有機化工的來源范文
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導語:如何才能寫好一篇有機化工的來源,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
來自石油和煤的兩種基本化工原料——乙烯和苯,分別是烯烴和芳香烴兩類烴的代表物。乙烯的學習是不飽和烴的開始,是高中有機化學的重點課之一。在學習乙烯前,學生已經學習了甲烷和烷烴的同系物的有關知識,初步了解到烷烴碳原子之間是通過
單鍵連接的,具有飽和烴的性質。在此基礎上,乙烯這節課將學習碳碳雙鍵的性質,進一步鞏固深化學生對結構決定性質的認識,使學生認識到飽和烴和不飽和烴結構的不同而引起的性質上的差異,這將為以后學習更復雜的烴及烴的衍生物的性質打下基礎。
二、教材的處理
根據乙烯的地位和作用,和新課改的有關內容,把本節課的教學目標設計如下:
(一)教學目標
1.知識與技能目標
(1)認識乙烯的結構、了解乙烯的物理性質。
(2)掌握乙烯的化學性質。
(3)了解乙烯的用途,它是一個國家石油化工發展水平的重要
標志。
2.過程與方法目標
(1)培養學生主動參與學習、與他人合作交流的能力,能夠對問題進行多層次、多角度的分析,從而提高學生的創新精神和實踐
能力。
(2)教給學生科學探究的過程和方法,提高和發展學生的探究
能力。
(3)觀察實驗現象,并對實驗現象進行分析加工,培養學生獲取信息、加工信息、處理信息的基本方法,為以后學習有機化學知識打下堅實的基礎。
3.情感態度價值觀目標
通過學生親自動手用媒體進行模擬實驗設計,讓學生體驗探索、發現、成功的喜悅,從而讓學生形成學習化學的積極情感。通過乙烯用途的學習,讓學生領會化學與生活的巨大聯系,培養學生愛國主義思想。
(二)教學策略方法和手段
1.創設共同探索的問題情境,激發學生的創造性思維。
2.變靜態信息為動態信息,將微觀問題宏觀化、直觀化處理,使要學習的內容與生活實際相聯系,寓教于樂,激發學生的學習興趣,適時地進行德育滲透。
(三)多媒體的應用
本節課采用多媒體為輔助教學手段,讓學生了解乙烯對一個
國家化工生產的重要性,使學生在愉快的環境中感受知識,增大課堂容量,同時也可提高教學質量。
三、學法指導
指導學生從以下三個方面進行學習:
1.抓住結構決定性質,性質反映用途的知識主線
2.抓住分子的雙鍵結構的這一特征,結構決定性質
篇2
多年來,中國化工產品進出口規模保持逐年擴大的趨勢,但化工行業的發展模式仍較為粗放,中國在化工產品國際貿易中扮演著凈進口國的角色。海關統計數據顯示,2012年前11個月,中國化工產品累計凈進口量4142萬噸,增加35.7%;貿易逆差擴大至606.5億美元,增長23.8%。未來中國化工產品“大買家”的角色或將延續。
進出口震蕩前行
受國內市場需求不穩影響,2012年以來中國化工產品月度進口量波動前行,2012年前11個月月均進口量為450.1萬噸,較上年減少7%,月度進口均價圍繞每噸1300美元高位震蕩。出口方面,經過2012年1季度的過渡調整,2季度以來出口量快速提升,至2012年11月份快速增長至213萬噸,出口均價自2012年3月份沖高至每噸1484美元之后,開始大幅下跌,當年11月份探至年內最低點,每噸僅611.4美元。
反傾銷效果減弱
2012年中國繼續對部分進口化工產品采取反傾銷措施。根據海關總署相關公告,現行有效的化工產品反傾銷措施共涉及8類商品11個商品稅號,涵蓋了歐盟、韓國、新加坡、美國等9個國家或地區。從執行反傾銷措施的商品(下稱反傾銷商品)的進口情況來看,2012年以來反傾銷的政策效果有所減弱。2012年前11個月反傾銷商品進口規模104.3億美元,同比下降22.5%,從具體進口量價水平來看,反傾銷商品合計進口765.4萬噸,同比減少12.2%,而每噸1363美元的進口均價同比下跌11.7%,降幅高出化工產品整體進口均價水平3.5個百分點。
從具體的反傾銷商品進口情況來看,在國際化工產品價格下行的大背景下,幾乎所有執行反傾銷措施來源地的反傾銷商品進口均價均有不同程度的下跌,跌幅在3.6%至23.1%之間,只有自日本進口的丁苯橡膠和自新加坡進口的丙酮平均價格上漲8.7%和5%。進口量雖增減不一,但就聚氯乙烯、己內酰胺和丁苯橡膠而言,占比較大的反傾銷國家的進口量不降反升,其中自日本進口聚氯乙烯增速達到89.1%??傮w看來,各產品進口均價的跌幅略快于進口量降幅,而各反傾銷政策所針對的來源地在該項產品進口中仍占據相對較高的比重。
中日韓自貿區或影響行業格局
2012年11月20日,中日韓3國經貿部長宣布2013年初啟動中日韓自貿區談判。日本、韓國是中國的第4、第6大貿易伙伴,在中日韓3國之間的有機化學品(HS體系第29章)貿易當中,中國扮演著大買家的角色。韓國、日本分別為中國有機化學品第1、第3大進口來源地,兩國占據了中國有機化學品30%以上的進口市場份額。2012年前11個月中國分別從韓國、日本進口有機化學品112.9億和65.3億美元。
中日韓自貿區的啟動,最主要的當然是“零關稅”的商品貿易。從目前的進口關稅稅率看,中國對有機化學品進口征稅的最惠國稅率最低為2%、最高為10%。當前對化工產品施行反傾銷措施的11個商品稅號中,不涉及日韓的僅有2個稅號,且最高反傾銷稅率可達144%。
中日韓自由貿易區的建成,將導致區內關稅和其他貿易限制的取消,區內企業可因此降低生產成本,獲得更大市場和收益,消費者可獲得價格更低的商品,各成員經濟體的整體經濟福利都會有所增加。但對于不具備產業優勢的中國化工業而言,它們將面臨日韓資本和產品涌入中國市場的雙重壓力,針對日韓的反傾銷等貿易管制手段也將無法使用,日韓資本進入中國市場更加容易,它們或將逐步控制化工產業各鏈條企業,從而取得市場主導權。
國際貿易環境復雜惡化
當前,全球貿易大環境仍存在諸多變數,美國近期經濟數據向好,但也面臨一些困難;歐元區債務危機問題長期存在,消費者信心指數一直在-25左右徘徊;日本經濟持續萎縮、印度和巴西等新興市場經濟增長速度也在明顯放緩,國際貿易環境并不樂觀。與此同時,各國針對中國化工產品的貿易摩擦也不斷增多,中國聚氯乙烯及其制品出口先后遭遇印度、巴西和土耳其的反傾銷和特保措施,2012年12月3日阿根廷又決定對原產于中國的PVC型材發起反傾銷立案調查,貿易保護主義存在抬頭趨勢。
國內經濟企穩支撐行業發展
國內經濟形勢的好轉也將支撐化工行業轉型升級的加快。2012年第4季度,石油和化工行業經濟運行繼續向好,企穩態勢進一步鞏固,前10個月全行業總產值9.99萬億元,同比增長11.2%;完成固定資產投資1.39萬億元,增幅27.7%;前9個月主營收入8.75萬億元,同比增長9.2%;從業人員685.34萬,增長2.5%。而作為有機化工產品主要下游需求產業的建材和汽車行業也呈現回穩態勢,2012年前11個月全國商品房銷售面積達到91705萬平方米,同比增長2.4%;同期,中國汽車累計產銷1748萬輛和1749萬輛,同比增長4.5%和4%,增幅較上年同期分別增加2.5和1.5個百分點。
煤制烯烴項目啟動提高自給能力
乙烯和丙烯是有機化學品重要的生產原料,由于原料資源短缺,近年來中國烯烴每年的供需缺口都在50%以上,中國已成為亞洲最大的乙烯和丙烯現貨進口國。據預測,2015年聚乙烯當量消費將超過3500萬噸,聚丙烯當量消費將接近2600萬噸,而本土的聚乙烯和聚丙烯產能預計只能分別達到1588萬噸和1698萬噸,供需缺口較大。
近年來重點發展的煤化工項目將是未來中國烯烴供給的重要組成部分。2012-2015年,中國將重點推進15個煤化工升級示范項目,其中至少5個是煤制烯烴項目,內蒙古、安徽、河南、貴州已經啟動的4個煤制烯烴項目烯烴總產能已達310萬噸。各項項目的不斷上馬,將提高國內有機化學品的自給能力。
下游產業增速放緩限制需求
2012年以來,由于市場需求低迷,中國塑料產業發展速度較上年同期有所降低,2012年前10個月塑料制品產量為4631.6萬噸,同比增加10.2%,增速較上年同期下降10.4個百分點。與此同時,2012年國內塑料產品價格低迷也影響了企業的生產積極性。數據顯示,2012年11月28日中國塑料價格指數收報于934.5,較上年同期的1146下跌211.5點,跌幅達到18.5%。塑料制品產量增速下滑以及價格的持續低迷,使得處于上游的有機化工產品行業受到制約。
國際油價下行降低行業成本
原油作為基礎能源和化工原料,其價格對化工下游行業有重要影響。2012年以來,國際油價整體呈現下行態勢,下半年來更是震蕩走低,圍繞100美元/桶上下波動。全球石油需求依然比較疲軟,供給相對寬裕。美國能源情報署(EIA)預計2013年全球石油需求將增加1%,達到每日8994萬桶;歐佩克數據顯示其產能目前基本維持在每日3280萬桶左右,閑置產能保持在每日200萬桶。把握住國際油價的下行態勢,合理調整原料進口節奏和結構,將有利于降低行業生產成本。
篇3
相對分子質量是化學式中各個原子的相對原子質量的總和,碳酸鈣的相對分子質量是100,其中碳原子的相對原子質量為12,氧原子的相對原子質量為16,鈣原子的相對原子質量為40。
碳酸鈣是一種無機化合物,俗稱灰石、石灰石、石粉、大理石等,為白色固體,呈中性,基本上不溶于水,溶于鹽酸,有輕微的吸潮能力,是強電解質,多用于造紙、冶金、玻璃、制堿、橡膠、醫藥、顏料、有機化工等行業。碳酸鈣主要存在于霰石、方解石、白堊、石灰巖、大理石、石灰華等巖石內,亦為動物骨骼或外殼的主要成分。
(來源:文章屋網 )
篇4
1、碳酸鈉溶液與鹽酸反應離子方程式:CO32–+H+=HCO3-或CO32–+2H+=CO2+H2O
2、碳酸鈉(Na2CO3)又叫純堿、洗滌堿、蘇打、堿面等,呈現白色粉末或顆粒狀,它是一種重要的有機化工原料,主要用于制作玻璃、肥皂、紙張及其它化學制品,并且還廣泛用于生活洗滌、酸類中和以及食品加工等。
3、碳酸氫鈉(NaHCO3),俗稱小蘇打。它也是一種工業化學用品,固體50℃以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,270℃時完全分解。
4、所以,碳酸鈉又稱純堿、堿面、蘇打,它們是一種物質;碳酸氫鈉又稱小蘇打,它們是同一種物質。固體的碳酸鈉與碳酸氫鈉都是白色的顆粒或晶體,在化工、生活中都會用到它們。
(來源:文章屋網 )
篇5
碳酸鈉分無水碳酸鈉和十水碳酸鈉。加熱無水碳酸鈉無明顯變化,加熱十水碳酸鈉,晶體變成粉末,有大量水蒸氣生成。但碳酸鈉本身熱穩定性很好。碳酸氫鈉對熱不穩定,受熱發生分解成碳酸鈉,同時有二氧化碳氣體和水蒸汽生成。
碳酸鈉,分子量105、99。又叫純堿,但分類屬于鹽,不屬于堿。國際貿易中又名蘇打或堿灰。它是一種重要的有機化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生產。還廣泛用于生活洗滌、酸類中和以及食品加工等。
(來源:文章屋網 )
篇6
關鍵詞:災害種類;災害性; 防災對策
Abstract: in the contemporary social development, we need to know what is the petroleum chemical; It is to our life dangers. Disaster prevention and mitigation petrochemical production is one of the important content. Petroleum chemical hazard and characteristics of most of the lifeline project involving the security of network systems survival problems. In the petroleum chemical industry production planning chienchung, it is necessary to know the dangers of petroleum chemical industry, from combining theory with practice research and implementation of disaster prevention and mitigation measures.
Keywords: disaster species; The disaster; Disaster prevention countermeasures
中圖分類號:[X937]文獻標識碼:A文章編號:
1什么是石油化工
石油化工是指以石油天然氣為原料,生產基本有機化工原料,并進一步合成多種化工產品的工業。其原料來源主要有天然氣、煉廠氣、液體石油產生石油產品又稱油品,主要包括各種燃料油(汽油、煤油、柴油等)和油以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產這些產品的加工過程常被稱為石油煉制,簡稱煉油。石油化工產品以煉油過程提供的原料油進一步化學加工獲得。生產石油化工產品的第一步是對原料油和氣(如丙烷、汽油、柴油等)進行裂解,裂解反應是強烈的吸熱反應,因此原料在管式爐(或蓄熱爐)中經過700~800℃甚至1000℃以上的高溫加熱,所得裂解產物通常稱為石油化工一級產品,通常稱為三烯、三苯、一炔、一萘(乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔和 萘)。石油化工的一級產品再經過一系列加工則可得二級產品,如乙醇、丙酮、苯酚等二三十種重要有機原料。生產石油化工產品的第二步是以基本化工原料生產多種有機化工原料(約200種)及合成材料 (塑料、合成纖維、合成橡膠)。有機化工原料繼續加工可制得更多品種的化工產品,習慣上不屬于石油化工的范圍。
2石油化工的幾種危害
石油化工的主要企業是石油開采、儲運煉制。它們是我國國民經濟的重要支柱。由于產業結構的特殊性,石油化工的危害較其他工業相對嚴重。在石油化工危害主要有以下幾種:
2.1水體污染
污染主要有海洋、江河湖泊、地下水污染。石油污染最主要發生在海洋。據統計,每年通過各種渠道泄入海洋的石油和石油產品,約占全世界石油總產量石油及石油產品對水體的的0.5%,傾注到海洋的石油量達200-1000萬噸,由于航運而排入海洋的石油污染物達160-200萬噸,其中1/3左右是游輪在海上發生事故導致石油泄漏造成的。我國海上各種溢油事故每年約發生500起,沿海地區海水含油量已超過國家規定的海水水質2-8倍,海洋石油污染十分嚴重。海洋石油污染危害是多方面的,如在水面形成油膜,阻礙了水體與大氣之間的氣體交換;油類粘附在魚類、藻類和浮游生物上,致使海洋生物死亡,并破壞海鳥生活環境,導致海鳥死亡和種群數量下降。石油污染還會使水產品品質下降,造成經濟損失。河流湖泊水體污染主要是受煉制石油產生的廢水以及石油產品造成的。在煉油工業中,有大量含油廢水排出,由于排放量大,常超出水體的自凈能力,易形成油污染。另外,油輪洗艙水以及船舶在水域中航行時所產生的主要污染物油污,也會對水域造成污染。這些污染使河流、湖泊水體以及底泥的物理、化學性質或生物群落組成發生變化,從而降低了水體的使用價值,甚至危害到人的健康。隨著石油的大規??碧?、開采,石油化工業的發展及其產品的廣泛應用,石油及石油化工產品對于地下水的污染已成為不可忽視的問題。石油和石油化工產品,經常以非水相液體(NAPL)的形式污染土壤、含水和地下水。當NAPL的密度大于水的密度時,污染物將穿過地表土壤及含水層到達隔水底板,即潛沒在地下水中,并沿隔水底板橫向擴展;當NAPL密度小于水的密度時,污染物的垂向移在地下水面受阻,而沿地下水面(主要在水的非飽和帶)橫向廣泛擴展。NAPL可被孔隙介質長期束縛,其可溶性成份還會逐漸擴散至地下水中,從而成為一種持久性的污染源。
2.2空氣污染
石油煉制裝置的加工能力通常為百萬噸級,因此廢氣排放量大,污染物成分復雜、毒性強、種類多、排放集中,危害性甚大。排放的污染物質在距生產裝置2千米處還可檢出。例如,煉油廠催化裂化裝置排出的再生煙氣含粉塵、一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫,由于排放高度一般在100米左右,污染物擴散范圍較大。根據對勝利煉油廠催化裂化裝里下風向500米處進行測試,二氧化硫濃度為0.巧毫克/立方米,氮氧化物為0.079毫克/立方米,一氧化碳為0.211毫克/立方米。煉油廠添加劑生產裝置間歇排放的含氛化氫氣體,排放時在距裝置200米處空氣中氯化氫濃度為0.92毫克/立方米,附近的居民可以聞到令人不愉快的氣味。
石油嫌燒時會生成一種叫苯并花的物質,很容易被大氣中的飄塵吸附,通過呼吸進人人體,在肺泡和支氣管壁上長期滯留,可誘發癌變。
2.3地質破壞。
泛濫的開采石油化工的工程,也會對地質產生危害,對建筑物的破壞。由于油田往往地處開發后進地方,自然條件惡劣,滑坡、泥石流、地裂縫等對油田基地、長輸管道可能造成破壞;膨脹土、鹽漬土、軟土地基對工程建設危害很大。油田開發注水,可以誘發地震群,引起地面隆起、地面下沉,造成大量鉆井套管變形和損壞。當出現地裂縫時又會誘發井噴,造成環境污染等嚴重后果。
篇7
關鍵詞:綠色化學 環境保護 生物技術
人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機,由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴大,人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業,在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時,在生產活動中不斷排放出大量有毒物質,化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理,已開始從治標,即從末端治理污染轉向治本,即開發清潔工業技術,消減污染源頭,生產環境友好產品?!熬G色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。
綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。
傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶,可使經濟效益大幅度提高。綠色化學已在全世界興起,它對我國這樣新興的發展中國家更是一個難得的機遇。
一、采用無毒、無害并可循環使用的新物料
1.原料選擇
工業化的發展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環境,我們必須研制并采用對環境無毒無害又可循環使用的新物料。
以塑料為例,據統計,到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀90年代數量進一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經投入生產。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項目,已取得一些進展。
2.溶劑的選擇
大量的與化學制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品,而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質,分離和配方中所用的溶劑。在傳統的有機反應中,有機溶劑是最常用的反應介質,這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進行的有機反應,用水作反應介質,以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發展潔凈合成的重要途徑。
2.1固相反應
固相化學反應實際上是在無溶劑化作用的新穎化學環境下進行的反應,有時可比溶液反應更為有效并達到更好的選擇性。它是避免使用揮發性溶劑的一個研究動向。
2.2 以水為溶劑的反應
由于大多數有機化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會分解,因此一般避免用水作反應介質。但水作為反應溶劑有其獨特的優越性,因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”,價廉、無毒、不危害環境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉化是十分有益的,有時可提高反應速率和選擇性,更何況生命體內的化學反應大多是在水中進行的。
水相有機合成在有機金屬類反應,水相Lewis酸催化的反應現都已取得較大進展。因此在某些有機化學反應中,開發利用以水作溶劑是大有可為的。
2.3 超臨界流體作為有機溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態與液態之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項目是開發超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規常態溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調節。其最大優點是無毒、不可燃、價廉等。
3. 催化劑的選擇
許多傳統的有機反應用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點是:對設備腐蝕嚴重,對人身危害和產生廢渣污染環境。為了保護環境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手,大力開發固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
二、化學反應的綠色化
為了節約資源和減少污染,合成效率成了當今合成方法學研究中關注的焦點。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學、區域、非對映體和對映體選擇性),另一個就是原子經濟性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化為產物,理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百的轉變為產物,不產生副產物或廢棄物,實現廢物的“零排放”。為此,化學化工工作者在設計合成路線時,要減少“中轉”、增加“直快”、“特快”,更加經濟合理地利用原料分子中的每一個原子,減少中間產物的形成,少用或不用保護基或離去基,避免副產物或廢棄物的產生。實現原子經濟反應的有效手段很多,在些不作贅述。
三、生物技術的應用
生物科學是當代科學的前沿。生物技術是世界范圍內新技術革命的重要組成部分,生物化工是21世紀最具有發展潛力的產業之一,它將成為創造巨大社會財富的重要產業體系。采用生物技術已在能源、采油、采礦、肥料、農藥、蛋白質、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細化學品的制造等方面得到廣泛應用。從發展綠色化學的角度出發,它最大的特點和魅力就在節約能源和易于實現無污染生產而且可以實現用一般化工技術難以實現的化工過程,其產品常常又具有特殊性能。因此,生物技術的研究和應用倍受青睞。
篇8
【關鍵詞】低碳理念;低碳生活;環境保護
在經濟高速增長的時代,工業造成的大氣污染,農業造成的生物中毒,捕殺造成生態不平衡,生物鏈正在遭到破壞。環境問題正在成為人類面臨的共同問題。環境問題大多數與物質、化學過程有一定關系。掌握化學知識是認識這些環境問題的基礎。所以,低碳理念深入人心歸咎與人類因氣候變化、能源短缺而對未來產生的擔憂。低碳理念的核心在于加強研發和推廣節能技術、環保技術、低碳能源技術,促進森林恢復和增長,增加碳匯,減緩氣候變化。
新課標中學化學教材中編入了大量的有關環境教育的內容。如“硫和硫的化合物”“硝酸”“金屬的冶煉”“石油和石油產品概念”“煤和煤的綜合利用”“原電池原理及其應用”“有機化學”“化學實驗”“新型材料”“化學反應中的能量變化”等章節中均涉及到了節約能源、消除污染、保護環境的內容。在中學化學教學中進行低碳理念教育,讓學生從接觸化學開始就形成低碳意識、環保意識,是向學生傳授化學知識,提高科學素養、培養化學學科意識的有效途徑之一。
一、化學教學中培養低碳意識的重要性
在化學教學中大多數教師只重視課本知識的講解,而忽視了環境意識教育,這顯然與經濟發展的要求不相適應。新課標中學化學教材中蘊含了豐富的低碳生活教育素材,掌握環境化學發展新動態,以便將有關環境問題方面的知識滲透在化學教學中,使學生樂于接受。
比如在學習了初中化學的“碳的氧化物”知識后,可結合CO、CO2的污染來源,造成酸雨、溫室效應、臭氧層的破壞等的危害采取的預防措施方面加以介紹,進一步引發學生思考,讓學生清楚控制污染源,減少含碳物質燃燒對保護環境和人類生命健康的重要性,以及充分利用太陽能、水能、風能、核能等一次能源,同時開辟新能源,積極營造低碳生活環境的必要性。
二、注意引導學生樹立環境保護的低碳理念
環境問題的產生可能來自某一國家和地區,但環境問題造成的影響是全球性的,在高中有機化學中介紹鹵代烴、酚、甲醛、甲醇、農藥、塑料、橡膠等的污染時,可以從鹵代烴等有機物的危害方面入手,使學生明白減少氟氯代烴的使用,尋找新的低污染制冷劑,開發無氯農藥,有機化工廠的“三廢”經處理后再排放等是防止污染、保護環境的有效措施,還可以結合“金屬的冶煉”知識介紹礦產資源的綜合利用與節約環保的關系,向學生滲透低碳生活理念。
三、充分挖掘教材,結合實驗教學,培養學生低碳生活行為
在實驗基本操作中可以培養低碳行為。要求學生做到藥品節約、防止浪費、污染,盡可能使藥品循環使用。例如,利用高錳酸鉀制氧氣后的殘留固體可用作氯酸鉀制氧氣的催化劑,最終殘留固體還可以用于鉀的焰色反應實驗,或用于花草的花肥等。
在實驗設計方面培養節能環保意識。實驗設計應要求做到實驗步驟簡明、操作簡單、現象明顯、節省能源、減少污染。鼓勵學生多設計微型實驗(如簡易實驗、套管實驗、點滴板實驗等),這樣不僅節約藥品,也減少“三廢”的排放。
四、結合課外活動,培養學生低碳環保習慣
根據學生的愛好、特點和興趣等,有計劃的安排一些課外活動,讓學生親身體驗周邊環境的變化,在活動中增強低碳節能的環保意識??山M織學生測定土壤的酸堿度,到周邊的村莊調查農藥的使用,水質的變化,到附近的工廠觀察污水排放和凈化過程,共同倡導低碳生活方式,對氣候變暖帶來的挑戰采取積極的“綠色”行動。
學習化學不僅要掌握有關的化學原理、化學反應過程、實驗的基本操作技能,還要了解污染的產生途徑、治理環境污染的重要性。讓學生意識到廢物對環境所造成危害,并盡可能讓學生對廢棄物進行回收,利用或進行無公害處理,化害為利,變廢為寶,使學生從我做起,養成保護環境的良好低碳生活習慣,也是現代人必須要有的一種科學素養,進而認識到化學與社會和諧發展的關系,形成低碳生活理念。
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1、生活垃圾
生活垃圾系指居民生活、商業活動、市政建設、機關辦公等過程產生的固體廢棄物。生活垃圾的數量、組成及性質正隨著城鄉建設和發展以及人們生活水平的提高而發生變化。例如,一地區家庭燃料以煤為主,則排放的垃圾成分以無機物為主,而在供應暖氣和燃氣的小區,其產生的垃圾成分則以有機物為主。目前,我國僅少數大中城市對垃圾進行了袋裝排放和分類收集處理,而混合垃圾的收集、清運、處理和利用是相當困難的。我國是世界上人口最多的國家,現有城市350多個,城市人口達2億多,年產生活垃圾5000多萬t,并且每年還以10%的速度增長著。2002年我國生活垃圾清運量為13638萬t,其中生活垃圾無害化處理量為7404萬t,生活垃圾無害化處理率為54.3%。
2、有害固體廢棄物和放射性固體廢棄物
有害固體廢棄物又稱為危險固體廢棄物。這類廢棄物含有毒性、易燃性、反應性、腐蝕性、爆炸性、傳染性物質,因而可能會對人類的生活環境產生危害。為此,1983年聯合國環境規劃署已將有害固體廢棄物列為全球重大環境問題而加以重點管理。這類固體廢棄物數量一般較少,且約有一半為化學工業固體廢棄物。據統計,2002年我國危險固體廢棄物產生量達1000萬t。放射性固體廢棄物主要來源于核電站用后核燃料的排放、研究機構的同位素應用、醫療單位放射性廢棄物處理等。生活垃圾、一般工業固體廢棄物、有害固體廢棄物和放射性固體廢棄物四類固體廢棄物中,放射性固體廢棄物和有害固體廢棄物由于其對環境危害大,屬于專門管理物質。
二、農用固體廢棄物的污染危害
固體廢棄物不僅排放量大,而且分散,特別是某些固體廢棄物中還含有相當數量的有機物質或氮、磷、鉀等植物營養成分,因此固體廢棄物的農業應用就成了解決固體廢棄物問題的重要途徑之一。但如果固體廢棄物農用不合理,也會對農業環境產生不同程度的危害。
1、農用一般固體廢棄物可能產生的危害
生活垃圾含有較多的有機物質和植物營養成分,用于農田往往可以收到改良土壤、培肥地力和增加作物產量的效果。因此,垃圾農用、進行資源化處理的優越性近年來受到了人們廣泛關注。另一方面,由于垃圾成分復雜,顆粒粗細不等,且含有較多的重金屬和蟲卵、病原微生物,如果處理不當,就有可能造成程度不等的環境污染與危害。首先,易于對土壤理化性質產生不良影響。中國農業科學院土壤肥料研究所試驗結果表明,當每公頃施用150t未經嚴格處理的垃圾時,0~20cm的土層中土壤石礫(粒徑>2mm)和砂粒(粒徑>0.01mm)組分上升,土壤黏粒(粒徑<0.005mm)和粉砂粒(粒徑0.010~0.005mm)組分下降,從而使土壤保水、保肥能力下降,土壤陽離子代換量減小13%~22%,引起了氮素和鉀素嚴重流失。其次,長期施用垃圾將有可能引起農田土壤重金屬含量積累。中國農科院土壤肥料研究所在小麥田連續兩年進行試驗,當每年每公頃施用垃圾7.5t時,結果發現小麥籽粒中重金屬含量明顯高于未施垃圾的處理。第三,日益增多的有機合成材料及其制品會隨垃圾進入農田,造成對環境的污染。殘破的塑料薄膜等有機化工產品隨垃圾進入農田,不僅阻礙了土壤水分輸送和植物根系的伸長,同時,由于這些有機化工產品還會緩慢地釋放出有毒有害物質,從而污染土壤和水環境。第四,垃圾如果未經嚴格無害化處理而施于農田,將會把大量的病原菌、病毒和寄生蟲卵帶入土壤,成為各種疾病的傳播源。為此,垃圾農用必須經過認真的挑選和嚴格的處理,在保證農田土壤和生態環境不被污染的前提下方可作為土壤改良劑或肥料使用。
2、污泥的危害
污泥是污水處理廠處理污水、沉淀于污水處理池中的固體成分;污泥經脫水后其有機質含量一般在45%~80%,灰分量為20%~50%,且含有比較豐富的氮、磷、鉀及微量元素,因此脫水后的污泥經常被作為土壤改良劑或肥料施于農田。但是污泥成分復雜,一般總是含有重金屬、病原微生物以及有機化合物等一些有毒有害成分,例如污泥中的重金屬含量往往要比污水高幾倍到幾十倍。所以,如果污泥施用不當,不僅會影響作物生長、造成土壤污染,還會增加污染物在農產品中的含量,這些污染物進入食物鏈后會進一步危害人、畜健康。而且對于污泥中的重金屬等污染物尚無有效的無害化處理方法。除重金屬外,有些污泥還存在著pH過高、過低或鹽分含量高等問題,如果長期大量地施用污泥會使土壤理化性質變劣,如使土壤變得板結、發生次生鹽漬化等。另外,由于污泥中含有大量的有機物質,且多呈還原條件,特別是施入水田后,常常導致土壤氧化還原電位下降,土壤處于強烈還原條件,致使作物根系發育不良,甚至造成爛秧。污泥中含有的細菌和寄生蟲卵,也有可能危害牧草和蔬菜等作物生長,并易使疾病得到傳播。
3、粉煤灰的危害
粉煤灰是燃煤電廠或工廠燃煤動力車間燃煤燃燒后排放的廢棄物,其成分大多數為極細的海綿狀空心玻璃球體,還有一些結晶物質和未燃燒碳。粉煤灰的理化性質取決于燃煤的品種、產地和燃煤粉碎的細度、燃燒方式和灰渣的收集方法(以水沖洗后沉淀或干燥狀態直接排放)。粉煤灰含有Al、Si、Fe、Ca、S、B、Zn等微量元素,一般為微堿性,pH為8~9。由于粉煤灰中含有較多的Si、Ca及某些微量元素,可以將其作為原料生產硅鈣肥。另外,粉煤灰也可以作為添加劑,加入到有機復混肥中,以提高有機復混肥的造粒強度,改善肥料的理化性狀;還可將粉煤灰和其他有機廢棄物相混合制成土壤改良劑、人造營養土等,用于土壤改良和花卉等特殊作物的生產。顯然,如果粉煤灰用量過大,則會導致農田土壤pH升高、土壤砂化,并造成土壤的重金屬污染。
三、固體廢棄物污染的防治
與廢水、廢氣和噪聲污染相比,固體廢棄物具有移動性,不易擴散,存續時間長,污染后果有可能需要較長時間才顯現出來等特點。也就是說,固體廢棄物往往又是污染其他環境要素的二次污染源,因此應通過清潔生產等新技術、新工藝的應用盡量減少固體廢棄物的排放量,還要加強對固體廢棄物的管理,通過對固體廢棄物的綜合開發利用,變害為利,實現固體廢棄物資源化,減少對環境的污染負荷。
1、控制固體廢棄物污染的技術政策
自20世紀70年代以來,許多發達國家由于固體廢棄物處置場所緊張,處置費用昂貴,加之資源短缺,提出了“資源循環”的理念,開始對固體廢棄物進行綜合處理,以實現固體廢棄物資源化。我國于80年代初期開始推行固體廢棄物資源化技術,并于80年代中期提出了“資源化、無害化和減量化”這一控制固體廢棄物污染的技術政策,后來又提出了“循環經濟”的概念。由于資金、技術等方面的原因,我國固體廢棄物處理利用是以減量化為前提、無害化為先導、資源化為目的而開展的。減量化是通過技術進步和工藝的革新,盡量減少生產過程固體廢棄物的排放量;對于已經排放出來的固體廢棄物,采取措施減少其數量或減小其體積,如經過堆肥、焚燒等處理減量化,都可使排放出的固體廢棄物的數量和體積大為減少。無害化是指用衛生填埋、高溫堆肥、沼氣發酵、焚燒、熱解等方法處理固體廢棄物,使之達到不損害人體健康和不污染周圍環境的要求。無害化處理的方法很多,應根據固體廢棄物的類型與特點以及處理所需費用的高低選擇適當的處理方法。資源化則是指采取工藝措施從固體廢棄物中回收有用的物質和能源,或使固體廢棄物得到再次利用,如可將粉煤灰制成硅鈣肥,把鋼渣用作生產水泥的原料等。
2、固體廢棄物污染的控制途徑
(1)完善和改造生產工藝。不同的生產工藝直接決定著固體廢物的生成量及其種類。目前我國與發達國家相比,不少企業的技術、裝備、生產工藝水平落后,資源和能源使用不合理,生產的產品產量低、質量差,生產過程中物料浪費大、能耗高,因而產生了大量固體廢棄物。所以,要解決固體廢棄物排放數量大的問題,首先就要從改造老企業設備、革新生產工藝入手,在減少能耗和提高原料利用效率的同時,減少固體廢棄物排放量,從而實現“清潔生產”。
(2)推行原料多級利用工藝。從不同產品的生產過程來看,生產一種產品所產生的廢棄物可能就是生產下一個產品的原料。因此推行原料多級利用工藝,使生產第一種產品產生的廢物成為生產第二種產品的原料,而生產第二種產品產生的廢物又成為生產第三種產品的原料,如此多級利用一種原料,可使排放到環境的廢棄物數量最少,而經濟、環境和社會的綜合效益是佳。
(3)綜合利用固體廢棄物。采取適當的措施與加工工藝對固體廢棄物進行處理使之得到綜合利用,對于解決固體廢棄物排放所產生的環境問題是十分有效的。例如,對城市生活垃圾可采取先將鐵、玻璃和塑料從中分揀出來并分別加以回收利用,再對剩余部分做高溫堆肥處理使之轉化為有機肥料等,都是固體廢棄物綜合利用的例子。
(4)對固體廢棄物進行無害化處理和處置。根據固體廢棄物種類及其成分的不同,可采取熱處理、固化處理和堆肥發酵處理等方法對固體廢棄物進行處理,使之達到相關排放標準,實現固體廢棄物的無害化。
3、嚴格執行固體廢棄物農用控制標準
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1生產技術
1.1ACH法
1.2改進的ACH法
1.3乙烯法
1.4異丁烯直接氧化法
2國外生產與消費情況
2.1國外生產狀況
世界MMA的生產以丙酮氰醇法(HCN法)為主,其生產能力為160萬噸/年,約占總生產能力的78%,異丁烯法(C4法)生產能力為40.5萬噸/年,約占總生產能力的20%,乙烯法生產能力為3.6萬噸/年,約占總生產能力的1.7%,改進ACH法生產能力為0.6萬噸/年,約占總生產能力的0.3%。
以下分別對產能占世界首位的幾大MMA生產公司作介紹。內容主要包括其產能及占世界總產能的比例、目前生產現狀、生產工藝、在世界各國的分裝置情況等。世界MMA主要生產情況見下表1。
2.2國外消費情況
消費主要包括消費領域、消費量、消費結構及消費趨勢分析等。
詳情略。
3國內生產與消費情況
3.1國內生產情況
我國早期MMA是由有機玻璃廢料經裂解而制成的。20世紀50年代末期,我國分別在蘇州安利化工廠和上海制筆化工廠建成0.2萬噸/年和0.6萬噸/年甲基丙烯酸甲酯裝置(后蘇州安利化工廠擴產到0.3萬噸/年),工藝均采用丙酮氰醇路線,以后又陸續建設了一批小裝置。80年代末,黑龍江龍新化工有限公司與中國香港合資興建了1套2萬噸/年裝置。90年代初,撫順有機玻璃廠在原有裝置基礎上投資1.87億元,引進捷克保利泰克生產技術,使生產能力增至1.3萬噸/年。目前我國有MMA生產廠家10余家,總生產能力約8萬噸/年。主要生產廠家見表2。
3.2國內消費情況
2002年我國MMA產量為2.26萬噸,表觀消費量為7.63萬噸,其中凈進口量為5.37萬噸,占表觀消費量的70%,詳見表3。
3.3國內市場價格
目前國內甲基丙烯酸甲酯(規格99.9%)21000元/噸。預計未來五年內,若無特殊情況,國內甲基丙烯酸甲酯價格將…。甲基丙烯酸甲酯歷史價格見表4,價格走勢見表5。
圖5國內甲基丙烯酸甲酯價格走勢圖(略)
3.4影響國內甲基丙烯酸甲酯市場變化的因素
以下略。
4下游產品及需求預測
我國MMA主要用于生產有機玻璃及塑料助劑ACR和MBS,目前我國消費結構為:有機玻璃占60%,塑料助劑ACR和MBS占12%,其他領域占28%。
4.1聚甲基丙烯酸甲酯
甲基丙烯酸甲酯最主要的用途是生產聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、有機玻璃),占總消費量的60%以上。我國PMMA生產能力雖不小,但由于受原料不足、價格上漲等因素的影響,開工率較低,品種單調,不能適應國內市場需求,只得每年以大量進口來彌補國內需求之缺口(見表6)。
由表可見,我國PMMA產量不大,而且波動比較大,但進口量卻逐年上升,2002年進口8.12萬噸,說明國內對PMMA還是有很大的需求。
4.2涂料領域
4.3ACR和MBS
4.4其他領域
綜上所述,到2005年我國MMA的需求量將達到15.5萬噸左右。主要的潛在發展市場是有機玻璃、水性涂料行業及PVC助劑等。而目前國內生產能力僅為8萬噸/年,而且還包括了許多工藝落后、面臨淘汰的小規模裝置,因此國內MMA發展前景廣闊。
5發展建議