登陆注册
47689800000018

第18章 加强用科技手段除污防害(1)

补洞之道

关于影响地球环境全局的臭氧层被破坏问题,各国已达成共识,于1987年签订了“禁止毁坏臭氧层”的蒙特利尔协议书,规定工业国必须在2000年禁止生产和使用氯氟烃产品,发展中国家的期限延长10年。1990年,大约60个国家在伦敦签署了到2000年停止使用和生产氯氟烃及其他几种制品的协议,美国也在上面签了字。因此,研制氯氟烃等化学代用品,寻找补救臭氧层的方法已成为科学家们的重要课题。

溴化锂制冷技术

工程师也正在寻找和设计新的制冷设备。一种方法是用普通水作为制冷剂,待运行结束、冷却后,被另一种液体溴化锂吸收,使积累的热量迅速散掉。这些混合液体进入一台锅炉,在那里较易挥发的制冷剂变成气体状态,随后进入冷凝器冷却,还原成液体制冷剂状态。在此期间,这种吸收剂溴化锂在这个系统里不间断地循环。这种方法在日本已得到广泛使用。美国四大制冷设备生产厂——凯利公司、斯奈德通用公司、特兰制冷公司和约克国际公司都在依据日本的设计制造吸收机。

另一种方法是由美国马萨诸塞州沃尔瑟姆热电子技术公司发明的固态致冷法。它以热电偶现象为基础,将一个装置内电路的两块半导体材料联结起来,当一端受冷,另一端受热,两端由此产生电压。相反,如果增加一个电荷,这种材料要么变热,要么变冷,这取决于电流的方向。正是利用这个原理,该公司着手制造一种厚度不超过5.08厘米的空调机样机。这种空调机表面积依房间面积大小而定。这台样机长45.72厘米、宽30.48厘米,打算把它装在墙上或窗前。但是,这种空调机的热电偶材料碲化铋和碲化铅很脆弱,工程师们不得不给它们加套,以保证它们正常工作。而且,其热电效率只有10%~15%,低于以压缩机为基础的空调机25%~30%的热电效率。工程师们正在为提高其热电效率、降低成本而努力。

汽车污染净化研究

汽车是另一个重要的大气污染源。据统计,进入欧洲大气层的氧化氮,42%是汽车造成的。此外,汽车还排放肮脏的碳氢化合物和一氧化碳。科学家们正在研究减少汽车废气的净化器。

欧共体规定,1992年所有新车必须配备诸如催化转换器之类的新技术产品。但是,由于开始时抑制污染物的催化转换器尚未加热到工作状态,因而在最初几分钟内排出的仍然是未经处理的污染物。为解决这个问题,美国科宁公司推出了一种新产品,给催化转换器安装电预热器。经测试,其排放的非甲烷烃类和一氧化碳气体还不到加利福尼亚州为1997年型汽车制定标准限量的50%,也符合对氮氧化物排放的规定。但美中不足的是,这种装置外加一个金属栅,其能量来自一个电池组,增加了汽车的重量和提高了汽车的成本。科宁公司为此正在与汽车公司合作,努力减少所需能量,实现实用化。

雷诺推出电动汽车从20世纪80年代中期开始各大汽车公司认识到生态环境问题的重要性,纷纷研究和开发无污染汽车新产品。其中,电动汽车就是其中之一。例如,雷诺汽车公司从1986年开始研究电动汽车,1997年投入市场。标致汽车公司于1990年已开始出售“J—5”型电动汽车。最近又宣布投入10亿法郎研制新型电动车。菲亚特、沃尔沃、巴伐利亚等欧洲汽车公司都制定了生产电动汽车的计划。在美国,通用公司、福特公司、克莱克斯三大公司联合组成财团,为制造电动汽车已获得政府资助3.5亿美元。加利福尼亚州规定,所有汽车厂从1998年开始,“无污染汽车”的产量应占生产总量的2%,到2003年为5%,2005年达10%。

石油环保技术的研究开发

进入21世纪,石油加工科学技术的首要任务仍然是为了生产质优价廉的产品而研究开发新技术、新产品,其中环保技术是需要研究解决的一大课题。保护人类赖以生存的生态环境是全世界的呼声。一些国家对石油加工工业环保要求越来越高,为了达到这些要求所采取的措施耗资会很大。

一个不排放有污染的废水、废气、废物,不造成噪声的石油加工厂将是21世纪的目标。为此应在现有环保技术的基础上,进一步研究开发无泄漏、不排放的工艺流程和设备。对污水和废气的处理可考虑研究开发高效吸附剂或离子交换树脂,回收低浓度的排放物质。对噪音的处理:1.要求机械制造工业发展低噪音的机械;2.从设备安装上寻找噪音源并寻求解决办法;3.邀请声学专家共同研究如何防止噪音的传播。

炼油工业另一个重要的环保任务,是提高发动机燃料的质量,以求减少排气中氮、硫的氧化物和一氧化碳、烃类以及铅的含量。根据国外环保要求,汽油和柴油的氢含量应高,芳烃和外烃含量应低,还不能加铅。这就需要炼油科研工作者对现有催化裂化、重整、加氢等技术沿着少产芳烃、多产异构烷烃这个方向加以提高,同时探索发展新的加工工艺和催化剂,比如高异构化性能的减压馏分加氢裂化催化剂。有关内燃机排气污染问题,不少人认为解决的办法从改进发动机设计入手比从改进燃料入手更为有效。促进发动机设计部门与燃料研究部门共同研究解决这个问题是重要举措。

炼油和石化领域可进行探索和创新的课题很多,但要得到推广应用,开发的成果无论是产品、工艺或催化剂,都必须比国内外现有的在质量和成本上有明显的优势才有实现可能。

离子交换树脂的主要应用

(1)水处理。离子交换树脂在水处理领域的需求量很大,约占其产量的90%,主要用于水中的各种阴阳离子的去除,目前,多用在火力发电厂的纯水处理上。

(2)食品工业。离子交换树脂可用于糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如,高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。

(3)石油化学工业。在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱,同样可进行上述反应,且优点更多。如树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。

(4)环境保护。许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用离子交换树脂进行回收使用,如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。

(5)其他。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

用海洋封存二氧化碳

海洋封存二氧化碳,是控制化石燃料燃烧导致气候变化的有效手段。地球上三个主要的天然碳储层(海洋、陆地、大气)中,海洋碳储层的储量到目前为止是最大的,海洋碳储层的储量比陆地碳储层要高出数倍,而陆地碳储层的储量要大于大气碳储层的储量。因此,海洋的开发空间潜力巨大。

目前,利用海洋封存二氧化碳的方法至少有两种:1.从大规模工业点源捕集二氧化碳并把二氧化碳直接注入深海;2.通过添加营养素使海洋肥化来增强大气二氧化碳的捕捉和提取。上述两种方法在原理上存在较大差异,但是两种方法均能提高海洋储层封存碳的速率,从而减少大气储层所承受的碳负荷。目前海洋肥化方面仍存在极大的不确定性,因此国际上把注意力更多地放在第一种方法上。

同类推荐
  • 奇妙的大自然·360°亲近大自然

    奇妙的大自然·360°亲近大自然

    本书介绍了人类受大自然的启示,特别是向动物、植物和其他生物学习后所产生的重要发明、发现。
  • 材料纵横

    材料纵横

    尹志刚编著的《材料纵横/科普通鉴》是一本介绍现代新材料最新发展成果、发展趋势的科普读物。全书共分为九个专题,分别讲述了各类材料的特殊性质、特殊功能、特殊应用以及对现代工业、农业、国防、日常生活的影响。各专题精心选编了一些有代表性的材料结构与应用图片,由浅入深地引导广大读者(特别是大、中学生)迅速了解现代材料的主要类型、特殊功能及其对国民经济产生的重大影响,加深对“材料技术水平决定人类科学技术水平”的理解,提高他们综合素质,激发他们学习现代科学知识的浓厚兴趣。
  • 最新21世纪生活百科手册·音乐鉴赏手册

    最新21世纪生活百科手册·音乐鉴赏手册

    中国当代歌曲的显著特点,是它紧密配合着、伴随着社会变迁和各个时期的政治任务以至党的各项具体政策。当党的政策符合广大人民的利益时,当歌曲反映了人民群众的愿望时,就留下了经久耐唱的好作品。
  • 丰富的微观世界——微生物

    丰富的微观世界——微生物

    生命对人来说是一个难解的谜,而微生物作为一群特殊的生命体更是让人感到不可思议。虽然,微生物在地球上已经存在了几十亿年,地球几经沧桑,然而,这些神奇的生物群落却能繁衍至今。本书详细介绍了这些在显微镜下才能被发现的“聪明而智慧”的微小生物。全书从介绍地球上最早的居民开始,逐步带你去了解微生物是怎样生存至今的;微生物与人体的健康,与人们的生活有哪些利害关系;微生物的存在又对地球这颗蓝色星球起到了什么作用;微生物能为我们的未来作出什么贡献;让人讨厌的细菌、病毒又是什么样的;伟大的科学家们是怎样努力为我们开启了解微生物世界的大门。相信本书将激发你的阅读兴趣,丰富你的课外知识。
  • 如何掌握好文字输入

    如何掌握好文字输入

    《如何掌握好文字输入》一书以问答的形式介绍了文字输入的基本知识。
热门推荐
  • 无双巨星之老婆太嚣张

    无双巨星之老婆太嚣张

    她是无双影后,随性散漫嚣张!他是超级天王巨星,清冷高贵绝代风华!她也是林氏家族出走的嫡系千金大小姐!他更是根红苗正的世家子弟,他们从一夜情发展成情侣,最后猛然发现,情侣居然是你跑我逃的未婚夫妻?!说好的只谈爱不谈情呢?见鬼去!
  • 有仙碧瑶

    有仙碧瑶

    酒醉之后的齐心来到一个特殊的空间,本以为是酒店的总统套房,可没想到套房变天宫。还能回家吗?答案是:能。姑娘我人品好,人家是穿越单程票,我得一个宇宙定点定位加空间传送再加圣人传承。不过姑娘我的应酬有些多,得找一助理。条件是:无论男女,能吃得了苦,耐的了寂寞,还得随叫随到。老话说的好,一人得道鸡犬升天,既然修了仙,那就少不了提携家里人。老爸,老妈,小弟,还有家里的那颗茁壮成长的山葡萄树。
  • 星璨夜森

    星璨夜森

    一个可咸可甜的小姐姐追求学校里的大神,几乎费了九牛二虎之力才让大神注意到她,殊不知脸盲患者的他独独记住了她的脸,可情商低下的她并不知这个大灰狼早已认出了她并且情根深重,每天忙着偶遇到她,并且暗戳戳已经跟父母商量好了婚事。。。。。???学霸vs学神?路痴(轻微自闭症)vs脸盲???(甜宠文。不喜误入)???我暗恋一个人,我不知道他叫什么名字,因为我们只见过三面。正所谓一见倾心,二见钟情,三见终身。在见第四次面时,你我缘分早已定下——江梨星☆桃红梨白竞芬芳。耿耿星河欲曙天?在小时候明明是个爱哭鬼,可时隔多年却变得坚强。不知为何我这个脸盲患者独独将你的脸刻在心上,可能我早已不知不觉爱上了你吧。——林西辞?故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州
  • 体铸太虚

    体铸太虚

    此一拳携万丈金芒,夹星辰碎屑,伴着燃烧的热血呼啸而至,无可阻挡,不可违逆……然而,谁又能想到,他从前只是一个凡夫俗子……千奇百怪的种族,光怪陆离的仙法,一切都在这里。
  • 青少年良好沟通的20种技能

    青少年良好沟通的20种技能

    本书针对培养青少年学生的良好沟通能力,总结了20种技能技巧,并且结合中学生学习和生活的实际情况具体分析了各种技能技巧,极具实用性,是培养青少年良好沟通能力的好帮手。
  • 万界流浪系统之爱情公寓

    万界流浪系统之爱情公寓

    贾殇从万界回到自己的时空,却发现自己的时空与爱情公寓相重合了……而脑中的系统竟然是可以实体化的?!和系统谈恋爱,你敢想象吗?京城的贾家大少爷和公寓的几位奇葩又会碰撞出怎样的火花呢?一起去看看吧!(另外顺便ps:在此保证绝不低俗黄色搞开车!只求别再封我书……觞君跪求……)
  • 花小姐深入我心

    花小姐深入我心

    “宫辞,不要…你住手…我…求求你了”“住手?刚刚是谁在玩火自焚的?“我…错了!“没用!男人加快了速度,手扶着女人纤细的腰男人深情的看着自己身下的女人“花恩,叫老公~。“老公”“乖”“老公,能不能放过我?”
  • 余姚传之淬火重生

    余姚传之淬火重生

    一个女人的生命中可能会遇到不同的人,可能是擦肩而过,可能情深缘浅,可能是刻骨铭心。生命总是带给我们许多的思考。
  • 绝世王妃之修炼记

    绝世王妃之修炼记

    当二货、撒娇的女主角,遇上高冷的男主男。他们会摩擦出这样热烈的火花。开始女追男进行时。女主角:莫妍云男主角:冷陌(男强女强)文章中女主角一个16岁的高一女学生穿越到了一个没有历史记载的世界——火云大陆。女主角:火木水三系(炼药师)男主角:风雷冰三系(驯兽师)
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!