第一篇：化工節(jié)能技術(shù)

化工節(jié)能技術(shù)

化工08-1 任龍

06082576

夾點技術(shù)原理與最新應(yīng)用

摘要：夾點技術(shù)是過程集成技術(shù)的一門方法學(xué).它將熱力學(xué)原理和系統(tǒng)工程相結(jié)合，用以確定過程系統(tǒng)能量利用與回收的優(yōu)化配置，提高能量利用率，降低能耗。本文論述夾點技術(shù)的原理，概述它的工業(yè)應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：夾點技術(shù)原理

應(yīng)用

夾點技術(shù)是英國Bodo Linnhoff教授等人于70年代末提出的換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計方法，后來又逐步發(fā)展為化工過程綜合的方法論。夾點技術(shù)是能量回收系統(tǒng)的重大突破，80年代以來夾點技術(shù)在歐洲、美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家迅速得到推廣應(yīng)用，現(xiàn)已充公的應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)和間歇工藝過程，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，在世界各地產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

夾點技術(shù)的基本原理

夾點技術(shù)是以化工熱力學(xué)為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)函數(shù)，對換熱網(wǎng)絡(luò)整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化過程包括冷熱物流之間的匹配，冷熱公用工程的類型和能級選擇;加熱器、冷凝器及系統(tǒng)中一些分離器、蒸發(fā)器等設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的合適放置位置；節(jié)能、投資和可操作性的三維平衡。最終的優(yōu)化目標(biāo)是確定出具有最小的設(shè)備、投資費用和操作費用，并滿足把每一個工藝物流由初始溫度加熱或冷卻到目標(biāo)翁杜的換熱網(wǎng)絡(luò)。

夾點技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

夾點技術(shù)起源于換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，經(jīng)過近幾十年的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已延伸到除反應(yīng)過程以外的所有化工過程，在熱電聯(lián)產(chǎn)、分離序列、蒸餾塔、熱泵、熱機(jī)、干燥器、公用工程系統(tǒng)及一般的工藝過程設(shè)計與發(fā)行等方面均有應(yīng)用，涉及到眾多工業(yè)部門。

夾點技術(shù)的應(yīng)用效果

（1）降低能耗

通過改進(jìn)能量回收系統(tǒng)及公用工程系統(tǒng)節(jié)約能量費用，實現(xiàn)區(qū)域熱聯(lián)合，充分利用廢熱或廢料發(fā)生熱量。

（2）提高生產(chǎn)能力，改進(jìn)質(zhì)量控制

通過解除過程系統(tǒng)瓶頸而不改變加熱爐及主要機(jī)泵設(shè)備，可達(dá)到增產(chǎn)的目的。

（3）降低投資費用

對工廠建設(shè)投資和操作費用加以評估，并提出解決辦法，可在少投資或不投資、少增加或不增加能耗的條件下完成工程改造和擴(kuò)建，提高能效。在新設(shè)計中可以做到操作費用和設(shè)備投資又節(jié)省，在改造中可更好利用已有設(shè)備，也可減少新增抽象換熱面積。

（4）降低環(huán)境污染

可以用排放廢氣或廢液最少為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，減少三廢，降低溫室效應(yīng)。

夾點技術(shù)的發(fā)展 夾點技術(shù)自問世以來呈現(xiàn)出三維的發(fā)展趨勢。第一維：應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大：換熱網(wǎng)絡(luò)→熱電聯(lián)產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)→整個工藝過程→涉及若干過程和服務(wù)系統(tǒng)的整個工廠；第二維:網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的評價指標(biāo)逐步深入：能量費用→投資費用→原材料費用→可操作性，彈性，安全性，可近控性等定性指標(biāo)→水費用→污染物排放量；第三維：設(shè)計類型逐漸發(fā)展：新工廠設(shè)計→老工廠改造→間歇工藝過程綜合。

夾點技術(shù)的最新發(fā)展方向

夾點技術(shù)的最新發(fā)展方向：壓力降優(yōu)化，柔性設(shè)計，蒸餾塔目標(biāo)設(shè)定，低溫過程設(shè)計，間歇過程綜合，降低水流率，全局能量系統(tǒng)綜合，排放目標(biāo)設(shè)定。

夾點技術(shù)的最新應(yīng)用

鑒于夾點技術(shù)的節(jié)能減排效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益，其在石油、化工等過程工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。

常減壓裝置消耗的能量約占煉油廠總能量的25%~30%，已成為煉油廠消耗能量最大的裝置。某規(guī)模為250噸t/a的常減壓裝置，換熱網(wǎng)絡(luò)終溫較低，裝置能耗較高，換熱網(wǎng)絡(luò)的可操作性差。針對此問題，在夾點技術(shù)的基礎(chǔ)上，李哲等結(jié)合工藝流程模擬軟件和換熱網(wǎng)絡(luò)計算軟件對原有常減壓換熱裝置進(jìn)行優(yōu)化，得到了近于最優(yōu)的換熱網(wǎng)絡(luò)。新的換熱網(wǎng)絡(luò)實際運行后，使原油的換熱終溫提高了27℃，裝置能耗降低2.35Kg 標(biāo)油/t 原油，年創(chuàng)效益接近1200萬元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

中國石油寧夏煉化公司100萬t/a 常壓蒸餾裝置建成投產(chǎn)后，長期處于低負(fù)荷狀態(tài)下運行，近年來隨著原油加工量不斷增加，裝置“瓶頸”逐漸顯現(xiàn)—原油換熱終溫偏低、加熱爐效率低、產(chǎn)品出裝置溫度高等，能耗長期偏高，迫使裝置優(yōu)化改造。采用夾點技術(shù)改造后，原油換熱終溫由271℃提高到了294℃，裝置加工量由140萬t提高到200萬t，裝置能耗由原來的10.5kgEO/t降低到9.76kgEO/t，加熱爐效率由85.72%提高到了90.36%。由以上數(shù)據(jù)可以看出，裝置能量利用率和裝置加工量提高顯著。

蔡硯等[7]對一套20世紀(jì)80年代引進(jìn)的加氫裂化裝置進(jìn)行用能分析，發(fā)現(xiàn)存在跨越夾點的傳熱的不合理用能情況。結(jié)合工程實際和經(jīng)濟(jì)因素，運用夾點技術(shù)對裝置進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該裝置節(jié)能潛力高達(dá)31323kw/h。根據(jù)夾點換熱原則結(jié)合對現(xiàn)有換熱網(wǎng)絡(luò)的利舊問題的考慮，得出兩種具有顯著優(yōu)勢的換熱網(wǎng)投資1122.7萬元，可獲得節(jié)省2174.4萬元/a的經(jīng)濟(jì)效益 夾點技術(shù)不僅局限于熱力學(xué)問題，更加廣泛的延伸到水系統(tǒng)設(shè)計中。近年來，水夾點技術(shù)的應(yīng)用對于節(jié)約過程工業(yè)的新鮮水、大幅減少廢水排放量方面優(yōu)勢顯著。中油公司大慶石化分公司煉油廠[8]應(yīng)用水夾點技術(shù)確定了全系統(tǒng)最小的新鮮水用量9.83t/h，與原用新鮮水量為24.3t/h相比，該項目實施可使該廠用水量節(jié)約59.5%，在獲得81.02萬元/a的經(jīng)濟(jì)效益的同時，對解決目前面臨的水資源危機(jī)意義重大。袁一星等[9]運用水夾點技術(shù)對M煉油廠進(jìn)行分析計算，得出了最小用水量114.25t/h，與原用水量為148t/h相比，該項目實施可使該廠用水量節(jié)約23%。

總之，當(dāng)前能源供應(yīng)短缺成為經(jīng)濟(jì)增長的“頸瓶”之一，對于石油、化工等典型的過程工業(yè)，用夾點分析的方法對過程系統(tǒng)的用能、用水狀況進(jìn)行診斷，可找到過程系統(tǒng)的用能“瓶頸”所在，夾點技術(shù)在換熱網(wǎng)絡(luò)、水網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。大量的工程實例證明，利用夾點分析技術(shù)，指導(dǎo)具體過程系統(tǒng)工程的改造或設(shè)計，能降低公用工程消耗量和初期的投資費用，實施方法簡單，具有明顯的優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。<1>Linnhoff B,Hindmarsh E.The Pinch Design method for ExchangerNetwork[J].Chemical Engineer Science.<2>Linhoff.B and FlowerJ.R.Synthesis of heat exchanger networks：PartⅠ：SystematicGeneration of energy optimal networks.PartⅡ：Evolutionary generation of networkswith variouse criteria of optimality <3> LinnhoffB.，JRFlower.AIChEJ.<4> Clmeda，T.，F(xiàn)1toh，Kshirko.Ind.Eng.Chem.<5> LinnhoffB.，WDWitherelloilandGasJournal

<6>姜磊.常減壓裝置能量系統(tǒng)優(yōu)化改造[J].石油化工應(yīng)用.<7>蔡硯，馮霄.加氫裂化裝置換熱網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能改造[J].現(xiàn)代化工.<8>張濟(jì)民，夾點技術(shù)原理與應(yīng)用

<9>王俊美，陳金華，夾點技術(shù)原理與最新應(yīng)用 <10>吳大可，陳樹林，夾點技術(shù)及其應(yīng)用

<11>徐文斌.常減壓蒸餾換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與改進(jìn)[J].高橋石化，<12>李哲，康久常，佟韶輝.常減壓裝置換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計[J].當(dāng)代化工 <13> 張玉巍.常減壓裝置加工高酸原油工藝方案探討[J].河南化工 <14>高峰.賴桂蘭.楊雪梅夾點技術(shù)在苯乙烯裝置節(jié)能上的應(yīng)用

<15>白玫用Aspen Plus和夾點技術(shù)系統(tǒng)調(diào)優(yōu)化工用能-石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)

<16>徐舜華.劉偉.楊帆求解換熱網(wǎng)絡(luò)夾點的Excel電子表格法-計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)

<17>徐兵.梁玉祥.易美桂.李春桃.劉經(jīng)星.劉洪杰煤焦油蒸餾工序的能耗分析-煤炭轉(zhuǎn)化

<18>陳彥霖.崔曉鈺.郭廣品吸收式制冷系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化-流體機(jī)械 <19>張國釗,環(huán)氧丙烷裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與廢液換熱器改進(jìn)研究 <20>金涌.王垚,以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念推進(jìn)生態(tài)化學(xué)工程現(xiàn)代化工

第二篇：節(jié)能技術(shù)

地源熱泵中央空調(diào)：地源熱泵機(jī)組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃，溫度比環(huán)境空氣溫度高，熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32℃，溫度比環(huán)境空氣溫度低，制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機(jī)組效率大大提高，可以節(jié)約30--40%的供熱制冷空調(diào)的運行費用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。

與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內(nèi)能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中央空調(diào)的50～60%。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預(yù)計，該項技術(shù)將會成為21世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。能量回饋技術(shù)：

1、回饋節(jié)能基本原理

將運動中負(fù)載上的機(jī)械能（位能、動能）通過能量回饋裝置變換成電能（再生電能）并回送給交流電網(wǎng)，供附近其它用電設(shè)

備使用，使電機(jī)拖動系統(tǒng)在單位時間消耗電網(wǎng)電能下降，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。

2、回饋節(jié)能解決方案

能量回饋裝置的作用就是能有效的將電動機(jī)的再生電能高效回送給交流電網(wǎng)，供周邊其它用電設(shè)備使用，節(jié)電效果十分明顯，一般節(jié)電率可達(dá)15%～45%。此外，由于無電阻發(fā)熱元件，機(jī)房溫度下降，可以節(jié)省機(jī)房空調(diào)的耗電量，在許多場合，節(jié)約空調(diào)耗電量往往帶來更優(yōu)的節(jié)電效果。在通用變頻器、異步電動機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動機(jī)所傳動的位能負(fù)載下放時，電動機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動狀態(tài)；或當(dāng)電動機(jī)從高速到低速（含停車）減速時，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動系統(tǒng)中所儲存的機(jī)械能經(jīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態(tài)。這時，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時，這部分能量就可能對變頻器帶來損壞，所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動電阻”中，稱之為動力制動狀態(tài)；(2)、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動狀態(tài)（又稱再生制動狀態(tài)）。還有一種制動方式，即直流制動，可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動前制動電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。

有許多專家談?wù)撨^有關(guān)變頻器制動方面的設(shè)計與應(yīng)用，尤其是近些時間有過許多關(guān)于“能量回饋制動”方面的文章。今天，提供一種新型的制動方法，它具有“回饋制動”的四象限運轉(zhuǎn)、運行效率高等優(yōu)點，也具有“能耗制動”對電網(wǎng)無污染、可靠性高等好處。

功率因數(shù)補償技術(shù)：功率因數(shù)是交流電路的重要技術(shù)數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低，對于電氣設(shè)備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。

所謂功率因數(shù)，是指任意二端網(wǎng)絡(luò)（與外界有二個接點的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的相位差的余弦。在二端網(wǎng)絡(luò)中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等于電壓×電流×電壓電流間相位差的余弦。

由此可以看出，電路中消耗的功率P，不僅取決于電壓V與電流I的大小，還與功率因數(shù)有關(guān)。而功率因數(shù)的大小，取決于電路中負(fù)載的性質(zhì)。對于電阻性負(fù)載，其電壓與電流的位相差為0，因此，電路的功率因數(shù)最大（）；而純電感電路，電壓與電流的位相差為π/2，并且是電壓超前電流；在純電容電路中，電壓與電流的位相差則為－（π/2），即電流超前電壓。在后兩種電路中，功率因數(shù)都為0。對于一般性負(fù)載的電路，功率因數(shù)就介于0與1之間。

一般來說，在二端網(wǎng)絡(luò)中，提高用電器的功率因數(shù)有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器等）的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作，由公式P=UIcosΦ

可知，功率因數(shù)過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時輸電線路上輸電電流增大，從而導(dǎo)致線路上焦耳熱損耗增大。另外，在輸電線路的電阻上及電源的內(nèi)組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流必然增大在輸電線路和電源內(nèi)部的電壓損失。因此，提高用電器的功率因數(shù)，可以減小輸電電流，進(jìn)而減小了輸電線路上的功率損失。

提高功率因數(shù)，可以充分發(fā)揮電力設(shè)備的潛力，這也不難理解。因為任何電力設(shè)備，工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內(nèi)。工作電壓超過額定值，會威脅設(shè)備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使設(shè)備內(nèi)部溫度升得過高，從而降低了設(shè)備的使用壽命。對于電力設(shè)備，電壓與電流額定值的乘積，稱為這臺設(shè)備的額定視在功率S額即也稱它為設(shè)備的容量，對于發(fā)電機(jī)來說，這個容量就是發(fā)電機(jī)可能輸出的最大功率，它標(biāo)志著發(fā)電機(jī)的發(fā)電潛力，至于發(fā)電機(jī)實際輸出多大功率，就跟用電器的功率因數(shù)有關(guān)，用電器消耗的功率為

功率因數(shù)高，表示有功功率占額定視在功率的比例大，發(fā)電機(jī)輸出的電能被充分地利用了。例如，發(fā)電機(jī)的容量若為15000千伏安，當(dāng)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由0．6提高到0．8時，就可以

使發(fā)電機(jī)實際發(fā)電能力提高3000千瓦，這不正是發(fā)揮了發(fā)電機(jī)的潛力嗎？設(shè)備的利用也更合理。從這個角度來講，功率因數(shù)可以表示為有功功率與機(jī)在功率的比值，即

如何提高功率因數(shù)，是電力工業(yè)中需要認(rèn)真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負(fù)載的電路中，例如日光燈電路，一般采用并聯(lián)合適的電容器來提高整個電路的功率因數(shù)。閉環(huán)控制技術(shù)：閉環(huán)控制是根據(jù)控制對象輸出反饋來進(jìn)行校正的控制方式，它是在測量出實際與計劃發(fā)生偏差時，按定額或標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行糾正的。閉環(huán)控制，從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量，一般這個取出量和輸入量相位相反，所以叫負(fù)反饋控制，自動控制通常是閉環(huán)控制。比如家用空調(diào)溫度的控制

在控制論中，閉環(huán)通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入，所謂閉環(huán)控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制，這才是閉環(huán)控制的目的，這種目的是通過反饋來實現(xiàn)的。正反饋和負(fù)反饋是閉環(huán)控制常見的兩種基本形式。其中負(fù)反饋和正反饋從達(dá)于目的的角度講具有相同的意義。從反饋實現(xiàn)的具體方式來看，正反饋和負(fù)反饋屬于代數(shù)或者算術(shù)意義上的“加減”反饋方式，即輸出量回饋到輸入端后，與輸入量進(jìn)行加減的統(tǒng)一性整合后，作為新的控制輸出，去進(jìn)一步控制輸出量。實際上，輸出量對輸入量的回饋遠(yuǎn)不止這些方式。這表現(xiàn)為：運算上，不止于加減運算，還包括更廣域的數(shù)學(xué)運算；回饋方式上，輸出量對輸入

量的回饋，也不一定采取與輸入量進(jìn)行綜合運算形成統(tǒng)一的控制輸出，輸出量可以通過控制鏈直接施控于輸入量等等。相控調(diào)功技術(shù)：相控技術(shù)采用閉環(huán)反饋系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制，通過實時測量電動機(jī)的電壓與電流波形，由于電動機(jī)為一感性負(fù)載，其電流與電壓波形通常存在相位差，該相位差的大小與其負(fù)載的大小有關(guān)。相控器將實際相位差與依據(jù)電動機(jī)特性的理想相位差進(jìn)行比較，并依此來控制SCR可控硅整流橋觸發(fā)角以給電動機(jī)提供優(yōu)化的電流和電壓，以便及時調(diào)整輸入電機(jī)的功率，實現(xiàn)“所供即所需”。電能質(zhì)量質(zhì)量技術(shù)：

（1）電壓質(zhì)量。給出實際電壓與理想電壓間的偏差以反映分配的電力是是否合格。電壓質(zhì)量通常包括：電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現(xiàn)象、電壓波動與閃變、電壓暫降、暫升與終端、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓等。

（2）電流質(zhì)量。電流質(zhì)量與電壓質(zhì)量密切相關(guān)，為了提高電能的傳輸效率，除了要求用戶汲取的電流是單一頻率正弦波形外，還應(yīng)盡量保持該電流波形與供電電壓同相位。電流質(zhì)量包括：電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前與之后、噪聲等。

（3）供電質(zhì)量。包括技術(shù)含義和非技術(shù)含義兩部分，技術(shù)含義有電壓質(zhì)量和供電可靠性；非技術(shù)含義是指服務(wù)質(zhì)量，包括供電部門對用戶投訴與抱怨的反應(yīng)速度和電力價目的透明度等。

（4）用電質(zhì)量。包含電流質(zhì)量和非技術(shù)含義等，如用戶是否按時、如數(shù)繳納電費等。

治理方法：

一、瞬變現(xiàn)象 在電力系統(tǒng)運行分析里。它表示電力系統(tǒng)運行中一種并不希望而又事實上出現(xiàn)的瞬時事件。由于RLC電路的存在，大多數(shù)人的概念里瞬變現(xiàn)象自然是指阻尼振蕩現(xiàn)象。關(guān)于此，IEEE里有一個含義更寬，描述也更簡單的定義：變化量的部分變化，且從一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)過程中，該變化逐漸消失的現(xiàn)象。但這樣描述在電能質(zhì)量領(lǐng)域里會存在潛在的許多分歧。下面對瞬變的兩種普遍類型做一下介紹：

1、沖擊性瞬變現(xiàn)象是在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流的非工頻、單極性的突然變化現(xiàn)象。通常用上升和衰減時間來表現(xiàn)沖擊性瞬變的特性，也可以通過其頻譜特性成分表示。

2、振蕩瞬變現(xiàn)象是一種電壓、電流的非工頻、有正負(fù)極性的突然變化現(xiàn)象。對于迅速改變瞬時值極性的電壓和電流振蕩問題，常用其頻譜成分（主頻率）、持續(xù)時間和幅值大小來描述其特性。

二、短時電壓變動

這一類型包括電壓暫降（也稱為驟降或凹陷）和短時間電壓中斷等現(xiàn)象。若按照持續(xù)時間長短來劃分，進(jìn)一步還可將其分成瞬時、暫時和短時三種類型。順便指出：如此細(xì)分的目的是用于電能質(zhì)量監(jiān)測中隊電壓干擾分類統(tǒng)計。

1、電壓中斷，當(dāng)供電電壓降低到0.1p.u以下，且持續(xù)時間不超過1min時，我們就認(rèn)為出現(xiàn)的電壓中斷現(xiàn)象。出現(xiàn)原因可能是系統(tǒng)故障、用電設(shè)備故障或控制失靈等。

2、電壓暫降是指工頻條件下電壓方均根值減小到0.1~0.9p.u之間、持續(xù)時間為0.5~50周波的短時電壓變動現(xiàn)象。電能質(zhì)量領(lǐng)域使用暫降（sag）來描述短時電壓降低已經(jīng)很多年了，IEC把這一現(xiàn)象成為驟降（dips）在國內(nèi)外行業(yè)內(nèi)這兩個詞可以相互替換，是同意詞。

3、電壓暫升的涵義是指在工頻條件下，電壓均方根值上升到1.1~1.8p.u之間、持續(xù)時間為半個到50個周波的電壓變動現(xiàn)象。與暫降的起因一樣，暫升現(xiàn)象也是同系統(tǒng)故障相聯(lián)系的。我們可以用幅值大小和持續(xù)時間來表征這一現(xiàn)象。由于分類的方法不同，在許多資料中也使用“瞬態(tài)過電壓”作為“電壓暫升”的同義詞。電壓暫升現(xiàn)象遠(yuǎn)沒有電壓暫降現(xiàn)象那樣常見。

三、長時電壓變動

長時間電壓變動是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續(xù)時間超過1分鐘的電壓變動現(xiàn)象。分兩種情況，即過電壓和欠電壓。通常，過電壓和欠電壓并非由于系統(tǒng)故障造成，而是由于負(fù)荷變動或系統(tǒng)開關(guān)操作引起的。

1、過電壓過電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值升高，超過額定值10%，并且持續(xù)時間大于1分鐘的電壓上升現(xiàn)象。過電壓的出現(xiàn)通常是負(fù)荷投切的結(jié)果。

2、欠電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值降低，低至額定值的90%且持續(xù)時間超過1分鐘的電壓變動現(xiàn)象。與過電壓的出現(xiàn)原因正好相反。某一負(fù)荷的投入或某一電容器的切除都可能引起系統(tǒng)欠電壓。

3、持續(xù)中斷是指系統(tǒng)電壓迅速降到0且持續(xù)時間大于1min。這種長時間電壓中斷往往是持久的。當(dāng)系統(tǒng)事故發(fā)生后，往往需要人工應(yīng)急處理以恢復(fù)正常供電，通常需數(shù)分鐘或數(shù)小時。持續(xù)電壓中斷是特有的電力系統(tǒng)現(xiàn)象。但如果是電氣設(shè)備檢修或線路更改導(dǎo)致停電，或由于工程設(shè)計不當(dāng)或電力供應(yīng)不足引起的持續(xù)中斷，則不屬于電能質(zhì)量問題。

四、電壓不平衡

電壓不平衡，時常被定義為與三相電壓或電流的平均值的最大偏差，并且用該偏差與平均值的百分比表示。電壓不平衡也可以用對稱分量發(fā)來定義即用負(fù)序或零序分量的百分比加以衡量。電壓不平衡的起因主要是負(fù)荷不平衡（如單相運行）所致，或者是三相電容器組的某一相熔斷器熔斷造成的。大于5%的電壓不平衡屬于電壓嚴(yán)重不平衡，它的起因很可能是由于單相負(fù)荷過重引起的。

五、波形畸變

波形畸變是指電壓或電流波形偏離穩(wěn)態(tài)工頻正弦波形的現(xiàn)象，可以用偏移頻譜描述其特征。波形畸變有五種重要類型，即直流偏置、諧波、間諧波陷波和噪聲。

1、直流偏置，在交流系統(tǒng)中出現(xiàn)直流電壓或電流稱為直流偏置。這可能是由于地磁干擾或半波整流引起的。例如為延長燈管的壽命在照明系統(tǒng)中采用的半波整流器電流，會是交流變壓器偏磁以至于發(fā)生磁飽和，引起鐵芯發(fā)熱縮短壽命直流分量還會引起接地極和其它電氣設(shè)備連接的電解腐蝕。

2、諧波，把含有供電系統(tǒng)設(shè)計運行頻率整數(shù)倍頻率的電壓或電流定義為諧波。可以把畸變波分解成工頻和各次諧波分量的綜合。電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)荷是造成波形畸變的源頭。

3、間諧波，與諧波定義方法類似，只是將整數(shù)倍于工頻的條件換成非整數(shù)倍。

4、陷波是電力電子器件在正常工作情況下，交流輸入電流從一相切換到另一相時產(chǎn)生的周期性電壓擾動。由于陷波的連續(xù)出現(xiàn)，可以用受影響電壓的波形頻譜來表征該量。但由于陷波的相關(guān)頻率相當(dāng)高，很難用諧波分析中習(xí)慣采用的測量手段來反映它的特征量，通常把它作為特殊問題處理。例如，一種評價指標(biāo)規(guī)定，出現(xiàn)的陷波以其下陷深度和寬度來衡量。

5、噪聲是指帶有低于200kHz寬帶頻譜，混疊在電力系統(tǒng)的相線、中性線或信號線中的有害干擾信號。電力電子裝置、控制器、電弧設(shè)備、整流負(fù)荷以及供電電源投切等都可能產(chǎn)生噪聲。由于接地線配置不當(dāng)，未能把噪聲產(chǎn)地至遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)，常常會加重對系統(tǒng)的噪聲干擾和影響。噪聲可以對點射設(shè)備的正常工作造成危害。采用濾波器、隔離變和電力線調(diào)節(jié)器等措施能減緩噪聲的影響

第三篇：應(yīng)用化工技術(shù)

應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)2011年單招素養(yǎng)考核實施方案

根據(jù)《淄博職業(yè)學(xué)院2011年單獨招生試點工作實施方案》和《淄博職業(yè)學(xué)院2011年單獨招生專業(yè)素養(yǎng)考核實施細(xì)則》，特制定本實施方案。

一、基本原則

考核過程遵循公開、公平、公正、擇優(yōu)的原則。

二、組織領(lǐng)導(dǎo)

成立由化學(xué)工程系系主任任組長，相關(guān)專家、紀(jì)檢等工作人員組成的專業(yè)素養(yǎng)考核工作組，具體負(fù)責(zé)應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)素養(yǎng)考核的組織實施。

三、考核方式

分為面試、專業(yè)適應(yīng)性測試兩項：

（一）面試（時間5分鐘）。

采用考生自我介紹和評委提問考生回答的方式進(jìn)行測試。首先要求被測試考生利用2-3分鐘的時間進(jìn)行自我介紹，自我介紹內(nèi)容要求涉及自己姓名、畢業(yè)學(xué)校、優(yōu)缺點、特長愛好、專業(yè)認(rèn)識、學(xué)習(xí)志向以及自己認(rèn)為有必要向評委介紹以增強(qiáng)自己第一印象的有關(guān)信息；然后由評委提問，考生回答。

（二）專業(yè)適應(yīng)性測試（時間10分鐘）。

主要考核考生對所選專業(yè)的認(rèn)識、學(xué)習(xí)志向與興趣、專業(yè)認(rèn)知水平、個人愛好特長、未來就業(yè)打算及對所選專業(yè)其他相關(guān)素質(zhì)的展示等。

普通高中畢業(yè)生、復(fù)轉(zhuǎn)軍人

考核考生中學(xué)化學(xué)基本實驗技能的掌握情況，考生根據(jù)給定的測試項目，選擇合適的儀器藥品，完成項目。主要從選擇儀器、藥品的準(zhǔn)確性、操作的規(guī)范性、熟練程度、項目的完成情況等方面進(jìn)行綜合賦分。

中職畢業(yè)生

考核考生基本化學(xué)實驗技能（儀器辨別）的掌握情況，化工單元操作運用能力的掌握情況，考生根據(jù)給定的測試項目，選擇合適的設(shè)備或方法，完成項目。考核方式為：分組進(jìn)行，現(xiàn)場操作。

四、考核程序

1、抽簽確定考試順序。

2、面試。

3、專業(yè)適應(yīng)性測試。

五、計分辦法

（一）面試（100分）。其中學(xué)生個人自述占50分；回答問題占50分。主要從考生回答問題的準(zhǔn)確性、靈活性、邏輯性等方面進(jìn)行綜合賦分。

（二）專業(yè)適應(yīng)性測試（200分）

普通高中畢業(yè)生、復(fù)轉(zhuǎn)軍人

主要從選擇儀器、藥品的準(zhǔn)確性、操作的規(guī)范性、熟練程度、項目的完成情況等方面進(jìn)行綜合賦分。

中職畢業(yè)生

主要從對實驗技能和化工單元操作運用的掌握熟悉程度、敘述的準(zhǔn)確性、規(guī)范性、熟練程度、項目的完成情況等方面進(jìn)行綜合賦分。

六、成績確定

專家評委對每位考生分別進(jìn)行面試、專業(yè)適應(yīng)性測試獨立評分，由工作人員收取評分表，成績統(tǒng)計員當(dāng)場統(tǒng)計分值。

所有專家評委對考生的評分，去掉1個最高分和1個最低分，取算術(shù)平均值為該考生的專業(yè)素養(yǎng)考核最終得分。如最高分和最低分有相同的評分結(jié)果，則只除去一個最高分和一個最低分。

七、考核督察

學(xué)院紀(jì)檢監(jiān)察室、績效考核辦派員全程實施監(jiān)督，從面試、專業(yè)技能考核、評委評分、評分表的收取及成績統(tǒng)計的整個過程進(jìn)行監(jiān)督檢查。

化學(xué)工程系

二〇一一年四月二十二日

第四篇：化工技術(shù)工作總結(jié)

化工技術(shù)工作總結(jié)

又到一年年底，工作總結(jié)就是回顧一年的工作，那么化工技術(shù)工作總結(jié)如何寫呢？請閱讀下文。

一、專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)充分理解科技是第一生產(chǎn)力的意義，應(yīng)將專業(yè)技術(shù)和市場經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合起來。

我認(rèn)為，鄧小平同志倡導(dǎo)的“科技是第一生產(chǎn)力”的深遠(yuǎn)意義，在于將專業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，并應(yīng)用到實踐工作中，在轉(zhuǎn)化過程中實現(xiàn)專業(yè)技術(shù)的升華，造就自己，體現(xiàn)個人對社會的價值。

將專業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，我做了一定的工作，也取得了一定的成績。比如91年，將我廠硫酸車間“一轉(zhuǎn)一吸”生產(chǎn)工藝改為“二轉(zhuǎn)二吸”生產(chǎn)工藝，原“一轉(zhuǎn)一吸”生產(chǎn)流程所產(chǎn)生的二氧化硫轉(zhuǎn)化率低，造成排放于空氣的二氧化硫超標(biāo)，產(chǎn)量低，影響了本公司的經(jīng)濟(jì)效益又污染了環(huán)境。通過這次改造，二氧化硫排放量達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，并通過了省、市兩級環(huán)保部門的驗收，硫酸產(chǎn)量由原來年產(chǎn)1.5萬噸提高到2萬噸，大大滿足了我廠磷肥生產(chǎn)的需要。還有更重要的一點是減少了空氣污染，改善了工人工作環(huán)境和附近居民的生活環(huán)境。

另外，1992年，我引進(jìn)華南理工大學(xué)化工研究所研制的換熱器新技術(shù)，即把硫酸車間換熱器更換成空心環(huán)管殼式換熱器。在這次技改中被換下的六臺換熱器，由原來的折流板式更換成空心環(huán)管殼式，使用面積由原來的1835M2減少到1210M2，氣體總壓降由原來的15050Pa降到6320Pa，硫酸產(chǎn)量均換87T/d計，所需用熱面積由原來的22.1M2(t?d)降至14.58M2(t?d),使我廠每年節(jié)約生產(chǎn)用電270000KWh,達(dá)到節(jié)能降耗的目的,取得了直接經(jīng)濟(jì)效益。

在實行技術(shù)改革實踐的過程中，成效比較顯著的是普鈣車間的濕法生產(chǎn)改造工程。1990年8月—12月，普鈣車間投資120萬元，將傳統(tǒng)的干法生產(chǎn)改為濕法生產(chǎn)，年產(chǎn)量由原來的3萬噸提高到6萬噸。工藝流程縮短了，省略了干法生產(chǎn)中的干燥、配酸系統(tǒng)和除塵設(shè)備，從而使生產(chǎn)成本降低了，據(jù)統(tǒng)計，就燃料、電耗、大氣污染三項每年共計節(jié)約50萬元。

二、基礎(chǔ)理論是搞好專業(yè)技術(shù)工作的前提。

“萬丈高樓從地起”，人類歷史從一開始就存在著這樣一條自然規(guī)律，即人類無論從事何種社會活動都是從基礎(chǔ)開始。基礎(chǔ)是否牢固，直接影響其今后的發(fā)展，因此，沒有基礎(chǔ)，就談不上發(fā)展，沒有扎實的基礎(chǔ)理論去指導(dǎo)專業(yè)技術(shù)工作，就沒有技術(shù)成果的產(chǎn)生。而每一基礎(chǔ)理論的突破，都孕育著一場技術(shù)革命，可見基礎(chǔ)理論對專業(yè)技術(shù)工作來說，是何等的重要。

我一向都比較注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，而且根據(jù)本企業(yè)的生產(chǎn)實際系統(tǒng)地學(xué)。我任職化工工程師以來，每年都參加專業(yè)學(xué)習(xí)。如91年的《無機(jī)鹽化工產(chǎn)品技術(shù)》、95年的《無機(jī)化工生產(chǎn)流程設(shè)計工藝》、97年的《磷肥濕法生產(chǎn)工藝》等理論的學(xué)習(xí)，在以后的工作中得到很好的應(yīng)用。

90年8月至于12月，普鈣車間將傳統(tǒng)的干法生產(chǎn)改為濕法生產(chǎn)，經(jīng)過八個月的技改和試產(chǎn)摸索，一次投產(chǎn)成功，實現(xiàn)了不用脫水設(shè)備，直接進(jìn)行“濕法磷肥生產(chǎn)”的工藝生產(chǎn)線。我廠從64年建廠以來，普鈣生產(chǎn)經(jīng)歷了三次不同的生產(chǎn)方法。前兩次都是“干法生產(chǎn)”，這些傳統(tǒng)的流程具備干燥、配酸系統(tǒng)、除塵設(shè)備，工藝流程繁瑣、耗費大、污染環(huán)境，不利于工人和附近居民的身體健康，還給企業(yè)造成浪費。濕法工藝流程的成功投產(chǎn)，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且減少了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工人的生產(chǎn)效率，改善了工人的勞動環(huán)境，附近居民對我廠的怨言減少了。在這次技改工作中遇到最大的難題就是如何使產(chǎn)品水分達(dá)標(biāo)。我?guī)ьI(lǐng)車間技術(shù)員經(jīng)過幾個月的生產(chǎn)摸索，找到了影響產(chǎn)品水分指標(biāo)的六大因素及對應(yīng)的解決措施。比如針對礦種因素，我采取礦種搭配使用，云貴礦與湖南礦以1：0.6的比例進(jìn)行搭配，磨礦漿的水采用氟吸收的水，增加礦漿的流動性，降低礦漿的水分含量，產(chǎn)品水分問題解決了，其它的指標(biāo)也隨之好轉(zhuǎn)，使我廠濕法生產(chǎn)的普通過磷酸鈣成品由原來的四級品達(dá)到三級品，產(chǎn)量由原來的3萬噸增加到6萬噸,節(jié)約成本約50萬元。

三、擴(kuò)大知識面，使專業(yè)技術(shù)工作如魚得水。

我認(rèn)為，任何現(xiàn)代工程項目，不可能是純專業(yè)技術(shù)，而是多項技術(shù)的組合。要把專業(yè)技術(shù)工作做好，必須要擴(kuò)大自己的知識面，計劃經(jīng)濟(jì)時代是這樣，在競爭日益激烈的市場經(jīng)濟(jì)條件下更要這樣。

我參加工作以來，就喜愛閱讀各方面知識的理論書籍。我想如果知識廣泛一些，也許對以后的工作有所幫助。我這樣想也這樣做了。我在系統(tǒng)地掌握本企業(yè)的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，還有計劃有目的地自學(xué)其他理論知識。近十年來，主要學(xué)習(xí)了《電工學(xué)》、《工程流體力學(xué)》、《塑膠工業(yè)》、《二氧化鈦表面處理添加劑》、《快速固化氨酯密封劑用酞酸酯催化劑》，其中的一些理論知識給我今后的工作帶來了很大的幫助。

近幾年來，由于整個化肥市場平淡，尤其是京九鐵路的全線開通，外省磷肥大量沖擊廣東市場，造成競爭激烈，磷肥的銷售市場處于低谷，盡管公司在銷售方面做了大量的工作帶來了旺銷，也只是有市無價；本身磷肥生產(chǎn)成本就高，屬于微利產(chǎn)品，本企業(yè)如果還是靠這單一產(chǎn)品就很難經(jīng)營下去。

杰出的科學(xué)家錢學(xué)森同志說過，科技人員以后要用定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程方法，才能得出有力的科學(xué)論證，我認(rèn)為這是科技的發(fā)展方向，在今后，隨著社會的發(fā)展，再沒有什么純專業(yè)技術(shù)了，只有系統(tǒng)工程。“一本通書讀到老”只能是寸步難行。

四、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、大膽創(chuàng)新，不僅是專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)有的品格，也是專業(yè)技術(shù)人員從事研究工作、提高自身素質(zhì)的必要條件。

根據(jù)我多年來的工作體會，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、大膽創(chuàng)新才能搞好專業(yè)技術(shù)工作，才能提高專業(yè)技術(shù)人員的自身素質(zhì)。

專業(yè)技術(shù)人員在生產(chǎn)管理或市場開發(fā)中，經(jīng)常會碰到一些比較復(fù)雜的情況，這時專業(yè)技術(shù)人員如果考慮得不夠慎重，就將會把企業(yè)引向滅亡，反之，認(rèn)真謹(jǐn)慎地分析了解情況，就不會出錯。

我任化工工程師以來，解決了公司一些技術(shù)難題，這些難題對我來說，雖然不完全是陌生的，但都有一定的挑戰(zhàn)性和風(fēng)險。比如此次新產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)，投資300多萬元，對于只有幾百名在職、退休工的企業(yè)來講風(fēng)險之大可想而知，但是我認(rèn)為，面臨今天的化肥市場，坐著等死不如搏一搏，此新產(chǎn)品有如此多的優(yōu)越性，工藝技術(shù)水平又是國內(nèi)領(lǐng)先的，更何況作為一個專業(yè)技術(shù)人員還應(yīng)具備創(chuàng)新精神。

當(dāng)然，專業(yè)技術(shù)人員大膽創(chuàng)新，并非是盲目的，要在工作中反復(fù)實踐，毛澤東同志說過，“從實踐中來到實踐中去”。專業(yè)技術(shù)人員在工作實踐中要查閱大量的技術(shù)資料，找出有力的理論依據(jù)解答所研究的課題，同時進(jìn)行廣泛的社會調(diào)查得出可行性報告。這樣不僅專業(yè)工作做好了，自身素質(zhì)也得到了升華。我認(rèn)為在進(jìn)行專業(yè)技術(shù)工作中，應(yīng)堅持反對不懂裝懂、弄虛作假的不良行為，杜絕一切“大概”、“差不多”的浮夸作風(fēng)，要向老一輩專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)，江總書記的“三講”教育其中一講就是講學(xué)習(xí)，對于我們廣大專業(yè)技術(shù)人員來說就是學(xué)習(xí)各方面的理論知識。專業(yè)技術(shù)人員的工作任重而道遠(yuǎn)，讓我們攜手共進(jìn)、頑強(qiáng)拼搏、科技興國、開創(chuàng)未來。

當(dāng)然，專業(yè)技術(shù)人員大膽創(chuàng)新，并非是盲目的，要在工作中反復(fù)實踐，mzd同志說過，“從實踐中來到實踐中去”。專業(yè)技術(shù)人員在工作實踐中要查閱大量的技術(shù)資料，找出有力的理論依據(jù)解答所研究的課題，同時進(jìn)行廣泛的社會調(diào)查得出可行性報告。這樣不僅專業(yè)工作做好了，自身素質(zhì)也得到了升華。我認(rèn)為在進(jìn)行專業(yè)技術(shù)工作中，應(yīng)堅持反對不懂裝懂、弄虛作假的不良行為，杜絕一切“大概”、“差不多”的浮夸作風(fēng)，要向老一輩專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)，江總書記的“三講”教育其中一講就是講學(xué)習(xí)，對于我們廣大專業(yè)技術(shù)人員來說就是學(xué)習(xí)各方面的理論知識。專業(yè)技術(shù)人員的工作任重而道遠(yuǎn)，讓我們攜手共進(jìn)、頑強(qiáng)拼搏、科技興國、開創(chuàng)未來。一年來，化工廠以“三個代表”重要思想為指導(dǎo)，把安全工作貫穿于生產(chǎn)經(jīng)營全過程。在上級部門的指導(dǎo)下,認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針，認(rèn)真落實各項安全措施，堅持安全工作是一切工作的基礎(chǔ)，積極完成各項工作任務(wù)。根據(jù)企業(yè)具體情況，把重在預(yù)防與穩(wěn)妥的應(yīng)急處理相結(jié)合，嚴(yán)格執(zhí)行各項規(guī)章制度，加強(qiáng)對職工在“四紀(jì)”(工藝、勞動、安全、環(huán)保)等方面的教育培訓(xùn)工作，完善、落實安全組織體系、運行監(jiān)控手段和各項安全技術(shù)措施，以維護(hù)生產(chǎn)經(jīng)營的正常運行。通過全廠員工的共同努力，工廠的安全生產(chǎn)工作到目前為止取得了無人身傷亡事故，無火災(zāi)事故、無重大刑事案件、無重大甲方交通事故，安全工作實現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。現(xiàn)將全年的工作情況總結(jié)如下：

緊張忙碌的2011年即將過去，充滿希望的2012年已悄然而至。在過去的一年里，我依然抱著極端認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度展開各項工作，兢兢業(yè)業(yè)，勤勤懇懇，有得也有失，有成果也有不足。

第五篇：化工開發(fā)技術(shù)論文

納米材料在化工行業(yè)中的應(yīng)用

摘要：納米材料是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區(qū)域的一種典型系統(tǒng)，其特殊的結(jié)構(gòu)層次使它具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，納米材料具有的獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來新的機(jī)遇。它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨特魅力。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。關(guān)鍵詞：納米材料 化工領(lǐng)域 應(yīng)用

納米材料(又稱超細(xì)微粒、超細(xì)粉未)是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區(qū)域的一種典型系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)既不同于體塊材料，也不同于單個的原子。其特殊的結(jié)構(gòu)層次使它具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，擁有一系列新穎的物理和化學(xué)特性，在眾多領(lǐng)域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的應(yīng)用價值。納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨特魅力。1.在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時間、提高反應(yīng)速率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費，使經(jīng)濟(jì)效益難以提高，而且對環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10—15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑，特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個半導(dǎo)體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時，半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。例如納米Ti02，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來革命性的變革。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型，如醇與烴的氧化，無機(jī)離子氧化還原，有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氦反應(yīng)，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO：，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質(zhì)，制得了催化活性較高的Tj0／SiO：負(fù)載型光催化劑。N；或Cu—Zn化合物的納米穎粒，對某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600。c降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來革命性的變革。2.納米材料在涂料方面的應(yīng)用

納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強(qiáng)大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機(jī)遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，添加納米材料，可獲得納米復(fù)合體系涂層，實現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層，導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力，實現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標(biāo)牌上使用納米材料涂層，可利用其光學(xué)特性，達(dá)到儲存太陽能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO：添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米Si0：是～種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO：，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景，將為涂層技術(shù)帶來一場新的技術(shù)革命，也將推動復(fù)合材料的研究開發(fā)與應(yīng)用。3.在其它精細(xì)化工方面的應(yīng)用

精細(xì)化工是一個巨大的工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會給精細(xì)化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米Si02，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米AI。O。，和SlO：，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性，而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國外已將納米SiO：，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機(jī)玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過表面修飾處理的Sj0：，可使有機(jī)玻璃抗綮外線輻射而達(dá)到抗老化的目的；而加入A1：O。，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO：具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質(zhì)地細(xì)膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細(xì)TiO：的應(yīng)用還可擴(kuò)展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開發(fā)了用于食品包裝的TiO：及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米T；O：，能夠強(qiáng)烈吸收太陽光中的紫外線，產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點，在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢料外，還將出現(xiàn)功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進(jìn)行過濾，從而消除污染。4.納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

21世紀(jì)的健康科學(xué)，將以出入意料的速度向前發(fā)展，人們對藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體，可主動搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補損傷組織；使用納米技術(shù)的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向?qū)棥薄Ｔ摷夹g(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導(dǎo)航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。微粒和納粒作為給藥系統(tǒng)，其制備材料的基本性質(zhì)是無毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。納米生物學(xué)用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細(xì)顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶，從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細(xì)胞內(nèi)的生物信息，從而了解機(jī)體狀態(tài)，深化人們對生理及病理的解釋。對納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究工作。據(jù)《人民日報》報道，我國將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京希科集團(tuán)利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗茵棉的生產(chǎn)原理是通過納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級的超細(xì)小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。

結(jié)語

納米科學(xué)是一門將基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)集于一體的新興科學(xué)，主要包括納米電子學(xué)、納米材料學(xué)和納米生物學(xué)等。2 l世紀(jì)將是納米技術(shù)的時代，為此，國家科委、中科院將納米技術(shù)定位為“2 l世紀(jì)最重要、最前沿的科學(xué)”。納米材料的應(yīng)用涉及到各個領(lǐng)域，在機(jī)械、電子、光學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。納米科學(xué)技術(shù)的誕生，將對人類社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題，特別是能源、人類健康和環(huán)境保護(hù)等重大問題。2l世紀(jì)初的主要任務(wù)是依據(jù)納米材料各種新穎的物理和化學(xué)特性，設(shè)計出各種新型的材料和器件。通過納米材料科學(xué)技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)品的改性，增加其高科技含量以及發(fā)展納米結(jié)構(gòu)的新型產(chǎn)品，目前已出現(xiàn)可喜的苗頭，具備了形成2l世紀(jì)經(jīng)濟(jì)新增長點的基礎(chǔ)。納米材料將成為材料科學(xué)領(lǐng)域一個大放異彩的明星展現(xiàn)在新材料、能源、信息等各個領(lǐng)域，發(fā)揮舉足輕重的作用。隨著其制備和改性技術(shù)的不斷發(fā)展，納米材料在精細(xì)化工和醫(yī)藥生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域會得到日益廣泛的應(yīng)用。年全國石油總產(chǎn)量的29％，凈進(jìn)口量的35％。每增加1000萬km3能源植物的種植與加工，相當(dāng)于增加4500萬t石油的年生產(chǎn)能力，可見潛力之大。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)資源特點，可建設(shè)以甜商粱和林區(qū)廢棄物為主體的東北綠色油田、以旱生灌草和甜高梁為主體的西北綠色油田、以甜高梁為主體的華北綠色油田、以麻瘋樹和甜高粱為主體的西南綠色油田，以及以多種木本和草本能源植物為主體的東南綠色油田。較之進(jìn)口，綠色油田安全穩(wěn)定，戰(zhàn)備性強(qiáng)，可以持續(xù)，以及立足國內(nèi)和不受制于人和付出外交代價。

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的工藝、設(shè)備和產(chǎn)業(yè)化方面，我國與發(fā)達(dá)國檢間有較大的差距，但在資源和某些技術(shù)研究上市有優(yōu)勢和令人鼓舞的，特別是“三農(nóng)”、能源和環(huán)境三股強(qiáng)勁需求的巨大拉力，使幾乎在同一起跑線上的這項國際競賽，中國有可能跑在最前面。當(dāng)前最急需的是制定和實施一項推進(jìn)我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的國家重大專項計劃，登高一呼，推動全局。

參考文獻(xiàn)：

【1】張立德，牟季美．納米材料和納米結(jié)構(gòu)【M】．北京科學(xué)出版社，2001．

【2】嚴(yán)東生，馮端．材料新星納米材料科學(xué)【M】．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1998．

【3】【德】H.Gleiter．納米材料【M】．崔平，方永，葛庭燧，譯．北京：原子能出版社，1994．

【4】Dyer P E，F(xiàn)arley R J，Giedl R，et a1．．Excimer laser ablation of polymersand—asses for grating fabrication．Applied Surface Science，1996．