馬宏偉(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司, 內蒙古 赤峰 025350)
綠色化工機械與環境的和諧發展研究
馬宏偉(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司, 內蒙古 赤峰 025350)
因生產工藝、構造材料和應用環境等原因,機械設備會對生態環境造成嚴重的破壞。為滿足化工產業發展和生態環境保護的統一性,“綠色化工機械”的概念被提出并成為綠色經濟的主流思想。本文從綠色化工機械的實現角度展開研究,并結合設計和制造的客觀需求提出方案。
化工機械;綠色機械;環境保護;化工產業
化工機械對生態環境的影響比較直觀,然而從影響程度上進行區分,主要包括兩個過程。其一是在化工機械制造過程中,能耗、材料、工藝等會對環境造成影響,但可以通過綠色化工機械的制造工藝來控制,如新型環保材料的應用;其二是應用過程中對生態環境的影響,這是一個長期影響要素,主要從綠色設計、控制過程來實現保護環境的目的。
化工機械與生態環境之間的矛盾并非不可調和,一方面在制造過程中本著綠色經濟的發展理念,另一方面在生產應用中樹立環保意識,就可以實現化工產業發展對生態環境負面影響的最小化。
長期以來,化工機械的生產和應用被環保理念大為詬病,其原因主要是因為化工機械自身需要消耗大量的能源制造,而在應用過程中會不斷產生新的污染。生產過程和應用過程的雙重污染性質,在我國長期存在并造成惡劣的影響。
化工機械與環境之間的對立關系要得到緩和,綠色理念是必不可少的,本質上說,雙方存在的密切關系奠定了發展基礎。例如,自然環境中的土地、水源等是提供化工機械生產的必要材料,化工機械的安裝位置也需要根據自然環境的限制靈活掌握。
從生態環境保護角度出發,綠色化工機械是未來發展的趨勢,尤其是針對生產過程的約束;化工機械是決定化工產業工藝的關鍵,從設計入手,將綠色理念充分融入其中,以實現長期的環境保護目的。
化工機械與生態環境之間的契合點就是綠色化工機械設計的思路,如何定位這一契合點,就需要從全生命周期角度去審視化工機械的功能,如技術可行性、環保功能性和經濟節約型等;化工機械的綠色設計原則包括:協調性、先進性、最優性等,要對化工設備日后的應用做出詳細模擬。
(1)材料選擇 綠色化工機械的材料選擇原則是環保性、可降解/易降解、無害性等,在設計中要充分考慮綠色材料的特點,確保其機械性能(如負載能力)滿足化工生產需求。例如在煤化工產業中針對如燃煤鍋爐濕法煙氣脫硫煙道的設計,一般的情況下采取的是碳鋼材料;鋼鐵材料極容易被腐蝕,造成資源浪費和環境污染,可以改用玻璃鋼煙道,徹底解決這一問題。
同時,綠色化工機械設計在考慮材料選擇方面,還要考慮回收層面的設計,機械設備應該具有易拆卸性,便于運輸和回收,具有較長的生命周期等特點。
(2)資源回收 主要指化工機械設備自身的回收,作為一種化工資源,化工設備在維護自身較長生命周期的同時,應該具有易改造性,其零部件回收之后可以二次使用,避免資源浪費,減少對環境的負面影響。
(3)生命周期 化工機械的生命周期要從整體性考慮才有意義,即從化工機械的穩定運行方面入手,對生產服務的合理應用范圍內,不需要繁瑣的維護和檢修;否則,維護和檢修不僅需要大量的人力資源,同時也會影響正常的生產運營;生命周期越長,消耗材料就越少,能耗就越低,對生態環境就越和諧。
通過對建造材料的評價可以作為化工機械生命周期判斷的依據,同時引入人性化特點,并作為核心來融合創新性、環保性、可靠性,這樣才能實現機械與環境之間的和諧統一。
(1)綠色制造過程 “綠色性”體現在化工機械制造的全過程,除了產品設計之外,還包括生產、包裝、運輸、報廢、回收等環節。同時,在制造過程中要體現出集約型,從每個環節入手,節約材料、能源,促使完成單個化工機械設備的消耗最低,
(2)先進制造方法 制造方法的先進與否,與化工機械最終融入的科學成分密切相關,這就要求在制造過程中做到數字化、自動化、集成化、網絡化、信息化等。
(3)完善環保體系 環保體系完善主要指設備回收部分,化工機械必然有報廢的階段,大部分傳統化工機械報廢后會形成固體廢物污染,在這一過程中做好循環利用、避免環境污染、實現節約成本就顯得尤為重要。
綜上所述,不難看出化工機械與生態環境之間的和諧發展要點集中在綠色設計、綠色制造、綠色包裝以及循環利用等方面,這就需要化工產業不斷投入人力、物力和財力進行更新,確立綠色環保理念,從自身源頭狠抓監督落實,確保綠色化工機械的大范圍推廣并與環境形成和諧發展的狀態。
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馬宏偉(1985- ),男,滿族,河北承德人,大學本科,學士學位,助理工程師。從事設備管理工作。