可再生资源回收前景范例6篇

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可再生资源回收前景范文1

关键词:机械设计;材料选用;适用性;节能环保;机械制造 文献标识码:A

中图分类号:TH122 文章编号:1009-2374(2017)11-0104-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.053

1 概述

机械设备在日常生活中无处不在,大到飞机、火车、轮船、各种工程设备,小到手机、手表、各种电子产品等,都属于机械设备。在机械制造过程中,设计是第一步。而在机械设计中,材料的选择又是非常关键的一环。材料选用合理是实现机械产品价格合理、质量耐用、产品寿命长的基础。在历史上,一种新材料的问世,往往会开辟一个新的时代。例如,人类掌握了青铜的冶炼技术以后,就进入了青铜器时代;掌握了炼铁技术后,人类进入了铁器时代。从20世纪下半叶到21世纪初,又有很多新材料相继问世,如碳纤维复合材料、石墨烯、钛合金等,每一种材料的出现都会给工业,特别是机械制造业带来革命性的变化。下面本文就浅显地谈一谈机械设计中材料的选用问题。

2 常见材料的分类

目前在机械制造中应用的材料主要有四类,即金属材料、无机非金属材料、有C高分子材料和复合材料。下面分别叙述:

2.1 金属材料

金属材料是现代社会中使用非常广泛的一类材料,从汽车、飞机、轮船,到手机、打火机等机械产品,都有金属材料的身影。金属材料按照颜色分,可以分为黑色金属和有色金属,黑色金属主要有三种:铁、锰和铬,其他金属如金、银、铜等均为有色金属。按照密度来分,可以分为轻金属和重金属,轻金属有铝、镁等,重金属有铜、汞等。

2.2 无机非金属材料

无机非金属材料包括陶瓷、氮化硅、玻璃、氮化硼、金刚石、石墨、碳化硅等,这类材料一般具有硬度高、抗压强度高、耐腐蚀等特点,但是许多材料价格偏高,容易脆断。这类材料使用相对较少,主要用于制造密封性原件、显示屏等。

2.3 有机高分子材料

有机高分子材料主要是塑料、橡胶以及合成纤维。塑料自从发明以来,便得到广泛的应用。它价格便宜、轻便、耐腐蚀,具有一定的强度,还可以与碳纤维等制成玻璃钢等复合材料。在机械制造中,塑料应用相当广泛,主要用于机械外壳、导线绝缘层等。

2.4 复合材料

复合材料是从20世纪末开始兴起的一类新型材料,它是通过化学或物理的方法将两种或两种以上的材料进行复合,最终得到具有特定应用性能、满足不同工艺要求的材料。目前应用得比较多的复合材料有碳纤维、玻璃钢等,这些材料密度小、强度高、韧性好,应用前景广阔。相信随着科技的发展,这些材料还会得到更多的应用。

3 机械设计中材料选用的原则

3.1 注重材料的经济性与适用性

所谓经济性与适用性,就是选材要量体裁衣,根据机械产品的质量要求、用途以及机械制造过程中的铸造工艺、装配工艺和焊接工艺等环节的要求,选择既能满足要求,又价格低廉的材料。比如,在金属材料中,钢铁的价格是很便宜的,因此在选材时,在满足要求的前提下,可以尽可能地选择钢铁。再比如,铜和铝都是电的良导体,铜的电阻率比铝更小,但是铝的价格比铜便宜许多,当满足需要时,尽量选用铝而不是铜作导电材料。这样就可以在保证产品质量的前提下实现最大的经济效益。

3.2 在选材时考虑节能与环保因素

节能与环保是21世纪以来全球广泛关注的话题,我党提出了“绿色发展”“人与自然和谐相处”等议题。在机械设计中,尤其要重视节能与环保。尽量选择可再生、易回收、环境友好的材料。在选材过程中,要优先选用可再生资源材料,优先选用环境友好材料,优先选用便于回收的材料。例如在选用塑料时,要避免选用不可降解的塑料,在可行的前提下优先选用可降解塑料。再比如,尽量减少金属材料等不可再生资源的使用,尝试用可再生资源代替。

4 机械设计中材料选用的几点注意事项

机械设计中材料的选择应用直接影响到机械产品的实用性能。在进行机械加工过程中,首要前提是满足机械设计的要求,在此基础上考虑资源供应的可靠性、材料的功能与特性等。基于此,下文针对不同材料的特点对其选择及应用进行了分析。

4.1 材料的荷载能力要满足要求

材料的荷载能力是材料性能的一个非常重要的方面,也是非常基础的一个方面。如果荷载能力达不到要求,材料在加工过程中就有可能发生断裂、失效等情况。即使在加工过程中没有出现故障,在使用中也很容易出现故障,缩短机械设备的使用寿命。在根据荷载能力选材时,材料的荷载能力需留有一定的余量或者说安全系数,这个安全系数具体是多少,要根据使用场合来确定。越是重要的场合,越是对安全要求高的场合,安全系数越大。如果所选材料的荷载能力不清楚,则需要用实验的方法进行测试。

4.2 尽量避免选用有毒有害的材料

有一些材料会对周围环境造成危害或者危害人体健康,比如金属铅、镍、汞,还有一些塑料等,这些都容易对环境造成污染。在机械设计中,要尽量不用或者少用这些材料。如果必须要选用这些材料时,要采取一定的措施,防止这些有害物质进入环境当中。

4.3 尽可能选择便于回收或可再生的材料

到目前为止,构成机械产品的大部分材料都是金属材料,其中最常见的就是钢铁。而金属资源属于不可再生资源,其在地球上的蕴藏量也是很有限的。因此对资源特别是金属资源的回收利用就成了一个值得研究的课题。金属材料的种类很多,比如钢材的种类就有很多种,低碳钢、中碳钢、高碳钢、各种合金钢等。每一种金属材料的回收难度是不同的,有的容易回收,而有的回收起来则比较困难。在机械设计中,在同等条件下,要尽可能选用回收方便的材料,让资源得以回收

利用。

当然,也可以尽可能地选用可再生材料代替不可再生材料。比如在一些场合使用塑料代替金属材料。

4.4 尽可能选用加工过程中资源消耗少、环境友好的材料

在材料选用过程中,不仅要考虑材料的荷载能力、材料本身的资源属性、材料本身对环境的影响,还要考虑将材料制成产品的过程中,加工过程、加工工艺是否节能环保。例如,现在的许多金属材料,在加工过程中需要进行热处理,而热处理过程消耗的能源等资源较多,对环境的污染也偏大,如果能够选择在冷和热轧状态下仍可保持较好性能的材料,就可以避免热处理过程,从而节约资源,保护环境。如果不能找到理想的材料,加工过程中不得不使用热处理,那也要尽量选用操作流程方便的材料,从而减少资源的消耗和对环境的

破坏。

5 结语

材料是机械制造的基石,材料的合理选用对于机械产品的质量、成本、寿命等都有巨大的影响。随着科学技术的发展,新的材料在不断被发现、发明,新材料在不断推动人类社会的进步。作为一名机械制造领域的从业者,要密切关注材料科学的发展,敢于尝试使用新的材料、新的技术,只有这样才能推动机械制造行业不断向前发展。

参考文献

[1] 车明浪,史兆伟.机械设计中材料的选择和应用[J].现代制造技术与装备,2015,(6).

可再生资源回收前景范文2

关键词:秸秆,隔热性能,可再生资源

 

秸秆建造技术早在一个多世纪之前发源于北美,近年来,在美国的西南大部分地区和加拿大,澳大利亚,法国,荷南,德国等发达国家,已经将秸秆作为重要的见者材料!秸秆属于可再生资源,还具备极佳的隔热性能,其价格低廉,易于使用,对于大尺度的结构,则可以采用木质框架填充秸秆的修建技术!在我国,秸秆建造技术还没有什么实际的应用,相应的秸秆建造技术的研究也落后于西方发达国家!

1.秸秆建筑的发展

秸秆建筑的最早出现在19实际的美国,当时的美国出现了秸秆压制技术,1884第一栋秸秆建筑出现在内布拉加斯州(Nebraska);其后还出现了很多的秸秆技术建造的建筑,这些早期的秸秆建筑在修建中都没有采用木质结构作为其承重材料,而是直接利用秸秆支撑屋顶。现存最早的秸秆采用这种直接承重方法的建筑修建于1904年到1914年期间,1940年翻修过,现在还可以居住。论文大全。

1980年之后,美国在80年代出现的相当数量的有关秸秆建筑兴建的出版物,无论是秸秆直接承重的,还是木结构中充填秸秆砖法!美国首部正式的秸秆建筑规范为1991年颁布的《新墨西哥州秸秆建筑指南》,针对秸秆建筑的一系列性质提出了具体的要求.这些数据都是在相当数量的实验基础上提出的。20实际90年代初期,在DIY建筑行为的主导下,同时由于美国农业的高度机械化下,使得美国大部分农场都有大量质量良好的秸秆,因此使得自己动手建造秸秆建筑成为了一种时尚。

首个秸秆建筑的国际会议在1993年召开,许多的欧洲国家在20世纪90年代都主持建立了专门的工作间,用于秸秆建筑的研究。在这个时期欧洲还出现了专业的秸秆建筑承包商,欧洲第一个商业化的建造的秸秆承重建筑位于英格兰,始建于1989年。到1995年,欧洲的秸秆建筑数量大概为40座,到2001年,这个数量激增到400座。1998年,在澳大利亚修建的一座秸秆承重式建筑,作为最大的一座秸秆建筑之一,是一个250平方米的葡萄酒酿造厂,带有存储库和自动生产设备,墙高4.5米,由220块尺寸90cm,90cm,240cm的大型秸秆砖砌成,秸秆砖重为225千克,在前装载机的动力帮助下,用三天时间修建而成。

但是应该看到秸秆建造技术还是有待发展的,很多技术都还不成熟,很多人对秸秆建筑的安全性和舒适性都提出了质疑,但是我们还是要看到秸秆技术的前景。但是目前中国民众对秸秆技术建造的建筑没有多大的兴趣,这也是我国的国情所致,秸秆技术还是在地广人稀的国家有发展前景,但是我们也应该看到秸秆建筑的一些特点,把秸秆的一些特点应用于传统的混凝土建筑中,改善混凝土的一些性能!

2.秸秆建筑的优点

在德国和澳大利亚对秸秆的实验可以知道,秸秆的隔热效果很好,秸秆砖隔热墙结构可以用于所有单层或是两层的建筑中,无论是医院,幼儿园,办公室,车库。秸秆的隔热房可以达到节能建筑的标准,即年消耗量要求不大于15kwh/m2.在过去,对于保温性差的房屋,用秸秆砖进行密封隔热是非常经济有效并且节能的手段。论文大全。同时,秸秆建筑的寿命很长,于一般人担心的易腐烂恰恰相反,这已经被实践证实了,在美国的最早的秸秆建筑已100多年了,但是目前人可以居住,科学表明秸秆的含硅量较高,所以其腐烂速度极其缓慢,在欧洲,秸秆几个世纪以来都是被用来覆盖屋顶。秸秆建筑对可持续发展建筑有重要的意义,因为秸秆是一种可以每年再生的建筑材料,是一种常见的资源,可以自然回收,处置起来不会出现任何的环境问题,房屋发生毁坏后,可以轻易的从其他建筑材料中剥离出来以作他用!秸秆是一种由太阳能,土壤中的水和矿物共同作用组成,秸秆砖的制作和运输都比较的简单,可以说秸秆建筑队环境没有任何的负面影响。

但是,当人们意识到要居住或是工作的房屋的墙是由秸秆切成的时候,通常会有强烈的疑惑和不安。这些都是因为对新兴建材的不了解和对新型事物的一种恐慌!其实,秸秆建筑的强度和结构可靠度是值得信赖的,即使在年头长远的秸秆建筑中也没有发现有虫害和鼠害,同时也没有寄生虫的存在,因为通过一系列的加工,可以使得秸秆砖具有相当的硬度,在这种状态下,秸秆建筑的强度得到了保证,同时,秸秆砖的强度超过了鼠类的牙齿强度,鼠类对秸秆建筑不存在威胁。显然,秸秆也不是白蚁的食物,可能一些虫类会对秸秆造成破坏,但显然对木材更感兴趣,同时可以通过一些手段处理,使得秸秆可以防虫,防霉菌的效果。论文大全。我们还可以通过一系列的特殊处理,使得秸秆建筑具备一定的防火强度,火灾可能是人们最为担心的问题之一,但是通过大量的研究表明,通过在秸秆砖内外表面涂抹石灰的秸秆砖,可以抗燃烧90分钟!

3.结语

秸秆建筑虽然现在没有大规模的走进我们的视野,但是秸秆建筑还是有其发展前景的,作为对环境影响可以忽略不计的可再生资源,并且秸秆还具有隔热,难腐蚀等特点,在

当今环境不断恶化的情况下,如何更好的用好秸秆作为一种建筑材料,是值得我们研究的。

可再生资源回收前景范文3

(杭州市统计局能源统计处,浙江 杭州 310000)

摘 要:发展可再生能源是推动经济绿色发展和可持续发展的必由之路,也是创建“美丽杭州”、建设低碳城市的重要内容。本文以工业企业可再生能源的利用为切入点,分析了杭州市规模以上工业企业可再生能源利用的现状,指出其在企业自主利用意愿、利用结构上存在的主要问题,并提出进一步推动可再生能源发展的对策建议。

关键词 :工业;可再生能源;余热余压

中图分类号:F206 文献标志码:A 文章编号:1000-8772-(2015)05-0034-02

收稿日期:2015-02-05

作者简介:汪璐(1982-),女,浙江台州人,杭州市统计局能源统计处主任。研究方向:能源统计。

可再生能源,是自然环境为人类持续不断提供有用能量的物质,其产生和使用具有持续不断或循环往复的自然特征,包括水能、风能、太阳能、地热、海洋能、生物质能等。杭州市能源资源匾乏,自供率约为3%,而规模以上工业又是第一大耗能主体,加强对规上工业企业可再生能源利用的分析研究,对了解杭州市工业可再生能源发展情况,进一步做好能源发展规划和政策制定具有重要意义。

一、杭州市规上工业企业可再生能源利用基本情况

(一)可再生能源利用不断推广,但总体利用水平仍较低

2013年,全市规上工业企业中,共有近百家企业有可再生能源的利用,涵盖余热余压、城市生活垃圾焚烧发电、生物质废料燃烧、其他工业废料和其他废弃物的综合利用五大利用方式,企业可再生能源利用量为48万吨标准煤,同比增长2.1%,占规上工业能源消费的2.3%。

(二)可再生能源利用形式丰富,余热余压利用量最大

1.余热余压利用量占比超六成

余热余压是企业生产过程中释放出的多余副产热能、压差能,主要来自高温气体、液体、固体的热能和化学反应产生的热能。余热余压回收技术在全市钢铁、水泥、造纸等行业已得到推广运用,如杭州钢铁集团采用高炉炉顶余压发电(TRT)、干熄焦、炉窑烟气余热资源回收利用等技术,现年余热利用量已超过5万吨标煤。2013年,全市有16家工业企业回收利用余热余压,回收利用量达868.54万吉焦,折成标煤29.62万吨,占全部规上工业可再生能源利用量的62.3%。

2.城市生活垃圾焚烧发电规模扩大

截至2013年底,全市已有杭州绿能环保、杭州锦江绿色能源、杭州余杭锦江环保、杭州萧山锦江绿色能源、浙江富春江环保热电等5家垃圾焚烧发电企业,年城市生活垃圾焚烧处理量41.2万吨,折成标煤 9.26万吨,同比增长 5.4%,占规上工业可再生能源利用量的19.5%。

3.生物质废料能源化利用发展较快

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括固体燃料(木柴、木炭、农林废弃物及牲畜粪便)、气体燃料(沼气、垃圾填埋气等)、液体燃料(乙醇、生物添加剂等)。在全市规上工业中,生物质废料作燃料主要来源于竹粉、竹头、薪柴、木屑等农林废弃物和生物质颗粒。2013年生物质废料利用量达6万多吨,折成标煤3万多吨,同比增长14.3%,占规上工业可再生能源利用量的6.4%。

4.工业废料综合利用加快推进

工业废料是工业企业在生产活动过程中排放出来的各种废渣、粉尘及其他废物等,在全市规上工业中,主要来源于有色冶炼、铸造、电镀等行业的废渣、废泥等固体废物。如富阳申能固废环保再生有限公司利用铝厂电解铝过程中消耗的残极作为冶炼燃料,用于冶炼铜、铝等高融点金属,年可处理各类有色金属固体废物20万吨。2013年工业废料作燃料利用量达4万吨,折成标煤近3万吨,占全部规上工业可再生能源利用量的5.5%。

5.其他废物资源可开发空间巨大

造纸是杭州富阳的传统支柱产业,造纸产生大量的衍生副产品——造纸污泥和纸渣。近年来,富阳建成投运浙江清园生态热电有限公司污泥焚烧资源综合利用一二期工程,采用污泥脱水干化、焚烧发电、余热造纸无害化处理技术,其利用能力合计每天可焚烧处置污泥3900吨,纸渣600吨,每年可向国家电网供电4.44亿千瓦时,向周边企业供热318万吨,折算节约标煤40多万吨。2013年,其他废弃物作燃料利用量为3.04万吨,折成标煤3.04万吨,增长60.2%,占全部规上工业可再生能源利用量的6.4%。

二、杭州市规上工业可再生能源利用面临的难题

(一)可再生能源技术规范尚处于起步阶段,给统计带来较大难度

作为新兴领域,可再生能源涉及的数据量大,覆盖面广,内容多样。从资源角度看,包括风能、太阳能、水能等;从能源利用角度看,又包括发电、供热等不同的应用;从专业技术角度而言,每种可再生能源又有不同的技术参数信息,在技术标准、产品检测认证、设备安装使用等方面的行业标准仍不完善。目前在国家层面,可再生能源还没有被完整纳入正常的能源统计调查体系,现有制度对太阳能、风能发电量是否计入企业综合能源消费量没有明确规定,开展系统的可再生能源统计面临的难度较大。

(二)总体利用规模小,企业自主利用意愿不强

根据现行统计制度,2013年规上工业企业消费原煤占全部能源消费的32.1%;消费电力、热力、天然气分别占36.9%、10.5%和6.8%;可再生能源利用量仅占全市规上工业能源消费总量的2.3%,有可再生能源利用的企业仅为规上工业企业总数的2%。据调研,由于可再生能源发展目前主要依赖政府政策和资金扶持,项目又多为新技术,投入成本较大,很多工业企业认为其使用会给运营带来更多负担,这些都阻碍了可再生能源的推广利用。

(三)利用结构发展不均衡,有待进一步改善

分品种看,全市规上工业中,余热余压的利用和城市生活垃圾的焚烧发电占比高达81.8%,生物质废料燃烧发电、生物质固化产业、工业废料等其他固废综合利用产业基础薄弱,产业链还不尽完善。杭州市生物质能理论上可能源化开发利用的包括沼气、秸秆、畜禽粪便、次小薪材、生活污水等,各种固废品种可开发利用的包括粉煤灰、石煤渣、炉渣、冶金废渣、化工废渣、废旧沥青等。从环保和资源潜力综合考虑,生物质能、其他固废综合利用的前景空间巨大。

三、进一步推动杭州市可再生能源发展对策建议

根据《浙江省“十二五”及中长期可再生能源发展规划》,到2015年,全省可再生能源开发量占到能源消费总量的4%。按照目前的增速,杭州规上工业可再生能源利用占比还远低于该预期水平。大力推进可再生能源开发利用,促进技术进步和产业建设,仍任重而道远。

(一)加强宣传,普及相关知识,提高公众认知和接受程度

充分利用电视、广播、网络、报刊等多种方式,加强可再生能源规划及相关知识的宣传普及,同时,增强企业及个人的自主创新能力,变被动接受为主动寻求,为可再生能源的技术研发与应用提供恒久的动力。

(二)因地制宜,加强优势资源利用,拓宽发展方向

杭州地区全年日照时数为 1400~2200 小时,年太阳辐射能为1280 千瓦时/平方米,针对这一特点,应进一步通过资金补贴、税收、价格、贷款、配额、技术援助等方式,大力加强太阳能的推广利用,推动屋顶光伏发电项目、太阳能集热系统在工业领域的应用。利用两区、五县(市)可再生资源丰富的优势,因地制宜加强优势资源开发利用,逐步形成杭州市可再生能源的多元化特色。

(三)依托现状,推广循环利用,提高可再生能源利用效率

一是提高余热余压的利用率。加大余热余压在纺织、印染、造纸、化工行业的综合回收利用。二是推进城市垃圾的资源利用。高效利用垃圾焚烧发电,提高垃圾焚烧发电水平。三是合理构建可再生能源产业链,形成各具特色、优势互补、互利共赢的生态产业网络,推动污染集中处理和废弃物循环利用。

(四)学习借鉴,积极研究探索,夯实可再生能源统计基础

北京从2009年就探索开展可再生能源利用调查,构建了《北京市新能源和可再生能源统计指标体系》。杭州要学习借鉴北京的先进经验,探索研究建立符合自身发展特征的可再生能源统计评价指标体系,在具体指标的确定上,尽量选择能够实现准确计量的指标,如无法实现直接计量,应利用相关的折算系数,确定科学合理的推算方法。同时,指标体系应具有可维护性和可扩展性。此外要规范数据的收集、整理和汇总,形成可再生能源统计工作的规范化、系统化和制度化,为我市可再生能源政策、规划、计划的制定奠定良好的基础。

参考文献:

[1]陈海涛,黄东风.浙江省可再生能源发展现状和前景研究[J].能源工程,2013(3).

[2]叶堂林.北京可再生能源发展战略重点及政策建议研究[J].生态经济,2012(5).

可再生资源回收前景范文4

【关键词】生物质;综合利用;稻壳

生物质是指有机物中除化石原料外的所有来源于动、植物能再生的物质,是一种理想的可再生的绿色资源,由于它的广泛性、可再生性、清洁性而受到人们的关注。燃烧后产生的CO2能被植物循环利用,CO2的净排放量为零,是典型的绿色可再生资源。

生物质种类繁多,主要包括农业废弃物、林业废弃物、动物油脂、制糖业和造纸业蔗渣等工业废弃物。稻壳是一种农业秸秆,大量的稻壳在农村或在粮米加工厂堆积如山,成了难以处理的废弃物。因此,下面对生物质的研究也是针对农作物废弃物稻壳为对象的。

稻壳是稻谷加工的主要副产品之一。我国每年拥有稻壳量在3.6亿吨以上,是一种量大价廉的再生资源。稻壳所含木质素和硅质较高,所以它不易吸水,直接施放到田间作肥料不易腐烂。正是因为稻壳本身具有这一特性,所以限制了对它的开发利用。

本文主要从稻壳的各个组成部分分析其用途,使其变废为宝,造福于社会。

1 稻壳的物理和化学性质

稻壳表面粗糙、有细小毛刺、呈空心梭形状,长度一般在5 mm左右, 宽约2.5mm~5mm,,厚不到0.5mm。

稻壳富含半纤维素、纤维素、木质素、二氧化硅,其中脂肪、蛋白质等含量极低。

2 稻壳的应用

稻壳的气化与应用

(1)发酵成沼气:稻壳在农村的产量非常大,人们将稻壳堆放成山,大量的稻壳聚集在一起,经过日晒、雨淋后,堆砌的稻壳内部温度上升,微生物迅速生长,在无氧的环境下进行发酵,而发酵的主要气体就是甲烷,即沼气。而沼气的用途很多,如发电、供热等。据资料报道,目前我国广东省能源研究所在海南开发建成了1.2MW植物生物质能气化示范发电站,该电站是我国乃至整个亚洲最大的植物生物质能气化发电系统,其综合技术参数及整个系统的运转水平均达到了国际先进水平。从经济意义分析,该示范电站的建成,每年可增加产值(人民币)约500万元,具有明显的经济效益。

(2)稻壳直接燃烧发电:进入稻壳煤气发生炉的空气预热后与氧化层稻壳接触燃烧,产生大量的热能和CO2,CO2气体在还原层与赤红的稻壳反应生成CO,同时CO与水蒸气反应分解出H2,在还原层中形成煤气。这种利用稻壳产生的煤气经过净化后进入燃气内燃机燃烧,产生的巨大热能动力带动发电机进行发电。虽然以农业废弃物做燃料的发电厂,其投资比一般发电厂高,但发电成本低廉、燃料获取容易,有助于解决发展中国家电力紧张的情况。例如广东省建成了生物质能气化发电站;山东省推行“惠农九九气化炉”,利用稻壳转化为为天然气来为人们提供服务。

3 稻壳直接作为燃料

当今,能源的来源主要是矿物燃料,而矿物燃料资源是有限的。21世纪,生物质作为一种清洁燃料及可再生能源己受到各国的高度重视。稻壳燃烧热值为12600~16800KJ/kg,每3kg的稻壳所产生的热量相当于1kg的燃料油或1.5kg的煤所产生的热量,我们可以利用稻壳燃烧所产生的热能来发电、供热。稻壳的堆积密度小,一般为100~140 kg/m3,如果通过压缩成型制成燃料棒(块),则能降低运输及贮存成本,方便使用,且大大地提高其燃烧效率。

4 饲料工业

稻壳所含营养物质很少,易受农药残毒污染,不宜直接作为饲料。但如果经过加工处理,使纤维软化或酵解,就可制成粗饲料。甚至还要进行进一步加工处理,将其膨化处理。作为饲料效果较理想。

即使是粉碎后的稻壳粉直接喂饲畜禽,也不易消化吸收,但膨化后的稻壳按10%的比例添加到配合饲料中,畜禽消化率明显提高,总消化率可达17%~20%,综合指标提高1倍以上。据日本饲料专家介绍,膨化后的稻壳按10%的比例添加到配合饲料中,奶牛产奶量可提高11%;猪日增重提高14%;鸡产蛋率提高4.6%。

5 在建材方面的应用

5.1 制水泥

稻壳煅烧后灰分中的二氧化硅与石灰化学反应便可生成黑色稻壳灰水泥。如印度采用稻壳灰制作高标号水泥;韩国利用稻壳燃烧时形成活性高的黑色炭粉后,与石灰化学反应,便可生成黑色稻壳灰水泥,具有防潮、不结块的特性。

5.2 制砖

稻壳内含20%左右优良的无定型硅石,是制砖的好原料。日本将稻壳类与水泥、树脂混合均匀后、再经过快速模压制成砖块,具有防火、防水及隔热性能,其质量轻,且不易破碎的特性。

5.3 制防水材料

印度是多雨水的国家,一科研所把稻壳灰配入沥青铺于屋顶防渗漏获得成功,新材料可耐80℃高温,防水性能优异,有效使用寿命20年以上,现已批量生产。印度某科研所把稻壳灰配入沥青铺于屋顶防渗漏获得成功。

6 在农业中的应用

6.1 无土育苗

浸透的稻壳可做苗床使用。在苗床播种后用粉碎的稻壳覆盖,即可实现无土育苗,且无需封闭灭草。即使用筛过土覆盖,也可达到节土育苗的效果。

6.2 土壤改良剂

稻壳灰是稻壳经过炭化以后的产物,利用膨化后的稻壳灰容易吸水的特点,掺入少量尿素或碳氨;再加入石灰水作催化剂,使其自然发酵30天左右;待颜色变黑后,施撒到地里作为固体有机肥料使用,具有化肥不可比拟的改良土壤、肥田增产的功效。稻壳灰是一种很好的土壤改良剂,可保持土壤的疏松性和透气性。

7 结论

综上所述,稻壳的综合利用的前景广阔,在能源、工业、建材、农业等方面经济效益十分显著。利用廉价的稻壳为原料,经过一系列的加工和特殊的工艺处理,可制备多种附加产品。稻壳的综合利用可以回收资源和能源,创造经济效益,符合国家节能减排和可持续发展的基本国策。

生物质资源种类繁多,范围较广,本文选择我国丰富的农业秸秆稻壳为例,对其利用现状进行简要介绍,从一个侧面论证了生物质资源的优势与光明前景,随着科学技术的不断发展与提高,相信生物质资源将会发挥更加重要的作用,对工业、农业、能源安全等众多方面产生重要的影响。

参考文献:

[1]吕鹏梅,常杰,熊祖鸿等.生物质在流化床中的空气-水蒸气气化研究[J].燃料化学学报,2003(4).

[2]王智微,唐松涛,苏学等.流化床中生物质热解气化的模型研究[J].燃料化学学报,2002(4).

可再生资源回收前景范文5

随着瓷砖设计的不断更新发展,其淘汰进程也逐渐加速,很多传统瓷砖因科技含量低逐渐退出了人们的视线。因此,更为绿色环保的瓷砖应运而生。这种瓷砖设计理念是崇尚“健康、自然、环保”,注重人与自然的和谐发展。绿色环保遵循“5R”原则,即“Reevaluate绿色生活,环保选购;Reuse重复使用,多次利用;Reduce节约资源,减少污染;Recyle分类回收,循环再生;Rescue保护自然,万物共存”。这就要求我们树立生态意识,减少能源资源消耗和浪费,提高能源使用效率。目前,人们对室内外装修的投入越来越高,随之对环境带来的负荷也越来越重,瓷砖的生产和使用过程浪费了大量的能源和资源,面对目前严重的资源短缺和环境污染,我们应该树立生态文明观念,保护自然,用发展的眼光珍惜并有效利用资源。在室内外装修时,一定要把绿色环保观念考虑进去,选择绿色材料,包括绿色瓷砖。

绿色环保瓷砖的特性

瓷砖相对于其他装修材料来说,有着其自身的独特性,它的独特性表现在它所利用的材料为不可再生资源,是黏土和釉料充分结合在窑炉高温作用下的产物。由于瓷砖原材料的不可再生性,环保观念的深入人心,在瓷砖烧制过程中也在越来越多地考虑环保因素。目前对于绿色环保瓷砖并没有统一标准,经过实地考察研究,我个人认为绿色环保瓷砖应该具有以下特性:1.使用寿命长瓷砖是日常耐用消费品,它的质量好坏关系到使用寿命的长短。质量过关的瓷砖能够延长使用寿命,降低生活成本。反之,如果瓷砖质量不好,使用周期会大大缩短,就会在短时期内需要重新铺装或维修,就会加大市场的瓷砖流通量,无形中会浪费更多的能源,而且质量差的瓷砖维修费用也会很高。在室内装修中,如果因为家中的瓷砖损坏,需要重新贴装的话,那么会带来很多的麻烦,人力和物力都是一笔不小的开支。所以,在开发绿色环保瓷砖时,要把使用寿命这一因素考虑进去。瓷砖的使用寿命主要取决于瓷砖的硬度,当然硬度也不是越高越好,只要能够达到一定的标准,硬度适中即可,就会有很长的使用寿命。

节约资源

目前,瓷砖生产的主要原料是高岭土等不可再生资源,这种资源更新速度非常慢,如果我们在生活生产中不节约利用,总有用完的一天。我们的当务之急就是要降低瓷砖生产过程中资源的消耗,促进生产企业的节能减排,为资源节约型和环境友好型社会的建设贡献一份力量。从长远来看,瓷砖生产企业要加大科技投入力度,培养高素质的科技人才,要利用高新技术研制可再生资源来代替传统原材料生产。在节能降耗及科研投入的基础上,瓷砖生产企业同样要转变思想,更新观念,以科学发展、可持续发展理念来指导企业的生产。要改变落后的观念,重要的一个误区就是瓷砖的厚度,人们一直认为瓷砖越厚,质量越好,其实不然,只要其承载能力达到一定的标准,就可以发挥它应有的作用。厚度高的瓷砖消耗的资源也越多,而且瓷砖越厚,其烧结难度就越大;如果达不到合格的烧结度,那么很多瓷砖会被烧裂烧坏,不得已丢弃重新烧制,这就浪费了大量的原材料以及人力物力,这不但不符合节约环保的理念,还浪费了大量资源。要实现可持续发展、低碳发展,政府和媒体就要引导消费者转变原有观念,大力推广薄瓷砖。由于瓷砖生产技术水平的不断提高,我国已经成功研制生产出优质瓷质薄板砖,这种砖不仅能节约资源,降低能源消耗,节约人力资源成本,而且包装容易,减轻运输重量,易于打孔、切割和铺装,更重要的是还能减少室内空间的占用,增加了可利用的室内空间。现阶段,在政府和企业的共同努力下,这种新型瓷砖产量和销量也在大幅度提高,市场前景广阔,是瓷砖产业发展的一种必然趋势。安全性高,放射性物质少健康,是长久以来人们一直关注的课题。随着生活水平的不断提高,人们对室内装修健康的要求也与日俱增,已不再仅仅是美观、实用,人们需要在装饰功能的基础上更加注重健康、绿色环保。室内装修中地面铺设要使用绿色瓷砖,因为绿色瓷砖节约能源和资源,生产过程中环保卫生,废弃物无毒、无污染、无放射性,对于环境保护和人体健康都有利。和传统瓷砖比起来,绿色瓷砖应该具有“节约能源、无污染和可再生”的特性。瓷砖所使用原材料为高岭土、沙石和石英等,这些原材料多是金属氧化物,或多或少都存在一定的放射性,会对人类健康造成威胁。但是,烧制瓷砖所使用原料不同,瓷砖的放射性多少也会不同,这就要求瓷砖生产企业积极探索研制新型的瓷砖原料配方,并严格控制瓷砖原料配方的放射性元素含量,把瓷砖的放射性控制在最小的范围之内,以达到绿色环保、保护人类、保护地球生态环境的目标。抗菌自洁绿色瓷砖除了具有以上特性,还应该能够有利于人体与其接触使用过程中的健康,能够抵抗细菌的侵蚀。市场上有一种具有抗菌自洁功能的瓷砖,也叫二氧化钛膜面陶瓷或者叫光催化陶瓷,是在陶瓷釉中加入氧化银、二氧化钛等材料,经过高温烧成,在瓷砖的表面形成二氧化钛套膜。这层保护膜在光线的作用下,能够发生催化氧化作用,从而分解空气中的有害物质,达到净化空气的作用,为人类健康的居室空间保驾护航。目前市场上还有一种负离子釉面砖也能达到很好的抗菌效果。这种负离子釉面砖能够持续向空气中释放有益健康的负离子,这些负离子会和空气中的细菌、粉尘、污染物等接触,发生化学反应,从而能够杀灭细菌,还能够消除甲醛等有害气体。不仅如此,釉面砖中的负离子还可以把空气中的这些有害物质转化为水和二氧化碳,进而起到净化居室环境的功效。科技含量高在高新技术的参与下,陶瓷行业催生了一些新型瓷砖产品,如地毯砖,这种砖充分吸收了其他传统瓷砖的优点,从而使其自身色泽更饱满,防滑性能也较其他砖更高,无论是光洁度,还是耐腐蚀、酸碱性都是其他砖不能比的,而且容易清洁,耐磨,使用寿命也长,还能起到很好的装饰效果。我们都知道瓷砖非常脆,在运输或搬运过程中,很容易造成损坏,纳米技术就是针对瓷砖的这种弱点来研制的。纳米技术的使用能够使瓷砖具有金属一样的韧性,不会因为碰掉了一小块边角就整块地浪费掉。我国的纳米瓷砖研制在世界范围内都是相对领先的。生态理念在绿色环保陶瓷中也得到了大力的倡导。陶瓷工业要充分利用高新技术把自然界的太阳能、风能等可再生资源运用到瓷砖的生产中,最大限度地减少对自然环境的污染。日本在这方面做得就比较好,如日本制造出了太阳能瓷砖,这种瓷砖能利用太阳能进行发电,而且发电能力强。这种瓷砖主要是在坯体上加入了磷硅酸盐等化学物质,但是这种瓷砖表面并不施釉,所以才能更好地利用太阳能发电。目前已有国外科学家研制出了一种新型“能量瓷砖”,只要用脚踩踏瓷砖它自己就能产生能量并储存能量,这些能量可以作为其他能源的补充,能应用在很多领域,以后要大力推广这种瓷砖的使用。

可再生资源回收前景范文6

关键词:生物质,稻壳,裂解,催化剂,气相色谱(GC),气相色谱-质谱联用(GC-MS),

中图分类号: S216 文献标识码: A 文章编号:

0 引言

近年来,我国的粗放型经济已严重损坏了我国的生态平衡,沙尘暴天气己严重威胁着我国的北部。为了避免我国生态环境的进一步恶化,必须建立一个经济发展的新时代,这一新时代建立在资源和环境得以持续发展的基础上,既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要构成危害,也即可持续发展的概念[1]。可持续发展的新型资源观逐步深入人心,在减少资源消耗的基础上,提高资源的利用率,促进可再生资源的增长,使全球生态系统结构功能保持良好状态,这已成为世界各国的行动纲领。由上可见,如此迫切的形势要求我们必须寻求新的能源来源。从长远观点来说,我国的能派战略和世界能源战略一样必然要进入以可再生能源为主的可持续发展能源道路[2]。

1 生物质能源及其在能源中的作用

1.1 生物质能的概念

生物质能是以生物质为载体的能量,即蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量形式。生物质通常是指以木质素、纤维素、半纤维素以及其他有机质为主的陆生植物(木材、薪材、秸秆等)和水生植物等,是一种稳定的可再生能源资源。生物质能是人类一直赖以生存的重要能源[3]。

1.2 生物质能优点

生物质能源是一种理想的可再生能源,与常规能源相比具有以下特点:

(1) 可再生性,只要太阳辐射能存在,绿色植物的光合作用就不会停止,生物质能就永远不会枯溺。

(2) 低污染性。生物质硫含量、氮含量低,燃烧过程中产生的SO2、NOx 较低,生物质作为燃料时,二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减少温室效应。

(3) 广泛的分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。所以,利用生物质作为替代能源,对改善大气酸雨环境,减少大气中二氧化碳含量从而减少“温室效应”都有极大的好处。生物质能的低硫和CO2 的零排放使生物质成为能源生产的研究热点。 因此利用生物质作为替代能源,对改善环境、促进循环经济发展、提高能源利用率及提高社会的文明程度都有极大的好处[4]。

1.3 国内生物质能现状

目前,生物质能的利用占世界总能耗的14%,相当于12.57亿吨石油。在发展中国家,生物质能占总能耗的35%,相当于11.88亿吨石油。目前全世界仍有25亿人口用生物质能做饭。取暖和照明。但是生物质利用总量还不到其生产总量的1%,由此可见,生物质能的开发利用前景十分广阔。生物质能的开发利用有利于改善环境,同时可以满足我们对能源的需求。由绿色植物派生的生物质包括:城市垃圾、有机废水、粪便、林业生物质、农业废弃物、水生植物以及能源植物等。生物质能源转换技术包括生物转换、化学转换和直接燃烧三种。生物质能源转换的方式有生物质气化、生物质固化、生物质液化和生物质发电四种。生物质能有这样一些具体利用形式:沼气及其综合利用,节柴灶,生物质固化压块成型,生物质热解气化,生物质热解液化,生物质发酵醇类,生物质发电技术,能源植物,生物质发酵产氢。描述了沼气及其综合利用,热解气化、发酵乙醇、能源植物、压块成型、垃圾能源回收和发酵产氢等生物质能源转换技术。

1.4 生物质资源开发的重要意义

生物质能在工业生产和日常生活中占有相当重要的地位在工业社会以前,生物质能主要作为生活燃料,其用户是农村居民和城镇的少数居民。工业社会以后,生物质能的终端用户除了农村居民外,很重要的一部分是产生生物质废弃物的企业,如糖厂、木材厂、碾米厂以及废水和垃圾处理厂等[5]。

生物质能是仅次于煤、石油和天然气的第四位能源,是人类生存和发展的重要能源之一,在整个能源系统中占有重要地位。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分,到本世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的35~40%以上。人类面临着经济增长和环境保护的双重压力,因而改变能源的生产方式和消费方式,用现代技术开发利用包括生物质在内的可再生资源,对于建立持续发展的能源系统,促进社会经济的发展和生态环境的改善具有重大的意义[6]。

2 生物质转化利用技术

生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一。生物质能新技术的研究开发如生物技术高效低成本转化应用研究,常压快速液化制取液化油,催化化学转化技术的研究,以及生物质能转化设备如流化床技术等是研究重点,一旦获得突破性进展,将会大大促进生物质能开发应用。世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能:

(1)直接燃烧法

(2)热化学转换法,获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品

(3)生物化学转换法

(4)物理转换法

2.1 生物质的气化技术

生物质气化是生物质转化过程最新的技术之一。生物质原料通常含有70%~ 90% 挥发分,这就意味着生物质受热后,在相对较低的温度下就有相当量的固态燃料转化为挥发分物质析出。由于生物质这种独特的性质,气化技术非常适用于生物质原料的转化。

2.2 生物质的液化技术

生物质是惟一可以转化为液体燃料的可再生能源,将生物质转化为液体燃料不仅能够弥补化石燃料的不足,而且有助于保护生态环境。我国生物质资源丰富,发展生物质液化替代化石燃料有巨大的资源潜力。

(1) 快速热解液化

(2)加压液化

(3) 生物质液化产物的性质及应用

2.3稻壳利用生产工艺研究

2.3.1我国稻壳利用的现状

我国是农业大国,农作物秸秆是农业生产的副产品也是我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业种植业的生产关系十分密切。我国稻谷产区主要分布在长江中下游的湖南、湖北、江西、安徽、江苏,华南的广东、广西、福建以及东北三省。南方以釉稻为主,北方以粳稻为主。我国稻谷产量达到2亿吨左右,居世界首位,稻壳作为谷物加工的主要副产品之一,占稻谷籽粒重量的30%左右,稻壳是最难利用、数量最大的农业废弃物,绝大多数作为废弃物扔掉,稻壳综合利用一直是人们希望研究解决的课题。对稻壳成分分析表明,稻壳中含有15%~18%的无定形水合二氧化硅,其它成分主要是碳氢化合物。

2.3.2稻壳热解产品应用

稻壳热解产物主要由生物油、不可冷凝气体和木炭(稻壳灰)组成[7]。

1、生物油的应用。生物油可作为液体燃料直接燃烧或用于涡轮机发电,还可从生物油中提取某些重要的化学品。生物油具有特殊的意义,其相比于生物质原料具有较高的能源密度,并且易运输,易储存,可作为燃油锅炉及加热设备的现有燃料的替代品。此外,可将生物质油加工改质为生物质柴油、食品添加剂、防腐剂、树脂等。

2、不可冷凝气体的应用。由于稻壳热解得到的不可冷凝气体热值较高,可用于生产其它化合物及为家庭和工业生产提供燃料。

3、木炭(稻壳灰)的应用。木炭呈粉末状,黑色物质。研究表明,木炭具有如下特点:疏松多孔,具有良好的表面特性;灰分低,具有良好的燃烧特性;含硫量低;易研磨。因此生产的木炭(稻壳灰)与碱反应制备活性炭、水玻璃及白炭黑。

3 总结

稻壳裂解气化的最佳工艺条件是烘干稻壳,温度在800℃~900℃之间,可定在850℃,反应时间定为2小时,催化剂为白云石。