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來(lái)源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:化工生產(chǎn)時(shí)間:瀏覽:次
等離子體是中性粒子、自由基、離子和電子所形成的一種導(dǎo)電性流體。這個(gè)體系呈現(xiàn)出電中性,與普通氣體具有不同的化學(xué)性質(zhì),易受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響,也被稱作是第四態(tài)物質(zhì)。根據(jù)中性氣體溫度和熱力學(xué)性質(zhì)的差別,等離子體通常可以劃分為低溫等離子體和高溫等離子體。
自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了令人矚目的發(fā)展成績(jī),人民的生活水平得到了快速的提高。然而,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題也得到了人們的重視。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),我國(guó)的環(huán)保事業(yè)也得到了良好的發(fā)展,并建立起了一套較為完善的法律體系,國(guó)家對(duì)于環(huán)境保護(hù)的投入也在日漸加大,形成了一套有效的污染治理體系。但在化工行業(yè),這種環(huán)境污染問(wèn)題并未得到徹底的解決,污染治理問(wèn)題仍然存在,治理技術(shù)研究發(fā)展的任務(wù)仍然較為繁重。
一、我國(guó)化工行業(yè)存在的污染治理問(wèn)題
1、化學(xué)工業(yè)廢水污染
在化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,通常會(huì)產(chǎn)生大量的廢水或液體廢棄物,同時(shí),在清洗包裝容器和生產(chǎn)設(shè)備時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。化工生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的廢水或液體廢棄物不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,而且其中的有毒物質(zhì)也會(huì)嚴(yán)重危害人體的健康。還有些化工廢水雖然不會(huì)對(duì)人體造成直接的影響,但是會(huì)使自然水環(huán)境變差,導(dǎo)致水中產(chǎn)生臭味、增加耗氧量、色澤變差,水環(huán)境的惡化會(huì)影響水生物的生活環(huán)境,如亞鐵鹽、亞硫酸和其他硫化物這類還原性的無(wú)機(jī)物或其他化學(xué)氧化物和生物氧化物都會(huì)大量消耗水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使水體富營(yíng)養(yǎng)化,從而危害水生物的正常生長(zhǎng)。
2、化學(xué)工業(yè)廢氣污染
大氣污染物通常可以劃分為氣溶膠裝污染物和氣體污染物兩種。氣體污染物一般是指烴類、氯化氫、氯氣、氮的氧化物、硫化氫、硫的氧化物和碳的氧化物等。其中的甲烷、一氧化二氮、氯氟烴和二氧化碳等都會(huì)造成氣溫升高,產(chǎn)生全球性的溫室效應(yīng)。而溫室效應(yīng)會(huì)對(duì)全球的蒸發(fā)體系和降雨情況造成一定程度上的改變,從而影響大氣環(huán)流,造成糧食和其他農(nóng)業(yè)資源的減少,最終將海水流引入富營(yíng)養(yǎng)地區(qū),使?jié)O業(yè)減產(chǎn),海洋生物大量死亡等。另一方面,全球氣溫升高也會(huì)加速冰川融化速度,使海水變暖、海平面上升,甚至淹沒(méi)沿海地區(qū)的土地,使人類的生存范圍減小,最終給人類帶來(lái)毀滅性的災(zāi)難。
3、化學(xué)工業(yè)廢棄物污染
化工行業(yè)所產(chǎn)生的固體廢棄物主要涉及:橡膠碎屑、廢塑料以、污泥硼渣、鹽泥、鉻渣、汞渣、磷渣、煤氣爐渣、堿渣、電石渣和酸礦渣等。以常見(jiàn)的“白色污染”(即塑料型材的污染物,這些污染物通常不可降解且無(wú)法回收,會(huì)嚴(yán)重污染城市的生態(tài)環(huán)境和景觀)為例,隨著世界范圍內(nèi)塑料生產(chǎn)的快速發(fā)展,塑料污染已經(jīng)逐漸成為了城市環(huán)境污染的主體,占城市污染物總量的60%以上,所以,廢棄物污染也是化工行業(yè)污染主要的污染源。
二、化工污染治理技術(shù)與發(fā)展前景
1、超臨界流體
超臨界流體是指超出物質(zhì)自身臨界壓力或者臨界狀態(tài)情況下的流體。超臨界流體是一種氣體與液體共存的邊緣性狀態(tài),具有特殊的化學(xué)和物理性質(zhì),既具有氣體的較大的擴(kuò)散系數(shù)和粘度,也具有液體的密度,這種特性會(huì)大幅度地提高超臨界流體的分離速率和運(yùn)動(dòng)速度。同時(shí),超臨界流體還具有較大的壓縮性,細(xì)微的壓力和溫度變化都會(huì)造成超臨界流體很大的密度改變。而其自身的高密度也增強(qiáng)了超臨界流體的物理性質(zhì),可以作為物理分離的溶劑使用。還可以在一定程度上降低化學(xué)反應(yīng)所需的問(wèn)題,提高其速度。超臨界水和二氧化碳都具有十分穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),且價(jià)廉、不燃燒、無(wú)臭、無(wú)毒,是化工生產(chǎn)中常用的幾種超臨界流體。超臨界流體二氧化碳可以用于各類非例子的溶劑中來(lái)分散染料,從而解決化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染問(wèn)題。這主要是因?yàn)槌R界流體能夠凈化土壤環(huán)境,產(chǎn)生無(wú)毒性的殘留物,能夠降低空氣污染程度。
2、等離子體
低溫等離子體通常又被分為燃燒等離子體、冷等離子體和熱等離子體三種。按照高能電子來(lái)源的不同,也可劃分為脈沖電暈法等離子體和電子束照射法等離子體。等離子體具有較高的能量密度和溫度,能夠分離出活性成分,從而引發(fā)一般化學(xué)反應(yīng)中難以實(shí)現(xiàn),甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)的化學(xué)或物理反應(yīng)。低溫等離子催化劑能夠?qū)⒖諝庵械亩趸歼€原,使其變成單質(zhì)硫,其脫硫率能夠達(dá)到80%左右,且還原溫度更低,脫硫更加徹底,能夠有效減小硫?qū)諝獾奈廴尽?/p>
3、離子液體
離子液體也叫做室溫離子液體,是指在室溫條件下呈現(xiàn)為液體的物質(zhì)。離子液體的特點(diǎn)通常表現(xiàn)為:幾乎無(wú)蒸汽壓,液態(tài)狀態(tài)下的溫度范圍大,能夠溶解很多金屬配合物、無(wú)機(jī)化合物以及有機(jī)化合物等,也能夠溶解O2、CO和 H2這類的氣體。離子液體最突出特點(diǎn)在于不會(huì)揮發(fā)到空氣當(dāng)中,從而對(duì)環(huán)境造成污染。離子液體能夠在有機(jī)合成過(guò)程中起到溶劑與催化劑的雙重作用,這樣能夠大大減少揮發(fā)性有機(jī)溶液和廢催化劑對(duì)環(huán)境造成的污染。在化工生產(chǎn)過(guò)程中,精餾肥料能夠快速轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的清潔燃料,如將芳基化合物類的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃燒的清潔燃料。現(xiàn)階段化學(xué)工業(yè)專業(yè)已經(jīng)研究出了用離子液體溶解化工廢料的基本方法,如用核磷酸三丁酯、煤油和誰(shuí)的混合溶劑來(lái)改變化工行業(yè)現(xiàn)有的核燃料加工系統(tǒng)。化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的精餾廢料能夠通過(guò)離子液體轉(zhuǎn)化為清潔染料,從而降解廢舊的聚碳酸酯光盤,減少環(huán)境污染,其產(chǎn)物是清潔無(wú)毒的碳酸二苯酯。
三、總結(jié)
綜上所述,現(xiàn)階段我國(guó)化學(xué)工業(yè)正面臨著嚴(yán)重的污染問(wèn)題,也引起了國(guó)務(wù)院和黨中央的高度重視,國(guó)家對(duì)于化工行業(yè)污染治理也投入了充足的治理資金。然而,在種種優(yōu)越的治理?xiàng)l件之下,化工行業(yè)在治理污染時(shí),首先要解決的是找到污染的根源,就是要從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)盡量削減廢棄物的生產(chǎn)量,而不是污染的治理手段。這就要求化工行業(yè)的工作人員嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》,實(shí)施嚴(yán)格的清潔生產(chǎn)計(jì)劃,開(kāi)展生產(chǎn)清潔檢查工作,在此基礎(chǔ)上來(lái)徹底根治化工行業(yè)環(huán)境污染問(wèn)題。