第七章 绿色化学技术
化工工程工艺中的绿色化工技术
化工工程工艺中的绿色化工技术绿色化工技术是指通过环保的技术手段和方法，在化工生产过程中减少核心污染物、降低资源消耗、提高产品质量和效益等方面达到环保目标的技术。
近年来，随着环保意识的增强，绿色化工技术得到了广泛的关注和应用。
通过应用绿色化工技术，可以大大减少环境污染和资源消耗，促进可持续发展。
绿色溶剂技术是指用环保溶剂替换有毒有害的溶剂，减少了对环境的污染。
绿色溶剂技术已应用于萃取、合成、反应、分离等多个领域，例如氧化亚氮、超临界二氧化碳、离子液体等，具有环保、高效、安全等特点。
催化剂技术是指在化学反应中使用非有毒无害的催化剂，促进化学反应的进行，生成无污染的产品。
目前，大量的绿色催化体系已经发现，并且得到广泛应用。
例如，使用核壳结构产生的 Au-Cu 合金催化剂，可以高效催化苯胺的氧化反应，得到优质的过氧化苯酚。
生物催化技术是指利用微生物或酶催化物质的转化，使其成为无害物质。
与传统的化学反应相比，生物催化技术无需大量的环保溶剂，并且可以在温和的条件下进行，得到高质量的产物。
例如，利用生物催化技术，可以将高浓度的氰化物转化为无毒的碳酸盐和氮气。
绿色提取技术是指在提取过程中使用非有毒、环保的溶剂，并使用绿色的提取方法，如超临界流体提取、微波提取、酶辅助提取等。
与传统的溶剂提取方法相比，绿色提取技术不仅可以保证萃取产物质量，还能大幅度减少对环境的污染。
绿色分离技术是指通过物理和化学方法分离化工原料中的不纯物，减少化学原料的损失，减少废弃物等，达到清洁和高效的过程。
例如，介孔材料的制备方法，可以得到具有高表面积、高孔容和高分散性等优良特性的介孔载体，在分离和分析中应用广泛。
绿色加工技术是指通过新型加工技术、工艺设备和工厂设计，减少废物产生、减少资源消耗等方面实现环保。
例如，应用纳米技术制备材料，可以减少原材料的消耗，提高材料的利用率。
另外，利用绿色加工技术，可以实现低碳生产，减少温室气体的排放，从而达到“低碳”和“健康”生产目标。
绿色化工技术在化工生产中的应用
绿色化工技术在化工生产中的应用随着人们对环境保护意识的提高和对化学品的安全性和化工过程的高效性的需求，绿色化工技术越来越受到关注和推广。
本文将介绍绿色化工技术在化工生产中的应用，着重阐述其原理和优势。
一、绿色化工技术概述绿色化工技术是指在化工生产过程中使用环保、节能、高效和低污染的技术、工艺和材料，具有较少的环境影响和较少的化学品安全风险。
绿色化工技术可分为三大类：1）环境友好型生产过程；2）绿色化学品替代品；3）来源于可再生原料和生物质基底的生产。
二、绿色化工技术在化工生产过程中的应用1、绿色反应工艺绿色反应工艺是指通过改变化学反应条件和提高反应选择性和效率来实现化学产品的生产的过程。
可采用微波辐射、超临界流体、离子液体等绿色化学技术，节省接触时间和反应能量，降低废品和副产品的排放。
2、绿色溶剂在传统的反应条件下，常用有毒有害的溶剂如苯、四氢呋喃、二甲酰胺等应用于化学合成和分离过程中，这会对人类健康和环境造成持续的负面影响。
绿色溶剂则是一组无害于环境和人类健康的溶剂，如水、乙醇、甘油等。
由于这些绿色溶剂具有环保、容易分离和回收的优点，因此越来越多地被用于提取、分离及合成和制备化学品中。
3、绿色能源绿色能源是指那些绿色环保、过程简单、仅需少量或无化学品使用的能源，如太阳能、水能、生物能等。
它们取代了传统能源和让化学品制造商在减少对化学品的需求上走出了一大步。
4、绿色催化剂绿色催化剂保护环境并且能够大幅减少废物的产生，因其对化学反应特别有利。
绿色催化剂是新发现的无毒和无害的高效催化剂，通常是基于生物材料或其他非典型元素，比如金属有机框架结构等。
相对于传统催化剂，绿色催化剂可以大大降低反应温度、增加催化活性和选择性。
三、绿色化工技术在化工生产中的优势1、降低环境危害性绿色化工技术减少了生产过程中废物和有害气体的排放，有利于保护自然环境和采取有效动作应对全球变暖。
2、提高生产效率绿色化工技术使用更高效、更简单、更安全的化学反应，可更好的满足市场和用户的需求，提高产品的质量和产量，增强公司的竞争力。
绿色化学 第七章 讲义
第七章注重功效和环境无害的绿色化学产品第一节绿色化学产品及其评估原则一.什么是绿色化学产品对人类和环境无害的化学产品称为绿色化学产品。
绿色化学产品的两个特征: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。
二、如何评估化学产品或化学过程对人类健康和环境的影响1、对人体的毒性化学品对生命机体造成的生物化学影响，称为毒性。
(1)致毒途径有三种◎接触致毒皮肤接触、嘴接触、呼吸系统接触◎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。
◎物质的固有毒性致毒物质的固有毒性是指有毒化学物质引起正常细胞改变的性质，通常由分子的部分结构引起，这部分结构称为“毒性载体”。
有些物质没有直接的毒性，但由于其分子的特殊结构，能在代谢过程中转化为有毒的物质，这种结构称为“产毒结构”。
一种物质毒性的程度与接触程度、生物吸收性和它引发的生理学过程在生命体内的重要性有关。
其过程可表示如下：(2)评估毒性大小的三个指标◎毒性作用的效力例：化合物X和Y除了能引起眼睛失明外没有其它的毒性，其中X使人完全失明的含量是10ppb，而Y的含量是1×106ppb。
绿色化学的评估:X和Y的毒性作用一样——引起人的眼睛失明，但X的效力比Y大十万倍，从绿色化学的角度来评估，Y比X更可取。
◎毒性的作用点例：化合物X和Y对人体都有毒性，最终造成毒性危害的浓度均为100ppm，但X只有催泪作用，而Y则引起中枢神经系统的破坏。
绿色化学的评估:X和Y的毒性效力是一样的，但二者的作用点不同。
显然，中枢神经系统的破坏比起催泪作用来要严重得多，因此，从绿色化学的角度来评估X比Y更可取。
◎毒性的可消除性例：化合物X和Y仅对人体有毒性。
当人体接触到10ppm或更多的X或Y时，均会引起严重的呼吸困难，但将X移开或人体接触的水平低于10ppm时呼吸困难的症状就会消失，而将Y移开或人体接触的水平低于10ppm时呼吸困难的症状仍旧存在。
化工工程中绿色化工技术的应用
化工工程中绿色化工技术的应用摘要：随着我国整体经济建设的快速发展，我国加大对于工业建设的发展力度，推动我国基础建设的不断完善。
当前，要积极开展生态环境保护，并坚持节能环保技术理念，确保社会经济和各项生产作业不断朝着健康稳定的方向发展，为人们日常生活及身体健康提供一定的保障，同时，要充分体现自然生态和节能环保效果。
而在我国社会各个领域发展中，化学工程尤为重要，其产生的污染环境问题较为明显，解决化学工程生产中所产生的污染问题，是有关单位重点考虑的问题之一。
通过运用绿色化工生产技术，能够最大限度地控制化学生产工艺中所存在的各类污染问题，从而推动我国化学工程朝着环保健康的方向发展。
关键词：化工工程；绿色化工技术；应用引言时代的进步，科技的发展给予了我国各行业更大的发展空间和发展机遇，加速我国整体经济建设的发展进程。
在我国社会经济不断加快的过程中，越来越多化学工程整体的发展水平在不断的提高，这也为国家的经济水平提升做出了巨大的贡献。
在这其中所涵盖的绿色化工这一生产的技术，就是在整体发展领域中所提出的一种全新的技术模式，即能够最大程度的减轻环境所呈现出的污染现状，也能够有效提高资源利用的有效率。
1绿色化工1.定义，“绿色”意味着环保、自然、健康、清新、舒适。
化工给人类带来便利的同时，也造成了污染，生态环境遭到破坏。
随着绿色化工的兴起，化工行业已经转变为从源头上根治环境污染。
在化工产品的生产过程中，绿色化工从工艺源头促进污染物减量，优化整合生产工艺，化学废弃物循环利用，从而降低成本和消耗，减少废物的排放和毒性，减少化学产品全生命周期对环境的不利影响。
绿色化工的重要特点是充分利用无污染能源、保证化工产品的环保性、减少对外部环境的破坏和废物排放。
绿色化工的目的是消除技术中的副作用，尽量减少排放损失，拒绝使用有毒物质、添加剂等，最大限度地减少环境污染。
绿色化工涉及分析化学、生物化学、有机化学等多个学科，促进化学工业的可持续发展。
绿色化学第二版知识点总结
绿色化学第二版知识点总结第一章：绿色化学导论绿色化学是以人为中心的理念，旨在提供环境友好、经济可行和社会可持续的解决方案。
绿色化学的原则包括原子经济、减少有害物质使用、能源效率、生物多样性保护、安全和健康。
第二章：设计绿色合成路线设计绿色合成路线的关键是使用尽可能少的原料，减少废弃物和副产品的产生，并确保合成过程中的安全性和可持续性。
绿色合成路线的设计需要考虑原料的可获得性、反应条件的温和性以及产物的纯度和性能。
第三章：使用可再生原料可再生原料是指那些能够通过自然过程得以更新并得以持续使用的原料。
在绿色化学中，使用可再生原料可以减少对有限资源的依赖，降低对环境的影响，并带来更可持续的生产和消费方式。
第四章：理解绿色溶剂的优势在绿色化学中，选择合适的溶剂非常重要。
绿色溶剂应具有良好的生态和毒理性能，并且在生产和使用过程中能够降低对环境和健康的不利影响。
第五章：开发绿色催化剂绿色催化剂是绿色化学中的重要组成部分，它们可以在较低的温度和压力下促进化学反应的进行，减少能量消耗和废弃物的产生。
绿色催化剂的设计需要考虑其对环境和健康的影响，并确保其在反应过程中的高效性和选择性。
第六章：开发可降解的塑料塑料制品的生产和使用给环境带来了严重的污染和危害。
在绿色化学中，开发可降解的塑料是一个重要的研究方向，它可以减少对有限资源的挥霍，降低对环境的影响，并为循环经济和可持续发展提供可能。
第七章：推广绿色化学理念推广绿色化学理念是绿色化学发展的一个重要环节，它需要政府、企业和公众的共同努力。
通过宣传教育、立法法规和市场激励等方式，推广绿色化学理念，促进绿色产品和技术的应用，为建设美丽中国和美丽世界作出贡献。
第八章：绿色化学的未来展望绿色化学是未来化学发展的重要方向，它将在能源、环境、材料和生命科学等领域发挥越来越重要的作用。
未来，绿色化学将逐渐成为化学领域的主流方向，带来更多的技术创新和商业机会，为人类社会的可持续发展提供更多的可能性。
绿色化学合成技术在化工领域中的应用研究
绿色化学合成技术在化工领域中的应用研究【绿色化学合成技术在化工领域中的应用研究】第一章绿色化学合成技术的概述绿色化学合成技术是一种注重环境友好、资源高效利用的化学合成策略。
它强调减少或消除有害物质的生成和使用，降低废物排放以及利用可再生能源等方面的原则。
绿色化学合成技术在化工领域中的应用日益广泛，极大地推动了化工产业的可持续发展。
第二章绿色溶剂的应用研究传统的化工合成过程中常使用的溶剂往往对环境和人体健康有一定的危害。
绿色溶剂的应用研究成果丰硕，例如超临界流体技术、水作为溶剂的研究等。
这些研究成果能够有效减少有机溶剂的使用，降低对环境的污染。
第三章绿色催化剂的应用研究绿色催化剂是指在化学合成过程中能够高效催化反应，同时具有环境友好特性的催化剂。
传统催化剂中常使用的是贵金属等昂贵或稀缺的材料，导致成本高昂。
绿色催化剂的研究致力于发展价格低廉且高效催化的材料，例如非金属催化剂、生物催化剂等。
这些催化剂的广泛应用极大地降低了合成过程中的能耗和废物排放。
第四章绿色合成反应的应用研究绿色合成反应是指采用环境友好的反应条件、高选择性反应的方法进行化学合成。
例如基于微波加热、超声波辅助、电化学反应等技术的研究，可以降低反应温度和时间，提高产物纯度。
此外，废物利用也是绿色合成反应的重要研究方向，通过将废物转化为有用化合物，实现化工过程的循环利用。
第五章绿色药物合成的应用研究药物合成一直是化学领域的重要研究方向。
但传统的药物合成过程中常涉及使用有害物质，产生大量废物。
绿色药物合成技术的发展使得药物合成更加环境友好。
例如，通过生物催化合成、可持续原料的利用等研究，提高了药物合成的效率和可持续性。
第六章绿色化工流程的应用研究绿色化工流程是指利用环保型的工艺方法和系统实现化工过程的可持续发展。
绿色化工流程的研究方向包括废气净化技术、废水处理技术、废弃物综合利用等。
这些研究方向的发展，不仅降低了化工过程对环境的影响，也提高了生产效率和质量。
《绿色化学化工技术》课件
• 详细描述：在制药领域，采用绿色化学化工技术可以开发出更加高效、安全的合成方法和药物制剂，降低药物生产和应用对环境的影响。在农业领域，采用绿色化学化工技术可以开发 出更加环保、安全的农药和化肥，减少对土壤和水资源的污染。在能源领域，采用绿色化学化工技术可以开发出更加高效、环保的燃料和能源生产工艺，降低对化石燃料的依赖和环境 污染。在环保领域，采用绿色化学化工技术可以处理各种污染物，如废水、废气、固体废物等，降低对环境的负面影响。
案例二
原子经济性反应在绿色合 成中的应用
案例三
绿色合成中的环境友好介 质
案例一
生物催化在绿色合成中的 应用
案例四
绿色合成中的高效合成策 略
绿色分离实践案例
案例一
膜分离技术在绿色分离中的应用
案例二
超临界流体萃取在绿色分离中的 应用
案例三
绿色分离中的新型吸附剂
案例四
绿色分离中的节能减排技术
绿色过程实践案例
总结词
绿色过程技术是指采用高效、低能耗、环境友好的过程控制方法，实现化工生产的优化和节能减排。
详细描述
绿色过程技术包括反应动力学模型、过程强化、能量回收等。这些技术能够提高反应效率，降低能耗 和资源消耗，减少废物产生，是实现化工生产节能减排和可持续发展的重要手段。
04
绿色化学化工技术实践案例
绿色合成实践案例
详细描述
20世纪90年代初，绿色化学的概念被提出，强调在化学品的设计、开发和生产中考虑环境影响。随后，绿色化学 化工技术在多个领域得到应用，如制药、农业、能源等。进入21世纪，随着环保意识的提高和技术的发展，绿色 化学化工技术的研究和应用越来越广泛，成为化学和化工领域的重要发展方向。
化工过程中的绿色化工技术要点
化工过程中的绿色化工技术要点摘要：近年来，我国综合国力不断增强，出现了一大批工业企业。
化学工业的飞速发展给人们的日常生活带来了巨大的变化，也存在着一定的问题，破坏着全球的环境、资源和生命安全。
因此，以牺牲环境为代价的工业建设是绝对不提倡的。
化工企业负责人要坚持可持续发展的战略道路和绿色环保的发展理念，需要不断优化创新技术运营流程，实现经济和环境质量的共同进步。
关键词：化学工程；绿色化工技术导言在传统的化工过程中，对化学品和能源的需求很高，但浪费也很普遍。
如果处理不当，将造成严重的环境污染。
绿色化工技术有这个问题可以改进，将绿色化工技术应用于化学工业不仅可以有效降低化学工业的成本，而且在环境保护方面发挥重要作用，为化学工业的可持续发展做出贡献。
I.绿色化工技术概述绿色化工技术的目标是实现资源循环利用、无害化和无污染。
绿色化工技术主要是利用合成技术或天然材料，逐步实现绿色生产的目标。
溶剂和催化剂对于化学品的生产是不可或缺的，但尽管它们的数量很少，但它们对环境的影响不容忽视。
在选择溶剂和催化剂时，我们应遵循绿色生产的原则，最大限度地减少污染物和有毒物质的排放，最大限度地节约生产材料，只有这样才能从源头上控制污染。
从化工生产的各个方面来看，绿色化工技术涵盖的范围相对较广。
从社会发展的角度来看，人们越来越重视绿色环保，许多行业已经成功融入绿色生产。
2.绿色化工技术应用的必要性分析化学工业是支撑我国经济的主要产业之一，但其生产过程中的资源消耗和浪费造成了严重的环境污染。
在化工生产过程中，用水量大，一些化工企业环保意识薄弱。
当绿色化学技术融入化学专业时，在生产过程中，能有效减少污染源的产生，妥善处理产生的污染物和污水，提高排放到人们日常生活中的污染物质量，有效避免影响。
许多化工企业在生产过程中没有合理利用资源，浪费了大量资源，同时产生了大量污染物，进一步加剧了化学污染物的排放问题。
造成这一问题的主要原因是员工环保意识淡薄，许多生产资源的使用和处置不合理，不仅造成资源浪费，而且污染了化工企业的环境。
化工工程中绿色化工技术的应用
化工工程中绿色化工技术的应用化工工程的发展与人类社会的发展密切相关，化学产品在工农业、生活、医疗、科学研究等领域具有不可替代的作用。
然而，化工行业也面临着环境污染、能源消耗、安全隐患等问题。
因此，推广绿色化工技术，实现资源高效利用、减少环境污染、提高产品品质和降低成本是当前化工行业所追求的重要目标之一。
绿色化工技术是指在化学物质的生产、使用和废弃物的处理过程中，遵循可持续发展原则，最大限度地减少或消除环境污染和对生态环境的破坏。
其应用范围广泛，涵盖了从材料、能源、催化剂、反应器、分离技术、废弃物处理等方面的技术创新。
下面就从这些方面简要介绍一下绿色化工技术的应用。
1. 绿色催化技术传统的催化剂使用往往是高能耗、高污染的生产过程。
绿色催化技术则使用分子筛、生物催化剂、金属有机骨架、无机-有机复合催化剂等环保型新型催化材料，大幅度减少催化过程中的废气、废液和废渣，提高反应的选择性和效率。
例如，绿色催化技术在制备合成气合成甲醇、合成乙醇等合成反应中得到应用。
以转化炉气为原料，先生成合成气，再转化为甲醇，整个反应链能够实现100%的利用率。
绿色反应器技术是指通过设计反应器的结构，以达到提高绿色化工产品生产的效果，同时降低对环境的污染，提高反应效率。
反应器设计的科学性、合理性、安全性直接决定反应过程中反应物和产物的转化率，也间接决定环境质量和资源利用效率。
例如，绿色化工反应器可以采用微通道反应器，在导流、热量传递、物质传递等方面具有明显优势。
其可以最大限度降低反应条件的温度和压力，减少有害物质的生成，实现废气、废液的减少或者无废物排放。
绿色分离技术是指在提取、分离和精制过程中，减少或消除有害物质和对环境的影响，从而实现绿色化学品的生产。
绿色分离技术主要包括膜分离、离子交换、液-液萃取、超临界流体萃取等技术。
这些绿色分离技术不仅节能环保，而且可以生产高品质的产品。
例如，膜分离技术在制盐过程中得到广泛应用。
传统煮沸浓缩法制盐容易产生有害气体和大量废液，污染环境。
介绍绿色化学
绿色化学技术：
生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。特点 ：能充分利用生物质资源，节约能源，实现清洁生产，并且实 现一般化工技术难以实现的化工过程。 催化技术：酶催化技术、纳米材料、光催化氧化法。 膜技术： 包括：膜分离技术和膜催化技术。优点：成本低、耗能少、效率 高、无污染、可回收有用物质等。
绿色化学的提出
绿色化学的口号最化学会（ACS）提出，按照美国《绿色化学》
(GreenChemistry)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。 /greenchemistry/
绿色化学
绿色化学的提出
绿色化学的特点和原则 绿色化学的应用
绿色化学的研究成果
绿色化学的提出
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。严峻的 现实使得各国必须寻找一条不 破坏环境，不危害人类生存的 可持续发展的道路。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？
生物质：生物质能在世界能源消耗中居第四位，仅次于煤 炭、石油、天然气，占世界总能耗的1 5％～ 1 8％。我 国生物质能资源丰富，但大部分生物质资源没有得到有效 利用。与化石能源相比生物质能具有的优点如下： 一、炭排放少，对环境友好 ； 二、具有可再生性；
绿色化学催化剂和溶剂
绿色催化剂定义：绿色化学要求化学品的生产最大限度 地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大限度地 维护生态平衡。它对化学反应的要求是：采用无毒、无害 的原料；在无毒无害及温和的条件下进行；反应必须具有 高效的选择性；产品应是环境友好的。这四点要求之中有 两点涉及到催化剂，人们将这类催化反应成为绿色催化反 应，其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。绿色催化剂主 要有：固体酸催化剂，杂多酸催化剂，固体碱催化剂，生 物催化剂，膜催化剂等。 绿色溶剂研究热点：用超临界流体(SCF)或水溶液、离子 液体、固定化溶剂为反应介质取代易挥发的有毒有机溶剂。
绿色化工新技术研究及应用
绿色化工新技术研究及应用随着人民生活水平的提高和经济的发展，石油和矿产资源正在日益枯竭，传统化工产品生产不仅造成了环境污染，同时由于其原材料的不断减少，也面临着困境。
绿色化工成为了解决上述问题的重要手段。
本文将从绿色化工的概念入手，探讨其新技术研究及应用的现状和前景。
一、绿色化工的概念绿色化工是指以可再生资源、废弃物及其他环保原料为原料开展化学反应，以取代传统的化学物质生产方式，在环境污染、材料资源利用效率等方面具有显著优越性的化学反应方式。
绿色化工要求在生产过程中尽量减少排放物的产生，尽可能多地利用再生资源，提高环保性能，保护生态环境。
绿色化工包括很多方面，主要包括可再生资源化学、废弃资源回收利用、低排放合成过程等。
二、绿色化工的新技术研究2.1 生物质绿色化学技术生物质绿色化学技术是指利用可再生的生物质作为原料，以纳米、超临界、微波、催化转化等新型工艺进行化学反应。
生物质一般包括植物、动物和微生物体等可再生资源。
利用生物质进行绿色化学反应可以降低环境污染和CO2的排放，并且可以实现循环利用。
生物质绿色化学技术不仅适用于传统的有机反应，还可以应用于无机化学反应。
例如，将生物质转化为有机碳源，再用于CO2的化学合成。
2.2 废物资源回收处理技术废物资源回收是指对市政生活垃圾和工业废料等废弃物进行处理，使其转化为可再生资源。
废物资源回收处理技术包括热化学、生物化学和物理化学等方法。
其中，热化学方法涉及焚烧、热解和气化等技术，可以转化为能源和化学品。
生物化学方法利用微生物的代谢特性将废弃物转化为有机肥料和生物气体等资源。
物理化学方法主要包括分离和萃取等技术，可以将废弃物中的有用成分分离出来。
2.3 低排放合成过程技术低排放合成过程技术是指利用催化转化、氧化、加氢等反应，采用低能耗、低排放的技术来生产化学品。
低排放合成过程技术能够实现原料的高效利用，降低化学过程中产生的二氧化碳和废气的排放。
例如，使用催化剂将废弃物转化为新型化学品，利用微波催化、电化学催化等新技术实现化学反应。
化学工程工艺中的绿色化工技术
化学工程工艺中的绿色化工技术近年来，随着全球环境问题的日益凸显，绿色化工技术在化学工程工艺中变得越来越重要。
绿色化工技术指的是在化学工程过程中采用环保、节能、高效、低污染的生产方式，以减少对环境的负面影响，保护生态环境，实现可持续发展。
本文将简要介绍化学工程工艺中的绿色化工技术的相关内容。
一、绿色化工技术的发展现状在过去的化学工程工艺中，传统的生产方式往往会造成大量的污染物排放和资源浪费，严重危害了生态环境。
全球范围内加大了对绿色化工技术的研究和应用力度。
目前，从原材料的选择、生产工艺的改进到废物的处理，绿色化工技术在工程实践中已经取得了一系列的创新成果。
1. 绿色原材料的选择在化学工程工艺中，选择绿色原材料是实现绿色化工的重要一环。
可替代传统石化原料的生物质原材料和可再生能源，大大降低了对非可再生资源的依赖，减少了资源消耗和环境污染。
传统的石化原材料也在不断优化改进中，将绿色化工要求融入到原料选用的整个过程中，以实现资源的最大化利用和减少对环境的影响。
2. 高效能源利用在工艺制造中，能源消耗一直是一个难题。
采用高效能源，如太阳能、风能等再生能源，以及优化传统能源的利用方式，可以有效减少对环境的影响，降低能源的使用成本。
绿色化工技术还通过能源的回收与再利用，实现了能源的可持续利用，提高了资源利用率。
3. 环保高效工艺技术在生产工艺方面，采用先进的高效工艺技术，如微反应技术、超临界流体技术、绿色催化技术等，可以实现反应物的高效转化、减少反应过程中的废物排放，减少对环境的影响。
绿色催化技术的应用也能够大幅降低反应条件下的催化剂使用量，降低生产成本，减少对环境的负面影响。
4. 废物资源化利用废物资源化利用是绿色化工技术的重要内容之一。
采用废物资源化利用技术，如生物降解、垃圾焚烧、废物回收利用等，可以有效减少废物对环境的污染，并且还能够带来经济效益，实现资源的最大化利用。
随着全球对环境保护要求的日益上升，绿色化工技术在化学工程工艺中的应用将会愈发广泛。
化学常识：绿色化学的现代内涵
化学常识：绿色化学的现代内涵化学常识：绿色化学的现代内涵一、化学常识：绿色化学的现代内涵绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学内涵是什么呢？绿色化学概念从一提出来，就明确了它的现代内涵，是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径。
它的主要特点是：①充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；③提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
它的具体内涵体现在五“R”上。
减量——Raduction “减量”是从省资源、无污染、零排放角度提出的，包括二层意思：（1）利用最少的能源和消耗最少的原材料，获得最多的产品产量，理想的转化过程是“原子经济反应”，即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”。
如何减少资源用量，有效途径之一是提高原料转化率，提高能源利用率，减少“原子”损失率；（2）减少“三废”排放量，主要是减少废气、废水及废渣的排放量，目前情况下，“三废”排放量必须降低到一定标准以下，努力实现“三废”的“零料代替当前广泛使用的石油，把废旧物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料等。
拒用——Rejection 拒绝使用是实现生产、生活绿色化的最根本办法。
一方面，是指拒绝使用非绿色化的工业产品、食品、生活用品等，另一方面是指对一些有毒、有害，无法替代，又无法回收、再生和重复使用的原料及辅助原料等，拒绝在生产过程中使用。
二、高考化学必备知识点：绿色化学的现代内涵1、什么是绿色化学?绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。
理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的"零排放"过程。
化学工程工艺中的绿色化工技术
化学工程工艺中的绿色化工技术绿色化工技术指的是在化学工程工艺中，采用环保、节能、安全、高效的技术和方法，实现经济效益和环境效益的高度统一的技术体系。
在化学工业中，绿色化工技术已成为不可避免的趋势。
一、新型清洁能源的应用新型清洁能源（如风能、太阳能、水能）的广泛应用，有助于化学工程工艺中节能、减排、保护环境。
例如采用太阳能、风力等清洁能源来解决化工企业电力需求和热能需求的问题，有利于减少煤炭等化石燃料的使用，减轻空气污染与温室气体的排放，保护环境。
二、绿色催化技术的应用绿色催化是指采用环保、经济和高效的催化技术，在催化反应中实现高产率、高选择性和高平衡收率的技术。
绿色催化技术逐渐成为绿色化工技术的关键和热点。
例如，催化裂化技术、催化氧化技术、催化加氢技术、催化脱硝技术等都是绿色化工中的常用技术。
三、循环经济的实施循环经济理念是指在不断扩大经济效益的同时，最大限度地利用有限资源，最大程度地减少环境污染和资源浪费。
在化学工程工艺中，应该采用较为环保的材料，对废弃物的运用必须使其最大化地综合利用。
例如，利用高效生物技术处理废水、废气，使之达到环保要求后再进行深加工或回收利用，达到资源循环利用和环境保护的目的。
四、溶剂替代技术的推广溶剂替代技术，是指采用无毒、无害、环保的溶剂，代替传统的攻击性溶剂或有机溶剂。
这不仅有利于提高化学工程工艺的清洁度、节能性，而且能够促进各个行业的绿色发展。
例如，采用水或水溶性有机溶剂制备合成涂料、合成树脂、粘合剂、增塑剂等化学品，就可以减少或避免使用有毒、有害可溶剂。
总之，在化学工程工艺中，实施绿色化工技术是必须的，是为了统筹经济、社会和环境效益的有机整合，为全社会的可持续发展提供有力的支持和保障。
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绿色化学及其技术在水处理的应用
绿色化学及其技术在水处理的应用摘要：近年来，全球工业化发展进程迅猛，而工业生产企业在运营过程中，产生的有毒、有害物质的数量也呈现出逐年递增态势，由此而引发的环境污染事件频频见诸各个媒体端，因此，环境污染治理已经成为当下的首要任务。
而随着污染治理技术的日渐成熟，一种新兴的绿色化学技术应运而生，并且被广泛应用于环境污染治理领域。
本文对绿色化学进行了分析，研究了绿色化学在环境保护及环境污染治理方面的应用，提出绿色化学是环境保护工作不可或缺的重要手段。
关键词：绿色化学；化学技术；水处理1绿色化学技术概念绿色化学技术主要利用无毒、无害、无污染的绿色化学材料，对环境污染进行有效控制和综合治理，该技术能够最大限度地降低化工材料对环境造成的污染，进而从源头遏制环境污染的发生。
其技术核心特征是使用的材料无毒、无害、绿色、环保，并且能够有效抑制化学污染物的排放。
目前，在环境污染治理方面，绿色化学技术大体可以归纳为以下六个类别，即绿色催化技术、绿色生物技术、超声波技术、膜处理技术、等离子交换技术以及微波处理技术。
绿色催化技术主要借助于无毒无害的中间介质——催化剂，来完成环境污染治理任务，这种方法产生二次污染的可能性较小，而且处理有毒有害物质效率高，因此，在工业生产领域也得到广泛应用。
绿色生物技术的科技含量较高，主要涉及的学科领域包括基因工程与细胞工程，因此，该技术目前的推广应用进程较为缓慢。
超声波技术主要利用超声仪器对有机污染物进行降解，在降解过程中，污染物常常在高温分解作用下而逐渐被消蚀。
膜处理技术主要应用了纳米技术与分离过滤技术，对高分子有机污染物进行过滤分离，这种方法具有较好的经济性，而且不会产生二次污染物。
等离子交换技术是在交换剂的作用下，将污染物中有毒有害的重金属离子进行置换，进而达到清洁污染寄生环境的目的。
2水处理现状目前，水污染在生活中随处可见，主要来源为生活废水和工业废水，其中工业废水为主要来源。
工业废水的主要危害是含有有机化学品、盐、重金属、放射性元素等，对环境造成危害。
化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用
化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用
绿色化工技术是指在化学工程工艺中，以减少对环境的污染和资源的消耗为目标，采用环境友好的方法和工艺技术进行生产。
绿色化工技术的开发与应用可以有效降低工业生产对环境的负面影响，并实现可持续发展。
绿色化工技术开发的关键是寻找替代传统化学品及工艺的绿色产品和工艺。
绿色产品的研发是绿色化工技术开发的基础。
绿色产品是指在生产、使用和消费过程中具有较低环境影响的产品。
绿色产品的研发需要考虑技术可行性、经济可行性和环境可行性。
通过寻找替代化学品的绿色原料和替代传统工艺的绿色工艺，可以有效降低对环境的污染和资源的消耗。
绿色化工技术的应用可以在多个领域发挥作用。
在化学合成中，可以采用可替代的催化剂和溶剂，减少有毒和有害化学品的使用。
在废水处理中，可以采用生物降解技术和膜分离技术，实现废水的高效处理和资源回收。
在能源领域，可以利用可再生能源进行化工生产，减少对化石燃料的依赖。
在材料领域，可以开发可再生材料，减少对有限资源的需求。
绿色化工技术的开发与应用还需要解决一些挑战和问题。
绿色产品和工艺的研发需要大量的研究和实验验证，需要投入大量的时间和资金。
绿色化工技术的推广和应用需要充分考虑经济效益，寻找技术可行性与经济可行性的平衡点。
绿色化工技术的应用也需要考虑政策和法律的支持，鼓励企业和个人采用绿色化工技术进行生产和消费。
绿色化学第七章
2. 对野生生物的毒性
野生生物物种繁多，不可能对所有的物种 进行评估。主要采用三种方法： ◎建立毒性测试数据库 ◎利用构效关系外推 ◎利用现有毒性测试数据外推。
需要注意的问题
某化合物对物种甲是有益的，而对物种乙却是 有害的。如水中磷酸盐对藻类有益，对鱼类有害。
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3. 对环境的影响
◎对局部环境的影响 如氮氧化物排放→酸雨→植物、鱼类死亡 汽车尾气排放→光化学烟雾→使人生病 ◎对全球环境的影响 二氧化碳排放→温室效应→海平面上升， 沿海地区被淹没；气候变化→影响人类健康 氟氯烃排放→臭氧层空洞→紫外线照射增 加→皮肤癌等
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三、海洋船舶防垢剂
船体表面往往会长满海藻和贝壳，形成积 垢。 危害：结垢1mm，阻力增加约80%，每年 多消耗燃料费用约30亿元；同时对环境带来 不利影响。 传统对策：在油漆中添加有机锡防垢剂 TBTO。 存在问题：TBTO有毒副作用，降低生育 能力，引起生物变种；半衰期长，在生物体 内产生积累放大效应，最高可达10000倍。
（二）“内部”效应原则
指通过分子设计来达到预防毒性的目标。
1. 增大解毒性能 （1）增大排泄的可能性
◎选择亲水化合物 如含有硫酸根的分子难于穿越生物膜，亲水性 好，即使发生吸收也易于排泄。 ◎增大物质分子与葡萄糖醛酸、氨基酸结合 的可能性或使分子易于乙酰化
(2) 增大可生物降解性 18
2. 避免物质的直接毒性
Rohm & Haas公司研究出Sea-Nine（tm） 抗浮游生物剂：
该产品毒副作用小，降解快（海水中半衰 期为1d，沉积物中为1h，在生物体中积累基 本为零，获得1996年美国“总统绿色化学挑 战奖”的设计更安全化学品奖。
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四、可生物降解螯合剂
化学工程工艺中的绿色化工技术
化学工程工艺中的绿色化工技术随着环保意识的增强和对可持续发展的需求，绿色化工技术在化学工程工艺中得到了广泛的应用。
绿色化工技术是指在化工工艺中，通过合理的设计和创新，减少对环境的影响，降低资源消耗，提高产品品质。
本文将就化学工程工艺中的绿色化工技术进行探讨，以期加深对绿色化工技术的了解，推动我国化工产业朝着绿色化、低碳化方向发展。
一、绿色溶剂技术溶剂在化学工程中扮演着重要的角色，但传统的有机溶剂使用会对环境和人体健康造成危害。
绿色溶剂技术的发展成为了当今化工领域的热点。
绿色溶剂技术是指在化工生产中使用对环境友好的溶剂，例如水、离子液体等。
与传统有机溶剂相比，绿色溶剂具有溶解能力强、易回收利用、对环境友好等特点，能够有效降低化工生产对环境的影响。
有机合成过程中的溶剂选择对环境友好的水或者离子液体，可有效减少有机溶剂的使用，减轻对环境的污染。
使用绿色溶剂还能够降低生产成本，在提高生产效率的同时获得更好的经济效益。
催化技术在化学工程工艺中有着广泛的应用，而绿色催化技术能够在催化反应中降低能耗、提高产物选择性，减少污染物排放。
采用环境友好的催化剂进行合成反应，能够有效提高化学品的产率，减少废弃物的产生。
绿色催化技术还包括可再生催化剂的使用，例如金属有机骨架材料（MOF）等，这些催化剂具有高催化活性和选择性，同时具有很高的稳定性，能够有效减少催化剂的使用量，降低生产成本，减少废弃物的排放。
绿色合成技术是指在化学合成过程中，采用低毒、低污染、高效率的合成路线，减少废弃物的产生，提高产品的纯度和收率。
采用生物催化技术、可再生原料等替代传统合成路线，符合绿色合成技术的要求。
生物催化技术是利用酶或微生物对底物进行催化转化，制备高附加值化合物。
使用可再生原料进行合成，例如利用植物粗提取液作为原料，代替传统的石油化工原料，能够有效降低生产成本，减少对石油资源的依赖，实现可持续发展的目标。
化学工程中的分离技术是提取纯品、净化产物和回收溶剂的重要环节。
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介电常数 2.2 2.4 3.3 4.8 6.0 6.2 13.3 13.9 17.8 18.5
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微波有机合成技术
微波有机合成反应是使反应物在微波的辐射作 用下进行反应, 它需要特殊的反应技术, 这与常规 的有机合成反应是不一样的。微波反应技术大致 可以分为3 种: 微波密闭合成技术、 微波常压合成技术 微波连续合成技术。
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辐射类型和键能的比较
辐射类型 γ射线 χ射线 紫外 可见光 红外光 微波 无线电波
频率/MHz 3.0×1014 3.0×1013 1.0×109 6.0×108 3.0×106 2450 1
量子能/eV 1.24×106 1.24×105 4.1 2.5 0.012 0.0016 4.0×10-9
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总结起来大概有以下几点: a) 微波的存在会活化反应物分子, 使反应的诱导 期缩短。 b) 微波场的存在会对分子运动造成取向效应, 使 反应物分子在连心线上分运动相对加强, 造成有效 碰撞频率增加, 反应速率加快。 c) 微波加速有机反应与其对催化剂的作用有很大关 系。催化剂在微波场中被加热速度比周围介质更快, 造成温度更高, 在表面形成“热点”,从而得到活化, 造成反应速率和选择性的提高。
在通常的反应物中，除非极性溶剂吸收微波的
能力很弱以外，其余的溶剂、底物、催化剂 等都具有不同吸收微波的能力。
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极性溶剂因为在分子结构上处于非平衡 状态具有偶极距，在微波场的作用下产生 来回旋转，分子和分子就容易发生碰撞， 分子间的碰撞提高了反应体系的能量。
所以极性溶剂通常能很容易吸收微波，
非极性溶剂却不容易吸收微波。
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在微波炉内（560W，敞口容器） 加热0.5mol有机液体的温度上升情况
有机物 1,4-二氧己烷 三丁基胺 丙酸 氯仿 乙酸乙酯 乙酸 1-己醇 1-戊醇 1-丁醇 2-丁酮
15s后的温度/℃ 11 10 19 24 29 38 45 51 56 41
沸点/℃ 101 156 141 62 77 118 158 137 117 80
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在生物医学方面的应用 诊断：（磁共振） 热效应：微波理疗、组织固定。
治疗
非热效应：免疫组织化学和免疫细胞化学研究。
交叉学科
微波物理 微波吸收光谱学 微波化学 微波等离子体化学
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微波有机合成化学
将微波用于有机合成的研究涉及酯化、 Diels-Alder、重排、Knoevenagel Perkin、 Witting、Reformat sky 、Dveckman、 羧醛缩合、开环、烷基化、水解、烯烃加 成、消除、取代、自由基、立体选择性、 成环、环反转、酯交换成反应。
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与传统加热相比, 微波加热的优点： a) 可使反应速率大大加快, 可以提高 几倍、几十倍甚至上千倍。
b) 由于微波为强电磁波, 产生的微波 等离子体中常可存在热力学方法得不到 的高能态原子、分子和离子, 因而可使 一些热力学上不可能发生的反应得以发 生。
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微波的 “非热效应”
“非热效应”说认为： 微波对有机化学反应 的作用是非常复杂的，除其热效应外，它还能改 变反应的动力学性质，降低反应的活化能，也即 微波的非热效应。微波是电磁波，具有电磁影响， 也具有微波的特性影响；微波可引起（激发）分 子的转动，就可对化学键的断裂做出贡献。
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由于微波加热的直接性和高效率，往往会产生 过热现象。
例如：在0.1MPa压力下，绝大多数溶剂可以过
热10～30℃，而在较高压力下甚至可以过热100 ℃。 因此微波加热必须考虑过热问题，防止暴沸和液体 溢出。
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微波对于不同物质的作用
金属反射微波；
石英、特氟隆等是吸收微波的能力非常弱，这
些物质能被微波穿透；
11
研究背景
20 世纪 30 年代，发明产生微波的电子管。 开始微波技术仅用于军事雷达； 1947 年，美国发明了第一台加热食品的机 器—微波炉； 1952 年，微波等离子体用于光谱分析； 60 年代后，用于无机材料的合成，如表面 膜（金刚石膜、氮化硼膜）和纳米粉体材 料的合成；
12
1981 年，嘉茂睦等用微波等离子体增强 化学气相沉积法，以CH4 与 H2 为原料，在 钼与硅基上沉积出厚度为 1-2 m 的金刚石膜。
键类型 C—C C=C C—O C=O C—H O—H 氢键
键能/eV 3.61 6.35 3.74 7.71 4.28 4.80 0.04-0.44
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蓝牙技术 移动通信 卫星通信 广播电视 中继通信 无线微波接入 紧急状态下 的通信
网络
WLAN
全球定位 系统(GPS)
国外发达国家的微 波中继通信在长途 通信网中所占的比 例高达50%以上。
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第二节 超 声 化 学
声化学(Sonochemistry) 是20 世纪80 年代中后期发 展起来的一门新兴交叉学科,它是利用超声空化效应 形成局部热点,可形成在4000－6000K及压力100 MPa 、急剧冷却速度达109 K/ s 的极端微环境中,诱 发化学反应.
近年来, 许多学者把超声波引入到自己的研究中, 试图利用超声波所创造出的特殊环境来改变和改善化 学反应过程,或借此来发现一些奇特反应现象.
产生声波。 可闻声波频率在20－20KHZ 之间，当声波的频率 低于 20Hz时就叫做次声波，高于 20KHz则称为超 声波。
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超声波基本概念
超声波是指振动频率大于20KHz以上的声波, 超 出了人耳听觉的上限（20KHz），人们将这种听 不见的声波叫做超声波。 超声波和(可闻)声波本质上是一致的，它们的共 同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹 性介质内传播，是一种能量的传播形式，其不同 点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线 传播具有良好的束射性和方向性。例如，B超 （腹部超声成象所用的频率范围在 2-5 MHz之间， 常用为3-3.5 MHz）。
4
医学及家用等民用微波频率一般 为 900( ±15) MHz 和 2450( ±50) MHz。 我国手机常用的频段主要有 900/1800/1900MHZ 频段；3G占用的 900/1800/1900/2100MHz频段。
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微波的特性
a) 似光性。微波波长非常小，当微波照射到某些物 体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的 反、折射一样; b) 穿透性。微波照射于介质物体时，能够深入该物 体内部的特性称为穿透性; c) 信息性。微波波段的信息容量非常巨大，即使是 很小的相对带宽，其可用的频带也是很宽的，可 达数百甚至上千兆赫; d) 非电离性。微波的量子能量不够大，因而不会改 变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键， 所以微波和物体之间的作用是非电离的。
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e)加热效率高。由于被加热物自身发热，加热没有 热传导过程，因此周围的空气及加热箱没有热 损耗。
f) 加热渗透力强。透热深度和波长处于同一数量 级，可达几厘米到十几厘米，而传统加热为表 面加热，渗透深度仅为微米数量级。 g) 安全无害。由于微波能是控制在金属制成的加 热室内和波导管中工作，所以微波泄漏极少， 没有放射线危害及有害气体排放，不产生余热 和粉尘污染，既不污染食物，也不污染环境。
有些反应要特别小心（比如：反应是放热反应；反应产生气
体）
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微波有机合成单元反应实例
微波作用下的有机反应的速度较传统的加热 方法快数倍甚至上前倍，具有操作方便、产率 高及产品易纯化等特点。因此微波有机合成反 应发展迅速，以涉及到有机化学方方面面。成 功应用于多种有机反应，并展示了广泛的应用 前景。
ε— 电场 Η— 磁场 C — 光速 λ— 波长
•微波化学是建立在通过微波介电加热效应来有效地加热物 质基础上的。
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微波加热的原理
微波靠介质的偶极子转向极化和界面 极化在微波场中的介电耗损而引起的体内 加热。通俗地说, 是极性介质在微波场作用 下随其高速旋转而产生相当于“分子搅拌” 的运动, 从而被均匀快速地加热, 此即“内 加热”。
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微波反应的影响因素
从反应物体系看：我们通常可以改变的是溶剂，底物，
催化剂，以及反应体系中各种物质的比例等。 从辅助条件看：搅拌强度，是否预搅拌，气体保护，气 体添加等。 从微波反应看：反应温度，反应时间，微波的利用率。
为了安全，有些反应不能做,一般意义上在微波场作用下
容易发生爆管的反应是不能做的。（比如：反应是连锁反应； 反应物/溶剂带有CN或者N基团；反应物/溶剂闪点低于40度。）
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微波密闭合成技术
密封釜式反应装置
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微波常压合成技术
1992年刘福安等人对微波
炉进行了改造,改造后的反应
装置既有回流系统,又有搅拌 和滴加系统，使反应装置与 一般有机合成反应装置更接 近、更有实用性. 与密闭技术 相比, 常压技术所用的装置简 单、方便、安全, 适用于大多 数微波有机合成反应。
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常 压 反 应 装 置
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微波连续合成反应技术
如果能控制反应液体的流量及流速,连续不断的通过炉
体进行反应, 这样效率将会得到很大提高, 并可用于工业生
产中。 1994年Cablenski等人研制出了一套新的微波连续技术的
反应装置, 该系统的总体积约为50mL,盘管长约3m, 加工速
率约1L/ h, 停留时间为1~ 2min( 流速约为15mL/ min) 能在 200℃ 和1400KPa时满意地运转.利用此装置已经成功进行了 用丙酮制备丙三醇、PhCOOMe 的水解等反应, 反应速率都 比常规反应得到了很大的提高。
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声波分类
次声波（频率< 20 HZ） 声波（ 20 HZ < 频率< 20 KHZ）
超声波（ 20 KHZ< 频率< 50 MHZ）