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IDA路线草甘膦的清洁生产方法和绿色化学合成技术

IDA路线草甘膦的清洁生产方法和绿色化学合成技术
IDA路线草甘膦的清洁生产方法和绿色化学合成技术

第46卷第10期2007年10月

农 药

AGROCHEMICALS

Vol. 46, No. 10Oct. 2007

IDA路线草甘膦的清洁生产方法和绿色化学合成技术

徐国明,周 良,郑端镛,邱 晖,刘小华,王中石

(捷马化工股份有限公司,浙江 龙游 324400)

摘要:以二乙醇胺为起始原料,在Cu/Zr催化剂存在下,与氢氧化钠脱氢(氧化)反应生成的亚氨基二乙酸(IDA)二钠盐收率达95% ;采用固体IDA法生产双甘膦,反应收率高达97% ;双甘膦氧化采用空气(含氧气体)氧化法制备草甘膦,反应收率达95%,草甘膦原药含量达97%以上。 并通过采用膜分离技术提浓草甘膦母液、回收脱氢反应废气中的氢气制备双氧水、改进双甘膦制备过程废水和废渣的回收利用,使IDA路线草甘膦生产工艺基本实现了安全、节能、环保和资源充分利用的清洁生产和循环经济,并提高了产品质量,降低了生产成本。关键词:亚氨基二乙酸;草甘膦;清洁生产;循环经济;绿色化学合成

中图分类号: TQ460.3 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2007)10-0656-03

Process for Preparation of Glyphosate by Iminodiacetic Acid

XU Guo-ming, ZHOU Liang, ZHENG Duan-yong, QIU Hui, LIU Xiao-hua, WANG Zhong-shi

(Jingma Chemicals Co., Ltd., Longyou 324400, Zhejiang, China)

Abstract: 95% Fractional yield of IDANa 2 was obtained by adoption of Cu/Zr catalyst for dehydrogenation of diethanolamine. 97% Fractional yield of PMIDA was obtained by using solid IDA method. High quality product with 97% content of glyphosate was obtained by using air(oxygen bearing gas) oxidation method to synthesize glyphosate from PMIDA, and the fractional yield of glyphosate was 95%. Furthermore, by application of membrane separation

technology for concentration of glyphosate mother liquid, recycling H 2 from dehydrogenated waste gas for preparation of hydrogen peroxide, and recycling and utilization of wastes in preparation of PMIDA, clean production and circulate economy was realized in the preparation of glyphosate by iminodiacetic acid, which is in a high yield, low cost, safety,high efficient utilization of resource and energy-saving process.

Key words: iminodiacetic acid; glyphosate; clean production; circulate economy; green synthesis

草甘膦是一种高效低毒低残留、广谱和内吸传导型非选择性除草剂,因其性能优越而发展成为目前世界上产量最大的除草剂品种。 草甘膦的主要合成方法有氯乙酸法、烷基酯法、亚氨基二乙酸(IDA)法等[1]。 我国于80年代起先后建有氯乙酸、烷基酯法草甘膦生产装置,90年代起由于原料、安全、环保、成本、质量等多种因素作用,随着我国对IDA法草甘膦工艺研究的不断深入,IDA法草甘膦技术取得了显著的进步。 目前已形成以捷马化工股份有限公司(原浙江龙游绿得农药化工有限公司)、江苏好收成、拜克开普化工、华星化工为代表的10 kt/a级草甘膦工业化装置,使我国IDA法草甘膦的质量达到国外同类产品水平,产品大批

量挤身国际市场,已引起国内外同行瞩目。 但该生产工艺中还存在着许多问题亟待解决,如能耗高、三废多、资源利用率低及生产成本高等。 捷马化工股份有限公司等企业与相关科研院校近年来针对这些问题,通过采用先进的分离技术并进行了多项技术创新,初步实现了清洁生产和循环经济,获得了良好的经济和社会效益。

1 IDA路线草甘膦生产工艺简介

IDA路线草甘膦生产工艺包括二乙醇胺催化脱氢(氧化)制得亚氨基二乙酸二钠盐(IDANa2)与PCl3、HCHO缩合成双甘膦(PMIDA),经氧化制得草甘膦。

收稿日期:2007-03-23,修返日期:2007-07-12

作者简介:徐国明(1965-),男,浙江省临安市人,高级工程师,主要从事农药和精细化工产品的研发与技术管理工作。 E-mail :xugm88@163.com。

科技与开发

第10期657

2 清洁生产方法与循环经济

IDA法草甘膦的清洁生产与循环经济主要体现在催化剂的选择,废气、废水和废渣的回收利用,以及利用膜技术分离提浓草甘膦溶液等方面。

2.1 二乙醇胺脱氢(氧化)催化剂的选择

在IDA草甘膦生产过程中,二乙醇胺脱氢(氧化)制备IDA是非常关键的一步,而该步反应中起决定性作用的就是催化剂。 目前主要有以下几种:1)非晶态铜催化剂。该催化剂使用寿命长,反应的收率高,但该催化剂制作工艺复杂,反应条件苛刻,目前仅限于实验室小批量生产,未形成工业化生产。 2)雷尼铜。 该催化剂生产比较简单,原料价格低,但生产过程中产生含Al废水,使用寿命短(重复使用30批以下),反应收率不高。 3)Cu/Zr载体催化剂。 该催化剂制作工艺简单,生产过程中基本无三废产生,使用寿命长(重复使用200批以上),反应收率高(亚氨基二乙酸二钠盐收率高达95%),产品质量稳定,有利于后续工序的生产。 且废的Cu/Zr载体催化剂可以通过比较简单的方法将Cu加以回收,重新合成Cu/Zr载体催化剂,以实现资源Cu的循环利用。 因此,Cu/Zr催化剂是目前较理想的脱氢催化剂,在工业生产中得到了广泛应用。2.2 氢气尾气的回收利用

在IDA法草甘膦的生产过程中,二乙醇胺脱氢生成IDA钠盐的反应中产生大量的氢气尾气。 氢气是非常宝贵的资源,对其进行回收利用,不仅可以降低生产成本,而且对减少污染物排放、保护环境有着重要意义。 脱氢反应排放的尾气中含氢约90%以上,其中夹带着少量的碱性液体、氮气和微量的氧气。 对该尾气进行冷凝除去液体,再经水洗、酸洗、二次水洗、除氧、干燥得到96%以上的氢气,再对该氢气进行变压吸附提纯,可以得到99.99%的氢气[4]。

回收提纯后的氢气有以下用途:1)作为双氧水生产的原料,双氧水作为氧化剂又回用于双甘瞵氧化制备草甘膦的生产过程中;2)利用该氢气生产异丙胺进而配制草甘膦异丙胺盐;3)作为加氢产品的氢源而用于一系列产品的加氢还原反应。 目前,捷马化工股份有限公司已建有15 kt/a双氧水生产线1套,充分利用了氢资源,同时每年可减少数百万立方废气的排放,经济、社会效益显著,是典型的循环经济。

2.3 双甘膦制备工艺优化与废液的处理利用

双甘膦是IDA法草甘膦的重要中间体,以往的做法是用IDA一钠盐加亚磷酸和甲醛反应生成双甘膦或者是用IDA二钠盐与PCl

、甲醛反应生成双甘膦,再用碱中和结晶析出双甘膦,经分离、水洗、离心得到成品。 该法的缺点是废水中含有大量的氯化钠及双甘瞵、甲醛、亚磷酸等无法利用,造成资源的浪费,同时废水的处理方法存在着碱消耗量大、污染物多、可生化性差等缺点。

采用固体IDA法生产双甘膦可以有效地解决以上存在的问题。 首先将IDA一钠盐用盐酸中和至等电点析出或用双极膜电渗析处理,经固液分离出IDA后母液进行浓缩,再过滤出其中的氯化钠,氯化钠可以作为盐析的原料,浓缩后母液进行循环套用;将以上制得的固体IDA与亚磷酸、甲醛反应生成双甘膦,经浓缩后析出双甘膦,该步反应收率高达97%。 体系中蒸出的废液含有盐酸、甲醛、亚磷酸以及少量的双甘膦等,由于其中含有甲醛,不能直接回用到合成双甘膦的反应体系中,也不能作为商品出售。而亚磷酸、双甘膦的存在不会影响其回用到原反应体系中,因此只要将盐酸和甲醛分离就可以。

发明专利(200510060452.x)公开了一种N-膦酰基甲基亚氨基二乙酸生产废液中盐酸的回收分离方法,步骤如下:1) 将N-膦酰基甲基亚氨基二乙酸生产废液采用蒸汽加热常压或减压蒸馏方法回收;2)将回收废液采用耐腐蚀填料精馏塔、双效换热器、再沸器、冷凝器的组合设备进行连续精馏分离,通过塔中进料、塔底出酸、塔顶出醛连续精馏得到酸和醛;得到的盐酸和甲醛回到反应体系中制备N-膦酰基甲基亚氨基二乙酸或者将盐酸用于制备亚磷酸,可以循环使用20次,对产品收率和质量不产生不良影响,达到降低资源消耗,克服环境污染的目的[2],目前该装置运行正常,取得了良好的经济和社会效益。

2.4 膜技术分离提浓草甘膦溶液

捷马化工股份有限公司申请的发明专利公开了一种膜技术分离提浓草甘膦母液中草甘膦的方法,它是先对母液进行过滤处理,除去其中的固体成分,再根据母液中需要分离提浓的草甘膦等组分的分子结构、分子质量、微粒大小和电荷性,从大到小,选择合适的超滤膜、纳滤膜和反渗透膜进行逐级分离,及至提浓有效成分草甘膦;该方法应用范围广阔,既适用草甘膦酸母液的分离提浓,也适用于草甘膦铵盐、钠盐、钾盐、异丙胺盐等各种盐类母液的分离提浓。 膜分离过程集分离、浓缩、净化为一体,在常温下操作,没有相变化,避免了高温蒸发浓缩对草甘膦的分解和氨释放,有效地提高了产品质量和收率,水回收利用率接近100%,大大降低了能耗,运行成本较低,具有高效、节能、环保、资源循环利用等优点[3,5]。

3 绿色化学合成技术—空气(或含氧气体)氧化法制备草甘膦

由双甘膦氧化制成草甘膦,根据氧化方法大致可分为化学氧化法和催化氧化法。 化学氧化法的氧化剂有浓硫酸、过氧化氢等[1],也可以用电解氧化;催化氧化法合成草甘膦属于绿色化学,它的关键在于催化剂的选取、制备、使用次数和再生问题,从目前环保和经济的角度看,

徐国明,等: IDA路线草甘膦的清洁生产方法和绿色化学合成技术

658第46卷

农 药 AGROCHEMICALS

利用空气或含氧气体作为氧化剂无疑是最理想的。

利用空气或含氧气体作为氧化剂制备草甘膦的催化剂体系一般可以分为5类:1)以过渡金属络合物为催化剂;2)(活性炭、丝光沸石)负载贵金属Pt(Pd)催化剂[6];或者含Mn、Fe、Co、Cu、Ni的炭催化剂[7];3)活性炭+助剂为催化剂;4)变价金属氧化物为催化剂;5)活性炭为催化剂。 比较理想的选择是采用贵金属催化剂如Pt/C或Pd/C,或者采用活性炭催化剂。 贵金属催化剂和活性炭催化剂存在下的空气(含氧气体)氧化法制备草甘膦技术具有以下优点:利用绿色原料空气(含氧气体)代替危险化学品双氧水,克服了双氧水使用过程中易燃易爆、危险性大的突出问题,大大提高了生产安全性;同时合理利用了自然资源。

草甘膦原药含量可以达到97%以上,比双氧水法和亚磷酸二烷基酯法高2%左右,利用该原药配制的草甘膦铵盐、异丙胺盐水剂及可溶性粒剂等剂型产品长时间存放含量不降低、不涨气、不变色;草甘膦原药含量超过国家标准,产品质量达到国际先进水平。 催化剂寿命长,消耗低,再生容易,可反复使用。 草甘膦收率可达95%以上,比双氧水法高出约7%,反应收率高。 反应伴生的甲醛可以通过回收加以利用,或者在贵金属催化剂存在下氧化成二氧化碳排放。 生产成本低、资源综合利用、节能、三废量少。

目前浙江大学、江苏好收成等单位进行了该工艺的研发,经济和环保效益良好。

4 结语

随着我国对IDA路线草甘膦工艺研究的不断深入,IDA路线草甘膦技术取得了显著的进步,采用清洁生产工艺和绿色化学合成技术,可以显著地提高产品质量,同时对草甘膦生产过程中产生的废气、废水、废渣进行循环利用,具有资源综合利用、高效、节能、环保等优点,是典型的循环经济和绿色化工技术,有较高的推广和应用价值。

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责任编辑:赵平

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责任编辑:夏彩云

(上接第655页)

高三鲁科版化学一轮复习专题环境保护与绿色化学

专题讲座四环境保护与绿色化学 [考纲要求] 1.了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害,体会化学对环境保护的重要意义。2.了解化工生产过程中产生的“三废”对环境的危害,树立绿色化学的观念。3.原子经济性的概念和原子利用率的计算。 一、环境污染及其防治 1.环境污染 与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面。一是大气污染问题:是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烷等造成的污染(其中SO2、NO x主要来源于化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等,各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等,其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力,导致CO中毒)。二是水体污染:是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染:水中高浓度的N、P等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用磷肥造成的。三是固体废弃物造成的污染:主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染,目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境及生物的不良影响途径多样。 思考:当今环境污染存在以下几方面问题:(用物质化学式或元素名称填写相关原因) (1)酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化合物。 (2)光化学烟雾——主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 (3)臭氧空洞——主要是氟氯代烷、氮氧化合物等的排放引起的。 (4)温室效应——主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的。 (5)白色污染——聚乙烯等难降解塑料的大量使用。 (6)赤潮——含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放。 2.环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。 (3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。 【例1】环境问题及解决措施 Ⅰ.臭氧层空洞 大气平流层中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3),而冰箱中的制冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子,氯原子能加速臭氧的分解,从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解,反应式如下:NO+O3―→NO2+2O;NO2+O―→NO+O2。请你写出总的反应式:______________;其中NO的作用是______________和____________。 解析通过化学反应方程式的加和可以得到总的反应式:O3错误!O2+O。通过第一个反应式可知NO作还原剂,由总反应式可知NO作催化剂。 答案O3错误!O2+O 还原剂催化剂 Ⅱ.水源污染(富营养化)

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绿色化学与环境保护 一、环境污染及其防治 1.环境污染 (1)大气污染问题 大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NO x主要来源于化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等,各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等;其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力,导致CO中毒)。 (2)水体污染 指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染:水中高浓度的N、P等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。 (3)固体废弃物造成的污染 主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境及生物的不良影响途径多样。 2.环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。 (3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。 二、绿色化学 1.绿色化学有关概念 (1)核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是一门从源头上减少或消除污染的化学。 (2)绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的,因此化学反应及其产物具有以下特征: ①采用无毒、无害的原料;

环境保护与绿色化学

《环境保护与绿色化学》说课稿 湖南省常德市汉寿县第五中学杨志刚 一、说教材 本节的教学要求不高,难度也不大,在教学中教师可根据具体情况自行设计活动形式。活动的宗旨是使每个学生都动起来,因此在教学中要设法调动学生的积极性,使他们主动参与,在活动中受到教育和启发,提高环境意识。由于本节内容较多,及所涉及的活动形式较新,为了说好教材,我从教学目标、教学重点、教学难点、教学内容四个方面进行说明。 1、教学目标 【知识目标】 1)了解造成环境污染的原因及环境污染的危害性。 2)了解环境保护的一般方法及处理工业尾气、废水、废渣的重要意义。 3)通过参与环境保护学习活动,学习一些环保知识,增强环境保护的意识。 4)了解绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 【能力目标】 1)培养学生自主学习的能力,科研意识,思维能力和表达能力等。 2)培养学生组织活动、协作学习、与人交流、沟通等社会实践能力。 3)学会资料的收集、整理,培养学生从中获取有效信息的能力,培养学生将知识加工整合用于实践的能力。 【德育目标】 通过正确认识环境和环境问题,体会化学物质在美化人们生活的同时,也会带来负面效应,使学生认识到人类的行为与环境和谐的必要性,激励他们保护家园,积极投身环保,树立主人翁社会责任感。 2、教学重点 大气污染、水污染、土壤污染、居室污染的来源、危害及防治,本地环境状况的调查分析。 3、教学难点课前资料的收集与整理。 4、教材内容 将教学目标、教学内容课题化。教师在认真研究、分析教材后确定系列课题——大气污染(包括子课题酸雨、臭氧层破坏、温室效应)、水污染(重金属离子污染)、土壤污染、居室污染、本地环境状况调查,供学生选择。这样做可使全体学生都动起来,让其“有事能做”,“有事可做”,“有事愿做”。充分调动学生的积极性。 二、说教学方法和学法 “师生共同探究式”教学模式,这种模式中,师与生的关系是平等的。具体指在教师的指导和安排下,将学生分为几个小组,每一小组针对某一主题开展调查研究、收集资料、整理资料。也就是说本节课中教师的“教”,主要是在课外,而在课堂教学过程中,以班会的形式开展教学,教师留给了学生才华展现的机会。 三、说教学过程 ⒈资料准备

环境保护与绿色化学教案

课题环境保护与绿色化学 教学目标 知识与技能 1、了解一些环境保护的知识及“绿色化学”的思想; 2、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。 过程与方法 1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料; 2、课堂中,学生根据准备的材料进行发言,讨论。 情感、态度与价值观 通过参加环境教育活动,学习一些环境知识,增强环境保护意识,树立主人翁社会责任感,体会化学与社会发展的关系。 教学重点增强环境保护意识,体会化学与社会发展的关系。 教学难点课前资料的收集与整理。 课前准备1、提前一周印发阅读材料,布置学生分组进行调查,收集资料,访问身边的人群,为课堂的讨论发言做好充分准备。 2、小组长负责召集成员进行原始材料的收集和分类整理,准备发 言内容。 3、材料可以是图片、文字(报刊杂志,复印材料等)、实物、影 片等。 教学过程 一、创设情境,引入课题 1、播放幻灯片《森林狂想曲》

这是一幅多么迷人的自然美景。然而,如今的地球正在遭受着前所未有的灾难 2、播放幻灯片《环境污染》 (边播放边讲解)大气污染加剧、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化……。生存环境的日益恶化,严重威胁着人类的健康和生命,于是,全人类大声疾呼:“Save Our Soul”,(拯救生命),保护地球,保护环境。 3、播放幻灯片《环境保护与绿色化学》 [引言]纵观历史,从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到,仅仅注重资源开发是远远不够的,人类要实现可持续发展,必须做到合理开发资源,最大限度地利用好资源,还要保护好环境,而化学不仅在资源的开发和综合利用上发挥重要的作用,在环境保护方面也大有用武之地。 [展示]幻灯片《大气环境和水环境监测》 要了解环境的污染情况,消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和转化规律,就需要对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据。化学工作者承担着繁重的环境监测工作。 二、组织学生发言、讨论,了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]俗话说:“明枪易躲,暗箭难防”。难防,不等于不触防。隐藏在我们身边的无形杀手究竟是什么?下面请第一小组同学代表给大家讲讲。 [问题1] 居室污染的来源、危害及防治措施。 [学生活动]讲述居室污染的来源、危害及防治措施。

绿色化学技术的发展现状

绿色化学技术的发展现状 摘要:绿色化学作为一门新兴的高层次科学,要想实现可持续的发展,高新技术的发展和应用是其先决条件。这里主要对绿色化学技术行使的原则,所包含的技术,如生物技术,催化技术,超临界技术等介绍。这些技术的交叉,融合应用必将为社会与经济的可持续发展提供有效途径。 关键词:绿色化学技术发展应用 1.绿色化学研究内容及绿色化学技术简介 在过去,环境问题被认为是经济体制的组成部分和自然资源的快速开发的必然。这个概念已被用了很多年。化工主要还是考虑所涉及的产品(生命周期中,再循环等)的制造中所使用的材料(原料),化学过程的初始设计,产品的危险性,能耗和其它参数。而绿色化学是多年来没有的基本原则和实际应用定义一个相对抽象的概念。而今,术语的绿色化学已被定义为“本发明,设计和应用化学产品和工艺,以缩小或消除有害物质对工人和消费者的使用和产生”。绿色化学的定义开始发明和设计的概念。这意味着,我们的科学家和技术人员,必须考虑到从一开始我们都在寻找,什么样的产品,我们如何来设计制造的,它的使用。化工产品和化学过程的影响,必须作为设计标准。危险的考虑初始原料和最终产品还必须包括在性能标准。绿色化学的定义的另一个方面是一语中的的“有害物质的使用和产生。”我们必须考虑提前,如果产品的使用将是危险的(工人,消费者),或者如果它要通过自己使用或它们的实际应用(如废弃物)后产生的环境污染。而不是只着眼于可能在一个过程中无意中产生的不良物质,绿色化学还包括作为过程的一部分,所有的物质。此外,绿色化学承认有显著影响的有害物质的使用,从监管,处理和运输,生产废物和责任问题。可见,绿色化学的出现,主要是为了应对化学和化工产业中的化学物质污染所带来的严峻环境问题。相比于环境化学,绿色化学强调研究与环境友好的化学反应和技术,尤其是新的催化反应技术。而相较于环境治理。不同于环境治理的对已被污染的环境进行治理,即“末端治理”这种治标不治本的模式,绿色化学更注重与从源头和生产过程中杜绝废物的产生,即污染预防。真正做到“从源头上消除污染”。正是它的这一特点,绿色化学技术逐渐受到社会的重视,这也是人类工业发展的必然选择。因此,绿色化学技术的发展最基本原则是从源头消除化学污染。绿色化学的目标不仅是更安全的产品,危害较小的后果,对环境,节约能源和水,还包括其到底能可持续发展促进化工新技术的快速发展和新的化学产品,在广大的更广泛的问题过去几十年中接通环保注意补救的负面影响(监控环境的污染,减少污染物的,再循环等)的动作。近年来,绿色化学已经获得了在工业界和学术界的研究和开发领域站稳脚跟,尤其是在发达的工业国家。一些国际会议,学术期刊,许多出版物和大学新课程证明的绿色化学理念的影响越来越大。总的来说,绿色化学技术可以算是21世纪的最大热点技术之一,它存在着巨大的发展潜力。 2.生物技术的发展及特点 生物技术也被称为生物工程或生物工艺。作为21世纪最具有发展潜力的产业之一,生物化工有着其得天独厚的优点,它能充分利用各种自然资源,节省能源,减少污染,更易于实现清洁生产。现代生物技术是以运用生物学、化学等基础学科,及多种工程原理和技术,生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术[1];是探索生命现象和生物物质的运动规律,并利用或模仿生物体的

绿色化学及12原则综述

绿色化学及12原则综述 随着时代的发展,化学逐渐真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域,达到了人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。但20世纪化学取得的辉煌成就,并未获得社会应有的认可。这是因为,化学化工的发展在为人类的生活改善提供源源不断的能源和物质基础的同时,又造成了很多的能源和环境问题:黑色的污水,黄色的烟尘,五颜六色的废渣和看不见的无色毒物威胁着人们的健康,给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁。随着化学品的大量生产和广泛应用,人类对全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和资源的减少日益关注。人们逐渐发现,仅依靠开发更有效的污染控制技术对改善环境是很有限的,而把注意力集中到原始污染的预防上则对消除污染更有效。正是在这样的背景下,绿色化学逐渐引起了人们的重视。 1绿色化学及其产生 绿色化学(GreenChemistry),又称为环境无害化学(Envi-ronmentallyBenignChemistry),是指设计生产不具有或具有较小环境负作用,并在技术和经济上具有可行性的化学品和化学过程。它包括合成、催化、工艺、分离和分析监测等多个领域[1]。 从1960年化学农药的污染问题被提出来开始,人们开始注意到人口的急剧增加、工业的高度发达、资源的极度消耗、污染的日益严重,使人类不得不面对严重的环境危机。这些问题不但影响一个国家的经济发展,而且对环境造成的危害将对人类自身的健康甚至是生存都造成了严重的威胁。解决问题的办法,初期主要以治理为主,但这些办法效果有限、费用昂贵。在积累了30年治理污染的经验后,人们提出了污染预防这一新的概念,最后美国环保局提出了“绿色化学”这一“新化学婴儿”。 2绿色化学的基本特征 绿色化学是当今化学科学研究的前沿,它吸收了传统化学化工、环境、物理、生 物、材料和信息等学科的最新理论和技术,受到来自社会、技术、经济、环境、政治等多方面的推动力。从可持续发展的意义上来说,绿色化学更多地代表了化学化工科学理念的重大变革,也反映了社会对于科学发展的重塑和建构,绿色化学在与社会现实的互动影响之下,逐步朝向经世致用的目标前行。绿色化学的最大特点在于它在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端近似零排放或零污染。它将工业革命以来沿袭的线形思维方式转变为非

化学与环境保护

化学与环境保护 篇一:化学与环境保护论文 化学与环境保护 从环境保护出发,介绍了环境污染的现状、防治方法及我国环境污染防治取得的成绩,综述了绿色化学的定义、特点及研究内容。指出绿色化学是近年来国际上普遍提倡和开展的研究课题,绿色化学的发展能节约能源,减少环境污染,将成为可持续发展战略的核心内容。 人类在改造自然创造物质财富的进程中,特别是20世纪,随着有机化学工业的发展,石油、天然气生产的急剧增长,化工污染越来越突出,环境问题日趋严重。不可否认,环境科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步做出了巨大的贡献,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面,由于只注意经济的发展而忽视了环境保护,污染环境和危害人类健康的事件接连发生。在水体方面,1956年。日本熊本县水俣湾被化工厂排放含汞废水污染,诱发水俣病,使一些人四肢麻木、精神失常、一会儿酣睡、一会儿兴奋异常,惨痛而死。而大气方面,有马斯河谷烟雾事件、多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件。原因就是燃煤产生的二氧化硫转化成硫酸雾,导致人们胸闷、咳嗽、呕吐,年老体弱者因而死亡。环境污染给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁。如何保护我们赖以生存的自然环境,实现人与自然的协调发展,已经成为世界各国共同关注和思考的问题。

2.环境污染与治理 2.1水污染及治理 水是一切细胞和组织的重要成分,是构成自然界一切生命的重要物质基础,是名副其实的生命之源。由于人类大规模的生产活动,使某些有害物质进入水体,引起天然水体发生物理和化学上的变化,造成水污染。水污染按污染物质的类型可分为:病原体污染、需氧物质污染、植物营养物质污染、石油污染、热污染、有毒化学物质污染、无机物污染、放射性污染。 在水污染防治技术上,我国科技工作者通过不懈努力,取得了一定的成果。历时五年的“甲基汞污染综合防治与对策研究”取得可喜成果;“长江中下游浅水湖生态渔业研究”通过了专家鉴定;无磷洗衣粉的研制生产??为水资源保护与可持续利用做出了积极贡献。 2.2大气污染及治理 排放到大气中的污染物有二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等。大气污染来源主要有三个方面:一是生活污染源,包括饮食或取暖时燃料向大气中排放的有害气体和烟雾;二是工业污染源,包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼、各种化学工业给大气造成的污染;三是交通污染源,包括汽车、飞机、火车、轮船等交通工具的烟煤、尾气排放。人类活动导致全球大气层的主要变化及环境问题可以归结为三个方面:一是大气中温室气体的增加导致气候变化,二是大气臭氧层破坏形成臭氧层空洞,三是酸雨和污染物的越

绿色化学考题及答案

一:催化剂的主要作用? 具有选择性能缩短或延长到达平衡的时间,而不能改变转化率。 二:绿色食品的标准是什么? 第一,产品或产品原料的产地,必须符合农业部制定的绿色食品生态环境标准; 第二,农作物种植、畜禽饲养、水产养殖及食品加工,必须符合农业部制定的绿色食品生产操作规程; 第三,产品必须符合农业部制定的绿色食品质量和卫生标准; 第四,产品外包装,必须符合国家食品标签通用标准,符合绿色食品特定的包装,装璜和标签规定。 三:什么是化学品对人体的毒性?其致毒途径有哪些? 化学品对生命机体造成的生物化学影响,称为毒性。 致毒途径有三种 (a)接触致毒: 皮肤接触、嘴接触、呼吸系统接触 (b)生物吸收致毒: 生物吸收是指生命系统内对有毒化学品吸收的能力及在生命系统内的分布。(c)物质的固有毒性致毒 四:绿色产品的共性或实质 1、产品本身不会引起环境污染和健康问题,包括不会对野生生物、有益昆虫或植物 造成损害; 2、当产品被使用后,应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。 五:什么是清洁生产?清洁生产的内容和过程分别指什么?谈谈绿色化学对我们的影响。 清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品使用过程中,以其减少对人类和环境的风险。 清洁的生产过程是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料;采用无毒无害的中间产品,采用少废、无废的新工艺和高效设备,改进常规的产品生产工艺;尽量减少生产过程中的各种危害因素,如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪声、强震动等:采用可靠、简单的生产操作和控制;完善生产管理:对物料进行内部循环使用,对少量必须排放的污染物采取有效的设施和装置进行处理和处置。 六:离子液体与其他溶剂相比具有哪些特点?举例说明之 ①无色、无味、几乎无蒸气压; ②有高的热稳定性和化学稳定性,呈液态的温度范围大; ③无可燃性,无着火点,热容量较大且粘度低; ④离子电导率高,分解电压(也称电化学窗口)一般高达3~5V; ⑤具有很强的Bronsted、Lewis和Franklin酸性以及超酸性质,且酸碱性可进行调节; ⑥能溶解大多数无机物、金属配合物、有机物和高分子材料(聚乙烯、PTFE或玻璃除 外) , 还能溶解一些气体, 如H2 ,CO和O2 等; ⑦弱配位能力; ⑧价格相对便宜,而且容易制备 例如:配位能力的N(CN)2-类新离子液体;2-羟基乙铵甲酸盐,它有极低的熔点(-82℃),室温时有很高的离子电导率(3.3mS·㎝-1)以及高可极化度,热稳定性达到150℃,此离子液体能溶解许多无机盐,一些不溶解的聚合物如聚苯胺和聚砒咯在此离子液体中也有很好的溶解性;含N (CF3SO2) 2-的咪唑类离子液体, 这种离子液体不仅对水稳定,不溶

绿色化学作业

1简答:绿色化学的目标、化学工作造成的危害、风险试剂、生物质的种类、可再生资源、原子利用率、环境商、环境因子 2为什么要大力发展绿色化学? 3绿色化学及其与环境污染治理的异同 4什么是绿色化学品?怎样设计安全的化学品? 5举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件 6试论计算机辅助绿色化学合成路线设计的必要性和方法 7怎样在反应过程中使化学反应绿色化 8试论分析化学在绿色化学发展中的作为 9简述绿色化学12原则 1、简答:绿色化学的目标、化学工业造成的危害、风险试剂、生物质的种类、可再生资源、原子利用率、环境商、环境因子。 答:绿色化学的目标是:化学过程中不产生污染,即将污染消除与其产生之前。实现这一目标后就不需要治理污染,因其根本就不产生污染,是一种从源头上治理污染的方法,是一种治本的方法。 化学工业造成的危害:由于受传统发展观的影响,化学工业向环境排放了大量的污染物,一些化学品不佳节制地被滥用,给整个生态环境造成了非常严重的影响。当代全球十大环境问题中至少有7项与化学工业和化工产品的化学物质有关,在所有释放有毒有害物质的工业中,与化学工业相关的产业处于第一位,该行业排放的有的有害物质是处于第二位的冶金工业的4倍。许多物质排放到环境后会在环境中残留和积累,对环境造成破坏,另外,化工生产中的偶然事件也会对人类和环境造成突发性的影响。

风险试剂:绿色化学中所指的风险实际指的是氢氰酸 生物质的种类:生物质主要有来年各类,即淀粉和木质纤维素。玉米、小麦、土豆等是淀粉类的代表,农业废料(如玉米杆、麦苗杆等),森林废物和草类等是木质纤维素的典型代表。 可再生资源:指那些通过天然作用或人工活动能再生更新,而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源,又称为更新自然资源,如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。 原子利用率:原子利用率微目标产物的量(一般为质量)与按化学计量式多的所有产物的量的和之比,用原子利用率可以衡量在一个化学反应中,生产一定来那个的目标产物到底会生成多少的废物。 环境商(EQ):环境商EQ定义为EQ=E*Q,式中E为环境因子,Q为根据废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友好程度,用于评价一种合成方法、一个过程对环境的好坏。 环境因子:环境因子(E因子)定义为E=废物质量/目标产物质量。在这里,对于每一种化工产品而言,目标产物以外的任何物质都是废物。 2、为什么要大力发展绿色化学? 答:A. 大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求,一个世纪依赖,为满足人类社会和工业生产的需要,化学取得了十分辉煌的进步,创造了巨大的功绩,但是由于受陈旧的思想禁锢,化学工业给整个自然界带来了巨大的灾难,使地球的生物多样性和生态环境遭受巨大破坏,但是,我们都知道,离开了化学工业,人们的物质生活水平将手机大的限制,我们也不能再像以前一样只是靠转移生产地而解决我们所面临的殊多问题。我们既要为开创更加美好的生活而发展化学和化学工业,又不能让化学品生产过程和化学品破坏我们的环境。这就要求我们大力发展既能支撑经济发展,又能满足环境需要,以保证可持续发展的新的化学——绿色化学。 B. 发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要。目前,各化学工业公

高中化学必修二《环境保护与绿色化学》【创新教案】

第二节化学与资源综合利用、环境保护 第二课时环境保护与绿色化学 教材分析 地位与作用: 本节课为人教版必修二第四章第二节,是高中化学必修模块的最后一节,以化学与可持续发展为主题,站在资源利用和环境保护这一角度,进一步阐明化学和人类可持续发展的关系,是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源,其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时,不仅要注重资源开发,而且要做到资源的合理开发和利用,同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用,同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此,教材在安排学习第一节内容之后,紧接着又安排了第二节内容,为的就是让学生在第一节课的学习基础上,通过这节课的学习增强环保意思,增强自身再扔,同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。 本课内容分两个主题,主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上,意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性,并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论,找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上,在讨论中认识环境污染的预防(绿色化学)的相关知识与科学方法,从而逐步形成绿色化学的观念。 教学目标 ㈠、知识与技能 1. 了解当今存在的主要环境问题,知道环境污染的几种类型及防治,及其危害。 2. 能描述出绿色化学的含义,树立绿色化学的观念。 3. 通过环氧乙烷制备讨论,认识化学反应在制造新物质方面的作用以及新物质的合成对人类生活的影响。、 4.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例,体会化学对环境保护的意义 ㈡、过程与方法: 1、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能

关于绿色化学与技术

关于绿色化学与技术 99133014 寿晓华 一.关于绿色化学与技术的定义 绿色化学又称环境无害化学,在其基础上创新的技术称绿色技术、环友好技术或洁净技术。绿色技术的核心是利用化学原理从根本上消除化学工业对环境的污染,它具有少产废物,甚至不产废物,达到“零排放”的特点。 绿色技术采用无毒、无害原料、催化剂和溶剂,生产环境友好产品。 二.关于从环境角度看化学工业发展的历史阶段 1.在20世纪中期以前,对化学物质的毒性时间性、生物聚集和致癌性尚无所认识的时代,对废水、废气和废渣的排放没有立法来限制,人们普遍认为只要把废水、废渣和废气"稀释排放"就可以无害,因此这时期的环保对策可以称为"稀释废物来防治环境污染",当然化学工业也就没有相应的去开发环保产品。 2.之后,由于对化学品的环境危害有了更多的了解,环保法规就开始限制废物的排放量,特别是废物排放的浓度,这时期的环保对策就进入“管制与控制”的时代。由于环保法规日益严格,于是对一些废水、废气和废渣不得不进行后处理才能进行排放,这样就开发了一系列废物的后处理技术,如中和废液,洗涤排放废气,焚烧废渣等等。 3.由于环境污染危害的进一步加剧,化学工业开始由被动地污染环境到主动地治理环境的转变,特别是一些发达国家起步更早,于是对绿色化学及其技术提出更高要求. 三.绿色化学的原则与范围 1.防止废物的生成比其生成后再处理更好。 2.设计合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。 3.设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物和最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害(包括极小毒性和无毒)。 4.化工产品设计时,必须使其具有高效的功能,同时也要减少其毒性。 5.应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避免,也要选用无毒无害的助剂。 6.合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响,应设法降低能耗,最好采用在常温常压下的合成方法。 7.在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消耗性资源。 8.在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物(derivatization),如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺。 9.合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量(stoichiometric)助剂更优越。 10.化工产品要设计成在其使用功能终结后,它不会永存于环境中,要能分解成可降解的无害产物。 l1.进一步发展分析方法,对危险物质在生成前实行在线监测和控制。 l2.要选择化学生产过程的物质使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降低到最小程度。 四.各国政府对绿色化学的政策 1.美国“总统绿色化学挑战奖”.1995年3月16日,美国总统克林顿宣布

绿色化学与可持续发展

绿色化学与可持续发展 摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,又称环境无害化学,环境友好化学或清洁化学。绿色化学吸收了传统化学化工.环境.物理.生物.材料和信息等学科的最新理论和技术,代表了化学化工科学理念的重大变革,具有可持续发展的意义。本文介绍了绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系。从主要研究内容及发展现状和趋势等方面阐明了绿色化学是可持续发展的必由之路。 关键词:绿色化学,可持续发展,环境保护 当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行,都离不开化学。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可循环利用、、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。 绿色化学简介: 名词解释: 按照美国《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 重要性: 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。

绿色化学与我们的生活

绿色化学与我们的生活 化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在。因此,贴近生活、贴近社会,成为化学学科改革的重要指导思想。化学给人类的衣食住行带来福祉的同时,也对人类赖以生存的环境带来了诸多的负面影响。现在,保护环境已成为人们的共识。然而为什么要保护环境?究竟怎样来保护环境呢?保护环境对化学提出了什么样的要求呢?要回答这些问题,还得从环境问题说起。 第二次世界大战后,社会生产力突飞猛进。机器的广泛使用,为人类创造了大量财富,而工业生产排出的废弃物却造成了严重的环境污染。大量的人工制取的有毒化合物进入环境后,在环境中扩散、迁移、累积和转化,不断地恶化环境,严重威胁人类和其他生物的生存。1962年,美国生物学家雷切尔?卡逊的科普作品《寂静的春天》出版了,书中详细描述了滥用化学农药造成的生态破坏:“神秘莫测的疾病袭击了成群的小鸡,牛羊病倒和死亡……孩子在玩耍时突然倒下了,并在几小时内死去……仅能见到的几只鸟儿也奄奄一息……这是一个没有声息的春天。”这本书引起了全世界的强烈反响。 人们惊奇地发现在短暂的几十年时间内,工业的发展已经把人类逼进了一个被毒化了的环境中,而且环境污染造成的损害是全面的、长期的、严重的。人类开始认识到保护环境的重要性,20世纪60年代起,在工业发达国家兴起了要求政府采取措施解决环境问题的“环境保护运动”。人类没有保护好环境的教训自古就有了。古代,

经济比较发达的美索不达米亚、希腊、小亚细亚等地区,由于不合理的开垦和灌溉,后来成了不毛之地。黄河流域是中国古代文明的发祥地,由于滥伐森林,水土严重流失,造成了水旱灾害频繁,土地日益贫瘠。保护环境的意识也并非现在才有,我国古代就有“不涸泽而渔,不焚林而猎”的保护自然环境的思想。今天,我们保护环境不仅要保护环境不受污染,而且要继承古代环境保护的思想,合理利用资源,以保证资源的永久利用。我们应该懂得解决环境问题的关键就是保护环境,而保护环境就是保护我们自己。解决这些负面影响的最好办法是从一开始就不生产有毒的物质和形成废弃物。为此,人们提出了“绿色化学”(GreenChemistry)和“清洁化学”(CleanChemistry)等新的理念。 所谓“绿色化学”是指设计对环境没有或者只有尽可能性小的负面作用,并且在技术和经济上又可行的化学品过程。它是在合成、催化、工艺、分离等领域实现污染预防的基本的和重要的科学手段。其研究重点是:设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物;从研究、变换基本原料和起始化合物以及引入新试剂入手,探求新的、更安全的、对环境更友好的化学合成路线和生产工艺;改善化学反应条件,降低其对人类健康和环境的危害,减少废弃物的生产和排放。绿色化学体现了化学科学、技术和社会的相互联系和相互作用,是社会对化学科学发展的新要求。它对于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展具有重要意义。因此,绿色化学实验的理念,理应成为化学课程与教学改革的重要指导思想。

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1、二十世纪人类面临的严重的环境危机是什么? 1、温室气体大量排放导致全球变暖(Global warming) 2、臭氧层空洞(Depletion of ozone layer) 3、生物多样性减少(Rapid reduction of living things manifoldness) 4、酸雨(Acid rain )成灾 5、森林锐减(Disruption of forest) 6、土地沙漠化(Desolation and boundlessness) 7、大气污染(Air Pollution) 8>淡水资源污染(Water Pollution) 9、海洋污染 10、垃圾围城——最严重的城市病 11、核冬天(NuclearWinter) 2、绿色化学的定义、特点及其与环境化学和环境治理的区别: 答:绿色化学,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。它是利用化学原理和方法來减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科。是一门从源头上减少或消除污染的化学。 特点 从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维方式的创新和发展; 从经济观点看,绿色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济持续发展的原理和方法; 从环境观点看,绿色化学是从源头上消除污染,保护环境的新科学和新技术方法。 绿色化学是更高层次的化学。 绿色化学与环境化学和环境治理的区别环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对坏境影响的科学。环境治理则是对已被污染了的坏境进行治理,即研究污染物对坏境的污染情况和治理污染物的原理和方法。 而绿色化学是从源头上阻止污染物生成的新学科,它是利用化学原理来预防污染,不让污染产生,而不是处理已有的污染物。 3、绿色化学的十二条原则是什么? 1、Prevent waste 防止污染 2、Design safer chemicals and products时时在线监测来阻止污染 3、Design less hazardous chemical syntheses 设计安全的化学品个产品 4、Use renewable feedstocks设计没有危险的化学合成路线 5、Use catalysts, not stoichiometric reagents设计化学药品和产品使用后"J降解 6、Avoid chemical derivatives 使用可再生原料 7、Maximize atom economy使用催化剂,而不是化学剂量的试剂 8、Use safer solvents and reaction conditions尽量使用安全的试剂和反应条件 9> Increase energy efficiency避免使用化学衍生.物 10N Design chemicals and products to degrade after use 最大化原子经济性 11、Analyze in real time to prevent pollution 增加能效 12、Minimize the potential for accidents 最小化化学事故

浅谈绿色化学与化工生产的零排放

32 https://www.wendangku.net/doc/066424755.html,/ 浅谈绿色化学与化工生产的零排放 孟宇 陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司 陕西 榆林 719300 【摘要】随着工业的快速发展,能源的消耗与自然资源的利用在满足人类社会生存和发展的同时也给生态环境带来了大量的威 胁,因此,为了缓解工业生产给环境带来的压力,绿色化学的研究和探索成为了化学生产技术发展的主流方向。本文以绿色化学为基础,对化工生产零排放进行了简要介绍。 【关键词】绿色化学 化工生产 零排放1 绿色化学概述 1.1 绿色化学的产生和内涵 随着技术的发展,化学作为一种生产技术,在上一个世纪大大的推动了社会的进步和发展。但是,它在给人们创造出巨大财富的同时,也为人类的生活环境带来的一定的威胁。在人们对化学进行不断的探索的过程中,由于科学自身所存在的不确定性,使得化学家在探索过程中必然会遇到很多未知或者不可预知的事物,因此,只有通过对这些事物进行长期的研究才能够准确把握他们的特性,这些事物可能已经对人类社会和人类的生存环境造成了严重的影响。 目前,化学已经与人类的生产和生活息息相关,甚至渗透到了国名经济生产的各个领域。在20世纪末期,无论是新合成还是已发现的化合物的种类已经达到了一千万种,这这数量与90年以前人们所发现的化合物的数量相当。在对化学不断追求和探索的过程中,化学改善了人们的生活,为问们生活提高带来了无限希望,同时也为人们带来各种化学废品,例如污水、烟尘、有毒灰尘等,为了缓解化学给人们带来的这种危害,出现了绿色化学。 所谓的绿色化学,它又被称为环境无害化学或者环境友好化学等,顾名思义,就是就是对环境无害的化学。它是由美国化学会提出的,目前已经受到了全世界各个国家的响应。绿色化学的目的在于通过对化学原理的利用从根本上根除工业生产对环境带来的各种危害和潜在的威胁,所有反应物会通过一定的化学反应转化为可以分解和可吸收的产物,不会对环境造成危害。因此,绿色化 学的实质是指,在生产和使用化学品时候要对原料进行合理有效的利用,尽最大可能消除化学品的使用而产生的各种有毒和危险的物质。 但是,目前我们经常说的绿色化学则是指能够对环境起到保护作用的化学技术,同时,这项技术不仅可以依赖于自然资源,尽量避免出现能源负担的现象,还可以利用各种可再生和可循环利用的能源,例如,太阳能、风能等,通过对这些能源的开发和储藏来节省能源,有效的避免化学物质最后生成的有害物质,减少废弃物的排放量,进而达到保护环境的目的。 1.2 绿色化学的主要研究内容 绿色化学的研究内容主要是设计出对环境产生最小副作用的化学品,这种副作用不仅是指技术上,还包括经济上。绿色化学是对环境污染进行预防的最基本,最核心的手段。因此,它的主要研究内容将化学反应的四个主要因素都概括在内,即第一,研究、探索对人类生存环境有利的原材料;第二,探索有效的转换反应和试剂;第三,通过各种化学反应减少对人类健康和环境有害的物质;第四,研究对人类生活和环境无害的化学物质。以上内容不仅是绿色化学发展所要达到的主要目标,同时也是化学发展的主要方向。 1.3 绿色化学的主要特点 通过对绿色化学的发展、内涵和研究内容的介绍,可以知道绿色化学主要有以下四个特点: 第一,绿色化学能够实现对自然资源的充分利用,提高能源的利用率;第二,在不对环境造成危害的前提下实现化学反应,减少废物的排放量;第三,提高对原子的利用率,提高化学物质的分解率,实现工业生产的“零排放”;第四,生产出对环境和人类健康有利的化学产品。 2 化工成产的零排放概述 2.1 零排放的内涵 所谓的零排放,主要包括两个方面的内容:其一是要对在工业生产过程中所产生的各种废弃物的排放量进行控制,降低到零排放;其二是对化工生产过程中产生的废弃物进行循环利用,进而提高资源的利用率,降低废弃物的排放。但是,从不同的角度来说,它的内涵也有所差异。从零排放实现过程的角度来说,就是将一种工业生产过程中产生的废弃物转化成为另一种工业生产的原料或者其他有利用价值的物质,进而通过循环的化学反应形成工业生产生态系统。从技术的角度来说,零排放就是在工业生产的过程中能够实现原料、资源、能源的自然转化,提高各种能量之间的转化率,降低废弃物的排放量。零排放实现的主要依据是能量守恒定律和物质不灭的自然规律,尽管在化工生产的过程中出现了一定能量的损耗,但是这些损耗的能量是以其他形式,例如空气、水等形式被排放到了环境中去。但是,无论是从哪种角度对零排放进行阐述,他们 的本质都是相同的,就是生态环境保护。 2.2 化工生产的零排放 化工生产的零排放就是指在化工生产的过程中,实现能源和能量的高程度的转化,彻底消除工业废弃物对环境所产生的破坏作用。由于我国关于生态保护的工作开启较晚,因此,以我国目前所具有的技术,达不到真正的化工生产的零排放。但是,我国在不断对实现这一目标而进行不断的探索和研究。 化工生产所产生的废弃物主要有三种,即废水、废气、废物。只要在化工生产中根除这三种废弃物对环境的破坏,就会达到化工生产的零排放。 目前,我国对于在化工成产过程中产生的废水,一般都会建造一个专业的污水处理机构,将工业废水经过过滤、消毒实现循环利用,进而降低工业废水对江河湖泊的污染;化工生产所产生的固体废弃物都是通过专门的处理机构,进行销毁或者循环利用;而对于废气的排放则是比较复杂,由于气体的扩散性,即使再严密的气体过滤设备也会使得气体通过空隙向空气中,这就加剧了废气零排放的处理难度。但是,零排放的实现与企业的经济状况也是息息相关。高科技的废弃物处理设备对于具有足够的经济实力的企业可以负担得起,但是对于一些小企业却无法实现。 此外,目前的一些化工企业不得已对废弃物进行循环利用,达到“零排放”的要求,但是他们也仅仅是在废弃物的排放方式、地点、渠道等方面进行改变,因此,这些化工生产所产生的废弃物并没有真正的销毁,最终还会排放到环境中。所以,从化工生产的零排放的实现程度上说,它只是一种理想状态,零排放的实现是一个复杂而艰巨的人物。 参考文献 [1]陈静,徐章法,施汉:《染料工业废水零排放的可行性研究》,《环境污染治理技术与设备》,2006年第6期 [2]魏源迁,王新华,王爱玲,伍良生,李剑锋,门浩,胡曼冬:《论生态加工液与零排放生产》,《金刚石与磨料磨具工程》, 2004年第3期

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