工程化学 教学课件 ppt 作者 周祖新 主编 丁蕙 副主编可持续发展.ppt

交叉领域的成就 从多学科联合探究入手 诺贝尔自然科学奖统计 时间段 获奖项数 交叉学科数 比率％ 1901－1925 69 25 36.23 1926－1950 74 26 35.14 1951－1975 96 41 42.91 1976－2000 95 45 47.37 Σ 334 137 41.02 观察力（Observation） 对小概率现象的观察； 对平淡无奇事物的注意； 对交叉领域的观察； 对跨尺度现象的观察 ——善于发现已有理论与实践的矛盾 ——勇于挑战传统理论、坚持、反复完善。 对平淡无奇，偶然出现事物的观察力 1930年H.Pines在分析石油裂解产物中不饱和烃含量时，用与H2SO4反应，测烯烃生成酯后进入水相的量，油相减少。 长时间放置，发现油相反转增加，未被重视。 1932年申请专利（UOP） 异丁烷＋正丁烯 高辛烷值汽油 1940年产业化，高辛烷值汽油运到英国用于二战。 HF、H2SO4 烷基化 崭新的理论体系，引领新的创造 理性思维 逻辑推演 数学运算 实验规则 带着怀疑的目光，在无尽隧道中潜行，听到涛声，以为出口在即，而其可能导入另一个新迷宫。 数学有解的方程是否都对应着一个真实的物理世界? 四把火炬 创造能力体现于发现与发明 提出创造性概念 新的自然现象的揭示 观察自然、了解自然、再现自然 演绎自然、预测自然、利用自然 证明前人的命题 猜想——科学假设，直觉离不开科学实验。 对科学假设真伪判断 “真理”相对性、它都有适用范围、寻找其边界。 发现与发明导致技术和工艺突破 科学家、工程师、能工巧匠是推动社会进步的三驾马车 创造的产品（Product) 创造环境推动(Press) 政治、经济、军事发展需求。 教育、科研、开发体制与结构。 政策、激励机制等。 中国对创造能力的需求（2004为例） 经济高增长率 9.4%（近年均），依靠钢铁、房地产、基建、劳动密集型产业20%投资的增长率拉动；粗放型经济。 消耗世界资源量：铁矿石28%，铝矾土25%，水15%，水泥50%等，GDP仅占世界总量的4%。 低效益：DVD售价为40美元，付专利费20美元，利润少于5美元；MP3售价为80美元，付专利费45美元，利润为2美元。 制造业装备进出口逆差520亿美元……。 2006年，我国除北京外，29个省份没实现单位GDP能耗降低的目标。原因来自多方面： —结构调整的步伐缓慢，服务业发展滞后，重工业、特别是高能耗产业增长速度过快； —节能减排的配套政策刚出台，还不完善； —法律法规和管理制度不完善，存在有法不依和执法不严的现象； —与目前的发展阶段和经济发展周期有一定关系，中国经济现在正处在工业化的中期阶段，重工业、一些原材料工业发展比较快。 温家宝总理任节能减排工作组组长 节能减排任重道远 ——到２０１０年，万元GDP能耗由２００５年的１.２２吨标准煤下降到１吨标准煤以下，降低幅度２０％左右； ——到２０１０年，，主要污染物排放总量比2005年少１０％。其中：二氧化硫排放量由２５４９万吨减少到２２９５万吨，化学需氧量（ＣＯＤ）由１４１４万吨减少到１２７３万吨； ——单位工业增加值用水量降低３０％； ——全国设市城市污水处理率不低于７０％； ——工业固体废物综合利用率达到６０％以上。 国家节能减排的总体目标 数据来源：2006年中国环境状况公报 从表中数据看出，工业生产排放的二氧化硫占总量的85%，工业生产的烟尘排放量占总量的79%。 二、 国际绿色工程发展动态 21世纪人类面临着资源、能源及环境的严峻挑战，为了全球的可持续发展，必须发展资源、能源节约型及环境友好型的现代制造业。广义的过程工程概括了我国俗称的化工、轻工、食品加工、功能制品加工及制药等多种工业领域的过程. 国际美英等国在20世纪绿色工程产业发展过程中已经历了三个阶段，己进入了第四阶段： 第一个阶段(1970--)：这时的主要驱动力是环保法规。解决方案是末端处理; 企业三废处理成本愈来愈高。例如，日本在此时期，为了满足环境的清洁化措施成本占生产总成本的比例由5%提高到18%。 ? I 20世纪60-70年代 II 80年代 III 九十年代 IV 21世纪 响应性质 被动响应 接受现实 建设性 预见性 注意焦点 末端治理 过程控制 产品和产业结构 系统功能 主要行动者 专业人员 管理人员 行业和地区 全社会 优化目标 最小污染 最小排放 最优结构 最适功能 生态对策 污染防治 清洁生产 生态产业 生态社区 表 一：