範文1:化工節能減排研究前言。
化學工業促進了人類社會和物質文明的快速發展,也為人類社會做出了巨大貢獻。與此同時,環境汙染問題越來越嚴重,所以化工行業顯示?貢獻?然後呢。環境汙染問題?化學工業的雙重性對化學工業領域的研究者和生產者提出了挑戰。綠色化學過程取代傳統化學過程是綠色化學工程與技術提出的理念。在化工生產過程中,使用無毒無害的原料,在無毒無害的反應條件下進行反應,同時整個反應具有較高的選擇性,盡量減少副產物的產生。要實現這壹目標,必須在化工行業推行清潔生產,實現零排放,消除生產過程中的汙染。摘要:針對傳統化學工業的發展,論述了綠色化學工程與技術在促進化學工業節能中的作用,為今後我國化學工業生產中的環保節能提供參考。1綠色化學工業概念綠色化學又叫?無害環境化學?環境友好化學?清潔化學?綠色化學最大的特點是在壹開始就采用科學手段防止汙染,所以過程和終端都是零排放或零汙染。其研究的目的是尋找充分利用原料和能源,各環節清潔無汙染的反應途徑和過程。綠色化工是將綠色化學的思想引入傳統化工生產,並在此基礎上生產出對人體健康、社區安全和生態環境無害的化工過程。
2綠色化學工程和過程開發
早期人們經常采用什麽方法來處理化學工業造成的環境汙染?終端治理?發展了水處理技術、大氣汙染防治技術、固體廢物處理技術、噪聲控制技術等多種環境保護措施,為保護生態環境做出了重要貢獻。但是,隨著人類社會和物質文明的不斷發展進步,環境汙染的速度遠遠快於環境汙染治理的速度,環境汙染治理的成本越來越高,治標不治本。綠色化學工程與技術是用綠色化學技術代替傳統的化學技術,在無毒無害的反應條件下,采用無毒無害的原料,使反應具有高選擇性,副產物的生成降到最低。從而在化工行業推行清潔生產,實現零排放,實施綠色化工生產,從源頭上防止汙染。綠色化學工程與技術在化學工業中的具體實施方法主要有以下幾種。
2.1綠色原材料
在化工產品的生產中,原料的選擇是決定化工生產過程和生產技術的主要因素之壹。綠色化學工程與技術以無毒無害的原料為綠色化工的重點研發目標,選用可再生資源作為綠色化工原料。比如生物質資源,包括植物、農作物、林產品、海產品(各種海藻)、城市垃圾(報紙、天然纖維),通過生物轉化的壹系列反應,轉化為醇類、酮類、酸類等常見的化工原料。在轉化過程中,依靠各種微生物在細胞內產生我們需要的各種化學物質,整個過程清潔無汙染,是綠色原料的典型應用。
2.2綠色催化劑
近年來,隨著化學工業的快速發展,合理的化學反應在化工生產中的應用已經成為現代化學工業可持續發展的重要因素之壹。在常規的化學反應中,催化劑的使用是必不可少的。正確合理地使用催化劑,不僅可以加速反應進程,提高化學反應的選擇性,提高轉化率,提高產品質量,降低加工成本,而且可以從根本上減少或消除副產物的生成,減少環境汙染,最大限度地利用各種資源,保護生態環境。目前,已經開發了各種催化劑用於化學反應催化的研究。例如,在精細化學品的生產中,分子篩和雜多酸等安全的固體催化劑被用來取代濃硫酸等有害的液體催化劑,從而簡化了工藝流程,降低了生產成本。三廢?排氣量。
2.3綠色溶劑和添加劑
在化工生產過程中,無論是化學反應過程還是化工產品的分離過程,都會使用大量的溶劑或添加劑來克服反應或分離過程中的特殊障礙,但這些溶劑和添加劑都是有毒的,往往會對人體健康和社會環境產生負面影響,因此開發無毒無害的溶劑和添加劑也是綠色化工的重點研發目標之壹。合適的綠色溶劑和添加劑不僅能加速反應,還能使反應能耗更低、效果更好、選擇性更高、產物更易分離,更有利於環境保護。例如,開發了各種離子液體,為化學工業生產過程中的化學反應提供新的反應環境,也用於化學工業生產的分離過程中分離產物和副產物。
2.4綠色能源
在化學工業中,從獲得化學原料到化學反應以及反應產物的分離提純的每壹個環節都伴隨著能量的產生和消耗,能耗巨大。但在化工生產的化學反應中,如果反應是吸熱的,就需要在反應開始時加熱,使反應完全;如果反應是放熱的,則需要冷卻來移除熱量以控制反應。同樣,在化工過程的分離提純中,可以通過蒸餾、萃取、重結晶、超濾等操作來實現,同樣需要消耗大量的能量。因此,尋找合適的能源也是綠色化工的重點研發目標。例如,清潔能源包括電能、光能、微波和超聲波能,其中電能是應用最廣泛的能源之壹。在以天然無毒的手性維生素B12為催化劑的電催化反應中,可以在溫和的中性條件下實現自由基環氧化。
3 .綠色化學工程與技術促進化工行業節能減排
近年來,在國內化學工業中,綠色化學工程與技術主要應用於以下幾個方面。
3.1清潔生產技術的應用
在化學工業中,清潔生產包括三個方面:清潔生產過程、清潔產品和清潔能源。在化學工業中,清潔生產工藝是節能減排的主要途徑。清潔生產工藝是指盡可能少用和不用有毒有害的原材料,采用少廢無廢的新工藝和高效設備,改進常規產品生產工藝;最大限度地減少生產過程中的各種危險因素,如高溫、高壓、易燃、爆炸、強噪聲、強振動等。采用可靠簡單的生產操作和控制。清潔生產技術在化工行業的現有應用案例有:磷肥行業清潔生產技術、鉻酸酐生產技術綠色化改造、環氧丙烷清潔生產、對苯二甲酸二甲酯氧化尾氣循環利用、二氯苯胺清潔生產、苯甲醛清潔生產技術等。這些清潔生產技術促進了化工行業的節能減排,實現了化工行業的綠色化,為人類健康和生態環境保護做出了重要貢獻。
3.2與生物技術結合的應用
在化工生產中,綠色化學工程與技術往往與生物技術相結合,通過生物煉制技術將可再生資源轉化為化工原料,進而合成所需的化學品。與普通工業原料相比,該技術得到的化工原料具有更好的反應效果和催化效率,反應產生的汙染物和廢物更少,還具有良好的無汙染、高效和節能性。生物煉制是壹項開拓性的創新技術,是生產能源、材料和化工產品的新工業模式。如全作物生物煉制法,以油菜、大豆、甘蔗、玉米等為原料,采用發酵技術和基因組合方法,在有氧條件下生成重要的化工中間體1,3-丙二醇。
3.3環保化學品的應用
大力發展綠色化學工程與技術,可以使化學工業生產出更符合社會和自然環境可持續發展的環境友好型產品,在生活中有很多具體的應用實例。如已被聯合國列為新壹代環保制冷劑的三氟碘甲烷(FIC-1311),替代傳統制冷劑氟利昂,FIC-1311不消耗臭氧層,溫室效應可忽略,對環境的破壞很小;2005年,美國環境保護署批準了壹種新的熏蒸氣體殺蟲劑硫酰氟,以取代甲基溴。殺蟲效果比溴甲烷好,對堅果和幹果的氣味沒有影響。同時,它的臭氧消耗潛力為零,對大氣臭氧層沒有影響。
4結論
在化工生產過程中,綠色化工的理念和技術,無毒無害的原料、催化劑、溶劑等。從化工生產的源頭來看,節能減排生產技術和清潔生產技術可以降低化工生產過程中的能源消耗,實現人與自然的和諧,保護生態環境。因此,綠色化學工程與技術的開發和應用對現代化學工業的發展至關重要,也是促進現代化學工業可持續發展的重要前提。
範文二:基礎有機化學實驗教學體會基礎有機化學實驗是高等院校理工科、化工、環境、材料、生物、實驗等專業的必修課程之壹,對培養學生的動手操作能力和思維訓練有著重要的影響。隨著經濟和社會的發展,有機化學在人們的生產和生活中發揮著越來越重要的作用。基礎有機化學實驗作為有機化學的壹門基礎課程,起著為學生未來發展奠定基礎的作用。但在實驗教學中,筆者發現有機化學實驗教學的教學思路和方法存在諸多問題,並結合自己的教學經驗,提出新的教學思路和方法策略,為基礎有機化學實驗教學提供參考。
1有機化學的重要性及其與日常生活的聯系
有機化學與人們的生產生活有著密切的關系,主要體現在以下三個方面:第壹,人的生命是壹個有機體,是由各種有機物質組成的,如蛋白質、核酸、糖等。這些物質構成了生命的基本單位,也參與體內的各種合成代謝。其次,人類離不開有機物。比如我們穿的各種衣服都是用各種合成纖維做的,各種有機蛋白質和有機營養素都是我們飲食中不可或缺的。最後,有機化學提高了我們的生活質量,比如有機化學合成的各種藥物,不僅治愈了人類的很多疾病,還延長了人類的壽命。1965,人類合成的第壹個人工胰島素?結晶牛胰島素在中國誕生,給糖尿病患者帶來了福音。
2基礎有機化學實驗對學生的意義
(1)培養學生的動手操作和理論聯系實際的能力。有機化學是壹門實踐性很強的學科,僅靠以教師為主體的理論教學無法整合有機化學的全部知識點,而有機化學實驗為學生提供了操作的機會,解決了學生上課對知識點不理解的困惑。比如在學習有機物提取時,很多學生在理論課上死記硬背提取過程和註意事項,而在實驗課上,學生會通過自己獨立或合作完成,透徹理解提取原理,掌握分液漏鬥的正確使用。有機化學也是壹門實踐性很強的學科,比如阿司匹林的制備。阿司匹林是壹種解熱鎮痛藥,在人類藥物發展史上有著不可替代的作用。這種藥物的合成可以使學生了解有機合成的重要性,鞏固重結晶提純方法。
(2)培養學生的科研思維和特殊研究精神。有機化學實驗因其操作性和專業性強,對學生的綜合素質提出了考驗,也有助於培養學生的科研思維和特殊的科研精神。很多著名的化學家,比如居裏夫人、門捷列夫,之所以取得如此巨大的成就,是因為他們的科研思想和實驗訓練帶來的實驗成果。本科階段的化學實驗要註重實驗的積極性,這樣激發了他們的積極性後,他們才能真正投入到專項研究中去。
(3)為學生步入未來工作崗位打下基礎。有機化學實驗是有機化學專業相關人才進入未來工作崗位的必要條件,只有掌握基本的操作技能,才能勝任工作崗位的需要。中國大學生越來越多,就業形勢越來越嚴峻。市場與人才培養方向脫節的主要原因是學生操作技能差,理論考試能拿高分,但到了具體應用時卻措手不及。但是對於那些不從事化學相關專業工作的專業來說,有機化學實驗是壹個基礎實驗,是對未來工作相關知識的重要鋪墊。
3目前基礎有機化學實驗教學中存在的主要問題
(1)實驗方法落後,實驗設備陳舊。有機化學實驗教材的內容壹般是那些經過審定的基礎實驗。這些實驗雖然經典,但由於實驗方法落後,耗時長,操作繁瑣,有的實驗需要6個多小時才能結束,這讓壹些原本對有機化學感興趣的學生望而卻步。事實上,經過幾十年的發展,有機化學的實驗方法也在不斷改進。使用先進的實驗方法可以大大縮短實驗時間,對提高學生的學習興趣很有幫助。另外,國內很多高校都存在有機化學實驗設備過於陳舊的問題。很多實驗無法進行的主要原因是實驗設備不足。壹般幾個學生用壹個實驗平臺或者壹個操作儀器。在實驗方法上,除了傳統的基礎內容,社會上使用的新技術沒有引入,學生學了之後不知道用在哪裏,自然無法激發他們的積極性。但是,很多現代社會根本用不到的理論仍然體現在實驗教材中,不僅消耗了學生和老師的寶貴時間,也不利於學生適應未來的工作。
(2)實驗過程中存在安全隱患。實驗的安全隱患包括三個方面:①目前國內很多高校在實驗室安全方面存在壹定的隱患,如實驗缺乏安全操作櫃,經常出現實驗試劑過期或不合格的現象。②部分有機實驗存在安全隱患,如乙酰乙酸乙酯的制備。這個實驗用的是鈉砂,金屬鈉遇水會燃燒。在熱熔鈉塊並搖動使其變成沙粒的過程中,如果操作不當,鈉會從瓶中噴出,非常危險。其實作者這麽多年在有機合成研究的過程中,從來沒有用過鈉砂。③實驗過程中,很多學生缺乏安全意識,不戴口罩和眼罩。壹旦發生事故,如試劑噴入眼睛或身體,不能及時有效處理。
基礎有機化學教學的四點看法
(1)明確基礎有機化學實驗教學的目的。目前,我國基礎有機化學實驗教學存在許多問題,這是因為實驗教學的真正目的沒有真正明確。中國的大學現在進行的是素質教育,而不是20年前的精英教育,所以對學生提出太多的要求會導致他們厭學或者害怕。很多學生在進行實驗前就已經被那些高難度的要求嚇退了,激發不了他們實驗和研究的熱情。筆者認為,本科階段有機化學實驗教學的主要目的應該是激發學生的學習熱情。只有當他們有學習的熱情和欲望時,他們才能進壹步學習,克服他們對艱苦和疲勞的恐懼。
(2)因地制宜制定本科教學的培養策略。有機化學實驗教學要針對不同的學生采取不同的策略,為化學專業及相關專業的學生設定不同的目標,不能壹概而論,否則有機化學實驗教學對那些基礎理論學習很少的學生來說負擔會很大。本科教育重在素質教育,所以重在培養他們的實驗熱情。只有在熱情的基礎上,他們才能進壹步實驗,為研究生學習。
5.基礎有機化學實驗教學改革策略
(1)改革實驗教學的思路和目標。本科階段有機化學實驗的本質問題是教學理念與目標的偏差。所以教育部門要徹底改革現有的教育體系,不能把20年前的目標和思路套用到現在。理念和目標要結合學生和學校的實際,也要結合社會市場的需求。作者認為,本科階段基礎有機化學實驗教學的理念和目標應該是培養學生的實驗熱情,提高素質教育。
(2)根據社會需要,改進實驗方法和設備。目前我國本科有機化學實驗跟不上時代的步伐,跟不上社會需求的趨勢。所以應該引入社會工作中需要的實驗,刪除社會不需要或不使用的實驗。改進實驗方法的前提是有足夠的資金購買實驗設備。所以可以采取與企業聯合辦學的策略,企業可以投資引進設備。同時,企業可以排除專業人士進行指導,帶領學生參觀公司。只有了解所學的有用性,才能激發學生的學習熱情,同時保證就業。同時要盡量使用現代有機合成方法和手段,增加實驗的實用性,也可以找壹些現象明顯、容易成功、學生興趣明顯的實驗來代替危險、有異味的實驗。
(3)分階段教學的培養方案。在本科階段,有三種培養策略:壹是培養學生的學習熱情,教師可以帶領學生參觀化工應用公司或大型科研院所,也可以由教師通過簡單的實驗激發學生的動手熱情。其次,對於那些熱衷於實驗操作的學生,可以引入到教師的科研團隊中,開闊學生的視野,提高學生的實驗設計、操作和研究能力。最後結合學生自身情況,給出不同的建議。比如對於那些有刻苦鉆研精神的同學,可以作為研究保護的對象,對於那些實踐能力強的同學,可以推薦給合作企業。
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