化學性污染案例范文10篇
時間:2024-05-21 02:13:27
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環境化學教學內容設計論文
摘要:隨著生態環境的日益惡化,人們的環保意識日漸增強。在環境化學的教學過程中,案例教學因其所具備的趣味化及形象化特征發揮了不可替代的作用。納米傳感器作為最近幾年來新產生的一種環境分析檢測技術,不僅能夠運用于現場原位及污染物質的檢測中,而且可以引入環境化學的教學過程中。本文詳細敘述納米傳感器與環境化學教學的密切聯系,介紹將納米傳感器融入環境化學教學的必要性,對提高學生的研究能力,激發學生的學習興趣具有非常重要的理論意義及現實意義。
關鍵詞:環境化學;教學;納米傳感器
隨著社會的發展以及經濟水平的提升,環境問題日漸凸顯,社會需要大量具備科學環境知識的高素質人才,所以高校肩負著塑造大批環境類人才的使命。在眾多高校的課程體系中,環境化學課程占據著不可或缺的地位。環境化學課程主要探討的是化學污染物質在環境介質中的存在、化學性質、行為及控制的化學原理等。新誕生的納米傳感技術涵蓋的知識面廣泛,并且具有全面性和綜合性,將其融入于課程的教學中,可以顯著提升教學效果。在環境化學現存的教學工作的基礎上,緊密地結合學校自身的辦學特點,是提升教學質量的重要措施之一。
1納米傳感器概述
1.1納米化學及生物傳感器
在化學及生物傳感器領域融入納米技術,有效提升了生物傳感器及化學的檢測性能,推動了新型化學及生活傳感器的誕生。由于具備了亞微米的尺寸、換能器及納微米系統,大大提升了該傳感器的物理、化學性質對細胞的檢測靈敏度,檢測的反應時間也有了明顯的減少,而且可以實現高通量的實時檢測分析。使用納米材料所制成的非常靈敏的生物及化學傳感器,能夠早期診斷癌癥及心血管疾病。使用碳納米管及其他納米微結構的化學傳感器可以檢測出氧化氮、過氧化氫、碳氫化合物及揮發性有機物等。和其他具備相同功能的分析儀相比,其不僅尺寸很小,而且價格非常便宜。在生物傳感器當中,使用納米顆粒、納米器件及多空納米結構均獲取了成功[1]。
化學開展研究性教學管理論文
[內容提要]本文針對研究性學習案例的剖析,對研究性學習教學特點、目標、注意問題等方面進行探究。
[關鍵詞]研究性學習案例探究性探究性實驗
問題的提出:
面對21世紀知識經濟的挑戰,全面推進跨世紀素質教育,研究性學習的開展是培養學生創新精神、實踐能力的重要舉措。研究性學習作為一種全新的學習方式正在改變我們教學行為和學習方式。研究性學習方式在培養學生能力、發揮個性特長、啟迪創造發明、全面提高素質等方面要明顯優于"接受性學習"的學習方式。但是,時至今日,走進我們的課堂,"接受性學習"的方式仍比比皆是。究其原因是:(1)誤解"研究性學習"方式的實施目標。認為"研究性學習"是搞科學研究,只能在少數優秀生中開展。(2)有的雖然沒有這些認識,但不清楚開展"研究性學習"的特點。所有這些,都極大地制約了"研究性學習"的普及和推廣。
事實上,與新設置的"研究性學習"課程不同。作為學習方式的"研究性學習"可以滲透于各個學科的課堂教學中。課堂教學改革的靈魂是實施研究性學習。那么,在化學教學中如何開展研究性學習呢?我作了如下嘗試。下面舉一個事例加以說明。
[案例1]:課題:《燃燒的條件》為了讓學生掌握燃燒的條件,采用了不同的實驗方案設計的研究性學習流程如下:
高職生物化學教學論文6篇
第一篇:WPBL教學法在高職檢驗專業生物化學教學中的研究
【摘要】目的:分析WPBL教學法應用于高職檢驗專業生物化學教學中的效果與價值。方法:選擇2014年檢驗專業的生物化學系學生80名進行本次研究,隨機分兩組,一組40人采用傳統的教學方法,并設為對比組,另一組40人采用WPBL教學法,設為研究組,對兩組教學效果進行評價,了解學生的滿意度。結果:研究組學生的考核成績明顯比對比組的高(P<0.05);學生的滿意度研究組是95%,對比組是82.5%,有明顯的差異(P<0.05)。結論:WPBL教學法應用在高職檢驗專業的生物化學教學當中具有顯著的效果,可提高教學的質量,值得研究。
【關鍵詞】WPBL教學法;高職檢驗專業;生物化學教學
PBL指的是以問題作為導向的學習或者是基于問題式的學習,是一種相對有效的自主學習的模式。而隨著近年來計算機與網絡技術的影響下,現代教學與信息技術在發展過程中結合PBL教學法優勢,引申出一種更有效的教學模式,即網絡環境下問題學習(WPBL)的教學模式。為了提高教學的效果,本研究分析WPBL教學法應用于高職檢驗專業生物化學教學中的效果與價值,如下:
一、對象和方法
(一)對象
礦山污染環境水文地質勘查技術應用
摘要:礦山在開發過程中,污染場地被占用的情況普遍存在。為了防止污染場地對生態環境的嚴重影響,就需要對其進行環境分析,利用水文地質勘查技術來進行合理規劃,旨在避免污染場地造成的二次危害,為礦山區域的發展提供有效的技術保障。本文將圍繞水文地質勘查的工作流程,探究其在污染場地環境中的具體應用。
關鍵詞:礦山污染場地環境;水文地質勘查;應用研究
礦山污染場地環境與水文地質勘查工作具體來看需要通過收集大量資料,并對污染區域的類型與內容進行整合處理,并確定礦山場地內的污染情況。而污染場地的取樣分析與勘查階段也是完成這項工作的前提條件。例如對污染場地的變化情況與地下水分布情況的考察都可以包含在勘查內容當中,并根據實際的勘查結果來提出針對性的治理措施。
1污染場地環境水文地質勘查的具體內容
勘查工作整體上分為三個不同階段,即污染類型識別、采樣分析與風險評估。相比于以往的勘查內容,它不僅要求對場地內的環境情況進行充分了解,還需要對地下水質量、土壤質量、污染情況進行掌握。我國在近年來的管理也針對技術需要和工作流程進行了合理規劃,為勘查工作提供必要的參考。從內容來看,可以從以下兩個方面展開。
1.1主要工作
初中化學教學培養學生核心素養探析
摘要:在素質教育的背景下,初中化學教師要重視學生的全面發展,把培養學生的核心素養作為重要的教學任務。核心素養對學生將來的學習和成長有重要的意義。在初中化學教學中,要提高學生的認知水平,提高學生學習化學的能力,才能實現核心素養的培養目標。本文對初中化學中培養學生的核心素養途徑進行了探究。
關鍵詞:初中化學;核心素養;培養策略
隨著新課改的不斷深入,教師逐漸認識到核心素養對學生的促進作用。初中化學教學要關注學生德、智、體、美、勞綜合發展。因此,教師應創新教學模式,探索全新的教學方法,將化學理論與實際相結合,提高學生的化學核心素養。化學對學生的邏輯思維有較高要求,教師要結合學生的實際情況制定教學計劃,提高學生的學習能力。
一、初中化學教學中培養學生核心素養的意義
新課標提出后促進了初中化學教學改革,轉變了傳統陳舊的教學模式,教師要更重視學生的全面發展。培養學生的核心素養是素質教育的重要內容。教師在初中化學教學中培養學生核心素養,不僅落實了新課改和素質教育的內容,也拉近了師生間的距離,營造出和諧、融洽的課堂氛圍。在培養學生核心素養的過程中,讓學生形成正確的科學態度,有利于完善學生的人格和修養,成為對社會有用的綜合型人才。教師在教學中,要制定科學合理的目標,把知識、技能、方法、情感與價值觀相融合。從而促進學生核心素養的培養,深化學生對化學知識的理解,讓學生得到全面發展。[1]
二、初中化學教學中培養學生核心素養的途徑
高中化學課程社會科學性議題教學研究
摘要:當前科技發展水平日益提升,同時也伴隨著很多社會性的問題出現,為了社會的和諧發展,需要制訂出高效合理的決策進行面對解決所存在的科技問題。對學生進行培養決策能力是如今科學性教育的首要任務之一。本文根據幾點社會科學性議題為主題對高中化學教學進行實踐研究,目的在于提高學生的社會決策能力,并增強學生對高中化學的學習效果。
關鍵詞:高中化學;社會科學性議題;決策力
在開展教學之前,需要了解所施行社會科學性議題教學方案的成果,并閱讀相關書籍進行研究討論將其帶入學習中的價值以及影響力。將其作為教學背景對教學決策、模式以及教學評價三個方面進行分析整合,了解單進社會中科學新議題對教學的價值和意義。下一步制做社會科學性議題的教學策略,該步驟主要從化學全面理論教學方面對關于持續性發展、邏輯學、道德學等理論方面進行描述,需配合教學計劃及案例進行。最后選取現存的社會科學性議題進行教學使得學生感到真實性,課后對學生進行問答交談在課堂中所了解到的內容并對課堂教學施展進行評價。若對課堂教學效果認可就繼續進行相關的議題內容教學,使得學生對化學有更深的理解。
一、社會性科學議題概述
社會性科學議題(SSI)是指由科學技術所研制出的事物和社會道德性等與社會層次問題緊密相關聯的社會性的問題。在科學教育之前應明確以處理社會性議題為目標,并通過各種研究證實來確定合理的決策方案。對于社會科學性的議題所給出的決策不僅僅對個人還有社會全體人員都是很具有影響里的決策,并對社會經濟都有可能有著很大的影響。化學作為一門綜合及創造性很強的學科,在生活和社會發展中起著至關重要的作用,對推進科技進步有著巨大的作用。但近年來由于有人使用非法化學手段謀取個人利益,使得在社會中的聲譽并不太好,對學生的吸引力欠缺。在生活中對于化學基本知識和科學原理的普及也遠遠不到位,嚴重影響到關于社會科學性議題的有關決策。隨著教育制度的改革化學新課程標準明確指明學生應密切關注著社會中有關于化學的問題,對化學的認識理解應該更加深刻,明確化學與生活、環境以及社會的關系。并提倡帶動學生積極投入思考關于社會化學性的決策中去,把社會化學性決策作為培養學生的目標及重點,提升學生全方面發展的能力。
二、對社會決策力度的重視
有機化學課程教學改革思考
一、有機化學課程教學現狀
(一)教學內容的選擇
目前,國內圖書市場有機化學類教材非常之多,其中,尤以中文版和英文版的居首。這些教材針對不同專業領域、不同知識水平的讀者編寫,充分體現了各自的特點,方便了廣大讀者。教材主要內容大體分為基礎知識、以有機官能團分類的化合物及經典有機化學反應、有機化合物結構及表征方法、生命有機大分子化合物等幾類,其中,經典有機化學反應是有機化學學習的重點內容。因此,除了有中國文字特點的有機化合物命名原則以外,有機化學教材均以有機官能團為主線,在內容的安排和順序上大同小異。[1]有機化學理論抽象,化合物數量龐大、結構復雜、涉及的反應種類繁多,哪些內容才是應用化工技術專業學生所必需的和感興趣的呢?在教學過程中,教師往往從眾多教材中選擇內容難度和廣度適中的作為參考,再根據學時數進行內容的刪減或增補。這樣的內容選擇顯然比較盲目,缺乏明確的專業自主定位,造成教師在有限的學時與無垠的有機化學知識之間顧此失彼。
(二)教師的教學方法
隨著教學條件的不斷改善,一些教師對傳統的教學方法所存在的問題進行了分析研究,并結合時代背景,借鑒國外先進的教學模式,提出了有機化學課程教學方法的改革建議。現代化的教學手段被積極地運用于有機化學教學過程,并在一些復雜問題的講授過程中收到了很好的效果。但這些教學方法的改革僅停留在較淺的層面,多數教師未能將傳統的教學方法和現代化教學手段與專業需求巧妙地結合起來。文本、圖像、音頻、視頻等使得課堂信息量大增,加之有機化學教學資源的多元化,造成課堂容量大,講授內容多。教學中普遍采用的仍是“填鴨式”方法,教師負責講、學生負責聽的傳統模式并沒有根本改變。[2]
(三)學生的學習狀況
食品專業教學模式創新研究
依托互聯網平臺搭建云課堂開展線上教學,是積極應對高校教學新變化、研究教育教學新模式的重要手段。食品安全課程是食品科學與工程、食品質量與安全專業的核心課程,該課程推薦教材為化學工業出版社出版的《食品安全學應用與實踐》,該書以食品安全科學理論、管理法規和控制措施為指導思想,以食品加工過程和供應鏈為主線,涵蓋從農田到餐桌全過程中生物性、化學性和物理性污染物的來源、危害、污染途徑以及防控管理措施等。該書注重學生實踐應用能力及創新能力的培養,可為線上線下融合理念的課程教學提供參考,有助于培養基礎扎實、素質全面、實踐能力強并具有一定創新能力的應用型、復合型人才。
目前,較為常用的線上教學方式有慕課、新媒體平臺、各類通信會議軟件等,為學生提供了豐富的教學資源和靈活的學習方式。但由于線上教學仍然不具備與學生面對面講授的直觀性,教師不能及時了解學生對知識的掌握情況,加之學生自身缺乏自覺性,沒有了“坐滿學生的教室”這樣一個學習大環境,在面對電腦屏幕時容易思想不集中,進而使學習效率和學習效果大打折扣。目前,全國各高校利用線上線下結合教學已成為常態化,嘗試將已搭建的云課堂、線上精品課程、微課視頻等優質的網上教學資源和工具與線下實體教學相融合,以此優化課堂教學質量,對提高學生學習效率和學習效果具有重要意義。首先,在課前進行線上素材互動,提高學生的自主學習性。以教學班為單位,教師通過互聯網和新媒體平臺建立“網上虛擬班級”。根據《食品安全學應用與實踐》一書的內容,將授課資源分解成任務點進行課件視頻的錄制。每節課前教師提前將課程內容以及與所學內容相關的視頻、文獻期刊或資訊類資料在學習通上分享,激發學生對課程內容的興趣,同時可以適當提出一些思考題,學生以此預習并完成自測題即時在網絡平臺上提交。教師根據學生自測情況確定課堂教學重、難點,做好課堂教學設計,而學生帶著問題進入課堂也可以提高聽課效果。此外,教師還可設置動態碼、限定簽到時間等較為新穎的簽到方式,可有效活躍課前氣氛,增強學生進入課程學習時的存在感,且簽到速度快,效率高。其次,在課中進行線下“雙主體”教學,調動學生的學習積極性。食品安全是一門涉及理、工、農、醫、法、商等多學科交叉的綜合學科,內容涵蓋廣泛,包括食品科學、環境科學、分析化學、生物學、毒理學等。在授課過程中,教師應精選并優化教學內容,有意識的將各學科和各類技術有機結合,融會貫通,形成橫縱網絡,培養學生食品安全的綜合理解與應用能力。《食品安全學應用與實踐》第一章中提出隨著食品工業發展和人民生活水平的提高,涌現出越來越多食品領域的新物質、新技術以及新的生產加工方式。
因此教師應發揮主體作用,在備課時與時俱進重塑課程內容,更新教學中的案例,尤其需關注食品安全領域出現的新問題,將前沿科技成果融入課堂教學,從而吸引學生的注意。例如,冷凍海鮮等食品加工過程較容易污染,如何從源頭上管控好進口食品農產品質量安全;如何監督進口食品農產品入關檢驗檢疫過程;如何要求食品生產經營者嚴格執行進貨查驗、索證索票、人員健康管理制度,嚴格落實加工制作規范等。除了教學內容,課堂教學形式也應豐富多樣,如案例式教學、辯論式學習、課堂習題搶答等。食品安全問題具有明顯的時效性和突發性,教師應立足于當下熱點,篩選與課程內容緊密相關且具有典型性和思考性的真實案例進行案例式教學。例如,在講授《食品安全學應用與實踐》第三章真菌毒素污染時,可以引入并設置相關問題,如山核桃仁霉菌產生的原因,以及食品生產者應如何控制霉菌污染等。通過貼近當下生活的案例教學,不僅可以激發學生的學習興趣,加深學生對知識點的理解和掌握,同時能夠引導學生進行深入的分析思考,不斷地提高其分析問題、解決問題的能力。此外,設置多類型案例也可以引導學生關注食品安全與食品加工、營養健康、法律法規等的互相聯系,使學生深刻明白食品安全問題是國民經濟發展重中之重的道理。食品安全的課堂教學以培養學生解決問題的能力為導向,教師可根據課程內容設計辯題,讓學生自主查閱資料,進行“辯論式”學習。例如,在講授《食品安全學應用與實踐》第五章食品添加劑時,設置辯題“離不開的食品添加劑?”,甲方觀點為“離不開”,乙方觀點為“可以離開”。讓學生自由選擇組隊,針對食品添加劑的利弊,結合食品工業發展現狀等積極發言辯論。在辯論過程中,學生不僅可以加深對知識點的理解,同時還可以擴大知識面,開闊眼界,拓展思路。學生從自己的視角去學習課程,從多角度和同學討論交流,在交流過程中提高學生的參與感,能幫助其提高學習質量和效率,成為學習的主人。
課程內容講授完成后,預留一定時間,通過“學習通”等信息平臺發布練習題,可以搶答形式進行,將班級分為不同學習小組,組員合作搶答,超時或答錯自動傳遞給下一組。和傳統的點名提問相比,利用網絡線上模式極大地提高了學生的參與熱情,避免學生羞于回答、害怕提問的情況。營造良好的討論氛圍,活躍課堂氣氛。最后,在課后實行線上自評和線下實踐雙融合,提升學生的學習效果。在章節學習完結時,教師通過學習軟件發布章節測驗題,學生答題后系統自動判分,并進行數據化分析;教師也可發布前期錄制好的章節知識點視頻,并在視頻中設置知識點彈題,學生通過觀看視頻可進一步加深對課堂講授內容的理解和掌握,并且彈題測試的引入有利于學生集中思想,進而提高學習效率。對于此種方式,一方面學生通過測試可發現自身學習的不足,另一方面教師根據數據分析結果可動態掌握學生的整體和個體學習狀態,從而指引教師對教學過程和教學方式進行調整。除此之外,教師可在“學習通”的“討論”模塊中發帖,或引導學生發帖討論問題、交流體會,一方面可增強學生課堂的參與感,更好的激發學生的學習動力,另一方面也增強了師生之間的互動交流。在教學過程中可以適當安排課后實踐,將課程中的內容和課后的實踐相結合。例如,講授《食品安全學應用與實踐》第七章食品添加劑安全評價時,教師首先在課堂上向學生介紹食品添加劑相關的概念、安全性分類、使用規范和功能等相關知識,課后鼓勵學生進入市場調研自己感興趣的食品,根據食品配料表,了解該食品包含的食品添加劑名稱及其所屬類別。對照國標中添加劑的使用限量,進一步思考如果超范圍或超量使用可能會對機體造成怎樣的危害等。隨后學生在課堂上對所調研食品中的添加劑安全性進行匯報。通過學生自身實踐,一方面可以加深課堂知識的理解和掌握,提高學生的學習興趣,另一方面也能讓學生切實感受到他們可以基于食品安全知識對食品加工和工藝等實際生產問題進行綜合分析,認識到未來他們對于食品行業的健康發展以及國民飲食的營養安全將承擔的重任。
根據線上線下融合理念開展食品安全教學實踐,是對傳統教學模式的有力補充。利用線上豐富的教學資源優化學生課余時間的安排和利用,加強學習的自主性和積極性。線下師生雙向互動的“雙主體”教學,精選優化課程內容,將食品安全領域熱點問題、前沿科技成果融入課堂教學,開拓學生視野,激發學生學習熱情;創新課堂教學形式,貫徹落實“以學生為中心”的理念,探索案例式、辯論式教學模式,增強課堂教學的互動性,提升學生學習的主動性。通過線上線下融合教學,旨在提高學生的學習興趣及學生掌握和運用知識的能力,為培養新時期食品安全領域的人才提供保障。
作者:段諾 吳世嘉 王周平 單位:江南大學
《橡膠加工技術》教學設計初探
[摘要]《橡膠加工技術》是一門實踐性和應用性較強的專業課程,對培養高水平應用型本科人才具有重要作用。深入挖掘《橡膠加工技術》課程蘊含的思政元素,并結合主流教學方法,探索將思政元素融入《橡膠加工技術》專業課程教學設計中,將專業教學目標和課程德育目標相結合,形成全課程育人的濃厚氛圍。
[關鍵詞]橡膠技術;加工成型;課程思政;教學設計
高等教育的根本任務在于立德樹人,高校進行課程思政,充分發揮課程的德育功能,是貫徹在全國高校思政會議上關于“各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”講話精神的重要體現[1]。課堂教學過程本身就是育人最主要的過程,也是教書育人最重要的途徑,如何做好課程思政的教學設計是每位高校教師必須思考的問題。專業課程作為思想政治教育的隱形課程,以專業技能知識為載體,將思想政治教育導向與專業知識有機融合,具有強大的說服力和感染力,有助于將課堂主渠道功能發揮最大化,使價值觀念得到深入、穩定、持久的理解和認同[2-3]。橡膠作為一類典型的高分子材料,在國防及民用領域均占有舉足輕重的地位。我校《橡膠加工技術》課程是學生學習橡膠材料、掌握橡膠加工工藝的一門專業課程。通過對本門課程的思政教育探索,深入挖掘蘊含在課程中的思政教育資源,充分發揮課程的德育功能,將專業教學目標和課程德育目標相結合,將思政教育融入到專業基礎課的教學過程中,實現立德樹人,潤物無聲。
1課程簡介
《橡膠加工技術》是一門實踐性和應用性較強的專業課程,面向我校高分子材料與工程、復合材料與工程的本科生三年級學生,目的是在滿足本科學生人才培養目標的前提下,培養學生橡膠加工工藝及配合技術的能力。課程主要包括橡膠原材料、配方設計和加工工藝三大部分,既注重了橡膠原材料間的相互作用等基本原理,也強調了橡膠配方設計和加工工藝的實踐技術,培養學生能夠立足于已學的化學基礎課、高分子化學和高分子物理等基礎課程知識,分析解決橡膠加工過程中出現的問題的能力[4-6]。本文以這樣一門工科性質的專業基礎課為例,探索此類課程中思政教育工作開展的思路與方法。
2課程中思政元素挖掘
醇基燃料導熱油鍋爐節能改造技術探析
[摘要]目前,煤炭和重油等傳統能源因對環境污染嚴重被逐漸禁用,而天然氣等清潔能源價格昂貴,因此很多工業企業采用醇基燃料作為替代能源。醇基燃料作為一種清潔能源,其價格雖然低于天然氣,但是與煤炭和重油等能源相比成本相對較高,因此節能降耗勢在必行。尤其是采用醇基燃料的導熱油鍋爐排煙溫度過高,能源消耗更加嚴重,如何節能減耗是本文的研究重點。本文通過采用在導熱油鍋爐尾部加裝高效空氣預熱器等節能措施,回收鍋爐排煙余熱將助燃空氣加熱到200攝氏度左右,有效提高了鍋爐熱效率。通過權威測試報告可知,經過改造后導熱油鍋爐效率提高了8%以上,節能效果十分顯著。
[關鍵詞]醇基燃料;熱效率;空氣預熱器;余熱回收;節能效益
1背景
近年來,我國經濟和科技發展迅猛,政府高度重視節能與環保工作。各級地方政府經過調研商討,決定對工業企業采取一系列措施,督促其逐漸淘汰如煤炭和重油等對環境污染嚴重的能源,并且鼓勵使用清潔能源,因此,采用天然氣、生物質燃料等清潔能源來替代重油和煤炭將被更廣泛地推廣應用。其中,由于重油的制取途徑廣,且熱值高,因此大多數工業企業廣泛使用重油作為鍋爐燃料。此外,工業生產中的加熱爐也普遍以重油作為主要燃料,它的主要作用是作為鍛煉和熔化的原料。因此,重油占了市場上能源消耗的大部分。但近幾十年來,隨著工業生產中重油消耗量的不斷遞增以及價格的持續攀升,導致使用重油進行生產的企業承擔了很高的能源成本,而且重油燃燒后排放的煙氣也會對環境造成污染。在這樣的背景下,隨著科技的加速發展,新型清潔醇基燃料出現在市場上,憑借其清潔、優質、高效等優點在工業企業的生產中獲得了廣泛應用,并開始逐步取代成本高、污染相對嚴重的重油。由于醇基燃料能夠保證鍋爐在高效率下運行,同時又能將生產的成本降低(與天然氣相比),同時對環境幾乎沒有污染,可謂一舉多得,是一種理想的清潔燃料。醇基燃料是主要由85%的甲醇和10%的乙醇組成,之后再以一定比例摻混擴散劑、加氧劑、穩定劑、防爆劑等試劑而形成的液體燃料。使用時首先利用高效鼓風機將助燃氣體輸送進鍋爐,然后和醇基燃料充分混合燃燒。在燃燒的同時如H2O2這類加氧劑以及擴散劑可以在醇基燃料燃燒時分解產生氧氣,使醇基燃料在鍋爐中的燃燒更加完全;此外,由于穩定劑和防爆劑的化學性質可以改變甲醇原本的揮發性較強等特性,因此醇基燃料在添加了穩定劑和防爆劑后可以充分降低甲醇的揮發性。綜上所述,醇基燃料具有燃點高、穩定性好、燃燒完全等優點,因此是一種熱效率高、使用安全、成本低的可再生新型清潔燃料。清潔醇基燃料的物理性質如下:相對密度0.83(20℃),熔點為-90℃,沸點為70℃,閃點大于20℃,引燃點大于400℃。醇基燃料的資源豐富、生產成本與其他燃料相比較低,因此十分適合作為企業生產運作中的燃料。甲醇是制造醇基燃料的原材料,其制取技術較成熟,在我國來源渠道廣泛,所以醇基燃料非常適合成為重油的替代能源。甲醇的來源主要有兩類渠道:(1)煤炭制甲醇。煤炭資源的主要加工生產地為山西等省,儲能豐富,而且煤炭制甲醇在我國經過多年的探索發展,已經成為一項領先于世界水平的技術,其產能可觀,價格低廉。(2)天然氣制甲醇。在我國西部地區地下天然氣資源十分豐富并且開發成本較低,因此如青海、新疆等地區成為了甲醇的主要生產地,同樣具有產能可觀,價格低廉等優勢。醇基燃料能有效替代重油等傳統能源,因為它不僅價格便宜,而且熱值較高,燃燒能產生足夠的熱量供生產之用,所以是一種清潔衛生、低碳環保的燃料。而且,它的燃燒廢氣排放物傳統燃料相比也存在巨大差別,具體對比如表1。由表1可見,甲醇在醇基燃料中占比達到85%,而乙醇與其它四種添加劑僅占15%,因此,醇基燃料完全燃燒后的主要生成物為二氧化碳和水,這兩種物質對環境幾乎沒有影響,并且醇基燃料燃放后也不會排放黑煙,所以可以有效降低對環境的污染。此外,醇基燃料的優勢還包括:在常溫和常壓的狀態下,不需要使用高壓鋼瓶,只用普通的鐵罐和塑料桶封口保存,就可以方便地進行儲存、運輸和使用。因此,醇基燃料目前已在導熱油鍋爐上獲得了廣泛地應用。我國的導熱油鍋爐其排煙溫度普遍在300℃以上,其運行效率實際在70%以下,而國外導熱油鍋爐效率能達到85%~90%,因此我國與發達國家相比起來十分落后,近7000萬噸的標準煤沒有完全利用,因此亟待改進。企業生產中造成耗能設備的能量浪費有多種因素,而占大部分的熱損失是在煙氣排放這一過程中產生的。以導熱油爐這一耗能設備為例,通過測試分析得知,其排煙溫度已經超過300℃,并且對大量煙氣余熱充未進行回收利用,使得熱損失大大增加,因此這類設備有很大的節能環保余量。隨著煙氣余熱回收技術的逐步發展,本文采用了在導熱油鍋爐尾部加裝高效換熱器的節能技術。此技術能在通過換熱器時,將煙氣內可利用的能量以對流換熱方式傳遞給助燃空氣進行回收利用。本文對某化工廠的導熱油鍋爐改造案例進行了分析,在該鍋爐尾部加裝了空氣預熱器,通過對排煙進行余熱回收將助燃空氣加熱到220℃以上,有效降低了導熱油鍋爐的運行成本。
2國內研究現狀
鐘式玉等人[1]將熱交換器安裝在燃氣鍋爐尾部用來回收煙氣余熱,有效提高了鍋爐的熱效率。本研究在燃氣鍋爐煙道尾部上加裝了1個高效節能氣-氣換熱器,節能效果顯著,有效地減少了排煙熱損失,從而達到了節約能源的目的。石磊[2]對燃用重油的導熱油鍋爐改燒天然氣以及進行煙氣余熱回收的效果進行了研究,本研究采用的煙氣余熱回收的技術方案其主要優點在于主要余熱被回收后,可以撤掉冷卻塔的設置,從而節省了成本和空間。孔永平等人[3]對使用在鍋爐上的醇基液體燃料與煤和天然氣等傳統能源的一些參數對比進行了研究,發現醇基液體燃料在設備成本、燃料經濟性和使用成本的綜合分析中領先于其它能源。王金旺[4]對鍋爐排煙余熱回收利用的技術方案進行了研究,結合案例分析,發現在鍋爐上采用煙氣余熱回收技術后,成效顯著。不僅經濟效益得到了增加,也能減少對環境的污染。薛永明等人[5]對三種不同形式的鍋爐排煙余熱回收系統進行了經濟性研究分析,發現針對鍋爐的排煙進行余熱回收能夠有效提高經濟性效益。孫崇東[6]對天然氣燃氣鍋爐進行了綜合節能技術的研究分析,本研究提出提高鍋爐能效的方法是采用冷凝式和分離式余熱回收技術。并通過分析實驗數據得知,分離式余熱回收技術雖然能高效率回收煙氣余熱,同時也有因液化煙氣冷凝而產生出來酸性液體的缺點,因此這種方法的應用受到嚴重限制。陳江[7]對鍋爐煙氣余熱深度利用及節能減排技術進行了研究,根據實驗結果分析得出以下結論:當將煙氣余熱深度利用技術投入運行后,一方面既能減少耗能,另一方面又能降低排放物對環境的污染,可謂一舉兩得。許巧云等人[8]對醇基燃料解決資源短缺這一應用及發展對策進行了研究,本研究給出了醇基燃料未來的發展方向及發展對策,同時可以推動我國醇基燃料市場的良性發展。