绿色化学与化工导论.pptx
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《绿色化学与化工》课件
绿色化学强调将环境友好性作为优先考虑因素，与传统化学相比，它更注重可持续性和 资源利用。
3 绿色化学的优势和意义
绿色化学的应用可以减少对健康和环境的危害，促进可持续发展，为未来创造更健康和 繁荣的社会。
绿色化学的原则
1 原子经济
通过优化反应条件，最大限度地利用每个反 应中的原子，减少废弃物产生。
2 使用可再生原料
选择可再生资源作为化学反应的原料，减少 对有限资源的依赖。
3 减少废弃物产生
通过改进反应工艺和使用更环保的催化剂， 最大程度减少废弃物的生成。
4 绿色化学反应的设计
设计更高效、更环保的反应路径，以减少对 环境的影响。
绿色化学的应用
绿色溶剂
使用环境友好的替代溶剂代替 有机溶剂，减少对健康和环境 的危害。
可再生能源在化学工 程中的应用
利用可再生能源供电化学过程， 减少对化石燃料的依赖。
绿色材料设计和合成
开发具有绿色特性的材料，如 可降解材料和环境友好型纳米 材料。
绿色化学的挑战和前景
1 技术挑战
绿色化学的实施面临着技术挑战，如如何提高效率、降低成本等。
2 商业前景
随着可持续发展的重视度不断提高，绿色化学的商业前景变得越来越有吸引力。
总结和展望
绿色化学与化工提供了一种可行的途径来减少对环境的负面影响，实现可持续发展。未来的发展将需要更工
绿色化学与化工是一门旨在开发环境友好型化学品和工艺的领域。通过减少 废弃物产生、使用可再生原料和设计绿色反应，绿色化学可以为可持续发展 做出贡献。
绿色化学与化工概述
1 什么是绿色化学与化工
绿色化学与化工致力于开发环境友好型的化学品和工艺，以减少对环境的负面影响。
2 绿色化学与传统化学的区别
3 绿色化学的优势和意义
绿色化学的应用可以减少对健康和环境的危害，促进可持续发展，为未来创造更健康和 繁荣的社会。
绿色化学的原则
1 原子经济
通过优化反应条件，最大限度地利用每个反 应中的原子，减少废弃物产生。
2 使用可再生原料
选择可再生资源作为化学反应的原料，减少 对有限资源的依赖。
3 减少废弃物产生
通过改进反应工艺和使用更环保的催化剂， 最大程度减少废弃物的生成。
4 绿色化学反应的设计
设计更高效、更环保的反应路径，以减少对 环境的影响。
绿色化学的应用
绿色溶剂
使用环境友好的替代溶剂代替 有机溶剂，减少对健康和环境 的危害。
可再生能源在化学工 程中的应用
利用可再生能源供电化学过程， 减少对化石燃料的依赖。
绿色材料设计和合成
开发具有绿色特性的材料，如 可降解材料和环境友好型纳米 材料。
绿色化学的挑战和前景
1 技术挑战
绿色化学的实施面临着技术挑战，如如何提高效率、降低成本等。
2 商业前景
随着可持续发展的重视度不断提高，绿色化学的商业前景变得越来越有吸引力。
总结和展望
绿色化学与化工提供了一种可行的途径来减少对环境的负面影响，实现可持续发展。未来的发展将需要更工
绿色化学与化工是一门旨在开发环境友好型化学品和工艺的领域。通过减少 废弃物产生、使用可再生原料和设计绿色反应，绿色化学可以为可持续发展 做出贡献。
绿色化学与化工概述
1 什么是绿色化学与化工
绿色化学与化工致力于开发环境友好型的化学品和工艺，以减少对环境的负面影响。
2 绿色化学与传统化学的区别
绿色化工ppt课件
高效分离技术
总结词
高效分离技术是实现化工生产绿色化的关键环节，通过高效 、低能耗的分离方法，减少分离过程中的能耗和物耗，降低 废物产生。
详细描述
高效分离技术包括超临界流体萃取、膜分离、吸附分离和结 晶分离等。这些技术能够提高分离效率和产品质量，降低分 离过程中的能耗和物耗，减少废物产生和排放。
新型反应技术
绿色合成技术
总结词
绿色合成技术是实现化工生产绿色化的重要手段，通过采用无毒或低毒原料、 催化剂和溶剂，优化反应条件，减少废物产生，提高资源利用率。
详细描述
绿色合成技术包括原子经济反应、环境友好催化、高效合成方法和新型反应过 程等。这些技术能够显著降低化工生产过程中的能耗、物耗和污染物排放，提 高生产效率和产品质量。
绿色过程强化技术
总结词
绿色过程强化技术是实现化工生产绿色化的重要手段之一，通过采用先进的工艺流程和设备，优化生 产过程，提高生产效率和产品质量，降低能耗和物耗。
详细描述
绿色过程强化技术包括热集成、能量集成、物料集成和信息集成等。这些技术能够优化生产过程，提 高生产效率和产品质量，降低能耗和物耗，减少废物产生和排放。同时，这些技术还能够提高化工生 产的自动化和智能化水平，降低人工成本和提高生产安全性。
绿色化工ppt课件
contents
目录
• 绿色化工概述 • 绿色化工技术 • 绿色化工的应用 • 绿色化工的挑战与解决方案 • 绿色化工的未来展望
01
绿色化工概述
定义与特点
定义
环保性
绿色化工是指采用无毒、无害的原料，在 清洁的生产工艺下，实现高效、安全生产 ，同时降低对环境的影响的化学工业。
使用无毒或低毒原料，减少废物排放。
《绿色化学化工技术》课件
• 总结词：绿色化学化工技术的应用领域非常广泛，包括制药、农业、能源、环保等。通过采用绿色化学化工技 术，可以开发出更加安全、环保的化学品和生产工艺，为人类健康和环境保护作出贡献。
• 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。
• 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。
化学工艺学-第9章绿色化学化工概论
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第９章 绿色化学化工概论 章 化学工业出版社 主要内容 ９．１ 绿色化学化工的基本概念 ９．１．１ 绿色化学化工的定义及特点 ９．１．２ 绿色化工过程 ９．１．３ 绿色化学原则 ？ ９．２ 绿色化学工艺的途径及实例 ９．２．１ 绿色化学工艺的途径 ９．２．２ 绿色化工过程实例 ９．１ 绿色化学化工的基本概念 当代全球环境十大问题：大气污染；臭氧层破坏；全球变暖；海洋污 当代全球环境十大问题：大气污染；臭氧层破坏；全球变暖； 全球环境十大问题 淡水资源紧张和污染；生物多样性减少；环境公害； 染；淡水资源紧张和污染；生物多样性减少；环境公害；有毒化学品 和危险废物；土地退化和沙漠化；森林锐减。
和危险废物；土地退化和沙漠化；森林锐减。
这些问题有的直接与化 学化工有关；有的间接相关。
学化工有关；有的间接相关。
？ 化学工业的可持续发展之路在于：在建立与资源能源集约化相适应的 化学工业的可持续发展之路在于： 可持续发展之路在于 化工技术体系的基础上，通过制定合理的产业政策和技术路线， 化工技术体系的基础上，通过制定合理的产业政策和技术路线，发展 清洁生产和资源综合利用，以达到节约资源、能源、保护环境， 清洁生产和资源综合利用，以达到节约资源、能源、保护环境，提高 产业综合效益的目的。
产业综合效益的目的。
？ 绿色化学与化工是 世纪化学工业可持续发展的科学基础，其目的是 绿色化学与化工是２１世纪化学工业可持续发展的科学基础 世纪化学工业可持续发展的科学基础， 目的是 将现有化工生产的技术路线从“先污染，后治理”改变为“ 将现有化工生产的技术路线从“先污染，后治理”改变为“从源头上 根治污染” 根治污染”。
化学科学与工程的发展也必须走绿色化道路 ？ 中国化学科学与工程的发展也必须走绿色化道路，实现由分子水平去 中国化学科学与工程的发展也必须走绿色化道路， 研究、设计、创造新的有用物质， 研究、设计、创造新的有用物质，直至完成其工业制造与转化过程的 全程目标，最终实现资源的生态化利用，建立生态工业园区， 全程目标，最终实现资源的生态化利用，建立生态工业园区，实现循 环经济，促进并保证经济发展与资源、能和环境相协调。
《绿色化学化工技术》课件
绿色催化剂的分类和应用
生物催化剂
利用微生物、酶、细胞等 生物系统实现芳香品的生 物转化工艺。
金属催化剂
金属与配体法、热解法、 溶胶-凝胶法等方法制备新 型复合催化剂。
有机小分子催化剂
使用有机小分子作为催化 剂，在剂量少的情况下实 现绿色催化反应的高效化。
绿色溶剂的应用领域
水作溶剂
生物质作溶剂
超临界流体作溶剂
水是一种最为常见的优秀绿色 溶剂，无污染物排放，无毒害， 安全可靠。
利用生物质生产新型液态溶剂， 具有废弃物资源化利用、能源 可持续利用等优势。
超临界流体因具有高物理性质、 低环境影响、易处理等特点而 广泛应用于溶剂领域。
可持续利用技术
1
催化裂解
应用催化裂解将废物加工转化为高附加值生产物，实现产值提高与环境保护的双 赢。
2
热解和气化
通过高温热解、氧化热解等技术将生物质转化为燃料、气体、炭黑等多种产品。
3
化学回收
通过提高生产中的资源回收率，更合理利用资源、降低能源消耗、延长能源的使 用寿命。
绿色能源在化学工业中的应用
太阳能电化学合成
通过光电化合成反应，利用太阳能转化电子将CO2还原，实现太阳能直接转化为化学能。
酶催化生产生物燃料
绿色化学化工技术
本PPT课件介绍了绿色化学化工技术的概述，原则，催化剂，溶剂，循环利 用、能源应用和案例研究等全方位信息。
什么是绿色化学？
可持续性
通过最小化化工过程中的废弃物和污染物排放， 实现对环境的保护和可持续性发展。
循环使用
通过高效催化剂、溶剂、精细化工、废物回收利 用等措施，实现废物`资源化利用。
新型绿色化学催化剂
福建师范大学化学科学学院相 关研究者团队新近在催化领域 取得突出进展，具备干细胞分 离、化学性质研究、表面物理 化学表征与催化反应以及机制 研究等多方面的能力。
化工过程的绿色化ppt课件
精选ppt 10
2015年“美国总统绿色化学挑战奖”获 奖项目（第20届）
绿色合成路线奖 一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）广泛存在于工业废
气中，给大气环境带来危害。LanzaTech公司发展的微生物 发酵方法将CO、CO2转化为乙醇、2,3-丁二醇等重要燃料。 相较于以天然气、煤、石油等为原料的传统工艺，新方法的 实施可以将温室气体的排放减少到70%左右。
欧盟各国 德国： 1991年制订“为环境而研究的计划” 英国： 2000年设立“Jerwood Salters环境奖” 荷兰： 2001年制订“清洁生产手册”
精选ppt 17
中国
制订了“科教兴国”和可持续(sustainable)发展 策略，并于1993年世界环境和发展大会之后，编制 了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路 的决心。
精选ppt 11
绿色反应条件奖
聚异丁烯是生产润滑油、添加剂和汽油添加剂的重要中 间体。传统的合成方法需要使用BF3等具有腐蚀性的Lewis酸 催化剂；不仅需要使用昂贵的仪器设备，而且会排放出等量 的废水。Soltex公司通过BF3与醇的络合，将其固定在氧化铝 载体上，有效地解决了上述问题。
绿色化学品设计奖
(李朝军)
加拿大绿色化学首席科学 家 、 麦 吉 尔 大 学 (McGill Univ.) 教 授 。 美 国 总 统 绿 色化学挑战奖(2001) 和加 拿大华人教授优秀奖 (2011) 等 。 2012 年 当 选 加 拿大皇家科学院院士。“ 原子经济性”的绿色化学 有机合成研究。空气和水 中的过渡金属催化反应。
异氰酸酯是化学工业中重要的试剂，但因其具有强刺激
性 和 潜 在 的 致 癌 作 用 而 饱 受 诟 病 。 Hybrid Coating
2015年“美国总统绿色化学挑战奖”获 奖项目（第20届）
绿色合成路线奖 一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）广泛存在于工业废
气中，给大气环境带来危害。LanzaTech公司发展的微生物 发酵方法将CO、CO2转化为乙醇、2,3-丁二醇等重要燃料。 相较于以天然气、煤、石油等为原料的传统工艺，新方法的 实施可以将温室气体的排放减少到70%左右。
欧盟各国 德国： 1991年制订“为环境而研究的计划” 英国： 2000年设立“Jerwood Salters环境奖” 荷兰： 2001年制订“清洁生产手册”
精选ppt 17
中国
制订了“科教兴国”和可持续(sustainable)发展 策略，并于1993年世界环境和发展大会之后，编制 了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路 的决心。
精选ppt 11
绿色反应条件奖
聚异丁烯是生产润滑油、添加剂和汽油添加剂的重要中 间体。传统的合成方法需要使用BF3等具有腐蚀性的Lewis酸 催化剂；不仅需要使用昂贵的仪器设备，而且会排放出等量 的废水。Soltex公司通过BF3与醇的络合，将其固定在氧化铝 载体上，有效地解决了上述问题。
绿色化学品设计奖
(李朝军)
加拿大绿色化学首席科学 家 、 麦 吉 尔 大 学 (McGill Univ.) 教 授 。 美 国 总 统 绿 色化学挑战奖(2001) 和加 拿大华人教授优秀奖 (2011) 等 。 2012 年 当 选 加 拿大皇家科学院院士。“ 原子经济性”的绿色化学 有机合成研究。空气和水 中的过渡金属催化反应。
异氰酸酯是化学工业中重要的试剂，但因其具有强刺激
性 和 潜 在 的 致 癌 作 用 而 饱 受 诟 病 。 Hybrid Coating
绿色化学与化工的新进展 ppt课件
• 选择菌种 • 利用基因工程处理（ DNA重组技术、克 隆技术）制得高效的酶，提高稳定性、 活性、和选择性 • 开发成功高效的生物反应器 • 副产物的综合利用（生物脱硫过程，有 机磺化物来生产表面活性剂）
29
生物技术生产的特殊化学品
• • • • 生物制剂 生物制药（医药蛋白、手性药物） 生物农药（生物杀虫剂） 生物食品（果糖、赖氨酸、乳酸、柠檬 酸） • 生物聚合物等 • 品种不少，但目前比重还不到2%
降低H2O2费用
原位H2、O2合成H2O2，与丙烯环氧化集成 新氧化剂—异丙苯过氧化物
新氧化催化材料
Sn/沸石 有机氮络合Fe2+系催化剂 含钨的金属簇相转移催化剂
……
20
采用无毒无害原料 可再生资源
21
替代剧毒光气等原料的绿色技术
1984年印度博帕尔光气泄漏事件 2000年罗马尼亚一家氰化物泄漏到多瑙 河支流事件
造成人身伤亡、生态环境严重破坏
需要开发绿色技术
22
替代光气制造异氰酸酯工艺
伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯反应 伯胺和一氧化碳进行氧化羰化 硝基苯和一氧化碳羰基化 正在小试、中试，比光气法生产 成本高10％，需要降低成本
23
甲基丙烯酸甲工艺
投资、成本低
100%原子经济性
24
大力发展可再生资源的利用技术
以植物为主的生物质资源是一个可再生的
巨大资源宝库，利用可再生资源可以消除 污染，用之不竭，实现可持续发展
开发生物催化技术是关键
25
生物催化
• 生物转化法是利用细菌(酶)将生物质降解为葡萄 糖，然后转化为各种化学品。 • 世界石油资源将在50年内面临枯竭的危险。 探 明石油储量为141.1Gt。目前消耗速度3.5Gt左右， 到2020年增加5.5Gt。 • 植物生物质的最主要成份---木质素和纤维素 （包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海 产物和城市废弃物）等每年以约1640亿吨的速度 不断再生（相当于目前石油年产量的15-20倍）。
29
生物技术生产的特殊化学品
• • • • 生物制剂 生物制药（医药蛋白、手性药物） 生物农药（生物杀虫剂） 生物食品（果糖、赖氨酸、乳酸、柠檬 酸） • 生物聚合物等 • 品种不少，但目前比重还不到2%
降低H2O2费用
原位H2、O2合成H2O2，与丙烯环氧化集成 新氧化剂—异丙苯过氧化物
新氧化催化材料
Sn/沸石 有机氮络合Fe2+系催化剂 含钨的金属簇相转移催化剂
……
20
采用无毒无害原料 可再生资源
21
替代剧毒光气等原料的绿色技术
1984年印度博帕尔光气泄漏事件 2000年罗马尼亚一家氰化物泄漏到多瑙 河支流事件
造成人身伤亡、生态环境严重破坏
需要开发绿色技术
22
替代光气制造异氰酸酯工艺
伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯反应 伯胺和一氧化碳进行氧化羰化 硝基苯和一氧化碳羰基化 正在小试、中试，比光气法生产 成本高10％，需要降低成本
23
甲基丙烯酸甲工艺
投资、成本低
100%原子经济性
24
大力发展可再生资源的利用技术
以植物为主的生物质资源是一个可再生的
巨大资源宝库，利用可再生资源可以消除 污染，用之不竭，实现可持续发展
开发生物催化技术是关键
25
生物催化
• 生物转化法是利用细菌(酶)将生物质降解为葡萄 糖，然后转化为各种化学品。 • 世界石油资源将在50年内面临枯竭的危险。 探 明石油储量为141.1Gt。目前消耗速度3.5Gt左右， 到2020年增加5.5Gt。 • 植物生物质的最主要成份---木质素和纤维素 （包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海 产物和城市废弃物）等每年以约1640亿吨的速度 不断再生（相当于目前石油年产量的15-20倍）。
绿色化学——第一章 绿色化学概论ppt课件
ppt课件 11
中国7大环境污染
山东沂南涑河砷化物水污染 2009年4月，亿鑫化工有限公司将产生的大量含 砷有毒废水排放在一处蓄意隐藏的污水池存放。 7月2 0日、2 3日深夜，该公司为节省处理污水费 用，趁当地降雨，附近一河流水量增加之际，用 水泵将含砷量超标2.7254万倍的生产废水排放到 南涑河中，致使水体严重污染。
ppt课件
14
Facts & Figures 2000
“21世纪化学工程进展”专家结构预测（10 — 25年，全球）
产品重组与技术前沿 1. 生化工程产品 2.制药 3a.半导体及电子器件 3b.功能陶瓷及复合材料 4. 新型能源与燃料 5. 新型材料（塑料，高聚物，合纤等） 6. 催化剂 7a.新型食品 7b.海底资源 8. 石化产品 ppt课件 9. 其它新型功能产品
ppt课件 18
2、绿色化学与化工
绿色化学化工作为应对21世纪挑战的关键技术与 基础,已成为21世纪世界科技研究前沿热点：
1995 年美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战 奖”； 日本政府规划了在 21 世纪重建绿色地球的“新阳光计 划”； 英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》1999年 1月创刊；
ppt课件
2
世界十大环境污染事件
洛杉矶光化学烟雾事件 40年代初期于美国洛杉矶市，全市 250多万辆 汽车每天消耗汽油约 1600万升，由于汽车漏油、 汽油挥发、不完全燃烧和汽车排气，向城市上空 排放近千吨石油烃废气、一氧化碳、氮氧化物和 铅烟，在阳光照射下，生成淡蓝色的光化学烟雾， 1952年12月的一次烟雾中，65岁以上老人死亡 400人
ppt课件 13
世界化学工业生产能力分布
中国7大环境污染
山东沂南涑河砷化物水污染 2009年4月，亿鑫化工有限公司将产生的大量含 砷有毒废水排放在一处蓄意隐藏的污水池存放。 7月2 0日、2 3日深夜，该公司为节省处理污水费 用，趁当地降雨，附近一河流水量增加之际，用 水泵将含砷量超标2.7254万倍的生产废水排放到 南涑河中，致使水体严重污染。
ppt课件
14
Facts & Figures 2000
“21世纪化学工程进展”专家结构预测（10 — 25年，全球）
产品重组与技术前沿 1. 生化工程产品 2.制药 3a.半导体及电子器件 3b.功能陶瓷及复合材料 4. 新型能源与燃料 5. 新型材料（塑料，高聚物，合纤等） 6. 催化剂 7a.新型食品 7b.海底资源 8. 石化产品 ppt课件 9. 其它新型功能产品
ppt课件 18
2、绿色化学与化工
绿色化学化工作为应对21世纪挑战的关键技术与 基础,已成为21世纪世界科技研究前沿热点：
1995 年美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战 奖”； 日本政府规划了在 21 世纪重建绿色地球的“新阳光计 划”； 英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》1999年 1月创刊；
ppt课件
2
世界十大环境污染事件
洛杉矶光化学烟雾事件 40年代初期于美国洛杉矶市，全市 250多万辆 汽车每天消耗汽油约 1600万升，由于汽车漏油、 汽油挥发、不完全燃烧和汽车排气，向城市上空 排放近千吨石油烃废气、一氧化碳、氮氧化物和 铅烟，在阳光照射下，生成淡蓝色的光化学烟雾， 1952年12月的一次烟雾中，65岁以上老人死亡 400人
ppt课件 13
世界化学工业生产能力分布
绿色化学与化工导论
绿色化学与化工导论概述绿色化学是一种注重减少或消除化学过程对环境和人类健康的影响的方法和原则。
绿色化学的核心目标是提高原始材料的效率利用率，减少对有毒物质的使用，减少废弃物的产生，并在化学过程中最大程度地减少能源消耗。
绿色化学与化工导论旨在介绍绿色化学的基本原理和应用，并强调其在化工领域的重要性。
绿色化学原则绿色化学奉行一系列原则，以确保化学过程的环境友好性。
这些原则包括：1.预防污染：通过材料选择、合成设计和废物管理等途径，尽可能地消除有害物质的产生。
2.原子经济：追求高效利用，最大限度地利用所有原始材料，减少废弃物的产生。
3.能量效应：减少化学过程中的能耗，提高能源利用效率。
4.安全性设计：考虑到产品的每一个环节和化学过程，确保其对人体和环境的安全性。
5.可持续性：从可再生资源中获取原材料，降低对不可再生资源的依赖。
绿色化学在化工领域的应用催化剂设计催化剂在化工领域中起着至关重要的作用。
绿色化学注重发展高效、选择性和可再生的催化剂，以降低化学反应的温度和能源消耗。
催化剂设计的绿色原则包括减少催化剂使用量，增加催化剂的稳定性和可再生性，以及减少催化剂中有害物质的使用。
可降解材料传统的塑料制品对环境造成严重的污染。
绿色化学致力于开发可降解的塑料材料，以减少塑料对环境的影响。
这些可降解材料可以通过微生物的作用逐渐降解为无害的物质。
绿色化学通过改变塑料的结构和合成方法，使其在使用寿命结束后能够自然降解。
循环经济绿色化学倡导建立循环经济系统，通过将废弃物作为新的原始材料回收和再利用，减少资源浪费和环境污染。
循环经济可以通过废物的再加工和再利用来降低化工过程中的原始材料需求。
超临界流体技术超临界流体技术是一种使用压力和温度接近临界点的物质进行化学反应的方法。
绿色化学借助超临界流体技术可以完成高效、选择性和环境友好的反应。
此外，超临界流体还可用作溶剂替代品，减少有机溶剂对环境的污染。
绿色化学的挑战与前景尽管绿色化学在化工领域取得了一些重要的进展，但仍然面临一些挑战。
绿色化学与化工技术的发展 ppt课件
绿色化学的12条原则
7、只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的； 8、应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学 过程的临时性修改等）；
9、尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比；
10、设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不 再滞留于环境中，而可降解为无毒的产品； 11、分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场 监控，以防有害物质的形成； 12、化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实 验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
1990年，美国通过了一项“防止污染行动”的法令。 1991年后，绿色化学由美国化学会（ACS）提出并成为美国国 家环保局（EPA）的中心口号。 1995年，美国前总统克林顿设立了“总统绿色化学挑战奖”， 从 1996年开始在华盛顿国家科学院每年颁发一次，这是化学 领域唯一的总统级科学奖。 1999年，世界上第一本《绿色化学》杂志诞生。 2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。
★ 中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并 于1993年世界环境和发展大会之后，编制了 《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道 路的决心。 ◆ 1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技
术——推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活 动 ◆ 1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环 境友好石油化工催化化学与反应工程 ◆ 1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可 持续发展问题对科学的挑战——绿色化学 ◆ 1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会 ◆ 1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基 本科学问题” ◆ 2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》 立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学
绿色化学与化工导论Chapter 3 atom economy
3、Less Hazardous Chemical Synthesis
Wherever practicable, synthetic methods should be designed to use and generate substances that possess little or no toxicity to people or the environment.
Chapter 3
Principles and Concepts of Green Chemistry
MIKE LANCASTER
• Introduction • Sustainable Development and Green Chemistry • Atom Economy • Atom Economic Reactions
12、Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention
Substances and the form of a substance used in a chemical process should be chosen to minimise the potential for chemical accidents, including releases, explosions, and fires.
4、Designing Safer Chemicals
Chemical products should be designed to effect their desired function while minimising their toxicity.
5、Safer Solvents and Auxiliaries
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【精品课件教案PPT】 绿色化学与化工 导论
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
绿色化学与化工导论Chapter1introduction
理论上的工作潜能（ kJ·摩尔－ 1 最后一种产品）
程序
原料
最后的
热力学的效率（%)
producta
天然气＋空气－> 甲醇
1136
717
63
天然气＋空气－> 氢
409
236
58
氨 （从天然气＋空气） -> 氮的酸 995
43
4
铜矿石－> 铜 铁矾土－>铝
•一排除任何 " 蒸气具有 ".
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绿色化学与化工导论 Chapter1introduction
1.1 化学－过去、现在的和未来
•目前，化学的贫穷图像消极是感人的要求。在英国，在大学读化学的 申请者的数字一直稳定地落下好几年 •申请者的数字读化学工程是更多惊慌（<1000 在英国的 2000 年）
•图 1.2 在英国大学学习化学的申请的数字中倾向。（来源： UCAS 大学和学院 许可服务）
• （2) 一个可重新开始的给料的产品（举例来说碳水化合物）. • （3) 使用一个长生活催化剂。 • （4) 没有使用溶剂或一完全地 recyclable 良性的溶剂。 • （5) 在综合中使用步骤的最小的可能数字。 • （6) 制造依照需要的产品和尽可能接近对它被需要的地方。
• 我们一定训练新一代的化学家在化学药品制造业中想到环境、社会 而且经济的因素。
达 100%
产品（s） ＋废弃物酸
＜100%
铬废弃物
0%
含盐的甜废弃物
0%
含盐的甜废弃物（在酸的中立化之后） 0%
产品（s） ＋废弃物
＜＜100%
绿色化学与化工导论 Chapter1introduction
绿色化学与化工导论Chapter1introduction
discard all waste and spent reagent; recycle solvent where economically viable. • (6) Transport the product worldwide, often for long-term storage. • (7) Release the product into the ecosystem without proper evaluation of its long-term effects.
• (1) Start with a petroleum-based feedstock. • (2) Dissolve it in a solvent. • (3) Add a reagent. • (4) React to form an intermediate chemical. • (5) Repeat (2)–(4) several times until the final product is obtained;
1.1 Chemistry—Past, Present and Future
At present, the poor image of chemistry is adversely affecting demand. In the UK, the number of applicants to read chemistry at university has been falling steadily for several years The number of applicants to read chemical engineering is even more alarming (<1000 in the year 2000 in the UK)
• (1) Start with a petroleum-based feedstock. • (2) Dissolve it in a solvent. • (3) Add a reagent. • (4) React to form an intermediate chemical. • (5) Repeat (2)–(4) several times until the final product is obtained;
1.1 Chemistry—Past, Present and Future
At present, the poor image of chemistry is adversely affecting demand. In the UK, the number of applicants to read chemistry at university has been falling steadily for several years The number of applicants to read chemical engineering is even more alarming (<1000 in the year 2000 in the UK)
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• 第五章 绿色化学化工技术：了解能源、分类及各 种能源技术；了解材料的分类并掌握各类新型材料 的特点；掌握催化技术；熟悉生物技术及分离技术 （微波技术、膜技术、超声技术）。
• 第六章 绿色无机化学工艺：熟悉几种无机化学工 业生产（磷铵生产、铬盐生产、氯碱生产等）的绿 色化。
• 第七章 绿色有机化学工艺：以乙苯脱氢制苯乙 烯、、环氧丙烷绿色生产工艺、醋酸生产的绿色化 为例熟悉几种有机化学工业生产的绿色化。
课程性质及要求
• 本课程为考查课，总学时数为34学时。 • 自学课程：主要以自学为主，辅导两次 。
目的培养自学能力。 • 自学内容：按大纲要求，结合教材及有
关参考资料自学，做好自学笔记。 • 考核形式：自学笔记40%，小论文或读
书报告30%，期终考查30%。
教材及参考书
• 1、李德华．绿色化学化工导论．北京：科学技术 出版社，2005
• 第八章 制药工业绿色化：熟悉各种制药工业（化 学制药、中草药制药、生物制药）的绿色化。
第一章 绪论 一、什么是绿色化学
绿色化学又称环境无害化学，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、生产和应用中即消除或减少那些 对人类健康、社区安全、生态环境有 毒有害物质的使用和产生，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。
• 6、顾国维、何澄. 绿色技术及其应用.上海：同济 大学出版社,1999
• 7、P.T.阿纳斯塔斯， J.C.沃纳.李朝军,王东.绿 色化学理论与应用. 北京：科学出版社, 2002
教学内容及要求
• 第一章 绪论 ：从环境问题的产生与发展，了 解绿色化学的产生、发展、重要性；掌握绿色 化学的定义和特点。
ห้องสมุดไป่ตู้
★ 中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于 1993年世界环境和发展大会之后，编制了《中国21 世纪议程》郑重声明走可持续发展道路的决心。
◆ 1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——
推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动
◆ 1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境友好 石油化工催化化学与反应工程
★ 日本
制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光 计划， 设立“为地球创新技术的研究院”
★ 欧盟 各国
•英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化 学》1999年1月创刊；2000年设立“Jerwood Salters环境奖” •德国 1991年制订“为环境而研究的计划” •荷兰 制订“清洁生产手册” •澳大利亚也创建了绿色化学期刊；
绿色化学与化工导论
➢ 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世纪绿色化学的进展将证明化学有能力 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
开设本课程的目的
• 环境污染、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，而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,因此化学工业的出 路在于大力开发和应用基于绿色化学原 理产生和发展起来的绿色化学化工技术。
• 通过本课程的学习，掌握绿色化学与化工的基 本概念、基本原理，了解化学、化工生产中的 资源与能源合理利用及生态环境可持续性发展 间的关系。
• 达到开阔视野，拓宽知识面，便于从整体上认 识化学学科，树立既保护环境又推动工业生产 发展的新观念。
• 同时及时了解最新最热门的科学技术成果的研 究进展以及国内外发展状况，为成为知识渊博、 研究方向明确的高素质人才打下基础。
• 2、闵恩渍. 吴巍 编著. 绿色化学与化工.北京： 化学工业出版社,20004．
• 3、仲崇立. 绿色化学导论.北京：化学工业出版社, 2000
• 4、贡长生、张克立. 绿色化学化工实用技术.北京： 化学工业出版社, 2002
• 5、沈玉龙、魏利滨、曹文华.绿色化学.北京：中 国环境科学出版社, 2004
➢从科学观点看——化学科学基础的创新 ➢从环境观点看——从源头上消除污染 ➢产从成经本济观点看——合理利用资源和能源，降低生
—— 符合经济和社会可持续发展的要求
三、各国政府推动绿色化学的措施
绿色化学化工作为应对21世纪挑战的关键技术 与基础,已成为21世纪世界科技研究前沿热点：
1990年美国颁布了《污染防治条例》， 将 污染的 防治定为国策
• 第二章 绿色化学原理：掌握绿色化学的12条基 本原则；掌握原子经济性反应及绿色化学手段；
• 第三章 化学工业的可持续发展：了解可持续发 展与化工清洁生产的关系；掌握化工可持续发 展的有效途径是必须采用绿色技术。
• 第四章 工业生态学原理：了解工业生态学发展 史及几个基本概念；熟悉工业生态学的三大研 究方法（工业代谢、生命周期评价、区域产业 生态系统建设）；掌握循环经济和生态工业的 重要性。
★ 美国
1995年美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其 目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每 套装置消耗原材料减少20一25%；宣布设立“总统绿 色化学挑战奖”；
2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。 在美国2003年公布的21世纪化学化工发展战略中，再 次强调了绿色化学化工的重要性。
◆ 1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可持续发 展问题对科学的挑战——绿色化学
◆ 1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会
二、绿色化学的重要性
迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年 前开发的。
近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放 了大量有毒、有害的物质。1992年，美国化学工业 用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花 去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销 售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以 从环保、经济和社会的要求看化学工业不能再承担 使用和产生有毒。有害物质的费用.需要大力研究 与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。