离子膜烧碱生产工艺浅析
离子膜烧碱的生产工艺及市场前景
离子膜烧碱的生产工艺及市场前景离子膜烧碱是一种新型的烧碱生产工艺，其生产原理是通过离子膜技术，将盐水中的氯离子和钠离子分离开来，从而实现高纯度的烧碱的生产。
离子膜烧碱工艺相比传统的氯碱工艺有很多优势，包括能耗低、环境友好、产物纯度高等。
离子膜烧碱的生产工艺主要分为以下几个步骤：首先是盐水处理，将盐水经过预处理后，去除其中的杂质和余氯；然后是电解部分，将经过处理的盐水通过电解设备，经过阴阳极的反应，将氯离子和钠离子分离开来；接下来是水解部分，将电解得到的氯气和钠氢碘反应，生成高纯度的氢氧化钠；最后是离子膜分离，通过离子膜将还含有一定氯离子的氢氧化钠进行进一步分离，得到纯度为99%以上的烧碱产品。
离子膜烧碱工艺具有以下几点市场前景：首先，传统的氯碱工艺对环境造成的污染严重，离子膜烧碱工艺能够减少污染物排放，符合环保要求；其次，离子膜烧碱工艺生产的烧碱产品纯度高，能够满足一些高端产品的生产需求；再者，离子膜烧碱工艺的能耗低，生产成本较传统工艺更低，对于降低生产成本有一定的优势；最后，离子膜烧碱工艺具有较高的自动化程度，能够提高生产效率，提升企业竞争力。
然而，离子膜烧碱工艺也存在一些挑战和问题，比如投资成本较高，需要建设专门的设备和系统，对企业的资金实力有一定的要求；此外，离子膜烧碱工艺对操作、维护和管理要求较高，需要具备一定技术和人才优势；另外，离子膜烧碱市场竞争激烈，需要企业在技术上保持创新和优势，才能在市场中占据一席之地。
总的来说，离子膜烧碱是一种具有潜力的烧碱生产工艺，其能耗低、环保、产物纯度高等优势，赋予其广阔的市场前景。
虽然目前离子膜烧碱的产量和应用还相对较小，但随着环保意识的提高和对高纯度产品需求的增加，离子膜烧碱有望在未来得到更广泛的应用和推广。
企业在选择离子膜烧碱工艺时，需要综合考虑投资成本、技术优势、市场需求等因素，进行合适的决策。
离子膜法烧碱蒸发浓缩生产工艺分析
离子膜法烧碱蒸发浓缩生产工艺分析作者：张悦来源：《科学与财富》2017年第19期摘要：在生产烧碱的方法中，离子膜法电解制碱属于一种较为先进的工艺制造方法，生产的烧碱应用于石油精炼、医药以及印染和纺织等方面较多，副加产生的氢气和氯气能够混合形成盐酸，可进一步加工成甲烷氯化物等。
本文对离子膜法烧碱蒸发浓缩的生产工艺做相应的探究分析，望给相关研究者起一定的参考价值。
关键词：离子膜法；烧碱；蒸发；浓缩在工业化生产烧碱中，离子膜法电解制碱因其先进性拥有耗能低、成本低和三废污染低以及操作简便等优势被广泛性应用。
离子膜法烧碱电解制法所生产出来的烧碱质量分数通常是32%，但是大多数用户的需求是高浓度离子膜法烧碱，因此将对烧碱（32%）放置蒸发的装置里做浓缩深加工。
离子膜法烧碱其蒸发同全部蒸发的过程是一致的，均是通过蒸汽加热让烧碱溶液里的水分得到充分汽化，使烧碱其浓度得到提升。
一、离子膜法烧碱的原理运用离子膜法进行烧碱，主要是把食盐水通过电解制成氢氧化钠，此制法的关键性部件为离子交换膜。
通过运用阳离子交换膜其独特的特点：选择透过性，能够只让阳离子（Na+、H+等）通过，对阴离子（Cl-、OH-等）与两级产物（Cl2、H2）起到阻止通过的作用，这样能够使阴极产物（H2）与阳极产物（Cl2）不会发生混合，使各自收集更为简便，且使NaOH同Cl2不会发生反应而生成NaClO，使烧碱纯度不受影响。
氯碱工业生产中，饱和食盐水是主要的原料，但是，其含有杂质，无法电解，所以需要对其做以提纯精制。
二、离子膜法烧碱生产过程将精制饱和食盐水置入阳极室，而纯水置入阴极室，纯水中溶有适量的NaOH溶液，通电之后，H2O于阴极表面产生放电后形成H2，此时，Na+会直接透过离子膜从阳极室进阴极室内，这时阴极室内中的阴极液则会产生NaOH，而Cl-会于阳极表面产生放电后形成Cl2。
经过电解的淡盐水，由阳极室导出，要想循环利用可提升食盐量，使浓度增加即可。
离子膜烧碱工艺要点
离子膜烧碱工艺要点1.工艺概述：离子膜烧碱工艺是通过离子交换膜将盐类水溶液中的离子分离出来，从而得到高纯度的烧碱。
该工艺具有高效、低能耗、无排放等特点。
2.原料准备：离子膜烧碱工艺的原料主要是氯化钠。
通常采用固体氯化钠与稀盐酸反应生成盐酸溶液，随后进入电解槽进行电解过程。
3.电解槽：电解槽是离子膜烧碱工艺的核心设备。
电解槽内部有阳极和阴极，通过电流的作用将盐酸溶液分解成氯气、氢气和碱液。
4.离子交换膜：离子交换膜是离子膜烧碱工艺中起分离离子的关键作用的装置。
离子交换膜具有特定的孔径和电荷特性，可以选择性地阻止阴离子或阳离子的传输，从而将氯离子分离出来。
5.电流密度控制：在离子膜烧碱工艺中，电流密度是一个重要的参数，它对烧碱的质量和产量有着重要影响。
适当的电流密度可以提高烧碱的产量和质量，但过高的电流密度会导致膜的不稳定和能耗的增加。
6.碱液分离：通过离子交换膜的作用，阳离子和阴离子被分离出来，形成高纯度的烧碱液。
烧碱液经过处理后可以得到可供市场使用的高纯度烧碱。
7.能耗控制：离子膜烧碱工艺相比传统的烧碱工艺具有较低的能耗。
通过合理控制电流密度、优化设备结构和提高膜的选择性，可以进一步降低能耗，提高工艺的经济性。
8.废水处理：在离子膜烧碱工艺中，产生的氯气和氢气需要进行处理，以避免对环境造成污染。
氯气可以通过水处理和氧化处理得到盐酸，而氢气则可以通过氧化和还原的过程得到水。
9.工艺优势：离子膜烧碱工艺相比传统的烧碱工艺具有诸多优势。
首先，它可以生产高纯度的烧碱，适用于一些对烧碱纯度要求较高的行业。
其次，该工艺具有高效、节能、环保的特点，可以降低生产成本和对环境的影响。
10.应用领域：离子膜烧碱工艺广泛应用于化工、制药、冶金等行业。
在化工行业中，高纯度烧碱被用于生产合成纤维、染料、橡胶等产品。
在制药行业中，烧碱被用于中药提取和药品合成等。
在冶金行业中，烧碱被用于生产铜、锌等金属。
总之，离子膜烧碱工艺是一种高效、低能耗、环保的烧碱生产工艺，具有广泛的应用前景。
离子膜烧碱生产工艺
离子膜烧碱生产工艺
随着国民经济的发展，烧碱工业的发展十分迅速，目前我国的烧碱产量已占到了世界总产量的90%以上。
由于我国烧碱工业起步较晚，与国外相比还有一定差距。
因此，要在短时间内赶上国际水平，必须对我国烧碱工业进行改革，采取切实可行的措施，以提高烧碱生产效率和产品质量。
从国外引进的离子膜烧碱生产技术，就是这样一种先进的生产技术。
离子膜烧碱工艺是将 NaOH溶液在电解槽中电解成 NaCl、NaOH、 HCl和H2O四种不同成分的盐，再用 NaOH溶液与 HCl、H2O 溶液反应生成 NaCl和H2,经离心分离得到母液。
母液进入离子膜电解槽中进行电解，形成电势为3.5~4.0伏的直流电（或叫阴阳离子膜）。
母液在电解槽内发生一系列反应后变成 NaCl、 NaOH和H2,同时被离心分离出来。
目前我国的电解槽已采用离子膜电解槽，这种方法生产出来的烧碱产品质量好，消耗低，且具有较高的回收率。
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离子膜法制烧碱的生产工艺总结【共6页】
离子膜法制烧碱的生产工艺总结离子膜法制烧碱的生产工艺总结【内容摘要】离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一，但是在目前烧碱生产工艺中所见的比例并不是很大，所以我们必须仔细的认识一下子膜法制烧碱的工艺特点，1、离子膜法碱液蒸发的特点，1、1流程简单，简化设备，易于操作，由于离子膜碱液仅含有极微量的盐，所以，在其整个蒸发浓缩过程中，即使是生产99%的固碱，也无须除盐，1、2浓度高，蒸发水量少，蒸汽消耗低，离子膜法碱液的浓度高，一般在30%～33%，比隔膜法碱液的10%～11%要高很大，因而大量的减少了浓缩所用的蒸汽，而隔膜法电解碱液若同样浓缩到50%，则一般要蒸出6、5t的水量（隔膜碱液浓度按10、5%计），2影响碱液蒸发的因素，2、1生蒸汽压力，蒸汽是碱液蒸发中的主要热源，生蒸汽（或称一次蒸汽）的压力高低对蒸发能力有很大的影响。
摘要：本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺过程中的离子膜法碱液蒸发的特点以及2 影响碱液蒸发的因素。
关键词：离子膜法隔膜法蒸汽分离器离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一，但是在目前烧碱生产工艺中所见的比例并不是很大，所以我们必须仔细的认识一下子膜法制烧碱的工艺特点1、离子膜法碱液蒸发的特点1、1 流程简单，简化设备，易于操作由于离子膜碱液仅含有极微量的盐，所以，在其整个蒸发浓缩过程中，即使是生产99%的固碱，也无须除盐。
这就是极大的简化了流程设备，即隔膜碱蒸发必须有的除盐的设备及工艺工程都被取消（如旋液分离器、盐沉降槽、分离机、回收母液贮罐等），而且，由于在蒸发过程中没有盐的析出，也就很难发生管道阻塞，系统打水问题，使操作容易进行。
1、2 浓度高，蒸发水量少，蒸汽消耗低离子膜法碱液的浓度高，一般在30%～33%，比隔膜法碱液的10%～11%要高很大，因而大量的减少了浓缩所用的蒸汽。
若以32%的碱液为例，如果产品的浓度为50%，则每吨50%的成品碱需蒸出水量为：而隔膜法电解碱液若同样浓缩到50%，则一般要蒸出6、5t的水量（隔膜碱液浓度按10、5%计）。
离子膜烧碱工艺
离子膜烧碱工艺离子膜烧碱工艺是一种利用离子膜技术制造烧碱的工艺。
离子膜是一种特殊的薄膜，具有选择性透盐离子的特性。
离子膜烧碱工艺利用离子膜将氯化钠溶液分离为含高氢氟酸和低氢氟酸的两个溶液，再通过电解将低氢氟酸溶液转化为碱液。
离子膜烧碱工艺具有高效、环保、节能等优点，被广泛应用于烧碱的生产。
第一步：氯化钠净化氯化钠通常含有杂质，需要进行净化。
通过晶体化、溶液净化等方法，可以将氯化钠中的杂质去除，得到纯净的氯化钠溶液。
第二步：氯化钠溶液分离将纯净的氯化钠溶液输入到离子膜电解槽中，离子膜可以选择性地透过钠离子，使高氯化氢酸和低氯化氢酸溶液分离。
高氯化氢酸溶液中含有大量的氯离子，低氯化氢酸溶液中含有较少的氯离子。
第三步：氯化氢转化为氢氟酸将低氯化氢酸溶液输送到反应槽中，加入适量的氟化物，通过反应将氯化氢转化为氢氟酸。
氢氟酸是一种强酸，具有溶解力强、反应性强的特点。
第四步：氢氟酸溶液电解将氢氟酸溶液输入到离子膜电解槽中，通过电解将氢氟酸转化为氢氧化钠。
电解的过程中，氢氟酸溶液中的氢离子和水分解产生氧气和氢氧化钠。
第五步：氢氧化钠脱水将电解产生的氢氧化钠溶液送入脱水槽中，通过蒸发脱水的方法，将溶液中的水分脱除，得到浓缩的氢氧化钠溶液。
第六步：氢氧化钠结晶将浓缩的氢氧化钠溶液输入到结晶槽中，通过自然结晶或加热结晶的方法，将氢氧化钠溶液中的钠离子结晶出来，得到固态的氢氧化钠产品。
1.高效：离子膜烧碱工艺采用电解技术，能够高效地将氯化钠转化为烧碱产品。
相比传统的氯碱法，电解法具有更高的产能和更低的能耗。
2.环保：离子膜烧碱工艺不需要添加任何化学试剂，只需要电能作为能源，无污染物产生，不会对环境造成污染。
3.节能：离子膜烧碱工艺采用膜分离技术，能够直接将氯化钠溶液分离为高氯化氢酸和低氯化氢酸，省去了传统烧碱工艺中钠盐的结晶和烘干等环节，能够节约大量能源。
4.产品纯度高：离子膜烧碱工艺通过离子膜的选择性透盐离子作用，可以将氯化钠溶液中的杂质分离出去，生产的烧碱产品纯度高。
离子膜烧碱的工业分析
离子膜烧碱的工业分析-----中间产品及副产物分析离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠）。
其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na+通过，而Cl－、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法，具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。
副产的氯气和氢气，可以合成盐酸，或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。
淡盐水脱氯淡盐水脱氯有两种工艺路线：一种采用空气吹除法，该法脱氯效果欠佳，从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低，无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序，只能由烧碱液循环吸收，制成次氯酸钠溶液。
另一种采用真空脱氯法，该法脱氯效果较好，通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。
建议采用真空法淡盐水脱氯工艺技术。
氯氢处理（含废氯气处理）1、氯气处理由电解槽出来的湿氯气，温度高并伴有大量的水蒸气和杂质，具有较强的腐蚀性，必须经过冷却、干燥和净化处理。
氯气处理系统分为冷却、干燥、输送三部分。
冷却选用填料式洗涤塔，能够较好地除去湿氯气带出的盐雾，填料采用CPVC花环。
氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。
对于干燥部分，在实践应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式，比较典型的有：a、一段泡沫塔、二段泡沫塔；b、一段填料塔、二段泡沫塔；c、一段填料塔、二段泡罩塔。
国内采用最多的是填料塔和泡沫塔组合，这是两种典型的塔。
泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多；缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量，操作弹性仅为15%，塔板阻力降大，一般为100-200mmH2O，而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。
离子膜烧碱生产工艺浅析
离子膜烧碱生产工艺浅析离子膜法生产烧碱是目前世界上最先进的制碱技术，国内许多氯碱企业虽然也发现了成套引进的生产工艺存在某些工艺设计不合理、原材料及能源浪费等问题，但由于氯碱生产属于高危生产行业，且离子膜烧碱生产系统自动化程度高、联锁点多、技术复杂，一旦出现失误极易造成严重的安全环保事故和巨大的经济损失等原因，一直没有研究开发出有效的解决办法，致使我国的离子膜烧碱生产工艺一直无大的改进或实质性进展。
本文分析了离子膜烧碱生产工艺。
标签：离子膜；能耗；烧碱；生产工艺离子膜电解法又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产，海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备，酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1 离子膜烧碱生产工艺1.1 配水在电解的工序中，需要脱离掉淡盐水中多余的硫酸根。
被输送到一次盐水工序的淡盐水包含两个部分：第一部分便是流经自动控制的装置调节出的盐水；第二部分是存储在储槽中的上清液（已经沉淀处理）。
从其它的工序中回收出来的水，调节所用的水和盐泥中排滤出的滤液，经过一定比例的调和就形成了化盐水。
1.2 化盐和盐水的精制把化盐水的温度调到适合，在盐池的底部经过逆流的方式接触到原盐，在逆流的水流中添加氢氧化钠溶液同液体中的镁离子发生化学反应，产生沉淀氢氧化镁而被分离出去，有机质也被逐步的分解为较小的分子。
经过混合器加压后的粗盐水，会进入预处理器中。
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离子膜烧碱生产工艺浅析
作者：许明
来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第03期
摘要：离子膜法生产烧碱是目前世界上最先进的制碱技术，国内许多氯碱企业虽然也发现了成套引进的生产工艺存在某些工艺设计不合理、原材料及能源浪费等问题，但由于氯碱生产属于高危生产行业，且离子膜烧碱生产系统自动化程度高、联锁点多、技术复杂，一旦出现失误极易造成严重的安全环保事故和巨大的经济损失等原因，一直没有研究开发出有效的解决办法，致使我国的离子膜烧碱生产工艺一直无大的改进或实质性进展。
本文分析了离子膜烧碱生产工艺。
关键词：离子膜；能耗；烧碱；生产工艺
离子膜电解法又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产，海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备，酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1 离子膜烧碱生产工艺
1.1 配水
在电解的工序中，需要脱离掉淡盐水中多余的硫酸根。
被输送到一次盐水工序的淡盐水包含两个部分：第一部分便是流经自动控制的装置调节出的盐水；第二部分是存储在储槽中的上清液（已经沉淀处理）。
从其它的工序中回收出来的水，调节所用的水和盐泥中排滤出的滤液，经过一定比例的调和就形成了化盐水。
1.2 化盐和盐水的精制
把化盐水的温度调到适合，在盐池的底部经过逆流的方式接触到原盐，在逆流的水流中添加氢氧化钠溶液同液体中的镁离子发生化学反应，产生沉淀氢氧化镁而被分离出去，有机质也被逐步的分解为较小的分子。
经过混合器加压后的粗盐水，会进入预处理器中。
在盐水中的小分子和悬浮状的物质就会以沉淀的形式被除去。
留在反应槽里面的清盐水经过膜分离之后，合格的还要进行第二次的盐水再精制。
螯合树脂就是二次精制中必备的药品。
过滤后的一次盐
水被送到螯合树脂塔，在塔中进行离子的交换，除去了盐水中过量的Mg2+、Ca2+等离子，之后剩下的盐水又被输送到电解程序里面做电解处理。
1.3 电解
二次盐水进入到阳极室之后，再被点解，然后产生的氯气和淡盐水就可以分开了，氯气就会一次性的处理，淡盐水则被输入到脱氯泵中。
为了保证电解液中的温度，就要对阴极采取加冷的措施，使阴极液冷却下来。
在点解过程中生成的氢气被排到处理装置中进行处理。
1.4 淡盐水的脱氯
在淡盐水出电解槽后，必须对其进行除氯处理。
因为在淡盐水中可能会存在游离态的氯气，而这些氯气对生产的管道和设备有着强烈的腐蚀作用。
为了降低浪费和损耗，有必要将淡盐水中可能存在的游离态的氯气给除去。
在淡盐水中添加还原性的材料，比如亚硫酸钠等，均可以保证清除的彻底性。
淡盐水在经过点解之后，要对其PH 值进行调节，游离态的氯可以经由脱氯塔滤去，而达到的氯气又可以再次的投入到生产中，经过彻底脱氯的淡盐水会输送到一次盐水的地方，在进行配水和化盐等工序。
2 离子膜烧碱生产工艺的优化方案
2.1 淡盐水脱氯系统优化方案及改进内容
从离子膜电解槽出来的淡盐水经过脱氯可以保证返回的淡盐水指标稳定并减轻对一次盐水工序设备和管道的腐蚀，但需要消耗Na2 SO3 、纯水、动力和人工，不仅增大设备投资（如亚硫酸钠储罐和配制槽、泵、自动调节阀及在线监测和计量装置、配套管道和阀门等），还会增加系统硫酸根含量，造成一次盐水工序的氯化钡用量和外排盐泥明显增加。
为此，取消脱氯塔后亚硫酸钠处理装置，并对离子膜电解及淡盐水脱氯等系统设备、管道、阀门、自动监测装置进行改造，调整相关工艺操作，变更工艺控制指标和自动控制系统的控制参数，使返回淡盐水中保留规定量的游离氯，把该淡盐水直接送去一次盐水工序。
值得注意的是，离子膜烧碱生产系统设置有许多自动联锁，如果不能保证工艺指标控制在规定范围内以及生产系统的运行稳定，则可能造成整个生产系统无法正常运行甚至非正常停车。
2.2 一次盐水精制系统优化方案及改进内容
在一次盐水工序中，如果返回淡盐水中含有规定量的游离氯，则可以取消粗盐水加次氯酸钠处理装置，增加一次盐水在线pH监测和在线液体物料氧化还原电位（ORP）自动测量装置及自动调节装置，对相关工艺装置进行同步改进，并调整相关工艺操作方法、变更工艺控制指标和自动控制系统控制参数。
在一次盐水生产中取消加次氯酸钠装置必须保证一次盐水生产系统运行稳定，合理调整化盐水中游离氯的含量，保持粗盐水中所含游离氯在规定范围，达到除
去有机物和菌藻类的目的。
如果游离氯的含量偏高，则会造成后续系统设备腐蚀与环境污染，提高生产成本，甚至会造成离子膜电解槽电流效率降低等不良后果；如果一次盐水的质量指标出现波动，将造成二次盐水系统随着出现波动，甚至影响入槽盐水的质量。
总之，随着科学技术的发展，技术水平迅速提高，新技术、新工艺层出不穷，良好的离子膜烧碱生产系统为高电流密度电解槽的使用打下基础；国家产业政策要求氯碱行业向着清洁文明方向发展，节能和减排同时作为企业经营考核的指标，都将促进技术的创新与应用。