現(xiàn)代化工綠色化工-wenkub
2023-01-21 07:37:47 本頁面
【正文】 。 （ 4）化工產(chǎn)品設(shè)計時，必須使其具有高效的功能，同時也要減少其毒性。 ? 在化學化工領(lǐng)域，認識到化工資源的短缺危機與傳統(tǒng)化工的三廢對污染環(huán)境的挑戰(zhàn)促使各國政府倡導(dǎo) “ 綠色化學與化工 ” 。 人們逐漸認識到化工資源的匱乏和能源的危機 。1 2023/08 化工工藝學 Introduction to chemical industry 主講 丁明潔 化學與材料工程學院 化工工藝學 An Introduction to Chemical Engineering 第 7講 綠色化工 一、 傳統(tǒng)化工面臨的挑戰(zhàn) 化工資源與能源的危機 ? 石油 、 煤和天然氣既可用做能源 ， 也是化工的起始原料 。 傳統(tǒng)化工對生態(tài)環(huán)境的污染 ? 化工科技的進步為人們生活和社會發(fā)展 ? 化工三廢對生態(tài)環(huán)境的影響 ? 有害化學品對人類與生態(tài)環(huán)境的影響 科技發(fā)展的基本思考 — 可持續(xù)性發(fā)展 ? 目前：人類生存安全 ? 中級：人類生存質(zhì)量 ? 初級：人類生存 人們逐漸認識到可持續(xù)性發(fā)展要依賴科技進步；但并非一切科技都支持可持續(xù)性發(fā)展 。 綠色化學的興起 綠色化學的興起與原則 ? 環(huán)保治理的三個發(fā)展階段 1. “ 稀釋廢物來防治環(huán)境污染 ” 2. 三廢的后處理技術(shù) 3. 在源頭防止廢物的生成 綠色化學的基本原則 美國的 . Anastas和 . Waner曾提出綠色化學的 12條原則： （ 1） 防止廢物的生成比在其生成后再處理更好 。 （ 5） 應(yīng)盡可能避免使用溶劑 、 分離試劑等助劑 ， 如不可避免 ， 也要選用無毒無害的助劑 。 綠色化學的基本原則 （ 9）合成方法中采用高選擇性的催化劑比使用化學計量（ stoichiometric）助劑更優(yōu)越。 綠色化學的基本原則是從源頭消除污染，包括新設(shè)計或者重新設(shè)計化學合成、制造方法和化工產(chǎn)品來根除污染源。 ? 綠色化工與傳統(tǒng)化工最主要的區(qū)別是從源頭上阻止環(huán)境污染 ， 即設(shè)計和開發(fā)在各個環(huán)節(jié)上都潔凈和無污染的反應(yīng)途徑和工藝 。 綠色化學與化工是未來化學工業(yè)發(fā)展的方向和基礎(chǔ) ? 綠色化學與化工是當今國際化學與化工科學研究的前沿 ， 它吸收了當代化學 、 物理 、 生物 、 材料 、 信息等科學的最新理論和技術(shù) ， 是具有明確的社會需求和科學目標的新興交叉學科 。 綠色化學與化工的研究內(nèi)容 ? 原料的綠色化 無毒 、 無害原料； 可再生資源為原料 ? 化學反應(yīng)的綠色化 原子經(jīng)濟性反應(yīng)； 提高反應(yīng)選擇性 ? 催化劑的綠色化 ： 無毒無害催化劑 ? 溶劑的綠色化 ： 無毒無害溶劑 ? 產(chǎn)品的綠色化 原子經(jīng)濟性反應(yīng)和高選擇性反應(yīng) 原子經(jīng)濟性概念： 原子經(jīng)濟性或原子利用率 （ %） = （ 被利用原子的質(zhì)量 /反應(yīng)中所使用全部反應(yīng)物分子的質(zhì)量 ） ?100 % 原子經(jīng)濟性反應(yīng)和高選擇性反應(yīng) ? 環(huán)氧乙烷的生產(chǎn) ? 環(huán)氧丙烷的生產(chǎn) ? CO氣相催化偶聯(lián)合成草酸二乙酯 使用無毒無害原料及可再生資源 ? 取代氫氰酸路線合成苯乙酸的新工藝 ? 用生物質(zhì)原料 （ 淀粉 、 纖維素 ） 合成乙醇等有機品 ? 以生物質(zhì)為原料制生物質(zhì)能源 ? 分子篩代替三氯化鋁催化劑 合成乙苯和異丙苯 采用無毒無害溶劑 ? 超臨界二氧化碳 作為綠色溶劑的利用 ? 離子液體 作為綠色溶劑的應(yīng)用 環(huán)境無害的綠色化學產(chǎn)品 綠色化學產(chǎn)品應(yīng)該具有兩個特征： ? 產(chǎn)品本身必須不會引起環(huán)境污染或健康問題 ， 包括不會對野生生物 、 有益昆蟲或植物造成損害； ? 當產(chǎn)品被使用后 ， 應(yīng)該能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì) 。綠色反應(yīng)也要求具有一定的轉(zhuǎn)化率，達到技術(shù)上經(jīng)濟合理。 2) 原子經(jīng)濟性 Atom Economy 設(shè)計將所有反應(yīng)物質(zhì)盡可能全部轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品的合成方法 。 6) 提高能源經(jīng)濟
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