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時間:2022-10-02 20:54:58
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇石油化工環境保護論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:石油化工;污水處理;技術進展
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
引言
隨著現代工業的不斷發展,對于石油的需求也是日益增多,隨之而來的是各類的石油化工廢水,其主要來源于在石油化工產品加工的生產工藝所產生的廢棄物,而且大多數的存在形式是以乳狀液體。相比較其他的廢水而言,由于石油化工廢水中富含較多的油、有機物含量等多種類型的污染物,繼而造成了石油化工廢水的水質情況更為復雜,因此對于石油化工廢水的處理就比較困難,一般都是采用多種不同的處理方法進行,待污染物達到了國際的排放標準之后才予以排放。所以,現在對于石油化工廢水的處理依舊是一個科研熱點。
一、物理法
(一)隔油
隔油是石油化工廢水處理中的基礎工序,石油化工廢水處理的隔油一般是在專門的隔油池中進行,將廢水中的污染物進行初步沉淀,不同的隔油形式會產生不盡一致的隔油效率,耿士鎖通過經過研究對比,發現斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好一些。呂炳南通過試驗研究及實地檢驗,發現將隔油池進行適當的傾斜改造,能夠有效的提升隔油的效率。
(二)氣浮法
氣浮是利用微小氣泡粘附廢水中的懸浮物,由于絮凝處理后,廢水中有較多的細微固體懸浮物、石化油等污染物,通過氣浮的方式進一步減少這些懸浮物,深化廢水處理的質量,陳衛瑋在研究中發現,通過渦凹氣浮系統,能夠較高的提高廢水中處理的程度,朱東輝等經過試驗研究,認為用旋切氣浮法處理煉油廢水,廢油的去除率更高。肖坤林等在實驗研究的基礎上,結合單級氣浮技術和多級板式塔理論,開發出兩級氣浮塔處理含油廢水的新工藝,實現了塔釜一次曝氣、多級氣浮的分離,并研究了氣浮塔板的流體力學性能、布氣性能及操作條件對廢水處理效率的影響。
(三)吸附法
吸附是石油化工廢水處理中經常使用的技術,用活性炭來吸附廢水中的污染物,使廢水得到初步的控制,吸附法往往與絮凝法、氧化法共同使用。但是由于活性炭容易造成二次污染,給廢水處理帶來一定的難度,近年來,隨著材料技術的進步,越來越多的吸附材料被運用到石油化工廢水處理中,季凌等用纖維活性炭對石化企煉油化工廢水進行吸附實驗,發現活性炭對煉油廢水的處理是有一定的范圍的,如對電導氯離子的去除作用就比較小,如果將活性炭與混凝聯合使用,對氯氨等的去除作用就比較大,能夠比較明顯地增強凈化效果,如果將活性炭與臭氧聯合使用,能夠進一步地提升廢水的處理率。
二、生物法
隨著生物科學技術發展的不斷深入,在石油化工廢水處理中,生物法有了更深層次的運用,生物處理技術一般在廢水的二級處理階段發揮重要作用,目前生物技術在廢水處理中經常用到的主要以厭氧、好氧等生物原理。
(一)厭氧
厭氧生物處理技術成本較低,且處理后的生物氣能夠作為一種能源,對于高濃度的廢水具有很強的處理能力,在此過程中,通過對厭氧生物的培養,使廢水中的生物降解發酵,不同類型的處理模式需要運用厭氧形式也會有所差別,利用升流式厭氧器,不僅操作簡便,對高濃度有機廢水處理的效率也較高,凌文華運用升流式厭氧處理技術對廢水的研究表明,升流式對廢水污染物的去除效果較好,但是處理時對條件的要求較高,溫度、水量等都需要控制在一定的范圍內,才能更好地發揮作用。李敬美等通過研究發現,將活性污泥與生物膜相結合,能夠提升氧的利用率,減少回流,降低能量消耗,能夠應對高負荷的污水處理系統。
(二)好氧
好氧處理技術也是石油化工廢水處理中的重要手段,在實際的運用中,好氧經常與厭氧聯合使用,好氧處理的方式多樣,能夠根據石油化工廢水的不同種類而進行靈活使用。如序批式間歇活性污泥法簡單快捷,操做靈活,能夠較好的運行管理,這種處理方式使用與小規模的廢水處理。彭永臻等將兩個連續的序批式間歇活性污泥法系統連接,在不同階段加入不同的試劑,發現廢水處理效率大大提升。
三、化學法
化學處理法是經由化學反應去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元有氧化還原、混凝、中和等;以傳質作用為基礎的有萃取、吸附、吹脫、汽提、離子交換以及反滲透和電滲吸等。和生物處理方法比較而言,高效率、快速,可以除去比較多的污染物。另外,還具有容易實現自動檢測、設備容易操作和控制、便于回收利用等優點。化學處理法能有效地去除廢水中多種有毒的污染物。
(一)污水臭氧化處理法
該法在環境保護和化工等方面應用廣泛,是用臭氧作氧化劑,使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣對廢水進行凈化和消毒處理的方法。這種方法主要用于水的脫色,水中鐵、錳等金屬離子的去除;水的消毒;去除水中酚、異味、臭味、氰等污染物質。具有反應迅速、流程簡單、無二次污染的優點。
(二)污水化學沉淀處理法
這是一種傳統的水處理方法,廣泛用于水質處理中的軟化過程、工業廢水處理等,以去除重金屬和氰化物。向廢水中投加可溶性化學藥劑,使之與其中呈離子狀態的無機污染物起化學反應,生成不溶于或難溶于水的化合物沉淀析出,從而達到凈化廢水的目的。
(三)污水氧化處理法
氧化處理法幾乎可處理一切工業廢水,尤其是處理廢水中難以被生物降解的有機物。利用強氧化劑氧化分解廢水中污染物,如酚、氰化物、絕大部分農藥、殺蟲劑以及引起色度、臭味的物質等。強氧化劑能將廢水中的這些污染物逐步降解成為簡單的無機物,也能把溶解于水中的污染物氧化為不溶于水而易于從水中分離出來的物質。
(四)絮凝
絮凝是石油化工廢水處理的重要工序,將絮凝劑融入水中,以破壞水中膠體顆粒的穩態,使絮狀物質從水中脫離,可以去除煉油廢水中的有機污染物、藻類及浮游生物等,絮凝通常是石油化工廢水處理的基礎,隨著生物科技的進步,具有生化優點的絮凝劑更進一步地提高了廢水處理的效率,尹華等學者探索了自制生物絮凝劑(JMBF-25)處理石油化工的效果,發現絮凝劑不僅成本較小,而且對改善污泥的沉降性能有較好的作用,不過,絮凝劑的使用需適量才能達到最佳效果,如果使用過量反而會使絮凝效果惡化。
結束語
石油化工產業的發展,雖然為我國的經濟做了巨大的貢獻,但也需要對石油化工的廢水處理引起高度重視,以此來促進我國的石油化工得到綠色、可持續的發展。
參考文獻:
[1]張超,李本高.石油化工污水處理技術的現狀與發展趨勢[J].工業用水與廢水,2011,04:6-11+26.
[2]劉立軍,卜巖,侯娜,馬艷秋.加氫處理技術的現狀與發展趨勢[J].當代化工,2011,09:943-946.
[3]陳梅雪.村莊生活污水處理技術的現狀與發展[J].水工業市場,2012,09:39-41.
論文關鍵詞:燃油稅改革的分析
自1994年起,人們期待已久的燃油稅改革歷經十四年“千呼萬喚始出來”。這是當前我國稅制改革中繼增值稅轉型改革后出臺的又一項重大舉措,對社會許多行業及人們的生活將產生重大影響,但對委屬企業經濟指標的影響不明顯。
一、 燃油稅改革基本內容
2008年12月18日國務院印發了《關于實施成品油價格和稅費改革的通知》。通知決定自2009年1月1日起實施成品油稅費改革,取消原在成品油價外征收的公路養路費、航道養護費、公路運輸管理費、公路客貨運附加費、水路運輸管理費、水運客貨運附加費等六項收費,逐步有序取消政府還貸二級公路收費;同時,將價內征收的汽油消費稅單位稅額每升提高0.8元,即由每升0.2元提高到1元;柴油消費稅單位稅額每升提高0.7元,即由每升0.1元提高到0.8元;其他成品油消費稅單位稅額相應提高。
燃油稅改革就是將現有的養路費轉換成燃油稅,實行“捆綁”收費。這種燃油稅制實質上是通過將養路費“捆綁”到油價上,將每輛汽車要交的養路費轉換成稅費,在道路等公共設施日益成為一種稀缺資源的大背景下,更多地體現了“多用多繳,少用少繳”的公平原則。它利用稅收杠桿引導燃油消費者節能減排,達到環境保護的目的,于國于民是利大于弊的好事情。
二、關于燃油稅的稅負及征收問題
1、燃油稅占汽油零售價34.6%
目前,世界發達國家已經普遍實施燃油稅。美國對汽油征收30%的燃油稅,英國稅率是73%項目管理論文,日本稅率是120%,德國稅率是260%,法國稅率是300%。我國周邊國家和地區燃油稅稅負大體為40%左右,韓國、印度、新加坡、俄羅斯、中國香港和澳門的汽油零售價格中燃油稅所占比重分別為31.5%、52.1%、26.1%、44.2%和39.3%。
我國成品油消費稅改革后,稅在汽油和柴油零售價格中所占比重將分別達到34.6%和30.7%,仍低于周邊國家和地區燃油稅稅負的平均水平。
2、燃油稅通過生產環節征收
目前我國90%以上的成品油是由中國石油和中國石化兩大集團生產的,燃油稅通過生產環節征收,納稅人和稅源相對集中,可以降低征納成本。如果在批發和零售環節征收,核算比較復雜,同時容易造成稅收大量流失。
此外,在生產環節征收成品油消費稅,還可以促進中央與地方政府理順分配機制。成品油消費稅是從原屬于地方收入的養路費等轉化而來的,改革后先作為中央稅,再通過財政轉移支付將收入分配給地方,有利于進一步規范政府收入行為,加強監管,保證成品油消費稅收入專款專用。
3、燃油稅從量征收多用多繳
從國際來看,燃油稅的征收方式通常有兩種:一是從量征收,二是從價征收。從量征收,由所使用燃油的量多少來決定,使用量大的,自然需要多繳,如美國、加拿大等國;而從價征收,即以現有成品油價格為基準按一定的比例征收,并根據油價變動而浮動,如德國。
這次稅費改革采取從量征收主要是為了形成稅收與油品價格變動沒有直接關系,只與用油量多少直接關聯的機制,而且成品油消費稅從量征收比較簡便站。
三、燃油稅改革對四大行業的影響
2009年1月1日,《成品油價稅費改革方案》將開始實施,對與此相關的汽車運輸、石油化工、汽車、航空航運等四大行業影響各不相同。
1、汽車運輸業:費用明顯降低
燃油稅改革對汽車運輸業而言,將減少公路養路費、公路運
輸管理費、公路客貨運附加費三項費用支出,大幅度降低運輸成本。以河北省一輛25噸的貨車為例,每月每噸養路費190元,養路費月支出4750元;公路運輸管理費、公路客貨運附加費每月1500元左右,三項費用合計6千余元,全年可降低費用7-8萬元。
2、石油化工: 煉油毛利由虧轉盈
由于國家和地方都沒有含稅油的總量數據,石油商通常會減少含稅油量而增加非含稅油量。這樣項目管理論文,本來隨著國際油價的下降而相應下調的國內成品油價格,有很大一部分實際上保住了原來高價位,燃油稅改后,兩大石油集團業績會比大家預期的要好。同時,推進成品油價改,有利于長期理順價格機制。2009年國內煉油毛利將從-752元/噸上升至68.7元/噸以上,實現扭虧為盈。銀河證券認為,因為燃油稅改革的推出將上調中國石油2009年業績至1.05元,上調中國石化2009年業績預測至0.65元,。
3、汽車業: 小排量受益大
2008年前5個月,國產越野車銷量同比增長39.72%,進口越野車更是增勢迅猛。缺乏稅收等經濟調控手段正是高油價背景下“耗油大車”仍大行其道的原因。而燃油稅的推出,行業對于中小排量車型、柴油車型以及新能源汽車的研發與生產將有所傾斜,也將給一些具有先進動力技術的生產企業帶來空前的機遇。
這里需要特別指出的是,對于擁有家庭轎車的私家車主而言,在考慮稅費支出時可以計算稅費平衡點的行駛里程。改革后按河北省標準,每月可減少養路費支出105元,年節約1260元。由于每升汽油增稅0.8元,按百公里耗油量10升測算,稅費平衡點為每月行駛1312.5公里,即月行駛超過1312.5公里,燃油稅大于養路費;月行駛不超過1312.5公里,燃油稅小于養路費,與改革前相比費用減少。
4、航空航運業:直接影響有限
關鍵詞:專業建設 實踐環節 教育體系 地方經濟
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)08(c)-0155-02
過程裝備與控制工程專業對社會發展、國民經濟建設有著重要作用。石油化工、動力、能源等都是我們國家主要的經濟產業,而這些產業都是以先進的工藝過程為主體,先進的過程裝備和控制技術為輔助,過程裝備與控制工程專業為這些產業提供了必要的人才保障。
1 過程裝備與控制工程專業在發展中的定位
到目前為止,過控專業在100多所高校都有設置,不同的高校,對過控專業的定位是不同的,如:天津大學定位在研究型人才上,學生要具有厚實的理論基礎,較強的技術研究以及開發能力;寧夏大學定位在設計、管理型人才,學生應具備寬泛的多學科工程知識、較強的企業管理及領導組織才能。該校主要定位在應用型人才上,學生要具有基本的專業知識、很強的動手能力,直接面向和服務于生產第一線。
銀川能源學院作為地方三本職業院校,逐漸探索出一條適合地方經濟發展、符合現代職業學校辦學理念的應用型人才培養模式,提高了學生工程實踐、創新能力,提升了人才培養質量,逐步形成了地方職業院校辦學特色。
2 對過控專業本科畢業生的基本要求
(1)掌握化工原理、工程制圖、機械設計基礎、過程裝備控制技術等學科的基本理論;(2)具有較強的工程實踐能力以及對過程成套裝備進行評估與提供投資決策建議的基本能力;(3)熟悉國家有關過程裝備設計、開發、研究、環境保護和安全管理等方面的政策和法規;(4)了解過程裝備與控制工程最新理論知識,了解過程設備、過程工藝、過程控制的最新發展動態;(5)掌握資料查詢、文獻檢索等方法,具有一定的查閱文獻及應用的能力;(6)具有一定的組織管理能力、較強的語言表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;(7)具有對終身學習的正確認識和學習能力;要求學生獲得化工儀表維修工或化工檢修鉗(或焊)工(中級或中級以上)職業資格證書。
3 專業建設中還存在的問題
3.1 教學計劃與企業的實際需求脫離
近年來,高職院校總教學學時減少很多,大多數高職院校教學計劃仍注重科學性與系統性,偏理論教學,與企業急需的應用型人才有不少差距,又因為近年來國內經濟形勢日益嚴峻,企業經濟效益嚴重滑坡,很多生產線停工待產,學生到企業進行生產實習只能到處看看,造成校企聯合培養應用型人才沒有落到實處,學生工程實踐技能較低。
3.2 教師缺乏工程實踐經驗
由于近幾年高職院校招生規模不斷擴大,教師人數也不斷擴充,很多年輕專業課教師從校門進入校門,沒有企業工作經歷和專業實踐技能,只能從理論上講授工程理論和方法,無法引用工程生產中的實際問題,理論不能聯系實際,并且很多年輕教師缺乏科研項目,不能很好引導學生,導致學生工程實踐能力較弱。
3.3 實踐環節重視不夠
由于對工程應用理解不深,偏重理論知識,實踐技能培養不足,又對各類認識實習、生產實習、專業實驗、畢業設計等實踐環節沒有落到實處,老師又缺乏實際指導經驗,使學生在實踐技能的培養中走形式,沒有達到應有的工程實踐培養目的。
4 專業建設的主要措施
4.1 專業培養目標的定位
學校培養目標的定位為:培養具備機械、化工、控制以及管理等方面理論知識,具有較強動手實踐能力和創新意識,能在石油化工、能源、醫藥、機械等部門從事生產、管理等方面工作的技術型人才。
4.2 建設高素質專業師資隊伍
專業建設關鍵的一環就是教師隊伍的建設,要培養出老、中、青相結合并且實踐能力很強的教師團隊。目前,該校過控專業已形成一支教授、副教授、高工、講師、助教以及外聘企業高工相結合的多層次教師隊伍,但過控專業老師中學歷是本科、研究生的很少,學校也在這方面加大了引進力度。
4.3 采用靈活多樣的教學方法及手段
依據課程的內容、性質,在教學中采用多樣化的模式和方法,如:課堂研討、現場及案例教學、實驗操作與分析、系統設計與開發、系列專題報告等。專業課由具有較強科學研究與工程實踐能力的教師講授,也可以根據需要聘請校外專家、企業工程師來校開設。在講課中,重難點突出,詳略得當,以學生為中心,老師和學生形成互動,講授、解難答疑、指導相互補充,使學生學習積極性提高,獲取知識的能力得到培養。在教學手段上,采用模具教學、多媒體教學等,如:工程制圖、化工機械設計基礎、過程裝備與控制工程等課程,使用掛圖、課件、視頻等資料,靜態、動態演示相結合,使學生可以很直觀看到企業的設備結構、工藝以及控制系統,使學生從理性認識升華到感性認識,達到很好教學效果,提高了學生學習興趣。
4.4 面向地方經濟建設需求,形成特色專業課程體系
作為地方職業院校,其應用型工程師的培養既要滿足“寬口徑、厚基礎”的通用標準,又要結合學校的定位、特色,滿足學校服務地方經濟和自身發展的需要。銀川能源學院是寧夏寶塔石化集團公司創辦的地方性大學,學校既要滿足寶塔石化,還要滿足當地煤化工等其他產業對人才的需求。專業課課程體系,應該滿足人才培養的質量要求、滿足社會及個人發展的要求,因此,其具有科學性和系統性。建立專業課程體系,要以專業培養目標為宗旨,知識結構為框架、理論知識和實驗實踐優化結合。教學計劃的制定,堅持“厚基礎、寬專業、強能力、高素質”的原則,加強工程基礎知識、理論、技能的訓練。走訪國內10多所高校,調查和收集了許多高校的教學計劃和大綱,經過分析、對比、研究,結合地方經濟特色,優化了課程設置,并做好了各課程的分工、銜接、協調與補充。
4.5 搭建各類實驗實踐教學平臺,加強學生實踐技能的培養
對于職業院校來說,實踐環節是教學過程中非常關鍵的環節,也是突出W校辦學特色的重要組成部分,充實和豐富實踐環節內容,實現實踐模式多樣性,以滿足培養學生工程實踐能力的要求。學校專業課老師,很多都缺乏企業實際工作經歷,導致實踐教學成為薄弱環節,所以要加強專業教師到校外實訓的建設,并且聘請一些企業一線工作、具有豐富實踐經驗的高工參與學生的實踐指導。同時,要加強實踐基地的建設。校外實踐可以使學生真實感受到企業的工作環境,認識到書本中許多設備和工藝,學習企業先進生產技術、管理經驗。校外實踐畢竟因為各種因素,不能完全滿足學校對學生人才培養的要求,所以還要通過校內實習加強培訓和鍛煉,比如:通過工藝仿真訓練,可以增加學生動手能力,并且對化工工藝、設備性能、控制參數有深刻理解。通過校內、校外相結合的實踐模式,豐富了實踐內容,強化了學生實際動手能力,受到學生普遍認可。
基于工程應用及創新型人才培養要求,該校實行青年教師到企業鍛煉制度,規定小于40歲的教師到企業頂崗掛職鍛煉半年,此項制度能夠使中青年教師有機會參與工程實踐活動,提升工程實踐能力,增加行業背景知識,為提高學生工程實踐能力和創新能力奠定堅實基礎。
4.6 改革畢業設計(論文)模式,從單體化工設備為主轉向成套裝置設計
在學校期間,畢業設計(論文)是學生最后的實踐活動,是學生大學四年里學習各種知識的綜合,它能培養學生實際解決工程技術問題能力,能培養學生成為一個工程師的基本素質。學校經過長期對企業需求進行調查研究,修訂了畢業設計(論文)大綱和指導書,校內和校外指導教師則根據專業培養目標,選擇工程實際中的縱(橫)向課題,老師和學生進行雙向選擇。畢業設計(論文)內容以工程實踐為主,機械、化工、控制技術知識相綜合,培養學生綜合能力、對過程裝備與控制工程大工程概念以及系統認識。培養學生協同工作、處理工程實際問題能力,為以后到企業工作打好基礎。
4.7 構建素質教育體系,加強學生創新能力培養
在培養學生綜合素質過程中,人文素質教育很重要,如果學生缺乏必要人文素養,就不能正確地認識人、自然和社會的關系,就不可能擁有健康的心理素質,無法樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀,因此,在日常教學和管理過程中,應從專業發展和學生綜合素質發展角度,研究素質教育體系構建。在學生創新能力培養方面,老師在指導學生過程中,引導、啟發學生思維。以實驗室或工廠為平臺,指導學生申報大學生創新實驗項目,培養學生動眼、動腦、動手的科研習慣,激發學習興趣和主動性,獲得創新意識和創新能力,最后,學生還可以將成果轉化為專利、發表科技論文。
5 改革初步成果與成效
專業課改革符合面向區域、面向工程、面向創新人才培養目標,確立了職業院校區別于研究型大學錯位競爭的戰略定位,實現了課內課外綜合、校內校外綜合、理論實踐綜合的立體化人才培養模式,同時運用多樣化教學方法和教學手段創新教育理念,使學生知識、能力、素質得以協調發展。該教學改革項目的實施,有效提高了該校過控專業實踐教學水平,學生工程應用能力和創新能力得到提升,所學知識能夠與企業需求直接對接,畢業生在短時間內就能顯露出較強的工程實踐和創新能力,并很快成為專業技術骨干。
6 結語
經過幾年專業建設和實踐探索,銀川能源學院過控專業逐步明確了辦學方向,改善了實驗實踐條件,教學水平日益提高,師資隊伍建設漸趨合理優化,社會影響力逐年提高。學生在獲取知識、工程實踐、創新能力等方面均有望得到較大提升。
參考文獻
[1] 閆紹峰,廖國進,熊曉航.過程裝備與控制工程專業建設探索[J].遼寧工業大學學報:社會科學版,2012(2):116-118.
關鍵詞:蒸發裝置,MVR,蒸發
蒸發設備廣泛應用于制藥、輕工食品、石油化工、生物工程等行業。隨著經濟的飛速發展及石油、天然氣、煤炭等不可再生資源的日漸枯竭,使為蒸發設備提供熱源的蒸汽成本不斷增加,蒸發設備是生產系統中蒸汽消耗較大的設備,蒸汽成本的上升使得企業設備運行成本急劇增加。因此,降低蒸發裝置的蒸汽用量對于節能減排有重要的意義。
自20世紀80年代以來,蒸汽透平壓縮機的技術日漸成熟,已經廣泛應用于各行業各類氣體介質的壓縮及輸送。在本世紀初,國外已能夠生產大型蒸汽壓縮機。主要的蒸發器生產廠商德國GEA 公司已嘗試將大型蒸汽壓縮機應用于管式蒸發裝置并取得成功,該公司的MVR蒸發技術在國際上處于領先地位,但國內外目前尚末將此技術應用在板式蒸發裝置上。我公司作為國內唯一具有大型板式蒸發裝置生產能力的企業,如果能將此技術成功應用于板式蒸發裝置,則其產品極具競爭優勢,對我國經濟的發展有重要的促進意義。
本文在研究了國外最先進蒸發技術及離心式蒸汽壓縮技術的基礎上,提出了將MVR技術應用于我公司大型板式蒸發裝置的工藝方案,此MVR蒸發器將可以不用蒸汽作為加熱熱源,將電能轉換為機械能壓縮二次蒸汽循環蒸發,極大的降低了蒸發設備能耗。
1機械蒸汽濃縮法及其原理
MVR(MechanicalVapor Recompression)蒸發裝置二次蒸汽機械壓縮法是指利用渦輪發動機的增壓原理、經特殊流體設計而組成的二次蒸汽機械增壓式蒸發系統的簡稱。在這種工藝系統中,密閉容器內經加熱蒸發生成的二次水蒸汽,通過蒸汽壓縮機時被再壓縮增壓至較高溫度的高壓蒸汽碩士畢業論文,此高壓高溫蒸汽再被用于蒸發設備的加熱熱源,進入蒸發器的加熱腔繼續蒸發,實現電能到熱能的轉換,這樣的蒸發裝置不再對外界蒸汽能源的依懶與攝取,循環傳熱的過程中增壓后的蒸汽做為蒸發器的加熱熱源后也得以迅速冷凝,成為潔凈蒸餾水。壓縮機以提高蒸發器產生的二次蒸汽的壓力來達到二次蒸汽更高溫度的凝結。這種提高了壓力的蒸汽,會提高潛在的熱能,然后再重新返回蒸發器來進行加熱,從而制造出更多的二次蒸汽。這樣,熱能被持續的重新利用,而不易損失[1]。
進行完熱交換的蒸汽冷凝成純度很高的水,被收集出來,熱交換過程中產生的二次蒸汽再被壓縮,作為下一循環的熱源。如此循環,多級蒸發后的液體從蒸發器底部排出。因此,只需在系統冷啟動時導入熱源,采用電加熱或少量蒸汽預熱物料即可使蒸發器開始正常循環運轉。在蒸發器中,是一個封閉的系統,所有的蒸汽都被回收,再用高壓風扇加壓后作熱源之用,不需要額外的蒸汽或冷卻水,提高了能源利用效率。
2 多效蒸發器與MVR蒸發器對比
2.1 多效蒸發工藝
張永生(1975-),男,甘肅臨澤人,工程師,工學碩士,主要從事蒸發換熱設備設計及研制工作。
在多效蒸發裝置中,新鮮蒸汽為第一效的加熱熱源,而第一效產生的二次蒸汽不進入冷凝器,而是作為第二效的加熱熱源得以再次利用,這樣可以將新蒸汽消耗有效降低約50%。重復利用此原理,三效、四效、五效、六效蒸發裝置可進一步降低新蒸汽消耗,這樣的六效蒸發裝置,理論上蒸汽消耗可降低至15%。
第一效的最高加熱溫度與末效的最低沸點溫度形成了總溫差,分布于各個效,從而形成溫差分布。結果,每效溫差隨效數增加而減小。所以為達到指定的蒸發速率必須增大加熱面積。初步估算表明,用于所有效的加熱面積隨效數成比例增加碩士畢業論文,這樣一來蒸汽節省量逐漸減少的同時,投資費用顯著增加。多效蒸發器直接加熱熱流圖見圖1。
圖1 多效蒸發器直接加熱熱流圖
2.2 TVR板式蒸發技術
TVR(Thermal VaporRecompression)熱力壓縮,是指用高溫高壓的工作蒸汽將低品質乏氣再壓縮重復利用的技術。其關鍵設備是由蒸汽噴射器來完成,是一種能量轉換的裝置,高溫高壓的新鮮工作蒸汽進入噴射器,由噴嘴高速噴出,將靜壓能轉換為動能,由于射流和空氣之間產生卷吸作用和紊動擴散作用,把吸入室的氣體帶走,使該處產生局部真空狀態,在外界大氣壓力的作用下,分離器分離出的二次蒸汽被吸入,隨同高壓高速流體被帶入喉管,與之混合,并進行能量交換,形成中等品質的蒸汽,進入加熱室當作加熱蒸汽使用,來加熱料液。
蒸汽噴射式熱泵具有結構簡單、操作穩定、價格低廉、節能等特點。使用蒸汽噴射式熱泵,當引射比為1:1時,效能上相當于增加一效蒸發器,工藝流圖見圖2.
圖2 TVR熱力壓縮流程圖
2.3 MVR板式蒸發器蒸發流程
機械蒸汽再壓縮時,通過機械驅動的壓縮機將蒸發器蒸的二次蒸汽壓縮至較高壓力和溫度。因此壓縮機作為熱泵來工作,給蒸汽增加能量。
配備有機械蒸汽再壓縮型熱泵的蒸發裝置,在一般的操作條件下僅需要很少的能量輸入,是一種開放式的系統,而TVR熱力壓縮是一種封閉的系統,噴射壓縮器只能壓縮一部分蒸汽,動力蒸汽的能量最后通過冷卻水作為殘余熱量被移走。在機械蒸汽再壓縮系統中,所有的蒸汽被壓縮到一個較高的冷凝壓力,熱流圖如圖3所示。
圖3 機械蒸汽再壓縮蒸發過程熱流圖
板式蒸發器是由板式加熱元件組成,濃縮液自加熱元件表面自下而上,又從上而下流過,與加熱板片進行熱交換,受熱的料液在加熱板片表面形成薄膜,由此而蒸發,蒸發表面產生的蒸汽離開加熱元件的側面上升,所以幾乎不過熱地送至離心式壓縮機。蒸發的二次蒸汽被壓縮機經一次或二次壓縮,變成較高溫度品質的蒸汽,再送到蒸發器內部加熱元件中作為加熱源。為了消除壓縮機中蒸汽過熱現象碩士畢業論文,要不斷地向壓縮機內注入少許的蒸汽冷凝液,因為壓縮過程蒸汽變成過熱,為了把溫度降低到與壓縮機排出壓力相當的飽和溫度。加熱蒸汽在蒸發器加熱單元中凝結成水,排出后部分送至預熱器中用來加熱待蒸發物料,少部分送至離心壓縮機中去消除過熱[2]。
3 MVR在板式蒸發系統中的應用
MVR系統與板式蒸發系統的組合中,其工藝可以設計為單效蒸發,也可以實現多效蒸發,具體情況需根據MVR系統能提供的最大壓縮溫差來決定。
在高速透平壓縮系統中,由于其應用齒輪組技術,葉輪轉速較高,可以實現較大的壓縮比,故其壓縮后溫差較高,蒸發系統可以采用順流工藝,即壓縮系統的蒸汽吸入口與排出口間可以實現多效順流,其工藝簡圖如圖4。但此壓縮系統由于其主軸轉速較高,故葉輪直徑較小,壓縮蒸汽量較小,對于較大蒸發量的蒸發裝置,此系統難以滿足其工藝要求。
圖4 順流工藝簡圖
在離心式壓縮系統中,驅動裝置電機直接與葉輪軸相連,葉輪轉速相對較低,可能實現極大蒸汽量的壓縮,但此裝置缺點為溫差t 低。如果實現多效連續蒸發,則各效間溫差較低,影響系統的蒸發效率。但由于其蒸汽壓縮量大,可以實現并流蒸發,工藝簡圖見圖5。
圖5 并流工藝簡圖
為了彌補由于采用離心式壓縮系統而導致溫差過小的缺點,可采用多級壓縮,即應用2個或3個離心式壓縮系統串聯結構,使壓縮系統蒸汽進出口壓縮比增大,而蒸發系統可采用串聯式結構,而各效蒸發器間可能獲得相對較高的溫差,工藝簡圖見見圖6。
圖6 二級壓縮順流工藝簡圖
以雙效板式蒸發裝置為例,蒸發量為10t/h的雙效板式蒸發裝置,每小時需新鮮蒸汽4.5噸,成本約675元,采用MVR機械壓縮系統后,無需蒸汽加熱碩士畢業論文,電費成本只需100元,MVR系統蒸發器運行成本僅為普通蒸發器運行成本的六分之一。在乳品工業中可以設計小型到中型的單效MVR蒸發器,其熱效率非常良好,可以相當于3效MVR渦輸壓縮機蒸發器,每0.75kW可除45kg到68kg水分[3]。一般情況下,供給能量達到蒸發能量的7%~8%,即可滿足額定蒸發的生產需求[4]。
MVR系統蒸發器一般采用離心式低t壓縮風機,因其成本較低,蒸發系統可以設計為單效大流量蒸發,其蒸發溫度可以控制在55℃,實現真正意義上的低溫蒸發,尤其適合于熱敏性物料的蒸發。這種新型熱泵蒸發裝置在正常運行時,除原料預熱使用極少量蒸汽(約為原料的2%)外,不需要其它的蒸汽熱源。當然,壓縮機一定要靠電來驅動,會產生額外的電耗[5],其工藝圖見圖7。
圖7 雙效MVR板式蒸發裝置工藝圖
4 結語
相對于普通的蒸發設備,MVR蒸發器具有單位能量消耗低、工藝簡單、實用性強、蒸發溫度低、適合熱敏性物料的蒸發等優點,與板式蒸發器極強的傳熱效率相結合,將使MVR板式蒸發器具有極強的技術優勢,對節能減排及促國民經濟的發展有極其重要的作用。
參考文獻
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關鍵詞:納米 納濾膜 光催化氧化技術
納米科技研究在0.1~100 nm尺度范圍內物質具有的特殊 性能及如何利用這些性能[1]。廣義上,納米材料是指在三維空間中,至少有一維達 到納米尺度范圍或以它們為基本單元所構成的材料。納米材料在機械性能、磁、光、電、熱 等方面與普通材料有很大的不同,它具有輻射、吸收、催化、吸附等新特性。許多科學家研 究了納米材料的這些特性及其對水體中的某些污染物的作用,表明納米科技 可能將使水處理技術發生突破性的變化。
1 納米TiO2光催化氧化技術
1.1 原理和特點
自1976年J.H.Cary等人[2]報道了在紫外光照射下納米TiO2可以使難降解的 多氯聯苯脫氯以來,迄今已發現有數百種有機污染物可通過光催化處理。其作用原理[3]是,在紫外光照射下,納米TiO2表面會產生氧化能力極強的羥基自由基(·OH),使水中 的有機污染物氧化降解為無害的CO2和水。納米TiO2光催化氧化技術的優點是: ①降解速度快,一般只需幾十分鐘到幾小時即可取得良好的廢水處理效果;②降解無選擇性 ,幾乎能降解任何有機物,尤其適合于氯代有機物、多環芳烴等;③氧化反應條件溫和,投 資少,能耗低,用紫外光照射或暴露在陽光下即可發生光催化氧化反應;④無二次污染,有 機物徹底被氧化降解為CO2和H2O;⑤應用范圍廣,幾乎所有的污水都可以采用。
1.2 試驗研究情況
(1)有機磷農藥廢水處理。20世紀70年展起來的有機磷農藥占我國農藥產量的80%以上 ,其生產過程中有大量的有毒廢水產生。目前對有機磷農藥廢水的處理多采用生化法,處理后廢水中有 機磷的含量仍然高達30 mg/L,迄今尚無理想的解決辦法。據報道[4],采用納米TiO2*.SiO2負載型復合光催化劑,利用其光催化活性及高效吸附性,能使有機磷農藥在其 表面迅速富集,隨光照時間的延長,有機磷農藥的光解率逐漸升高,光照80 min,試驗用敵 百蟲已完全降解。
(2)毛紡染整廢水處理。把表面 涂覆有納米TiO2膜的玻璃填料填充于玻璃反應器內,通過潛水泵使廢水在反應器內循環進 行光催化氧化處理[5]。由于納米TiO2具有巨大的比表面積,與廢水中的有機物 接觸更為充分,可將它們最大限度地吸附在其表面,并迅速將有機物分解成CO2和H2O, 處理效果優于生物處理和懸浮光催化氧化處理,COD去除率和脫色率均較高。催化劑能連續 使用,不需要分離回收,便于工業應用。
(3)氯代有機物廢水處理。日本東京大學野口真用納米TiO2光催化劑與臭氧聯合進行水 的凈化處理[6]。在模擬廢水處理的試驗中,以16 mg/L 3-氯-酚的水溶液為模 擬廢 水,分別采用納米TiO2光催化劑與臭氧聯合、單獨用光催化劑納米TiO2和單獨用O3三 種方法對其進行處理。納米TiO2光催化劑與臭氧聯合處理2 h后,3-氯酚的殘留濃度已為0 ,效果明顯高于其他兩種方法。用內表面涂覆納米TiO2光催化劑的陶瓷圓管處理5.5 mg/ L苯酚和三氯乙烯水溶液的試驗表明,苯酚在1.5 h后完全分解,三氯乙烯也在2 h內完 全分解。
(4)含油廢水處理。含油廢水中所含的脂肪烴、多環芳烴、有機酸類、酚類等有機物 很難降解,使用納米TiO2,利用 其光催化降解功能,可以迅速地降解這些有機物[7]。
1.3 應用前景
納米TiO2光催化氧化技術在徹底降解水中的有機污染物和可以利用太陽能等方面有著突 出的優點,特別是當水中的有機污染物濃度很高或用其他方法難以處理時,具有更明顯的優 勢, 是其他傳統方法無法比擬的,尤其是近年來高效率的光催化劑、納米粒子負載和金屬摻雜、 光電結合的催化方法以及太陽能技術的研究開發,使納米TiO2光催化氧化應用于水處理領 域有著良好的前景。目前,日本、美國、加拿大等國家已嘗試把納米TiO2光催化氧化技術 用于水處理,但大都處于實驗室研究階段,關于工業規模的應用開發鮮有報道。如何盡快實 現工程化,有待各相關領域的研究人員進一步努力。
2 納濾(米)膜技術
2.1 原理和特點
膜分離是利用膜對混合物中各組分的選擇滲透作用性能的差異,以外界能量或化學位差為 推動力對雙組分或多組分混合的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的方法。膜孔徑處 于納米級,適宜于分離分子量在200~1000,分子尺寸約為1 nm的溶解組分的膜工藝被 稱為納濾(NF)。NF膜分離需要的跨膜壓差一般為0.5~2.0 MPa,比用反滲透膜達到同樣的 滲透能量所必需施加的壓差低0.5~3 MPa。根據操作壓力和分離界限,可以定性地將NF排 在反滲透和超濾之間,有時也把NF稱為"低壓反滲透"或"疏松反滲透"。20世紀70年代J. E. Cadotte研究NS-300膜,即為研究NF膜的開始[8]。當時,以色列脫鹽公司用" 混合過濾"(Hybrid Filtration)來表示介于反滲透與超濾之間的膜分離過程,后來美國的F ilm*.Tech公司把這種膜技術稱為納濾,一直沿用至今。之后,NF發展得很快,膜組件于80 年代中期商品化。目前,NF已成為世界膜分離領域研究的熱點之一。
NF分離是一種綠色水處理技術,在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方 法。其技術特點是:能截留分子量大于100的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單 價離子透過;可在高溫、酸、堿等苛刻條件下運行,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置 運行費用低;可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果。在水處理 中,NF膜主要用于含溶劑廢水的處理,能有效地去除水中的色度、硬度和異味。NF膜以其 特殊的分離性能已成功地應用于制糖、制漿造紙、電鍍、機械加工以及化工反應催化劑的回 收等行業的廢水處理。
2.2 試驗研究及應用情況
(1)日用化工廢水處理。用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明[9],NF膜耐酸堿,有優良的截留率,對重金屬有很好的去除率,不存在膜污染問題。據估計,由于NF膜的 運行費用低于反滲透技術,對有機小分子有良好的脫除率,可能會覆蓋90%以上的日用化工 廢水處理。
(2)石油工業廢水處理。
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水,其成分 非常復雜,處理難度大。采用膜法特別是NF法與其他方法相給合,既可有效處理廢水還可以 回收有用物質。例如,先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相,然后把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序,這樣既回收了原油又節約了用水。以前多采用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水,但存在著膜污染嚴重的問題,如果在反滲透前加一 NF膜,就可以解決膜污染的問題。石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚、甲基酚、硝基酚以 及各類取代酚,此類物質的毒性很大,必須脫除后才能排放,若采用NF技術,不僅酚的脫除 率可達95%以上,而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘、鎳、汞、鈦等重金屬高價離 子脫除,其費用比反滲透等方法低得多[10] 。
(3)殺蟲劑廢水處理。一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農藥。通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能[11],發現除了二氯化物以外,其他殺蟲劑的截留 率均高于96.7%,所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響。采用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效。
(4)化纖、印染工業廢水處理。NF可以用于印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用。處 理染料聚合漿料時,由于大多數染料的分子量在幾百到幾千,NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過,而對較大的染料分子進行截取,粗染料漿液經NF系統后,染料可以富集,而無機鹽 的濃度下降,脫鹽率大于98%,染料損失率小于0.1%,而且可以在高溫下運行。此外,NF還 可以用于纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用[12]。
(5)生活污水處理。采用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時,氧化 劑的消耗很大,殘留物多。如果在它們之間增加一個NF系統,讓能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通過,不能生物降解的有機大分子(分子量大于100)被截留下來經化學氧化 后再生物降解,這樣就可以充分發揮生物降解的作用,節省氧化劑或活性炭的用量,降低最 終殘留物的含量[13] 。
(6)熱電廠二次廢水的治理及回收利用。熱電廠的二次廢水主要來自沖灰、除塵及冷卻系統,此類廢水中含有大量的懸浮固體、灰份 及高含量的鹽份和部分有機物。利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水。首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒,質量分數為99%的BOD、98%的COD、73%的總氮和17%的總磷,同時將 水中的菌落總數降到3~4個/L,然后加酸降低pH以除去CO2,最后再經NF脫鹽,達到鍋 爐用水的質量。澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站目前已用NF對此類廢水進行處理, 每天處理1 000~15 000 m3廢水,既減輕了市政供水系統的負荷,每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元。該熱電廠準備擴大發電規模,用水量也相應增大,估計到2010年,處理 此類廢水量將達5 000 m3/d,效益極其可觀[14]。
(7)酸洗廢液處理。鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗。隨著酸洗的進行,硫酸濃度逐漸降低,硫酸亞鐵濃度不斷增高,當溶液中硫酸的質量 分數降至6%~8%、生成的硫酸亞鐵濃度超過200~250 g/L時,酸洗速率下降,必須更 換酸洗液,排放酸洗廢液。酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質,又造 成了廢酸水的外排。為了保護環境,節約資源,可采用NF工藝處理酸洗廢液。利用NF膜對硫酸和硫酸亞鐵截留率的不同,先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中,然后將濃縮液送入冷卻結晶罐, 冷卻結晶出FeSO4·7H2O;透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件,截留后濃縮為20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透過液則排至廢酸水站,進一步處理排放或回收。這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵,同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的[15] 。
(8)造紙廢水處理。采用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素。木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的,容易被帶負電性的NF膜截留,并且對膜不會產生污染。另外,因為整 個處理過程中對陽離子(Na+)的脫除率并沒有嚴格要求,采用反滲透技術就顯得沒有必要 。采用超濾/納濾處理牛皮紙制造廢水有很好的效果[16] 。
2.3 前景
NF膜對水中分子量為幾百的有機小分子具有分離性能,對色度、硬度和異味有很好的去除 能力,并且操作壓力低,水通量大,因而將在水處理領域發揮巨大的作用。目前,在NF膜 的制備、表征和分離機理方面,還有大量的技術問題需要解決,尚需要開發廉價而性能優良 的膜,并能提供給用戶各種準確的膜性能參數,這些都是納濾技術在廢水處理及其他應用中 的關鍵。
3 可用于水處理的其他納米技術
除了納米TiO2和NF技術之外,還有許多其他納米技術也可用于水處理[17]。例 如,一些廢水中含有貴金屬金、釕、鈀、鉑等對人體非常有害的物質,其排放不僅污染環境, 也是對資源的浪費,采用納米技術可以將廢水中的貴金屬完全提煉出來,變害為寶。一種新 型的納米凈水劑具有很強的吸附能力和絮凝能力,是AlCl3的10~20倍,可以將廢水中 的懸浮物完全吸附并沉淀下來。采用納米磁性物質,能有效地去除水中的鐵銹、泥沙等污染物和 異味
4 結語
納米科技是一門新興的學科,其在水處理中的應用才剛開始,但已初顯端倪。可以預見 ,隨著研究工作的不斷深入和實用化水平的提高,納米水處理技術 將在21世紀得到發展,并對解決全球性的水荒和水體污染問題起到十分重要的作用。
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一、化學課外活動的內容
化學課外活動內容十分豐富,主要有下述五類:
第一類,以培養學生興趣、引導學生入門為主。例如介紹有趣的化學事物、化學及其周邊學科的重要作用和意義,舉辦趣味實驗表演、化學晚會,組織學生解決不太復雜的化學問題、進行化學探索活動等。
第二類,以配合課堂教學、適當拓寬加深為主。例如組織配合課堂教學的課外閱讀活動;配合《溶解和結晶》的教學,組織制作硫酸銅或明礬大晶體;配合《配合物》教學,舉辦《奇妙的配合物》講座;配合《氣體摩爾體積》教學,組織“氣體摩爾體積測定”實驗;以及配合化工生產教學組織參觀活動等。
第三類,以開發智力、培養拔尖人才為主。例如組織化學競賽和化學競賽輔導;組織小論文、小制作活動等。
第四類,以理論聯系實際,培養學生手腦并用為主。例如組織化學實驗活動、聯系生產生活的化學制作活動和實踐活動等。
第五類,以科普宣傳和社區服務為主。例如舉辦《真的有鬼火嗎?》、《溫室氣體CO2》、《金屬與人體健康》等講座;出版化學小報(板報、墻報);舉行塑料制品修補、化學除漬等社區服務活動等。
在選擇活動內容時,常常兼顧各個方面。
二、化學課外活動的形式
(一)課外閱讀活動
組織學生搜集并閱讀化學科普讀物、化學學習輔導讀物、化學發展史和化學家故事、化學趣聞軼事等,要求學生在認真閱讀、思考的基礎上寫好讀書筆記,還可以舉行讀書報告會、讀書筆記展覽,或者跟出版化學版(墻)報等活動配合。
開展課外閱讀活動時,教師要做好閱讀指導工作,幫助學生選好讀物、掌握閱讀重點和解答疑難。
(二)化學制作活動
(1)組織學生制作化學標本。例如合金標本、鐵的合金標本、石油分餾產品標本、石油化工產品標本、煤的標本、煤化工產品標本、合成高分子材料標本等等。
(2)組織學生收集圖片,制作模型、圖表幻燈片,攝制錄像片等等。例如收集煉鐵廠(車間)、煉鋼廠(車間)的圖片,制作原子結構模型、分子結構模型、食鹽水電解槽模型、熱交換器模型、繪制課堂教學用的圖表等等。
(3)制作常用的簡單實驗儀器或代用儀器。例如用墨水瓶制作酒精燈、切割大玻璃瓶制作玻璃水槽和鐘罩、用小塑料瓶改制滴管、制作水電解儀、溶液導電性試驗儀、丁達爾現象演示儀等。
(4)自制化學試劑。例如用廢銅制取硫酸銅、氧化銅,用廢鐵屑制取硫酸亞鐵、氧化鐵,從廢電池中提取二氧化錳等等。自制儀器和自制試劑可以跟開展家庭實驗活動結合,向全體學生進行示范。
(5)化學工藝制作。例如,用陽極氧化和茜素染料著色法制作鋁質“金”星、電鍍法制“銀”質獎章和“金”質獎章、化學晴雨計、制作銀鏡、化學刻字、自制藍黑墨水、沖印照片等等。
(三)化學實驗活動
(1)實驗基本操作練習。在課內培養實驗基本操作的基礎上,進一步加強實驗基本技能的訓練。例如玻璃管的加工、分析天平的使用、溶液的配制、儀器裝置的連接和設計、化學器皿的洗滌等。
(2)配合課堂教學的實驗。例如水的合成、氯氣在氫氣中的燃燒、化學反應方程式的測定、同分異構體化學性質的比較等等。
(3)關于新技術、新工藝的實驗。例如電鍍筆的制作和涂鍍、電解加工、電鑄、塑料電鍍、紙版電池制作等。
(4)結合資源利用的實驗。例如從海帶灰中提取碘、從廢定影液中提取銀、從薄荷葉中提取薄荷腦、用頭發制取胱氨酸、用米泔水制葡萄糖等。
(5)定量分析實驗。例如漂白粉中有效氯的測定、黃銅中含銅量的測定、食醋中總酸量的測定、小蘇打純度的測定、化肥有效成分的測定等。
(6)跟生活和衛生保健有關的實驗。例如CO毒性原因的演示實驗、吸煙有害的演示實驗、化學去漬、自制豆腐花、照片調色等等。
轉貼于 (四)專題報告或講座
可以由學生做讀書報告、交流心得,也可以請科技人員和教師做化學化工方面的專題報告,介紹化學化工的新成就和新發展、介紹化學知識的應用或者做化學知識科普講座。例如“火與燃燒”、“什么是臭氧”、“化學與能源”、“彩色照片”的沖洗和光化學反應原理”等等。
(五)參觀活動
參觀跟化學有關的生產和科研單位,組織觀看有關的科普電影、電視、幻燈、錄像、展覽會、博物館等。
(六)化學競賽
既可以組織學生普遍參加的化學知識競賽、化學用語競賽、化學計算競賽、基本操作競賽、化學智力競賽,又可以組織難度較大的、水平較高的選手賽,分多種層次進行,廣泛吸引學生參加或參觀。
(七)化學表演和化學展覽
例如專題實驗表演、趣味實驗表演、化學實驗展覽、化學復習展覽、我國化學化工發展成就等專題展覽、化學課外活動成果展覽等,要發動廣大學生參加籌備和參觀。
(八)在校內出版化學墻報、板報或者化學小報
(九)組織化學晚會、化學活動日(周)、化學夏(冬)令營等活動
這類活動通常綜合多種活動內容和方式。例如在化學晚會上可以安排化學相聲、化學猜謎、化學魔術、趣味化學表演和化學講座等;在化學活動日(周)、化學夏(冬)令營里可以組織專題報告、講座、化學競賽、化學游藝活動、化學展覽、參觀、專題研討、跟化學家見面等活動。
(十)化學小論文活動
組織學生對化學學習或課外活動中的某個問題比較系統和深入地進行思考、實驗、調查、討論,得出科學的、有價值的觀點或結論,或者形成新的發現、改進、創新,在此基礎上撰寫成研究報告或論文。教師要做好選擇課題的指導和研究方法的指導。
三、化學課外活動的組織和實施
開展化學課外活動要做到“二有”,即
“有組織”:要成立課外活動組織,其形式既可是固定的化學課外活動小組,又可是臨時的專題活動小組;既可是分年級的,又可是跨年級或者是跨年級合作的;既可是少數人參加的,又可是全體學生都參加的大型集體活動或者個人活動。其中,要以分年級組織、少數人參加、固定性的課外活動小組作為化學課外活動的骨干。
參加化學課外活動小組的人數視指導力量和活動場所而定,通常以每班4~6人為宜。參加條件應包括思想好、遵守紀律、各科成績都在中等以上、化學成績優良、對化學有興趣等。要公開動員、公布條件和名額,形成氣氛,讓學生自愿報名并由指導教師、化學任課教師和班主任共同研究確定人選。成員確定后可在校內紅榜公布,擴大影響并促進成員的責任感和榮譽感。課外活動小組成員每年調整一次,但要保持相對穩定。
“有計劃”:要統籌兼顧,按學期(或學年)訂好化學課外活動計劃。活動的內容應具有系統性,避免雜亂,既不受(課內)教學大綱限制,又以課堂教學為基礎進行拓展;理論與實踐并重、理論與實際相聯系;力求科學性、教育性、趣味性、多樣性、實用性與可行性統一。
由于各年級學生特點和學習準備狀態不同,各年級的內容應有區別。根據一些學校的經驗,初中化學課外活動宜以培養化學學習興趣為重點;高一、高二的化學課外活動以配合課堂教學為主,兼顧其他方面,注意聯系實際和發現、培養好“苗子”;高三則注重化學知識技能的系統總結和適當拓寬加深,以及應用化學知識技能解決實際問題。
確定化學課外活動內容要注意因地制宜,積極創造條件,為當地的物質文明和精神文明建設服務。例如,農村中學可以組織跟農副產品深度開發利用、破除迷信、土壤資源調查與改良、化肥和農藥的科學使用等有關的化學課外活動;城市中學可以組織參觀化工廠、進行社會調查、三“廢”回收利用研究以及與保護環境等有關的其他化學課外活動;礦區中學可以組織采集礦石標本、進行化學分析、資源和環境保護;沿海中學可以讓學生學習海洋資源的化學開發利用等等。
計劃的實施要做到“三落實”:落實活動的時間和地點;落實活動的經費和設備材料;落實指導教師和具體準備工作。每一個活動小組都應有教師負責指導。指導教師可以專任也可以由任課教師兼任,但要提倡化學教師全體參與,把課外活動作為化學教研組的一項重要工作經常進行檢查、研究,實行集體備課、分頭負責。要注意發揮教師特長,可以實行跨年級指導。
化學課外活動計劃一般也要通過教研組集體討論,并要經教學主管部門和領導批準同意。此外,還要積極爭取領導、社會和家長等方面的重視與支持。
資源型城i ji長期以來一直是我國基礎能源和重要原材料的供應地,但是由于在資源開采加土過程中的落后生產土藝以及粗放式的產業發展模式,導致出現資源枯竭、環境污染以及生態破壞等一系列問題,嚴重制約了資源型城i ji的可持續發展。本文在分析資源型城i ji傳統發展模式的弊端的基礎上,創造性地提出資源型城i ji發展的新型模式,即“集約一綠色”產業鏈發展模式。
【關鍵詞】
資源型城ili ;集約;綠色;產業鏈。
一、文獻綜述。
國外對于資源型城市的研究是20世紀30年代后開始的,關于資源型城市發展階段的研究主要有:
1931年,經濟學論文" target="_blank">經濟學家赫泰林(hotelling)指出資源型城鎮的形成和發展對當地的資源具有特殊的依賴性,受資源儲量的約束,表現出獨特的發展規律。馬什(marsh)認為,從時間上看,煤炭城鎮經歷了兩個不對稱的階段:一是早期工業化階段,此階段環境向新來的居民提供了物質財富,但精神財富貧乏;二是衰退階段,此階段環境向居民提供了精神財富,但物質財富短缺。1971年盧卡斯(r.a.lucas)提出資源型城市發展的四個階段理論,即:建設階段、雇傭階段、過渡階段、成熟階段。到20世紀70年代中期,布萊德伯里(bradbury)對加拿大資源型城鎮進行了深入的理論和實踐研究,并對盧卡斯的單一資源型城鎮生命周期的理論進行了發展,提出了下降階段和關閉階段,并對以前的研究持否定態度,認為應該利用資本主義社會發展的歷史發展理論來解釋資源型城鎮的興起,衰落及在此過程中表現出來的社會經濟特點。布萊德伯里的基本論點是,資源開采部門和相關城鎮是處于垂直一體化大公司的控制之下,再加上資源消耗的不穩定性和主要資本主義經濟世界中價格的不穩定性,這就構成了令資源型城市處于極度脆弱狀態的結構條件。美國的地質學家胡貝特(m.
k.hubbert)將一般礦業城市生命周期分成四個階段:預備期,成長期,成熟期,轉型期。
國內對資源型城市的研究,是伴隨著宏觀經濟與城市發展過程而進行的。鮑壽柏、胡兆量等開展了國家哲學社會科學資助項目《礦業性城市發展模式比較分析》
的研究工作。徐婷總結對比了國內外資源型城市轉型的基本模式,介紹了有代表性的國外資源型城市轉型模式,包括:北美、澳大利亞模式、日本模式和歐盟模式。產業轉型的基本模式包括產業更新模式、產業延伸模式和復合模式。在總結國外資源型城市的成功經驗的基礎上,探討了我國資源型城市轉型模式的選擇。
二、資源型城市傳統發展模式的弊端。
“因礦而立、因礦而興、礦竭城衰”是對資源型城市傳統發展模式的形象概括。
資源型城市由于對資源的高度依賴性、資源產品開發的周期性、產業結構的單一性和城市空間布局分散等特點,在經濟發展的過程中不可避免地面臨一系列困境,如資源面臨枯竭、環境問題嚴峻、社會矛盾突出和城市發展難以持續等問題。
1、資源面臨枯竭。礦竭城衰是資源型城市發展中面臨的首要問題。我國20世紀五六十年代建設的國有礦山中,已有2/3進入衰退期,資源逐漸枯竭,有12%左右的資源型城市所擁有可供開發的后備礦產資源已經不多,有400多座礦山將面臨閉坑的威脅,390座礦城中有50座城市資源衰竭,300多萬下崗職工和上千萬職工家屬的生活受到影響。
2、經濟結構單一影響城市可持續發展。經濟結構單一主要體現在產業結構單一、所有制結構單一和勞動力結構單一這三個方面。資源型城市經濟的可持續發展將逐漸失去依托,從而使整個城市經濟呈現出結構性危機,進而影響資源型城市經濟的可持續發展。
3、社會矛盾突出。社會矛盾問題主要表現在:失業人員比重大、管理體制束縛城市發展、人才結構性矛盾三個方面。
4、生態環境破壞嚴重。資源型產業經濟活動包括煤礦開采、鐵礦與有色金屬開采與加工、石油化工煉制與加工帶來了一系列嚴重的生態與環境問題,如大氣污染、固體廢棄物污染、地表塌陷、水土流失以及水資源污染。
因此,資源型城市所面臨的困境表明,傳統的發展模式已不能滿足資源型城市可持續發展的需求,探索一條適合資源型城市發展的新型模式十分必要。
三、資源型城市“集約-綠色”產業鏈發展模式。
“集約-綠色”產業鏈發展模式是在可持續發展思想的指導下,按照清潔生產的方式,對資源及其廢棄物實行綜合利用的生產過程,最大限度地保護資源、減少浪費、提高資源利用率,在資源型產業開發過程中努力做到低開采、高利用、低排放,實現資源-產品-再生資源-再生產品的循環式經濟發展模式,從根本上解決資源型城市經濟發展與環境之間的沖突,即在資源的開發階段、加工生產階段和回收再利用階段開展集約開發、綠色開發和產業鏈深化的一種創新發展模式。其主要特征表現在:
1、探索集約化經濟增長模式,改變傳統的粗放型發展模式。在傳統粗放型發展模式下,資源型城市由于資源枯竭,開采能力下降和開采成本提高,資源型主導產業競爭優勢逐漸減弱,原有產業結構受到破壞,從而致使資源型城市經濟衰退,城市競爭力下降。而“集約-綠色”產業鏈發展模式不只是避免“礦竭城衰”的問題,而是追求一種健康的經濟增長模式,即保持經濟持續快速增長的同時,還要實現黑色經濟向綠色經濟的轉變。
2、強調資源減量循環高效利用,擺脫資源依賴。“集約-綠色”產業鏈發展模式必須重視綠色化生產,即培育發展起來的主導產業不僅要擺脫對資源的依賴,而且在生產的同時還要建立起循環經濟技術支撐體系,保護生態環境;對于資源尚充足的資源型城市則無須刻意強調脫資源化,認為可充分有效利用現有不可再生資源,深度挖掘資源潛力,繼續發揮其對經濟發展的拉動作用。但是這種資源潛力的挖掘和拉動作用的發揮必須建立在資源減量循環、高效利用的基礎上,利用綠色生產技術建立資源開發補償機制,將傳統粗放型開發使用模式轉化為綠色集約型開發使用模式。
3、強調環境問題防患于未然,而非先污染后治理。“集約-綠色”產業鏈發展模式轉變了“先污染后治理”的觀念,真正做到了標本兼治,既對已往破壞的生態環境進行修復治理,又對生態環境可支撐人口、經濟規模和容納污染物承載力進行定性定量分析,從全方位構建起生態環境的綠色保護機制,對經濟運行中可能造成的環境污染防患于未然,使生產系統本身具備了環境保護能力,實現了生態環境保護成本向生產系統的內化,形成了一種經濟發展與環境保護同步開展的新型生產模式。
4、強調產業鏈深化發展,改變產業結構的單一性。資源型城市發展到一定階段要進行經濟轉型,選擇培育新的主導產業,用充滿生機活力的新主導產業替代原有資源產業,帶動城市經濟的全面復興。
離開主導產業轉換,轉型便無從談起,所以主導產業轉換是資源型城市一般經濟轉型必須解決的首要問題。“集約-綠色”產業鏈發展模式對資源型產業植入綠色活力,通過循環經濟技術的應用和資源綜合利用率的提高,延長資源型產業生產鏈,最大限度的延長資源型產業生命周期。同時新興產業培育壯大的最終目的并非接替資源型產業,而是通過自身的綠色升級實現與資源型產業的配合,共同支撐經濟發展,最終完成綠色產業體系的構建。
四、結論。
資源型城市所面臨的困境表明,傳統的發展模式已不能滿足資源型城市可持續發展的需求,探索一條適合資源型城市發展的新型模式十分必要。“集約-綠色”產業鏈發展模式強調節約資源、保護環境、優化產業結構,是資源型城市可持續發展的新型模式。
【參考文獻】
1、lucas r.a.mine town,mill town, ray town,life in canadian communities of single industry toronto[m].university of toronto press,1971:223-247.