綠色化學(xué)環(huán)境化學(xué)

綠色(lǜsè)化學(xué)第一頁(yè)，共81頁(yè)。1一、環(huán)境治理的歷史回憶二、綠色化學(xué) 綠色化學(xué)開(kāi)展簡(jiǎn)史 各國(guó)政府推動(dòng)綠色化學(xué)的措施 綠色化學(xué)的12條原那么 綠色化學(xué)研究的典型(diǎnxíng)原理及其效果三、中國(guó)21世紀(jì)的綠色科技開(kāi)展 綠色科技的含義及其開(kāi)展環(huán)保事業(yè)對(duì)綠色科技的需求綠色化學(xué)成果(chéngguǒ)舉例四、前景(qiánjǐng)和展望內(nèi)容提要第二頁(yè)，共81頁(yè)。2倫敦(lúndūn)煙霧第三頁(yè)，共81頁(yè)。31984年12月印度博帕爾毒氣泄露，造成2000人死亡,受害人數(shù)(rénshù)達(dá)10余萬(wàn)人,一些人雙目失明,終身殘廢1986年4月,烏克蘭基輔北部切爾諾貝利核電站4號(hào)反響堆爆炸,放射性物質(zhì)大量外瀉,造成31人死亡(sǐwáng),237人受放射性傷害.世界各國(guó)發(fā)生(fāshēng)的關(guān)于有毒化學(xué)品的環(huán)境事故第四頁(yè)，共81頁(yè)。41999年以來(lái)，西堤頭村和劉快莊村各種癌癥患者有232人，平均年齡51歲，最小的才7歲，已經(jīng)死亡172人，其中肺癌、肝癌和腸癌的患病比例最高。兩個(gè)(liǎnɡɡè)村的總?cè)丝诖蠹s是萬(wàn)，癌癥發(fā)病率到達(dá)了178/萬(wàn)，是全國(guó)癌癥平均發(fā)病率7/萬(wàn)的25倍多。

在村莊(cūnzhuāng)周?chē)?，道路兩旁，生產(chǎn)化學(xué)制劑、染料中間體、油漆涂料、農(nóng)藥獸藥、香精香料等各類(lèi)化工產(chǎn)品的化工企業(yè)一個(gè)挨著一個(gè)，數(shù)量超過(guò)了90多個(gè)。央視?東方時(shí)空?：毒患籠罩下的天津(tiānjīn)癌癥村第五頁(yè)，共81頁(yè)。5全世界每年消耗的化石(huàshí)燃料，２０世紀(jì)初缺乏１５億噸，７０年代初達(dá)７０－８０億噸能源消耗第六頁(yè)，共81頁(yè)。6大量工業(yè)污染物的排放使人們面臨有害物質(zhì)、元素(yuánsù)的威脅污染物累計(jì)(lèijì)第七頁(yè)，共81頁(yè)。7?DDT是人所共知的曾是應(yīng)用廣泛的殺蟲(chóng)劑。?然而，它在鳥(niǎo)類(lèi)體內(nèi)累積后，造成蛋殼變薄，使很多鳥(niǎo)類(lèi)種群顯著(xiǎnzhù)減少，如獵鷹，禿鷹，鶚和棕色鵜鶘等?！锲渌恍┏志眯远嗦却衔?，如PCBs，二惡英，是具有雌激素性質(zhì)，成為(chéngwéi)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。南極(nánjí)企鵝體內(nèi)也檢驗(yàn)出DDT環(huán)境問(wèn)題－－DDT，持久有機(jī)污染物之一第八頁(yè)，共81頁(yè)。8沙利度胺在1950年代后期到1962年曾用作處理孕婦作嘔的藥劑，然而后來(lái)發(fā)現(xiàn)在46個(gè)國(guó)家中有8000個(gè)兒童具有出生缺陷。在巴西，曾用此種藥治療麻瘋病，導(dǎo)致(dǎozhì)數(shù)十個(gè)生育畸形。環(huán)境(huánjìng)問(wèn)題案例二第九頁(yè)，共81頁(yè)。9★20世紀(jì)40~50年代——稀釋(xīshì)廢物★20世紀(jì)60~70年代——廢物后處理★20世紀(jì)90年代——從源頭消除污染源一、環(huán)境治理的歷史(lìshǐ)回憶第十頁(yè)，共81頁(yè)。101992年，美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元，清理已污染地區(qū)(dìqū)花去7000億美元；1996年美國(guó)Dupont公司的化學(xué)品銷(xiāo)售總額為180億美元，環(huán)保費(fèi)用為10億美元。化學(xué)工業(yè)的開(kāi)展不能再走先污染后治理之路。第十一頁(yè)，共81頁(yè)。11★從源頭消除污染(wūrǎn)的途徑★新設(shè)計(jì)化學(xué)合成方法和化工產(chǎn)品來(lái)鏟除污染(wūrǎn)源——環(huán)境無(wú)害(wúhài)化學(xué)——環(huán)境友好化學(xué)(huàxué)——清潔化學(xué)環(huán)境保護(hù)的推動(dòng)合理利用資源降低本錢(qián)綠色化學(xué)的興起第十二頁(yè)，共81頁(yè)。12綠色化學(xué)(huàxué)又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)(huàxué)(EnvironmentallyBenignChemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(huàxué)、清潔化學(xué)(huàxué)(Cleanchemistry)即：用化學(xué)(huàxué)的技術(shù)和方法去減少或消滅對(duì)人類(lèi)健康、社區(qū)平安、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑等的使用和產(chǎn)生。綠色(lǜsè)化學(xué)？第十三頁(yè)，共81頁(yè)。13無(wú)毒無(wú)害原料可再生資源環(huán)境友好產(chǎn)品回歸自然廢物回收利用無(wú)毒無(wú)害催化劑

無(wú)毒無(wú)害溶劑原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)綠色(lǜsè)化學(xué)的主要內(nèi)容第十四頁(yè)，共81頁(yè)。141987年聯(lián)合國(guó)提出關(guān)于“OurCommonFuture〞的報(bào)告，率先提出了可持續(xù)開(kāi)展的概念。美國(guó)1990年通過(guò)了污染(wūrǎn)預(yù)防法〔PollutionPreventionActof1990〕。這是關(guān)于著眼源頭污染(wūrǎn)預(yù)防的第一個(gè)環(huán)境法規(guī)。各國(guó)政府推動(dòng)(tuīdòng)綠色化學(xué)的措施第十五頁(yè)，共81頁(yè)。15★日本制訂“21世紀(jì)重建(zhònɡjiàn)綠色地球〞的新陽(yáng)光方案，提出了“簡(jiǎn)單化學(xué)〞的概念，為了地球環(huán)境而變革現(xiàn)有技術(shù)設(shè)立“為地球創(chuàng)新技術(shù)的研究院〞★歐盟各國(guó)德國(guó)1991年制訂“為環(huán)境而研究〞的方案英國(guó)2000年設(shè)立“JerwoodSalters環(huán)境獎(jiǎng)〞荷蘭制訂“清潔生產(chǎn)手冊(cè)〞聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署和世界銀行將其譯成英文向世界各國(guó)推廣。各國(guó)政府推動(dòng)綠色(lǜsè)化學(xué)的措施第十六頁(yè)，共81頁(yè)。16

1995年，美國(guó)前總統(tǒng)克林頓設(shè)立(shèlì)了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)〞。1996年開(kāi)始在華盛頓國(guó)家科學(xué)院每年頒發(fā)一次，這是化學(xué)領(lǐng)域唯一的總統(tǒng)級(jí)科學(xué)獎(jiǎng)。1999年，世界上第一本?綠色化學(xué)?雜志誕生。2000年，美國(guó)化學(xué)會(huì)出版了第一本綠色化學(xué)教科書(shū)。各國(guó)政府推動(dòng)(tuīdòng)綠色化學(xué)的措施第十七頁(yè)，共81頁(yè)。17★中國(guó)制訂了“科教興國(guó)(kējiàoxīnɡɡuó)〞和可持續(xù)開(kāi)展策略，并于1993年世界環(huán)境和開(kāi)展大會(huì)之后，編制了?中國(guó)21世紀(jì)議程?鄭重聲明走可持續(xù)開(kāi)展道路的決心。各國(guó)政府(zhèngfǔ)推動(dòng)綠色化學(xué)的措施第十八頁(yè)，共81頁(yè)。18〔1〕預(yù)防(Prevention)。防止產(chǎn)生廢物比在它產(chǎn)生后再處理或去除更好?！?〕原子經(jīng)濟(jì)(AtomEconomy)。設(shè)計(jì)合成方法時(shí)，應(yīng)盡可能使用于生產(chǎn)加工過(guò)程的材料都進(jìn)入最后的產(chǎn)品中?！?〕無(wú)害〔或少害〕的化學(xué)合成(LessHazardousChemicalSyntheses)。無(wú)論在哪里，所設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)該(yīnggāi)對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境具有小的或沒(méi)有毒性。綠色化學(xué)(huàxué)的12條原那么第十九頁(yè)，共81頁(yè)。19〔4〕設(shè)計(jì)無(wú)危險(xiǎn)的化學(xué)品(DesignSaferChemicals)。化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)該設(shè)計(jì)的使其有效地顯示受期望的功能而毒性最小?！?〕平安的溶劑和助劑。所使用的輔助物質(zhì)(wùzhì)包括溶劑，別離試劑，和其它物品當(dāng)使用時(shí)都應(yīng)是無(wú)害的?！?〕設(shè)計(jì)要有能效。化學(xué)加工過(guò)程的能源要求應(yīng)該考慮它們的環(huán)境的和經(jīng)濟(jì)的影響并應(yīng)該盡量節(jié)省。如果可能，合成方法應(yīng)在室溫和常壓下進(jìn)行。綠色化學(xué)(huàxué)的12條原那么第二十頁(yè)，共81頁(yè)。20〔7〕使用可再生的原料。當(dāng)技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行，原料和加工廠(chǎng)粗料都應(yīng)可再生?！?〕減少衍生物。如果可能，盡量減少和防止利用衍生化反響，因?yàn)?，此種步驟需要添加額外的試劑并且可能產(chǎn)生廢物。〔9〕催化作用(Catalysis)。具有高選擇性的催化劑比化學(xué)(huàxué)計(jì)量學(xué)的試劑優(yōu)越的多。綠色(lǜsè)化學(xué)的12條原那么第二十一頁(yè)，共81頁(yè)。21〔10〕設(shè)計(jì)要考慮降解?；瘜W(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)使它們?cè)诠δ芙K了時(shí)分解(fēnjiě)為無(wú)害的降解產(chǎn)物并不在環(huán)境中長(zhǎng)期存在?！?1〕為了預(yù)防污染進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的分析方法使可進(jìn)行實(shí)時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)并在有害物質(zhì)形成之前給予控制?！?2〕防止事故發(fā)生的固有平安化學(xué)。在化學(xué)過(guò)程中使用的物質(zhì)和物質(zhì)形態(tài)的選擇應(yīng)使其盡可能地減少發(fā)生化學(xué)事故的潛在可能性，包括釋放，爆炸以及著火等綠色(lǜsè)化學(xué)的12條原那么第二十二頁(yè)，共81頁(yè)。22探索利用化學(xué)反響的選擇性〔包括位置選擇性，化學(xué)選擇性和立體選擇性〕，這不僅與合成產(chǎn)品的效率有關(guān)，且可能影響產(chǎn)品的生態(tài)(shēngtài)效應(yīng)和對(duì)環(huán)境的友好程度。開(kāi)展和應(yīng)用對(duì)人和環(huán)境無(wú)毒、無(wú)危險(xiǎn)性的試劑和溶劑，特別是開(kāi)發(fā)以水或超臨界流體為反響介質(zhì)的化學(xué)反響。大力開(kāi)發(fā)新型環(huán)境友好催化劑。新型別離技術(shù)。主要(zhǔyào)研究開(kāi)展趨勢(shì)第二十三頁(yè)，共81頁(yè)。23〔一〕綠色科技的含義 綠色科技是以保護(hù)人體健康和人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)開(kāi)展為核心內(nèi)容的所有科技活動(dòng)的總稱(chēng)。 無(wú)論從內(nèi)涵和外延(wàiyán)都超越了環(huán)境科技，然而，它將保護(hù)自然資源和生態(tài)環(huán)境作為主要價(jià)值目標(biāo)之一，對(duì)我國(guó)環(huán)保事業(yè)開(kāi)展將提供全方位和系統(tǒng)的技術(shù)支持，對(duì)全國(guó)科技開(kāi)展具有重要指導(dǎo)意義。中國(guó)21世紀(jì)的綠色(lǜsè)科技開(kāi)展第二十四頁(yè)，共81頁(yè)。24 綠色科技為開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品，引導(dǎo)綠色消費(fèi)、開(kāi)拓未來(lái)市場(chǎng)和開(kāi)展綠色產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造機(jī)遇，已成為實(shí)施可持續(xù)開(kāi)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。 自20世紀(jì)90年代初，工業(yè)興旺國(guó)家相繼(xiāngjì)采取措施，使環(huán)保工作由污染治理向污染預(yù)防轉(zhuǎn)變。國(guó)外綠色(lǜsè)科技開(kāi)展現(xiàn)狀第二十五頁(yè)，共81頁(yè)。251994年7月，美國(guó)政府發(fā)布了“面向可持續(xù)開(kāi)展的未來(lái)技術(shù)〞報(bào)告，強(qiáng)調(diào)指出環(huán)境技術(shù)開(kāi)展的重心是預(yù)防而不是治理已經(jīng)發(fā)生的污染。德國(guó)也努力致力于以綠色科技推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)朝向良性循環(huán)方向開(kāi)展，并使其成為現(xiàn)代化開(kāi)展的重要組成局部。一個(gè)成功的例子就是制成“綠色電視〞，它具有耗電省、電磁輻射低、使用材料種類(lèi)少且便于回收利用、防止過(guò)早淘汰等特點(diǎn)。加拿大聯(lián)邦政府早在1993年就已制定綠色方案。日本政府非常重視節(jié)約資源和能源，倡導(dǎo)(chàngdǎo)和推廣綠色技術(shù)，已把環(huán)境技術(shù)、電子技術(shù)和汽車(chē)技術(shù)并列為三大領(lǐng)先綠色技術(shù)。國(guó)外綠色(lǜsè)科技開(kāi)展現(xiàn)狀第二十六頁(yè)，共81頁(yè)。26〔二〕環(huán)保事業(yè)對(duì)綠色科技的需求21世紀(jì)初，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)事業(yè)的飛速開(kāi)展，要求環(huán)境科技不僅要為污染治理提供技術(shù)支持，為管理提供決策依據(jù)，還要為預(yù)防可能出現(xiàn)的新污染問(wèn)題提供可行的方案和措施?？傊?，將技術(shù)取向(qǔxiànɡ)從以治理污染為主調(diào)整到開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品，引導(dǎo)綠色消費(fèi)、開(kāi)展綠色產(chǎn)業(yè)方向上來(lái)。為什么要開(kāi)展綠色(lǜsè)化學(xué)中國(guó)(zhōnɡɡuó)21世紀(jì)的綠色科技開(kāi)展第二十七頁(yè)，共81頁(yè)。27☆大力開(kāi)發(fā)醫(yī)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品的“原子經(jīng)濟(jì)〞反響，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)廢物“零排放〞☆超臨界CO2代替有毒、有害溶劑☆利用可再生資源生產(chǎn)大宗(dàzōng)有機(jī)化工產(chǎn)品☆工農(nóng)結(jié)合,生產(chǎn)超清潔生物柴油☆永恒的主題——設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用環(huán)境友好產(chǎn)品☆回收廢塑料、纖維等材料，走上“閉路循環(huán)〞之路綠色(lǜsè)化學(xué)科技成果舉例第二十八頁(yè)，共81頁(yè)。28BarryTrost：原子(yuánzǐ)經(jīng)濟(jì)性(AtomEconomy)概念A(yù)＋BC＋DA＋BC＋

產(chǎn)物(chǎnwù)廢物(fèiwù)或副產(chǎn)物廢物為零大力開(kāi)發(fā)醫(yī)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品“原子經(jīng)濟(jì)〞反響，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)廢物“零排放〞第二十九頁(yè)，共81頁(yè)。29工業(yè)部門(mén)每噸產(chǎn)品排放的廢物（噸/噸）煉油~0.1大宗化學(xué)品1~5精細(xì)化工5~20制藥25~100不同工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)(shēngchǎn)中的廢物排放量制藥、精細(xì)化工——更需開(kāi)發(fā)原子經(jīng)濟(jì)(jīngjì)反響大力開(kāi)發(fā)(kāifā)醫(yī)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品“原子經(jīng)濟(jì)〞反響，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)廢物“零排放〞第三十頁(yè)，共81頁(yè)。30第一步第二步第三步第四步第五步第六步布洛芬Boots公司(ɡōnɡsī)的Brown方法原子(yuánzǐ)經(jīng)濟(jì)性~40%布洛芬—鎮(zhèn)靜(zhènjìng)、止痛藥的生產(chǎn)第三十一頁(yè)，共81頁(yè)。31第一步第二步第三步BHC公司新創(chuàng)造的綠色(lǜsè)方法簡(jiǎn)單(jiǎndān)多了！原子經(jīng)濟(jì)性~99%(包括醋酸)獲1997年美國(guó)(měiɡuó)總統(tǒng)“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)〞第三十二頁(yè)，共81頁(yè)。32傳統(tǒng)工藝3-氯過(guò)苯甲酸氧化劑，原子經(jīng)濟(jì)性42%，產(chǎn)生3-氯苯甲酸廢物綠色(lǜsè)工藝負(fù)載錫的沸石催化劑，過(guò)氧化氫氧化劑，原子經(jīng)濟(jì)性86%，副產(chǎn)物只有水Baeyer-Villiger反響——用于生產(chǎn)(shēngchǎn)醫(yī)藥、塑料添加劑O+ClOOOHOO+ClOHO錫/沸石第三十三頁(yè)，共81頁(yè)。33醫(yī)藥(yīyào)、農(nóng)藥、功能化學(xué)品的研究——綠色化學(xué)最活潑的前沿領(lǐng)域大力研究原子經(jīng)濟(jì)反響和手性合成等醫(yī)藥、農(nóng)藥等產(chǎn)品要引進(jìn)多種官能團(tuán)和調(diào)整化學(xué)(huàxué)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)往往經(jīng)過(guò)多步反響，需要配套開(kāi)發(fā)技術(shù)，才能推向工業(yè)化第三十四頁(yè)，共81頁(yè)。34烴類(lèi)氧化的“原子經(jīng)濟(jì)〞反響正在改進(jìn)替代劇毒光氣等原料的綠色技術(shù)，研究降低(jiàngdī)本錢(qián)開(kāi)發(fā)新一代苯與烯烴烷基化無(wú)毒無(wú)害固體酸催化劑大宗有機(jī)化工產(chǎn)品(chǎnpǐn)的綠色生產(chǎn)技術(shù)第三十五頁(yè)，共81頁(yè)。3520世紀(jì)80年代創(chuàng)造鈦硅分子篩作為催化劑采用H2O2為氧化劑實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)以下“原子經(jīng)濟(jì)〞反響丙烯環(huán)氧化制環(huán)氧丙烷環(huán)己酮氨氧化制環(huán)己酮肟苯酚氧化制對(duì)苯二酚烴類(lèi)氧化(yǎnghuà)的“原子經(jīng)濟(jì)〞反響正在改進(jìn)第三十六頁(yè)，共81頁(yè)。36次氯酸石灰(shíhuī)廢渣(fèizhā)污水傳統(tǒng)工藝—氯醇法：原子(yuánzǐ)經(jīng)濟(jì)性=31%綠色工藝—鈦硅分子篩催化：原子經(jīng)濟(jì)性=76%1-氯丙醇2-氯丙醇丙烯環(huán)氧化制環(huán)氧丙烷第三十七頁(yè)，共81頁(yè)。37傳統(tǒng)工藝綠色(lǜsè)工藝47%原子(yuánzǐ)經(jīng)濟(jì)性100%原子(yuánzǐ)經(jīng)濟(jì)性投資、本錢(qián)低甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝第三十八頁(yè)，共81頁(yè)。38揮發(fā)性有機(jī)溶劑有廣泛用途涂料和油漆的溶劑泡沫塑料的發(fā)泡劑微電子器件(diànzǐqìjiàn)等的精密清洗服裝干洗的清洗劑化工生產(chǎn)過(guò)程中作為溶劑2.超臨界二氧化碳(èryǎnghuàtàn)代替有毒、有害溶劑第三十九頁(yè)，共81頁(yè)。39揮發(fā)性有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的危害形成光化學(xué)煙霧引起和加劇多種呼吸系統(tǒng)疾病，增加癌癥發(fā)病率導(dǎo)致谷物減產(chǎn)、橡膠硬化等，每年造成大量(dàliàng)損失二氟二氯甲烷等破壞地球大氣中的臭氧層2.超臨界二氧化碳代替(dàitì)有毒、有害溶劑第四十頁(yè)，共81頁(yè)。40二氧化碳在常溫下是氣體，無(wú)色、無(wú)味、不燃燒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不會(huì)(bùhuì)形成光化學(xué)煙霧，也不會(huì)(bùhuì)破壞臭氧層來(lái)源豐富，價(jià)格低廉超臨界二氧化碳可很好地溶解一般有機(jī)化合物超臨界二氧化碳(èryǎnghuàtàn)溶劑的優(yōu)點(diǎn)第四十一頁(yè)，共81頁(yè)。41替代機(jī)械、電子、醫(yī)藥和干洗等行業(yè)中普遍采用的揮發(fā)性有機(jī)(yǒujī)清洗劑代替氟氯烴作泡沫塑料的發(fā)泡劑超臨界CO2為溶劑，生產(chǎn)氟化物單體和聚合物用超臨界二氧化碳(èryǎnghuàtàn)代替揮發(fā)性有機(jī)溶劑的應(yīng)用第四十二頁(yè)，共81頁(yè)。42利用我國(guó)合成氨廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)中制氫裝置大量排放的CO2，開(kāi)發(fā)〔或引進(jìn)〕超臨界CO2技術(shù)在房屋裝修、泡沫塑料生產(chǎn)、服裝(fúzhuāng)干洗等中應(yīng)用，形成新興產(chǎn)業(yè)。超臨界二氧化碳(èryǎnghuàtàn)代替有毒、有害溶劑的開(kāi)展第四十三頁(yè)，共81頁(yè)。43主要的綠色水處理(chǔlǐ)技術(shù)超臨界水氧化(yǎnghuà)法(ＳＣＷＯ)高級(jí)氧化(yǎnghuà)技術(shù)(ＡＯＰｓ)電催化氧化(yǎnghuà)法超聲波降解技術(shù)膜處理技術(shù)第四十四頁(yè)，共81頁(yè)。44超臨界流體(liútǐ)當(dāng)把處于氣液平衡的物質(zhì)(wùzhì)升溫升壓時(shí),熱膨脹引起液體密度減少,而壓力的升高使氣、液兩相的相界面消失成為一均相體系,這一點(diǎn)就是物質(zhì)(wùzhì)的臨界點(diǎn)。當(dāng)物質(zhì)(wùzhì)的溫度、壓力分別高于臨界溫度和臨界壓力時(shí)就處于超臨界狀態(tài)。第四十五頁(yè)，共81頁(yè)。45超臨界水的原理(yuánlǐ)及特征

水的臨界點(diǎn)為: MPa第四十六頁(yè)，共81頁(yè)。46超臨界狀態(tài)(zhuàngtài)下水的特異性質(zhì),而溫度在500℃的超臨界狀態(tài)下,水的介電常數(shù)急劇下降到2左右。(2)氧氣等氣體在通常狀態(tài)下在水中的溶解度較低,但在超臨界水中氧氣、氮?dú)獾葰怏w的溶解度空前提高(tígāo),以至于可以任意比例與超臨界水混合,而成為單一相。第四十七頁(yè)，共81頁(yè)。47超臨界狀態(tài)下水(xiàshuǐ)的特異性質(zhì)〔續(xù)〕(3)氣液相界面消失,流體的傳輸性能改善(gǎishàn),具有低粘性和高擴(kuò)散性,外表張力為零,向固體內(nèi)部的細(xì)孔中的浸透能力非常強(qiáng)。第四十八頁(yè)，共81頁(yè)。48超臨界水與普通(pǔtōng)水溶解度的比照第四十九頁(yè)，共81頁(yè)。49超臨界水氧化(yǎnghuà)法的定義超臨界水氧化法正是利用超臨界水的特性,使本來(lái)發(fā)生在液相或固相有機(jī)廢料和氣相氧氣之間的多相反響轉(zhuǎn)化為在超臨界水中的均相氧化反響。廢水中的有機(jī)污染物與氧化劑在超臨界水中充分反響,生成無(wú)毒無(wú)害(wúhài)的二氧化碳、水和其它簡(jiǎn)單小分子化合物,到達(dá)凈化廢水的目的。第五十頁(yè)，共81頁(yè)。50超臨界水氧化(yǎnghuà)法原理有機(jī)化合物+Ｏ2→二氧化碳(èryǎnghuàtàn)+水有機(jī)化合物中的雜原子+Ｏ2→酸、鹽、氧化物酸+ＮａＯＨ→無(wú)機(jī)鹽第五十一頁(yè)，共81頁(yè)。51超臨界水氧化(yǎnghuà)法的優(yōu)點(diǎn)(1)幾乎所有的有機(jī)物,只要(zhǐyào)幾秒至幾分鐘,就可以完全分解,分解率在99.99%以上,幾乎全部被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水、氮、無(wú)機(jī)鹽等。第五十二頁(yè)，共81頁(yè)。52超臨界水氧化(yǎnghuà)法的優(yōu)點(diǎn)〔續(xù)〕(2)鹽類(lèi)及金屬等無(wú)機(jī)物以固體形式被別離回收,其他(qítā)排到體系外的物質(zhì)只是氣體狀物質(zhì)CO2、N2、O2等以及處理干凈的水。不產(chǎn)生二次污染。第五十三頁(yè)，共81頁(yè)。53超臨界水氧化(yǎnghuà)法的優(yōu)點(diǎn)〔續(xù)〕(3)只要被處理廢水中的有機(jī)物濃度在1%～2%,就可以依靠反響過(guò)程中自身的氧化放熱來(lái)維持反響所需的溫度(wēndù)。如果濃度更高,那么放出更多的氧化熱,這局部熱能可以回收。第五十四頁(yè)，共81頁(yè)。54超臨界水氧化(yǎnghuà)法的優(yōu)點(diǎn)〔續(xù)〕(4)處理裝置(zhuāngzhì)可以設(shè)計(jì)成可移動(dòng)式的、小型化的方便應(yīng)用型設(shè)備。第五十五頁(yè)，共81頁(yè)。55超臨界水氧化(yǎnghuà)法的優(yōu)點(diǎn)〔續(xù)〕(5)從經(jīng)濟(jì)上來(lái)考慮,有資料顯示,與坑填法和燃燒法相比,超臨界水氧化法處理廢物(fèiwù)年操作維修費(fèi)較低,單位本錢(qián)較低,具有一定的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。第五十六頁(yè)，共81頁(yè)。56超臨界水氧化法的處理(chǔlǐ)效果第五十七頁(yè)，共81頁(yè)。57超臨界水氧化(yǎnghuà)法的適用范圍化工、醫(yī)藥、食品、軍事工業(yè)和核工業(yè)廢水以及(yǐjí)城市污水的處理。第五十八頁(yè)，共81頁(yè)。58需要(xūyào)解決的問(wèn)題研究開(kāi)發(fā)廣譜性催化劑；有效控制高溫高壓；解決(jiějué)固體顆粒對(duì)設(shè)備的堵塞問(wèn)題和抑制結(jié)垢；以最大效率回收熱能；深入研究其熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué),使工程設(shè)計(jì)和過(guò)程開(kāi)發(fā)得以進(jìn)行。第五十九頁(yè)，共81頁(yè)。59以植物為主的生物質(zhì)資源是一個(gè)可再生的巨大資源寶庫(kù)，利用可再生資源可以消除污染，用之不竭，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開(kāi)展(kāizhǎn)開(kāi)發(fā)生物催化技術(shù)是關(guān)鍵3.利用可再生資源生產(chǎn)大宗(dàzōng)有機(jī)化工產(chǎn)品第六十頁(yè)，共81頁(yè)。60綠色化學(xué)(huàxué)工藝——綠色技術(shù)生物質(zhì)〔biomass)定義利用太陽(yáng)能通過(guò)光合作用〔photosynthesis)生成(shēnɡchénɡ)的任何有機(jī)物質(zhì)

第六十一頁(yè)，共81頁(yè)。61綠色化學(xué)工藝(gōngyì)——綠色技術(shù)1.全球生物質(zhì)儲(chǔ)量生物質(zhì)〔Biomass〕主要指木素纖維材料，纖維質(zhì)生物是世界上生產(chǎn)和儲(chǔ)存得最多的碳水化合物，據(jù)估計(jì)，每年陸地上會(huì)產(chǎn)生1～1.25×1011t生物質(zhì)，海洋中那么有～0.55×1011t生物質(zhì)。但利用率只有％左右。合計(jì)：1690億噸換算(huànsuàn)成能量約為石油年產(chǎn)量的15～20倍第六十二頁(yè)，共81頁(yè)。62綠色化學(xué)(huàxué)工藝——綠色技術(shù)生物質(zhì)包括林產(chǎn)物：樹(shù)木〔灌木、喬木(qiáomù)〕草類(lèi)農(nóng)作物：糧食秸稈——麥草、稻草、玉米稈海產(chǎn)物：各類(lèi)海草城市廢棄物：報(bào)紙、天然纖維第六十三頁(yè)，共81頁(yè)。63綠色(lǜsè)化學(xué)工藝——綠色(lǜsè)技術(shù)第六十四頁(yè)，共81頁(yè)。64綠色化學(xué)工藝(gōngyì)——綠色技術(shù)生物質(zhì)生產(chǎn)酒精：谷物發(fā)酵制酒精有4000多年歷史(lìshǐ)酒精作機(jī)動(dòng)車(chē)燃料：福特公司早期汽車(chē)印地氨納波利斯公交車(chē)至今用酒精巴西酒精占燃油消耗的一半第六十五頁(yè)，共81頁(yè)。65DuPont和GenecorInternational等合作建成由玉米生產(chǎn)1，3―丙二醇(PDO)裝置，本錢(qián)比化學(xué)法低15％CargillDOW公司正在(zhèngzài)建設(shè)一個(gè)14萬(wàn)t/a的聚乳酸工廠(chǎng)，用于生產(chǎn)塑料、纖維國(guó)外生物技術(shù)生產(chǎn)大宗(dàzōng)化工產(chǎn)品已取得突破第六十六頁(yè)，共81頁(yè)。66從生物質(zhì)原料(yuánliào)所制產(chǎn)品的目標(biāo)產(chǎn)品種類(lèi)生物質(zhì)原料產(chǎn)品所占比例，%當(dāng)前2020年2090年液體燃料1~21050有機(jī)化學(xué)品102590美國(guó)國(guó)家(guójiā)研究委員會(huì)第六十七頁(yè)，共81頁(yè)。67可再生植物原料中現(xiàn)在(xiànzài)使用的葡萄糖，正在開(kāi)發(fā)低本錢(qián)的蔗糖，最后使用木質(zhì)素纖維生物催化、化學(xué)法的組合組織多學(xué)科合作，加強(qiáng)研究利用可再生資源生產(chǎn)大宗有機(jī)化工產(chǎn)品(chǎnpǐn)的研究第六十八頁(yè)，共81頁(yè)。68生物柴油的特點(diǎn)減少汽車(chē)尾氣中SOx和顆粒物排放整個(gè)過(guò)程少排放CO2，減少溫室效應(yīng)本身無(wú)毒、無(wú)害，能自行(zìxíng)分解回歸自然具有一定的潤(rùn)滑性，從而延長(zhǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)的壽命燃燒熱值稍低，傾點(diǎn)較高，影響低溫啟動(dòng)4、工農(nóng)結(jié)合(jiéhé),生產(chǎn)超清潔生物柴油第六十九頁(yè)，共81頁(yè)。69植物油與甲醇〔乙醇〕酯交換制得棉籽油、棕櫚油、椰子油、菜籽油、野生植物油以及海藻(hǎizǎo)等化學(xué)法液堿催化固體堿催化二段催化酶催化生物(shēngwù)柴油的制造第七十頁(yè)，共81頁(yè)。70目前歐共體年產(chǎn)生物柴油70萬(wàn)噸，2003年規(guī)劃到達(dá)230萬(wàn)噸，2010年到達(dá)830萬(wàn)噸。德國(guó)生物柴油的年產(chǎn)量已達(dá)40萬(wàn)噸，已有700多個(gè)加油站銷(xiāo)售生物柴油。法國(guó)許多石油柴油中已調(diào)配有生物柴油，哥本哈根、里斯本等歐洲城市的公共汽車(chē)已經(jīng)使用(shǐyòng)生物柴油美國(guó)30萬(wàn)噸/年，日本40萬(wàn)噸/年生物柴油生產(chǎn)能力生物(shēngwù)柴油在國(guó)外已經(jīng)銷(xiāo)售使用第七十一頁(yè)，共81頁(yè)。71超清潔柴油有利于增產(chǎn)柴油、調(diào)整柴汽比減少原油進(jìn)口，多一條運(yùn)輸能源平安保障(bǎozhàng)的途徑多一條農(nóng)林業(yè)增產(chǎn)、增收途徑關(guān)鍵是植物油本錢(qián)高，難與石油柴油競(jìng)爭(zhēng)我國(guó)開(kāi)展(kāizhǎn)生物柴油的意義、問(wèn)題及對(duì)策第七十二頁(yè)，共81頁(yè)。72對(duì)策：政府支持與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合〔農(nóng)業(yè)加工工業(yè)〕種植低本錢(qián)油料作物改進(jìn)工藝，利用副產(chǎn)品〔甘油(ɡānyóu)、潤(rùn)滑劑、清潔溶劑等〕降低本錢(qián)我國(guó)開(kāi)展生物柴油(cháiyóu)的意義、問(wèn)題及對(duì)策第七十三頁(yè)