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序論:在您撰寫化學產品工程概念時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一、重視案例教學,增強學生對制藥工藝綠色化的感性認識
采用綠色工藝、實行清潔生產是制藥工業的發展趨勢和必然選擇。為增強學生的感性認識,授課中可以適時引入幾個經典案例配合理論方面的講解,以期達到事半功倍的效果。美國女生物學家RachelCarson1962年出版了題為SilentSpring的專著。她告誡人們,DDT等農藥的使用導致鳥類數量急劇下降,使萬物復蘇的春天居然聽不到鳥鳴,成為“寂靜的春天”。該書揭示了環境問題的嚴重性,吹響了環境保護的號角。為了從化學和化工的源頭防止污染,以原子經濟反應為核心的綠色化學應運而生。本案例可以讓學生體會傳統制藥業忽視污染控制、破壞生態環境,竟成了催生綠色化學、綠色過程工程的重要因素;綠色化學是化學發展的必由之路,綠色過程工程是過程工業發展的必由之路,從而產生學習綠色過程工程原理與技術的自覺性。1984年12月3日凌晨,作為農藥生產原料的光氣溢出到印度博帕爾市(Bhopal)的人口密集地區,導致32萬人中毒、2500人直接死亡的嚴重后果,業界由此得到一個減免使用劇毒原料的警示信號。調查顯示在事故發生時,冷卻系統、溫度指示器、燃燒塔都不能起作用,這表明事故還與設計錯誤、疏于管理等有關。此案例讓學生體會到要提高工業過程的綠色度,一方面要采用無毒、無公害的合成或天然原料,從源頭上盡量減少甚至杜絕污染和危害;另一方面,必須從工藝和設備兩方面著手,大力研究和開發從整個工程鏈中消減污染的綠色工程技術,并強化生產系統的優化管理,提升員工素質。20世紀50年代,沙利度胺曾作為鎮靜劑用于緩解孕婦妊娠反應。1961年發現服用外消旋的沙利度胺(反應停)的孕婦產下了四肢呈海豹狀的畸形兒,累計致畸案例多達17000例,成為20世紀醫藥界最大的藥害事件。后來的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-異構體引起的。此案例能讓學生體會產品的綠色化是綠色過程工程的重要指標,綠色化工產品應對人類和環境無毒無害;若對映體具有不同的藥理活性,開發單一旋光異構體藥物符合綠色過程工程原理。
二、用綠色過程工程原理引導學生改變傳統的工程觀念,培養學生的“當代工程觀”
工程觀念的強弱和趨向直接決定著研究和工程技術人員的實踐能力,教學中應加強學生的工程觀教育,培養學生的責任意識和工程思維。工程觀是人們關于工程活動的基本理念,是認識和進行工程活動的指南。在當代學科交叉滲透的趨勢下形成的當代工程觀是對傳統工程觀的揚棄和超越。[4]傳統工程觀以科學理性和技術理性為主導,而對人文理性和生態優化較為忽視。當代工程觀把工程理解為生態循環系統中的生態社會現象,視生態環境為工程活動的內生因素,工程活動不但受生態環境的制約,而且應按照生態規律重塑生態活動的方式。[4]這與綠色過程工程的內涵一致,強化綠色過程工程教學,有利于貫徹當代工程觀教育,有助于培養對可持續發展具有強烈責任意識并具有良好創新素質的未來建設者和管理者。化學制藥工藝學是研究、優選符合大規模藥物生產的工藝路線和工藝條件,從而以最安全、最經濟、最切實可行的方式完成藥物制備的一門學科。生產工藝研究按研究階段可分為實驗室工藝研究、中試放大研究和工業生產工藝研究。該課程與生產實際緊密相關,適宜強化工程觀念教學。朱宏吉、元英進等指出,[5]制藥工藝學可指導學生完成制藥工程課程設計最基本、最核心的內容,即工藝計算和工藝流程的組織,使學生將符合GMP要求的制藥車間工程設計基本原則、制藥設備選型與設備結構的設計結合起來。筆者認為,通過本課程的學習,學生還應該學會按當代工程觀的要求,根據經濟合理、技術可行、環境友好的原則,選擇、優化藥物及中間體的制備工藝。實踐表明,強化綠色過程工程教育,對學生在制藥工程課程設計、畢業設計、畢業論文中選擇、設計綠色工藝具有非常突出的指導作用。據眾多學習過本課程的畢業生的反饋信息,不論他們是否從事制藥業,都能自覺運用綠色過程工程的觀念開展工程項目的開發、評價和實施,學生畢業后體會到了學習綠色過程工程原理的更大收獲。
三、強化綠色過程工程教育的教學設計
經過多年的摸索,緒論部分教學中引入生命周期評價(LCA)、[6]原子經濟性(AE)、[7,8]環境因子(EFactor)、[8-10]環境商(EQ)四個概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期評價(LCA)是一種評價產品、工藝或活動,從原材料采集,到產品生產、運輸、銷售、使用、回用、維護和最終處置整個生命周期階段環境負荷的過程,是從“搖籃”到“墳墓”的過程。它首先辨識整個生命周期階段中能量、物質的消耗以及環境釋放,然后評價這些消耗和釋放對環境的影響,最后辨識和評價減少這些影響的機會。生命周期評價是實施綠色過程工程的重要工具。掌握生命周期評價的概念有助于學生從產品整個生命周期綜合思考新產品設計、新工藝開發和舊工藝改造,生命周期評價的概念為在授課過程中灌輸、剖析綠色過程工程原理提供了線索。傳統化學采用收率作為評價某化學反應過程或某一產品合成工藝優劣的標準,這種做法已沿用了上百年。只注重收率往往會忽略合成中使用或產生的不必要的化學品,收率指標難以反映廢物產生數量的多少,不足以完全反映原料的綜合利用效率。欲充分利用資源和消減廢棄物排放,只有使反應物分子中的原子盡可能多的進入目標產物中。B.M.Trost于1991年提出了原子經濟性(AE)概念,[7]為評價化工過程提供了強有力的工具。原子經濟反應處于綠色過程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和環境商(EQ)兩個概念分別用于快速評價反應過程中廢物產生的數量和廢物對環境產生的潛在影響。[9]R.A.Sheldon給出了傳統制藥業的E因子范圍常在25~100kg/kg,[8]遠高于煉油和大宗商品生產行業,這說明制藥業實施綠色過程工程技術任重道遠且正當其時,強化綠色過程工程教育是制藥業人才培養的內在要求。緒論部分在介紹綠色過程工程內涵的基礎上,著重辨析上述四個概念,生命周期評價為綠色過程工程教學提供了線索,其余概念則可直接服務于每一部分教學。依據制藥工藝學主要講授內容,總體教學設計如圖1所示,綠色過程工程教育是一個線索分明、重點突出的有機的整體。期望學生能夠學會科學的研究方法。例如,熱力學以經驗概況的熱力學第一、第二定律為基礎,經過嚴密的邏輯推理,建立了幾個熱力學函數,通過“狀態函數法”,即在相同的始終態間,能動地設計可計算的過程,解決了化學反應的方向和限度問題。理想氣體、理想溶液是實際氣體、實際溶液的理想化模型,實際氣體通過逸度、實際溶液通過活度進行相應校正,可以簡單地解決熱力學、動力學問題。
(一)通過公式的推導過程,培養學生嚴謹的邏輯思維物理化學課程公式繁多。對于有代表性的公式,授課中用板書逐步推導,一方面有利于學生理解和記憶,另一方面能教會學生處理問題的方法,培養嚴謹的邏輯思維能力。例如,在化學熱力學公式的推導過程中,每一步都可能引入限制條件,這種條件也是該公式的適用條件,使用過程中必須注意。在授課過程中,我強調它們之間的邏輯關系,注重學生思維的梳理。
本文闡述了化工工藝設計的內容與特點,對于化工工藝設計中安全危險問題的策略進行了分析。
【關鍵詞】
化工工藝設計;安全危險問題;問題策略
1前言
化工工藝設計主要是指工藝工程師根據一個或是幾個化學反應來將化學材料轉化為客戶要求的產品的化學生產流程。在這一設計工作中工藝工程師所需要考慮的不僅僅包括了成本、產量、效率、時間等因素,安全危險問題的發現與控制更是化學工藝設計中的重中之重。
2化工工藝設計簡析
2.1化工工藝設計內容化工工藝設計包括了許多方面的內容。眾所周知安全問題是化工領域中各個行業都需要給予高度重視的行業。在這一過程中由于化工工藝設計工作有著自身的特殊性,因此這導致了工藝工程師需要對于其給予更高的重視程度。其次,工藝工程師在思考化工工藝設計內容時還應當進一步的熟悉設計工作的基本原則和精神,從而能夠在此基礎上更好的將其貫徹到整個設計工作中去。與此同時,工藝工程師在進行化工工藝設計內容確定時還需要把化工工藝設計中的細節進行靈活運用,從而能夠在保證其符合化學工藝生產規范的同時也不會影響到化工產品的高效高質生產。
2.2化工工藝設計類型化工工藝設計的類型是以不同的概念進行區分的。工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時首先應當做好必要的概念設計工作。通常來說概念設計也被稱為假象設計,這一設計實際上是按照規模工業生產裝置進行的。此外,由于概念設計主要是在中試前進行,這一設計的主要目的在于更好的檢查工藝條件和生產路線是否存在問題,并且進一步的確定數據和小試補充的內容。與此同時,工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時還應當對于試制產品考核的使用性能有著清晰的了解,從而能夠在此基礎上精確的判定出工藝系統連續運轉可靠性。
2.3化工工藝設計步驟化工工藝設計的步驟總體而言較為繁瑣。設計人員在進行設計步驟分解的過程中首先應當根據基礎設計和批準的設計任務書和廠址選擇報告來對于工程在技術和經濟上進行總體研究與計算的具體建設方案。此外,設計人員在進行設計步驟分解時還需要確保初步設計結果能夠有效的滿足項目審查和施工準備的規定,并且能夠給建廠投資提供足夠的依據。與此同時,設計人員在進行設計步驟分解時還應當做好相應的施工圖設計,在這一流程中應當依據上級對初步設計的審批意見來進一步的確定的設計原則和方案,然后在此基礎上根據建筑與非標準設備制作的要求來解決初步設計階段待定的各項問題。
2.4化工工藝設計特征化工工藝設計有著自身獨特的特征。設計人員在分析化工工藝設計特征時應當根據化工工藝設計新技術含量高、工藝流程獨特等特點來進行相應的設計工作。此外,設計人員在分析化工工藝設計特征時還對于必要的基礎設計資料進行完善與優化,從而能夠在此基礎上提升試驗數據的完善性與可靠性。其次,工藝工程師在考慮設計特征時還應當努力的使數據的可靠性和完整性達到常規裝置,從而能夠對于總體投資進行持續的優化,最終能夠保持設計的優越性。
2.5化工工藝設計規?;すに囋O計的規模實際上大小不一。一般而言化工生產裝置的規模有著各自的區別,但是工藝工程師在進行化工工藝設計時為了能夠更加有效的節約投資,則應當理解到部分設計環節實際上是無法完全按照規范規定來做的。此外,工藝工程師有時為了測得所需的工程數據或獲得一定的產量,部分情況下也需要對于工藝的規模進行調整與優化。與此同時,由于部分化工產品的設計周期短,因此企業為了能夠盡快的占領市場,則青睞于縮短設計周期,因此這導致了工藝工程師在確定設計規模時受到了一定的現在?,這實際上對于設計安全造成了一定程度上的不利影響。
3化工工藝設計中安全危險問題控制策略
3.1安全問題識別方法化工工藝設計中安全控制的第一步就是做好安全問題識別工作。設計人員在進行安全識別的過程中首先應當理解到危險因素的定義。通常來說化學工藝設計過程中的危險因素主要是指生產中的事故隱患,并且可以將其具體到生產中存在的可能導致事故和損失的不安全條件。其次,設計人員在進行安全識別的過程中還應當對于項目生產工藝的全過程和配套的公輔設施的生產過程進行細致的檢查和分析,從而能夠在此基礎上摸清危險因素和有害因素產生的方式與種類,最終能夠有效的提升化工工藝設計的安全水平。
3.2采取工藝防護措施化工工藝設計中安全控制離不開工藝防護措施的有效支持。設計人員在采取工藝防護措施時首先可以從設計和工藝上考慮采取安全防護措施,從而能夠促使存在的危險因素不至于進一步的激化。其次,設計人員在采取工藝防護措施時還應當努力的保證設計的安全性,例如設計人員可以在理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對應的措施來獲得良好的防護效果。與此同時,設計人員在采取工藝防護措施還應當全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險物質的量,從而能夠確保各種危險性因素不會在化學產品生產的過程中出現。
3.3控制化學反應裝置化工工藝設計中安全控制的關鍵是化學反應裝置的控制。工藝工程師在控制化學反應裝置時應當深刻的理解到化學反應是整個產品生產的核心,因此其本身必然會有著許多危險性因素。因此這意味著工藝工程師應當在反應器的設計和選型前需要想到可能發生最嚴重的事故是什么。此外,由于化學反應的種類繁多,并且反應的速度也較快,因此一旦出現較為嚴重的失控反應時,工藝工程師應當努力的尋找降低反應速度的方法,從而能夠在此基礎上切實的提升反應裝置的應用水平。
3.4整體園區設計工作化工工藝設計中安全控制還應當適度的從園區整體設計上面來著手。企業在優化整體園區時首先應當考慮到自身的監管能力和職工的工作水平,從而能夠在此基礎上避免監管力度滯后于化工產品生產的現象。此外,企業在優化整體園區時還應當努力的減少和預防化工工藝設計中的安全危險問題,并且進一步的創建完整性的安全生產標準,最終能夠將安全危險有效控制在預期的范圍內。
4結語
化工工藝設計是一項具有一定危險性的設計工作,因此考慮設計的安全性就是每一個工藝工程師所必須進行的工作了。工藝工程師在減少化學工藝設計的危險性時應當秉持著從宏觀到微觀的原則,從園區設計到工藝防護到方程選擇等不同的方面著手,就能夠有效的提升化工工藝設計的安全性與可靠性。
參考文獻:
[1]朱曉東.淺析化工工藝設計中安全危險的問題[J].化學工程與裝備,2014,06(15):45~47.
[2]李珊珊.化工工藝設計中的安全危險問題與策略分析[J].山西化工,2014,12(15):61~63.
關鍵詞:化工工程 化工設計 工藝流程設計
一、化工設計
(一)化工設計的概念和類型
1.化工設計的概念
設計是把一種計劃、規劃、設想通過視覺的形式傳達出來的活動過程。化工設計是根據一個化學反應或過程設計出一個生產流程,并研究流程的合理性、先進性、可靠性和經濟可行性,再根據工藝流程以及條件選擇合適的生產設備、管道及儀表等,進行合理的工廠布局設計以滿足生產的需要,最終使工廠建成投產的全過程。化工設計是一種創造性活動,它包括工藝設計和非工藝設計。工藝設計是化工廠設計的核心,決定了整個化工設計的概貌。非工藝設計是以工藝設計為依據,按照各專業的要求進行的設計,它包括總圖運輸、公用工程、土建、儀表及其控制等。
2.化工設計包括三種設計類型
新建工廠設計;原有工廠的改建和擴建設計;廠房的局部修建設計。每種化工設計通常分為以工廠為單位和以車間為單位的兩種設計工廠化工設計包括廠址選擇,總圖設計,化工工藝設計,非工藝設計以及技術經濟等各項設計工作。其中化工工藝設計內容主要有:生產方法的選擇,生產工藝流程設計,工藝計算,設備選型,車間布置設計以及管道布置設計,向非工藝專業提供設計條件,設計文件以及概算的編制等。
(二)化工設計的分類
1. 根據項目性質分類
(1)新建項目設計
新建項目設計包括新產品設計和采用新工藝或新技術的產品的設計。這類設計往往由開發研究單位提供基礎設計,然后由工程研究部門根據建廠地區的實際情況進行工程設計。
(2)重復建設項目設計
由于市場需要或者設備老化,有些產品需要再建生產裝置,由于新建廠的具體條件與原廠不同,即使產品的規模、規格及工藝完全相同,還是需要由工程設計部門進行設計。
(3)已有裝置的改造設計
已有裝置的改造包括去掉影響產品產量和質量的“瓶頸”,優化生產過程操作控制,提高能量的綜合利用率和局部的工藝或設備改造更新等。這類設計通常由生產企業的設計部門進行設計,對于生產工藝過程復雜的大型裝置可以委托工程設計部門進行設計。
2.根據化工過程開發程序分類
(1)概念設計?;A研究結束后,應進行概念設計。概念設計是從工程角度出發按照未來生產規模所進行的一種假想設計,內容包括:過程合成、分析和優化,得到最佳工藝流程,給出物料流程圖;進行全系統的物料恒算、熱量衡算和工藝設備計算,確定工藝操作條件及主要設備的形成和材質;進行參數的靈敏度和生產安全性分析,確定三廢處理方案;估算裝置投資與產品成本等主要技術經濟指標。
(2)中試設計。按照現代技術開發的觀點,中試的主要目的是驗證模型和數據,即概念設計中的一些結果和設想通過中試來驗證。
(3)基礎設計。基礎設計除了一般的工藝條件外,還包括了大量的化學工程方面的數據,特別是反應工程方面的數據以及利用這些數據進行設計計算的結果,
3.化工設計的特點
化工設計具有政策性強、技術性強、經濟性強、綜合性強、創造性強和受多方條件約束的特點。
二、化工工程設計的現狀
我國化工設計行業的企業服務功能從單純的工程設計,發展到為工程建設項目的勘察設計、采購、施工、調試等提供全過程服務的工程總承包和項目管理,服務領域也從單純的工程技術服務延伸到向BOT、BOOT 等生產經營管理服務?;ぴO計作為主要服務于化工領域的行業,在近年來化工行業景氣度提升、化工行業固定資產投資增長的背景下,主要工程公司/設計院工程業績良好,企業資質能力不斷提高,整體化工設計行業銷售收入規模不斷增長。在新的市場經濟形勢下,中小型化工設計院向工程公司轉型關乎企業的生存需要。
三、化工工程設計
(一)生產方法和工藝流程
1.工藝流程選擇的原則
(1)先進性 先進性是指在化工設計過程中技術上的先進程度和經濟上的合理可行。
(2)可靠性 可靠性主要是指所選擇的生產方法和工藝流程是否成熟可靠。
(3)合理性 合理性是指在進行化工廠設計時,應該結合我國的國情,從實際情況出發,考慮各種問題,即宏觀上的合理性。
2.生產方法和工藝流程確定的步驟
(1)材料搜集與項目調研(2)生產設備類型與制造廠商調研(3)對調研結果進行全面分析對比
(二)工藝流程設計
1. 一個典型的工藝流程
2.工藝流程設計的任務
流程設計的主要任務包括兩個方面:一是確定生產流程中各個生產過程的具體內容、順序和組合方式,達到由原料制得所需產品的目的;二是繪制工藝流程圖,要求以圖解的形式表示生產過程中,當原料經過各個單元操作過程制得產品時,物料和能量發生的變化及其流向,以及采用了哪些化工過程和設備,再進一步通過圖解形式表示出化工管道流程和計量控制流程。
設計目標:為了使設計出來的工藝流程能夠實現優質、高產、低消耗和安全生產。
3.工藝流程設計方法
(1)先判斷是成熟工藝還是待開發工藝,如果是成熟工藝可以參考借鑒已有裝置或局部采用新技術新工藝,若為待開發工藝則應按照概念設計、中試、基礎設計、工程設計的順序進行設計。
(2)工藝流程:原料與處理過程、反應過程、產物處理過程。
四、結語
隨著國內市場經濟的不斷發展,國民經濟發展水平的不斷提高,化工行業固定資產投資的穩定增長,未來化工設計行業在我國國民經濟中的市場地位將會不斷提高,同時國內西部大開發等區域戰略實施將驅動未來國內化學工業投資需求,行業發展前景廣闊。我國化工企業也在競爭中不斷地變化。在化工工程項目造價管理領域,特別是在造價控制的方法上,從理論上、方法上借鑒國內外己有的成果,對化工工程造價控制的方法進行系統的分析,對于業主也就是投資方來說,可以減少在化工工程上面的投資,這些都是今后化工設計的主要研究方向。伴隨著科研技術的不斷深入和進步,我們有理由相信,我國的化工設計道路必然會越走越遠。
參考文獻
有機食物簡單的講,就是以生命養生命的一種綠色循環。它完全不含有有機食物沒有生命存在的化學成份,以微生物培植或自然轉換成的天然的養份來孕育各種人們可食用的植物。有機食物對人類健康不存在任何的威脅,是天然、無害,對人身體有益的健康食品。
除有機食品外,國際上還把一些派生的產品如有機化妝品、紡織品、林產品或有機食品生產而提供的生產資料,包括生物農藥、有機肥料等,經認證后統稱有機產品。
有機食品 - 起源
1939年,Lord Northbourne在《Look to the Land》有機認證標志中提出了有機耕作的概念,意指整個農場作為一個整體的有機的組織,而相對的,化學耕作則依靠了額外的施肥,而且,不能自給自足,也不是個有機的整體。
這里所說的“有機”不是化學上的概念——分子中含碳元素——而是指采取一種有機的耕作和加工方式。有機食品是指按照這種方式生產和加工的;產品符合國際或國家有機食品要求和標準;并通過國家有機食品認證機構認證的一切農副產品及其加工品,包括糧食、紅棗、菌類、蔬菜、水果、奶制品、禽畜產品、蜂蜜、水產品、調料等。
有機食品 - 主要品種
經認證的有機食品主要包括一般的有機農作物產品(例如糧食、水果、蔬菜等)、有機茶產品、有機食用菌產品、有機畜禽產品、有機水產品、有機蜂產品、采集的野生產品以及用上述產品為原料的加工產品。中國市場銷售的有機食品主要是蔬菜、大米、茶葉、蜂蜜等。
有機食品 - 判斷標準
1.原料來自于有機農業生產體系或野生天然產品。
2.有機食品在生產和加工過程中必須嚴格遵循有機食品生產、采集、加工、包裝、貯藏、運輸標準,禁止使用化學合成的農藥、化肥、激素、抗生素、食品添加劑等,禁止使用基因工程技術及該技術的產物及其衍生物。
3.有機食品生產和加工過程中必須建立嚴格的質量管理體系、生產過程控制體系和追蹤體系,因此一般需要有轉換期。
4.有機食品必須通過合法的有機食品認證機構的認證。
食品是否有污染是一個相對的概念。世界上不存在絕對不含有任何污染物質的食品。由于有機食品的生產過程不使用化學合成物質,因此有機食品中污染物質的含量一般要比普通食品低,但是過分強調其無污染的特性,會導致人們只重視對終端產品污染狀況的分析與檢測,而忽視有機食品生產全過程質量控制的宗旨。
有機食品 - 認證機構
歐盟認可的認證機構QC&I
美國認可的認證機構IBD
荷蘭認可的認證機構Skal
歐盟、美國、日本認可的IMO
中綠華夏有機食品認證中心
中國第一批有機產品認證機構之一FOFCC(與QC&I與IBD簽有互認協議)
有機食品 - 與其他食品主要區別
1.有機食品在其生產加工過程中絕對禁止使用農藥、化肥、激素等人工合成物質,并且不允許使用基因工程技術;而其他食品則允許有限使用這些技術,且不禁止基因工程技術的使用。如綠色食品對基因工程和輻射技術的使用就未作規定。
2.生產轉型方面,從生產其他食品到有機食品需要2-3年的轉換期,而生產其他食品(包括綠色食品和無公害食品)沒有轉換期的要求。3.、數量控制方面,有機食品的認證要求定地塊、定產量,而其他食品沒有如此嚴格的要求。生產有機食品要比生產其他食品難得多,需要建立全新的生產體系和監控體系,采用相應的病蟲害防治、地力保護、種子培育、產品加工和儲存等替代技術。
有機食品 - 營養爭議
2012年9月,美國斯坦福大學研究顯示,從營養和維生素的角度來看,沒有多少證據可以證明吃有機食物會使人更健康。在有機的和傳統的植物或動物產品中,維生素含量沒有差別,唯一的營養素差別是,有機食品含的磷稍多一些。不過其他學者認為,需要進行更多研究來探索,有機食品和傳統食品在健康利益和安全水平方面的不同,現在就說有機食物不比非有機食物更健康還為時太早。美國兒科學會在一份名為《有機食品:健康及環境優勢和劣勢》的報告中指出,與傳統食品相比,有機食品在殺蟲劑殘留水平方面優勢明顯。以有機方式飼養的家畜染有耐藥細菌的可能性較低,因為在飼養過程中,它們只在生病時才會服用抗生素。有機食品的益處就在于此。
有機食品產品標志
關鍵詞:綠色化學;工業污染;工業應用
中圖分類號:F407.7文獻標識碼: B 文章編號:1005-569X(2009)08-0073-02
1 引言
綠色化學和化工設計首要考慮的是對化工過程和產品進行綠色設計,解決污染的問題,實現“零排放”。目前綠色化學的研究重點主要是圍繞原子經濟的化學反應過程、可再生的原料、無毒無害的催化劑、無毒無害的溶劑和環境友好的產品開展的。
2 原子經濟的探討
綠色化學的核心內容之一是原子經濟反應,即充分利用反應物中的各個原子,既能充分利用資源,又能防止污染?!霸咏洕备拍钭钤缡怯擅绹鳶tanford大學的Trost教授提出的,并因此獲得了1998年度“總統化學挑戰獎”的學術獎。針對一般衡量工藝可行的傳統作法,他明確指出應用一種新的標準來評估化學工藝過程,即原子經濟和選擇性兩個概念,后者是考慮在化學反應中原料究竟有多少的原子進入到了產品之中。這一標準既要求盡可能地節約不可再生的原料資源,又要求最大限度地減少排放。原子經濟的目標是在設計化學合成時,使原料分子中的原子更多或全部地轉化成最終希望的產品中的原子。用原子利用率衡量反應的原子經濟,原子利用率越高,反應產生的廢棄物越少,對環境造成的污染也越少。高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中,達到零排放。
3 無毒無害的催化劑、溶劑及化工原料
綠色化學研究的重點是尋找替代催化劑,或提高現有化學轉化體系目標產物的選擇性、轉化率和使用壽命。目前化工產品的生產大多數采用生物催化與納米催化技術,酶反應條件溫和,控制容易,副反應少,環境污染小。
目前在傳統化工生產和化學研究中大量使用的有機溶劑存在有毒、易揮發、易燃易爆等諸多缺點。當前廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物(VOC),其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成,有的會引起水源污染。因此,需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑代替揮發性有機化合物作溶劑己成為綠色化學的重要研究方向。
生物質(Biomass)是由光合作用產生的所有生物有機體的總稱,生物質與礦物燃料相比更為清潔,它的使用不會帶來環境污染,并且儲量豐富用之不竭。據估計,作為植物生物質的最主要成分木質素和纖維素每年以約幾千億噸的速度不斷再生,相當于500億噸原油單位(標準油),人類目前的基本能源需求量卻是97億噸標準油。如果這部分資源能得到利用,人類相當于擁有了一個取之不盡、用之不竭的資源寶庫。
4綠色化學的工業應用
隨著時間的流逝,如今綠色化學過程合成和設計己從理論研究進入到化工實際應用,綠色化工的根本宗旨是在實現經濟增長的同時,消除或盡量減少對環境的負面影響,它不僅是人們所追求的一種理想的生產過程,也是對傳統化學工業過程進行改造,以達到人類、社會和自然界的高度和諧統一。綠色化學的工業應用大致包括清潔生產的綠色化學工業和環境友好的綠色化工產品。
清潔生產持續地將一個綜合預防性環境戰略運用于生產過程和產品,以減少對人類和環境的危害。它既可滿足人們的需要,又可合理使用自然資源和能源,是保護環境的生產方法和措施。由此可見,清潔生產是經濟效益、環境效益和社會效益的統一,此概念涉及化工生產全過程和化工產品整個生命周期全過程,對綠色化工生產而言,清潔生產旨在減少在產品整個生命周期中對人類和環境的影響,清潔生產和綠色化學追求的目標是基本一致的。
總之,結合國家戰略需求,針對重污染精細化工過程,構建與實施綠色化工工程技術,加速對傳統化學工業及其工藝流程的綠色技術改造與創新,提高資源利用率,實現污染的源頭治理,從而實現社會生產、生活綠色化,營造綠色和諧環境,是當今人類面臨的重大挑戰與機遇。清潔生產的綠色化工己經成為未來化工發展的必然趨勢,也是實現資源、環境、經濟、社會全面協調可持續發展的必由之路,它向我們昭示著綠色經濟的來臨。環境友好的綠色化工產品是指節能、節水、低污染、低毒、環保、可回收的一類化工產品,它也是綠色科技應用的最終體現。設計、生產和使用環境友好產品是綠色化學的一個重要方面,這種產品在加工、應用及廢棄之后均不會對人類健康和生態環境產生危害。
面對全球垃圾資源與日俱增而天然資源日漸枯竭的殘酷現實,現在人們比以往任何時候都更加關心起那些固體廢棄物,構建實施綠色循環系統工程技術,從而獲取綠色循環材料,如再生紙、再生塑料、再生橡膠、再生纖維、再生金屬等,是當今綠色化學函需解決的重要課題。近年來,隨著國際輿論以及中國決策者對“民生”和“三農”問題的不斷傾斜,關于農業化學污染問題也正日益得到前所未有的重視。綠色化學在農業中的應用就顯現出了化學家們的高度社會責任感和戰略眼光。我國農用地膜覆蓋面積居世界第一位,考慮普通塑料薄膜的替代―可降解塑料是必然的選擇。目前這一領域已取得令人滿意的進展,現已投產的共聚型光降解塑料基本可以解決白色污染問題。
參考文獻:
一、制藥工程的改革創新意義
1.1制藥領域的先驅的道路,引領先進技術,制藥工程,生物制藥,藥物化學,制藥工業,藥物制劑從最初的發展,在多個領域的一般工程相結合的現在當然由可以看出走制藥工程的社會和經濟進步,體現出制藥工程的改革和創新。從成立之初的制藥技術的空白區域,到化工原料的發展和中國改革開放到申請國際專利,中國的制藥工程發生了重大變化,近半個世紀,制藥工程產業在中國,生產水平是原料的主要生產國。這樣的市場需求和持續快速發展,與人們一直密切相關。
1.2制藥創新,對藥物治療的需求,并繼續擴大主要以推動改革國際制藥工程中國地位進行改善生活標準和衛生用于治療人的關注組,這個市場在面對個性化,促進醫藥行業的蓬勃發展,有可能繼續增長。目前,國內任何的需求,不能滿足需要進行改革和創新,通過技術完全克服這種情況。醫藥行業,讓我們走上國際化發展的道路上。制藥廠有著較強的經濟實力,一些國際,人均消費在中國醫學還是比較低的,但是,從這個數據可以看出,仍然是在中國市場的發展空間。鋪設制藥工程在國際市場上的地位,因為缺乏技術,不能在國際市場上獲得一個立足點,在中國醫藥行業的相對落后,新醫藥的制藥工程技術,能夠提高人們的綜合實力只有不斷創新發展。
二、制藥工程要改革與生產優化的辦法
2.1在工程領域,進行制藥工程的技術開發,是本世紀一個新的覺醒,為中國制藥工程,通過在這一領域的專業知識,研究人員用正確方法和手段來解決問題,就需要探索目前的經驗可資借鑒的創新型人才不斷探索問題。專家的培訓,已成為一個優先考慮的事情。制藥工程人才在該領域相當廣泛,并通過設置技術熟練的專業人員的參與,高等教育與生產基地的交流,加強制藥工程生產產家的技術創新響應,在有限的員工中,吸取無限的技術優化創新。面對這種情況,需要做的是為了準備未來制藥工程,在這方面,人們能夠加大人力資源開發。這些人才,應該是制藥工程指導發展的未來方向。高級人力資源的培訓,在相同的時間來了解制藥工程管理的能力,充分反映制藥工程領域的優勢,應該是非常不錯的,而且具有較高的要求。
2.2理論實驗與制藥工程的反復實踐的基礎上,工程體現的是絕對獨特的產品開發,必須是有效的,因為它是人類,危害人體有沒有作用的對象。一種生產工藝顯得較為單調,但是,必須遵循一步一步的流程來總結這些工作的步驟,因此,重復的基本藥物工程實驗會有很多。結果和實驗數據,因為許多連續實驗,總結,以更好的借鑒。證實了這一結果,有必要通過技術處理不同的方案,以確保已滿足功能要求,更好的確認對人體的影響是否有害。它允許工作人員必須為每個參與的人的身體在安全這一系列的流程步驟實驗,是非常慎重的,任何錯誤和疏忽。技術上,重復實驗中,需要不斷更新的概念和實驗程序,只有技術專家進行技術和創新的積極整個優化改革醫藥生產技術,更好的總結學習更新生產工藝。
2.3這些領域的創新都依賴于生物技術和化學工程技術,科研和制藥工程,國外先進技術的相互滲透,會影響改革結合的創新藥物工程技術聯合開發的方向。通過其自身的特點,國外的先進技術,能夠有效地擴大,加上擴張的基礎上,面對新世紀的創新,有利于創新思維和研究人員的概念擴展。今天為了促進醫藥行業的發展整體生物工程和成功案例化學工程前,確定要推動僅學習的總結和新的信息,并相互關聯的,在使用時,有一些類似的地方。在這些地區,這是必須承認的主項目和關鍵技術,有利于交聯等科學,新技術的誕生人均和現在比較空完全準備面對國內市場的努力促進國際制藥工程中國田徑有越來越多的每一個需求,必須執行創新優化后的技術。
三、制藥實驗的合理設計
3.1選擇毒性低的原料和醫藥產品,盡量減少有害物質的使用的要求,同時實現目標的實驗中,試圖使用毒性較低的替代方案,以減少對環境的污染實驗。
3.2合理優化教學大綱實驗,實驗內容進行調整,實驗產品的有效使用,回收實驗的產品,可以減少產生的廢物和試劑的使用。需要制藥工程專業分析化學實驗,通常是人工合成和鑒定,需要學習的基本實驗技能,是非常實用。以更合理的實驗成為實驗材料接著,嘗試對合成的產品的組合實驗,所以我們教育過程中通過產生大量的廢物,以降低常規實驗,實現提高試劑的利用效率。
3.3盡量減少的微型實驗的試劑,以滿足實驗的目的,其特征是指不良的實驗室設備在本實驗條件下,實驗的跟蹤實驗室設備的小型化和藥物,有效地降低成本的實驗,以減少試劑消耗,減少的量放電實驗的廢物,減少對環境的污染,減少實驗時間。另一方面,重點實驗改革和發展中的固定和預防化學污染的焦點為了進行思想的指導下,采用微型綠色化學實驗,一定要仔細和認真的方式。為了使學生更好地理解實驗裝置,改變傳統教育模式灌輸,可以讓實驗設計更加自主。
四、結語
生活新世紀的時代,健康的主題是,以得到人們的重視,帶來的人對藥品的需求的關注,中國醫藥工程的結果,為制作的產品是合格的,目前國內市場與國際市場上仍存有一定的差距,必須更好的促進創新需要,全面改革的成就,從而促進醫藥產品的開發。按國家標準創新和深入的研究和開發的健康和生命的概念,通過擴大思想與國外先進技術相結合,通過不懈努力以提高制藥生產水平,中國在制藥行業中,聯合工程創新化學,增加生物制藥的發展目標。
參考文獻
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關鍵詞:綠色化學工程與工藝;工業節能;促進作用
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
引言
當下,我國倡導節能理念之風日益興盛,在各類的生產活動中,環保的地位越來越高。國家政府出臺了一系列的規章制度來推行環境保護的實施,監察力度日益加大,打擊環境污染的力度明顯提高,相關的工作人員的努力也有了顯著的成效。長期以來,我國作為世界上的工業生產大國,工業發展速度之快令世人驚嘆。然而,與工業迅猛發展一起出現的還有環境污染的問題,這時,成功進入人們眼球的“綠色”理念就成為了當今時代下的主題,綠色化學工程的理念也逐步的興盛起來。
一、綠色化學工程興起的原由
1、綠色化學工程與工藝簡介
談起綠色化學工程興起的原由,我們就應該首先來了解一下什么是綠色化學工程。說到化學工程可能所有的人都并不陌生,它就是常常被人以簡稱來時常談論的化工。隨著新時代的發展,化學工程得到了廣泛的應用,與此同時,化學污染也成為了化學工程的代名詞,環境污染現象、資源浪費現象等等,都給社會發展背上了沉重的負擔。
而此時發展起來的綠色化學工程于工藝就是為了解決這一問題。綠色化學工程與工藝就是用化學的方法和技術去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。從而提高環境的保護效率,增強資源的可持續使用的效率。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。
2、綠色化學工程和工藝的意義
隨著經濟的快速發展,人們的生活水平有了顯著的提高并增強,人們生活的步伐也明顯加快,化學生產也為人們所普遍接受并廣泛應用,但化工生產所產生的廢水、廢氣、廢物排放,會對環境產生嚴重的影響,甚至生產生活用水也受到了一定程度的污染,這些不合理現象的存在甚至會危害到人們的生命安全,長期生活在這樣環境下的人們的精神也會受到沖擊。
化學生產不僅要大量采集自然物資,還對自然環境造成影響,這是當今時代背景下所不能容忍的。政府的政策的出臺、監察機關的嚴厲執法、相關工作人員加快技術研究開發出環境友好產品就顯得尤其重要了,綠色化學工程與工藝也就成了未來化工生產發展的方向。
當化學工程逐漸的融入了“節能”的概念和“綠色”的概念時,化學工程的生產再也不是當初的污染的代名詞,綠色化學工程將保護生態環境和提高資源的利用率抬到實質,自然環境得到了有效的保護,原來只能廢棄的垃圾也做到了成功的再回收利用。這樣看來,綠色化學工程與工藝就成為了新時代所倡導的新詞匯,它成功的成為了保護環境資源的有效手段,而技術的進步,城市污染的減少,從而提升我們賴以生存的環境條件。
二、綠色化學工程與工藝的應用
根據當下的環境氛圍,我國綠色化學工程的開發和應用都有了一定的發展,從本質問題治理起來,俗話說:“射人先射馬,擒賊先擒王。”只有抓住了根本性的問題,才能夠真正的解決問題?,F階段,我國的綠色化學生產體現在下面幾個方面。
1、選用無毒、無害化學原料
從化學原料的選擇入手,盡量選擇無毒、無害,并且可進行再生利用的化學原料來進行化學產品的生產和制作。對于化學產品來說,最根本的問題在于原料的選擇,它是影響著化學生產過程和生產工藝重要原因之一。綠色化學工程與工藝是以無毒無害的化學原料為基本原則,在化學工業生產的起始就采取了防治手段,并且,綠色化學工程與工藝采用可再生資源為開發原料,保證在化學工業生產過程中進行無污染操作。
2、采用綠色高效的化學催化劑
綠色高效的化學催化劑的使用是非常必要的。目前我國也正在積極的研究這樣技術,如采用綠色生物仿生催化劑。石油化工反應中烷烴氧化反應時碳氫鍵是相當惰性的,通常情況下需要苛刻的反應條件,如高溫高壓才能使之活化。采用新型的綠色生物仿生催化劑,能夠實現在溫和條件下對分子氧的活化,在烷烴的氧化反應中表現出很高的催化活性和選擇性,因而綠色仿生催化劑使用也是綠色工學工程與工藝所追求的方向之一。
3、提高化學反應的選擇性
采用先進工藝和使用選擇性高的試劑等手段提高化學反應的選擇性,可以降低成本,節約資源,減少環境污染。如石油化工中經常會發生的反應――如以上所說的烷烴類選擇性氧化反應,這一類反應具有強放熱性的特性,其目的產物不穩定,有時有些產品還具有異構體形式,在各類的催化反應中此反應的選擇性最低,采用選擇性高的試劑,提高反應選擇性,從而能夠獲得更多的最終產物。
三、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
基于綠色化學工程與工藝下的化工產品的大量的使用,在一定程度上實現了我國的化學工業節能,就目前而言,綠色化學工程與工藝在國內已經得到應用領域主要有以下幾個:
1、清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術、生活垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能、太陽能等自然能發電技術等等,這些都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術:生物工程技術,這其中有基因工程;輻射加工技術;綠色催化技術,這里有多種催化劑,都能阻燃并且無毒。清潔生產技術具有許多優點,其產品清潔無毒,不管是對環境還是對人體都是安全的。
2、結合生物技術的應用
生物技術領域包括有細胞、微生物和酶的技術范疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面,化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術,使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源于動植物,之后才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中,催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比,具有無污染、反應條件溫和產物性質優良等優點。
3、生產環境友好型產品
綠色化學工程的生產也可以生產出來符合社會發展的環境友好型的產品。它的生產的出現,在很大程度上做到了對環境的保護作用。在社會中,人們隨時隨地都可以買到放心的“綠色”產品,不僅維護了自身的健康,同時也是在為社會做著重大的貢獻,這樣一舉兩得的事情,若是真的能夠實現,對國家的發展和社會的進步影響的意義也是十分巨大的。
結束語
在綠色化學工程與工藝中采用無毒無害的原料,使用節約減排的生產工藝,采取清潔生產的技術,可以有效地使化學工業產品的破壞性降低,實現人與自然的和諧,達到產品與生態之間的互補。因此,開發和研究綠色化學工程與工藝是影響當代化學工業發展的決定性因素之一,成為了可持續發展的重要前提。
參考文獻
[1]蔡永宏.淺論綠色化學工程與工藝,創建高效、節能、清潔的未來化工廠[J].化工管理.2013(24):27-28.