齐 涛   

清洁生产新技术是实现节能减排目标的重要保障。我国正处在经济高速发展时期，经济快速增长与资源能源消耗高、环境污染重的突出矛盾严重制约国民经济的可持续和健康发展。数据显示，2009 年，中国国内生产总值占全球的8.5%， 而消耗的粗钢占全球的43%、煤炭占45%、水泥占52%。钢铁、有色、电力、水泥、化工等过程工业的单位产品能耗比世界先进水平高47%，能效比世界平均水平低10%，矿产资源的总回收率比世界先进水平低20%。过程工业是加工制造流程性物质产品的现代制造业，为工业和农业提供原材料和物质基础，也是国家的重要支柱产业和财税收入主要来源，占制造业GDP 的46.72%和利税的45.71%，占整个国内生产总值的16.6%，

过程工业的发展对加快工业化进程、提高人民生活水平、促进社会进步等发挥了不可替代的作用， 但是，过程工业能耗和污染排放水平较高。2009 年，过程工业每万元增加值消耗3.12 吨标准煤的能耗强度比工业1.67 的平均水平高出45%，全行业能耗153810.7 万吨标准煤，占全社会能耗总量的一半，工业行业能耗总量的72.2%。过程工业是污染排放的主要来源之一，目前，过程工业废水和废气排放量分别为125 亿吨和26 万亿立方米，均占到工业全行业的60% 左右，固体废物排放量为154 万吨，占到工业全行业的约1/4。其主要原因除受过程工业生产特点的影响外，工艺技术相对落后、生产设备陈旧、矿产资源禀赋差、管理水平低也是重要原因，区域和部门壁垒保护了落后的生产技术，也影响了过程工业的资源优化配置和产业组织调整。

清洁生产是实现过程工业绿色化升级和节能减排的根本途径。针对我国的能源结构、资源禀赋、产业结构等特点，亟待加强清洁生产新技术研发及其产业化步伐，建立适合我国资源特色的源头污染控制核心技术与清洁生产集成技术，实现环境保护方式从末端治理向源头减污为主的全过程污染控制的战略转变，建立过程工业的绿色化、信息化和循环经济发展模式，发展技术先进、清洁安全、结构优化、附加值高、吸纳就业能力强的现代产业体系，是解决我国未来经济发展环境资源问题的根本出路。

清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。自2003 年《中华人民共和国清洁生产促进法》颁布实施以来，国家发改委、环保部、工信部、科技部、财政部等各大部委通力协调，贯彻落实清洁生产相关配套法规、政策和标准，取得了良好的经济、环境和社会效益。清洁生产科学体系包括政策法规与环境管理支撑、清洁生产审核、清洁生产新技术研发与推广等核心内容。研发适应我国矿产资源特点的清洁生产新技术及其产业化是实现过程工业绿色化升级和节能减排重大目标的根本保证。

中科院过程工程研究所张懿院士科研团队于上世纪九十年代开拓了清洁生产技术－绿色化工过程的研究新方向，成功研发了原创性亚熔盐铬盐清洁生产新技术，并与中国蓝星集团合作建成了万吨级铬盐清洁生产示范工程，与传统有钙焙烧工艺相比，反应温度由1200℃降低到300℃，主金属铬转化率由75％提高到98％，资源综合利用率由20％提高到95％，能耗下降20％，成本下降17％，在国际上首次实现铬渣零排放，被铬盐行业称为“技术革命”。在此基础上，进一步拓展研发了氧化铝、钛白等原创性清洁生产新工艺，分别与杭州锦江集团和山东东佳集团合作建成万吨级氧化铝、千吨级钛白等清洁生产示范工程。亚熔盐氧化铝清洁生产新技术具有处理低品位铝土矿和赤泥近零排放的技术特点。亚熔盐钛白清洁生产新技术钛转化率达到97%， 较硫酸法提高10% 以上；实现反应介质的再生循环利用；实现了酸性废气和废渣近零排放，废酸、酸性废水排放量分别消减80% ；主要技术指标优于硫酸法技术。基于清洁生产新技术研发与产业化的理论与实践，研发的新技术主要包括原子经济性高效反应、多组分清洁分离与反应介质的再生循环利用、产品高值化、废弃物综合利用等核心关键技术，在示范工程规模上通过全过程优化集成、装备量化放大以及与下游产业的技术链接，形成能产业化的集成和成套技术，进而实现资源的高效、清洁和循环利用。

绿色过程工业的运行模式就是面向原材料选用无毒性替代原料、可再生资源和清洁能源，研发资源高效清洁转化的温和新反应介质，通过介质强化实现原子经济反应，将原料接近100% 转化为产品；面向资源加工过程，以资源循环和环境经济作为优化目标，过程强化与系统集成作为手段，在清洁工艺层面、生态园区层面和区域循环经济层面进行物质流、能量流和信息流的优化集成，实现资源和能源的高效利用，以及源头大幅度削减废弃物排放和污染物产生，达到企业和区域层面节能减排的目地；面向产品，开展绿色产品设计和产品全生命周期评价，提高产品附加值，进而保证清洁生产新技术的经济、环境和社会效益的统一。

未来几十年，是绿色过程工业发展的关键时期，清洁生产新技术从实验室走向生产实践，形成系统化、集成化、自动化的成套技术，建成大规模产业化的清洁生产基地，才能真正解决我国资源、能源和环境的困局。

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自《高科技与产业化》杂志科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-594908-484109.html

上一篇：2011年8期主题预告
下一篇：2011年第8期目录