現(xiàn)代化工綠色化工-wenkub
2023-01-21 07:37:47 本頁(yè)面
【正文】 。 （ 4）化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，必須使其具有高效的功能，同時(shí)也要減少其毒性。 ? 在化學(xué)化工領(lǐng)域，認(rèn)識(shí)到化工資源的短缺危機(jī)與傳統(tǒng)化工的三廢對(duì)污染環(huán)境的挑戰(zhàn)促使各國(guó)政府倡導(dǎo) “ 綠色化學(xué)與化工 ” 。 人們逐漸認(rèn)識(shí)到化工資源的匱乏和能源的危機(jī) 。1 2023/08 化工工藝學(xué) Introduction to chemical industry 主講 丁明潔 化學(xué)與材料工程學(xué)院 化工工藝學(xué) 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(jī) ? 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(duì)生態(tài)環(huán)境的污染 ? 化工科技的進(jìn)步為人們生活和社會(huì)發(fā)展 ? 化工三廢對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響 ? 有害化學(xué)品對(duì)人類(lèi)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(lèi)生存安全 ? 中級(jí)：人類(lèi)生存質(zhì)量 ? 初級(jí)：人類(lèi)生存 人們逐漸認(rèn)識(shí)到可持續(xù)性發(fā)展要依賴(lài)科技進(jìn)步；但并非一切科技都支持可持續(xù)性發(fā)展 。 綠色化學(xué)的興起 綠色化學(xué)的興起與原則 ? 環(huán)保治理的三個(gè)發(fā)展階段 1. “ 稀釋廢物來(lái)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(xué)的基本原則 美國(guó)的 . Anastas和 . Waner曾提出綠色化學(xué)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(wú)毒無(wú)害的助劑 。 綠色化學(xué)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(xué)計(jì)量（ stoichiometric）助劑更優(yōu)越。 綠色化學(xué)的基本原則是從源頭消除污染，包括新設(shè)計(jì)或者重新設(shè)計(jì)化學(xué)合成、制造方法和化工產(chǎn)品來(lái)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(jì)和開(kāi)發(fā)在各個(gè)環(huán)節(jié)上都潔凈和無(wú)污染的反應(yīng)途徑和工藝 。 綠色化學(xué)與化工是未來(lái)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的方向和基礎(chǔ) ? 綠色化學(xué)與化工是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)與化工科學(xué)研究的前沿 ， 它吸收了當(dāng)代化學(xué) 、 物理 、 生物 、 材料 、 信息等科學(xué)的最新理論和技術(shù) ， 是具有明確的社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科 。 綠色化學(xué)與化工的研究?jī)?nèi)容 ? 原料的綠色化 無(wú)毒 、 無(wú)害原料； 可再生資源為原料 ? 化學(xué)反應(yīng)的綠色化 原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)； 提高反應(yīng)選擇性 ? 催化劑的綠色化 ： 無(wú)毒無(wú)害催化劑 ? 溶劑的綠色化 ： 無(wú)毒無(wú)害溶劑 ? 產(chǎn)品的綠色化 原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)和高選擇性反應(yīng) 原子經(jīng)濟(jì)性概念： 原子經(jīng)濟(jì)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(jì)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(wú)毒無(wú)害原料及可再生資源 ? 取代氫氰酸路線(xiàn)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(jī)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(wú)毒無(wú)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(wú)害的綠色化學(xué)產(chǎn)品 綠色化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)該具有兩個(gè)特征： ? 產(chǎn)品本身必須不會(huì)引起環(huán)境污染或健康問(wèn)題 ， 包括不會(huì)對(duì)野生生物 、 有益昆蟲(chóng)或植物造成損害； ? 當(dāng)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(wú)害物質(zhì) 。綠色反應(yīng)也要求具有一定的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到技術(shù)上經(jīng)濟(jì)合理。 2) 原子經(jīng)濟(jì)性 Atom Economy 設(shè)計(jì)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(jì)
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