绿色化学的原理范例(3篇)

时间:2024-10-24

绿色化学的原理范文篇1

在以往化学生产过程中,各种有害、有毒物质的处理存在严重滞后性,致使化学工业发展速度非常缓慢。因此,绿色化学工程与工艺的合理应用,在降低化学工业成本、提高能源有效利用率等方面都有着重要作用。本文就绿色化学工程与工艺的合理开发进行探讨,提出绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用,以有效改善化工环境的污染程度,从而达到各种资源最优化配置的目的。

关键词:

绿色化学工程;工艺;化学工业节能;促进作用

在环境污染程度不断加重、生态系统破坏越来越严重的新形势下,加大环保保护力度、提高各种资源与能源的有效利用率,对于促进人类、经济、环境等可持续发展有着重要意义。因此,深入了解绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用,是降低化工生产污染程度和减少资源浪费的重要途径。

1绿色化学工程与工艺的合理开发

根据当前绿色化学工程与工艺的开况来看,其主要包括如下几种:

1.1绿色化学原料的合理运用在化学生产工艺和相关流程中,化学生产原料的合理选用,在降低化学生产污染程度和减少资源浪费量上发挥着很总要的作用。一般情况下,化学工程中的原料都是不可再生的资源,如果大量使用,不但会加剧不可再生资源的消耗量,还会大大提高污染物的排放量,从而加重环境污染、资源浪费。因此,绿色化学原料的合理运用,是绿色化学工程的重要研究方向之一,通过使用自然物质、绿色化学物质、可再生化学原料等,如苞米杆、芦苇、纤维植物,可以有效生产出各种化学产品。与此同时,在整个生产过程中,绿色化学原料产生的气体一般是氢气,不会给环境、人体带来伤害,在保证生态系统平衡发展上有着极大作用。

1.2化学反应选择性的有效增强在化学物质发生反应的过程中,化学反应是非常重要的组成部门,通常情况下,化学原料的转化都必须经过化学反应才能完成。因此,在化学工程总,注重化学反应选择性的有效增强,有利于提高化学工程的生产效率、质量等。在实践过程中,化学反应的影响因素有时间、环境、原料等,如在氧化反应中会产生大量热能,致使化学原料发生变质情况,从而影响化学品的生产质量。所以,在注重新型反应形式的合理应用,是绿色化学工程的重要组成部分之一,不但能提高催化物的催化能力,还能大大增加物质的反应时间,从而获得更好的产生效果。

1.3无毒无害催化原料的利用在化学工业快速发展的情况下,化学反应在化学生产中的合理应用,对于促进化学工业可持续发展有着重要影响。而在化学反应的整个过程中,催化剂是重要的催化物质,需要注重无毒无害催化原料的合理利用,才能更好的改善催化物的效用,从而达到提高化学反应效率、节能和降低环境污染程度的目的。

2绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

2.1清洁生产技术的合理应用目前,清洁生产技术的价值非常高,在对化工原料进行无毒、无害和无废处理以后,原料的有效利用率可以得到大大提高,从而达到提高化学工程生产质量的目的。目前,最常用的清洁生产技术是脱硝技术和脱硫技术,在对生活垃圾、具有严重污染的化学物质等进行绿色处理之后,生活垃圾很多都会被转化为沼气。与此同时,自然发电技术的合理应用,如风能、太阳能等清洁生产技术的研发,特别是生物工程中各种清洁生产技术的不断推广,在提高环境质量、降低环境污染程度和实现资源与能源的最有效利用上有着重要作用。

2.2生物技术的有机结合在化工生产中,比较常用的生物技术是生物化工、化学仿生学两个部分,如生物酶的合理应用,与绿色化工工程与工艺相结合,可以是再生资源得到最有效利用,并生产出绿色化学品。目前,绿色化学工程与工艺中,工业酶、自然界中的酶等是非常重要的催化剂,有着无污染反应条件好、产物性质好等多种有点,在促进生态系统循环发展上有着重要影响。

2.3环境友好型产品的合理生产通过生产各种环境友好型产品,可以起到很好的环保作用,如磷洗衣粉、清洁汽油等,是绿色化学工程与工艺不断发展的重要研究方向之一。因此,在人们生活、工作的过程中,各种绿色产品的使用和推广,是降低环境污染程度、促进社会和谐发展和推动经济可持续发展的重要途径。

3结语

综上所述,在加大环境保护力度和提高能源与资源有效利用率的过程中,绿色化学工程与工艺的研究,不但能减少染污物的排放量,还能改善人们的生活环境质量。因此,加大绿色化学工程与工艺的投入力度,对于实现化学工业节能、促进化学工业更长远发展有着重要意义。

参考文献:

[1]刘森,罗泽鹏,都颖,刘思乐.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].黑龙江科技信息,2016,02:75.

[2]郭璐,张浩.绿色化学工程与工艺对化学工业的促进作用[J].科技创新与应用,2015,17:107.

绿色化学的原理范文

【关键词】绿色建筑课程构架专业理论课

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2014)08-0001-02

1.绿色建筑发展与人才培养概况

1.1我国绿色建筑人才培养的迫切性

绿色建筑作为建筑界应对环境问题的回应,已经成为世界建筑研究与发展的主流和方向,并在发达国家被不断实践与推广。在国内,绿色建筑的概念开始为人们所熟悉,绿色建筑的理论研究与设计实践也已经成为业界的热点。国家发改委、住房和城乡建设部提出了《绿色建筑行动方案》,要求把绿色建筑产业纳入地方政府政绩考核重点,建设工程在建项目和新建项目到2015年必须达到绿色建筑评价标准。这就大量增加了社会特别是建筑行业对绿色建筑专业人员的需求,给加快绿色建筑人才的培养提出了新的要求。

1.2绿色建筑思潮对高校建筑学专业发展的影响

建筑学是研究建筑物及其周围环境的学科。它旨在总结人类建筑活动的经验,以指导建筑设计创作,构造某种体系环境。高校建筑学专业是培养具备建筑设计专业知识与技能的摇篮,在推动绿色建筑人才的培养这一需求中承担着重要的角色与任务。要使建筑学专业的学生不但了解与熟悉绿色建筑的设计理念,更能够掌握绿色建筑设计的基本原理与一般性方法,在日后的实际工作中能够贯彻绿色建筑的指导方针,身体力行地实践绿色建筑设计,这就要求高校建筑学专业的教学必须做出相应的调整与改革,将绿色建筑设计理论融入到教学过程之中。本文旨在站在高校建筑学专业教育的角度对此展开的探讨与分析。

2.高校建筑学专业教学调整与应对策略分析

绿色建筑概念贯穿于建筑物的全寿命周期,其涉及的学科较传统建筑学更加广泛。其研究内容及相关学科包括:绿色建筑文化与历史、绿色建筑基础理论、绿色建筑技术基本知识、绿色建筑分析、绿色建筑设计、绿色建筑评价、绿色建筑运营与管理。只有通过对建筑学专业教学大纲的改革与修订,才能将绿色建筑的知识体系融入到建筑学专业长达五年的教学过程之中。本文旨在从专业理论课课程结构调整方面着手进行策略推导。

高校建筑学专业现行的专业理论课体系中,和绿色建筑设计密切相关的专业核心课程包括:《建筑概论》、《建筑设计原理》、《城乡规划概论》、《城市设计》、《建筑物理》、《建筑构造》、《建筑材料》、《建筑结构选型》、《建筑设备》、《建筑心理学》、《建筑法规》、《建筑师职业基础》等。

《建筑概论》开设于一年级第一学期,是建筑学专业学生开启建筑学习之路上的第一道门。建筑学专业的学生初入大学,对建筑既陌生又好奇,同时也不乏希望和遐想。相当多的建筑学专业学生会在大学里受到思维方式上强烈的冲击,他们将要身处一个完全截然不同的新世界,经历两次重要的转化:首先是由传统教育的逻辑推理思维方式向以视觉思考为核心的领域转化;紧接着,又要从纯视觉思考(构成、造型训练)转向对功能、技术、经济等要素的综合权衡(含有功能要求的设计)。【图1】传统教学大纲要求学生通过此课程的学习,全面而概括地了解建筑的相关基本知识,掌握建筑识图的基本方法,熟悉民用及工业建筑设计的基本原理和方法、建筑物的基本组成及构造原理等内容。此课程中,应增设绿色建筑概论的内容,让学生了解绿色建筑的基本概念、设计原则与方法、发展与趋势,为之后其他课程的开设奠定基础。

《建筑设计原理》、《城乡规划概论》、《城市设计》等课程为开设于二年级至四年级期间的理论基础类专业理论课,其课程环节主要由课堂讲授、理论分析、案例解析等形式为主构成,其教学目的在于帮助学生了解设计的基本原理与一般规律,并在实践与设计过程中起到指导性作用。在《建筑设计原理》课程中,应开设绿色建筑设计原理的专题,从建筑外部环境、建筑室内环境、建筑能耗几个方面详细地剖析绿色建筑的设计方法,并通过实例的展示与剖析帮助学生理解与掌握。在《城市规划原理》、《城市设计》课程中亦应介入绿色设计的理念与思路,从选址的基本原则、自然环境因素、节约用地方针、乡土文化等方面,帮助学生建立起生态的、可持续发展的绿色设计理念。

《建筑物理》、《建筑构造》、《建筑材料》、《建筑结构选型》、《建筑设备》等课程为开设于二年级至四年级期间的技术类专业理论课,其课程环节主要由课堂讲授、理论推导、实验数据演算与分析等形式为主构成,其教学目的在于帮助学生全面掌握与建筑设计紧密相关的工程技术基本知识。而这些技术知识恰恰是在建筑设计过程中有效地实现绿色建筑设计的物质载体与手段。如《建筑物理》的三大主干课程建筑声学、建筑光学、建筑热工学,均与绿色建筑设计中室内环境品质及控制技术、建筑节能设计及技术等内容密切联系。再如《建筑设备》课程中,给排水部分应融入建筑节水技术、雨水的收集与利用等知识;暖通部分应融入室内新风系统、自然通风技术、高性能空调设备的运动、能量回收等绿色建筑设计的理论与方法;电气部分应考虑适时适度照明、高效节能灯具、待机能耗控制等绿色环保理念。《建筑材料》课程应增设绿色建材篇章,系统介绍绿色建材的概念、绿色建材的选择与运用、建筑节材技术与方法等课程内容。而在《建筑构造》课程中,通过对最新材料、最新技术构造节点大样的剖析与讲解,可以帮助建筑学专业的学生进一步掌握绿色建筑设计的具体手段和操作方法。

《建筑心理学》、《建筑法规》、《建筑师职业基础》等课程为开始在五年级毕业班的专业理论课。作为建筑学专业毕业班的学生,他们即将告别五年的大学学习生涯,走向建筑师的职业岗位,担负起建筑设计从方案构思到施工图绘制再到各专业配合,以及与甲方、施工方各方面配合等一系列具体工作之中。在这些课程中,应通过增加建筑环境心理学、绿色建筑相关法规、绿色建筑运营与维护等知识点的章节,帮助学生完善绿色建筑知识体系的构建,并在他们今后的实践与工作中积蓄发挥作用。

除了对传统课程大纲的修订与调整之外,还可以增设《绿色建筑概论》、《生态与可持续建筑》、《绿色建筑设计方法与理论》、《绿色建筑设计》等专业选修课程,供有兴趣有余力的学生学习。【图2】

绿色建筑设计教学的建立与发展以及绿色人才的培养,是在高校建筑学专业本科建筑设计课程原有教学框架的基础之上,应时代需求而开展的教案研究与教学方法的探索,具有体系化、进阶式和强调实践性的特点。这样的教学改革引发了建筑学专业指导教师对绿色建筑教学与科研的深层次思考,也更激发了学生的学习热情。绿色建筑设计教学将由原来个体自发的实验转向系统化、整体性的推进。更为重要的是,它激发了一个传统深厚的学科面对当下全球关切的发展活力,孕育着我国高校建筑教育发展新的生机。

参考文献:

[1]GB/T50378-2006,绿色建筑评价标准[S].

绿色化学的原理范文

[关键词]无机化学实验教学改革绿色化学

高校化学医药类专业无机化学实验是以化学学科为支撑的,旨在培养学生动手能力和实验技能的一门重要课程,也是培养学生创新能力和综合素质的重要方法。因此,高校无机化学的实验教学显得尤为重要。但在无机化学实验中,由于化学试剂品种多、消耗量大,部分试剂含有较强毒性,反应过程中常放出有毒性的气体,因而无机化学实验常常带来污染,影响实验教师和学生的身体健康。如何减少实验过程中有毒试剂的用量,提高试剂的利用效率,减少对环境的污染已成为高校化学试验教学中需要解决的迫切问题。加快推进无机化学实验教学绿色化改革,即“绿色化学”教育,是解决此问题的根本途径,也是化学及化学实验课程与教学改革的重要指导思想。

一、绿色化学及绿色化学实验的内涵

绿色化学是近年来产生和发展的新兴交叉学科,是当今国际化学研究的前沿。它的主要特点是:充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境的排放;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。它的具体内涵体现在五个“R”上,即应遵循5R原则:不用危险品(Reject)、减少用量(Reduce)、循环使用(Recycle)、回收再用(Reuse)、再生(Regeneration)。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用产物。绿色化学实验是在绿色化学思想的指导下,充分利用现有实验设备和各种实验条件以预防化学污染的新思想和新技术为指导对常规实验进行“绿色化”设计改革而形成的化学实验,使产品循环利用,这样既可巩固学生的基本实验操作能力,又可减少实验废物的排放,减轻对环境的污染。同时对提高人才培养质量,培养学生的创新精神、创新能力和拓宽知识面十分有益,为培养合格的化学教学和医药技术人才打下坚实的基础。

二、强化绿色教育,增强环保意识

绿色化教育不仅要落实在无机化学实验过程中,而且要贯穿在实验教学的整个环节。指导教师应在学生进入实验室的第一天起就对学生进行绿色化学教育,灌输正确对待和处理无机化学实验中的“三废”问题,无机化学实验中产生的“三废”具有废物量少、成分复杂、污染面广、时间不确定、难于集中等特点,对治理污染带来一定困难,若处理不当将对环境造成很大危害。在实验过程中教师应引导学生不断寻找有毒试剂的替代品,探索无污染环保功能的替代性装置。结合实验和知识讲座把绿色化学融合到实验教学过程中,让学生明白实验用到的有关有毒、有害药品对环境、人类健康的影响,以及它们的主要来源、污染环境的原因及防治的方法。

三、改革实验教学理念,创建以人为本的绿色化学实验

化学是一门以实验为基础的自然科学,无机化学实验以基本操作为手段,以化学试剂为原料,以验证课堂讲授的基本理论和知识为内容,培养学生基本操作能力、正确观察、精密思考和分析的科学素养,以及发现问题、分析问题、解决问题的独立工作能力和严谨的科学态度。多年来,广大教育工作者为了培养学生的创新能力,对“双基”能力培养的实验教学理念进行改革创新,构建了“以人为本”和“以学生为本”的新实验教学理念。新的实验教学理念更有利于学生个性和特长的发展以及学生创新能力的培养。无机化学实验教学过程中将产生大量危害人体健康和环境安全的“三废”,为此,我们对无机化学实验的教学理念进行了改革,将“实验绿色化”理念融入“以人为本”和“以学生为本”理念中,在培养学生创新能力前提下,通过对实验教学内容、手段和方法的改革,实现实验教学绿色化。

四、改进实验设计,实现实验教学绿色化

通过调整实验教学计划,合理安排实验项目和次序,尽可能地使前一个反应的产物转变成下一个实验的反应物或原料。这不仅是实现无机化学实验绿色化的一个重要途径,而且在一定程度上减轻了对环境的污染,有利于环境保护。

在现有的条件下,我们无法将全部实验及实验的全过程实行“绿色化”,但我们努力实现无机化学实验教学绿色化,以尽量少的化学原料和试剂获取尽量多的化学信息。在不影响实验效果前提下,微型化一些验证性实验。既能让学生观察到明显的实验现象,又能节省原料减少污染。实验结束统一收集实验废液待处理后再排放。

充分利用现有实验设备和各种实验条件对部分实验进行“绿色化”设计,重新组合或设计实验内容,综合利用实验产物,最大限度地提高试剂的利用率;通过调整实验次序,使一个实验的产物或废物成为下一个实验的原料,使本来存在的几次污染变为一次污染,甚至变得没有污染。

对于有有毒气体排出的实验,可通过改进实验装置,添加尾气吸收的设备,以减少污染。

绿色化学教育是化学教育内容上的重大更新,已经得到世界各国政府、企业界和化学界的广泛关注和重视,是实施可持续发展的重要组成部分。要实施绿色化学教育,教师必须有强烈的绿色意识,首先利用自己的言行去感染学生,使其逐渐产生对绿色化学的意识,然后结合具体事例巧妙而生动地渗透到教学过程的某些环节中,这样学生在学习知识的过程中,就自然地产生了保护环境、实施绿色化学的意识。我们在无机化学实验教学过程中以不同的模式将绿色化学理念和内容贯穿始终,让学生系统地学习绿色化学知识,教育学生树立绿色化学的思维方式,以适应时代和社会发展的需要。目前要搞好绿色化学教学还有许多工作要做,只有广大教师认识到绿色化学的重要性,积极参与有关的研讨和教学实践,绿色化学教育才能得到迅速的推广和普及。

参考文献:

[1]石孟琼,刘丹丹.试论医用基础化学实验教学中的绿色化学教学.中国中医药现代远程教育,2010,(11).

[2]金安靖.浅谈绿色化学.中国校外教育,2010,(4).

[3]欧阳玉祝,陈小东,彭晓春,王迎春,基于绿色化学理念的基础化学实验教学研究.化工高等教育,2010,(2).

[4]谢志刚,宋仲容,王家平.无机化学教学中绿色化学理念的渗透.化工教育,2006,(8).

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