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化工技术研究全文(5篇)

化工技术研究

第1篇:化工技术研究范文

关键词:化学工程;工艺;绿色化工技术

可持续发展是我国实行环境保护的基本国策,更是整个人类社会发展的迫切需要。绿色化工技术是在生态理念的前提下产生的新技术,合理利用此技术,可以有效解决化工污染问题,节约原材料,促进化学工程的绿色发展。

1绿色化工技术概述

1.1化工工艺概念。化工工艺也就是化工技术或者化学生产技术,是指一切与化工生产有关的项目。人们利用科学技术,对原物料合成、分解、变化等最终得到可被人们利用的产品。目前已经涉及到人类生活的方方面面,并大大提高了人们的生活水平和生活质量,但是化工生产的过程对环境所造成的危害也日益增大。在绿色发展的前提下,人们已经意识到问题的严重性,向绿色生产转型已经成为化工行业的迫切要求。1.2绿色化工技术概念。绿色化工技术是化工生产领域中的一个新技术,其主要致力于产品和工艺的设计,通过科学技术优化化学反应,从而减少有害物质的使用和产生。绿色化工技术在制造工程、生物工程、冶金工程等领域都被广泛的应用,它可以大大降低降化学工业生产中原料的使用,提高资源利用率。此项技术还可以利用不同的化工原料制成各类不同的产品,回收利用化工生产中各废弃物与污染物制作成再生资源,优化改进现有的化工技术,降低化学工艺生产对环境造成的不利影响。在化学工程漫长的发展道路中,绿色化工技术的应用会越来越重要。

2绿色化工技术的应用意义

在各位行业先贤的实践中,化工技术快速发展,为人们生活水平的提高做出了巨大贡献,化工技术在当今世界中已经成为了社会发展重要的组成部分。为了响应国家各项方针政策,符合经济社会绿色发展、可持续发展的要求,化工行业必然要走创新之路,通过绿色化工技术的应用减少化工生产对环境产生的危害,从而为人们创造出更加便利、绿色、健康的生活。绿色化工可以在控制有害物质产生的同时,节约资源,保证化工产业的绿色发展,对人类生活、社会发展有重要的意义。

3化学工程与工艺中绿色化工技术的研发

3.1原材料的选用。对于污染的防治,我们应该坚决贯彻预防为主的综合治理思想,从源头出发解决环境污染问题。而原材料的选用是整个化工工程中最为基本的问题,也是污染产生的来源,因此,原材料的选用需要经过认真且严格的筛选。首先要选择低毒、绿色的材料,然后在整个工业生产过程中贯彻绿色的化工技术,才能有效避免不良影响的产生,从而在真正意义上保护我们人类共同的生活环境。3.2催化剂选取。催化剂的使用在化工生产的过程中有着提高化学反应速率的作用,因为其可以提高企业的经济效益,因此是常用的化工生产材料。但是大多数催化剂原料都属于高毒且难以降解的物质,极易对环境造成不良影响。因此,催化剂的合理使用及绿色催化剂的开发是绿色化工技术中非常重要的步骤,这不仅可以保证催化剂的催化效率,保证企业的效益,还可以减少废物污染物的排放。例如最近非常受欢迎的烷基相固化催化剂,无毒、无污染、催化效益与普通催化剂无异,在化工工程中有很大的使用价值。3.3选择性提高化学反应。绿色化工技术研发中一项重要的问题之一是化学反应的选择。化学反应选择性的实现可以大大提高生产效率,保证企业的经济效益,节约资源,降低成本,对人们的生活环境带来的不利影响也会降低。化学反应的选择性提高,主要是在石油开发过程中利用,烃类的氧化物会对环境产生严重的污染,研发人员就可以选择性的不反应产生此类物质,并选择性的反应化工工程中其他可以被利用的物质。因此,在绿色化工生产的过程中,化学反应的选择性非常关键,在保证正常化学反应的前提下,利用反应的选择性控制反应进程、选择性反应物,降低材料的使用剂量,从而达到绿色化工的最初目的,保护环境。

4绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用

4.1生物技术。生物技术是绿色化学技术的重要体现,生物技术的应用是绿色化工技术中最突出的特点。生物技术是关于生物系统和有机体开发或制造产品,主要是在细胞与微生物完成之前采用大量化学用品进行化学反应。该技术可以有效转化再生能源,将再生能源变为可被人们利用的化学用品。比如在用微生物技术处理工业废水时就可以利用本来就是废弃物的生物污泥。正确的利用生物技术可以大大减少污染物排放。另外,由于生物技术产生的反应结果相对温和,一般在外界不会产生比较极端的反响。合理使用生物技术,可以加快生物化工工程的研究历程,达到生产发展的最初的目的。合理使用生物技术还可以有效控制化学物质的生程量,有效防止污染物的产生,降低对环境的污染程度。4.2环境友好型产品的生产。环境友好型产品是指在产品的生产过程中不会产生对环境有害物质的产品,此类产品基本上是生产无毒害性材料,比如各类创新型节能设备。环境友好型产品的生产研发,可以在整体上对能源的消耗量做到合理的调整与控制,这不仅符合化学工业生产与化工工程的进步需要,也符合了人们对于环境保护的要求。因此,在现代的化工生产中,各部门要深入贯彻创新环境友好型产品的发展理念,扩大环境友好型产品的生产及使用范围,提高环境友好型产品的使用效率,使其可以为社会中更多的领域服务。4.3清洁生产技术。清洁生产技术是一项低污染、低毒害的绿色化工技术,是绿色化工技术中的重要组成部分,在化工工程中被广泛利用。在生产过程中,可以辐射热加工技术以及绿色催化技术相结合。清洁生产技术对印染工艺进行了科学性的改善,并对垃圾和各类废弃物进行更加合理的处理,减少了废弃物的排放,有效降低了各类废弃物对环境产生的不利影响。例如,我国的淡水资源比较缺乏,人们就利用更加丰富的海水资源,利用海水淡化技术,将海水中的盐分分离出来,应用这一技术即不会产生什么负面的影响,又能有效解决我们淡水资源缺乏问题,因此得到了广泛的应用。清洁生产的意义在于减少资源浪费以及减少废物排放,尽可能的提高产品产量与质量。4.4电化学合成普通的电化学反应是在电池或是电解池中进行的,因此电化学合成一样也是组成绿色化工技术的重要部分。一般的电化学合成技术有牺牲阳极合成法、有机合成法、SPE法、燃料电池法等。现如今化学工程高速发展,在绿色化工技术的要求下,电化学合成技术将会被广泛的应用。

5结语

通过文章的描述,绿色化工技术在化学工程与工艺中有着举足轻重的地位。绿色化工技术的意义主要表现在可以提高原材料的利用率,节约资源,有可能有效的减少化学工业工程对人们生活环境的影响。绿色化工技术符合人类生存长久发展的需要,因此应该在化学工程与工艺中北欧广泛应用。在绿色化工技术的应用中,研发人员要注意原材料的选取、催化剂的研发及使用、化学反应的选择性提高,使绿色化工技术更好的为人类服务。

参考文献:

[1]丁波.化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].化工设计通讯,2018,44(5):178.

[2]罗晓明.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用分析[J].广东蚕业,2018,52(02):36.

[3]赖锦杰.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].化工管理,2017(07):137.

第2篇:化工技术研究范文

关键词:生物化工;酶工程技术;应用

酶在各行各业中的应用是通过酶工程技术对原料进行生物催化,通过生物催化制备使酶在不同的产业领域发挥不同的作用。目前,酶工程技术在在现代生物化工中研究不断深入,酶工程的主要任务已经从最开始的单纯提高酶产量过渡到对酶的生物学性质进行特征性研究与改变,其在提升各行业经济效益上具有十分重要的现实意义。

一、酶工程技术概述

(一)生物酶(1)生物酶特点。生物酶其本质属于蛋白质,主要成分为DNA。生物酶的酶分子结构由氨基酸长链组成,与蛋白质类似,并且具有极强的催化功能。生物酶具体的特点主要有以下几点:一是能够随时调节酶的活力,由于存活的蛋白酶具有较好的特性,因此类型不同的蛋白酶可以利用一定的机制来达到个体之间的彼此结合,从而提高其催化活力的效果;二是生物酶具有专一性,只是对于一种化合物将自身的催化作用作用于此;三是生物酶的催化效率较高,酶的催化效率比其高1013倍,是一般催化剂不可达到的效率;四是酶的稳定性能较差,其正常的催化作用中交易受到一些因素的影响而导致蛋白质问题,造成酶活性消失。(2)生物酶作用。生物酶的主要作用是催化,它包括分解系酶、合成系酶两大类,每类又包含不同种的生物酶。不同的生物酶有着不同的催化作用。比如溶解酶可以起到抗菌消炎的作用;果胶酶可以起到水解聚半糖醛酸酯的作用;脂肪酶可以起到水解脂肪酸和甘油的作用;蛋白酶可以起到水解酪蛋白、明胶的作用等等。

(二)酶工程技术原理酶工程技术在实施过程中主要就是通过生物酶的催化反应使置于同一生物反应容器中的动植物细胞、微生物细胞、酶等原料与催化酶发生性质上的变化,从而使其产生不同的作用。在其反应过程中,由于生物酶的化学反应速率会受到生物酶的分子活性影响,因此对生物酶制剂采用分离提纯技术可以有效提高纯度、收率、活性。

(三)酶工程技术的研究人们对酶的应用最先就是在食品行业中,借助微生物中酶的作用来生产咸菜、腐乳和泡菜等,还有1857年法国微生物学家巴斯德与德国化学家李比希发现酿葡萄酒的过程中正是因为酵母细胞的发酵,在此之后的100年时间里,人们完成了从酶是什么的探讨到酶工程成为一门独立学科的质的飞跃。直至20世纪70年代固定化酶及其相关技术的产生扩大了其应用范围,在我国针对酶工程的研究已经逐渐深入,此技术在实际应用中包含着许多丰富的内容,如酶分离提纯技术、酶源开发技术等。基因工程的技术优势可改变酶的结构,增强酶的稳定性,形成具有特定顺序序列的氨基酸结构,生产出具有良好功能特性的生化产品。在现代生物化工发展过程中,酶的存在发挥着重要的作用。

二、酶工程相关技术

(一)酶分子修饰技术酶在进行催化反应的时候对自然界的环境要求较高,因此并不适应与工厂环境,通过使用酶分子修饰技术能够降低酶对条件的依赖,其主要是利用传统突变技术和分子生物学技术将蛋白质上一个或一些氨基酸修饰替换掉,以此来达到目的。

(二)酶的固定化技术酶一般是可溶于水的,因此其在与反应物充分结合催化反应后会出现无法与产物进行分离的情况,这就导致酶无法重复被利用,而且产物也因此受到污染,纯度不够,质量不高,而通过酶的固定化技术能够将酶束缚在某些难溶的固体或胶体材料中使其与反应物充分接触并催化反应的同时防止被水溶解,主要的方法有包埋法、物理吸附法等,其中包埋法适用于包埋细胞,其主要是利用樱花细胞,成本较低,但是催化效率较低和专一性较差;物理吸附法效果较好,其会利用活性炭、氧化铝、硅藻土等多孔材料将酶吸附而不引起酶变性或失活。

(三)非水相反应酶工程技术在使用过程中也逐渐暴露出一些问题,比如活力不高,稳定性较差等,但是人们经过试验发现酶在非水介质中催化的一些优势远大于在水溶液中的催化,即非水相催化,因此当底物或产物其中之一具有疏水性的情况下可以在非水介质中催化,从而大大提高其溶解度,解决难以在水中实现的合成反应。

三、现代生物化工中酶工程技术的应用

(一)医学领域酶工程在医学领域方面的应用时间较早,一是在遗传病的治疗上,比如白化病患者皮肤和毛发异常的问题,这主要是原因先天性原因造成酶代谢失常,这时候就可以使用生物酶来提高代谢;二是可以利用生物酶诊断疾病,主要是因为酶在人体各项组织中存在并且具有一定的活性,因此检测酶的活性就可以诊断相应的疾病;三是酶工程在疾病防治中也发挥着重要的作用,比如可以用于消化不良辅助药物中,包括多酶片、蛋白酶等药物,还可以用于外伤辅助治疗,应用于胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶,能够清理外伤化脓伤口以及胸、腹腔黏膜粘连,除此以外,生物酶弹性蛋白的作用可以用于蛋白血症的治疗,治疗效果优异。

(二)人体领域利用生物酶催化养分,可以显著提升细胞的活性,能够起到消炎、抵抗恶性肿瘤发展、净化血液等作用。与此同时,生物酶还可以有效补充人体免疫物质,提升营养物质的利用和吸收效果,在保健方面也发挥着重要的作用。

(三)畜牧业畜牧业领域中生物酶的应用可以追溯到19世纪,其主要就是应用在多种畜牧饲料中,常使用的生物酶有微生物复合酶、淀粉酶等,其在促进动物成长、提升饲料使用效率、增强动物免疫力等方面发挥着重要的作用。除此以外,在一些存活率较低的幼小动物中使用生物酶饲料可以提升动物存活率,尽可能地减少兽药的使用,为畜牧业的可持续发展奠定坚实的基础。而且酶工程技术还能够将人类生活、生产中含有大量蛋白质废弃物经过处理后用于畜牧业生产中,从而降低畜牧业的生产成本,而如何降低酶工程施工过程中的处理问题也是当前的主要研究方向。

(四)遗传育种在遗传学规律的基础上,可以将生物酶作为标记物来确定植物在种群中的亲缘系统,因此在农业上生产中就可以根据此技术来培育良种提高农业生产质量。除此以外,其遗传标记的作用还能够应用在亲子关系鉴定中,进一步提高了亲子鉴定的准确性和效率。随着基因工程、细胞工程等的不断深入发展,酶工程技术在应用过程中其遗传标记流程和方式也发生了变化,其发展空间不断扩大,在遗传育种方面方具有十分重要的现实意义。

(五)酿酒工业麦芽是啤酒生产的主要原料,在生产过程中如果存在麦芽质量欠佳或大米等辅助原料使用量较大的情况时就会造成淀粉酶、β一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足的问题,因此啤酒酿造过程中会出现不能充分糖化、蛋白质降解不足情况,使啤酒的风味和吸收率受到一定的影响,在酶工程技术的支持下,越来越多的企业生产厂家开始使用微生物淀粉酶、蛋白酶、β一葡聚酶等制剂,将其加入到酿酒的生产过程中能够避免麦芽中酶活力不足的缺陷出现,从而提高啤酒的风味与吸收率。

(六)洗涤工业在洗涤工业中,主要是进行加酶洗衣粉的生产,经常使用的有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等几种,其去污能力强,能够应对多种污渍。比如蛋白酶可以将蛋白质水解后变成可溶性的氨基酸,因此加入蛋白酶的洗衣粉可以轻易去除衣物上沾上的果汁、奶制品、咖啡等;脂肪酶可以在低温状态下去除脂肪,由于脂肪酶具有累积效果,因此其去污能力和洗涤次数呈正比;淀粉酶可以水解淀粉,沾上面条、土豆泥、巧克力等污渍的衣物可以使用加入淀粉酶的洗衣粉,从而大大提高去污效果。

四、酶工程的未来发展

酶作为一种高效的生物催化剂在各行业领域得到普及应用的同时也出现了一系列的问题,比如国产酶种类相对单一、复合酶技术不甚成熟等,而且酶产品精度并不够,一些产品还是粗加工产物,同时酶工程技术应用过程中也会产生废物,因此这些问题都需一步步进行解决。除此以外,我们现在所使用的酶几乎全部都要靠自然界中已有的酶提供,石油工业等有机化工领域大多还采用无机催化剂,因此还需要加强研究,以便可以人工制备并大量生产最符合人类需求的酶。新酶的设计与制作,将会使得酶工程丰富性得到巨大的提升,使得目前很难进行或者很难量产的酶促反应实现产业化。酶的优化生产将进一步提高现阶段反应的效率和产量,不断提高产品质量与数量,可以说,酶工程在未来将会发挥越来越重要的作用,对提高现代社会的生产质量与生产效率发挥着十分重要的现实意义。

五、结语

综上所述,现代生物化工的发展有效地提高了各行业领域的生产效率,其中酶工程技术的研究与应用更是丰富了酶业和酶化学工业,其应用范围也在不断的扩展当中,在医学领域、人体领域、畜牧业等各方面都发挥着重要的作用,面对当前酶工程应用中存在的问题,还需要相关技术人员能够加强研究,不断扩大其应用范围,从而提现代生物化工的发展水平。

参考文献:

[1]金城.微生物酶工程:绿色生物制造的基石[J].微生物学通报,2020(07):2001-2002.

[2]周锦鹏.酶工程现代应用及未来发展[J].当代化工研究,2020(12):169-170.

[3]林栋材.现代生物化工中酶工程技术研究与应用[J].化工管理,2020(17):110-111.

第3篇:化工技术研究范文

关键词:现代煤化工;废水零排放;含盐废水;处理

引言

我国能源资源结构特点为“多煤、缺油、少气”。近年来,虽然我国煤炭在一次能源消费中的比例逐步降低,但未来相当长的一段时期,煤炭仍将占据基础能源地位[1]。然而,大规模的煤炭燃烧是我国雾霾产生的重要原因之一。现代煤化工有利于促进煤炭更清洁和高效化开发利用,已成为当前我国能源产业发展的重要领域。但是,能源生产利用的同时又是工业耗水及废水排放的重点领域,对于人均水资源相对匮乏的我国而言,降低其水耗、减少废水排放要求更为迫切。为了不让水问题成为制约现代煤化工产业发展的重要因素,近年来针对其先进节水工艺技术和装备的研发成果越来越多,为新建现代煤化工项目方案设计和具体实施提供了更多选择,极大程度上促进了产业可持续发展[2]。

1现代煤化工过程水系统及特点分析

1.1现代煤化工过程水系统

水是工业的血液,任何工业生产都离不开水。在现代煤化工主要反应过程中,气化、变换、部分分离及反应等单元都需要补充水参与反应,需要大量的循环冷却水进行热物料的冷却,且会生成外排工艺废水。可以说,煤化工过程实际也是水系统反应、循环和排放的集成过程[3]。一般情况下,我们把煤化工耗水分为工艺水、循换热水、动力用水、废水(污水)等几大类,如图1所示。

1.2现代煤化工过程水耗现状与特点

据相关研究显示,因原料禀赋特征,“十一五”、“十二五”时期建成的现代煤化工示范项目,项目单位水耗普遍较高。随着煤炭深加工示范项目在建成稳定运行后,相关人员在工程用水、水系统优化方面的管理水平逐步提高。目前现代煤化工过程水耗有如下三大特点:1)因其反应过程及生产特点,现代煤化工是高耗水行业,但在国民经济贡献方面,其万元工业增加值水耗相对并不高;2)随着项目单位与研究院所、设计院不断攻关,现代煤化工项目陆续进入优化完善阶段,项目的单位水耗有了大幅度的下降;3)在国家政策的严格要求下,对煤化工水系统过程进行不断优化开发,在建、拟建项目水耗可进一步下降[4]。

2现代煤化工含盐废水特性分析

煤化工产生的工艺、工业废水及生活污水等,通过系统水汽蒸发、回用水的再生等途径,形成高含盐废水。这种经过特殊、生化和膜浓缩处理后的含盐废水的处理,是现代煤化工过程水系统优化的关键步骤。近年来,我国政府及相关部门对浓盐水处理要求明显提高,尤其进入“十二五”中后期和“十三五”以来,国家对新的现代煤化工项目基本都是实现废水“零排放”和节水提升。可见,我国对现代煤化工含盐废水处理与回用技术优化的重视程度。

2.1废水盐分的源解析

随着煤化工用水量的增大以及循环使用倍率的增加,通常废水经过逐级利用、处理,最终产生了大量的浓盐水。煤化工含盐废水成分复杂,多数来源于项目全厂回用系统的反渗透浓水。高浓盐水不仅导致污水处理系统不能正常运行,还会影响水体生态环境和污染地下水,引起土壤盐渍化,同时还会造成金属管道和设备的腐蚀,影响处理设施的寿命。从源头上看,含盐废水中的盐分主要来源于新鲜工业水及不同生产环节,包括除盐水站排水、生产工艺过程废水、废水处理过程废水、循环排污水、回用水系统、及其他废水。

2.2含盐废水的水质特点

一般来说,煤化工生产过程中,除盐水系统排水TDS浓度为2500mg/L~3500mg/L,这部分废水硬度较大、盐含量高;煤气化排放工艺废水的TDS浓度在1000mg/L~1500mg/L,这类废水COD、氨氮、含盐量等污染物的含量较高;循环水场排放废水的TDS浓度约为1800mg/L~2600mg/L,这类废水CODcr、浊度、含盐量高[5]。

3煤化工含盐废水处理技术路线分析

据相关研究显示,含盐废水“零排放”是实现煤化工项目废水不外排的关键,虽然当前煤化工浓盐水处理尚处于技术研发和部分示范阶段,但已形成较为成熟的处理模式。

3.1浓盐水处理工艺技术及特性分析

含盐废水处理一般可以分三个步骤:1)预处理。此阶段主要通过添加软化剂、絮凝剂、混凝剂等药剂,进行物理及化学除杂,除去水中经过前一阶段浓缩的硬度、COD等易引起结垢等因子,降低水中大部分硬度等,同时协同去除部分COD,降低后续处理工序结垢风险。常见的预处理主要有澄清池、高密池以及化学沉淀方法等,每种方法有其自身的优缺点。其中,加速澄清池通过机械搅拌方式,将废水进行混凝、反应、沉淀等综合处理工艺单元。该工艺对水量以及其中的离子浓度变化有很强的适应性,但机械搅拌时耗能大、腐蚀严重、维修困难。高密度沉淀池是在混凝阶段加入高密度不溶性的介质颗粒,以加快絮体的“生长”和沉淀。该工艺是基于快速沉淀的载体絮凝技术而设计的,投资造价低、占地面积小和抗冲击性强。与澄清池、高密池不同,化学沉淀利用添加药剂与废水中的金属离子进行化学反应,包括氢氧化钠-碳酸钠法以及石灰-碳酸钠法等,进而形成固体沉淀和实现废水软化。目前,化学沉淀一般需与加速澄清池、高密池等组合使用,可以高效去除废水中的Ga2+、Mg2+、SO2-4等离子,但其存在的缺点主要是污泥产生量大。2)深度浓缩。现代煤化工含盐废水经过预处理后,最终会以蒸发结晶的方式实现废水不外排。为了减少蒸发结晶工序的处理负荷,同时为节省费用和提高水资源回用率,在废水“零排放”的要求下,一般在预处理后和蒸发结晶前增加深度浓缩工序。与海水相比,高盐水成分更为复杂,主要有机物浓度高,目前含盐废水深度浓缩工艺主要包括SWRO、HERO、DTRO/STRO等。其中,近年来海水淡化反渗透膜浓缩(SWRO)工作压力大幅降低至2.5MPa~4.5MPa,膜体寿命可达到2年以上,能将1%~2%的高盐水浓缩至6%~7%,回收率可达12%以上,海水利用率可达到到60%。高效反渗透(HERO)是在传统技术工艺参数上的优化创新,可以强化多价离子的深度脱除,有效降低膜污染,同时酸碱适应性较强,且一般废水中的盐可以浓缩到7%左右。DTRO/STRO是用以处理含盐废水的反渗透膜处理的一种技术,加强前序环节的预处理是保证其稳定运行的关键,同时抗污染性能显著好于常规反渗透膜,但由于DTRO的投资和运行成本相对较高,且依然存在反渗透的膜污染问题,一般使用SWRO预浓缩到6%后,再通过DTRO进行再次浓缩至10%~12%。3)蒸发浓缩。蒸发结晶过程一般由蒸发、结晶两段组成。在现代煤化工产业中,含盐废水经过膜浓缩后,含盐量进一步增加,因此需要进行蒸发浓缩。目前,使用较多的有MED和MVR。其中,多效蒸发(MED)是通过具有双侧相变传热的两个或多个蒸汽串联系统,实现多级蒸发的效果。在同样处理条件下,MED传热面积较低,循环量更低,动力消耗也较少。同时,在正常操作情况下,MED操作的灵活性很大,也不会带来产水率的下降。机械蒸汽再压缩蒸发(MVR)将自产的二次蒸汽,吸入压缩机进行压缩,并作为后续蒸发的热源,即在整个蒸发处理过程中,无需新增蒸汽。此工艺不需要配置大型冷却装置,控制系统相对简单,占地面积和公共配套较少,对外界能源的需求也少,工程总投资费用也较低,因此应用较多广泛。

3.2基于处理回用的含盐废水“零排放”处理

含盐废水如果直接进入蒸发结晶环节,则能耗和投资较高。然而,含盐废水一般富集了脱盐水站、循环水场等多股水流,如果仅追求降低蒸发结晶的能耗和投资,则会导致另一种情况的出现,即不能完全保证和满足预处理、浓盐水处理阶段的膜浓缩设备规模和负荷。因此,为了更好的达到处理回用的含盐废水“零排放”,综合考虑能耗、投资、设备规模和负荷等,目前一般采用“初步处理+浓盐水处理(浓缩)+高浓盐水处理(蒸发结晶)”的方式,主要工艺流程,如图2所示。其中,初步处理的废水量一般较大,多采用反渗透处理工艺;初步处理后的浓盐水的水量仍然较大,需要通过HERO、FO、ED、纳滤膜浓缩等进一步的浓缩处理;高浓度盐水不适宜膜浓缩,主要通过MED、MVR和多效闪蒸(MSF)等蒸发结晶。值得注意的是,高浓盐水的蒸发结晶过程具有复杂、投资规模大等特点,已经成为制约现代煤化工废水是否“真正”“零排放”关键。

3.3基于污水处理的含盐废水“零排放”处理

蒸发塘是大部分现代煤化工项目所采用的一种含盐废水“零排放”处理技术。其中,自然蒸发塘的设计需要综合考虑多个因素,且需要配套防渗防腐措施。在空间布局上,由于含盐废水在经初步处理后,浓缩废水被送到蒸发塘,故一般需要建设调节池以及废水蒸发池、浓缩池和结晶池。机械强制蒸发技术是在传统自然蒸发技术上的改进,可以大幅提高水汽的蒸发速度,进而减少蒸发塘的占地面积。基于污水减排的含盐废水“零排放”处理工艺,如图3所示。值得注意的是,蒸发塘工艺可以实现废水的“零排放”,但由于后续废水基本全部通过蒸发进入大气,且水资源没有实现充分回收利用,故仍具有一定的环保困境。

4结语

综上所述,含盐废水处理及回用是现代煤化工水系统的终端环节,处理一般包括预处理、深度浓缩、蒸发结晶等步骤。通过对我国多地现代煤化工废水零排放技术的实践及文献调研,主要以环保和节水为目标“回收利用”,以及以环保为目标的“污水处理”两种路线为主,在极大程度上促进了产业可持续发展。然而,目前大部分处理工艺技术尚处于试验示范阶段,且通过对不同含盐废水“零排放”进行的综合对比发现,投资、成本、能耗过高是重要共性制约因素,甚至在很多情况下,煤化工项目含盐废水的处理成本远高于节水的直接效益,影响了企业废水深度处理的积极性。为此,下一步相关人员需要进一步提高对典型煤化工技术的全产业链进行生命周期水耗分析,以为煤化工项目废水零排放及含盐废水处理提供参考。

参考文献:

[1]顾大钊,张勇,曹志国.我国煤炭开采水资源保护利用技术研究进展[J].煤炭科学技术,2016,44(1):1-7.

[2]徐吉福,张鹏娟,武宗亮.煤化工企业循环水系统研究[J].化工管理,2018(18):144-145.

[3]马立卫,李成.节水消雾技术在某煤化工项目循环水冷却塔系统改造中的应用[J].煤炭加工与综合利用,2018(6):55-59.

[4]申玉海.基于零排放理念的浓盐废水处理技术进展[J].中国氯碱,2018(9):38-39.

第4篇:化工技术研究范文

关键词:化工工程;绿色化工技术;应用

绿色化工技术能够促进化工企业有效控制自身生产造成的环境污染,还能提高化工工程中的资源利用率。目前我国进行的是可持续发展道路,只有保护环境,促进人与自然的和谐共处,才能逐渐实现我国的长期稳定发展,所以应该不断地优化化工企业的生产方式,逐渐融入绿色环保的发展理念,在化工工程的各个方面应用绿色化工技术,从根本上解决化工企业的污染问题,促进国民经济的持续增长。

1化工工程中绿色化工技术的概念

化工工程中绿色化工技术的主要应用原理就是利用合理的环保技术手段进行化工工序的改良和创新,促进化工企业进行绿色生产。在化工工程的施工过程中,会用到很多化学原料,这些化学原料大部分都含有有毒物质,旧式的化工工程工艺会将这些化学原料进行加工和结构分解,然后形成产成品,没有任何的环境保护措施。为了有效改善化工工程对环境的污染,将绿色化工技术应用于化工工程的生产和各项施工环节中,有效提高各项资源的使用效率,也大大改善了环境的污染,有效维持环境和化工生产之间的平衡,促进化工企业的不断进步,促进国民经济的持续提升。

2化工工程中绿色化工技术的要点分析

2.1注重化学原料的选择

化工工程中造成大范围环境污染的主要原因就是在进行化学原料的选择时,忽视了环保要素,使得一些具有污染性和腐蚀性的化工原料投入生产,造成严重的环境污染。化工工程的环境污染起源于化工原料,后续的各项化工工艺和技术都不能实现完全无污染处理,所以在进行化工原料的选择时,应该尽量选用一些无污染、无毒性的原料投入化工生产,并逐渐实现化工工程整个生产过程的优化。可以选用一些植物化工原料投入化工生产,植物具有较强的环保性,并且不会对环境造成任何伤害,能够从源头上解决化工工程的污染问题;现阶段,应用价值比较高的植物化工原料有稻草、芦苇等,重视绿色化工原料的选择和使用,以促进整个化工生产过程中的无污染。

2.2注重化学催化剂的选择

除了注重化学原料的选择,还应该重视化学催化剂的选择,催化剂是实现化工工程高效率生产的必需品,催化剂在发生化学反应时很容易产生废渣等污染物,严重影响环境。将绿色化工技术应用于化工工程中的催化剂方面,选择污染性和产生废渣最少的材料作为催化剂,并不断创新和发展更加环保的催化剂,促进化工工程的整个过程更加绿色环保。目前我国已经具备催化剂绿色环保方面的突破,利用绿色烯丙基醇类化合物作为催化剂,能够满足绿色催化的要求,而且可以进行二次使用,极大降低了化工工程的实施成本,对我国资源利用率的提高以及环境保护都具有非常重要的意义。

2.3注重化学反应式的选择

在化工工程中,化学反应决定整个过程是否环保的重要因素。所以在进行化工工程的实施过程中应该高度化学反应的选择,很多的化工企业在利用化学原料进行生产的时候,为了节约资源,减少自身的生产成本,常常利用一些比较高效率的化学反应,但是这种方法对环境会造成一定的污染。比如在进行烃类物质的生产中,接触空气的时候很容易发生氧化,导致有害物质的形成,对环境造成一定的破坏,所以应该不断地将绿色化工技术贯彻到化工工程的每个工序中,利用环保型的化学反应式,将整个化工工程逐渐转化成绿色工程。还需要重点关注的是,在进行绿色化工技术的创新和发展的时候,可以将工业酶替换成生物酶,利用微生物技术进行绿色化工技术的改善和开发,还可以利用先进的生物技术对绿色原料进行开发和改进,促进新型绿色物质的产生,提高化工工程的环保性。

3化工工程中绿色化工技术的应用

3.1清洁生产技术

在化工工程中绿色化工技术还具有很多种形式的应用,主要包括清洁生产技术、生物技术、以及绿色产品等。清洁生产技术实现了化工工程的无污染和无有害物质的产生,是化工企业在生产过程中应用最多的技术,比如印染工业的生产、冶金工业的生产等都是利用清洁生产技术进行的。清洁生产技术能够有效促进化工生产中的环境保护,改善化工工程的整体质量,在太阳能发电技术以及垃圾处理技术中也得到广泛的应用,清洁身产技术还能将海水和盐有效地分离,在处理过程中对环境无任何污染,促进海水资源的高效利用,在进行海水淡化处理的时候能够产生氢氧化镁物质,在提取完盐分以外还能将剩余物质进行绿色物质的转化,有效实现绿色化工技术的应用。

3.2生物技术的应用

生物技术也是绿色化工技术的一种,主要包括基因技术、微生物技术以及酶转化等,对整个生物化工领域具有一定的环保作用。生物技术主要是利用生物酶进行生物的转化,并用到生物化工生产中,生物酶也是一种催化剂,将生物原料进行有效转化后投入生产中,促进化工生产的效率提升。在化工仿生领域应用最多的生物技术是膜化学技术,能够促进化工生产中的物质转化成可以循环利用的物质,促进能源利用率的提升。所以说利用生物技术能够有效改善生物化工生产中的能源消耗问题,促进化工工程不断创新和发展,相对于工业酶来说,生物酶的性质更加完善,而且没有副作用,对环境保护更有利。

3.3绿色友好型产品的应用

绿色友好型的产品对人们的身体健康具有非常重要的作用,随着环境污染情况越来越严重,为了改善人们的生活环境,化工工程逐渐开始生产绿色友好型产品。绿色友好型产品具有一定的使用时间,在使用期间内具有无公害、无污染的特性,比如在进行酒精生产的时候可以利用天然甘蔗进行生产,有效保护了环境。绿色友好型产品的种类非常多,包括无污染的装饰材料、无污染的包装材料以及绿色食品等,这些产品对环境都非常友好,有效降低了能源的消耗,可以在各个领域得到广泛应用。

4结语

对化工工程中绿色化工技术的概念及技术要点进行分析,并对化工工程中绿色化工技术的应用进行详细探析,旧式的化工企业在生产过程中会产生很多的有毒物质,对环境具有很大的影响。只有不断地开发新能源,改善化工工程的生产方式,合理利用催化剂,促进绿色化工技术在各个领域的广泛应用,才能有效保护环境,做到化工工程的真正节能减排,促进我国化工企业的不断进步,有效提高国民经济的提升。

参考文献

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第5篇:化工技术研究范文

关键词:水利施工;滑模技术;分析

水利项目建设活动会受到很多要素的干扰,比如其建设时间非常久,花费的资金较多,而且会受到地形等要素等的干扰。通过分析我们国家当前的发展态势得知,总的经济发展速度较快,但是资源的消耗过于严重,生态问题频发。此时人们开始关注生态,重视环保。而要想实现环保的意义,除了投入人力以及财力等之外,还可以通过创新当前的水利项目工艺水平来实现,而滑模工艺就是在这个背景之下产生的。

1滑模施工技术

对于滑模施工工艺来讲,它的主要的动力装置是千斤顶,滑模施工技术运用的主要原理就是在多组千斤顶的共同作用下,在刚成型的模板表面或混凝土表面带动模板或滑框滑动,在模板的上口分层向套槽内浇筑混凝土,当模板最下方的混凝土完成浇筑之后,借助提升设备的力,模板套槽随着已经浇筑的混凝土模板外表滑动。在水利工程中,这种施工技术主要运用在渠道边坡施工以及梯形断面渠道边坡施工中,它的优点非常多。水利项目的建设时间非常久,而且施工活动很繁琐,结构复杂,浇筑总量非常大,这就规定必须使用滑模工艺,只有这样才能够缩短项目的建设时间,而且还能够保证工作的质量。

2滑模技术在水利工程施工中的运用

所谓的滑模施工,其实可以这样理解:它是指模板设备,靠着千斤顶为我们提供动力而开展的一系列的升高或是下降的活动。通过分析该项工艺在我国的应用情况得知,滑模设备的动力是通过千斤顶获取的,它的主要作用就是用很多组的千斤顶来带动刚成型的模板表面和混凝土平面的滑块滑动,在模板的上口分层处向槽内进行混凝土的浇灌时,可以在模板的最下面混凝土浇筑达到一定的强度后,提升器具的使用效果,模板套槽要沿着已经浇筑的混凝土外模板的表面滑动,按照这种持续的活动方式,可实现设计规定,进而提升项目的总体品质。

2.1在梯形断面渠道边坡施工中的应用

在梯形断面渠道边坡采取滑模施工技术,其主要是在刚成型的混凝土表面或者模板表面上带动着高3-4m、长度为4-5m的工具模板或滑框滑动,从而能使施工达到相关标准规范。

2.2在U型渠道边坡施工中的应用

这个方面主要是采用滑模技术在混凝土灌浆区内滑模现浇整体的U型混凝土渠道施工中,使用渠顶轻轨支承悬模机型,在施工过程中一般都会选择使用以渠床土模作支承的机型施工,此类设备的优点非常多,比如所需的成本不高,而且速率较快等。通过使用此类技术能够明显的提升项目的施工品质,而且还能够节省成本,保证项目的最终品质,进而获取相应的社会和经济效益。不过在具体的使用时,必须按照规定开展,特别是技术工作者必须对技术关键点有清晰的了解,在开展工作之前应该熟悉图纸规定。除此之外,还必须切实的按照施工步骤开展工作,开展好品质管控活动,切实的发挥出该项工艺的特点。

3应用优势分析

滑模施工在水利水电工程施工中是一种先进的坡体施工技术,水利工程滑模技术运用混凝浇灌填补水源河床走向与人工水坝坡度的间隙,这种细微的修补工作对混凝土的制作材料、勾兑比例、保存运输等环节都有着很高的质量要求。滑模技术针对一些特定位置的处理,给水利水电工程的施工作业带来了很大的好处。通过很多的实践工作我们得知滑模工艺有非常多的优势,比如它能够降低混凝土生产时期的浪费现象的发生几率,确保它的密实度合理,保证外在形象完美,而且在加工时不需要过多的人力,降低了工作者的劳动量,提高了对水利工程施工人员的保护力度。

4水利工程中滑模施工的技术要点

之所以在项目中使用滑模工艺,其目的是为了确保项目具有较高的防渗以及防水等能力。水利项目的基础以及坝体等区域经常会受到水的侵蚀,非常易于出现渗漏以及缝隙等问题,只有合理的使用滑模工艺才能够将这些问题解决好,才能够保证项目的施工品质。

4.1在施工中混凝土的质量要求较高

一般来说,混凝土的配比是不是得当,关乎到项目的最终品质,只有保证该比例恰当,才能够保证滑模工作顺利开展,才能够为后续活动打下坚实的基础。具体来说,在开展工作之前,必须认真的检验进入到场地之中的施工材料,保证它们的品质良好。不但要检查它们的品质证明材料,还要通过抽检的方式来测验它们的性能。一旦发现不达标的材料就要坚决弃用。还要保证使用的灌浆设备的性能优越。混凝土是由水以及水泥组合得到的物质,其中水的比例要较之于水泥多一些。在具体的开展工作时,滑模工艺不但对混凝土配比有较高的规定,除此之外,对于它的输送以及温度控制和凝结时间等都有非常高的要求,由于滑模是借助顺延模板的方式开展工作的,因此需要浆液的浓度正好,工作者必须认真的检测和易性是否达标。

4.2浇筑工作中必须要关注的要点

当我们开展混凝土浇筑工作时,必须要确保均匀,在具体的开展时要保证速度不快不慢,这样有助于开展工作。在振捣时必须按照层次来开展,很多人喜欢使用吊斗来浇筑,很显然这种措施是不正确的,在工作中要予以避免。禁止将混凝土泼洒到钢筋之上,这主要是因为一旦发生此种现象的话,不仅清扫费劲,而且还会使得项目的品质受到影响,干扰后续活动的开展。

4.3滑模的控制

对于滑模控制工作来讲,它主要是选取优秀的模板物质,通常来讲在水利项目中用到的模板都是木材质的,工作的重点是控制滑模,常用的措施有两个,第一是借助水准仪开展水平方向的检测活动,第二是借助千斤顶来开展控制工作,在具体的施工时,为了保证滑模中心不会出现位置的偏移,通常必须使用激光照准仪以及吊线相配合进行测量,之所以开展测量活动,其主要是为了能够在最短的时间明确滑模可能会变动的位置,进而才可以制定合理的应对策略,假如出现了变形现象的话,可使用全面测量措施,确定竖井结构的直径范围,最大限度地保证竖井结构质量,避免出现变形,这样就能确保滑模施工效果。

4.4滑模施工的纠偏要点

在开展滑模施工工作时经常会出现失误,一旦发生了失误就会对项目的品质产生很多的负面干扰。所以,工作者必须高度重视,使用各种措施纠偏,在测量时通过钢垫板来升高千斤顶,借助千斤顶使轴承位置移到,此时就能够将平台合理的带入到模板里面,而且能够朝着规定的方向滑动,借助此类措施可以避免灌浆工作出现品质问题。

5结束语

通过上文的分析可以得知,最近几年国家的经济发展速度非常快,此时水利项目也获得了很多成就,不论是总数亦或是规模都有所扩张。开展好水利项目的施工品质管控工作意义重大。目前项目在建设时广泛的使用各种新的工艺技术,比如滑模工艺。虽说它能够为我们带来很多效益,不过具体使用时又存在很多困难,因此在施工时一定要秉承着科学合理的原则进而保证施工质量。

参考文献

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