;逐步淘汰工藝落后、規模小、資源能源消耗高、污染重的生產裝置,實行規模化經營,建立千萬噸以上的煉油生產企業,提高資源的利用效率。
四是加快實施重點節能項目。油田:“十一五”期間實施10個方面的重點節能降耗技術改造工程,累計實現節能量100萬噸標準煤以上。完成高耗能變壓器的更新改造工作。繼續開展勝利、河南兩家油田企業的燃料替代工程。在各生產系統推廣應用抽油機新型拖動技術、油井集中供配電等成熟技術,提高系統效率,降低電耗。針對系統與能力不配套的問題,逐步實施地面工藝系統的節能改造,通過優化流程、簡化站點,降低系統能耗。在節水、節電、節約自用油、節約天然氣等方面建立節能項目儲備庫,并進行優化排隊,不斷完善和實施。強化老油田開發注采結構調整,控制無效液量產出。開展生產系統合理用熱、油田產出污水合理綜合利用等調研工作,完成供配電系統能耗測試和水平衡測試。
煉油:“十一五”期間重點做好以下工作:新建煉化企業全廠節能規劃;典型煉化裝置的節能工作;重點節能專項改造項目;抓好節電專項工作;蒸汽優化專項工作。
化工:“十一五”期間重點做好以下工作:繼續推廣跟蹤沼氣發電、利用螺桿膨脹機發電等新技術的實施效果,總結經驗,條件成熟后推廣實施。對煙氣余熱回收、疏水器改造、保溫、保冷材料更換等企業普遍存在問題的薄弱環節,加大力度進行集中整改。推廣APC先進控制技術。開展動力系統優化和低溫余熱的回收與利用工作。
油品銷售:大力推動機關帶頭節能。突出抓好加油站節能。狠抓物流優化節能。加快開發、推廣、應用以現代信息網絡為基礎的智能調度指揮系統,整體優化一、二次物流,繼續整合關閉低效油庫,不斷提高物流環節節能降耗水平。適當投資技術節能項目。
五是加快節能減排技術研發。加快節能降耗技術攻關。加強環境友好產品的科研開發和推廣應用。加快環境治理新技術開發和推廣應用。研究開發無有毒有害的原材料,“三廢”生成量少,最終實現“零排放”的新一代環境友好工藝技術;加快通用合成樹脂材料高性能化技術的開發,從源頭解決環境污染問題。
六是加快節能技術產業化示范和推廣工作。油田:重點示范推廣“煤、氣代油”以及利用污水余熱代油等燃料替代技術、新型抽油機拖動技術、能耗最低機采系統設計方法、機采系統變壓器集中供配電技術、供配電網優化運行負荷技術、伴生氣回收技術、污水處理回用回注技術等一批節能降耗成熟技術,引進和推廣先進高效電動機、高效節能變壓器、高效燃燒器、節能型抽油機、高效分離設備等新型節能降耗設備和產品。
煉油:提高電網、電機運行效率。推廣變頻和葉輪切削技術。優化蒸汽系統運行。提高三爐四機運行效率。推廣換熱器在線清洗技術,提高換熱效率。
七是抓好規劃設計和終端用能兩個源頭的節能降耗管理。建立和嚴格執行建設項目節能篇的編制、評估和審查制度。新建項目必須設置先進合理的能耗指標。在項目管理上堅持做到節能措施與主體工程的“三同時”。采用先進技術,優化設計方案。規范節能節水產品采購管理。
篇6
關鍵詞:核電廠;放射性廢物;去污因子;處理技術
中圖分類號:TL941 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)26-0108-03
核能的發展與和平利用是20世紀科技史上最杰出的成就之一,在核能利用中,核電廠的發展相當迅速,已被公認為一種經濟、安全、可靠、干凈的能源。但是,核電站除了產生一般廢物外,還會產生特有的廢物——放射性廢物,按其自然形態劃分為氣體廢物、液體廢物和固體廢物。放射性廢物對人類具有很大的危害性。
在核電廠反應堆運行過程中,源項主要有三類:一類是裂變產物,另一類是活化和腐蝕產物,還有一類是少量的α核素。所有這些裂變產物和活化產物在冷卻劑的下泄和凈化過程中都將進入到放射性廢物中。在核電站的設計中必須盡可能做到廢物最小化,用最科學的方法對廢物進行處理,將廢物對人類的危害降至最低。
1 放射性氣體廢物主要處理技術
1.1 核電廠廢氣主要組成
核反應堆正常運行期間(包括預期運行故障)所釋放的氣體流出物中所含的放射性物質主要包括反應堆本體一回路的裂變產物(如氙、氦等)和放射性微粒、碳-14、氚、中子照射空氣或微塵后生成的放射性核素(如氬-41)、釋熱元件燒焙時釋放出的氪-85、碘-131等。反應堆內氣體流出物的放射性主要來自幾種重要的放射性物質,這些物質包括放射性惰性氣體、氣載放射性微粒、氣載放射性碘及氚等。
1.2 放射性廢氣主要處理方法
核電廠放射性廢氣的主要處理方法如表1所示:
1.3 典型的放射性廢氣處理流程
核電廠放射性廢氣處理系統大多采用活性炭延遲技術,與加壓貯存工藝相比,其設備少、投資省。處理原理:采用直流常溫活性炭延遲系統,基于活性炭對氪、氙等氣體有物理吸附功能,當氣流通過活性炭時,氪、氙優先被活性碳吸附而與載氣氮和氫分離,被吸附的氪和氙還會從活性炭解析,形成不斷吸附、解吸的平衡過程。經處理后廢氣再經過通風系統的吸附過濾器和高效過濾器,最后通過煙囪排入環境。其處理流程如圖1所示:
圖1 放射性氣體廢物處理流程
2 放射性液體廢物主要處理技術
2.1 核電廠廢液主要組成
核電廠廢水中,含有的重要核素是58Co、60Co、137Cs、90Sr、3H等。核電廠放射性廢液類型通常分為化學廢液、工藝廢液、地面排水、洗滌廢液、去污廢液、其他廢液等。
2.2 放射性廢水主要處理方法
常用的放射性廢液的處理方法有化學沉淀法、離子交換法、吸附法、蒸發濃縮法、膜處理法等,根據不同的廢液類型選擇不同的處理方法。廢液主要處理方法歸類如表2所示:
2.3 典型的核電廠放射性廢液處理流程
核電廠放射性廢液處理系統通常采用化學絮凝、深床活性炭過濾、離子交換等方法的組合來處理廢水。該工藝克服了國內蒸發法能耗大,廠房占地多、處理費用高等缺點,該工藝在美國已有超過17家核電廠的運行經驗。處理所需串聯的離子交換樹脂床數量由運行人員根據保證足夠凈化能力又不產生過量廢樹脂的原則確定。各裝置的去污因子如表3所示:
典型的核電廠放射性廢液處理流程如圖2所示:
圖2 放射性液體廢物處理流程
工藝廢液首先經過加藥單元,本單元添加高分子絮凝劑與調整適當的酸堿值,藉由電性中和使廢液中微細膠體顆粒核素(Co、Ag、Cr、Mn、Fe等)凝集形成較大的膠羽。隨后經過活性炭床,主要過濾去除絮凝后產生的較大顆?;钏?、Co、Ag、Cr、Mn、Fe等細小膠體物質與其他核素、微細懸浮固體等?;钚蕴看惭b填多種粒徑的活性炭,除了去除一般的懸浮固體外,還可過濾對下游離子交換樹脂有害的物質,例如油脂、有機物。
經過前面兩道工序處理后的工藝廢液與地排廢水一并經過前置過濾器,過濾器安裝在離子交換樹脂床上游,用于截留工藝流中粒徑超過25微米的雜質顆粒。離子交換床內填充不同類型的樹脂,以滿足不同的處理需要。放射性離子交換到離子樹脂上,進一步降低廢水放射性,使廢水得到凈化。后置過濾器安裝在離子交換樹脂床下游,用于收集樹脂碎片等顆粒物質,避免排出。
經處理后的廢水進入監測排放箱貯存、排放,處理后水質能滿足國家排放標準。排放總管線上設有輻射監測儀,在廢水放射性超過標準限值時報警并自動終止排放?;瘜W廢液處理原理與之類似。
3 放射性固體廢物主要處理技術
3.1 核電廠固體廢物主要處理方法
核電廠產生的放射性固體廢物種類繁多,包括濕固體廢物和干固體廢物。濕固體廢物主要有廢樹脂、濃縮液、淤泥、廢液過濾器芯等,干固體廢物主要有空氣過濾器、可壓縮干廢物、不可壓縮干廢物、大件廢棄設備等。我國已經開發的放射性固廢處理工藝很多,其主要處理方法可歸納如表4所示:
3.2 典型的核電廠放射性固廢處理流程
核電廠放射性固體廢物處理系統主要的處理物項有可壓縮廢物、不可壓縮廢物、HVAC過濾器芯、廢過濾器芯(包括一回路過濾器芯和低放廢過濾器芯)、活性炭以及大件廢物等,其系統的處理工序主要為分揀、烘干、預壓縮(擠壓)、超級壓縮、灌漿等,處理后形成200L的產品桶。200L產品桶再通過檢測、擦拭去污后送至暫存庫存放,經過一定年限暫存以后,這些廢物桶將運至專門的處置場進行最終處置。濕廢物產生的濃縮液經過裝桶固化工序,最后送至暫存庫存放。不同種類的廢物采用不同的處理工序,其各種廢物具體的處理工序如圖3所示:
圖3 放射性固體廢物處理流程
核電廠產生的不可燃廢物、可壓縮廢物、廢過濾器芯等使用超級壓縮機進行壓縮,超壓機由液壓站提供一個可變力(4000~15000kN),將廢物桶壓成壓餅。壓餅在高度上被壓縮到原來桶高的1/10~1/5(取決于廢物的內容物和壓實度),減容效果優異,達到廢物最小化效果。裝有壓餅或不可壓縮廢物的桶,在水泥灌漿站灌漿,最終成品桶送至暫存庫存放。
移動式處理裝置把廢物處理各設備緊密布置安裝在1臺大型集裝箱卡車上,可以安全、方便地開往廢物產生單位進行服務,且設置安全可靠的物料接口,能實現安全進料和排料以及配備其正常運行所需要的電、熱、氣、風等接口。
濕廢物經過移動式處理裝置處理后產生的濃縮液,經過蒸發造粒,采用固化方式處理,固化后減容效果佳,且能徹底安定化處理,與廢樹脂濕式氧化后的廢漿共同固化則減容效率可以再加倍。
4 結語
盡管相關科學研究不斷取得進展,但是放射性廢物的處理和處置仍然是世界一大難題。各種處理技術各有優缺點和適用范圍,因此,在工程實際應用中必須根據各類廢物中放射性元素的種類、放射性比活度的高低、廢物量的大小及處理后需要滿足的要求等,綜合考慮一種或幾種方法聯合使用,并在實際應用中及時反饋經驗,持續改進,以期達到理想的處理效果,并為放射性廢物的最終處置創造良好條件。
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篇7
關鍵詞:化工行業;清潔生產;管理
我國現代的環境污染問題日益嚴重,究其原因與現代工業生產中的廢棄物有著直接的關系,尤其是化工行業產生的廢料和垃圾能夠給廠址周圍的環境造成明顯的影響,同時在生產過程中也會產生各類有害的物質和氣體,不僅影響了生態系統的穩定性,而且還容易使員工產生職業病。
1清潔生產的概述
清潔生產主要指的是各類產品生產加工過程中利用環保的方式開展,降低對環境和生產工人造成的危害。其可以通過控制生產全過程和產品全周期來實現,其中控制生產過程中指的是解決不可再生資源的利用,并降低有害物質的參與,如必須使用有毒原材料進行處理時需要加強防護措施,降低工廠排放的有害廢料。對產品全周期的控制則指的是從生產到使用過程中應控制產品對環境和人體產生的傷害,使產品的可利用價值得到大大的提升。
2化工行業清潔生產的管理方式
現代人的環保意識越來越突出,而科學家們也指出了現代環保的重要性,并提出了從污染源頭治理的清潔生產方式,代替了以往“先污染、后治理”的錯誤思想,使得傳統化工生產方式被清潔生產所取代。而這種清潔生產技術也需要相應的管理方式來進行約束,其具體如下:首先,應該對化工生產中的原材料種類進行把控,應盡量減少對人體和環境有害的材料的使用。同時在加工完成后對可回收的材料進行循環利用,這樣就可減少對原材料的采購,既降低了產品生產的成本,又避免了原材料的浪費和污染。其次,要控制產品的清潔程度,保證化工產品生產的過程中不涉及或少涉及污染問題。要求所有產品在使用時均不會對人體和環境造成危害,在使用后還可以進行循環再利用。在處理化工產品包裝時也需要重點注意,所使用的外包裝材料應為無公害、可降解物質,這樣可以避免外包裝與外界接觸時產生影響[1]。第三,在設計產品的過程中就應該將無公害理念引入其中,并且盡量多地加入節能技術和可再生資源。第四,在生產的整個過程中還需要避免化工原料產生化學反應,將反應控制在可控范圍內,并加裝更多高能效設備,避免原料加工時產生中間有害物質。在設計生產工藝時,應盡量采用操作簡便的技術,這樣能夠保證清潔生產管理更有序的開展。第五,各化工廠和廢料處理廠之間應形成聯動機制,由化工企業的管理部門人員負責聯系,將可回收利用的原材料發往下級生產廠家,提升原料的利用率;同時將不可回收的廢料統一運輸到處理廠進行無公害處理或銷毀。應禁止化工行業內任何人員以任何形式私自販賣有害廢料,避免對環境產生污染。
3化工行業清潔生產管理中的原則
想要更好地開展清潔生產管理工作,化工行業內各企業均要遵循以下原則:首先,清潔生產的整個過程必須無任何危險性,不能產生廢水、廢氣,也不會對大氣、土地以及水資源產生污染問題。同時生產加工的過程中不會對員工的身體健康產生威脅,做好生產環境的監督管理工作[2]。其次,需要開展合理的組織生產工作,優化加工工藝,加強產品無害化設計工作,減少不必要的人力物力投入,引入更多國外先進的清潔生產設備。第三,想要開展清潔生產管理就必須了解每一個生產環節在產品整個生產周期內的作用,這樣就能夠對上下環節之間的銜接進行調整,降低中間環節廢料和污染物的產生。同時加強對廢料和可回收材料之間的協調關系,設計這一過程時不僅需要從生產的角度出發,還需要站在消費者對產品使用周期的角度進行思考[3]。第四,強化廢料循環利用選擇,將化工行業生產時產生的“三廢”轉變為新型可利用資源。在實際生產時,部分化工產品的廢料經過加工后可以轉變為另一種產品的原材料,部分還可以直接用于原產品的加工過程中。例如利用活性炭、生物膜、離子交換樹脂等高新材料,可以實現對廢料中可利用物質的提純、分離和使用。第五,強化閉合性物流原則,在加工過程中做到無“三廢”產生,而這也是清潔生產管理與傳統管理模式的最主要區別。以水資源為例,化工廠內應擁有自己的廢水循環利用設備,內部的生產用水雖然來源于外部,但在產生廢水后可利用處理器進行提純和凈化,這樣可以減少向環境中排放的有害物質。同時控制生產后“三廢”的處理周期,縮減廢料的處理流程,降低其在環境中暴露的時間。
4結語
現代化工行業生產污染問題仍然存在,想要更好地對其進行治理,就必須采取清潔生產管理,強化對原材料和生產廢料的處理管理工作,減少污染物的排放。
參考文獻:
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關鍵詞:雜質危害 凈化方法 氯水法
一、乙炔中的硫磷雜質的危害
溶解乙炔中的硫、磷雜質的主要存在形式是硫化氫、磷化氫。這兩種有害雜質對于乙炔的使用危害較大,具體影響如下:
硫化氫:這種無色易燃氣體,其引燃溫度為260攝氏度,有毒、具有較強的刺激性,是一種很強列的神經性毒物。硫化氫屬于一種還原性氣體,在水中的溶解度大,氣體屬于酸性,能與堿性物質發生反應。
磷化氫:這種無色易燃氣體,其燃點比硫化氫低,為100攝氏度,容易自燃。磷化氫的氣味是類似大蒜,且有劇毒,10mg/m³濃度,接觸六個小時就會有中毒的癥狀;如果濃度較高,在0.5-1小時內就會導致死亡。磷化氫屬于還原性氣體,在水中的溶解度較小,不溶于熱水,微溶于冷水。
由于硫化氫、磷化氫的上述基本物理、化學性質,如果不采取凈化措施去除乙炔中的雜質,一方面雜質氣體的高毒性就會導致生產和操作人員出現中毒的危險,同時在進行切割及焊機過程中還會使硫和磷與金屬發生反應,降低焊接的質量。另一方面,由于在乙炔生產工藝中的后續加工是壓縮,氣壓最高可達到2.5MPa,在帶壓狀況下,壓力越高燃點越低,盡管壓縮機的汽缸設計的最高排氣溫度為
二、生產過程中乙炔的凈化方法
在實際的生產過程中,對于乙炔的凈化有多種方法,根據其使用的凈化劑不同可以籠統的分為固體凈化和液體凈化兩大類。下面對一些凈化方法做簡要介紹:
1、三氯化鐵法
這種方法主要是利用載于硅藻土等載體上的三氯化鐵作為凈化的氧化劑。當粗乙炔氣體通過凈化劑床層的時候,氣體中的磷化氫和硫化氫等有害雜質在氧化劑和硅藻土的吸附和氧化作用下被去除。這種方法是干法凈化中成本最低的一種,具有流程設備操作簡單、投資小等特點。在氧化劑失效時可以利用日光照射而使之再生,但是這種方法與濕法凈化的方法相比成本略高,凈化效果也不夠穩定,而且產生的廢料中含有汞,對環境污染較為嚴重,國家已經命令禁止使用該方法。
2、硫酸凈化法
這種方法就是利用濃硫酸作為氧化劑,利用其具備的強氧化性,吸收和氧化粗乙炔中的硫化氫、磷化氫等雜質。這種凈化方法具有,操作穩定、方便、使用過程中安全、凈化效果好、運行成本低等特點。但是排除的廢料即廢酸濃度仍很高,需要妥善處理。
3、次氯酸鈉凈化法
這種方法是利用次氯酸鈉的強氧化性進行對粗乙炔的凈化,其凈化效果較好且穩定,最大的優點是次氯酸鈉的廢液可以引入乙炔發生裝置中作為乙炔發生用水,沒有后續的污染。但是該方法必須嚴格的控制氯濃度,頻繁檢驗,且次氯酸鈉不易存放。
4、氯水凈化法
氯水法的凈化原理、工藝指標、工藝流程與次氯酸鈉的方法基本相似,所使用的凈化劑是氯氣溶于水制備的。這種方法的效果穩定,以有效氯計算,液氯較次氯酸鈉的成本略低,這種方法是比較普遍的凈化方法。
三、氯水法凈化乙炔的原理和流程
綜上所述,氯水法是目前被認可的主要凈化乙炔的方法,下面就其原理和流程做以簡要介紹。
原理:氯水法乙炔凈化方法采用的凈化劑是氯水,氯水的制備是將氯氣直接通入水中,其主要的成分是次氯酸,由于次氯酸的氧化性較強,能有效的去除乙炔中的硫化氫、磷化氫和亞硫酸等雜質,達到凈化的目的。
流程:來自氣柜中的粗乙炔先進入氨吸收塔,去除氣體中的氨和部分硫化氫等雜質;然后進入一次和二次凈化塔進行凈化,用氯水去除硫化氫、磷化氫等有害雜質,再進入到氯水分離裝置。在這里將乙炔中的氯水分離回收,一方面為了降低氣體中的液體,一方面是加快后續的中和過程和減少干燥時間做準備;最后乙炔通過中和塔用氫氧化鈉進行中和,減少凈化過程產生的酸性氣體,從中和塔出來的即為凈化好的乙炔。
四、氯水法的優勢
1、工藝先進。氯水法的裝置是參考國外較為先進的技術,并結合我國的具體情況開發出來的。工藝上采用的一般是順流噴淋、逆流噴淋相結合的方法,以控制塔內的反應速度。實踐證明,這種裝置的凈化效果非常理想,完全可以達到GB 6819-1996《溶解乙炔》國家標準。且操作方便、成本低,每凈化1m³乙炔氣約需成本僅0.02~0.04元。裝置安全可靠,無三廢排放,是理想的乙炔氣凈化工藝。
2、凈化效果理想。通過氯水法凈化后的精制乙炔完全符合國家標準,即用濃度為10%的AgNO3溶液浸潤的濾紙進行檢測,10秒中內不變色。
3、操作方便,氯水、堿液、酸液的配制簡單、易行。整個凈化過程可以實現連續操作。各個設備的材質可以采用硬聚氯乙烯管件,耐腐蝕、設備輕、壽命長。
4、裝置安全可靠。氯水法凈化乙炔氣,國外已有成熟的經驗,國內引進同類裝置的實踐也證明了此裝置的技術先進可靠。在消化吸收引進設備技術的基礎上,根據我國的實際情況,在設計裝置時,從控制氣體流速、凈化劑濃度、工藝流程等方面都做了一定的改進,故此裝置是安全可靠的。
5、符合環保要求。其他凈化方法在廢凈化劑的排放方面都不盡如人意,采用此方法不會產生三廢的排放:(1)硫酸溶液循環使用至清洗時排放;(2)氫氧化鈉溶液循環使用至含次氯酸鈉0.2%時排放;(3)氯水循環使用至濃度為1%時排放。以上排放液一律到電石渣池中,與氫氧化鈣進行中和反應,不產生三廢。
參考文獻:
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作者簡介:
姓名:尋克義,性別:男 學歷:大學,出生年月:1953年7月
籍貫:山西永濟市,
職稱:工程師,
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【關鍵詞】 有機染料業;波特鉆石模型;核心競爭力
《染料工業“十二五”發展規劃綱要》對我國染料工業今后的發展提出了明確的要求,加大高新技術與產品的研發力度是該行業發展的方向所在。由此可見,技術力量的相對薄弱是我國有機染料行業發展的最大瓶頸,但即便如此,我國的有機染料行業仍然具備一定的競爭實力。本文將采用波特的鉆石模型對我國有機染料行業的競爭力進行進一步的宏觀分析。
一、我國有機染料行業發展現狀
1、行業地位不斷提升
隨著世界紡織工業的發展和染料工業產業結構調整的不斷深化,西歐染料公司為了不斷適應變化的市場,把染料的化學制造部分大規模地轉向了亞洲,此舉促進了亞洲染料工業的發展,極大地削弱了西歐染料公司在世界染料生產中的占有率。與此同時,自我國加入WTO 以來,染料行業生產增速明顯加快,國內染料需求回升迅速,出口貿易穩定增長,市場活躍,產銷兩旺,經濟效益大幅上升,生產經營和進出口數量均達到歷史最高水平。2010年,中國染料的產量達到75.6萬噸,已經占世界染料產量的80%左右,可以說,我國已逐步發展成為世界染料生產數量、貿易數量和消費數量的第一大國。
2、行業集中度不斷提高
目前我國共有染料生產企業約500家,包括各種經濟類型,其中民營企業在行業中占據著非常重要的地位。經過近二十年市場競爭的不斷淘汰和整合,我國染料生產的集中度在不斷提高。據估計,2010年,6家大型染料企業(浙江龍盛集團股份有限公司、浙江閏土股份有限公司、杭州吉華化工有限公司、湖北華麗染料工業有限公司、山西臨汾染化集團公司、大連染料化工有限責任公司)的產量占全國總產量的80%以上。目前分散染料的生產集中度非常高,主要集中浙江閏土、浙江龍盛、杭州吉華等3家企業中;山西臨汾、大連染化和天津宏發三家企業基本壟斷了硫化染料的生產和國內外市場;活性染料、酸性染料的生產也正在由分散走向集中。
3、行業整體技術水平不高
我國染料制造商在產品創新能力、生產技術水平、產品質量和環保水平尤其是環保型新產品等方面與國際先進水平還存在一定差距。一些跨國企業都投入較高的研發費用(世界500 強企業的研發費用要占企業收入的5%~10%),國外著名染料公司如汽巴精化、巴斯夫等公司的研發費用為企業收入的3.5%~5%,而我國企業的研發費較低。如今,跨國公司在染料生產中已廣泛采用相轉移催化技術、金屬化合物催化技術、分子篩定位催化技術、清潔生產工藝、絕熱硝化、三氧化硫磺化、催化加氫、計算機控制技術等,染料細分市場的商品化新技術的直接結果就是推出染料新品種和產品質量升級。而我國染料企業在國際市場上的利潤主要依靠較大的出口數量,在產品質量及單位產品的利潤上處于劣勢。
二、有機染料行業核心競爭力評價
1、生產要素
對我國的有機染料行業而言,影響其核心競爭力的生產要素主要包括資源材料以及專門技術。有機染料生產的眾多原材料都來自于石化工業的下游產物,由于石化工業是我國的優勢產業,故我國有機染料行業在原材料的獲取上具備一定的優勢。在技術方面,隨著環保意識的逐漸增強,國際市場加大了對染料致癌芳香胺和環境激素等有害化學品的限制力度,因而現代染料制造企業需要采用先進環保生產工藝。目前,染料生產過程中比較重要的技術都是國際上研究和開發最活躍、發展最快的“綠色制造技術”,它把三廢消滅于工藝之中。但這些高新技術在我國還沒有得到廣泛的運用,很多企業仍在使用原始的、造成大量三廢和有害物質、高成本的工藝。
2、需求條件
有機染料的消費受多種因素的影響,從大的方面看,紡織品和皮革對染料的需求是主要因素。其中,紡織品對染料的需求量最大,占有機染料需求的70%以上,隨著紡織品配額的逐步取消,我國紡織品出口量將會進一步加大,這會帶動我國染料產品內需的增長。另外,皮革行業作為我國輕工行業的支柱產業和重要的出口創匯型行業,其對有機染料的需求會進一步擴大我國染料產品的需求優勢。同時據資料顯示,國際市場對染料及有機顏料的需求將以約3.5%的速率增長;未來5年內,紡織行業將仍將是有機染料和有機顏料的最大消費者,但與此同時,印刷油墨、油漆、塑料等行業需求將以更快的速率增長。這一良好的需求預期在預示我國需求優勢增加的同時,還將促使我國有機染料企業提前進入競爭狀態,如此一來,我國有機染料業產業結構優化的進程也將得到加速。
3、關聯和輔產業表現
關聯和輔產業與我國有機染料行業的互動情況是影響我國有機染料行業競爭力的主要因素。首先,原料供應商的議價能力將影響我國有機染料業的價格競爭力。有機染料行業的原材料主要來自于石化行業下游產物,在有機染料的生產中,主要原材料成本占主營成本的80%~85%。考慮到近年來國際原油價格的持續走高,我國染料工業原料和能源的價格連年上漲,這將迫使企業不得不壓縮利潤空間以擴大自己的價格競爭優勢。但目前我國染料企業已采用諸如加大上下游一體化等方法來削弱供應商的議價能力,企業的利潤空間已逐步趨于穩定。
篇10
【關鍵詞】綠色化學;實驗室;建設
化學是一門實驗科學,化學實驗是高?;瘜W教學的重要組成部分。[1]每天都有大批大學生在實驗室進行著各種各樣的化學實驗,其中許多學校排放的廢物很少處理,雖然每次排放量不算大,但由于不同專業的學生重復同樣的實驗,每年周而復始的進行,會給排放區附近造成排放污染,累計效應實在不可輕視.可以說幾乎每個化學實驗室都是一個小型的環境污染源。隨著綠色化學日益深入人心,高校的化學實驗室作為不可忽視的污染源,成為了環境威脅的一個重要方面。因此,創建高校綠色化學實驗室勢在必行。
綠色化學實驗室是以綠色化學為指導,對環境無顯著毒副作用的實驗室。綠色化學的核心是“杜絕污染源”。[2]用預防化學污染的新思想和新技術,對常規實驗進行改革而形成的化學實驗新方法。用盡可能少的試劑來進行實驗,從而極大地減少實驗室的“三廢”,降低污染程度和不必要的浪費,以實現綠色化學要求盡可能少的負作用的理想和目標。綠色化學實驗的目標和任務是主動地減少和消除實驗室的化學污染,而不是被動地治理污染,這與綠色化學倡導的零污染或零排放理念是一致的。要達到綠色化學實驗的目標,應該注意從以下幾個方面做起:
1 培養和提高綠色化意識
在提倡綠色生活的今天,綠色化學思想已經逐步滲透于化學教育中,而化學實驗室的綠色化問題不僅關系到師生健康與環境,還關系到學生科學素養、環保意識的培養。因而,化學教育工作者首先要改變傳統的思維方式,要在實驗室的整體運作過程中體現出綠色化學思想?;瘜W老師要樹立可持續發展的觀念,把綠色化學貫穿于化學教育之中,老師不僅要系統地學習綠色化學的理論知識,還要學習綠色化學技術的最新研究成果和發展方向,以及與之相關的學科知識。要充分利用各種宣傳工具和媒體宣傳綠色化學實驗,在實驗課上不僅要使學生掌握各種實驗理論和操作方法,更要加強培養學生的環保意識,引導學生時刻注意節約藥品,能少用的一定要少用,能回收的一定要回收,能循環使用的一定要循環使用,這樣既節省了實驗經費,又減少了“三廢”,保護了環境。實驗教師應從我做起,既要耐心、細致的言傳身教,又要認真、嚴格地要求學生,做保護環境的模范,才能在實驗過程中逐漸培養學生的綠色理念。
2 化學實驗室管理的綠色化
實驗室藥品的保存和使用管理,必須遵循科學化、準確化和數量化的要求。試劑的存放應采用分類存放原則,實驗室常規所用的化學藥品與實驗準備室所用化學試劑分開;劇毒化學藥品、易燃易爆化學藥品與一般化學藥品分開。根據不同化學藥品的特性存放,對一些易揮發、易升華,易潮解、水解、風化、氧化或易與二氧化碳反應的化學藥品,應分別采用蠟封、油封、水封、避光、低溫、通風、防震、防碰等方法進行保管。
化學試驗室還應做好定期檢查工作. 檢查化學試劑包裝是否完好,試劑有無變質,標簽有無脫落,危險品有無混放,以及試劑存放室有無隱患等現象,發現問題及時處理。[3]化學試劑配用要科學化、定量化。試劑配制是實驗準備過程中的重要環節,一定要做到規范操作準確計量,注意控制溶液的濃度和用量,不僅可以降低實驗成本,而且可以增強實驗的安全性,減少對環境的污染。
3 實驗內容的綠色化
化學實驗與化工生產有不同之處,實驗內容的選擇機動性很大,而產生的廢物隨實驗內容的不同而有很大不同。實驗內容的選擇應注重典型性、代表性和環境毒害性最小。在能夠很好地讓學生實踐理論知識獲得動手操作能力的前提下,要充分考慮試劑和產物的毒性以及整個過程所產生的“三廢”對環境的污染情況,盡量排除或減少對環境污染大、毒性大、危險性大、“三廢”處理有困難的實驗項目,而選擇低毒、污染小、反應過程副反應少且后處理容易的實驗項目。同時注重實驗過程中和實驗后及時回收并妥善處理排除的廢氣、廢水和固體廢物。積極采用新方法使中間產物和最終產品均對人體健康和環境無毒、無害。多設計和制作一些全封閉的成套裝置,可以有效地防止有毒氣體的污染。
4 發展微型化學實驗,減少環境污染
所謂微型化學實驗,就是在微型的化學儀器裝置中進行的化學實驗,是以盡可能少的化學試劑而獲得比較明顯的反應結果和準確的化學信息的一種新型方法。微型化學實驗是在綠色化學思想指導下用預防化學污染的新實驗思想、新方法和新技術對常規實驗進行改革和發展的必然結果。采用微型實驗技術,不僅可大幅度減少實驗費用,而且可以擴大化學實驗的覆蓋面,提高化學教學質量。其優點是減少試劑用量,僅為常規實驗的十分之一至千分之一降低實驗排廢量,減少環境污染,縮短實驗時間,且安全可靠。[4-5]微型化學實驗作為綠色化學的一項方法和技術,已在國內外日益得到重視和推廣。
開展微型化學實驗有利于培養學生嚴謹的科學態度,增強環境意識。通過由常量到微型實驗的方法演變,使學生體會到如何利用化學基本原理來重新設計、改造、組合各種儀器裝置,以滿足不同規格的實驗要求。這個靈活應用知識的過程,對活躍學生的思路,激發他們的創造力將起到積極的作用。另外,微型制備實驗把合成產物的數量控制在不超過后續測試的需用量作為原則。這樣,既滿足實驗所需獲取的化學信息的要求,又大幅度地降低原料試劑的用量,減少化學反應對環境的污染,其經濟效益是顯而易見的。同時,試劑量可使反應時間縮小,一些實驗現象更易觀察,有良好的教學效果。
5 實驗室廢棄物的處理
在化學實驗過程中所產生的一些廢氣、廢水、廢渣,都應該按照國家要求的排放標準進行處理。隨時收集、集中處理和回收使用是人們對綠色化學實驗室的基本要求。
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