【正文】 社會(huì)轉(zhuǎn)型期是重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，也是各種矛盾凸顯期，隨著經(jīng)濟(jì)快速增長和人口不斷增加，資源約束矛盾日益突出，環(huán)境形勢(shì)更加嚴(yán)峻。人均淡水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，人均耕地占有量不到世界平均水平的 40%， 45種礦產(chǎn)資源人均占有量不到世界平均水平的一半，石油、天然氣人均占有儲(chǔ)量為世界平均水平的 7%和 %，鐵礦石、銅和鋁土礦儲(chǔ)量分別為世界平均水平的 1/ 1/6和 1/9。這意味著今后國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的資源。 54 我國的能源及水資源現(xiàn)狀 我國是一個(gè)公認(rèn)的能源短缺而又貧水的國家 !!! 050100150200250獨(dú)聯(lián)體 澳大利亞 巴西 加拿大 印度 南非 美國 中國 瑞典鋼產(chǎn)量/t金屬鐵儲(chǔ)量/億噸鋼產(chǎn)量/百萬噸主要國家的鐵礦石儲(chǔ)量與鋼產(chǎn)量 資源 類型 中國儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量 % 中國人均占有量 / 世界人均占有量 % 能 源 煤 51 石油 11 天然氣 5 水資源 淡水 25 55 我國化學(xué)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長很大程度建立在大量消耗能源及原材料的基礎(chǔ)上，有時(shí)以犧牲環(huán)境為代價(jià)。 我國化學(xué)工業(yè)總能耗為美、加、墨三國之和的 ，但產(chǎn)值相當(dāng)三國之和的 %。 萬元產(chǎn)值水耗為美國的 。 大氣污染： 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)城市只占６００多個(gè)城市中的不到１％ 工業(yè)污染： 中國流行病的８０％是由于水污染傳播 固體廢棄物嚴(yán)重： 以１０％速度增長，存儲(chǔ)量已達(dá)６ .４９億噸，占地 可持續(xù)發(fā)展面臨的問題之二 —— 大氣環(huán)境污染嚴(yán)重 56 可持續(xù)發(fā)展面臨的問題之二 —— 大氣環(huán)境污染嚴(yán)重 全國 527個(gè)市（縣）中，出現(xiàn)酸雨的城市有 298個(gè)，占統(tǒng)計(jì)城市的 %，有些地區(qū)的酸雨頻率達(dá)到 100%。 05001000150020222500Mt1990 1999 2022 2020中國印度韓國其它亞洲國家其它亞洲國家40% 國土受酸雨威脅 溫室效應(yīng)氣體排放居亞洲之首 051015202530354045Mt2022 2022 2020 2050No ControlWith CCT二氧化硫排放逐年增加 57 可持續(xù)發(fā)展面臨的問題之二 —— 大氣環(huán)境污染嚴(yán)重 58 0%20%40%60%80%100%長江 黃河 珠江 松花江 淮河 海河 遼河 總體Ⅰ～Ⅲ類 Ⅳ、Ⅴ類 劣Ⅴ類2022年七大水系各種水質(zhì)類別所占比例 我國人均水資源不足世界平均值的 1/4，而且水質(zhì)受到較嚴(yán)重的污染。 2022年我國生活垃圾清運(yùn)量達(dá) 億噸，年均增長 710％，處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，垃圾圍城現(xiàn)象普遍。2022年，全世界的 CO2排放量突破 300億噸； 節(jié)能減排的壓力與困難 —— 來自國外的壓力 炭燃燒生成 CO2(約占總量的 80%)是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要因素，CO2阻擋太陽光輻射造成全球氣溫上升、環(huán)境惡化和自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。 中國已簽署京都議定書，作為發(fā)展中國家暫不承諾 CO2減排指標(biāo)，但發(fā)達(dá)國家普遍認(rèn)為中國不承擔(dān)控制溫室氣體排放的義務(wù)，仍不能減少空氣污染和溫室氣體的危害。 61 可持續(xù)發(fā)展研討內(nèi)容 國策：“可持續(xù)發(fā)展” 廿一世紀(jì)人類的進(jìn)步 ,已進(jìn)入了可持續(xù)發(fā)展的階段，其產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)是 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng) ，發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式就是 循環(huán)經(jīng)濟(jì)。應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法，去分析、研究、設(shè)計(jì)與規(guī)劃化工園區(qū)大系統(tǒng)中的基本流：物流、能量流、資金流與信息流，以達(dá)到環(huán)境友好、資源、能源與資金最優(yōu)化利用目標(biāo)。 循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種 以“三 R”為原則 以資源高效利用和循環(huán)利用為核心 以低消耗、低排放、高效率為基本特征 以生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈為發(fā)展載體 以清潔生產(chǎn)為重要手段 達(dá)到實(shí)現(xiàn)物質(zhì)資源的有效利用和經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展 63 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原則 3R原則 即減量化（ reducing） 再利用（ reusing） 再循環(huán)（ recycling） 是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要行為原則 64 循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)例 1 新疆天業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈圖 65 循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)例 2 66 綠色工程建立生態(tài)工業(yè)是依據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，以節(jié)約資源、能源、清潔生產(chǎn)和廢棄物多層次循環(huán)利用（即節(jié)能、降耗、減排原則）等為特征，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為依托，運(yùn)用生態(tài)規(guī)律、經(jīng)濟(jì)規(guī)律和系統(tǒng)工程的方法經(jīng)營和管理的一種綜合工業(yè)發(fā)展模式。 五、綠色工業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 67 生態(tài)工業(yè)群 園區(qū)生態(tài)工業(yè)模式 原子經(jīng)濟(jì)性 + 零排放 循環(huán)經(jīng)濟(jì) + 環(huán)境友好 1 2 3 4 5 6 生態(tài)工業(yè)園區(qū)為大系統(tǒng)（網(wǎng)），生態(tài)工業(yè)群（鏈）為工業(yè)園區(qū)的一級(jí)子系統(tǒng)，企業(yè)為二級(jí)子系統(tǒng)（點(diǎn)） ………………… 。 即生態(tài)園內(nèi)企業(yè)模擬自然界生態(tài)系統(tǒng) ， 相互之間存在協(xié)同和共生關(guān)系 ， 將最大限度地充分利用資源和減少負(fù)面環(huán)境影響 ， 最后達(dá)到工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo) 。其中，甘蔗 → 制糖 → 蔗渣造紙生態(tài)鏈、制糖 → 糖蜜制酒精 → 酒精廢液制復(fù)合肥生態(tài)鏈以及制糖 (有機(jī)糖 )→ 低聚果糖生態(tài)鏈這三條園區(qū)內(nèi)的主要生態(tài)鏈，相互間構(gòu)成了橫向耦合的關(guān)系，并在一定程度上形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 國內(nèi)生態(tài)工業(yè)園 75 貴港國家生態(tài)工業(yè)示范園總體結(jié)構(gòu) 76 過程集成是實(shí)現(xiàn)綠色化工目標(biāo)的核心技術(shù) 基于熱力學(xué)原理的集成換熱器網(wǎng)絡(luò)的夾點(diǎn)技術(shù)推廣到傳質(zhì)交換網(wǎng)絡(luò)中來 。 這種質(zhì)交換網(wǎng)絡(luò)分析的目的是設(shè)計(jì)污染雜質(zhì)的回收網(wǎng)絡(luò) ， 以減少污染 。 六 綠色化工及技術(shù) 夾點(diǎn)分析 ―― （資源、能源節(jié)約型） 77 熱交換網(wǎng)絡(luò)的建立仍是世界化工節(jié)能的主要技術(shù) 78 傳統(tǒng)的常規(guī)型流程 （ 11個(gè)裝置設(shè)備 ） 乙酸 甲醇 催化劑 乙酸甲酯 溶劑 共沸物 水 溶劑 共沸物 水 較重組分 現(xiàn)代的集約型流程 （ 1個(gè)裝置 ） 蒸餾 萃取 蒸餾 反應(yīng) 蒸餾 反應(yīng) 反應(yīng) 蒸餾 蒸餾 乙酸 催化劑 甲醇 乙酸 甲酯 由傳統(tǒng)流程向集約型耦合過程發(fā)展 3R 79 深度過程集成：網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)模型模擬 立足于通用反應(yīng)器及相互連接的流股網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的超結(jié)構(gòu)，在研究傳質(zhì)和傳熱的各種可能安排的基礎(chǔ)上，找尋最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。 83 八、綠色化學(xué)生產(chǎn) １ 涂料工業(yè) ２ 制革工業(yè)引言 ３ 造紙工業(yè) ４ 氯氟碳化合物（ CFCs） ５ 可降解塑料 84 涂料： 應(yīng)用于物體表面而能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料的總稱，多數(shù)是含有或基本不含顏料的粘液。 揮發(fā)性有機(jī)物（ VOC） ：涂料中通常含有揮發(fā)性有機(jī)物（ VOC）， VOC (Volatile Organic Compound)：包括碳?xì)浠?，有機(jī)化物，有機(jī)硫化物，碳基化合物，有機(jī)酸和有機(jī)過氧化物等，在 NOx存在下，還可導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生和污染 。污染范圍大，使全球氣候變暖，大氣層氧化容量和酸度變化（導(dǎo)致酸雨） VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）會(huì)產(chǎn)生直接毒害，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。因此，我們要發(fā)展對(duì)環(huán)境污染少，對(duì)人體無害的涂料。開發(fā)高固含量溶劑型涂料可減少揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用，降低對(duì)人類和環(huán)境的危害程度。 （ 1）高固含量溶劑型涂料 86 水分散型涂料 ，即以有機(jī)溶劑 /水為溶劑。 乳膠型涂料 ，即涂料分子以乳膠形式分散于水中。 水溶性高分子 ，即涂料高分子材料即為水溶性的，這樣即可完全采用水作為溶劑。 粉末涂料 ，即不需要任何溶劑的涂料。 （ 2）水基涂料 水基涂料以水作為溶劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染 常見的水基涂料 87 制革工業(yè)是我國重要工業(yè)部門之一，年產(chǎn)量高。年出口創(chuàng)匯八十多億美元，在國際皮革業(yè)，尤其是中低檔皮革業(yè)中占有重要地位。 制革工業(yè)污染的來源 88 鞣劑的污染： 制革業(yè)污染嚴(yán)重，其中危害最大的是鞣劑的污染。 鞣制原理及改進(jìn) 鞣劑主要與膠原結(jié)合。這樣使皮革蛋白發(fā)生恰到好處的變性，成為熟皮。 鉻鞣劑是目前發(fā)現(xiàn)的最好的鞣劑，其鞣革性優(yōu)越。例如：采用金屬絡(luò)合物以及開發(fā)高吸收鉻鞣劑。木素是由若干苯丙烷單元構(gòu)成的高分子聚合物，纖維素是用于造紙的部分。 造紙工業(yè)的主要污染 ： 造紙工業(yè)的主要污染為有害廢液，占全國廢水排放量 1/6。 造紙用植物主要組成： 90 通過改革漂白技術(shù)，可以減少含氯廢水的污染。 造紙工業(yè) 改革漂白技術(shù) 改革制漿技術(shù)也是減少造紙廢水的重要環(huán)節(jié)。 改革制漿技術(shù) 91 氯氟碳化合物（ CFCs） 氯氟碳化合物（簡稱： CFCs），是一種含氯、氟和碳等元素的化合物，如制冷劑氟里昂等。 在 CFCs被發(fā)現(xiàn)的早期，人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)該類物質(zhì)對(duì)環(huán)境有很大影響。 92 塑料曾被稱為 白色革命 ，然而時(shí)過境遷，在當(dāng)今的媒體上常將塑料稱為 白色污染 。塑料不易降解： 塑料是一種高分子材料，常見的高分子的結(jié)構(gòu)為： 其主要分子骨架為 C－ C鍵，從下表的鍵能數(shù)據(jù)可以看出，組成塑料骨架的 C－ C鍵很難斷裂： 鍵能 —— 在特定條件下斷開化學(xué)鍵所需的能量 ： 可降解塑料 CC 331 kJ/mol（很大） CCl 327 kJ/mol CBr 276 kJ/mol CI 239 kJ/mol CS 289 kJ/mol CN 293 kJ/mol CP 264 kJ/mol 93 可降解塑料 光降解塑料 在光照下可自行分解的塑料，其光解期可控制在約 60－ 600天 生物降解塑料 完全生物降解塑料 生物崩壞性塑料 以淀粉為主 要原料，加入一年生長期植物纖維粉和特殊的添加劑制成 在普通塑料中加入生物降解材料，如光敏劑、淀粉等原料，該塑料制品在使用完，并廢棄在大自然中暴露三個(gè)月后，可由完整的形狀分解成碎片 94 完全生物降解塑料以淀粉為主 要原料，加入一年生長期植物纖維粉和特殊的添加劑制成。研究發(fā)現(xiàn)采用該法制成的生物降解塑料堆肥狀態(tài)下五天開始發(fā)霉，十天時(shí)所測(cè)樣品與堆肥融為一體，樣品失去測(cè)試前的形狀和顏色，四十天即全部變成水和二氧化碳。生產(chǎn)過程也無任何污染；添加劑采用的是無毒無害的可食用生物膠，因而該產(chǎn)品在使用后還可以進(jìn)一步開發(fā)作為飼料利用，具有再資源化功效。 以紙代塑技術(shù)以紙代塑技術(shù)即采用紙漿為原料，在模具中成型、烘干生產(chǎn)一次性餐具