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化工过程开发与设计课件
在化工开发中,技术的可行与否是化工开发成 功的基石。技术可行性主要体现在两个方面:
先进性
科学技术的发展日新月异,因此必须了解过程 开发中技术是否先进。同时,还要充分认识到,因 为技术进步和产品更新换代加快,可能随时面临开 发的新产品提前衰老而退出市场的问题。
可靠性
(1)工艺是否合理。只有采用合理的工艺路线和 条件,才能最大程度地实现原料利用率高,建设费 用低、生产成本低,污染环境少的生产目标。
收集的资料一般要对他的时效性,地域性作必要预测,对资料 进行校核可提高所收集信息的可靠性。对收集资料进行甄别、分类 整理可便于查阅和
又称预设计,是根据实验室取得的研究成果,并结合收集的各 种技术经济信息,对被开发过程的工业化方案提出一个初步设想。 目的在于检验实验室研究成果并对以后开发步骤的研究或设计工作 提供指导。
概念设计的主要内容有工艺技术路线和工艺方法的说明;工 艺流程简图;简单的物料衡算和能量衡算;初步确定原材料和能耗 指标;主要设备型式;预计的三废排放量及毒害程度;初步估计投 资的生产成本以及小试存在的问题和对模型试验或中试提出建议或 设计等。
化工过程开发与设计
4.技术经济评价
目的是对被开发项目的工艺技术方案进行 科学论证,以便为该方案的实施决策。技术经 济评价工作一直贯穿整个开发工作的始终。
化工设计(化工过程设计)教案(PPT版)PPT23页
离散型制造业
现代制造业
(例如汽车工业等)
过程工业型制造业(又称“流程型制造业”)
(例如化学工业、冶金行业等)
流程型制造业一般是能耗大户,也是排放的大户。其节能、降耗、 减排的任务十分艰巨。
例如:一个年产值不过仅10亿元人民币的合成原料药制造企 业,它每天的耗水量可高达5000立方米。
3、现代化学工业覆盖的范围
工艺专业部与工艺系统专业部之间,在设计工作过程中有许多需要交流的条件、 文件(“条件表”),有发出条件的主导专业,有接收“条件表”的接收专业。
我
化学工程与工艺
国 化
化工机械
工 设
自动化及仪表
计 院
总图
的 专
概预算(工程经济)
业 种
建筑、结构、暖通、给排水、强弱电
类
热工、环境工程(环保)、工业炉
三、计算机辅助化工过程设计
化工设计(化工过程设计)教案(PPT版)
16、云无心以出岫,鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌,斑白欢游诣。 18、福不虚至,祸不易来。 19、久在樊笼里,复得返自然。 20、羁鸟恋旧林,池鱼思故渊。
化工设计(化工过程设计) 教案
(PPT版)
天津大学化工学院结晶中心:张美景 Tel:022-27405754
工
业 发 展
②、近代化学工业:从18世纪中叶,欧洲造纸、玻璃、 肥皂的大规模生产开始,表明近代化学工业的形成。
阶
段
③、现代化学工业:上世纪40年代开始,随着合成橡胶、
石油炼制、合成纤维工业的迅速发展,随着化工单元操作
理论的日益成熟,在科学技术和生产规模二个层面上,揭 示现代化学工业开始形成。
2、化学工业属于过程工业型制造业(流程型制造业)
化工过程与开发 PPT课件 第三章 化工过程开发的实验室工作备课讲稿
第三章 化工过程开发的 实验室工作
1
来源3种 原则4点
专门 外围
第二章回顾
选题 市场需求调研
定性 定量
一元线性 回归
所需资料
立项
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主要内容
❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 测量技术 ❖ 第三节 催化剂研究 ❖ 第四节 反应动力学研究方法简介 ❖ 第五节 标准样品及分析方法 ❖ 第六节 化工单元过程和化工单元操作试验
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(2)析因实验
直接 工程
非常规
❖ 析因试验是为了弄清实验的各种影响因素而专门组 织的试验 。
❖ 应注意以下法则:
A、注意工程因素的等效性,不必对所有的因素都逐 个进行试验;
B、分清可调和不可调因素,对不可调因素一般不作 考察;
C、分清敏感因素和非敏感因素,对非敏感因素,一 般也不作重点考察
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第一节 概述(参考P37-46)
一、实验分类
实验=试验?
预实验 系统实验
实验的进 展和目的 的不同
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1. 预实验
❖ 为提出设想流程而进行的实验。 ❖ 内容:针对可行性研究中提出的疑问或前面
实验发现的新问题来进行研究。 ❖ 特点:无全面规划、定性或半定量的实验 ❖ 要求:研究者必须建立明确的思路 。 ❖ 如对化学反应过程的研究,从三个方面建立
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❖ 浸渍
将载体浸泡在含有活性组分(主、助催化剂 组分)的可溶性化合物溶液中,而后除去 过剩溶液,再经干燥、焙烧和活化即可
热响应慢
低温-200~40 测温范围宽,需显示仪表 高温0~1700 响应快
化工过程开发与设计
④预测市场需求的变化,市场需求对市场产生的影响不可忽视, 市场需求量因某种原因有时直线上升,供不应求;有时直线下降, 供过于求;有时这种产品风格受欢迎;有时另一种风格受欢迎
⑤预测市场占有率,市场商品流通是各个企业分工协作,共同实现的,任 何一个企业都不可能适应市场所有的需求,而只能在市场销售中占有一定 份额。预测市场占有率要研究本行业、本企业历史上的市场占有率和同行 业现实经营情况、竞争能力、自己的优势,从而改善经营管理,做出正确 的经营决策
§ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.2 市场预测的类型
(1)按预测的时间跨度分类 ①短期預測,以旬,周为时间单位,预计一个季度的需求量。 ②近期預測,以月为时间单位预测出年度的市场需求量。 ③中期預測,指3-5年的预测,一般是对经济,技术,政治,社会等影 响市场发展长期起作用的因素。 ④長期預測,一般是5年以上的预测,是为制定经济发展的长期规划 (如10年规划)预测市场发展趋势,为综合平衡,统筹安排长期的产供销 比例关系提供依据
(2)按预测的空间范围分类
①按地理空间范围分类,有国内市场、国际市场。 ②按经济活动的范围分类,有宏观的市场预测,有微观的市场预 测。
A、宏观的市场预测:指对市场发展的总趋势进行的综合性的
预测 B、微观的市场预测:指对单个企业的产品销售或单个商品的 社会总需求预测等。
(1)按预测的性质分类 ①定期预测,即凭借知识、经验和判断能力对市场的未来变化 趋势做出性质和程度的预测。 定性预测是预测分析的基础,因为对任何一个事物进行预测时,都 要预先有个整体概念,如某一化工产品是需要还是不需要,需求量 比较大还是比较小等。这事方向性的预测,只有经过这一过程才有 可能进一步进行定量分析,即转入定量预测阶段。 ②定量预测:是以过去积累的统计资料为基础,运用数学方法 进行分析运算后,对市场的未来变化趋势做出数量预算。 ③综合分析:由预测者具有的丰富专业知识、预测知识以及相 关方面的知识,对事物的发展做出最后预测,这是预测工作的最后 一步,也是最关键的一步。
化工过程开发.ppt
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第二节 化工过程开发的重要性
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一、产品和生产工艺的生命周期 产生、发展、淘汰 二、实例 合成塑料的开发简史 三、实例 乙二醇生产工艺进展 四、实例 合成氨催化剂发展概况 五、技术进步周期
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一、产品的生命周期
人或哺乳动物的生命周期 妊娠和婴儿期 幼年期 青年期 壮年期 老年期 死亡
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❖ 大发展阶段 1958~1973年的16年中,塑料工业处于飞速发展 时期,1970年产量为30Mt。 除产量迅速猛增外,其特点是: ①由单一的大品种通过共聚或共混改性,发展成系 列品种。如聚氯乙烯除生产多种牌号外,还发展 了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙 烯-偏二氯乙烯共聚物、共混或接枝共聚改性的 抗冲击聚氯乙烯等。
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❖ 合成树脂阶段
1909年美国人L.H.贝克兰使用苯酚和甲醛来合成树脂,取得第 一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在 40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品种,约占塑料产量 的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。
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2.环氧乙烷催化水合法
❖ 针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在 的不足,为了提高选择性,降低用水量,降低反 应温度和能耗,世界上许多公司进行了环氧乙烷 催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。
❖ 主要有壳牌公司、联碳化学公司、莫斯科门捷列 夫化工大学、上海石油化工研究院、南京工业大 学等,其技术的关键是催化剂的生产,生产方法 可分为均相催化水合法和非均相催化水合法2种, 其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相 催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。
化工过程开发与设计第1章绪论幻灯片
可行性研究
(8)节能 (9)环境保护 (10)劳动保护与安全卫生 (11)工厂组织、劳动定员和人员培训 (12)项目实施规划 (13)投资估算和资金筹措 (14)经济评价及社会效益评价 (15)结论
化工过程开发与设计
1.2 化工工艺设计
1 化工工艺设计的内容 2 化工工艺设计程序与设计文件
化工过程开发与设计
1.1 化工过程开发及工艺路线选择
1 化工过程开发程序 2 工艺路线选择 3 可行性研究
化工过程开发与设计
化工过程开发程序
化工过程开发与设计
图1.1 过程工业新产品开发的基本步骤
化工过程开发程序
1.信息研究 2.实验性研究 3.第一次可行性研究 4.小试 5.概念设计 6.第二次可行性研究
化工过程开发与设计
化工过程开发与设计
化工过程开发程序
7.模型试验 8.中试 9.基础设计 10.第三次可行性研究 11.工程设计 12.施工
化工过程开发与设计
工艺路线选择
在选择化工产品的工艺路线时应考虑下面几方面的问题。 (1)技术上可行,经济上合理 (2)原料路线 (3)环境保护 (4)公用工程中的水源及电力供应 (5)安全生产
化Байду номын сангаас过程开发与设计
可行性研究
1.可行性研究报告的基本要求 (1)化工建设项目可行性研究报告的基本要求 (2)可行性研究报告编写中应注意的问题
化工过程开发与设计
可行性研究
2.化工建设项目可行性研究报告的内容 (1)总论 (2)需求预测 (3)产品的生产方案及生产规模 (4)工艺技术方案 (5)原材料、燃料及水、电、汽的来源与供应 (6)建厂条件及厂址方案、布局方案 (7)公用工程和辅助设施方案
《化工开发》课件
化工开发步骤
1
市场调研
了解市场需求,为化工开发提供指导。
原材料准备
2
筛选合适的原材料,并进行采购和质
量控制。
3
工艺设计
制定适合的工艺路线和条件。
实验研究
4
进行小规模实验,验证工艺和生产性
能。
5
放大试验
根据实验结果进行中试放大,评估工
设计确认
6
艺可行性。
最终确定化工开发方案,准备投产。
化工开发中的技术问题
原材料选择
选择合适的原材料,满足产品质量和成本要 求。
设备选型
选择适合工艺要求的设备,保障生产的安全 性和高效性。
反应条件控制
调节反应条件,提高产品的收率和纯度。
产品分离纯化
采用适当的分离技术,提取和纯化目标产品。
化工开发的案例分析
通过实际工程案例,我们将深入探讨化工开发的设计流程和解决技术问题的 方法,为您带来新的视角和思考。
结语
知识点回顾
回顾课程中重要的知识点,加 深您的理解和记忆。
下一步学习计划
鼓励您进一步学习相关领域的 知识,拓宽自己的专业视野。
感谢致辞
感谢您的参与和耐心聆听,祝 您在化工开发领域取得更大的 成就。
《化工开发》PPT课件
欢迎来到《化工开发》PPT课件!本课程将带您深入了解化工开发的全过程, 包括课程介绍、概述、步骤、技术问题和案例分析等内容。
课程介绍
本节将给您介绍本课程的概述、目标和安排,让您对《化工开发》有一个整 体的了解。
化工开发概述
本节将讲述化工产业的现状、化工开发的重要性以及化工开发的分类,从宏 观的角度带您了解整个行业。
化工过程开发与设计 PPT课件
分 估 计 各 种 风
险
在化工开发中,技术的可行与否是化工开发成功的基石。技术 可行性主要体现在两个方面:
先进性 科学技术的发展日新月异,因此必须了解过程开发中技术是否 先进。同时,还要充分认识到,因为技术进步和产品更新换代加 快,可能随时面临开发的新产品提前衰老而退出市场的问题。 可靠性 (1)工艺是否合理。只有采用合理的工艺路线和条件,才能最 大程度地实现原料利用率高,建设费用低、生产成本低,污染环 境少的生产目标。 (2)操作控制的难易程度。即对生产过程中要求的各种工艺条 件能否实现的问题。 (3)生产是否安全。这包括:环境保护、劳动保护、安全消防 及职业安全等方面。 (4)产品的质量要符合要求。它包括产品本身既要符合质量标 准,同时也必须满足市场的需求。 (5)关注过程能源消耗。在化工生产中要注意在保证装置正常 运行的前提下,充分合理地利用能源并尽可能采用再生能源。
7.基础设计
在最终评价取得肯定结论后,根据中试研究结果和所 收集的资料,对工业生产方案及生产装置形式所做的原则 性设计。基础设计的工作量很大,需要经过精确计算,在 可靠的计算数据基础上提出可靠额计算结果,发现设计过 程的问题,返回中试再进行研究,反复研究并评价论证, 得出正确结果。基础设计所体现的工艺技术方案是指导工 程设计和建立生产装置的主要依据。
四、化工过程放大
化工过程放大过程有两种类型: (1)是传递过程,包括传动、传热和传质过程, 属于没有物系组成变化的物理过程; (2)是化学反应过程,属于有组分变化的化学 过程。
这些过程实在设备中实现的,所以过程放大 就是设备能力的放大。
化工过程采用的模拟放大方法有以下5种: 经验放大法、数学模型法、部分不解析法、部分 解析法和相似放大法。
4.技术经济评价 目的是对被开发项目的工艺技术方案进行科学论证,以便为该方案的
化工过程开发与设计 第11章 化工过程开发与技术转让中的相关问题 ppt课件
不得自行推荐和聘请。
5.组织鉴定单位或者主持鉴定单位应当在确定的鉴定日 期前十天,将被鉴定科技成果的技术资料送达承担鉴定 任务的专家。 6.参加鉴定工作的专家,在收到技术资料后,应当认真
PPT课件 化工过程开发与设计 24
11.4 成果转化与技术合同
1
科技成果转化的几个原则 技术合同内容、特点、认定和分类
2
3
技术合同鉴订中要注意的问题
PPT课件 化工过程开发与设计
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11.4.1 科技成果转化的几个原则
1.在营造科技创业投资环境上,加大科技与资本结合的 政策支持力度 2.在鼓励外商转让先进技术方面,加大对外开放的力度
1.技术合同的内容 技术合同是当事人之间就技术开发、技术转让、技术咨 询、技术服务所订立的确立民事权利与义务的协议。
PPT课件 化工过程开发与设计
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11.4.2 技术合同内容、特点、认定 和分类
2.技术合同的分类 (1)技术开发合同 (2)技术转让合同 (3)技术咨询合同
(4)技术服务合同
PPT课件 化工过程开发与设计
20
B国 内 发 明 C国 内 实用新型 D国 内 外观设计
15
10
5
0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
年份
Hale Waihona Puke 图11.1化工过程开发与设计
2000-2006年国家知识产权局受理的三种专利申请量
PPT课件 14
11.2.5 我国施行专利法的现状
申请数/万件
化工过程开发与设计
化工过程开发与设计化工过程开发是从一个化学新产品、新工艺概念的形成,通过实验室研究、中试放大、工艺设计、技术经济评价等环节,直至付诸工业化的全部过程。
1. 化工过程开发概论科学:关于自然、社会和思维的知识体系。
技术:根据自然科学原理和生产实践经验发展成的各种工艺操作方法和技能。
研究:钻研、反复探索开发:开拓、发展、扩张的意思方法:是解决问题的手段、途径等1.1 收集材料方法(1)观察、测量(2)情报调研(3)实验、试验(4)模拟1.1.2 搜集事实材料的方法1、观察法2、测量法3、实验法4、模拟法1.1.3 思维加工方法整理事实材料建立系统理论随即搜索性思维数学处理化学工艺:凡是运用化学方法改变物质组成、结构,合成新物质的生产过程和技术。
化学工业:运用化学工艺生产化学品的产业部门。
化学工程:研究化学工业生产过程中的共同规律,解决规模放大,设计和生产操作的科学。
化工过程研究与开发:从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成,到科研、设计、建设工厂,从实验室研究过渡到第一套工业规模生产装置,付诸实施的全部过程。
化工过程研究与开发的目的:①产品开发②工艺过程开发③工艺改进④应用开发化工过程开发的基本内容:根据基础理论研究的成果和有关工程资料,按照科学的方法,寻求技术可靠、经济合理的途径来制备该化学品,然后进行扩大试验,评价过程的可行性,设计工业装置,实现工业化。
1.3.1 实验室研究与工业生产的不①原料来源的影响②杂质的积累③传递规律变化1.3.2 化工过程开发的特点(1)原料、生产方法和产品的多样性和化工开发的多方案性(2)化工过程开发要十分重视能量和资源的充分利用(3)环境保护和过程安全是化工过程开发中必须重视的问题(4)在化工过程开发中技术经济观点十分重要1.3.3 放大是化工过程开发的核心1.4 化工过程开发的基本方法1.4.1 实验研究方法1.4.2 数学模型方法数学模型方法放大是过程开发研究中的一个重要方向。
化工过程开发与设计化工过程放大上课讲义
4.94 4.09
Hr/m
kG a /s-1
kG a* /s-1
相对 偏差 /%
1.97 12.23 11.05 -9.6
1.91 1.89 1.41 1.95
12.10 12.54 12.83 9.49
12.85 12.69 12.22 9.07
+6.2 +1.2
8.1.1 逐级经验放大
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 k1 k2 k3 极差R
化工过程开发与设计
表8-1
Na2HPO4 A/g 40 40 40 50 50 50 60 60 60 86.2 83.3 84.4 2.9
正交实验方案和结果
HCl B/mL 155 160 165 155 160 165 155 160 165 84.9 86.1 82.9 3.2
时间 C/h 2.5 3.0 3.5 3.0 3.5 2.5 3.5 2.5 3.0 86.3 84.2 83.4 2.9
温度 D/℃ 80 85 90 90 80 85 85 90 80 81.2 86.8 85.9 5.6
收率 %
84.71 89.43 84.45 84.43 80.11 85.38 85.58 88.76 78.79
Hr/m
kG a /s-1
kG a* /s-1
相对 偏差 /%
1.72 1.81 1.87 1.97
17.94 13.36 12.59 12.24
18.36 14.01 12.78 10.99
+2.3 +4.9 +1.5
-10.2
1.98 1.53 1.79 1.76 1.88 1.85
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.化工过程开发与设计化工过程开发是从一个化学新产品、新工艺概念的形成,通过实验室研究、中试放大、工艺设计、技术经济评价等环节,直至付诸工业化的全部过程。
1. 化工过程开发概论科学:关于自然、社会和思维的知识体系。
技术:根据自然科学原理和生产实践经验发展成的各种工艺操作方法和技能。
研究:钻研、反复探索开发:开拓、发展、扩张的意思方法:是解决问题的手段、途径等1.1 收集材料方法(1)观察、测量(2)情报调研(3)实验、试验(4)模拟1.1.2 搜集事实材料的方法 1、观察法2、测量法3、实验法4、模拟法1.1.3 思维加工方法整理事实材料建立系统理论随即搜索性思维数学处理化学工艺:凡是运用化学方法改变物质组成、结构,合成新物质的生产过程和技术。
化学工业:运用化学工艺生产化学品的产业部门。
化学工程:研究化学工业生产过程中的共同规律,解决规模放大,设计和生产操作的科学。
化工过程研究与开发:从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成,到科研、设计、建设工厂,从实验室研究过渡到第一套工业规模生产装置,付诸实施的全部过程。
化工过程研究与开发的目的:①产品开发②工艺过程开发③工艺改进④应用开发化工过程开发的基本内容:根据基础理论研究的成果和有关工程资料,按照科学的方法,寻求技术可靠、经济合理的途径来制备该化学品,然后进行扩大试验,评价过程的可行性,设计工业装置,实现工业化。
1.3.1 实验室研究与工业生产的不①原料来源的影响②杂质的积累③传递规律变化1.3.2 化工过程开发的特点(1)原料、生产方法和产品的多样性和化工开发的多方案性(2)化工过程开发要十分重视能量和资源的充分利用(3)环境保护和过程安全是化工过程开发中必须重视的问题(4)在化工过程开发中技术经济观点十分重要1.3.3 放大是化工过程开发的核心1.4 化工过程开发的基本方法1.4.1 实验研究方法1.4.2 数学模型方法数学模型方法放大是过程开发研究中的一个重要方向。
1.5 化工过程开发的主要步骤化学实验小型工艺实验大型冷模实验中间实验概念设计多级经济评价基础设计过程研究工程研究工程设计第一章化工过程开发概论从以上案例中得到如下三点启迪:产品的经济效益与社会效益是推进研究与开发的巨大动力;逐级放大的开发过程,化工过程开发经历了实验室小试、模试、中试与工业规模四个阶段;正确的理论指导是开发工作成功的捷径。
小结了解化工过程开发的内容、特点、方法、步骤,掌握一些基本观点。
1、实验室研究的结果是确定一种有希望的反应方法;化工过程开发的结果是实现工业化。
2、化工过程研究与开发的基本方法有实验研究方法和数学模型方法,数学模型方法放大是过程开发研究的方向。
3、化工过程开发包括过程研究及工程研究,研究中要经常交换信息,反复交替展开工作。
4、技术经济观点十分重要,但不是唯一,必须考虑社会效益。
3、绿色化学与技术3.1 绿色化学及其特点绿色化学(Green Chemistry )又称环境无害化学(environmentally benign chemistry)、环境友好化学(environmentally friendlychemistry)、清洁化学(clean chemistry)。
绿色化学即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。
3.1 绿色化学及其特点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。
绿色化学的核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。
3.2.3 最大限度地使用或产生无毒或毒性小的物质3.2.4 设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性3.2.5 尽量不用辅助剂而须使用也应采用无毒无害物质辅助物质可定义为能帮助处理和操作的化学品,但又不构成目标分子的物质。
选择环境友好的反应介质是绿色化学研究的一个重要方面。
几种清洁的辅助剂1. 采用超临界流体2. 水作溶剂3. 固定化溶剂4. 无溶剂反应3.2.6 能量使用应最小并应考虑其对环境及经济的影响3.2.7 最大限度地使用可更新原料3.2.8 尽量避免不必要的衍生步骤(1)保护基团(2)暂时改性(3)加入官能团提高反应选择性3.2.9 催化试剂优于化学计量试剂催化剂的作用: 1. 提高选择性 2. 降低能耗催化剂的正确选择,对合成化学反应速度、反应的选择性和转化率,以及减少或消除产生副产物等有重要影响。
无毒无害和高效催化剂的研究和开发是绿色化学的一个重要研究方向。
3.2.10 化学品应设计成使用后容易降解为无害物质3.2.11 分析方法应能实现在线监测并在有害物质形成前加以控制3.2.12 化工过程物质的选择与使用应使化学事故的隐患最小.无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂无毒无害溶剂原子经济反应高选择性反应3.2 绿色化学原理从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点看,绿色化学是从源头消除污染;从经济观点看,绿色化学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。
3.3 绿色化学的研究动向3. 3.1 氧化剂与催化剂开发无害的、耐用的、高循环性的催化剂。
3. 3. 2 生物模拟多功能试剂3.3.3 组合绿色化学组合合成用一个构建模块的n个单元与另一个构建模块的n个单元同时进行一步反应,得到n×n个化合物;若进行m步反应,则得到(n ×n)m个化合物。
有人作过统计,一个化学家用组合化学方法在2~6周的工作量,十个化学家用传统合成方法要花费一年的时间才能完成。
3. 3. 4 可同时防止与解决污染问题的化学技术3. 3 .5 无溶剂反应与无溶剂分离技术无溶剂反应:熔融态反应、等离子气体反应、纯的固体支撑反应等。
3. 3. 6 能源相关的研究3. 3. 7 非共价键衍生物3. 3. 8 无害介质水中的反应3. 3. 9 超临界CO2作为绿色溶剂的利用3. 3. 1 0 毒性与化学品设计中的计算机应用3. 3. 11 可持续性分析3. 3. 1 2 原子经济性反应的开发3.4.1 生物工程技术现代生物技术包括五大工程:(1)基因工程(遗传工程)(2)细胞工程(3)酶工程(4)微生物工程(发酵工程)(5)生物化学工程(1)基因工程(遗传工程)将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程在20世纪取得了很大的进展:一是转基因动植物,二是克隆技术(2)细胞工程按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种。
(3)酶工程酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。
(4)微生物工程(发酵工程)是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。
(5)生物化学工程生物化学工程就是采用化学工程的技术和方法,设计制造最优化的生物发酵设备、生化反应器,以及与其配套的自动控制装置,还包括发酵产物、生化反应产物的分离提纯。
3.4. 2 等离子体技术3. 4. 3 辐射加工技术3. 4. 4 新型绿色催化技术3.4.5 超临界流体技术(1 )超临界CO2技术超临界CO2萃取的特点决定了其应用范围十分广阔 ,具体应用可以分为以下几个方面:a、从药用植物中萃取生物活性分子,生物碱萃取和分离;b、用于类脂脂类回收,或从配糖和蛋白质中去除类脂脂类;c、从多种植物中萃取抗癌物质,特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉醇防治癌症;d、维生素,主要是维生素E的萃取;e、对各种活性物质(天然的或合成的)进行提纯,除去不需要分子(比如从蔬菜提取物中除掉杀虫剂)或“渣物”以获得提纯产品;f、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工,如百里香、蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。
(1 )超临界水技术最有应用前景的领域是废弃聚合物的资源以及有毒有害物质的处理。
3.4.6 传统工艺中的新技术(1)电结晶(2)反应萃取(3)反应精馏3.5.1、清洁生产的定义清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险性。
概括地说,清洁生产就是低消耗、低污染、高产出,是实现经济效益、社会效益与环境效益相统一的工业生产模式。
3.5.2、清洁生产的内容清洁生产主要体现在:①尽量使用低污染、无污染的原料,替代有毒有害的原料;②采用清洁高效的生产工艺,使物料能源高效益地转化成产品,减少有害于环境的废物量,对生产过程中排放的废物实行再利用,做到变废为宝、化害为利;③向社会提供清洁的产品,这种产品从原材料提炼到产品最终的整个生命周期中,要求对人体和环境不产生污染危害或将有害影响减少到最低限度;④在商品使用寿命终结后,能够便于回收利用,不对环境造成污染或潜在威胁;⑤完善的企业管理,有保障清洁生产的规章制度和操作规程,并监督其实施。
同时建设一个整洁、优美的厂容、厂貌;⑥要求将环境因素纳入计划和所提供的服务中。
3.5.3 清洁生产的特点.①清洁生产是一项系统工程;②重在预防和有效性;③经济性良好;④与企业发展相适应。
3.5.4 实施清洁生产的途径①在产品设计和原料选择时以保护环境为目标,不生产有毒有害的产品,不使用有毒有害的原料,以防止原料及产品对环境的危害;②改革生产工艺,更新生产设备,尽可能提高每一道工序的原材料和能源的利用率,减少生产过程中资源的浪费和污染物的排放;③建立生产闭合圈,废物循环利用;④加强科学管理。
小结1、熟悉绿色化学的十二条原则及特点;2、了解绿色化学的研究动向及绿色化学技术;3、掌握清洁生产的定义、特点,了解其实施途径。
4.2.2 实验实验能将研究对象置于严格控制条件之下,把自然过程加以简化和纯化,排除各种偶然、次要因素和外界的干扰,使对象的某种属性或联系以纯粹的形式呈现出来;实验可以在特殊条件下强化研究对象,以揭示研究对象的变化规律或本质;实验可以通过一定手段,使对象的属性及其变化过程重复出现。
实验可以模拟研究对象的运动过程,从而认识对象的性质,对那些无法进行直接实验的对象,运用模拟方法可间接进行实验研究。
4.2.3 实验分类(1)预实验(2)系统实验严格按照“规划-实验及记录-分析整理-报告”的基本程序工作。
4.4.1 思想模型与理想实验方法4.4.2 科学思维的逻辑方法4.4.3 科学思维的非逻辑方法4.4.4 创造性思维方法4.4.5 数学方法4.5.1 实验室常见事故的预防和处理(1)火灾的预防和灭火预防火灾的发生必须注意:①实验装置安装一定要正确,操作必须规范;②在使用和处理易挥发、易燃溶剂时不可存放在敞口容器中,要远离火源;③实验室内不能存放大量易燃物;④要经常检查煤气开关、煤气橡皮管及煤气灯是否完好。