現(xiàn)代綠色化工工藝介紹教學(xué)課件(31p)

1、綠色化工工藝green chemical industry 在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，從工藝源頭上就運(yùn)用環(huán)保的理念，推行源消減、進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化集成，廢物再利用與資源化，從而降低了成本與消耗，減少?gòu)U棄物的排放和毒性，減少產(chǎn)品全生命周期對(duì)環(huán)境的不良影響。綠色化工的興起，使化學(xué)工業(yè)環(huán)境污染的治理 由先污染后治理轉(zhuǎn)向從源頭上根治環(huán)境污染。 綠色化學(xué) 綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)（EnvironmentallyBenignChemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(EnvironmentallyFriendlyChemistry)、清潔化學(xué)(CleanChemistry) 。綠色化學(xué)是新世紀(jì)人們追求健康，環(huán)保，生態(tài)

2、平衡的趨勢(shì)。是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或停止那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。其理想是使污染消除在生產(chǎn)的源頭，使整個(gè)合成過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境友好，從根本上消除污染綠色化學(xué)的特點(diǎn)（1）采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；（2）在無(wú)毒無(wú)害的反應(yīng)條件下進(jìn)行；（3）具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性，極少副產(chǎn)品，甚至實(shí)現(xiàn)零排放；（4）產(chǎn)品應(yīng)是環(huán)境友好的；（5）滿足“物美價(jià)廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容綠色化學(xué)抗氧化物的研究綠色化妝品是近幾年綠色化學(xué)中熱門的熱門話題。其所指的是采用天然原料，盡量不使用對(duì)皮膚有刺激的色素、香精和防腐劑；采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)

3、；使用可降解和可再生利用的包裝材料；舍棄化學(xué)合成添加劑而采用生物工程制劑和天然植物提取物；在安全無(wú)害的前提下，發(fā)揮除皺、美白、抗衰老等功效。而其中的抗衰老涉及到體內(nèi)的抗氧化劑的研究，又和綠色化學(xué)走到了一起。綠色化學(xué)的實(shí)現(xiàn)途徑開(kāi)發(fā)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)；提高烴類氧化反應(yīng)的選擇性；采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；采用無(wú)毒、無(wú)害的催化劑；采用無(wú)毒、無(wú)害的溶劑；采用生物技術(shù)從可再生資源合成化學(xué)品；環(huán)境友好產(chǎn)品；計(jì)算機(jī)輔助的綠色化學(xué)設(shè)計(jì)；有機(jī)電化學(xué)合成方法。綠色化學(xué)的發(fā)展預(yù)測(cè)(12項(xiàng)原則) 1.預(yù)防環(huán)境污染 Prevention2.原子經(jīng)濟(jì)性 Atom Economy3.無(wú)害化學(xué)合成 Less Hazardous Chem

4、ical Synthesis4.設(shè)計(jì)安全化學(xué)品 Designing Safer Chemicals5.使用安全溶劑和助劑 Safer Solvents a Auxiliaries6.提高能源經(jīng)濟(jì)性 Design for Energy Efficiency7.使用可再生的原料 Use of Renewable Feedstocks8.減少衍生物 Reduce Derivatives9.新型催化劑的開(kāi)發(fā) Catalysis10.降解設(shè)計(jì) Design for Degradation11.預(yù)防污染中的實(shí)時(shí)分析 Real-time analysis for Pollution Prevention12

5、.防止意外事故的安全工藝 Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention原料的綠色化傳統(tǒng)的直至現(xiàn)代化工生產(chǎn),原材料大多數(shù)對(duì)人類健康、生態(tài)環(huán)境有毒有害；綠色化學(xué)或綠色化工清潔生產(chǎn)，主要要考慮兩大方面：對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響；反應(yīng)、轉(zhuǎn)化成為目標(biāo)產(chǎn)物（或產(chǎn)品）過(guò)程的轉(zhuǎn)換效率?？稍偕Y源作為化工生產(chǎn)原材料（1）采用生物質(zhì)材料制取燃料（2）采用生物質(zhì)材料制取精細(xì)有機(jī)化學(xué)品生物質(zhì)：由光合作用產(chǎn)生的所有生物有機(jī)體的總稱，包括植物、農(nóng)作物、林產(chǎn)物等。其中含有淀粉、纖維素、木質(zhì)素等成分。生物質(zhì)資源利用實(shí)例發(fā)酵技術(shù)綠色催化技術(shù)綠色催化劑定義 綠色化學(xué)要求化

6、學(xué)品的生產(chǎn)最大限度地合理利用資源，最低限度地產(chǎn)生環(huán)境污染和最大限度地維護(hù)生態(tài)平衡。它對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求是：采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；在無(wú)毒無(wú)害及溫和的條件下進(jìn)行；反應(yīng)必須具有高效的選擇性；產(chǎn)品應(yīng)是環(huán)境友好的。這四點(diǎn)要求之中有兩點(diǎn)涉及到催化劑，人們將這類催化反應(yīng)成為綠色催化反應(yīng)，其使用的催化劑也就稱為綠色催化劑。綠色催化技術(shù)固體酸1.沸石分子篩2.雜多酸催化劑3.超強(qiáng)酸4.離子交換樹(shù)脂13X分子篩3A分子篩A型沸石的骨架結(jié)構(gòu)圖ZSM-5型沸石的骨架結(jié)構(gòu)圖X（或Y）型沸石的骨架結(jié)構(gòu)圖 隨著世界環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及綠色化學(xué)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境友好的催化新工藝過(guò)程。以固體堿作為催化劑具有高活性、高選擇性

7、、反應(yīng)條件溫暖和、產(chǎn)物易于分離、可循環(huán)使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其在精細(xì)化學(xué)品合成方面可使反應(yīng)工藝過(guò)程連續(xù)化，增強(qiáng)了設(shè)備的生產(chǎn)能力，發(fā)揮著越來(lái)越明顯的優(yōu)勢(shì)，可望成為新一代環(huán)境友好的催化材料。固體堿金屬氧化性水合滑石類固體堿催化劑負(fù)載型無(wú)機(jī)固體堿分類分子篩為載體的固體堿其他載體的固體堿三氧化鋁為載體的無(wú)機(jī)固體堿有機(jī)固體堿有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合固體堿無(wú)機(jī)固體堿生物催化劑定義工業(yè)用生物催化劑是游離或固定化的酶或活細(xì)胞的總稱。由于具有反應(yīng)條件溫和、催化效率高和專一性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，利用生物催化或生物轉(zhuǎn)化等生物方法來(lái)生產(chǎn)藥物組分已成為當(dāng)今生物技術(shù)研究的熱點(diǎn)課題。 生物催化劑的應(yīng)用 目前，生物催化工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)已產(chǎn)生重大影響，全

8、球酶市場(chǎng)規(guī)模約10億美元。酶都有其最佳溫度和pH 值。而有些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程需在在傳統(tǒng)方面，微生物和酶工藝已被用于生物衍生原料，現(xiàn)在開(kāi)始擴(kuò)展到石油衍生材料領(lǐng)域，且手性酶在有機(jī)藥品合成及柴油微生物脫硫中得到廣泛應(yīng)用，在反應(yīng)中作歧化劑。在生產(chǎn)小分子的藥物及中間體時(shí)，生物轉(zhuǎn)化和傳統(tǒng)的化學(xué)方法最顯著的區(qū)別就是能非常有效地不對(duì)稱合成手性化合物。催化在綠色化學(xué)中的重要性催化是化學(xué)工業(yè)的基石，化學(xué)工業(yè)上的重大變革、技術(shù)進(jìn)步多數(shù)是因?yàn)橐虻拇呋牧匣蛘呒夹g(shù)的產(chǎn)生，因此要發(fā)展這樣的一門對(duì)環(huán)境友好，造福于人類的綠色化學(xué)，催化尤為關(guān)鍵，促使研究人員的持續(xù)研究。綠色化工中的原子經(jīng)濟(jì)性原子經(jīng)濟(jì)性是指原料分子中有百分之幾的原子

9、轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物，用以評(píng)價(jià)不同工藝路線的原子利用程度。原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的特點(diǎn)： 1）最大限度地利用原料； 2）最大限度地減少?gòu)U物的排放，減少污染。反應(yīng)類型及其原子經(jīng)濟(jì)性 1分子重排反應(yīng)(Rearrangements) 分子重排反應(yīng)是100原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，因?yàn)樗ㄟ^(guò)原子重整產(chǎn)生新的分子，所有反應(yīng)原子都結(jié)合到產(chǎn)物中。2加成反應(yīng)(Addition) 加成反應(yīng)是原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，如環(huán)加成、烯烴溴化等，將反應(yīng)物加到底物上，充分利用原料中的原子。3取代反應(yīng)(Substitution) 取代反應(yīng)中，離子基團(tuán)是終產(chǎn)物中不需要的廢物，反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性降低，而其非原子經(jīng)濟(jì)程度則視不同的試劑和底物而決定。 4消除反應(yīng)(Elim

10、ination) 消除反應(yīng)是原子經(jīng)濟(jì)性最低的反應(yīng)。 綠色化學(xué)工藝 綠色無(wú)機(jī)化學(xué)工藝 無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品的原料主要來(lái)源于礦產(chǎn)資源，而各種礦產(chǎn)品的有用元素含量又很低，通常要采取煅燒、焙燒、燒結(jié)及熔融等處理在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化，方可獲得相應(yīng)的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品。 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝比較落后，原材料能源等消耗較大，生產(chǎn)勞動(dòng)條件差，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，這些已經(jīng)成為制約無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此必須改革傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，解決生產(chǎn)過(guò)程排放的廢棄物，并設(shè)法將之變成有用的化學(xué)產(chǎn)品，已達(dá)到資源和能源的充分利用、產(chǎn)品對(duì)環(huán)境有好、生產(chǎn)工藝清潔的目的。綠色化學(xué)工藝 綠色無(wú)機(jī)化學(xué)工藝含氟廢氣吸收綠色化學(xué)工藝 綠色無(wú)機(jī)化學(xué)工藝含磷

11、酸性廢水閉路循環(huán)綠色化學(xué)工藝 綠色無(wú)機(jī)化學(xué)工藝廢渣磷石膏的處理 傳統(tǒng)磷銨生產(chǎn)工藝線路，每生產(chǎn)一噸磷酸就產(chǎn)出47噸的磷酸石膏廢渣。磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥綠色化學(xué)工藝 綠色有機(jī)化學(xué)工藝 通常人們以石油、煤和天然氣等天然資源及其煉制品或加工產(chǎn)物為起始原料，經(jīng)過(guò)裂解、氧化-還原、加氫-脫氫、水解-水合及羰基化和基本有機(jī)合成等反應(yīng)過(guò)程，生產(chǎn)基礎(chǔ)原料和基本有機(jī)原料，從而形成了基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)。 絕大多數(shù)有機(jī)合成過(guò)程并不符合綠色化學(xué)基本原則：原料（天然不可再生）、過(guò)程（利用率低）、廢物（排放較多、產(chǎn)品污染環(huán)境）綠色化學(xué)工藝 綠色有機(jī)化學(xué)工藝綠色化學(xué)工藝 綠色有機(jī)化學(xué)工藝苯與乙烯烷基化制備乙苯 生態(tài)工業(yè)園區(qū) 生

12、態(tài)工業(yè)園區(qū)是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理而設(shè)計(jì)成的一種新型工業(yè)組織形態(tài)，是生態(tài)工業(yè)的聚集場(chǎng)所。生態(tài)工業(yè)園區(qū)遵從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的減量化、再利用、再循環(huán)的3R原則，其目標(biāo)是盡量減少區(qū)域廢物，將園區(qū)內(nèi)一個(gè)工廠或企業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)品用作另一個(gè)工廠的投入或原材料，通過(guò)廢物交換、循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)等手段，最終實(shí)現(xiàn)園區(qū)的污染物“零排放”。工業(yè)生態(tài)學(xué)將工業(yè)園區(qū)這樣一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)設(shè)想為自然生態(tài)系統(tǒng)，也存在著物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)與儲(chǔ)存，并通過(guò)工業(yè)代謝研究，利用生態(tài)系統(tǒng)整體性原理，將各種原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)物乃至所排放的廢物，利用其物理、化學(xué)成分間的相互聯(lián)系、相互作用，互為因果地組成一個(gè)結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)的共生網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。生態(tài)

13、工業(yè)園區(qū)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)工業(yè)的重要途徑，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的大勢(shì)所趨。從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看，生態(tài)工業(yè)園區(qū)才是最具環(huán)保意義和生態(tài)綠色概念的工業(yè)園區(qū)。 1、不是井里沒(méi)有水，而是你挖的不夠深。不是成功來(lái)得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時(shí)間使自己變得優(yōu)秀，給來(lái)的人一個(gè)驚喜，也給自己一個(gè)好的交代。3、命運(yùn)給你一個(gè)比別人低的起點(diǎn)是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個(gè)絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒(méi)有過(guò)分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f(shuō)多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒(méi)有過(guò)分欲，自然憂就少。大悲是無(wú)淚的，同樣大悟無(wú)言。緣來(lái)盡量要惜，緣盡就放。人生本來(lái)就空，對(duì)人家笑笑，

14、對(duì)自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開(kāi)，豈不自在，哪里來(lái)的塵埃!5、心情就像衣服，臟了就拿去洗洗，曬曬，陽(yáng)光自然就會(huì)蔓延開(kāi)來(lái)。陽(yáng)光那么好，何必自尋煩惱，過(guò)好每一個(gè)當(dāng)下，一萬(wàn)個(gè)美麗的未來(lái)抵不過(guò)一個(gè)溫暖的現(xiàn)在。6、無(wú)論你正遭遇著什么，你都要從落魄中站起來(lái)重振旗鼓，要繼續(xù)保持熱忱，要繼續(xù)保持微笑，就像從未受傷過(guò)一樣。7、生命的美麗，永遠(yuǎn)展現(xiàn)在她的進(jìn)取之中;就像大樹(shù)的美麗，是展現(xiàn)在它負(fù)勢(shì)向上高聳入云的蓬勃生機(jī)中;像雄鷹的美麗，是展現(xiàn)在它搏風(fēng)擊雨如蒼天之魂的翱翔中;像江河的美麗，是展現(xiàn)在它波濤洶涌一瀉千里的奔流中。8、有些事，不可避免地發(fā)生，陰晴圓缺皆有規(guī)律，我們只能坦然地接受;有些事，只要你愿意

15、努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改變它的軌跡。9、與其埋怨世界，不如改變自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都強(qiáng)。人生無(wú)完美，曲折亦風(fēng)景。別把失去看得過(guò)重，放棄是另一種擁有;不要經(jīng)常艷羨他人，人做到了，心悟到了，相信屬于你的風(fēng)景就在下一個(gè)拐彎處。10、有些事想開(kāi)了，你就會(huì)明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎樣，最后收拾殘局的還是要靠你自己。11、人生的某些障礙，你是逃不掉的。與其費(fèi)盡周折繞過(guò)去，不如勇敢地攀登，或許這會(huì)鑄就你人生的高點(diǎn)。12、有些壓力總是得自己扛過(guò)去，說(shuō)出來(lái)就成了充滿負(fù)能量的抱怨。尋求安慰也無(wú)濟(jì)于事，還徒增了別人的煩惱。13、認(rèn)識(shí)到我們的所見(jiàn)所聞都是假象，認(rèn)識(shí)到此生都是虛幻，我們才能真正認(rèn)識(shí)到佛法的真相。錢多了會(huì)壓死你，你承受得了嗎?帶，帶不走，放，放不下。時(shí)時(shí)刻刻發(fā)悲心，饒益眾生為他人。14、夢(mèng)想總是跑在我的前面。努力追尋它們，為了那一瞬間的同步，這就是動(dòng)人的生命奇跡。15、懶惰不會(huì)讓你一下子跌倒，但會(huì)在不知不覺(jué)中減少你的收獲;勤奮也不會(huì)讓你一夜成功，但會(huì)在不知不覺(jué)中積累你的成果。人生需要挑戰(zhàn)，更需要堅(jiān)持和勤奮!