綠色化學(xué)講座greenchemistry-資料下載頁(yè)
2025-08-01 13:45本頁(yè)面
【正文】 ) 溶劑的綠色化 (4) 固態(tài)反應(yīng) 采用無(wú)溶劑的固相反應(yīng)也是避免使用 揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向 。 固態(tài)反應(yīng)是在無(wú)溶劑化作用的新穎化 學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng) ， 有時(shí)可比在溶劑中 反應(yīng)更有效；并有更好的選擇性 。 如用 微波來(lái)促進(jìn)固 、 固相有機(jī)反應(yīng) 某些固態(tài)反應(yīng)已用于工業(yè)生產(chǎn) 。 14 催化劑的綠色化 在各種催化劑中 ， 酸性催化劑用量占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì) ， 約為 3/4左右 ， 而其中液體酸占有相當(dāng)大的比例 ， 因此開(kāi)發(fā)固體酸代替這些液體酸自然成為當(dāng)今全世界化學(xué)工業(yè)盼望的新技術(shù)之一 。 無(wú)毒無(wú)害固體酸代替液體 酸的 成功實(shí)例 異丙苯 (isopropyl benzene)：重要的基 本有機(jī)化工原料，主要用于合成苯酚 (在農(nóng) 藥、醫(yī)藥、炸藥及合成樹(shù)脂方面有廣泛用 途 )。 以異丙苯 (IPB)生產(chǎn)過(guò)程為例 ， 比較： 分別用 AlCl3催化劑和分子篩固體酸催 化劑的合成工藝 異丙苯生產(chǎn)過(guò)程比較 烴化 反應(yīng)器 催化劑 分離器 水洗 系統(tǒng) 蒸餾 系統(tǒng) 中和 系統(tǒng) 產(chǎn) 品 廢氣 苯 丙烯 AlCl3+HCl 水 NaOH 廢酸 廢渣 烴化 反應(yīng)器 蒸餾 系統(tǒng) 產(chǎn) 品 苯 丙烯 (a) AlCl3催化劑工藝 (b) 分子篩固體催化劑工藝 分子篩改造 AlCl3裝置三廢排放對(duì)比 高活性、高選擇性 +過(guò)程簡(jiǎn)化 →投資 ↓、過(guò)程效率 ↑；分子篩催化劑無(wú)毒無(wú)腐蝕性、可完全再生；取得顯著經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 比較項(xiàng)目 改造前 AlCl3工藝 采用分子篩工藝 IPB產(chǎn)量 /萬(wàn) t 污水量 (t/h) 0 稀鹽酸 (kg/h) 90 0 廢氣 (kg/h) 211 4 廢渣 (kg/h) 126(中和 Al(OH)3濾餅 ) (廢催化劑 ) 15 工藝的綠色化 《 綠色化學(xué)與鉻鹽工業(yè)的新一代產(chǎn)業(yè)革命 》 《 化學(xué)進(jìn)展 》 1998. 6(Vol 10, No 2)中國(guó)科學(xué)院化工冶金研究所 摘要：本文介紹了鉻鹽生產(chǎn)的綠色化學(xué)研究的內(nèi)容和方法 ， 所開(kāi)拓的熔鹽液相氧化─高濃介質(zhì)單向分離 ─介穩(wěn)態(tài)相分離 ─碳化循環(huán)轉(zhuǎn)化的多相反應(yīng)與分離系統(tǒng)的綠色化學(xué)新原理 ， 資源深度利用 ─反應(yīng)介質(zhì)內(nèi)循環(huán) ─零排放的完整綠色工業(yè)化學(xué)體系 。 工藝的綠色化 提出了從鉻鐵礦生產(chǎn)鉻鹽系列產(chǎn)品的新工藝 ， 鉻鹽生產(chǎn)的綠色化學(xué)過(guò)程理論上不消耗除礦石 、 空氣以外的其它原料 ， 不產(chǎn)生廢棄物 ， 總反應(yīng)示意為：Fe(CrO2)2 + O2 Fe2O3 + Cr系列產(chǎn)品 鉻的轉(zhuǎn)化率接近 100% 鉻渣含鉻總量由老工藝的 5%可降至%， 從根本上解決了鉻的深度利用問(wèn)題 。 工藝的綠色化 提出用 NaOH為多元基質(zhì)的低溫熔鹽(＜ 550℃ )流動(dòng)介質(zhì)中的連續(xù)氧化 ─擴(kuò)高濃介質(zhì)單向分離 ─擴(kuò)碳化循環(huán)轉(zhuǎn)化系列新工藝取代 Na2CO3高溫氧化焙燒 (1100℃ )和后序的生產(chǎn)鉻鹽系列產(chǎn)品的全部老工藝，建立高效、高選擇性的多相反應(yīng)與分離新系統(tǒng)和低消耗、零排放的綠色化學(xué)新過(guò)程，以從根本上解決傳統(tǒng)生產(chǎn)方法污染環(huán)境、浪費(fèi)資源和能源的世界性難題，已在實(shí)驗(yàn)室 ─擴(kuò)試 ─工業(yè)模擬取得突破性階段進(jìn)展，并直接與大企業(yè)結(jié)合，以便我國(guó)領(lǐng)先實(shí)現(xiàn)毒性鉻的清潔生產(chǎn)。 工藝的綠色化 使用 QBASIC高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行了計(jì)算機(jī)編 程計(jì)算 計(jì)算程序從已編入的數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出各組 分的熱力學(xué)基本參數(shù)進(jìn)行計(jì)算 1. 熔鹽流動(dòng)介質(zhì)中的高效化學(xué)反應(yīng)新系統(tǒng) 2. 熔鹽液相氯化鉻鐵礦的熱力學(xué)分析 3. 熔鹽液相氧化鉻鐵礦的動(dòng)力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)工程研究 綠色化學(xué) ? 從科學(xué)觀點(diǎn)看 ——化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)的創(chuàng)新 ? 從環(huán)境觀點(diǎn)看 ——從源頭上消除污染 ? 從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看 ——合理利用資源和能源， 降低生產(chǎn)成本 —— 符合經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求 ? 20世紀(jì)化學(xué)工業(yè)為衣、食、住、行、保健和娛樂(lè)以及國(guó)防安全提供了豐富的化學(xué)物質(zhì)，也帶來(lái)了不同程度的環(huán)境污染 ? 21世紀(jì)綠色化學(xué)的進(jìn)展將證明化學(xué)有能力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，保障子孫后代的美滿(mǎn)幸福生活 加強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí) 綠色化學(xué)不是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，它是一種戰(zhàn)略方針 —，一種指導(dǎo)思想，一種研究政策。應(yīng)該牢固樹(shù)立起綠色化學(xué)的意識(shí)，每一個(gè)年輕的化學(xué)工作者都能成為未來(lái)的自覺(jué)的綠色化學(xué)家。作為 2l世紀(jì)的化學(xué)工作者，我們有能力去發(fā)展新的、對(duì)環(huán)境更友善的綠色化學(xué)，以防止化學(xué)污染，這也是我們義不容辭的責(zé)任。 加強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí) 2l 世紀(jì)的化學(xué) —— 綠色化學(xué)，不但 有重大的社會(huì)、環(huán)境效益，對(duì)化學(xué)本身， 也可以說(shuō)是一個(gè)新階段．最終杜絕化學(xué)污 染源，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的目標(biāo)，無(wú)疑在科學(xué) 技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都是極為困難的，對(duì)化學(xué) 界是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)．過(guò)去，化學(xué)科學(xué)強(qiáng) 調(diào)化合物的功能、化學(xué)反應(yīng)的效率，較少 研究不利或有害的作用，因此化學(xué)家缺乏 這方面的知識(shí)和訓(xùn)練。
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