国科大17绿色化学与化工期末复习要点

1.两个原因：1：植物腐化后产生的气体2：汽车尾气、化工厂烟气的排放。

光化学烟雾：大气中的HC和NOx等为一次污染物，在太阳光中紫外线的照射下能发生化学反应，衍生出二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(气体个颗粒物)所形成的烟雾污染，称为光化学污染。NOx是这种烟雾的主要成分，主要是由高浓度的氧化剂存在而造成的。

2.绿色化学的定义与目标：绿色化学就是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。

目标是：化学过程不产生污染，即将污染消除于其产生之前。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。如何从源头上防止污染，从根本上减少或消除污染，提高反应的原子经济性，实现废物的“零排放”，这是绿色化学追求的首要目标。

绿色化学与化学污染有什么异同：最终目标相同，减少化学对人类生存环境的污染。异：传统的环境保护方法是治理污染，或曰污染的末端治理，也就是研究已有污染物对环境的污染情况，研究治理这些已经产生了的污染物的原理和方法，是一种治标的方法。绿色化学是利用化学来预防污染，不让污染产生，而不是处理已有的污染物。

3.原子利用率是一种定量的度量，是衡量用不同路线合成同一特定产品时,对环境影响的快速评估方法。

原子利用率=目标产物的量/按化学计量式所得的所有产物的量之和×100% =目标产物的量/各反应物的量之和×100%

环境因子(E因子)：在一个化学反应过程中，所生成废物质量占目标产物质量的比值。用以衡量生产过程对环境的影响程度；废物概念：相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。

环境商(EQ)：是化工产品生成过程中产生废弃物量的多少、物化性质及其在环境中的毒性行为等综合评价指标，用以衡量合成反应对环境造成影响的程度。也是环境效益的一个评价指标。EQ=E×Q，环境因子*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。

4.原子经济性：是指反应物中的原子有多少进入了产物。

不产生污染的必要性：反应物中的所有原子都进入了目标产物溴代烷烃中，反应的原子利用率达到了100%没有副产物生成，即节约了资源又消除了副产物污染。

5.怎样设计安全的绿色化学品：1.新的安全有效化学品的设计2.对已有的有效但不安全的分子进行重新设计。

6.简述绿色化学的十二条原则：1、防止污染优于污染治理：防止产生废弃物，从源头制止污染，而不是在末端治理污染2、提高原子经济性：合成方法应具“原子经济性”，即尽量使参加过程的原子都进入最终产物3.无害化学合成：在合成中尽量不使用和产生对人类健康和环境有毒有害的物质，减少有危险的合成反应。

4.设计安全化学品：设计具有高使用效率、低环境毒性的化学产品

5.采用安全的溶剂和助剂：尽量不使用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无毒的。

6.提高能源利用效率：生产过程应该在温和的温度和压力进行，使能耗最低，高效率地使用能量

7.利用可再生资源合成化学品：尽量采用可再生的原料，特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料

8.减少衍生物：当进行多步合成反应时，常常有必要将敏感官能团保护起来防止其发生不希望的反应，或暂时把一种化合物转化成它的盐而易于分离.然而，这两种做法都要求有额外的步骤而增加反应

物、时间和能量。如有可能应避免或最大程度减少不必要的衍生作用(使用屏蔽

基因、保护／复原、物理／化学的暂时变更)，因为这些步骤需要附加的试剂并

可能产生废物9.采用高选择性的催化剂：合成方法中尽可能选择高选择性的催

化剂，优于使用化学计量试剂10.设计可降解化学品：化学产品使用完后应能降

解成无害的物质并且能进入自然生态循环11.预防污染的现场实时分析：发展实

时分析技术，以便监控有害物质的形成12.防止生产事故的安全工艺：选择合适

的参加化学过程的物质及生产工艺,尽量减少发生意外事故的风险。

7.绿色化学实现途径：1设计安全有效的目标分子：①新的安全有效化学品的设计②对已有的的有效但不安全的分子进行重新设计2寻找安全有效的反应原料

①用无毒无害原料取代有毒有害原料②以可再生资源为原料3寻找安全有效的

合成路线①反应原料应该价格便宜、易得②制备与操作过程简单、安全、环境友

好③反应快速、目标产物的产率尽可能高4寻找新的转化方法，寻找非传统的

转化方法，催化等离子体法、电化学法、光和其他辐射转化、太阳能的利用5寻

找安全有效的反应条件①寻找安全有效的催化剂②寻找安全有效的反应介质。8.催化剂是一种能够改变一个化学反应的速率，却不改变化学反应热力学平衡，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。

作用：加快反应速度，提高生产效率、提高选择性，控制反应方向或产物构成、

缓和反应条件

特征：循环过程、热力学可行、改变速度不改变平衡位置、具有选择性。

分类：多相反应固体催化剂、均相反应催化剂、酶催化剂

固体催化剂的构成：主催化剂、助催化剂、共催化剂、载体。

催化已经在减少环境污染方面引起到了重要作用。利用催化剂减少和消除发电厂

废气及汽车尾气中的NOx的排放，以改善空气的质量/利用催化剂以减少挥发性

有机溶剂的使用/利用催化技术取代使用氯或有含氯中间物的合成方法和过程，

并减少污染物的生成/改善反应条件，降低化学反应的能耗：减少CO2的排放/提高选择性：减少副产物和其他废物的排放。

催化过程是符合绿色化学要求的化学过程，在新的、不产生污染的合成途径中将

继续发挥重要的作用。缩短反应步骤，提高原子经济性，减少副产物和其他废物

的排放/消除有毒有害的反应原料、试剂的使用/改善化学反应条件/淘汰有污染的

反应过程。

9.催化剂设计的原则和要素。一般原则:总目标：高活性、高选择性、尽可能廉价，能取得最大的经济效益和环境效益。

要素：活性、选择性、稳定性或寿命、对人、对环境是否无害/可根据反应类型、

反应分子的活化方式等选择催化剂的类型和可选用材料，找出最适宜催化剂/用

实验证实设计的可行性，若实验证明设计不合理，则又从头开始重新进行设计。

10.绿色化学中怎样改变反应试剂达到绿色生产的目的。①采用无毒无害的试剂代替有毒有害的试剂，如：碳酸二甲酯取代光气和硫酸甲酯作甲基化试剂②借助外场（光、声、磁、电等）诱导取代试剂的使用③用催化氧化取代化学试剂氧化反应④用催化加氢取代化学试剂还原反应⑤反应试剂的负载化。

11.完全由一种正离子和一种负离子组成，在室温下呈液态的化合物，称之为室温离子液体，离子液体是室温离子液体的简称。

优点：温度范围大(-40~300℃)；对无机物、有机物和高分子的溶解度高；有Bronsted酸性、Franklin酸性和超强酸性；蒸汽压很小；有的不怕水；热稳定性好；相对便宜。

分类：①阴离子分类：第一类，负离子中含稀散元素和过渡金属元素(Al、Fe、Ga、In等)的离子液体；第二类，主要是以PF6-、BF4-、C2H5OSO3-、C2H5OCO3-、(C2H5O)3SiO-等为负离子的离子液体；第三类，主要是以CF3SO3-、(C2F5O)3SiO、(CF3SO2)2N-、C2F5OSO3-、C2F5OCO3-等为负离子的离子液体。②阳离子分类：季铵盐离子液体、季磷盐离子液体、咪唑盐离子液体、吡啶盐离子液体。

超临界流体：是指处于超临界温度和超临界压力下的流体，是一种介于气态和液态之间的状态。其密度与液体接近，而黏度则与气体接近。这一流体具有可变性，其性质随温度和压强的变化而变化。

12.设计安全无毒化学品的一般原则①具有所要求的使用功能，对人类和环境无害，即不能进入机体对机体的生物化学和生理过程不产生有害的影响②分子释放于环境后的行为或释放后结构的变化，即在空气、水、油中的分散性和在环境中可能引发的直接和间接的有害效应③2个关系：分子结构与功能的关系，分子的结构与生物效能的关系。

13.设计安全有效化学品的外部原则：主要是指通过分子设计，改善分子在环境

中的分布、人和其他生物机体对它的吸收性质等重要物理化学性质，从而减少它的有害生物效应。

14.内部效应原则，目标及实现方法：内部”效应原则通常包括通过分子设计以达到以下目标：（1）增大生物解毒性，尽可能提高在生物体内的无毒代谢和转化（2）避免物质的直接毒性，尽可能降低本征毒性（3）避免间接生物致毒性或生物活化，尽可能避免生物代谢和转化的增毒效应。

15.如何减少化学品在环境中的扩散和分布：与物质在环境中的分布相关的物理化学性质，尽可能减少在环境中的扩散和分布。挥发性小/密度大/熔点高，水溶性小/脂溶性大。残留性小/生物降解性大；氧化/水解/光解/微生物降解。有毒转化－转化为具有生物活性（毒性）物质的可能性，尽量避免。无毒转化－转化为无生物活性物质的可能性，越大越好。

16.生物聚集：某些化学品在某些生物体内会聚集和积累，造成累计性中毒。

生物放大：生物体内的有毒转化和食物链的延伸使化学品的毒性放大，10~10000倍。

17.人体代谢陌生化学物质的过程中要发生的化学反应，分别叫做一相反应和二相反应。

一相反应：在一相反应中，陌生化学物质通过氧化还原反应和水解等过程转化为极性更大的代谢物，从而更容易溶解于水，因而更容易排泄。

二相反应：在二相化学反应中，內源代谢物，如葡萄糖酸盐，硫酸盐，乙酸盐，或氨基酸与有毒陌生化学物质结合生成水溶性更大的物质，从而有利于排泄。18.如何通过分子修饰减少对化学品的吸收：A：减少肠胃吸收增大颗粒度或保持非离子化形式/增大油溶性，降低水溶性/设计成分子量>500，熔点>150℃的物质或处于固态/调变取代基，使分子在pH<2时强离子化/使用含硫酸根的分子。B.减少肺吸收降低挥发性，高沸点，低蒸气压/低水溶性，高油溶性，高熔点，大颗粒度 C.减少皮肤吸收尽可能使用固体物质/增大极性或水溶性，降低油溶性/增大颗粒度或分子量。

19.什么是构效关系，如何利用构效关系来设计化学品

化合物的毒性以及该类化合物中不同结构引起的毒性差异称为构效关系。

作用：根据分子结构预测和化物的药效或毒性/利用构效关系设计新的化合物，增加药效，降低毒性。

如何利用：（1）利用定性构效关系设计更加安全的化学品（2）利用定量构效关系设计更加安全的化学品（3）用基团贡献法构筑构效关系（4）用等电排置换设计更加安全的化学品（5）“软”化学设计（6）用有相同功效而无毒的物质替代有毒有害的物质（7）消除有毒辅助物质的使用。

20.举例说明化学中硅取代碳的例子：

Si取代物与其对应碳化合物的灭蝇效果完全相同，但生物可降解性显著增降，环境危害性显著减小。

21.微生物降解有机物的过程、特点

过程：

根据微生物的呼吸特征，微生物分为好氧微生物和厌氧微生物。

好氧微生物：在有氧气的环境中分解各种有机物，通过分解代谢最终氧化成简单的无机物－CO2、水、氨、硫酸盐和磷酸盐等。

厌氧微生物：在缺氧的条件下分解各种有机物，将其转化为甲烷和CO2等－沼气的产生原理，可以副产沼气。

22.描述说明易生物降解与不易生物降解的化学结构的特点

（1）不易生物降解的化学结构，具有下述结构特征的分子,对需氧生物降解具有抗拒作用。卤代物，尤其是氯化物和氟化物/支链结构，尤其是季碳和季氮或是极度分枝的物质/硝基、亚硝基、偶氮基、芳氨基/多环残基/杂环残基/脂肪族醚键（C－O－C）/高取代的化合物比低取代的化合物更不易降解

不易生物降解的原理：上述结构会影响（抑制）降解酶对物质的引发作用或影响它们作为底物的能力，同时阻碍这些物质在细胞内的传输。

（2）可生物降解的化学结构

具有水解酶潜在作用位的物质/羟基、羧基、醛基/未取代的直链烷基（尤其是>C4）和苯环/水中溶解度大的物质/低取代的物质

原因：容易受氧化酶的进攻，有机化合物，尤其是烃类的生物降解的第一步通常也是速率控制步骤是在氧化酶作用下向分子结构中引入氧。

23.什么是特征性中毒、非特征性中毒，原因

非特征性中毒：有毒化学品对大部分水生生物通过麻醉作用中毒。

特征性中毒：有些化学品本身或其代谢产物可以与细胞大分子发生某种特定的化学反应，这些物质除产生麻醉作用外还会有额外的毒性，称为特征型。

原因：特征毒性有机化合物为亲电性物质，亲电性物质与细胞内大分子中的亲核部位形成共价键，使细胞发生不可复原的变化（变性），造成不可逆中毒。

24.如何利用构效关系减少对水生生物的危害(要点)

做法：参考一组类似化学品产生的生物效应以及结构差异引起的相对生物活性的差异，把构效关系定量化，得出生物毒性的精确预测。

1）辛醇－水分配系数(logP)可使其分子量＜200且Log P＜2/或者Log P＞8而不管其分子量，就可获得对水生生物无毒的化学品/分子中引入极性基团如羧基、醇羟基等，增加水溶性，降低油溶性，使log P<2/分子中引入疏水性（亲油性）基团，如：卤素、芳烃、烷基等，增加油溶性，降低水溶性，使log P>8。

2）水溶性

麻醉性化学品：水溶性很小和很大时，生物活性很低，对水生生物毒性很小。

水溶性<10-9，毒性很小或无毒性/分子结构的微小变化，导致水溶性和油溶

性的显著变化，因而毒性的显著变化

3）分子大小和相对分子量

增大相对分子量，降低水生生物毒性/增大分子体积，降低水生生物毒性

4）离子对：带有相反电荷的两个离子依靠库仑引力结合成的一对离子。

一些盐类的正负离子之间作用力很强，以强离子对的形式存在，在水中解离度很小，水溶性很低，毒性很小或没有毒性。

强离子对：离子型表面活性剂，能在水中自分散，一定浓度（>CMC）下形成胶束。将可溶性带电物质转化成强离子对，降低毒性。

如果使一个可溶的物质转变为强离子对以后仍能保持其使用性质，则形成的物质对水生生物的毒性会减小。

5）两性离子同一分子上同时带正负两种电荷的偶极离子，在溶液中即起路易斯碱又有路易斯酸的物质。

两性离子其正负电荷是相等的，则一般说来对水生生物毒性很小，但两性离子表面活性剂，正负电荷不相等，有毒。

6）螯合作用有机分子中有2个或2个以上的供电原子（N、O、S等）与金属离子形成多个共价键(Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等),最终形成环状结构－螯合物。

螯合物十分稳定/能与多价金属离子发生螯合作用的物质通常对水藻有毒，因为它能与水藻的营养物质Ca、Mg、Fe等离子螯合/若在将螯合剂释放到有水藻的软水中之前，就应让其与多价金属螯合，或将其释放到中等硬度的水中，就可减轻它对水藻的毒性。硬水中螯合剂的毒性显著降低。

25.超额毒性：特征毒性物质表现出的超过由麻醉模型QSAR预测值的毒性。

怎样降低：利用结构修饰减轻超额毒性，通过结构修饰从空间上阻碍有毒分子亲电部分与目标细胞分子的作用，从而降低其特征性毒性，即将毒性减小到仅剩麻醉型。

26.减少阳性、阴性、中性、两性染料的毒性

中性：使其水溶性小于1ppb（Log P高，熔点高）。此时，物质的生物活性变得几乎为零，因此，饱和接触及长期接触均不会有毒性。/中性染料分子量大于1000，或最小横截直径大于1nm，不管其水溶性怎么样，则对鱼和水蚤毒性均很小。

阴性：一元酸和二元酸染料，分子量>1000。这样可以不管分子是否含有毒性基团，比如二硝基、苯酚基、蒽醌等，分子对鱼类和无脊椎动物毒性均很小。/分子量<1000的酸性染料，增加酸性基团的数目，使酸基团的数目大于3。/大部分酸性染料对水藻有中等毒性。原因：染料颜色表现出的间接掩蔽作用，吸收太阳光阻碍了水藻的光合作用。

金属化酸性染料：增加分子量>1000；尽可能用Fe、Zn、Cu，不用Al、Cr、Co；尽可能降低游离金属离子的浓度。

设计更加安全的定域化阳离子染料：1.减少染料所带正电荷，使其毒性减少或使其成为两性染料。2.使其log P大于8，则其水溶性和生物活性均会很小。

设计更加安全的离域化阳离子染料：1.增大其分子量，使其大于1000；2.另一方法就是保证N原子的取代程度很低，即限制N原子上的取代。

两性染料－设计原则：负离子数大于正离子（电荷）数；磺酸基优于羧酸基；尽

可能使分子量>1000；尽可能增大分子的最小横截直径。

27.产业共生网络(生态工业园区）：由一定区域内所有相关企业组成的企业联合体或共生体。[由各种类型的企业在一定的价值取向指引下，按照市场经济规律，为追求整体上综合效益(包括经济效益、社会效益和环境效益)的最大化而彼此合作形成的企业及企业间关系的集合，是构成产业工业体系的必要条件和核心内容。]

产业共生体系：由产业共生网络及其依存环境(资源禀赋、制度安排、技术进步等)所构成的整体。

一定程度上可以说，企业及企业间共生关系构成了产业共生网络，而产业共生网络及其依存环境构成了产业共生体系。

28.产业共生的六大特征：形成共生的群落性、系统内部复杂性、资源使用的循环性、上下游产业的关联性、产业代谢分析、物质流分析。

29.生命周期：如果将“产品”视为“生命体”，则一种产品从原料开采开始，经过原料加工、产品生产、包装、运输和销售，然后由消费者使用、维修、直至废弃或重新回收再循环，整个过程称为产品的生命周期。

生命周期评价：针对指定产品的整个生命周期中相互联系的各个环节进行系统分析，将各个环节的输入和输出进行量化和汇总，分析和评价这些输入和输出量产生的环境负荷和潜在的环境影响，并对有关的分析结果做出合理的总结和说明，以此来评价产品的有关环境影响。

主要特点：1）全过程评价2）系统和量化3）注重环境影响

生命周期评价-环境影响评价：生命周期评价中的环境影响评价是依据清单分析所提供的物质、能量消耗数据以及各种污染物排放数据，用定性或定量的方法来评价生命周期各阶段的资源消耗和污染物排放产生的环境影响。

环境影响分类：1）分类（classification）：一般来说，环境影响类型分为生态环境、人类健康及自然资源三大类，每一大类下又可分许多小类。

2）特征化（characterization）：经过分类处理后，每个环境影响类型中仍将有多种排放物数据。为了进行汇总分析，一般选取其中一种排放物作为该类型的基准物，将其它排放物用相应的当量系数分别折算成基准物的当量值，最后将该类型中的当量值加和汇总，用来表述某一影响类别的潜在环境影响。

3）权重赋值（weighting and valuation）具体见课件

目的：通过改进我们的产品，改善和保护环境

30.生态设计又称为绿色设计、面向环境设计等（以下统称生态设计），是一种关注和考虑产品生态环境属性的先进设计理念和方法。其关键是要把环境意识贯穿或渗透于产品和生产工艺的设计之中。

产品生态设计的原则和类型：全生命周期设计、资源利用最大化、能源消耗最小化、污染物排放最小化、技术先进。

类型：改进设计、再设计、概念更新、系统更新。具体见课件

31.简述循环经济的三大原则：定义：以资源高效利用、循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。

减量化、再利用、再循环、(再制造)

见课件

化工原理知识点总结复习重点完美版

化工原理知识点总结复习重点完美版 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

第一章、流体流动 一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象 四、 流动阻力、复杂管路、流量计 一、流体静力学： 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。 表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力） 真空度＝大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 流体静力学方程式及应用： 压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一 能量形式 g z p g z p 22 11 += +ρ ρ 水平面上各点压力都相等。 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用： U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计 二、流体动力学 流量 质量流量 m S kg/s m S =V S ρ 体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s (平均)流速 u m/s G=u ρ 连续性方程及重要引论： 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） 以单位质量流体为基准：f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρ ρ2222121121 21 J/kg 以单位重量流体为基准：f e h g p u g z H g p u g z ∑+++=+++ ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率： e s e W m N = 输送机械的轴功率： η e N N = （运算效率进行简单数学变换） m S =GA=π/4d 2 G V S =uA=π/4d 2 u

绿色化学催化剂应用

绿色化学催化剂应用 摘要：从有机功能小分子催化、高分子负载催化剂、新型过渡路易酸催化、生物质催化、离子液体和超临界流体为介质的催化来介绍有机合成中的一些绿色反应。 关键字：绿色，有机合成，催化 催化化学 催化化学对人类社会的发展和进步起着深远的影响，80 ％以上的传统化工过程都与催化作用有关。近年来随着人类对能源、环境和健康等问题的普遍关注，催化化学的作用和地位进一步获得了新的评价。因此，适当掌握一些关于催化剂及催化过程的知识是非常必要的。催化化学是一门面向化学类专业大学学生的一门学科。其目的主要是使学生了解催化化学的基础知识以及最新发展动向，通过学习，提高学生对化学和化工领域的环境友好的意识，为今后从事研究和开发打下良好的基础。学科内容主要包括：催化作用基础、催化剂的设计、制备和表征以及各种新兴催化技术在绿色化学、生物医药等领域的应用，如纳米技术、超临界流体技术和相转移催化等。 绿色化学 绿色化学的定义：是在化工产品生产过程中，从工艺源头上就运用环保的理念，推行源消减、进行生产过程的优化集成，废物再利用与资源化，从而降低了成本与消耗，减少废弃物的排放和毒性，减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起，使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 绿色化学被称为环境无害化学（Environmentally Benign Chemistry），由此

发展的技术称环境友好技术或洁净技术：即利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少那些对人类健康、社区安全和生态环境有毒有害物质的使用和生产，设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，在技术上和经济上可行的产品和化学过程。无论属于哪个学科，面对一项有利于人类社会的发展的新理论，都应该树立正确的态度和观念。所以，首先有必要解释清楚这些技术或科学理念的理论来源及前因后果、带来的益处、发展方向、积极意义、发展前景及发展方式等等。 绿色化学的研究内容及其实现方式 1、绿色化学研究的核心内容 绿色化学研究的核心内容是原子经济性这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。近年来，开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外，针对钛硅分子筛催化反应体系，开发降低钛硅分子筛合成成本的技术，开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。 BHC工艺是一个典型的原子经济性反应，不但合成简单，原料利用率高，而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物，对环境造成的污染小。Boots工艺肟化法从原料到产物要经过4步反应，每步反应中的底物只有一部分进入产物，所用原料中的原子只有40%进入最后产品中。而BHC工艺只需3步反应即可得到产品布洛芬，其原子经济性达到77%，也就是说新方法可少产废物37%。如果考虑副产物乙酸的回收，BHC 合成布洛芬工艺的原子有效利用率则高达99%。 环氧乙烷的生产，原来是通过氯醇法两步制备，采用银催化剂后，改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的原子经济性反应。而合成乙二醇二乙酸酯(EGDA)的经典

化工原理期末复习要点

(环境工程原理)化工原理期末复习 第一章流体流动 各种压强之间的相互关系 各种流态下，摩擦系数λ的影响因素 牛顿粘性定律的表达式 柏努利方程式中各项含义及应用，涉及的相关公式。 局部阻力的计算方法 测量管路中流体的流量仪器 层流与湍流是如何定义的？ 层流流动时的速度分布 流体流动时所产生的阻力大小，在实际生产中有何意义？第二章流体输送设备 离心泵的主要特性曲线及其描述 离心泵在启动前为什么必须灌水排气 启动离心泵前及停泵前应做哪些工作? 能否在正常工作的离心泵进口管设置阀门，为什么？ 第三章非均相物系的分离 影响固体颗粒沉降速度的因素，

斯托克斯区沉降及计算 降尘室优点及降尘室相关计算 离心分离设备的分离因数 旋风分离器性能 旋风分离器中沉降计算 第四章传热 热传递的基本方式 各种传热系数的单位 物质导热系数的顺序 平壁传热计算 对流传热的类型 流体与固体壁面间对流传热的热阻分析 冷热流体的对数平均温差 牛顿冷却定律及热量衡算方程的应用 换热器的传热面积计算。 湍流强制对流传热，其准数关联式，定性温度和特性尺寸换热器设计中，流体流径的选择

在一套管换热器中，若两流体的进、出口温度不变，应选择并流换热还是逆流换热？为什么？ 流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处？ 本套管传热实验中，为什么可将α≈K ？ 为蒸汽管道中为什么要装不凝性气体排出阀？ 如何强化传热？请结合本实验的实际情况进行分析。 第五章蒸馏(只对环境专业有要求) 蒸馏的概念，为什么能分离液相组成。 t-x-y图的各种含义及概念 回流比的上下限 画出平衡蒸馏示意图，与简单蒸馏比较来说明其分离效果。 画出简单蒸馏示意图，与平衡蒸馏比较来说明其分离效果。 若汽化率相同，简装蒸馏较平衡蒸馏可获得更好的分离效果(即馏出液的组成更高：若要求两种蒸馏保持相同的分离程度，则简单蒸馏的汽化率较平衡蒸馏时的大)。 识图要求 写出流体阻力实验装置流程图中各标号相应的附件。 写出套管传热实验装置流程图中各标号相应的附件。

环境污染治理中绿色化学技术的运用

环境污染治理中绿色化学技术的运用 摘要:论述了绿色化学的原理、研究现状，总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况，并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。 关键词:绿色化学；绿色技术；环境治理；化学技术 如何防治环境污染，以确保生态环境持久的平衡发展，是新世纪人类必须解决的重大课题。环境破坏问题主要表现为:大气污染，臭氧层破坏，全球变暖，海洋污染，淡水资源紧张和污染，土地退化和沙漠化，森林锐减，生物多样性减少，环境公害，有毒化学品和危险废物增多。在上述问题中，多数与化学或化工产品中的化学物质污染直接有关，少数问题也与其间接有关[1]。在这种形势下，一门新兴的化学——绿色化学应运而生。所谓绿色化学的是采用与环境友好的化学反应，最有效的利用原料，包括实质性地循环生产或重新利用物料及再生资源，最大限度的降低能耗，最充分地生产有用产品。它的特点是特别关注化学过程终结废弃物的控制，最大限度地减少排放与废物。 2.绿色化学概述 2.1绿色化学的定义 绿色化学是设计研究没有或只有尽可能小的环境负作用的、并在技术上、经济上可行的化学品或化学过程的学科。1995年美国环保局(EPA)在全美化学学会年会上，将绿色化学定义“设计出降低或消除有害物质的使用或产出的化学过程和化学产品”[3]。具体地说，绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目标是不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门以源头上阻止污染的化学。 2.3绿色化学的特点 绿色化学被公认是解决世界环境污染的重要途径。与环境化学相比，有其哲学上的合理性和经济上的可行性。环境化学主要研究“末端”污染治理技术，而绿色化

化工原理复习题要点

名词解释 1.单元操作：在各种化工生产过程中，除化学反应外的其余物理操作。如流体的流动与输送，沉降，过滤，传热，蒸发，结晶等。 2.真空度：当被测流体的绝对压强小于外界大气压强时，真空表的数值。 它表示所测压力的实际值比大气压力低多少，即 真空度＝大气压强－绝对压强= －表压强 3.牛顿流体：符合牛顿黏性定律的液体称之为牛顿流体。 所有气体和大多数低相对分子质量液体均属于牛顿流体，如水、空气等 4.层流流动：是流体两种基本流动形态之一，当管内流动的 Re<2000时，流体质点在管 内呈平行直线流动，无不规则运动和相互碰撞及混杂。 5.理想流体：粘度为零的流体。实际自然中并不存在，引入理想流体的概念，对研究实际流体起重要作用。 6.泵的特性曲线：泵在一定的转速下，压头、功率、效率与流量之间的关系曲线。 7.流体边界层：当流体流经固体壁面时，由于流体具有黏度，在垂直于流体流动的方向上流速逐渐减弱，受壁面影响而存在速度梯度的流体层。 8.泵的工作点：泵的特性曲线和管路特性曲线的交点。 9.泵的安装高度：泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离（ Zs, m ）。泵的安装高度直接影响到泵的吸液性能。)(22m H g u g p p z fs s s a s g u s 22 ，Hfs 变化不大，P a 一定，P s 越小，安装高度越大。10.泵的压头：也称泵的扬程，是泵给予单位重量 (1N)液体的有效能量，其单位为m 。f H g u g p z H 22, （m ） 11.边界层分离：当流体沿曲面流动或流动中遇障碍物时，不论是层流或湍流，会发生边界层脱离壁面的现象。dy du

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

绿色化学在无机合成中的应用

绿色化学在无机合成中的应用 摘要：绿色化学又称环境无害化学，是一门从源头上阻止污染的化学。它的核心内涵是在化学反应过程和化工生产中, 不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。其研究内容主要是围绕化学原料、催化剂、溶剂、化学反应过程及工艺和产品的绿色化展开的。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放大量有毒、有害的物质, 因而大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学是必不可少的，因此可以说21世纪的化学及化学工业必将以实现绿色化学为中心和目标。而作为一个多学科交叉的研究领域，绿色化学中有许多科学问题需要深入研究。在这里仅就我较熟悉的绿色化学在一般无机合成中的应用谈一下我的看法。 关键字：绿色化学无机合成应用 一、催化还原SO2到元素硫 SO 2是危害最为严重的大气污染物之一。因此，许多国家对SO 2 排放量的限 制都有严格规定，很多专家学者在从事脱硫基础与技术研究。Makansi等对已经工业化和正在被研究的烟气脱硫过程进行了综述。其中大多数是基于碱金属和碱 土金属的碱性化合物作为吸收剂，与烟气中的SO 2反应生成硫酸盐(如CaSO 4 )， 此过程的缺点是处理工艺繁复，处理设备占地面积大，烟气中的硫没有回收利用， 尤其存在二次污染问题；直接催化氧化SO 2到SO 3 ，再吸收制稀硫酸是一种可以 选择的方法(包括目前烟气脱氮脱硫一体化工艺的氧化脱硫部分)，但这种方法最终是液体产物，势必给操作运输带来不便，而且最大的缺点是消耗大量的资金去浓缩稀硫酸并存在严重腐蚀问题；其它以吸附再生为基础的脱除技术也正在开发之中，可是对于这些技术来说，要设计一整套过程来处理脱附时释放出来的SO 2 。 最好的处理SO 2方法是将SO 2 选择性还原为元素硫，可以克服上述方法的缺点。 根据所使用还原剂的不同，可分为H 2、炭、烃类(主要是CH 4 )、CO和NH 3 还原法。 1、H2还原法

【化工原理】期末考试总复习题

一、填空或选择题 1、雷诺数的表达式如何？如何判别流体的流型？Re=dup/v 答：雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态 2、如何理解和计算非圆形管道的当量直径d e？ 答：把水力半径相等的圆管直径定义为非圆管的当量直径 3、流体在管中作层流流动时，摩擦阻力损失如何计算？P33 4、球形粒子在介质中自由沉降时，达到匀速沉降的条件是什麽？层流沉降时，其阻力系数ζ为多少？ 5、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，对其保温效果有何影响？其原因是什麽？ 6、SI制中压力、密度、黏度、温度的单位？ 7、流体在圆形直管内层流流动时速度分布曲线的形状，管中心处点速度与管内平均速度的关系？ 8、离心泵用出口阀门调节流量实质上是改变什麽曲线，用改变转速调节流量实质上是改变什麽曲线？ 答：改变管路特性曲线; 改变离心泵特性曲线 9、由多层等厚平壁构成的保温层中，某层材料的热导率与该层的热阻和两侧的温度差之间的关系？ 10、在对流传热系数的无量纲特征数关联式中，__雷诺数____________代表了流动类型和湍流程度对对流 传热的影响；___普朗特数______________代表了流体的物性对对流传热的影响。 11、计算突然扩大或突然缩小的局部阻力损失时，应采用小管还是大管的流速计算？ 12、套管冷凝器的管间走饱和水蒸汽压力一定，管内空气进口温度一定，当空气流量增加时，传热系数K 如何变化？ 13、在间壁式换热器的热交换过程中，热阻较小而常可予以忽略不计的热阻是什麽？ 14、某吸收过程，已知气膜吸收系数k y=2 kmol/(m2·h)，液膜吸收系数k x=4 kmol/(m2·h)，由此可判断该过程 为什麽控制？ 15、斯蒂芬—波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与温度成何关系？ 16、常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水上方总压增加，则亨利系数E如何变化？相平衡常数m 如何 变化？ 17、在吸收塔设计中，传质单元高度和传质单元数对吸收塔设备效能的高低和吸收过程的难易程度有何影 响？ 18、精馏操作的依据是什麽？精馏操作得以实现的必要条件是什麽？ 19、当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度如何变化？塔顶温度如何变化？塔釜温度如何变 化？

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

绿色化学

第10章绿色化学化工过程的评估 本章初步论述化学化工过程绿色化的评估方法，如何正确评估化学化工过程的“绿色性”，开发高效的绿色技术，这是实现可持续发展的一个具有重要意义的理论课题。但是迄今为止还没有形成一个统一的评判标准。 主要内容： 10.1绿色化学评估的基本准则 10.1.1绿色化学的12条原则 10.1.2绿色化学的12条附加原则 10.1.3绿色化学工程技术的12条原则 10.2生命周期评估 10.2.1生命周期评估的含义 10.2.2生命周期评估的步骤 10.2.3生命周期评估的用途 10.3绿色化学化工过程的评估量度 10.3.1化学反应过程的绿色化 10.3.2化学化工过程绿色化的评价指标 10.3.3绿色化学化工过程的评估实施 复习思考题 参考文献 10.1绿色化学评估的基本准则

10.1.1绿色化学的12条原则 绿色化学的目地就是利用化学原理和新化工技术从源头上预防污染物的产生，而不是污染物产生后的末端治理。为此，AnastasPT和WarnerJC提出了著名的绿色化学12条原则，作为开发绿色化学品和工艺过程指导。 10.1.2绿色化学的12条附加原则 为补充AnastasPT和WarnerJC的绿色化学原则，利物浦大学的确良Winterton N 提出了绿色化学的12条附加原则，以帮助、指导化学化工科技工作者进一步深入开发和完善实验室的研究成果，评估每一个工艺过程的相对“绿色性”。 10.1.3绿色化学工程技术的12条原则 （1）设计者要尽可能保证所有输入和输出的能量和材料是无毒、无害的。 （2）预防废物的生产比废物产生以后进行处理为好。 （3）产品分离和纯化操作应尽量减少能量和材料的消耗。 （4）设计的产品、工艺及其整个系统要使质量、能量、空间和时间效率最大化。 （5）设计的产品、工艺及所有系统应该是输出的“牵引”，而不是靠输入物质和能量的“推动”。 （6）当设计选择再生产、循环利用和其他有益的处理时，应对内在的复杂性有充分的研究和认识。 （7）设计方案的目标产物要强调耐久性，而不是永久性。 （8）设计方案应着重于满足需要，使过量最小化。 （9）减少复杂组成品中材料的多样性，尽量保存原料的价值。 （10）设计中应综合考虑可用原料和能源的相关情况，加强当地物质流和能量流的整合。 （11）产品、工艺及其所有系统的设计应考虑它们的使用功能结束后勤的处理和利用。

(完整版)化工原理知识点总结整理

一、流体力学及其输送 1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。 4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同) 7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率ηv ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率ηH ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg （1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 ? （1）正位移泵 ? 流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特 性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。 ? 往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。 ? （2）往复泵的流量调节 ? 第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵的流量是不变的。 第二，改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速，达到调节流量，使用蒸汽机则更为 方便。改变活塞行程则不方便。 13.流体输送机械分类 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑ ∑∑∑∑∑ζλλζλ

绿色化工

绿色化工 环境污染、资源、能源枯竭等问题是当前人们最为关心的热门话题之一，传统化学、化工面临着人类可持续发展要求的严重体挑战。 绿色化学化工的兴起和发展，既可以从根本上保护环境，又可以进一步促进化学工业生产发展，化学工业的出路在于大力开发和应用基于绿色化学原理发展起来的绿色化学化工技术。 20世纪化学工业：为衣、食、住、行、保健和娱乐以及国防安全提供了丰富的化学物质，也带来了不同程度的环境污染； 21世纪绿色化学化工：将证明化学工业有能力推动经济和社会的可持续发展，保障子孙后代的美满幸福生活。 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。 绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源,又能防止污染。原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖)提出的, 用原子利用率衡量反应的原子经济性,为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该

是原子经济性的。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。 绿色化学的核心内容之二，其内涵主要体现在五个“R”上：第一是Reduction一一“减量”，即减少“三废”排放；第二是Reuse——“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；第三是Recycling——“回收”，可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；第五是Rejection ——“拒用”,指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。 绿色化学的定义是，用化学的技术，原理和方法去消除对人体健康，安全和生态环境有毒有害的化学品，因此也称环境友好化学或洁净化学。实际上，绿色化学不是一门全新的科学 绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化学的负面作用是可以避免的，显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献 “绿色化学”由美国化学会（ACS）提出，目前也得到世界广泛

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

化工原理知识点总结复习重点(完美版).doc

第一章、流体流动 一、流体静力学 二、流体动力学 三、流体流动现象 四、流动阻力、复杂管路、流量计 一、流体静力学： 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。 表压强（力）＝绝对压强（力）- 大气压强（力）真空度＝大气压强- 绝对压 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 流体静力学方程式及应用： 压力形式p2 p1 g( z1 z2 ) 备注： 1) 在静止的、连续的同一液体内，处于同一 能量形式p1 z1 g p2 z2 g 水平面上各点压力都相等。 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。应用： U型压差计p1p2( 0) gR 倾斜液柱压差计 微差压差计 二、流体动力学 流量 m kg/s m=Vρ 质量流量 S SS 体积流量S 3 m S=GA= π /4d2G V m /s V S=uA= π /4d2u 质量流速G kg/m 2s (平均)流速u m/s G=uρ 连续性方程及重要引论： u2( d1) 2 u1d2 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题）

以单位质量流体为基准： 1 2 p1 1 2 p2 J/kg z1 g 2 u1 W e z2 g 2 u2 W f 以单位重量流体为基准： 1 2 p1 1 2 p2 J/N=m z1 2g u1 g H e z2 2g u2 g h f 输送机械的有效功率：N e m s W e 输送机械的轴功率：N N e （运算效率进行简单数学变换） 应用解题要点： 1、作图与确定衡算范围: 指明流体流动方向，定出上、下游界面； 2、截面的选取：两截面均应与流动方向垂直； 3、基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平行，用于确定流体位能的大小； 4、两截面上的压力：单位一致、表示方法一致； 5、单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相匹配。 三、流体流动现象： 流体流动类型及雷诺准数： （ 1）层流区Re<2000 （2）过渡区2000< Re<4000 （ 3）湍流区Re>4000 本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值，更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。 流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。 由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧 加大。 管截面速度大小分布： 无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。 层流： 1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流： 1、层流内层； 2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体 湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流体仍作层流流动，这－作层流流动的流体薄层称为 层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移，速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非 完全端流流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡层，再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随 Re 值的增加而减小。 层流时的速度分布 u 1 u max 2 湍流时的速度分布u 0.8u max 四、流动阻力、复杂管路、流量计： 计算管道阻力的通式：（伯努利方程损失能）

绿色化学和化工过程绿色化可行性研究

绿色化学和化工过程绿色化可行性研究报告 一、项目定义 1．项目名称 绿色化学和化工过程绿色化 2．项目领域 本项目属于基础产业和高新技术领域。 二、项目背景 1．项目意义 绿色化学是保护环境、合理利用资源、促进社会进步、经济可持续发展的新科学和新技术，是使环境与生态的保护、资源与能源的利用、社会与经济的发展三者处于一个协调平衡、持续发展状态的核心战略之一。从科学观点看，绿色化学与化工过程绿色化是对传统化学和化学工程的创新和发展，是无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化学工程、环境化学等多学科交叉融合的一个新领域，同时吸收了材料、信息、生物、物理等科学中的新理论和新技术，是利用化学科学的基本原理来解决环境、资源与发展之间的矛盾。在技术飞速发展的上世纪，人们凭借着手中的技术和投资，采取耗竭资源，污染环境和破坏生态的方式来追求高消费、高享受。这种发展方式正使人类遭受着有史以来自然界最严厉的报复和惩罚。人口与资源的矛盾越来越尖锐，大气污染、臭氧层破坏、全球变暖、海洋污染、淡水资源紧张和污染、土地退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少等等，不仅使经济损失巨大而且已经危机到人类自身的健康和生存。绿色化学与化工过程绿色化就是寻求既符合当代人类利益，又不损害未来人类利益的可持续发展的模式，抑制和改进日益恶化的自然和生态环境，还给地球一个清新安宁、赏心悦目的自然生态环境。

2．国际国内发展水平和本项研究所处的地位 绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿，是具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科，是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源、降低生产成本, 符合经济可持续发展的要求。目前,绿色化学作为未来化学工业发展的方向和基础,越来越受到各国政府、企业和学术界的关注。 与国际石油化工绿色化学主要发展趋势相比,我国绿色化学的研究范围只是其中的一小部分,仅限于利用无毒、无害原料和可再生资源生产有机化工产品、精细化工产品合成的原子经济反应,从功能和安全角度设计和合成化工产品以及废物的重复利用等方面的科研开发。在国外, 政府大力资助, 企业也积极开展, 从已取得的工业化进展即可看出其所作的努力。如采用伯胺和二氧化碳(或一氧化碳)以及碳酸二甲酯代替剧毒光气制造异氰酸酯或聚碳酸酯等;以谷物制造的葡萄糖为原料,采用生物技术合成1,3-丙二醇,又如以农业废物(小麦杆)为原料采用生物技术合成乳酸再进一步生产聚乳酸制造生物降解的塑料等;采用“原子经济”反应把原有的六步法合成消炎药成分“布洛芬”简化为三步法;又如甲基丙烯酸甲酯的合成由采用原子经济性为47%的两步“丙酮-氰醇法”改为原子经济性为100%的甲基乙炔一步碳基化合成甲基丙烯酸酯。从功能和安全角度合成的环境友好新产品,更是层出不穷。从美国总统绿色化学挑战奖的获奖项目中亦可看出,在研究环境安全的产品如船舶生物防垢剂,全新的低毒性、能快速降解的杀菌剂,安全高效、选择性杀虫剂系列,新型天然杀虫剂等方面已取得了很好的结果。对于废物的回收利用，国外已从废塑料、废纤维回收单体原料，如从聚苯乙烯泡沫塑料回收苯乙烯单体，从废聚酯回收对苯二甲酸和乙二醇原料，从废尼龙纤维等回收己内酰胺单体等。 关于化工过程的集成化,如把催化反应和产品蒸馏分离集成于一个塔中进行,早已广泛应用于甲基叔丁基醚等的生产,已建成几十套

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。