第十二章 循环经济 气象经济相关管理 .ppt

技术演变进化原则 —解决白色污染问题 在塑料制品成型时，加入大量淀粉?纤维素，可以使废弃时，塑料制品分散成小粒。 采用发酵法生产乳酸?聚乳酸可降解塑料。 采用细胞培养法在大肠杆菌内生成可代谢塑料，聚羟基丁酸酯（PHB）用于人造血管?骨钉?缝线。 元素循环利用原则 磷肥产业中硫元素的代谢和循环 产品灵巧化原则 产品工程（Product Eng.）定义 消 费 需 求 产 品 结 构 设 计 可 行 性 热 力 学 分 析 可 行 性 动 力 学 分 析 实 验 研 究 工 程 开 发 灵 巧 化 学 品 最 易 合 成 的 产 品 生 产 开 发 用 途 最 佳 性 能 用 途 的 产 品 设 计 开 发 灵 巧 产 品 的 生 产 技 术 区别 灵巧化肥的合成 我国 氮肥产量世界第一，消费量世界第一，利用率30％－35％ 磷肥产量世界第二，消费量世界第一，利用率10％－20％ 钾肥产量世界第一，消费量世界第二，利用率35％－50％ 主要原因：化肥分解速率与植物吸收速率不匹配 后果：污染水系，污染土壤，浪费资源，能源 解决方法：专用，变速，可控释放 该技术也可用于灵巧农药，致导型药品制备 产品工程——大粒可控缓释化肥制备 综合效益优先原则 CH4催化裂解 CH4 2H2+C (纳米碳管） 6CH4 C6H6+9H2 Fe 综合效益优先原则 —钾肥生产 结 晶 分 离 器 K C l N a 2 S O 4 K 2 S O 4 复 分 解 反 应 器 N a C l 传统工艺 复分解工艺 蒸发 食品级 物流循环减量化原则 低物质化方法： 替代－－如四乙基铅，氟利昂…的禁用 创新－－25Kg光纤传输量相当于1吨铜线传输量（生产中的能耗减少95％） 信息化－－无纸办公等 高性能化－－高强度，低密度，材料制造工艺 分子租用（Rent a Molecule）－－如溶剂，催化剂等 新能源利用（非化石资源）－－减少石油，煤，天然气，煤田气的开采 工业生态中柔性系统原则 例：钢铁厂多功能柔性系统 钢铁产品制造功能 能源转换功能 C－ CO -110.5 KJ/mol，用于矿石还原 CO－ CO2 -283.0 KJ/mol，用于能源转化 热能，电能，氢能，二甲醚等代用燃料 废弃物处理功能 废钢铁回炼 制氧副产液氮用于废轮胎处理 废塑料喷入高炉代油 资源的循环利用中——低能耗转化技术优先原则 CuCl2(s) + ? O2 (g) ? CuO(s) + Cl2 (g) CuO(s) +HCl (g) ? Cu(OH)Cl (s) Cu(OH)Cl (s) ? ? CuO (s) + ? CuCl2 (s) + ? H2O 360?C CuCl2 200?C CuO O2 Cl2 HCl Heating Cooling 以 为例 双层流化床 物质转化中低物耗工艺优先规则——煤的液化方案选择 煤的直接加氢液化：高压反应，产品以劣质柴油为主，要持续高压加氢，重整，能耗物耗高（折合5.5吨标准煤/吨液体燃料） 煤的间接转化：中压反应，产品为劣质汽，柴油，要持续加压，能耗物耗高（折合5吨标准煤/吨液体燃料） 乙醇合成：煤为源头合成路线长，经济上不合理 物质转化中低物耗工艺优先规则——煤的液化方案选择 二甲醚合成：中压反应，产品为柴油代用品，与柴油相比，发动机效率高10％－15％，噪音低10分贝，排气清洁程度符合欧洲－3标准，能耗物耗低（折合2.6吨标准煤/吨液体燃料） 甲醇合成：中压反应，可与汽油混用或独用，发动机出力较低，能量密度低，有毒性，能耗物耗低（折合2.5吨标准煤/吨液体燃料） 后工业社会（信息社会）与生态预期 人均GDP 时间 成功欲满足（教育） 文化娱乐 视听享受 健康与安全 富足消费 温饱需求 资源消耗 污染程度 生态不协调 递减方向 后工业社会（信息社会）与生态预期 人均 1 3 4 5 2 1 2 5 4 3 物质消费 健康安全保障 感官享受（信息产品） 文化渴求（艺术﹑ 旅游） 成功欲满足（教育…） 消费% 后工业社会（信息社会）与生态预期 发展与生态矛盾程度 人均GDP 不同科技水平从低向高 1 2 4 3 临界线 人类社会持续发展历程 人类进化成为自然界主宰 采集与狩猎过度发展，出现首次人类生存危机与生态安全问题 畜牧和种植业发展，促进社会经济获得快速进步，生态问题缓解 工业社会使生产出现飞跃，终导致发展与生态安全问题再度激化 转向循环经济是人类社会可持续发展的必需 社会经济发展与自然生态协调程度 采集狩猎经济