時間:2022-04-14 18:46:24
序論:在您撰寫綠色化工論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
綠色化工行業(yè)早在上個世紀就已經(jīng)出現(xiàn)了,最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達的國家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴重,這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展,投入較多的人力物力和財力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球趨勢的加強,國與國之間的聯(lián)系日益密切,綠色化工行業(yè)開始受到國際社會的共同關(guān)注,由于我國是發(fā)展中國家,因此對于綠色化工行業(yè)的認識較晚,導(dǎo)致了我國綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業(yè)的認識較為透徹,這就導(dǎo)致我們在處理如何發(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點是:第一,最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學(xué)化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學(xué)化工所使用的能源都是綠色環(huán)??苫厥绽玫哪茉?在生產(chǎn)使用時都會最大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應(yīng)物無毒、無害,不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì),這些排放物會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,但是綠色化學(xué)化工在生產(chǎn)之前都會將反應(yīng)物生成的有害物質(zhì)整體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行重新排列,從而將有害成分運用科學(xué)的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保證了在反應(yīng)的過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染和負擔(dān)。綠色化學(xué)化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學(xué)化工生產(chǎn)可能會對環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學(xué)化工是名副其實的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被完全充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學(xué)化工會運用科學(xué)的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產(chǎn)過程中對環(huán)境的排放。第四,確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中,生產(chǎn)方式比較粗放,也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行重組設(shè)計,生產(chǎn)的過程當(dāng)中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境,但是如今的綠色化學(xué)化工注重科學(xué)環(huán)保,在生產(chǎn)之前會重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保,無毒無害的。
2綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學(xué)的優(yōu)點與好處,但是在實際的生產(chǎn)過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學(xué)化工在我國發(fā)展過程中有著諸多的問題,例如社會關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等?,F(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學(xué)進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年,但在全社會范圍內(nèi),它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發(fā)展。因此,我們要從全社會范圍內(nèi),通過各大平面媒體和網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播對綠色化學(xué)化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學(xué)化工有深刻的認知與了解。
2.2在學(xué)科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學(xué)化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學(xué),還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù),因此,要在一定層次上促進兩者的結(jié)合與協(xié)作。國家應(yīng)加大對綠色化學(xué)化工的資金投入,建立與綠色化學(xué)化工有關(guān)的國家實驗室以及教學(xué)基地,作為發(fā)展綠色化學(xué)化工的創(chuàng)新性平臺,設(shè)置激勵機制,鼓勵創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實驗室和教學(xué)基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國,綠色化學(xué)化工屬于新興產(chǎn)業(yè),因此,相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系,為了長遠發(fā)展儲備人才力量。具體來說,高校應(yīng)該開設(shè)有關(guān)綠色化>文秘站:
綠色化工行業(yè)早在上個世紀就已經(jīng)出現(xiàn)了,最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達的國家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴重,這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展,投入較多的人力物力和財力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球趨勢的加強,國與國之間的聯(lián)系日益密切,綠色化工行業(yè)開始受到國際社會的共同關(guān)注,由于我國是發(fā)展中國家,因此對于綠色化工行業(yè)的認識較晚,導(dǎo)致了我國綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業(yè)的認識較為透徹,這就導(dǎo)致我們在處理如何發(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點是:第一,最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學(xué)化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學(xué)化工所使用的能源都是綠色環(huán)保可回收利用的能源,在生產(chǎn)使用時都會最大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應(yīng)物無毒、無害,不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì),這些排放物會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,但是綠色化學(xué)化工在生產(chǎn)之前都會將反應(yīng)物生成的有害物質(zhì)整體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行重新排列,從而將有害成分運用科學(xué)的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保證了在反應(yīng)的過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染和負擔(dān)。綠色化學(xué)化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學(xué)化工生產(chǎn)可能會對環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學(xué)化工是名副其實的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被完全充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學(xué)化工會運用科學(xué)的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產(chǎn)過程中對環(huán)境的排放。第四,確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中,生產(chǎn)方式比較粗放,也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行重組設(shè)計,生產(chǎn)的過程當(dāng)中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境,但是如今的綠色化學(xué)化工注重科學(xué)環(huán)保,在生產(chǎn)之前會重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保,無毒無害的。
2綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學(xué)的優(yōu)點與好處,但是在實際的生產(chǎn)過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學(xué)化工在我國發(fā)展過程中有著諸多的問題,例如社會關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等?,F(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學(xué)進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年,但在全社會范圍內(nèi),它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發(fā)展。因此,我們要從全社會范圍內(nèi),通過各大平面媒體和網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播對綠色化學(xué)化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學(xué)化工有深刻的認知與了解。
2.2在學(xué)科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學(xué)化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學(xué),還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù),因此,要在一定層次上促進兩者的結(jié)合與協(xié)作。國家應(yīng)加大對綠色化學(xué)化工的資金投入,建立與綠色化學(xué)化工有關(guān)的國家實驗室以及教學(xué)基地,作為發(fā)展綠色化學(xué)化工的創(chuàng)新性平臺,設(shè)置激勵機制,鼓勵創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實驗室和教學(xué)基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國,綠色化學(xué)化工屬于新興產(chǎn)業(yè),因此,相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系,為了長遠發(fā)展儲備人才力量。具體來說,高校應(yīng)該開設(shè)有關(guān)綠色化學(xué)化工的相關(guān)學(xué)科課程,供感興趣的學(xué)生進行學(xué)習(xí)?;瘜W(xué)化工產(chǎn)業(yè)應(yīng)該制定嚴格的培訓(xùn)體系,對相關(guān)從業(yè)人員進行培訓(xùn),從而保障這一新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)語
1.1開設(shè)“綠色化學(xué)”課程,邀請校外專家及技術(shù)人員進行專題講座。
我校還聘請校外專家及企業(yè)技術(shù)人員進行專題講座,介紹化工前沿性知識,回答學(xué)生的提問,與學(xué)生進行直面交流,學(xué)生的視野得到了開闊。如把模擬化學(xué)的數(shù)值運算與計算機化學(xué)的邏輯運算結(jié)合起來進行“分子的理性設(shè)計”,完全順應(yīng)目前倍受化學(xué)界重視和倡導(dǎo)的綠色化學(xué)的思想,使化學(xué)成為與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的、更高境界的化學(xué)。在進行綠色化工工藝和技術(shù)的過程中,借助于量子化學(xué)計算的結(jié)果,可以更為精確地選擇底物分子、催化劑、溶劑以及反應(yīng)途徑,這樣可通過盡可能少的實驗達到預(yù)期目標,大大減少了實驗次數(shù),從根本上減少了原料的消耗,對環(huán)境污染的排放也相應(yīng)減少。再者反應(yīng)與生物技術(shù)、分離技術(shù)、納米技術(shù)等的結(jié)合使得開發(fā)新型反應(yīng)路徑仍有空間。微波反應(yīng)器、膜分離技術(shù)及膜催化集成反應(yīng)器、超聲波萃取傳質(zhì)等等前沿知識的介紹使學(xué)生對綠色化工、綠色分離、集成過程等概念有所了解,開闊了學(xué)生的思路,激發(fā)了學(xué)生的求知欲。
1.2重視案例教學(xué),增強學(xué)生對綠色化工的感性認識。
專業(yè)授課教師通過案例中采用綠色工藝,實行清潔生產(chǎn)增強學(xué)生的感性認識。而且針對具體工藝流程中存在的問題及對不同工藝路線和流程的技術(shù)經(jīng)濟評價讓學(xué)生了解該工藝的發(fā)展狀況和綠色工藝的應(yīng)用。如氫氣是一種高效而無污染的理想能源,制取氫氣的方法很多,有①電解法:2H2O2H2+O2;②甲烷轉(zhuǎn)化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤氣法:C+H2OCO+H2;④碳氫化合物熱裂法:CH4C+2H2;⑤設(shè)法將太陽能聚焦產(chǎn)生高溫使水分解:2H2O2H2+O2;⑥尋求高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣。在上述方法中第五種方法設(shè)法將太陽能聚焦產(chǎn)生高溫使水分解是可行且有發(fā)展前途的方法。因為太陽能是取之不盡、用之不竭的潔凈能源,且該反應(yīng)沒有廢棄物,不會對環(huán)境造成污染;第六種方法尋求高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣也是可行且有發(fā)展前途的方法。通過采用催化劑降低了反應(yīng)活化能,提高了反應(yīng)速率,降低了反應(yīng)溫度、操作壓力,簡化了流程。在大規(guī)模生產(chǎn)中,這種效應(yīng)無論從環(huán)境影響方面還是從經(jīng)濟影響方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一種重要的化工原料,主要用作合成有機玻璃的單體,也用于制造其它樹脂、塑料、涂料、黏合劑、劑。其傳統(tǒng)合成工藝為丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯傳統(tǒng)合成反應(yīng)中使用劇毒原料氫氰酸,污染嚴重,設(shè)備腐蝕嚴重,而且合成路線長,原子利用率低。美國Shell公司開發(fā)的新路線不用劇毒物質(zhì),原料價格低,利用鈀催化劑反應(yīng)一步完成,產(chǎn)品收率高,原子利用率高,經(jīng)濟效益、環(huán)境效益均好。
1.3教學(xué)方法多樣化,教學(xué)手段現(xiàn)代化。
綠色化學(xué)理念倡導(dǎo)教學(xué)方法多樣化,教學(xué)手段現(xiàn)代化[3]。我校努力將現(xiàn)代教育方法融入課堂教學(xué)中,如幻燈片投影、多媒體教學(xué)課件、音頻視頻資料等等?;そ虒W(xué)中常常涉及到一些具體的工程設(shè)備、工藝流程、設(shè)備原理等,傳統(tǒng)的教學(xué)方法是采用板書、掛圖和實物微縮教具來進行講解,只能演示設(shè)備靜態(tài),講授過程枯燥,不生動?,F(xiàn)利用現(xiàn)代教育方法集圖、文、聲、像和三維動畫為一體的特性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)的積極性。并且課后教師積極引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)手段拓寬知識面,吸引學(xué)生主動求知。
2校企聯(lián)合在實踐教學(xué)中滲透綠色化工意識
2.1改進化學(xué)實驗項目,多開展微型實驗、串聯(lián)實驗。化學(xué)教師在設(shè)計實驗內(nèi)容時應(yīng)強化綠色化學(xué)意識,并把注重環(huán)境保護的理念滲透到實驗教學(xué)中[4,5],舍棄或減少毒性大、危險性大、對環(huán)境污染及三廢后
處理困難的實驗項目,盡可能多地選擇低毒、污染小且后處理容易的實驗項目,注重開設(shè)宣傳綠色環(huán)保的實驗項目[4]。如我們在有機化學(xué)實驗中開設(shè)了從茶葉中提取咖啡堿、從元寶楓種殼中提取單寧等綠色技術(shù)實驗,這些實驗原料是天然的,提取溶劑是無毒的,并且可以回收利用,廢渣無公害且可以用作肥料;如綜合實驗項目“從海帶中提取海藻酸”,其傳統(tǒng)方法是鹽酸-甲醛提取法,我們改用木瓜蛋白酶作催化劑,超聲波提取。這樣不但大大縮短提取時間,提出率從30%提高到90%以上,而且工藝簡單,無污染。微型化學(xué)實驗的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在試劑與輔助材料用量、水電消耗量大大減少,從而降低實驗成本,而且爆炸、燃燒、中毒等事故發(fā)生的可能性相應(yīng)減少,提高了實驗的安全性。又由于產(chǎn)生的“三廢”量少,極大地減少了對環(huán)境的污染。如綜合實驗項目“海藻接枝丙烯腈制備高吸水性樹脂的研究”,其所用單體丙烯腈不但價格貴,而且有毒,而采用微型實驗后,不但經(jīng)濟而且減少了污染。串聯(lián)實驗是指通過調(diào)整實驗順序,使一個實驗的產(chǎn)物成為下一個實驗的原料。如雙酚A的合成實驗產(chǎn)品可作為環(huán)氧樹脂實驗的原料,乙酰苯胺實驗的產(chǎn)品可作為磺胺類藥物實驗的原料。
2.2選用先進儀器和技術(shù)進行實驗,利用計算機多媒體系統(tǒng)進行模擬化學(xué)仿真實驗。
先進檢測手段包括紅外、紫外光譜,氣相、液相色譜,電鏡掃描,X-衍射等。選用較先進的實驗儀器,不但減少了試劑用量,減輕了環(huán)境污染,同時也增加了實驗操作難度,有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、規(guī)范化的操作技能,有利于提高實驗課的質(zhì)量。如化工原理課程中的吸收實驗,其測量氣體吸收量的經(jīng)典方法是酸堿滴定法,因此,實驗氣體往往只能選用氨氣,致使實驗過程產(chǎn)生大量廢液并且實驗環(huán)境惡劣。但改用氣相色譜法測定氣體吸收量后,實驗氣體可用CO2代替氨氣,這既改善了實驗環(huán)境,又使測量速度加快、測量精度大大提高,且使學(xué)生接觸到先進環(huán)保的檢測方法。一些常規(guī)、傳統(tǒng)的化學(xué)實驗消耗較多的試劑、藥品和水,尤其是一些實驗所用試劑藥品較貴、有毒、有害或不安全,這時采用計算機多媒體系統(tǒng)進行實驗仿真就很有意義,如醚的過氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、砷化物的相互轉(zhuǎn)化等。采用計算機仿真實驗既能使學(xué)生學(xué)會實驗方法,又避免了對人體和環(huán)境造成的傷害[4,5]。
2.3利用大學(xué)生創(chuàng)新實驗及畢業(yè)設(shè)計滲透綠色理念
大學(xué)生創(chuàng)新性實驗及畢業(yè)設(shè)計旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式,激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,逐漸掌握思考問題、解決問題的方法[6]。指導(dǎo)教師首先必須有強烈的綠色意識,在設(shè)計課題時多注重向?qū)W生滲透綠色理念。如課題“海藻農(nóng)用節(jié)水劑的制備及性能研究”,海藻是可再生性資源,儲量相當(dāng)豐富,而且海藻類植物中含有豐富的微量元素、氨基酸、維生素、胡蘿卜素、礦物質(zhì)等,極易被植物吸收。用海藻制得的保水劑不但能鎖住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品質(zhì),而且該保水劑能被降解,對環(huán)境無污染。又如課題“Ag@AgCl-殼聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有機污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制備的復(fù)合膜對有機污染物有吸附及光催化降解協(xié)同作用,該研究在解決醫(yī)藥、食品、化工企業(yè)廢水處理方面有重要意義。學(xué)生在這種課題研究方式中增長了知識,開闊了眼界,培養(yǎng)了綠色環(huán)境意識及環(huán)保理念。
2.4校企聯(lián)合在學(xué)生見習(xí)、實習(xí)過程中滲透綠色理念
見習(xí)、實習(xí)環(huán)節(jié)使學(xué)生在掌握專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上,進一步了解化工行業(yè)的實際生產(chǎn)過程,對現(xiàn)代化工生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)和管理模式有一個較為全面的認識,讓理論知識和實際生產(chǎn)相結(jié)合,提升學(xué)生獨立分析和解決化工生產(chǎn)實際問題的能力。見習(xí)、實習(xí)是學(xué)生邁向化工行業(yè)工作前的重要的鍛煉[2]。因此,學(xué)校和企業(yè)積極聯(lián)手,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際,對學(xué)生進行綠色化工教育。如學(xué)生在長慶石油公司實習(xí)時,親身感受到清潔生產(chǎn)、綠色工藝帶來的好處:該公司投建硫回收系統(tǒng)工藝用于廢物處理,它既避免了廢物直接排放對環(huán)境造成污染,又回收到硫磺,創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟效益;學(xué)生在長慶石油公司及興平化工廠還參觀了污水生化處理工藝。污水生化處理是利用微生物的代謝作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉(zhuǎn)變成無害的CO2、水以及富含有機物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。污水生化處理相對于化學(xué)處理廢水降解污染物更徹底,運行費用較低,基本上不產(chǎn)生“二次污染”。企業(yè)技術(shù)人員也通過自已企業(yè)實施清潔生產(chǎn)后獲得的利益向?qū)W生宣傳綠色化工的重要性。如通過實施清潔生產(chǎn)促進企業(yè)整體素質(zhì)的提高;降低產(chǎn)品成本,提高競爭能力;同時,企業(yè)的環(huán)境好、無污染、不擾民,使企業(yè)具有一個良好的社會形象,增加了消費者對企業(yè)產(chǎn)品的信任度;改善了職工的生產(chǎn)操作條件乃至生活環(huán)境,減輕了對職工身心健康的影響。
3結(jié)束語
綠色化工技術(shù)是通過改進改良現(xiàn)有的化學(xué)技術(shù)及方法,對化學(xué)原理的應(yīng)用和使用工程技術(shù)來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學(xué)廢物或化工產(chǎn)品等能夠污染環(huán)境的物質(zhì),實現(xiàn)廢物零排放,減少其對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害,建立友好環(huán)境。用“資源-產(chǎn)品-再生資源”這種全新的循環(huán)物質(zhì)流動過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動過程。利用先進的綠色化工技術(shù),研究出新型環(huán)保產(chǎn)品,及綠色工藝技術(shù)的運用實現(xiàn)清潔生產(chǎn),從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀,綠色化工技術(shù)已經(jīng)被國際發(fā)達國家在化學(xué)有機合成、生物化學(xué)、分析化學(xué)、催化等領(lǐng)域列為主要的研究發(fā)展方向之一。在我國制定的“九五”發(fā)展規(guī)劃中,綠色化學(xué)與技術(shù)在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業(yè)作為應(yīng)逐漸補充及開發(fā)應(yīng)用的重大研究項目。
2綠色化工技術(shù)的開發(fā)
2.1原料的選用
綠色化工科技的發(fā)展,如果不從化工污染、化學(xué)反應(yīng)的源頭著手,那么始終是治標不治本而且十分被動的措施。那么化工科技及工藝發(fā)展過程中,選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學(xué)原料來進行化工生產(chǎn)、制作化工產(chǎn)品可實現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則,有效防止和控制化學(xué)污染的產(chǎn)生。近年較為常見的無害化學(xué)原料為:野生植物、農(nóng)作物等生產(chǎn)物質(zhì)。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維,以及稻草、麥秸和蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等,都是綠色化工技術(shù)中原料選擇應(yīng)用的非常好的例子。
2.2無毒害催化劑的選用
在百分之九十的化工生產(chǎn)中催化劑是提高反應(yīng)速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發(fā)過程中,無毒害的烷基化固相催化劑是國內(nèi)外研發(fā)工作的重點。南京大學(xué)徐國際【2】利用環(huán)境友好性綠色化合成過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑,在無溶劑的條件下對1,3-二羰基化合物進行直接烷基化反應(yīng),反應(yīng)后處理步驟簡單,且催化體系可以循環(huán)使用,四次催化循環(huán)后收率仍然能大于84%。
3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術(shù),包括輻射熱加工技術(shù),綠色催化技術(shù),臨界流體技術(shù)等。在冶金工業(yè)、印染工業(yè)、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業(yè)都得到了很好的運用。此外先進的脫硝脫硫技術(shù)、垃圾制沼氣技術(shù)、高效清潔的煤氣化技術(shù)、利用風(fēng)能太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等這些都利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如,海水淡化技術(shù)的應(yīng)用不僅解決了我國淡水資源匱乏的現(xiàn)狀,還利用有效的化學(xué)方法將海水中的鹽水分離,在海水淡化的預(yù)處理過程中不會產(chǎn)生任何對環(huán)境狀況的不良影響,也沒有對生態(tài)環(huán)境造成傷害。而且,在海水淡化預(yù)處理過程中所產(chǎn)生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產(chǎn)生二次污染的清潔化工產(chǎn)品,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3.2生物技術(shù)
生物技術(shù)領(lǐng)域包含細胞、基因、微生物和酶等技術(shù)范疇,其主要應(yīng)用在化學(xué)仿生學(xué)和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內(nèi)的催化劑,具有高效、轉(zhuǎn)移性,可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外,化學(xué)仿生學(xué)中的膜化學(xué)技術(shù)也是這一領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中采用生物技術(shù),可以利用再生資源合成化學(xué)品。從早期來源于動植物中的有機化合物原料,到后來以石油和煤炭作為原料。例如,在綠色化學(xué)工程與工藝中,制備丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且沒有污染環(huán)境副產(chǎn)物產(chǎn)生。由此可見,利用廣泛存在于自然界中的酶當(dāng)做催化劑,與工業(yè)酶及一般的化學(xué)催化劑相比,自然界中的酶具有無污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良的特點。
3.3生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品
1.化學(xué)反應(yīng)的綠色化
化學(xué)反應(yīng)的綠色化是指在相關(guān)的制備和反應(yīng)過程中做到“零排放”。而傳統(tǒng)意義上的“零排放”是指反應(yīng)物經(jīng)過催化作用以及一系列的反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化成為所需的物質(zhì),從而實現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化率。其實這樣一種概念是十分難達到的,盡管已經(jīng)有許多先進的技術(shù)和手段達到了近乎“零排放”的標準和要求,但想實現(xiàn)真正意義上的轉(zhuǎn)化率為百分之百還是存在著困難的。近些年來隨著相關(guān)學(xué)者的研究不斷深入,許多新的技術(shù)也應(yīng)運而生,將傳統(tǒng)意義上的“零排放”轉(zhuǎn)變了概念,意為在盡量滿足較高的轉(zhuǎn)化率的情況下,將得到的副產(chǎn)物也直接經(jīng)過下一反應(yīng)步驟并轉(zhuǎn)化成為環(huán)境友好的物質(zhì)進行排出或是進一步加以利用。這種新型的轉(zhuǎn)化思想也將原本無用或是對環(huán)境存在著威脅和污染的物質(zhì)“變廢為寶”,讓副產(chǎn)物成為能夠被人們所利用的原料物質(zhì)。這類技術(shù)的研發(fā)不僅僅是改善了環(huán)境污染的問題,還一定程度上節(jié)約了能源,可以稱得上是真正的綠色環(huán)保、節(jié)約能源的技術(shù)手段。
2.產(chǎn)品的綠色化
之所以要強調(diào)化工產(chǎn)品的綠色化,是因為石油化工類的產(chǎn)品在我們的日常生活中實在是太普遍了,不得不承認的是石油化工類的產(chǎn)品的的確確改變了我們的生活,給生活帶來許多方便和優(yōu)越,但相對于這些有利之處來說,其對于我們生活環(huán)境的污染也是不容小覷的。比如,我們生活中最普遍的洗滌用品,過去我們常用的洗衣粉中都是含磷的,而這些含磷的洗衣粉在溶于水之后隨著生活污水一同被排到江河湖海中,造成了赤潮,給自然環(huán)境與生態(tài)平衡帶來了相當(dāng)大的影響,因此,近些年來人們逐漸對此問題開始重視起來,研發(fā)了不含磷的洗滌劑,從根本上杜絕這種環(huán)境污染問題。同時,還有許多常見的石油化工類污染就每天在我們身邊發(fā)生,比如汽車使用的汽油以及柴油。由于人們生活水平越來越高,對于汽油和柴油的需求量也越來越大。近些年來我國對于汽車能源的開發(fā)上也格外關(guān)注,低硫低碳、環(huán)境友好的配方和技術(shù)逐步成熟起來;另外,我國還在不斷開發(fā)太陽能汽車、以及新能源汽車等等,另外,對于交通工具的能源上,我們國家還大力推崇使用電能的汽車。
二、節(jié)能技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用
最初,人們?yōu)榱俗非蟾咝实纳a(chǎn)以及最大程度上提升經(jīng)濟效益,不斷研發(fā)一些節(jié)能技術(shù),而近些年來,由于能源枯竭的問題日益嚴重起來,有越來越多的專業(yè)人員和學(xué)者們都投身于節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和研究,不僅僅是從經(jīng)濟利益角度出發(fā),更重要的是能夠節(jié)約能源,實現(xiàn)人類經(jīng)濟和自然的可持續(xù)發(fā)展。目前,在石油化工行業(yè)中較為常見的一種節(jié)能技術(shù)為變頻調(diào)節(jié)技術(shù)。在石油化工企業(yè)中,耗費能源最大的就是電動機,包括泵類以及風(fēng)機等等。因此,想實現(xiàn)石油化工企業(yè)的節(jié)能化應(yīng)該從根本上減少電動機的耗能。而變頻調(diào)節(jié)技術(shù)正是針對于電動機的一種有效的技能技術(shù)改革。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的根本原理是通過控制方案與實際負荷相互之間的匹配,在控制的過程中實現(xiàn)閥門阻力的降低,從而提高系統(tǒng)的效率,以此來實現(xiàn)對于泵類以及風(fēng)機的科學(xué)化、節(jié)能化控制。這種控制技術(shù)可以根據(jù)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中的實際需要,按照生產(chǎn)要求以及計算選型,并且全面參考產(chǎn)品方案的調(diào)整以及原料的調(diào)整,科學(xué)地控制各項指標和參數(shù),降低企業(yè)的電能耗費以及設(shè)備磨損等等方面的耗費,實現(xiàn)成本上的節(jié)約以及能源上的節(jié)約,不論對于企業(yè)自身長遠地發(fā)展還是對于能源方面的可持續(xù)發(fā)展都是具有著重要的意義和價值的。
三、結(jié)語
綠色化工就是要在對環(huán)境污染嚴重的地區(qū),進行技術(shù)上的加工,使得與環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)化工。重視“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”,要堅持發(fā)展可再生資源的使用,以多種多樣的高超技術(shù)加以研究。綠色化學(xué)前景的探索對于我們還任重道遠。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué)化工;綠色概念;綠色化工產(chǎn)品;綠色環(huán)境;友好化學(xué)
引言
政府只有深入研究和發(fā)現(xiàn)各種綠色產(chǎn)品,探討綠色化學(xué)化工,才能使出現(xiàn)的問題得到很好的解決,對每一個問題的發(fā)生我們都要追根溯源,從根本上根除問題。綠色化學(xué)化工技術(shù)的應(yīng)用,正在不斷增多,我們要設(shè)計研究低公害,經(jīng)濟效益高的綠色產(chǎn)品,這就要求我們在一定程度上選擇適當(dāng)?shù)牟牧希缧滦偷拇呋瘎?,溶劑,油漆等。利用自然界中存在的可持續(xù)發(fā)展條件,以廢棄物作為原始原料,生產(chǎn)一些綠色化學(xué)化工產(chǎn)品。國家要想改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,就不要有自給自足的傳統(tǒng)思想,否則將可能出現(xiàn)很嚴重的結(jié)果。在宣傳方面要倡導(dǎo)綠色化學(xué)化工產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的新生將會給化學(xué)史上增加一筆新的光彩。
環(huán)境與綠色這兩個詞是分不開的,綠色環(huán)境就是要把環(huán)境好好經(jīng)營,建設(shè)社會主義和諧社會。改革開放以來各種污染物大量出現(xiàn),同時還有一部分人為了暴利不惜破壞環(huán)境,所以要研究出符合經(jīng)濟條件的綠色化學(xué)化工產(chǎn)品,取得一定的經(jīng)濟效率。
一、綠色化學(xué)化工的重要性
(1)世界各國在發(fā)展建設(shè)過程中不斷造成對環(huán)境的影響,例如泥石流,地震的頻頻發(fā)生,以致于對綠色化工越來越重視。
(2)綠色化學(xué)化工基本的問題是技術(shù)與人才問題,綠色化工可以很好的保護環(huán)境和帶動一系列的化工產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,在工業(yè)上起到經(jīng)濟效益好,實用性強的理念,還可以消除化工工業(yè)對社會和環(huán)境的各種影響。
(3)綠色化學(xué)化工具有一定的循環(huán)利用性,工業(yè)的加速發(fā)展,使得一些資源的利用率得到百分百的提高,綠色化學(xué)在國際上被稱為是解決污染物的科學(xué)殺手。從目前看來,綠色化學(xué)化工前景廣闊。
(4)化工上要解決一些技術(shù)上的難題,從觀念上強化,在制造綠色產(chǎn)品方面,要有好的建設(shè),制度要明確。
二、政府重視綠色化工技術(shù)和人才的教育培養(yǎng)
政府要主導(dǎo)綠色化工的技術(shù)發(fā)展,優(yōu)化政策對于綠色環(huán)境的要求,要樹立“以人為本的原則”,觀念上要高效,經(jīng)濟實惠,簡潔,建立一系列的新形勢下政企的合作關(guān)系,國家政府要落實和扶持這一方面的有關(guān)條例。其中還要結(jié)合對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綠色化學(xué)化工產(chǎn)品,優(yōu)化環(huán)境等有利條件。
加快建設(shè)對于綠色化學(xué)化工方面的人才,在國家的扶持下開發(fā)綠色化工的發(fā)展和服務(wù)。
國內(nèi)先前在冶金、鋼鐵、礦類上的開發(fā)導(dǎo)致了很多問題的發(fā)生,現(xiàn)在需要綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的加入為這一類企業(yè)注入新的血液。在綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的設(shè)計和建設(shè)中加入高技術(shù)的含量。
化學(xué)與化學(xué)工業(yè)有著本質(zhì)上的差別,以前的原料,不可再生資源的危害,相信大家有目共睹,這些問題制約了國家化學(xué)工業(yè)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,充分利用可再生資源,是綠色化學(xué)化工的首要解決的問題之一。對于這一方面,人才上要遵循科學(xué)發(fā)展的道路,要有著對未來前景的預(yù)測,人才具備這些才能很好的為國家和人民服務(wù)。學(xué)校培養(yǎng)人才研究,綠色化工的規(guī)劃,研究論文,環(huán)保意識上,要深入到骨髓里。綠色化學(xué)代表了化學(xué)和化工學(xué)科的共同發(fā)展趨勢和目標之一,即無論是化學(xué)還是化工,不僅要面對社會發(fā)展對環(huán)境、健康和能源等方面日益嚴格的要求。
三、綠色化工的前景預(yù)測
(1)我國企業(yè)主要是以工業(yè)化為主,所以綠色化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有主導(dǎo)作用,對推動我國加速發(fā)展社會主義和諧社會做出了巨大貢獻。
(2)化學(xué)工業(yè)在教育方面,雖然有很多不完善的地方,但還是可以培育一代代優(yōu)秀工業(yè)人才,這些人才使得綠色化學(xué)化工業(yè)的發(fā)展加速。
(3)綠色化學(xué)觀念上實施科學(xué)主義發(fā)展觀,貫徹落實以人為本的原則。
(4)綠色化學(xué)含義的這種變化不僅得到各國政府的高度關(guān)注,而且也使它所涉及的內(nèi)容也越來越廣,越來越豐富。從它現(xiàn)在代表的意義來看,還可用環(huán)境友好化學(xué)、可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)等詞匯來描述,在當(dāng)今社會,環(huán)保,政治,國際上多方面的推動下,我們綠色工業(yè)發(fā)展前景相信會越來越廣闊,也將會越來越好。
四、我國對于綠色化學(xué)化工上采用的戰(zhàn)略
1、國家研究院建立了專門的機構(gòu),目前我國有很好的合成、催化綠色化學(xué)技術(shù)。如研究院的基礎(chǔ)研究綠色化學(xué)合成,有機化學(xué)產(chǎn)品的檢測和研究。
2、在戰(zhàn)略實施上重視可再生資源,自然界中含有最多的木質(zhì)素和纖維素的植物,有著一定的可再生資源,總結(jié)方案,在綠色化學(xué)化工的問題上采用更好的方案。
3、戰(zhàn)略上要重視解決資源浪費的問題的發(fā)生,迅速推動國內(nèi)的科學(xué)化工業(yè)的發(fā)展等,國際上對于綠色化工工業(yè)產(chǎn)品的溶劑,反應(yīng)條件,催化劑等化學(xué)使用方法,對于高原子的組合,目標分子的研究,使綠色化學(xué)工業(yè)上保持了有效的功能外,同時讓有害影響降到最低,體現(xiàn)了經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一。
結(jié)束語
從綠色化學(xué)化工的定義,原理研究的方向下,我國慢慢的展現(xiàn)了完整的綠色化學(xué)化工體系,以及國家人民對于綠色化學(xué)化工意識上的加強,但是目前還有很多方面不夠健全,如發(fā)展速度很快,導(dǎo)致一些內(nèi)部問題的發(fā)生,還有對于綠色化學(xué)化工的產(chǎn)品定位,望日后有更多推進綠色化學(xué)化工的方案。
參考文獻
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傳統(tǒng)化學(xué)工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強,通常是在污染物產(chǎn)生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標不治本。比如傳統(tǒng)工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉(zhuǎn)化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學(xué)工藝的介入,可以直接在生產(chǎn)或排放階段就完成清潔使命,通過化學(xué)反應(yīng)達到預(yù)防、控制和消毒污染的目的。
化學(xué)原料是化學(xué)工程的源頭,原料決定了生產(chǎn)流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產(chǎn)帶來的各類化學(xué)污染,同時綠色工藝與化學(xué)工程的結(jié)合還可高效利用各類自然資源,實現(xiàn)深度開發(fā)利用,兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應(yīng)用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦?shù)瓤杉庸こ蔀橥?、酸類與醇類化學(xué)品。
在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非最佳選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當(dāng)前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當(dāng)前世界最大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當(dāng)前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達到節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標得以實現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當(dāng)前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)完全無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
3.總結(jié)