现代化学工业进展

现代化学工业进展
现代化学工业进展

现代化学工业进展

摘要:人类的生活是离不开化学的。化学牵涉到我们生活的许多方面。从现代的化学工厂中,有成千上万的物品制造出来,满足着人们的生活需要。化学工业已经成为现代工业生产中一个重要的部门。化学工业对当今世界经济的发展起着非常重要的作用,同时化学工业也给环境、生态和人类健康带来了许多的危害。走可持续发展的道路,实现清洁生产,是化学工业未来的根本出路。

关键词:化学工业;绿色化;工业技术;工艺

一、前言

化学工业简单来说就是通过采用化学的技术和方法将一种物质转化为另一种物质。现代的化学工业主要包括有:化学肥料工业、酸碱基本化学工业、农药工业、染料工业、基本有机合成工业、塑料工业、橡胶工业、油漆工业、合成纤维工业等等。

发展化学工业,对于改进工业生产工艺,发展农业生产,扩大工业原料,巩固国防,发展尖端科学技术,改善人民生活以及开展综合利用都有很大作用,它是国民经济中的一个重要组成部分。

当前,自然科学和技术科学的各门学科正在酝酿着新的技术突破,化学工业也将随着催化、分子设计、激光和化学仿生学等重大技术突破而进入一个崭新的时代。

二、绿色化学工业

目前化学工业使用的工艺技术,大多数是四五十年代研究开发的,很多技术存在着不同程度的环境污染问题。只有对现有化工技术进行变革,人类社会和经济的持续发展才有可能。革新现有技术的最好办法是大力研究和开发从源头根除环境污染的绿色化学工业技术。

绿色化学工业是利用化学工业的原理和方法,来减少或消除对人类健康、社区安全和生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物以及副产物等,从源头阻止环境污染传统的化学工业虽然可以得到需要的新物质,但同时也产生大量排放物,严重污染环境,使资源不能得到有效的利用。随着人类环保意识的日益提高,从环保、经济和社会的要求来看,化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用,需要大力研究和开发能从源头上减少和消除污染的绿色化学。

化学工业能否洁净的生产化学品,其实质就是要利用化学原理从源头上消除污染。绿色化学是指化学反应过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零”排放,不产生污染。采用无毒无害的溶剂、助剂和催化剂生产有利于环境保护、社会安全和人身健康

浅谈现代化学进展

浅谈现代化学进展 我们已经知道,化学是一门在分子、原子水平上研究物质组成、结构和性能的辩证关系,以及物质、能量转化规律的科学。化学也是一门满足社会需要的中心科学。 现代化学的发展,经历了很长的历史时期。大约五十万年以前,人类掌握了人工取火的技术。这是人类最早的一项化学实践活动,也是人类最早知道的一种化学现象。古代化学是一种实用化学,由它产生的制陶,金属冶炼,火药制造,染色,酿酒等化学工艺,几乎成为古代社会生产力发展的最重要的因素。古代化学在实践的基础上,对物质也有了总体的认识,产生诸多的物质观点,如我国“五行说”,古希腊“四素说”等。 16世纪末至17世纪初,化学理论逐渐建立,英国化学家和物理学家波义耳,提出了科学的元素新概念,把化学确立为一门实验科学。法国化学家拉瓦锡的氧化说,英国化学家和物理学家道尔顿的科学原子说,意大利化学家阿佛加德罗的分子假说,俄国化学家门捷列夫在1869年发现的元素周期律,以及一系列有关物质变化定量规律,如质量守恒定律,当量定律被发现,使化学研究从个别的、零散的和无规律的事实罗列中摆脱出来,近代化学科学逐渐形成了包括:近代无机化学、近代有机化学、近代分析化学和近代物理化学四大独立的分支科学体系。 二十世纪初,物理学科的新发现和新技术特别是相对论和量子力学为现代化学进一步发展概念和定量描述提供了理论依据,将化学和整个自然科学的研究,推进到更深的层次上。现代化学朝着深、细、精,多、综合化的方向发展。现代化学工业的蓬勃发展,化学工业和产品在人类生活和经济活动中具有越来越重要的地位和作用。 现代化学日益丰富并具有以下特点:①研究层面由宏观向微观发展②研究方法由定性向定量发展③研究对象由静态向动态发展④研究结果由描述性向推理性发展这些特点表明了现代化学总的发展趋势是既高度分化又高度综合。其研究的方法,必要博采众长,协同多学科合作进行,以有机整体思维来思考。 现代化学研究的内容可以归纳为三个方面: 第一,深入研究化学反应理论,揭示化学反应的实质,设计最佳的化学反应过程。 第二,提高结构力量水平,致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。 第三,发展分析和测试新方法,依靠计算机技术及多学科综合,使化学研究信息趋于更高的灵敏性和可靠性,为高科技发展创造新分子,为社会需要合成特定性能的材料和物质。 长期以来人类利用化学理论知识与方法,不仅能够合成新的物质,也能帮助人们认识自然界发生的各种化学过程,能够正确地使用它们和控制它们。利用化学知识与手段人类已研制出多种新型材料,这些材料不仅推动了科技和经济的进一步发展,还为人类的社会生活带来了极大的方便。 20世纪50年代以来,科学技术的突飞猛进,新材料研究异常活跃。新材料技术既是高新技术的一部分,又时刻为高新技术服务。新材料技术是知识密集、资金密集的新兴产

化工进展讲座论文

福州大学石油化工学院 化工系 化工进展讲座论文 离子液体的研究进展 课程名称化工进展讲座 姓名 学号 专业化学工程与工艺 成绩 指导教师 2014年6月30日

离子液体 摘要: 离子液体是近10年来在绿色化学的框架下发展起来的全新功能材料,具有不挥发、不可燃、液态范围宽、热稳定性好、溶解性好、物化性质可调等优点。离子液体易于循环利用从而减少对环境的污染,作为绿色溶剂可用于分离过程、化学反应,特别是催化反应、以及电化学等方面,并已取得许多良好的实验结果。近年来其应用领域不断扩大并迅猛发展,目前已从化学制备扩展到材料科学、环境科学、工程技术、分析测试等诸多领域,并迅速在各领域形成研究热点。本文主要就离子液体分类、合成新材料和催化方面的新进展做简要总结。 关键字:离子液体分类功能化离子液体、合成新材料、功能团、催化 1.离子液体简介 1.1离子液体的概念: 离子液体是指完全由离子组成的液体,是在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐,在组成上,离子液体与人们概念中的“盐”相近,而其熔点通常又低于室温,因而也被称作“室温熔融盐”。早在 l9l4 年就发现了第一个离子液体———硝基乙胺,但其后此领域的研究进展缓慢,直到 l992 年,WikeS 领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性强的 l - 乙基 - 3 - 甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体后,离子液体的研究才得以迅速发展,随后开发出了一系列的离子液体体系。目前人们所使用的离子液体大多数在室温下就呈液态,故也称为室温离子液体。它是从传统的高温熔融盐演变而来的,但与一般的离子化合物有着非常不同的性质和行为,最大的区别在于一般离子化合物只有在高温状态下才能变成液态,而离子液体在室温附近很大的温度范围内均为液态,最低凝固点可达-96℃。 与传统的有机溶剂相比,离子液体作为反应介质主要有下列特性:不挥发;热稳定性好;可溶解大多数无机盐和金属有机化合物;离子液体的极性和亲水性、亲脂性可以通过分子设计进行调控,可以与许多有机溶剂形成两相体系。离子化合物的离子间具有较强的作用力,故而有较高的熔、沸点和硬度,常温下通常呈固态。现在反其道而行,将带正电的阳离子和带负电的阴离子做得很大,且设计阳离子或阴离子的结构高度不对称,难以在微观空间做有效的紧密堆积,造成离子之间作用力减小,从而使化合物的熔点下降,这样就有可能得到常温下呈液态的离子化合物,这就是离子液体。 目前,对离子液体的合成与应用研究主要集中在如何提高离子液体的稳定性,降低离子液体的生产成本,解决离子液体中高沸点有机物的分离以及开发既能用作催化反应溶剂,又能用作催化剂的离子液体新体系等领域。 1.2离子液体的特性: 与传统的有机分子溶剂、水和超临界流体相比,离子液体具有以下特点:低蒸气压,不挥发散失,无臭味,可在高真空系统中使用,减少因挥发而产生的

109塑料空气换热设备的性能研究

塑料空气换热设备的性能研究 清华大学工程力学系工程热物理研究所,北京,100084 陈林 李震 摘要:小型空调机组中的蒸发器、冷凝器通常为金属材料的肋片管式换热器,这些换热器在使用中存在积灰、结垢和腐蚀等问题。利用导热塑料材料制作的换热器,可以在保证传热性能的前提下有效解决这些问题。本文分析比较了铜和导热塑料的肋片管换热器的性能差别,结果表明:传热的主要热阻是空气侧的对流换热热阻,当材料热导率超过一定的阈值后,热导率对换热的影响很小,导热塑料换热器可实现与铜换热器相近的换热性能。之后,就塑料换热器本身分析了结构参数对换热性能的影响,为塑料换热器尺寸优化提供依据。考虑到塑料换热器重量轻、易加工成型、清洗方便等优点,塑料换热器在暖通空调领域有较好的应用前景。 关键词:空调 塑料 换热器 热导率 1 前言 户式空调等小型空调机组中,蒸发器和冷凝器通常为铜管铝片的金属肋片管换热器[1] 。室内的蒸发器 容易集聚灰尘、污垢和细菌[2] ,室外的冷凝器铝翅片表面由于接触环境大气,易于积油腻、尘垢、水垢、 烟垢,形成较大热阻,同时铝翅片表面上的污垢会促使垢下腐蚀[3] 。污垢和腐蚀,使得设备性能恶化、甚 至失效,造成很大的损失[4] 。因此,要及时清除金属肋片管表面的污垢,但是这不仅需要专业的清洁人员, 还需要专业的清洗溶剂,否则不仅效果不好,还会留下腐蚀的隐患[5] 。 塑料材料具有良好的耐腐蚀性能,表面光滑不吸附污垢、抗污塞性能好[6~7] ,在化工、船舶、近海的换热设备中由较多实际应用。利用塑料材料可以有效解决上述金属肋片管换热器中的问题。但是,肋片管换热器空气侧传热系数较低、热阻较大,如果再加上由于塑料材料热导率低引起的热阻,换热器的性能会很差,这正是空气换热领域很少有人研究、使用塑料换热器的原因。如今商业化的高导热塑料已达到 20W/(m K)?[8] ,本文计算分析了材料导热能力对换热器性能的影响,对比了铜和导热塑料制作的肋片管换热器的性能。之后,就塑料换热器本身进行了参数分析,为尺寸优化和性价比分析提供了一定参考。 2 肋片管换热器传热性能计算方法 肋片管换热器中的传热量,可以通过传热方程和能量守恒方程计算,即 ,,i i m w p w w a p a a K A t m c t m c t Φ=???=???=??? (1) 总传热系数i K 的倒数是总热阻 R ∑ [9], 12345 1111 (ln ) 211 ln 2i o o i i i i i i o o o i o o i i i o r d r R A K h A A L d A h A d d r r R R R R R h d h πληηλβηβη ==++++=++++=++++∑ (2) 总热阻由5部分热阻构成,分别是管内对流换热热阻1R 、管内污垢热阻2R 、管壁导热热阻3R 、管外 污垢热阻4R 和管外对流换热热阻5R 。各热阻计算方法见文献[9~11],其中污垢形成的机理较为复杂,其数值通过查表获得。 3 塑料换热器与金属换热器的性能比较 为比较由于换热器材料热导率不同而引起的性能差异,在下面的分析过程中,假设金属换热器和塑料换热器具有相同的几何尺寸,其中的流体及入口条件也相同。 3.1 计算条件的设定 (1)几何尺寸及入口条件

化工进展论文格式

论文题目三号黑体 进展与述评 作者姓名1,作者姓名2五号仿宋体 (1作者单位,城市邮编;2作者单位,城市邮编)小五号宋体 摘要小五号黑体:□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□小五号楷体 关键词小五号黑体:□□□□;□□□□;□□□□;□□□□小五号楷体 中图分类号小五号黑体:□□□□□□文献标识码小五号黑体:A 文章编号小五号黑体:1000-6613(2006)00-0000-00 英文题目四号粗Times New Roman 作者英文姓名1,作者英文姓名2五号斜Times New Roman (1作者单位,城市邮编;2作者单位,城市邮编)小五号Times New Roman Abstract粗:□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□五号Times New Roman Keywords粗:□□□□;□□□□;□□□□五号Times New Roman (以下为正文部分) □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□正文五号宋体(英文用五号Times New Roman) 1 一级标题四号仿宋体 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 2 一级标题 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 2.1 二级标题五号黑体 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 2.1.1 三级标题五号宋体 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□公式用小五号宋体或Times New Roman体举重排,标出序号 2.1.2 三级标题 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

现代工业化学

现代工业化学重点归纳 红色字体是每章的重点词,其他有颜色的我觉得是有用的,不足请补充,哪个纯碱与烧碱的没有记重点词,估计是那几个有名方法,请知情人告知 煤的加工利用 煤的干馏 烟煤在隔绝空气的条件下加热,使之热分解生成煤气、焦油、焦炭的过程。分为高温干馏(900~1100度),中温干馏(700~900度)和低温干馏(500~600度)。 煤的气化 煤的气化是有控制地将氧或含氧化合物(如H2O、CO2等)通入高温煤炭(焦炭层或煤层)发生有机物的部分氧化反应,从而获得含有H2、CO等可燃气体的过程。这些气体可作为气体燃料,也可作为化工原料。煤的气化总反应:2C(S) + O2(g) →2CO(g) 气化设备:(常压固定床)UGI煤气化炉(加压移动床)鲁奇煤气化炉 煤的液化 直接液化(加氢液化),其工艺可分为热裂解法、溶剂法、催化加氢法,以溶剂法和催化加氢法或两种方法结合为主。 煤的直接液化法,就是以煤为原料,在高温高压条件下,通过催化加氢直接液化成烃类化合物,再通过精馏制取汽油、柴油、燃料油等成品油。 典型的煤直接液化技术是在400℃、150 个大气压左右将合适的煤催化加氢液化,产出的油品芳烃含量高,硫氮等杂质需要经过后续深度加氢精制才能达到目前石油产品的等级 间接液化(费托合成) 以合成气为原料在铁系催化剂和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。 合成氨 原料来源:煤、重质油、石脑油、天然气 催化剂:氨合成采用铁催化剂(工业上又称铁触媒),其活性组分为金属铁,并添加其他组分作为助催化剂,其组分通常如下:Al2O3为2%~4%,K2O为0.5%~0.8%,CaO-MgO为3%~4%,FeO为29%~35%,Fe2O3为55%~65%。 催化剂的中毒:氧、硫、磷、砷及其化合物催化剂的生产:沉淀法、熔融法 主要设备:氨合成塔——在高压、高温下用来使氮气和氢气发生催化反应以进行氨合成的设备。为防止高压、高温下氢气对钢材的腐蚀,氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒体内耐高温的内件组成。 化肥 种类作用生产方法(原理原料) 氮肥 氮是蛋白质构成的主要元素,蛋白质是细胞原生质组成中的基本物质。氮肥增施能促进蛋白质和叶绿素的形成,使叶色深绿,叶面积增大,促进碳的同化,有利于产量增加,品质

现代化工的前景与发展

现代化工的前景与发展 现代化工已经渗透到国民经济的发展和人民物质文化生活的改善和提高的几乎所有方面无论是高新尖端技术还是国民经济发展的各种支柱和支撑产业还是人们的衣食住行、生活休闲、医疗保障无不与现代化工的发展密切相关。科学技术是第一生产力一项重大的科学发明会彻底改变人类的生活方式推动社会和经济的迅猛发展。在各个化工学科方面都有了很大的进展。 1.无机化学无机化学领域最为突出的就是支志明的“金属配合物中多重键的反应性研究”他创立了活性钌-氧、钌-氮和钌-碳多重键配合物化学并用于揭示原子和基团向有机底物转移的反应机理最近他开拓了包括钌催化卡宾体转移反应、分子内碳-氮键的形成、用氧对应选择性氧化烯烃以及Wacker型烯烃氧化成醛等在内的一系列可应用于药物合成和精细化学品合成的技术解决了包括氮偶合反应、闭壳金属离子激发态配合物的形成和仿生物有机氧化等多个化学领域难题。在配合物化学理论和材料方面陈小明等发现了新的原位C-C键脱氢偶联和羟基化的配体反应揭示了有机腈与氨的“一锅”环化反应的机理获得了多种具有类似无机沸石拓扑结构和良好吸附性能的新型微孔材料。在功能材料与器件方面任咏华通过分子设计合成了一系列具有丰富发光性质的可溶单核与多核金属炔和硫属过渡金属配合物阐明了他们发光机理指出其发光和光物理受金属、炔和硫属配体以及辅助配体的种类、金属-金属距离、配体成键和桥连模式等影响发现重金属嵌入有机炔和低聚炔可产生新颖高效磷光富碳材料可溶发光金属硫属簇可作为金属硫属半导体材料的模型化合物黄春辉等设计合成了高发光效率的稀土配合物发光材料和铱发光材料获得了以系列具有离子识别功能的双光子荧光传感器通过组装获得了纳米凝胶材料和多种形貌的有机凝胶材料制备了高温固态的电解质材料获得了转化效率可达5的染料敏化固态太阳能电池。 2.物理化学化学热力学是物理化学的基础、经典领域。超临界流体相行为和分子间相互作用热力学是超临界流体的基本性质也是超临界流体理论研究和超临界技术在各领域应用的基础。我国科学家在超临界水和甲醇等方面开展了大量的探索其中利用超临界水制备一系列纳米材料方面取得了较大的进展。比如在超临界书中制备的高度分散的Ru/碳纳米管复合体系对苯催化氢化为环己烷的反应具有非常高的催化活性。这一合成方法预计可以用于一系列复合体系的制备上。陈晓等将超临界二氧化碳和离子液体两种绿色溶剂结合起来以离子液体为极性微环境、超临界二氧化碳为连续相构建新型微乳液体系将离子液体与默写空腔化合物一起组建包合物。 材料热力学是材料科学的重要基础之一对于材料的设计和应用具有重要的指导意义。中国科学院大连化学物理研究所等对新型金属有机骨架化合物储氢材料、高能推进材料、催化材料等的制备及其热化学的研究取得重要研究成果。中南大学建立了适用于多种工业材料的通用热力学模型多组元热力学数据库可为焊接、凝固、非晶、准晶、薄膜生长等各种材料设计提供重要的信息。南开大学等研究了冠醚、环糊精、杯芳烃等合成受体分子/离子识别过程的热力学起源定量研究了所构筑的杯芳烃连接环糊精等多种键和模式的功能超分子体系的分子键合能力和选择性以及热力学参数之间的关系为构筑新型功能超分子体系提供重要的信息。中国科学院化学研究所、河南师范大学、辽宁大学、石油大学等测定了多种离子液体体系的热力学性质为离子液体的开发、应用以及绿色化工过程提供了重要的实验和理论依据。北京化工大学以咪唑类离子液体为代表开发了全

现代化学化工进展

化学化工进展燃料电池 化学化工与材料学院2008级化学实验班 邓晓然 (20080168)

现代化学化工进展 燃料电池 化学化工与材料学院2008级化学实验班邓晓然(20080168) 引言 21世纪,是能源开发、资源利用与环境保护互相协调发展的时代。能源的优化利用与清洁能源的开发,是能源、资源与环境可持续发展战略的重要组成部分。在21世纪,化石能源(如煤炭、石油、天然气)逐渐被消耗殆尽,传统的能源利用方式的弊病日益显现——一是储存于燃料中的化学能必须首先转变成热能后才能被转变成机械能或电能,受卡诺循环及现代材料的限制,在极端所获得的效率只有33%~35%,一半以上的能量都白白地损失掉了;二是传统的能源利用方式给今天人类的生活环境造成了巨量的废水、废气、废渣、废热和噪声的污染。这些都迫使人类一直在找寻既有高的能源利用效率又不污染环境的能源利用方式。氢能源及再生能源进入了人类视野,其必将会逐步取代化石能源而成为人类使用的主体能源,而这种能源的变迁也将迫使发电与供电方式发生重大变革。燃料电池(Fuel Cell,FC)作为一种新兴的化学电源,最大限度的解决了传统能源利用方式的弊病,因此,燃料电池的开发及研究也成为了热点话题。 历史沿革 1839 年,英国科学家Grove 首先介绍了燃料电池的原理性实验,并用这种以铂黑为电极催化剂的简单的氢氧燃料电池点亮了伦敦演讲厅的照明灯。1889年Mood和Langer首先采用了燃料电池这一名称,并获得200mA/m2电流密度。 由于发电机和电极过程动力学的研究未能跟上研究步伐,直到约100 年后,英国剑桥的Bacon 采用多孔气体扩散电极制备了培根型碱性燃料电池(AFC)。 20 世纪60 年代,燃料电池首次应用在美国航空航天管理局(NASA)的阿波罗登月飞船上作为辅助电源,为人类登月球做出了积极贡献,燃料电池的研究进入了快速发展阶段. 后来称这一时期为燃料电池开发的空间时代(space era)。 1973 年,在全球能源危机的刺激下,为了提高能源利用率,研究重点从航天转向地面发电装置,磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐电池(MCFC)以及直接采用天然气、煤气和碳氢化合物作燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)作为电

现代化工导论

现代化工导论 教授:李东 班级:11级煤化工(1)班 学号:120110407038 姓名:冯姝敏 2011-11-23

化工与环保论文 人类进入了21世纪,随着科技的不断发展,我们人类从前的许多梦想都成为了现实。我们制造了轮船,可以像鱼儿一样在大海遨游;我们制造了飞机,可以像鸟儿一样自由在天空飞翔;我们还能够制造出宇宙飞船,去探索太空的奥秘。进入光与电、信息与网络的年代以来,人类正在突飞猛进的向前发展…… 但是,如果我们停下来,仔细的想一想,就会发现:大自然给予人类的许多惊奇远非科技所能够比拟。在人们赖以生存的环境中,从日月星辰到风雨雷电,从春夏秋冬到山河湖海,从森林花草到飞禽走兽……如果我们人类仅为了眼前的利益,而破坏了大自然的生态平衡,不断毁灭地球上人类以外的生命,那么随之而来的便将是人类文明的灭绝! 由于我们在改革开放初期,只一味的追求生产力的提高,而忽略了生产力的发展对环境造成的破坏,使得生产发展的速度远远超出环境本身的承受的能力,再加上人类肆意地毁坏、砍伐、污染,导致泥土严重流失、土地沙化严重,破坏性沙尘暴增多,生物物种大量减少,气候变暖,冰川消融等一系列环境问题,并且已经严重危害到人类的生存。 造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面,而其中化学物质引起的污染约占80%-90%。从化学的角度出发,探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。就其主要内容而言,环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外,需进一步在原子及分子水平上,用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。随着环境化学研究的深化,为环境科学的发展奠定了坚实的基础,为治理环境污染提供了重要的科学依据。 从化工角度来看,中国有很多难以解决的环境问题,环境问题已对中国建设和谐社会的事业构成了严重的威胁和挑战,成为影响经济、制约社会的重大问题。环境问题主要包括水污染、大气污染、生态破坏等问题,下面我们来详细阐述一下水污染问题:中国有超过70%的河流、湖泊、海岸受到污染,90%的中城市地下水受到污染。水污染从江河支流向干流延伸;从地表向地下渗透;从陆域向海域发展;从城市向农村蔓延;从东部向西部扩展。

絮凝剂分类及新型絮凝剂在废水处理中的应用

新型絮凝剂在废水处理中的应用 【摘要】目前,随着工业化进程的加快,生产过程产生的废水量迅速增加,废水处理问题已经引起了国家的重视,随着“水十条”的颁布,企业在生产过程中不得不面临污水处理的问题。混凝技术是水处理中一种常用技术,该方法操作方便,可以快速、高效的处理各种废水。其中絮凝剂的选择是水处理效果的关键技术,本文针对无机、有机和复合絮凝剂在水处理中的应用进行探讨,同时,针对一种新型的有机、无机混合的国外絮凝剂进行简单介绍。 【关键词】絮凝剂;水处理;聚丙烯酰胺;环保 1、概述 絮凝剂是水处理中常用的化学药剂,其性能的好坏,关系到水处理后水质的状况。其絮凝原理是通过絮凝剂中的化学物质与废水中不容易沉淀的胶体颗粒、金属离子等杂质进行结合,形成较大的颗粒,从而除去水中的杂质。该过程通常由静电力、化学力和机械力三者共同作用的结果。絮凝剂作用过程通常包括四个阶段:(1)絮凝剂均匀分散到水中;(2)絮凝剂在废水中扩散;(3)絮凝剂与悬浮颗粒充分接粗;(4)絮凝剂和废水中悬浮颗粒共同沉降。沉降后的废水可以采取沉降法、过滤法、离心法将沉降物与水分离,从而去除废水中的杂质,使工业废水能够达到国家排放要求,进行直接排放。 常见的具有絮凝效果的化学物质有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。下面我们将主要从这前两方面进行简单总结。

2、无机絮凝剂 无机絮凝剂主要是可以水解成胶体状化合物的无机盐,按照其发展过程,可以分为三类:无机低分子絮凝剂、无机高分子絮凝剂、多核复合絮凝剂。 表一:各种常见絮凝剂 常见的絮凝剂中,无机低分子絮凝剂的优点是比较经济、用法简单,也是现在工厂里最常用的污水絮凝方法,但是其用量大,絮凝效果不好,而且成本高,对金属等具有较强的腐蚀性能,因此,限制了其使用前景。在其基础上,人们合成了很多无机的聚合物絮凝剂,该类絮凝剂比常见的无机低分子絮凝剂效果好,主要在于它们可以提供大量的络合离子,而且能够强烈的吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联,使胶体聚集、沉降。在絮凝剂的研究基础上有了很大的进步。 多核复合絮凝剂是在无机单核高分子絮凝剂的基础上发展起来的一类絮凝剂,由于其含有多核或者多配位基团,兼有多种无机单核高分子絮凝剂的优良性能,也受到越来越多人的关注。 2.1 聚合氯化硫酸铁(PFCS) 吴宇峰等人【1】以FeSO4为原料,首选将其部分氧化,然后在氯气条件下,进行氧化、水解、聚合,合成了PFCS,该絮凝剂在相同条件下,具有比PFS和

化工进展

DNA电化学生物传感器的研究进展 摘要:随着疾病诊断、基因测试、法医鉴证、生化战争预防、环境监测等领域的发展,对特定DNA序列进行准确、简单、快速的检测越显重要。DNA生物传感器主要是利用碱基互补原理对目标DNA进行检测,当已知序列DNA探针与被检的DNA序列发生杂交反应,来辨明DNA的存在与否。其中,电化学DNA生物传感器利用杂交原理及电化学标记物为杂交检测信号,具有操作简便快速、信号灵敏,能与DNA生物芯片兼容等优点,具有非常重要的研究价值。目前电化学DNA检测方法以其轻巧便宜、高灵敏度、方便携带、能耗少、易于实现微型化等优点,受到了广泛的关注,成为当今生物学、医学领域的前沿性课题。 关键词:DNA生物传感器;电化学检测;电化学信号 传感器是一种获取外界信息的装置和系统,是人类感官功能的弥补和延伸。作为一类特殊的传感器,生物传感器以生物活性物质作为敏感元件,在实现机理上更接近于生物体本身的感官系统。生物传感器是指传感器的分子识别元件即敏感元件为具有生物活性的材料,该部分与相应的换能器的结合,能实现对某些特定化学物质作用变化检测并产生相应的可检测信息,比如光电效应、热效应、场效应、声效应和质量变化等[1]。生物传感器具有选择性强、分析速度快、操作简便,能够在线监测分析甚至活体分析、能检测极微量污染物的优点、电化学生物传感器将电化学强大的分析功能与生物识别过程的特异性相结合,通过生物反应产生一个与被分析物质浓度相关的电信号。 脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid, DNA)又称去氧核糖核酸,是染色体的 主耍化学成分,可组成遗传指令,以引导生物发育4生命机能运作。在低浓度下对特定序列的DNA进行灵敏、快速、简单的检测在基因分析、疾病诊断、食品污染、法医鉴定等领域越来越受到重视。作为一种利用碱基配对原则进行识别的技术,DNA生物传感器利用DNA分子作为分子识别元件即敏感元件,通过转换器将杂交过程所产生的生物学变化信号转换为可检测的光、电、声等物理信号从而实现对特定序列的DNA片段快速、灵敏和选择性的检测。近年来基于电化学检测

现代化学工业进展

现代化学工业进展 摘要:人类的生活是离不开化学的。化学牵涉到我们生活的许多方面。从现代的化学工厂中,有成千上万的物品制造出来,满足着人们的生活需要。化学工业已经成为现代工业生产中一个重要的部门。化学工业对当今世界经济的发展起着非常重要的作用,同时化学工业也给环境、生态和人类健康带来了许多的危害。走可持续发展的道路,实现清洁生产,是化学工业未来的根本出路。 关键词:化学工业;绿色化;工业技术;工艺 一、前言 化学工业简单来说就是通过采用化学的技术和方法将一种物质转化为另一种物质。现代的化学工业主要包括有:化学肥料工业、酸碱基本化学工业、农药工业、染料工业、基本有机合成工业、塑料工业、橡胶工业、油漆工业、合成纤维工业等等。 发展化学工业,对于改进工业生产工艺,发展农业生产,扩大工业原料,巩固国防,发展尖端科学技术,改善人民生活以及开展综合利用都有很大作用,它是国民经济中的一个重要组成部分。 当前,自然科学和技术科学的各门学科正在酝酿着新的技术突破,化学工业也将随着催化、分子设计、激光和化学仿生学等重大技术突破而进入一个崭新的时代。 二、绿色化学工业 目前化学工业使用的工艺技术,大多数是四五十年代研究开发的,很多技术存在着不同程度的环境污染问题。只有对现有化工技术进行变革,人类社会和经济的持续发展才有可能。革新现有技术的最好办法是大力研究和开发从源头根除环境污染的绿色化学工业技术。 绿色化学工业是利用化学工业的原理和方法,来减少或消除对人类健康、社区安全和生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物以及副产物等,从源头阻止环境污染传统的化学工业虽然可以得到需要的新物质,但同时也产生大量排放物,严重污染环境,使资源不能得到有效的利用。随着人类环保意识的日益提高,从环保、经济和社会的要求来看,化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用,需要大力研究和开发能从源头上减少和消除污染的绿色化学。 化学工业能否洁净的生产化学品,其实质就是要利用化学原理从源头上消除污染。绿色化学是指化学反应过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零”排放,不产生污染。采用无毒无害的溶剂、助剂和催化剂生产有利于环境保护、社会安全和人身健康

关于对现代化工发展的认识

关于对现代化工发展的认识 袁攀 201401110932 化学工程与工艺 工艺14-3 2014.12.3 【摘要】随着化工行业的不断发展,化工越来越贴近人们生活,渗透到各个领域,并且出现了各种新能源。现在仍是以传统化工为主,以三大化石燃料为基础展开生产制造,以石油工业和天然气合成工业为主,氨的合成对现代化工具有重要意义,精细化学品也成为人们所追求的产品。我们的化工也朝着绿色,可持续的方向发展。.(With the continuous development of the chemical industry, chemical industry more and more close to people's lives, penetrated into all fields, and the emergence of various new energy. Now is still in the traditional chemical industry, with three large fossil fuel based expansion of manufacturing, with the oil and gas industry synthesis industry based, ammonia synthesis has important significance for modern chemical industry, fine chemicals has become people pursuit of product.Our industry toward green, sustainable development. 【关键词】石油可持续精细化工氨高新科技 【前言】随着化工行业的不断发展,化工的分类越来越多,化工也从以前的经验学科过渡到理论与实践并重。化工在我国国民经济中占有重要比重,并且给我们的生活创造了极大的便利,现代化工的发展理念适应社会需求,前景十分广阔。 【正文】化工原料品种多,生产方法和产品的多样性和复杂性都使得它成为灵活性最大的工业之一。以化工的发展来看,首先在1888年,麻省理工大学首先在化学系内设置化工学科课程,之后,世界各国也随之建立了化学工程系。与化学学科不同。化工学科属于工学学士,而化学则是理科学士。化工主要是将化学运用到工业生产上面,用来服务于社会。 化学工业开始形成和发展与西欧,1749年在英国建立的铅室法产硫酸的工厂可以认为是第一个近代化工厂的诞生。此后,硫酸在很长一段时间内作为各国化工发展的依据,直至后来被乙烯所取代。乙烯的出现得益于石油化工的发展。石油从被发现至今,一直在化工生产中占有极为重要的位置。石油化工既是能源工业,又是化工原材料工业,为工业、农业、纺织、交通、国防等部门提供了丰富的油品和化工原料。由于石油化工企业技术先进、设备优良、仪表高度自动化,所以大大提高了劳动生产率,并推动了我国的化工生产技术向现代化方向发展。 2010年,化工行业占我国GDP的9.12%,而石油工艺也是一门复杂的工艺。以石油的一次分离为例。在接近常压下,将原油预热至200~240℃.后送入初馏塔,塔顶蒸出大部分轻

现代化学化工进展

高性能混凝土技术的研究与展望 (重庆大学化学化工学院,重庆400044) 摘要:高性能混凝土( High Performance Concrete,HPC)由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性,被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特别是在高铁客运专线桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状,阐明了高性能混凝土的特性,列举了高性能混凝土在国内的研究和应用,并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展,HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 关键词:高性能混凝土;耐久性;高体积稳定性 Abstract:High-performance concrete(High Performance Concrete, HPC)has many excellent characteristics of high durability, high workability,high strength and high dimensional stability,is considered to be the world's most comprehensive performance concrete has many important project, especially in the high-speed railway,bridges, high-rise buildings,harbor construction and other projects.This paper describes the historical background of the development of high-performance concrete and the present situation at home and abroad,to clarify the characteristics of high-performance concrete, citing the research and application of high-performance concrete in domestic outlook,and its development trend.With the building to the top of the large-scale development of the modern HPC will become the new century,important construction materials. Keywords:High performance concrete;High durability;High dimensional stability 高性能混凝土(HPC)的概念最初由美国国家标准与技术研究院(NIST)与美国混凝土协会(ACI)于1990年5月提出,他们认为高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质的材料配制,具有不离析、力学性能稳定、早期强度高、便于浇捣、韧性和体积稳定性好等性能,且耐久性好,特别适用于高层建筑、桥梁及暴露在严酷环境中的建筑结构[1] 。ACI于1998年对高性能混凝土给出了正式定义:高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,如果采用传统的原材料组分和通常的拌和、浇筑与养护方法,未必总能大量地生产出这种混凝土。当混凝土的某些特性是为了某一特定的用途和环境而制定时,这就是高性能混凝土。 1 高性能混凝土的特点 1.1 高耐久性 高性能混凝土的重要特点是具有高耐久性,而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能混凝土掺加了高效减水剂,其水胶比很低(≤0138),水泥全部水化后,混凝土没有多余的毛细水,孔隙细化,最可几孔径很小,总孔隙率低;再者高性能混凝土中掺加矿物质超细粉后,混凝土中骨料与水泥石之间的界面过渡区孔隙能得到明显的降低,而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构,使其≥100μm 的孔含量得到明显减少,矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高[2]。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱—集料反应、抗硫酸盐

绿色化工在现代化工生产中的重要性

绿色化工在化工生产中的重要性 摘要:随着社会的发展,化工行业给人类带来新生活的同时,也带来了一系列有关环境的新问题,而绿色化工的提出就是为了解决这一系列的问题,本文主要就绿色化工在化工生产中的作用做一些介绍。关键词:绿色化工化工生产实施途径 一、实施绿色化工的迫切性 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步。从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维,直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关,并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已经完全离不开化学工业和化工产品。然而,化学工业给人们带来益处的同时,也给人类和自然环境带来了严重有害的影响甚至是灾难。长期以来,污染一直是困扰化学工业的致命问题。它阻碍着化学工业的健康发展。总的来说,化工污染的主要原因是未能有效的利用资源,产生了大量的有害物质。为解决这一问题,人们提出了绿色化学化工的概念,绿色化工是实现化工污染防治的基础与重要工具,是具有产业革命性的化工科技战略,具有重大的环境、经济和社会意义。 二、绿色化工概述 1.绿色化工定义 在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的

不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 2绿色化工技术的实施途径 依据绿色化学的12项原则和核心内容,目前国内外绿色化学的实施途径主要体现在五个方面:原料、化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化。 2.1原料的绿色化 通常原料的选择决定了生产者在制造化学品的过程中面临的危害,所以为了人类健康和环境安全,一方面需要采用无毒无害的原料代替有毒有害的原料;另一方面需要使用可再生的生物资源作为原料来代替当前广泛使用的石油原料。 2.2化学反应的绿色化 化学反应的绿色化主要包括2个方面:一是原子经济性反应,另一个就是化学反应的选择性。 2.2.1原子经济性反应 原子经济性反应是绿色化学化工研究内容的核心。原子经济性是从原子水平来看化学反应,目标是在设计化学合成时使原料中的原子更多或全部地变成最终所需要产品中的数量,实现化工过程废物的“零排放”。 2.2.2提高化学反应的选择性 在精细化工和药物化学中,有些化合物往往需要多步合成才能得到,尽管有时单步反应的收率较高,但整个反应的经济性却不甚理想,

光催化技术

TiO2光催化反应器简介 摘要:国内外有关光催化反应器的研究已开展多年,但在我国此类反应器主要处于基础和应用基础方面。本文简单介绍了光催化反应器的反应原理、分类及其走向工业应用中存在的一些制约因素,并对此问题的解决提出了几点建议。 关键词:光催化反应原理分类建议 Abstract: the research about photocatalytic reactor has been conducted for many years, but in china, it`s study mainly remain in the field of basic and basic application. This paper provides a brief introduction of the reaction principle, categories and the defects which limited the photocatalytic reactor from industry application. And then, to solve this problem, some suggestion has been pointed out. Key words: photocatalytic principle of reaction category suggestion 1、光催化技术的前沿性 科学技术的飞速发展给人类提供了丰富的物质财富。20世纪初随着第二次科技革命的爆发,现代工业迅速崛起,为满足人类日益增长的物质需求,化工产业的发展蒸蒸日上。毫不夸张的说,现如今人类的生活处处皆化工,小到人们的日常生活,大到航天工程的实施,化工产业已成为当今人类社会进步 的重要支撑。然而发展是人类开发 利用自然的过程,所以不可避免的 带来了环境的污染问题。特别是我 国这样的制造业大国,生产过程中 大量废弃物的排放已使严重的环境 污染和生态破坏有目共睹。至今, 环境问题正危及着我国国民的生存 安全,因此节能减排、环境友好型的环保理念已引起各行各业人士的高度重视。面对巨大的工业需求,如何能将污染降到最低,走可持续发展的成产模式?这对化工行业提出了严峻的考验。既然污染是不可避免的,那就要在污染物的处理方面着手,彻底、高效、清洁地根治环境污染,传统的处理方法并不能彻底地降解污染物,也容易造成次生污染,并且能耗高、适用范围窄[1],大多数处理方法仅针对于特定的污染燃物范有效。近些年以来,为攻克此领域面临的各种难题,光催化技术应运而生。光催化技术是一种集高效节能、操作简便、反应条件温和等多项优势于一身的污染物治理技术。从生态学上讲,光催化技术实现了将大量有机污染物降解为CO2和H2O,继而被植物体利用,完成了物质的循环,如图1所示[2]。所以光催化技术正是当前时代所急需的一项高新技术。 2、光催化技术原理 光催化技术是一种利用新型的复合纳米高科技功能材料的技术。现今的光催化剂以TiO2为主,当紫外线光源在反应器内部持续照射时,依据半导体的特性,其价带上的电子吸收光子能量后跃迁到导带上,电子—空穴对可将吸附在催化剂表面的羟基或水还原为(HO?)[3],同时将氧分子还原为超氧阴离子(?O2-),它也可以与水中无机离子或部分有机物反应生成(OH?),羟基自由基具有较高的氧化还原电位,能无选择地将水中难降解的污染物氧化为水、二氧化碳等无机小分子。[4-7] 3、光催化反应器的分类

侯德榜中国现代化学工业的先驱为我国工业化学事业作出巨大贡献

侯德榜中国现代化学工业的先驱为我国工业化学事业作出巨大贡献 侯德榜,字致本,名启荣,在中国化学工业史上,一位杰出的科学家,他为祖国的化学工业事业奋斗终生,并以独创的制碱工艺闻名于世界,他就像一块坚硬的基石,托起了中国现代化学工业的大厦,这位先驱者就是被称为“国宝”的侯德榜。 1890年8月9日出生于福建省闽侯县自幼半耕半读,勤奋好学,有“挂车攻读”美名。 1903—1906年得姑妈资助在福州英华书院学习。他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人,耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息,使之产生了强烈的爱国心。他曾积极参加反帝爱国的罢课示威1907—1910年就读于上海闽皖铁路学院。毕业后,在英资津浦铁路当实习生。这期间,侯德榜进一步感受到帝国主义者凭技术经济优势对贫穷落后的中国和人民进行残酷剥削与压迫,立志要掌握科学技术,用科学和工业来拯救苦难的中国。 1910年毕业于上海闽皖铁路学堂。1913年毕业于北京清华留美预备学堂,以十门功课1000分的成绩被保送入美国麻省理工学院化工科学习。1916年毕业于美国麻省理工学院化工科,获学士学位。1918年毕业于美国纽约普拉特专科学院,获制革化学师证书。918—1921年在美国哥伦比亚大学研究院研究制革。1921年获博士学位。并以《铁盐鞣革》的论文获该校博士学位。1921年起回国,应聘在我国化学工业开拓者和奠基人范旭东开办的塘沽碱厂任总工程师;期间兼任北洋大学教授。 1922年起先后当选为中华化学工业会理事,常务理事;中国化学工程学会理事,理事长;中国化学会理事长;中国化学化工学会理事长;中国化工学会筹委会主任,理事长。 1923年任技师长(即总工程师)兼制造长。 1927年起在永利化学工业公司任总工程师兼塘沽碱厂厂长。 1936年兼南京铔厂总工程师。1938年兼永利川厂厂长、总工程师。1949年起当选为中国人民政治协商会议全国委员会委员,第二、三、四届全国委员会常委。 1950年当选为中华全国自然科学联合会副主席。1952年任中央财经委员会委员,重工业部技术顾问。1952年任公私合营永利化学工业公司总经理 1953年参加中国民主建国会,先后当选为第一、二届中央委员会常委。 1954年起当选为第一、二、三届全国人民代表大会代表。 1955年起受聘为中国科学院技术科学部委员。1957年参加中国共产党,并发展小化肥工业。侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵,他亲自带队到上海化工研究院,与技术人员一道,使碳化法氮肥生产新流程获得成功,侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂,

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