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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇绿色化工论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
我校还聘请校外专家及企业技术人员进行专题讲座,介绍化工前沿性知识,回答学生的提问,与学生进行直面交流,学生的视野得到了开阔。如把模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可通过尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从根本上减少了原料的消耗,对环境污染的排放也相应减少。再者反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。微波反应器、膜分离技术及膜催化集成反应器、超声波萃取传质等等前沿知识的介绍使学生对绿色化工、绿色分离、集成过程等概念有所了解,开阔了学生的思路,激发了学生的求知欲。
1.2重视案例教学,增强学生对绿色化工的感性认识。
专业授课教师通过案例中采用绿色工艺,实行清洁生产增强学生的感性认识。而且针对具体工艺流程中存在的问题及对不同工艺路线和流程的技术经济评价让学生了解该工艺的发展状况和绿色工艺的应用。如氢气是一种高效而无污染的理想能源,制取氢气的方法很多,有①电解法:2H2O2H2+O2;②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤气法:C+H2OCO+H2;④碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2;⑤设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2;⑥寻求高效催化剂使水分解产生氢气。在上述方法中第五种方法设法将太阳能聚焦产生高温使水分解是可行且有发展前途的方法。因为太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,且该反应没有废弃物,不会对环境造成污染;第六种方法寻求高效催化剂使水分解产生氢气也是可行且有发展前途的方法。通过采用催化剂降低了反应活化能,提高了反应速率,降低了反应温度、操作压力,简化了流程。在大规模生产中,这种效应无论从环境影响方面还是从经济影响方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,主要用作合成有机玻璃的单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、黏合剂、剂。其传统合成工艺为丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯传统合成反应中使用剧毒原料氢氰酸,污染严重,设备腐蚀严重,而且合成路线长,原子利用率低。美国Shell公司开发的新路线不用剧毒物质,原料价格低,利用钯催化剂反应一步完成,产品收率高,原子利用率高,经济效益、环境效益均好。
1.3教学方法多样化,教学手段现代化。
绿色化学理念倡导教学方法多样化,教学手段现代化[3]。我校努力将现代教育方法融入课堂教学中,如幻灯片投影、多媒体教学课件、音频视频资料等等。化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等,传统的教学方法是采用板书、挂图和实物微缩教具来进行讲解,只能演示设备静态,讲授过程枯燥,不生动。现利用现代教育方法集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,提高学生学习兴趣及学习的积极性。并且课后教师积极引导学生充分利用网络资源和网络手段拓宽知识面,吸引学生主动求知。
2校企联合在实践教学中渗透绿色化工意识
2.1改进化学实验项目,多开展微型实验、串联实验。化学教师在设计实验内容时应强化绿色化学意识,并把注重环境保护的理念渗透到实验教学中[4,5],舍弃或减少毒性大、危险性大、对环境污染及三废后
处理困难的实验项目,尽可能多地选择低毒、污染小且后处理容易的实验项目,注重开设宣传绿色环保的实验项目[4]。如我们在有机化学实验中开设了从茶叶中提取咖啡碱、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验,这些实验原料是天然的,提取溶剂是无毒的,并且可以回收利用,废渣无公害且可以用作肥料;如综合实验项目“从海带中提取海藻酸”,其传统方法是盐酸-甲醛提取法,我们改用木瓜蛋白酶作催化剂,超声波提取。这样不但大大缩短提取时间,提出率从30%提高到90%以上,而且工艺简单,无污染。微型化学实验的优越性主要表现在试剂与辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低实验成本,而且爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性。又由于产生的“三废”量少,极大地减少了对环境的污染。如综合实验项目“海藻接枝丙烯腈制备高吸水性树脂的研究”,其所用单体丙烯腈不但价格贵,而且有毒,而采用微型实验后,不但经济而且减少了污染。串联实验是指通过调整实验顺序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如双酚A的合成实验产品可作为环氧树脂实验的原料,乙酰苯胺实验的产品可作为磺胺类药物实验的原料。
2.2选用先进仪器和技术进行实验,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验。
先进检测手段包括红外、紫外光谱,气相、液相色谱,电镜扫描,X-衍射等。选用较先进的实验仪器,不但减少了试剂用量,减轻了环境污染,同时也增加了实验操作难度,有利于培养学生严谨的科学态度、规范化的操作技能,有利于提高实验课的质量。如化工原理课程中的吸收实验,其测量气体吸收量的经典方法是酸碱滴定法,因此,实验气体往往只能选用氨气,致使实验过程产生大量废液并且实验环境恶劣。但改用气相色谱法测定气体吸收量后,实验气体可用CO2代替氨气,这既改善了实验环境,又使测量速度加快、测量精度大大提高,且使学生接触到先进环保的检测方法。一些常规、传统的化学实验消耗较多的试剂、药品和水,尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全,这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义,如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等。采用计算机仿真实验既能使学生学会实验方法,又避免了对人体和环境造成的伤害[4,5]。
2.3利用大学生创新实验及毕业设计渗透绿色理念
大学生创新性实验及毕业设计旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,激发大学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法[6]。指导教师首先必须有强烈的绿色意识,在设计课题时多注重向学生渗透绿色理念。如课题“海藻农用节水剂的制备及性能研究”,海藻是可再生性资源,储量相当丰富,而且海藻类植物中含有丰富的微量元素、氨基酸、维生素、胡萝卜素、矿物质等,极易被植物吸收。用海藻制得的保水剂不但能锁住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品质,而且该保水剂能被降解,对环境无污染。又如课题“Ag@AgCl-壳聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有机污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制备的复合膜对有机污染物有吸附及光催化降解协同作用,该研究在解决医药、食品、化工企业废水处理方面有重要意义。学生在这种课题研究方式中增长了知识,开阔了眼界,培养了绿色环境意识及环保理念。
2.4校企联合在学生见习、实习过程中渗透绿色理念
见习、实习环节使学生在掌握专业理论知识的基础上,进一步了解化工行业的实际生产过程,对现代化工生产企业的生产和管理模式有一个较为全面的认识,让理论知识和实际生产相结合,提升学生独立分析和解决化工生产实际问题的能力。见习、实习是学生迈向化工行业工作前的重要的锻炼[2]。因此,学校和企业积极联手,结合企业生产实际,对学生进行绿色化工教育。如学生在长庆石油公司实习时,亲身感受到清洁生产、绿色工艺带来的好处:该公司投建硫回收系统工艺用于废物处理,它既避免了废物直接排放对环境造成污染,又回收到硫磺,创造了巨大经济效益;学生在长庆石油公司及兴平化工厂还参观了污水生化处理工艺。污水生化处理是利用微生物的代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的CO2、水以及富含有机物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。污水生化处理相对于化学处理废水降解污染物更彻底,运行费用较低,基本上不产生“二次污染”。企业技术人员也通过自已企业实施清洁生产后获得的利益向学生宣传绿色化工的重要性。如通过实施清洁生产促进企业整体素质的提高;降低产品成本,提高竞争能力;同时,企业的环境好、无污染、不扰民,使企业具有一个良好的社会形象,增加了消费者对企业产品的信任度;改善了职工的生产操作条件乃至生活环境,减轻了对职工身心健康的影响。
【关键词】绿色化学化工;绿色概念;绿色化工产品;绿色环境;友好化学
引言
政府只有深入研究和发现各种绿色产品,探讨绿色化学化工,才能使出现的问题得到很好的解决,对每一个问题的发生我们都要追根溯源,从根本上根除问题。绿色化学化工技术的应用,正在不断增多,我们要设计研究低公害,经济效益高的绿色产品,这就要求我们在一定程度上选择适当的材料,例如新型的催化剂,溶剂,油漆等。利用自然界中存在的可持续发展条件,以废弃物作为原始原料,生产一些绿色化学化工产品。国家要想改变传统的生产模式,就不要有自给自足的传统思想,否则将可能出现很严重的结果。在宣传方面要倡导绿色化学化工产品,这些产品的新生将会给化学史上增加一笔新的光彩。
环境与绿色这两个词是分不开的,绿色环境就是要把环境好好经营,建设社会主义和谐社会。改革开放以来各种污染物大量出现,同时还有一部分人为了暴利不惜破坏环境,所以要研究出符合经济条件的绿色化学化工产品,取得一定的经济效率。
一、绿色化学化工的重要性
(1)世界各国在发展建设过程中不断造成对环境的影响,例如泥石流,地震的频频发生,以致于对绿色化工越来越重视。
(2)绿色化学化工基本的问题是技术与人才问题,绿色化工可以很好的保护环境和带动一系列的化工产业的飞速发展,在工业上起到经济效益好,实用性强的理念,还可以消除化工工业对社会和环境的各种影响。
(3)绿色化学化工具有一定的循环利用性,工业的加速发展,使得一些资源的利用率得到百分百的提高,绿色化学在国际上被称为是解决污染物的科学杀手。从目前看来,绿色化学化工前景广阔。
(4)化工上要解决一些技术上的难题,从观念上强化,在制造绿色产品方面,要有好的建设,制度要明确。
二、政府重视绿色化工技术和人才的教育培养
政府要主导绿色化工的技术发展,优化政策对于绿色环境的要求,要树立“以人为本的原则”,观念上要高效,经济实惠,简洁,建立一系列的新形势下政企的合作关系,国家政府要落实和扶持这一方面的有关条例。其中还要结合对高新技术产业发展的绿色化学化工产品,优化环境等有利条件。
加快建设对于绿色化学化工方面的人才,在国家的扶持下开发绿色化工的发展和服务。
国内先前在冶金、钢铁、矿类上的开发导致了很多问题的发生,现在需要绿色化学化工产品的加入为这一类企业注入新的血液。在绿色化学化工产品的设计和建设中加入高技术的含量。
化学与化学工业有着本质上的差别,以前的原料,不可再生资源的危害,相信大家有目共睹,这些问题制约了国家化学工业和环境的协调发展,充分利用可再生资源,是绿色化学化工的首要解决的问题之一。对于这一方面,人才上要遵循科学发展的道路,要有着对未来前景的预测,人才具备这些才能很好的为国家和人民服务。学校培养人才研究,绿色化工的规划,研究论文,环保意识上,要深入到骨髓里。绿色化学代表了化学和化工学科的共同发展趋势和目标之一,即无论是化学还是化工,不仅要面对社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求。
三、绿色化工的前景预测
(1)我国企业主要是以工业化为主,所以绿色化学工业在国民经济中占有主导作用,对推动我国加速发展社会主义和谐社会做出了巨大贡献。
(2)化学工业在教育方面,虽然有很多不完善的地方,但还是可以培育一代代优秀工业人才,这些人才使得绿色化学化工业的发展加速。
(3)绿色化学观念上实施科学主义发展观,贯彻落实以人为本的原则。
(4)绿色化学含义的这种变化不仅得到各国政府的高度关注,而且也使它所涉及的内容也越来越广,越来越丰富。从它现在代表的意义来看,还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来描述,在当今社会,环保,政治,国际上多方面的推动下,我们绿色工业发展前景相信会越来越广阔,也将会越来越好。
四、我国对于绿色化学化工上采用的战略
1、国家研究院建立了专门的机构,目前我国有很好的合成、催化绿色化学技术。如研究院的基础研究绿色化学合成,有机化学产品的检测和研究。
2、在战略实施上重视可再生资源,自然界中含有最多的木质素和纤维素的植物,有着一定的可再生资源,总结方案,在绿色化学化工的问题上采用更好的方案。
3、战略上要重视解决资源浪费的问题的发生,迅速推动国内的科学化工业的发展等,国际上对于绿色化工工业产品的溶剂,反应条件,催化剂等化学使用方法,对于高原子的组合,目标分子的研究,使绿色化学工业上保持了有效的功能外,同时让有害影响降到最低,体现了经济效益、环境效益和社会效益的统一。
结束语
从绿色化学化工的定义,原理研究的方向下,我国慢慢的展现了完整的绿色化学化工体系,以及国家人民对于绿色化学化工意识上的加强,但是目前还有很多方面不够健全,如发展速度很快,导致一些内部问题的发生,还有对于绿色化学化工的产品定位,望日后有更多推进绿色化学化工的方案。
参考文献
(二)使用无毒无害催化原料随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。
二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用
目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。
(一)清洁生产技术的应用清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显著提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显著提高。
(二)与生物技术相互结合的应用在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显著的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。
(三)生产环境友好型产品绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。
关键词:政府监管供应链绿色因素
“限塑令”的出台,标志着国家对绿色经济开始提出了更新更具体的要求。作为经济活动的一个强有力推动者,物流活动更要从环保的角度出发,大力发展绿色物流,而供应链中的各企业则面临着新一轮的机遇和挑战。于2008年6月起国家限制超市、农贸市场等地的塑料袋使用,要求消费者必须进行购买,目的是通过减少消费者使用塑料袋的数量,从而达到减少环境污染的目标。
自1996年绿色供应链(GSCM)在美国提出以来,国内外许多学者对此进行了研究,陈蓝荪(2007)认为物流活动中的绿色因素有外部和内部之分,外部主要指绿色环境包括“生态环保和降耗利废”等;而内部主要指的是绿色产品。李静芳(2008)提出在循环经济下绿色供应链有三种形态,以核心制造企业为主导,以行业为主导和以地区为主导。Sarkis(2003)认为将环境改善和企业战略、日常运营集成才能解决政府的直接控制与市场的辅助调节的冲突。Nagurne(2003)借助博弈论分析了各行业中的制造商、一级分销商与顾客的特征。Baumann(2002)研究了德国和荷兰的政府政策对供应链的推动作用,认为政府政策对供应链的绿色化有改变消费需求,关闭产品链和使产品设计绿色化的功能。可见国内外学者的对于绿色供应链的研究主要集中在外部性因素,而绿色因素及其成本收益的转移问题研究较少。
本文主要以供应链中供应方和需求方为对象,分别分析了在政府在强弱不同的监管力度下,供应链企业中供应方和需求方因为实施绿色化而带来成本及其利益分配的问题。
1传统供应链企业间的绿色因素分析
在国际社会环保的影响和我国政府的积极参与下,国家制定了企业环保标准并以法律作为保障来执行。但在实施的过程中,监管力度不大或者时管时不管等,再加上企业实施“绿色”的成本高于不实施的,治污的成本要高于不治(也包括被罚)的成本以及市场机制中绿色观念尚未形成,供应链中企业对实施绿色化持消极态度,政府监管严厉时强调一下,稍有松懈便置于脑后,绿色流通往往流于形式。本文分别从环境保护和资源节约的外部性特征和供应链企业追求利润最大化的两个方面进行分析。
(一)供应链企业间的绿色因素外部性特征
从总体来看,在物流活动中供应方的压力大于需求方,需求方要求供应方用更多的物流资源保障自己,而对于供应方,在满足需求方的前提下,自己会使用尽可能少的资源。由于政府的监管不是特别的严格,供应方为需求方提供能达到其要求的最低价格的原料,这样可以节省自己的成本也能争取到了客户,其他供应链上的企业也这样做,则在流通的过程中,把实施绿色的责任随之转移,直到流通的消费端,这样就会造成了整个社会成本的上升。
更严重的是政府所提出的绿色要求可能只是针对供应链中的某些关键企业,但其他的企业却不一定遵守,导致绿色供应链的目标难以实现。并且在整个流通过程中,废弃物和排放物的处理、回收和再利用没有被充分考虑,环境保护的权责不清晰,企业之间互相推委,对整个社会的环境造成了极大的伤害。与此同时,遵守绿色要求的企业付出了巨大的成本,在共同分享市场蛋糕的时候却造成了其他企业“搭便车”的现象。即环境保护和资源节约的外部性会使不实施绿色要求的企业获益大于实施绿色要求的企业。这使得实施绿色要求的企业成本增加,如果政府的监管力度不能始终如一的话,这类企业也会极力寻求“搭便车”,使环境随着经济的发展迅速恶化。
(二)供应链企业追求利润最大化
由于环境保护和资源节约的外部性作用,供应链各企业争相“搭便车”,以便成为供应链中获益最大者,从而导致这种趋势发展的恶性循环。对于供方来说,既可以提供绿色原料或服务,也可以提供一般原料或服务,但是提供绿色原料或服务的成本高于提供一般原料和服务的,所以在政府监管不是很严的情况下,供方更愿意提供一般原料和服务,以降低自己的成本。而需方也乐意使用这些原料和服务从而节约自己的成本。这种恶性循环使得企业不再进行创新,整个供应链企业转而寻求投机的机会。
供应链上各企业看似在追求自己利润的最大化,但由于整个供应链都在寻求投机,所以这种共同的“短视”行为导致整个供应链的效率越来越低下,供应链及其组成的各企业的竞争力越来越低下,不但造成了严重的社会、环境问题,而且也必然难以在激烈的市场竞争中生存,在当前世界范围内各国都在大力推广绿色经济的环境下,这种传统的企业及供应链组织正处在被淘汰的边缘。2政府监管下的供应链企业间绿色因素分析
世界各国均加强了环保的要求,政府也加大了监管力度,供应链企业之间“搭便车”的可能性下降,人们环保意识的加强对供应链结点各企业的绿色化要求也越来越高,供应链中绿色因素对供应方和需求方有了新的影响。
(一)类牛鞭效应的形成
在这种情况下,最终的制造企业将面临较大的绿色因素带来的成本压力,但在政府加大监管力度下,供方企业却不能实现“搭便车”了,这是因为在现代物流活动中,需方处于一个有利的地位,在政府要求它们必须实施绿色化的时候,它们会对自己的原料供应商提出相应的要求,由于需方的有利地位,所以供应商会相应地改善自己的产品或服务,努力达到绿色化的要求,因此“搭便车”现象得到了遏制。需方促使供方实施绿色要求,但是需求方的优势地位却很容易造成绿色要求(这里也可能包括其他要求)沿供应链逐级放大,形成一种类“牛鞭效应”。
“牛鞭效应”原本是指供应链中需求波动的放大现象,此处的表现为:在政府监管不严格时,为了降低成本,需方并不要求供方提供绿色原料或服务。随着政府对最终产品或服务监管力度的加强,需方对从供方提供的原料或服务中提出了更高的包含绿色要求在内的许多要求,使得供方面临更大的压力,而供方又向自己的供应企业提出了类似的要求。原料或服务的供应方因要保证实施绿色化而付出更大的成本。在这种情况下,由于政府只对最终需方提出了强制性的要求,使它们利用自己在供应链中的优势地位向供方企业提出更严格的要求。原料供应商就处于供应链中比较被动的地位。以农产品为例,在消费端对于供应的水果有了更高的绿色要求,于是销售商将市场中对水果的绿色要求传达给供应方即果农(假设只有供方和最终的销售商),果农则要采取一系列措施来保证果品的绿色化,如采用绿色肥料,少喷施含有化学物质的农药等,而这必然导致自己的种植成本的上升。但政府只是对最终的水果做出了绿色要求却没有给果农一个绿色种植的要求,从而导致最终的实施绿色化的成本由果农来承担。
(二)政府规范监管下的供应链企业间利益分析
在政府对供方和需方都采取强制性措施时,供方和需方都会按照具体要求去实施,在政府的强制性要求下当绿色的市场观念树立起来之后,这时不实施绿色化的企业将不能在市场中生存,所有的企业都会努力实施绿色化以便赢得市场份额。供方和需方企业都将只承担自己的成本,不会发生将实施绿色化带来的成本的转移现象。
以上述农产品为例,如果政府对于果品在生产端和最终和销售端都有绿色要求时,在果品生产时按照绿色化的要求进行,在将产品转运到需方(销售方)时进行相关检测,则在最终的消费终端,如果超出了绿色化的标准,比如销售方为了保鲜存储等原因使用了某些药剂等致使超出食用绿色化要求的范围,则能比较明确地界定责任,而不是由销售方将这种责任转移给果农。
在各节点企业均实施了绿色化后,对供应链中绿色因素带来的利益分配就成为各企业要考虑的问题了。供应链企业利益分配主要是通过在各个节点企业的产品或服务的定价来实现的,所以对于企业来讲除了能在本行业中占领市场之外,最直接的表现为供应链各企业产品价格的提高,但这种由于实施了绿色化而给整个供应链带来的收益因为企业在供应链中地位的重要性不同而导致利益分配的不均。这种利益的分配不可能像其他类型的合作利益分配的那样,根据最后得到的、看到的利益进行分配,而只是通过供应链企业间的相互不断协商和谈判,并通过产品定价而在企业之间实现利益的分配。
这种分配的重要意义在于使每个企业都能够从这种分配方法中得到合适的利益,从而积极参与维护整个供链的稳定,以提高自己企业的创新能力,提升整个供应链企业的价值,减少整个供应链的交易成本,有助于提高整个供应链的效率以及体现公平性。常用的供应链企业间利益分配的方法有夏普利值法(shapley法),MCRS(Mimumuncost-Remainingsaving)和群体重心模型等方法。
3结论
在现实中,由于不同行业企业之间关系的复杂性,政府的监管比较困难,实施绿色化带来的成本及收益也难以度量。产业的规范化,消费者绿色意识的加强,绿色化市场的形成以及政府的有效监管相结合才能最终实现绿色经济的目标。
通过本文分析,在政府监管力度强弱不同,供应链中绿色因素带来的成本和利益发生了相应的转移,在以往情况下,由于法制的不健全和政府监管的不充分,出现了供应链上某些企业“搭便车”和恶性竞争的现象。当政府只对需求方进行强力监管时,由于需求方企业在供应链中的优势地位,会将实施绿色化带来的成本逐级转移,使得供应方在供应链中处于被动的地位;而当政府监管力度在供应链各节点均加强时,各企业明确了自己的绿色化责任,通过产品或服务定价等方式分配绿色因素带来的收益。
化学原料是化学工程的源头,原料决定了生产流程和工艺的选择,绿色工艺的介入可以从源头上改变原料生产带来的各类化学污染,同时绿色工艺与化学工程的结合还可高效利用各类自然资源,实现深度开发利用,兼顾无污染、节能、环保的生产方式必然会掀起一轮新的工业革命。绿色原料的典型开发应用比如甘蔗渣、稻草、麦秆以及木屑、树枝、芦苇等可加工成为酮类、酸类与醇类化学品。
在化学反应中使用选择性高的试剂也是绿色工艺应用的一个途径。以石油化工为例,生产过程中烃类选择性氧化反应较为普遍,作为一种强方热性反应,具有生成物不稳定、易进一步氧化等特征,所以,催化反应中此反应并非最佳选择,生成物的不稳定也不利于提取最终产物,所以,为改善这种情况,使用选择性高的试剂是最佳途径。如此一来,不仅可以降低成本,节约资源,还能够降低分离产品的难度提升纯度,无疑实现了提升效益和减少污染的双赢,所以,绿色化学工程在这方面的研究实践也非常热门。随着越来越多的化学反应被应用到工业生产中,催化剂对提升反应速率效果显着,所以目前化学工艺领域积极研究无毒无害的高效催化剂成为主流发展方向不一,不仅有利于工业的发展,对于推动化学分子深入研究也有助益,分子筛催化剂和烷基化固相催化剂就是其中较为典型的代表。
2.绿色化学工程工艺应用
分析绿色化学工艺是实现节能减排的重要途径,对绿色工艺的重视与开发也彰显了当前世界范围内节能减排的重要性。长达两百余年的工业化路程,使得人类活动对自然资源环境的危害越来越大,尤其中国作为当前世界最大的工业国,“三废”问题十分突出,PM2.5问题也成为了悬在人们头上的一把利剑,将资源枯竭、环境污染、生态失衡、人口问题等推到了台前更加显着的位置。大型化工企业作为与人们生存发展息息相关的企业,石油化工与煤炭除去提供能源之外,还提供多种衍生化工产品为人们衣食住行服务,生产过程中产生的废水废渣废气、消耗的大量原材料都警示着当前必须积极发展绿色化工工艺,以达到节能减排、实现可持续发展的目的。就目前而言,节能减排的实现途径主要以下几种:研发新科技、新工艺全过程控制污染;利用先进清洁工艺从源头控制污染;利用技术和工艺创新打造可循环绿色生态产业链;发展循环经济等。绿色化学工程与工艺作为节能减排目标得以实现的重要保障,广泛应用于多个领域,就目前来说,主要以三种表现为主,分别是清洁生产技术、生物技术的应用及生产环境友好型产品。
绿色化学工程与工艺使用生物技术服务可再生能源的合成,像有机化合物原料的应用经历了从动植物到石油煤炭的发展过程,现如今已经开始广泛应用各类再合成的有机化合物。在绿色化工中,所使用的催化剂多以工业酶和自然界中存在的酶,酶与其他化学催化剂相比,具有反应条件温和、生成物优良、污染少等优势,对于当前化工领域而言,生物酶的利用和研发就成为了绿色化工的重要发展方向。像丙烯酰胺的制备,最早使用丙烯晴,在环城生物酶催化后,不仅能耗与成本大幅度减低,且反应完全无副产物,对工业生产而言有多重积极意义。
2.精细化工过程控制技术的发展动向
3.以绿色化学理念贯穿精细化工专业课教学
4.精细化工废水的污染特性分析及其控制策略
5.我国油脂化工、精细化工生产现状与发展建议
6.从“十二五”规划看中国精细化工行业发展趋势
7.精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工
8.精细化工专业实验教学新模式的构建与实践
9.固相有机合成及其在精细化工中的应用与前景
10.精细化工过程控制技术的重要发展趋势
11.我国精细化工发展现状和趋势
12.有机精细化工中间体的发展现状及仿生催化氧化在中间体合成中的研究进展
13.精细化工发展前景以绿色精细化工的发展策略
14.现代煤化工产业的精细化发展
15.精细化工的现状与发展
16.精细化工发展的关键技术——模型化、控制与优化研究
17.我国精细化工行业存在的问题及对策
18.精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工
19.我国精细化工行业现状和“十三五”发展规划
20.精细化工实验教学改革的探索与实践
21.广东省精细化工发展现状与对策
22.精细化工实验教学改革与实践
23.生物催化在精细化工产业中的应用(上)
24.浅谈绿色精细化工关键技术
25.基于现代精细化工发展初探
26.对辽宁省精细化工产业“十三五”规划的建议
27.生物催化在精细化工产业中的应用(下)
28.我国精细化工产业的现状和发展趋势
29.晋煤集团精细化工产业发展前景
30.浅谈“十二五”期间精细化工发展方向
31.广东省精细化工现状与发展
32.论我国精细化工的发展现状与趋势
33.精细化工课程群的整合及改革实践
34.浅析我国精细化工的现状与前景
35.精细化工领域过程系统工程技术研究发展趋势探讨
36.我国精细化工产业的现状、存在的问题及其对策分析
37.21世纪精细化工的发展
38.精细化工的发展趋势及关键技术
39.绿色精细化工可持续发展的关键技术
40.地方本科院校精细化工实验教学改革研究
41.对中国精细化工产业发展的几点思考
42.精细化工的产业转移与辽宁的比较优势
43.浅析精细化工产业对深圳经济产业转型升级的重要意义
44.精细化工专业课教学中的绿色化学探讨
45.加快发展我国绿色精细化工
46.热点精细化工中间体生产现状和发展导向
47.浅议精细化工生产企业成本控制
2.化学论文中表格设计存在的问题及解决方法
3.合成类化学论文前言的审改原则及实例分析
4.合成类化学论文摘要的基本标准及其审改实例
5.合成类化学论文题名的审改原则及实例分析
6.科技文献检索与化学论文撰写
7.如何撰写分析化学论文
8.提高化学类本科毕业论文质量的思考
9.课程论文在公安基础化学教学中的实践
10.化学论文中几组易混字辨析
11.基于合著论文的学科知识流动网络的特征分析——以“药物化学”学科为例
12.2002~2012年我国化学类高被引论文分析
13.广西高校大学生化学论文设计竞赛的实践与研究
14.医用化学论文写作的实践教学
15.30种化学类核心期刊高被引论文研究
16.千名医学家推荐最新七大生物化学论文
17.课程论文与化学专业实验一体化教学探索与实践
18.浅谈化学专业英语论文写作
19.化学化工本科毕业论文产学研教学模式的实践
20.分析化学实验教学改革论文的统计分析
21.PTA量表在物理化学课程论文评价中的应用
22.缩短科技期刊周期的思考及实践——以《化学学报》为例
23.指导教师在化学本科毕业论文中的指导作用
24.物理学、化学论文的特点及写作要求
25.促进化学类本科毕业论文质量提高的几点思考
26.美国化学镀镍年会论文综述
27.高被引论文的参考文献特征研究——以化学领域为例的实证分析
28.物理学、化学论文的写作特点和要求
29.广东省举行分析化学论文报告会
30.基于创新型人才培养的毕业论文化学实验的绿色化
31.1983年分析化学论文报告会概况
32.分析化学论文报告会在陕西临潼召开
33.化学化工本科毕业论文存在问题和改革措施
34.电子期刊库对于高校化学学科科研的文献保障状况研究——以上海师范大学化学学科用户近五年SCI收录论文为例
35.应用化学专业本科毕业设计(论文)质量控制的探讨
36.试析化学类论文英文摘要特点
37.化学类论文图形摘要的主要类型及设计技巧
38.诺贝尔奖与科学家论文数量、被引频次的相关性——基于2000-2010年诺贝尔化学、物理学获奖者的实证研究
39.化学基础研究论文的引文统计与评价
40.我国化学论文产出的科学计量分析
41.农科院校提高化学类专业毕业论文质量的探索与实践
42.2000~2004年SCI-E收录《生物化学与生物物理进展》论文分析
43.中美科技期刊论文英文标题词汇特征对比分析——以化学类为例
44.国外新发表的皮革化学论文
45.综述论文在化学期刊中的作用及编辑组稿策略——以《高等学校化学学报》的办刊实践为例
46.应用化学毕业论文教学中指导教师和实验员角色的探讨
47.小论文在分析化学教学改革中的应用
48.自然科学基金资助项目(有机化学)论文统计分析
49.地方本科院校化学化工类毕业论文教学改革
50.转型目标下如何提高化学类专业毕业论文质量
51.课程论文在食品化学理论教学中的实践与探索
52.论文式实验报告在生物化学实验教学中的应用
53.中美高影响因子化学类科技期刊研究性论文标题用词对比分析
54.如何提高化学、化工类毕业论文质量
55.化学专业科研论文的撰写技巧探究
56.论化学类本科毕业论文的撰写
57.高师院校化学专业本科毕业论文中的问题及其撰写要求
58.论文写作在专科临床医学专业生物化学教学中的应用
59.一九八年中国化学会分析化学论文报告会论文目录
60.生物化学实验教学改革探讨——论文式实验报告
61.地方高校应用化学本科毕业论文改革探索
62.化学专业毕业论文教学改革与应用型科研人才培养的实践
63.中国化学研究论文总数已名列世界第三
64.普通本科院校化学化工类毕业论文(设计)质量改进探索与实践
65.第四次中日煤化学、碳——化学论文报告会介绍(Ⅱ)
66.指导化学工艺专业硕士研究生论文开题报告的一些体会
67.化学文摘(CA)对我国化学期刊论文的处理
68.提高独立院校化学专业本科毕业论文质量的探讨
69.应用化学专业毕业论文(设计)实施方案的探索及实践
70.保障应用化学本科毕业论文质量的探索
71.Elsevier收录我国分析化学类期刊论文的特点及对题名和关键词的修改
72.硕士学位论文质量过程控制及管理探索——以广西大学化学化工类硕士学位论文为例
73.应用化学专业毕业论文教学中存在的问题与指导策略
74.提高化学专业本科毕业论文质量的实践与思考
75.中国化学研究论文总数名列世界第三
76.化学论文关键词的选定与排序
77.理工科本科毕业论文改革创新模式研究与实践——以化学类专业为例
78.化学化工常用软件在相关科技论文中的应用
79.化学专业本科毕业论文中创新性问题的思考
80.提高化学专业本科毕业论文质量的探讨
81.浅谈《科技论文写作》在化学化工专业本科教学中的作用—以“合肥学院能源化学工程”专业为例
82.提高化学本科毕业论文质量的建议
83.科技创新导向的化学化工类本科毕业论文模式思考与实践
84.化学化工类毕业论文(设计)质量的影响因素与对策研究
85.“《化学学报》2014年度最具影响力论文奖”揭晓
86.提高应用化学专业毕业论文(设计)质量的探索与实践——以安徽工程大学应用化学专业为例
87.“《化学学报》2014年度最有影响力论文奖”揭晓
88.“《化学学报》2013年度最有影响力论文奖”揭晓
89.理工科本科毕业论文现状及分析—以化学类专业为例
90.应用为导向的《化学文献检索及论文写作》教改探索
91.《结构化学》教学中设置课程论文的思考与尝试
92.有机化学专业本科生毕业论文改革的探索
93.我国成为化学论文大国
94.28届地质大会有关矿物岩石地球化学论文摘要选
95.强化化学本科毕业论文实验教学环节的几点探讨
96.化学十年:世界与中国——基于2001-2010年WoS论文的文献计量分析
97.校企合作指导应用化学专业毕业论文(设计)的新模式的探讨
上海市化学化工学会教育委员会主任范杰教授代表与会的化学化工学会负责人和各校师生感谢东道主华东师大校系领导和老师们为会议提供的周到安排。同时介绍了上海市市长韩正同志今年1月下旬视察化工企业时对本市化学工业提出跨市发展,辐射全国;加大研发力度,实施创新技术;一伴化规划,整合资源,做大做强等要求。为广大化学工作者展示了上海市21世纪化学工业继续发展的宏伟蓝图,倍受鼓舞。我们要用化学在追求美好生活,促进高新技术发展中所作出的贡献,消除人们对化学的误解,吸引更多的年青人投身化学专业学习,应对未来能源、资源不足的挑战、环境污染加剧和温室效应增大带来负面影响作出努力和贡献。
交流会上20位同学的精彩报告和师生间热烈融洽的互动式讨论,为会议营造了极为和谐的氛围。
优秀论文涉及有关催化反应的机理探讨、多种纳米材料的合成、食品安全中监测方法研究、抗癌药物的活性研究、皮肤抗衰老的机理、环境水体中重金属的检测方法和仪器的开发等与高新技术和人们生活密切相关的多个领域。
经过评委讨论,有10位同学获得壹等奖。他们是:刘嘉、黎朝、陆颖音、李永玺、戴逸婧、丁支、王荔祖、马丽君、张若男和王欢。
有十位获得二等奖,他们是:徐阳、刘媛媛、徐慧婷、应佚伦、、张蕾、沈明月、虞珊、蒋迪发和徐浩。
主管单位:沈阳市医药和化工行业联合会
主办单位:中国石油抚顺石化分公司;中石化抚顺石油化工研究院;沈阳化学化工学会
出版周期:月刊
出版地址:辽宁省沈阳市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1671-0460
国内刊号:21-1457/TQ
邮发代号:8-24
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1972
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊荣誉:
中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:
引言
金属的腐蚀给人类带来巨大的经济损失和社会危害。电镀锌是提高钢铁抗腐蚀能力的有效途径,但是锌镀层在潮湿的环境中,镀层极易发生腐蚀,从而失去防护作用。为进一步提高镀锌层的耐蚀性,提高其表面质量,延长其使用寿命,需对其进行钝化处理。传统铬酸盐钝化处理毒性大,污染环境和危害人体健康。
一、概述
电镀是金属防腐蚀常用技术之一。电镀锌是提高钢铁抗腐蚀能力的有效途径,目前广泛地应用于造船工业、机械工业、航空、建筑等许多领域中。但在潮湿的环境中,尤其在不通风的湿热环境中,镀层极易发生腐蚀,表面形成暗灰色或白色疏松的腐蚀产物—白锈,影响外观质量;时间长了会出现红锈,从而失去防腐效果。因此,在生产过程中,为了改善金属或镀层制品表面耐蚀性能和涂装性能,提高其表面质量,延长其使用寿命,一般都要对其进行适当的钝化处理。钝化处理属一种化学转化膜技术,它是通过化学或电化学等手段,使金属或镀层表面由活泼态转变成不活泼态的过程。
二、化学转化膜的定义
化学转化膜又称金属转化膜(钝化膜)。它是金属(包括镀层金属)表层原子与介质中的阴离子相互反应,在金属表面生成附着力良好的隔离层,这层化合物隔离层称为化学转化膜,而这个反应过程被称为金属的钝化过程。在本论文中采用的是化学处理液,使金属表面与溶液界面上产生的化学或电化学反应,生成稳定的化合物的薄膜处理技术。有人用下面反应式来严格定义和表达化学转化膜的产生:
式中,M表示表层的金属原子;Az一表示介质中价态为z的阴离子,e为电子。
化学转化膜同金属上别的覆盖层(如电镀层)不一样,它是基体金属与选定的介质起反应,生成自身转化产物(MmA。)。反应式中,电子是作为反应产物来表征的。这就表明,化学转化膜的形成既可以是金属/介质界面间的纯化学反应,也可以是在施加外电源的条件下所进行的电化学反应。对于前一种情形,反应式所产生的电子将交给介质中的氧化剂;在后一种情形下,电子将交给与外电源接通的阳极,并以阳极电流所形式脱离反应体系。化学转化膜的形成过程相当复杂,它可以是在不同程度上综合化学、电化学和物理化学等多个过程的结果。而该反应式只是用来定义,化学转化膜的一种表达方式。
三、镀锌及钝化试验工艺
3.1镀锌工艺的选择
镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类,国内外常用的有无氰锌酸盐镀锌、氰化物镀锌、钱盐镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌等,各种体系都有各自的优缺点。通过综合对比考虑,本论文拟采用氯化物体系进行电镀锌。这不仅是因为氯化物镀液具有成分简单,镀液稳定,使用维护方便。而且氯化物镀液是不含络合剂的单盐镀液,废水极易处理;镀层的光亮性和整平性优于其它镀液体系;电流效率高,沉积速度快;容易施镀于氢过电位低的钢材如高碳钢、铸件、锻件等。
氯化物镀锌溶液根据导电盐的不同又分为3种体系,分别是氯化氨体系、氯化钾体系和氯化钠体系。查阅大量资料对这三种体系做综合比较,如表1所示:
表1氯化物镀锌液的优缺点
经过综合对比,氯化钾体系镀液具有:导电性好,镀层脆性小,镀层结晶细致、光亮,配置成本低,镀液处理简单等优点,故本论文拟采用氯化钾镀液进行施镀,并对该镀层进行钝化工艺研究。
3.2氯化钾镀锌溶液组成
其中,电流密度选用1. S A/dm2,电镀时间为20分钟。.镀层厚度采用Hcc- 24涂层测厚仪进行测定,试样镀层厚度6一10 μm.
3.2.1铬酸盐钝化液的组成及工艺
试验中将硅酸盐钝化工艺与小哨电镀厂用的GR-10高耐蚀蓝白钝化工艺进行对比(以下均称为低铬酸盐钝化),低铬酸盐钝化液的组成及操作工艺如下:
3.2.2钝化工艺流程
镀锌层钝化处理工艺流程如下:
试样除油一水洗一酸洗一水洗一活化一,水洗一电镀Zn一水洗~出光一水洗一钝化一水洗一吹干。其中,出光液为自配浓度约3%0稀HNO3溶液,出光时间55左右。
四、硅酸盐钝化工艺应用前景
4.1不同镀层硅酸盐钝化膜盐雾试验对比
采用中性盐雾试验方法,对锌镀层、锌铁合金镀层的硅酸盐钝化膜耐腐蚀性能进行检测,并比较其结果。表2为不同镀层硅酸盐钝化膜中性盐雾试验结果。由表2可知,Zn一Fe合金镀层硅酸盐钝化膜的抗出白锈时间略高于Zn镀层硅酸盐钝化膜,说明硅酸盐钝化工艺能够应用于Zn一Fe合金镀层中去,并且此工艺能显著提高Zn一Fe合金镀层的耐蚀性能,硅酸盐钝化工艺适用性好。
表2不同镀层硅酸盐钝化膜中性盐雾试验对比
4.2应用前景分析
针对镀锌层开发的硅酸盐钝化工艺,经过在Zn一Fe合金镀层中的试探性应用试验,得知硅酸盐钝化工艺能够成功应用于Zn一Fe合金镀层中,显著提高了Zn一Fe合金镀层的耐腐蚀性能,且其钝化膜耐蚀性高于镀锌钝化膜,可见,硅酸盐钝化工艺的适用性较好,能够在Zn一Fe合金镀层中直接应用。而因低铁含量(0.2%一0.8%)锌铁合金镀层具有优良的抗蚀性能、机械性能、焊接性能和漆膜的附着性能等优良性能,在日、美等发达国家已得到普遍应用,多用于汽车、机械、电子和电器各种部件;我国也在九十年代开始进行研究和开发,目前zn一Fe合金镀层在国内也开始应用于生产[64]。zn一Fe合金镀层作为镀锌层的升级工艺,有广泛的应用前景,有必要对其进行试验研究。将硅酸盐钝化工艺应用于低铁含量Zn一Fe合金镀层中,并针对Zn一Fe合金镀层对硅酸盐钝化工艺进行进一步改善,则钝化效果能得到进一步提高。另外,硅酸盐钝化工艺无毒无污染,符合绿色环保要求,其应用前景十分可观。
结束语
综上所述,镀锌硅酸盐钝化工艺稳定性能好,耐蚀性优于传统低铬钝化工艺,操作简单,成本低,无毒、无污染,可改善电镀锌行业环境污染的现状。因此,硅酸盐钝化工艺在代替传统含铬钝化、促进电镀行业实现绿色生产方面,具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]柯伟.中国腐蚀调查报告[M].北京:化学工业出版社,2011
[2]李鑫庆,陈迪勤,宇静琴.化学转化膜技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2010
[3]吴双成.高耐蚀性低铬钝化工艺的应用[J].材料保护,19%,29(3):33一34
[4]曾祥德.镀锌层铬酸盐钝化经验谈[J].材料保护,2002,25(9):44礴7