绿色化工技术
绿色化工技术是在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术，是指采用绿色化工技术进行清洁生产、制取环境友好产品的全过程。绿色化工技术的发展，与绿色化学的活动密切相关。美国化学界把“化学的绿色化”作为21世纪化学进展的主要方向之一。美国“总统绿色化学挑战奖”代表了在绿色化学领域取得的最高水平和最新成果。美国《未来学家》杂志载录的未来绿色化工技术具有以下特点：
①能持续利用；
②以安全的用之不竭的能源供应为基础；
③高效率地利用能源及其他资源；
④高效率地利用废旧物质和副产品；
⑤越来越智能化；
⑥越来越充满活力。
绿色化工技术是21世纪化学工业的主要发展方向之一。该技术最理想的情况是采用“原子经济”反应，即原料分子中的每一个原子都转化成产品，而不产生任何废物和副产品，实现废物“零排放”，也不采用有毒有害的原料、催化剂及溶剂，并生产环境友好的产品。
研究、开发和应用绿色化工技术的目的，在于最大限度地节约资源、防止化学化工污染、生产环境友好产品，服务于人类与自然的长期可持续性发展。绿色化工技术的内容广泛，当前，比较活跃的有如下方面。
(1)新技术催化反应技术、新分离技术、环境保护技术、等离子化工技术、纳米技术、空间化工技术、微型化技术等。
(2)新材料功能材料（如记忆材料、光敏树脂等）、纳米材料、绿色建材、特种工程塑料、特种陶瓷材料等。
(3)新产品生物柴油、生物农药、生物可降解塑料、磁性化肥、绿色制冷剂等。
(4)催化剂生物催化剂、稀土催化剂等。
(5)清洁原料农林牧副渔产品及其废弃物、清洁氧化剂等。
(6)清洁能源氢能源、生物质能源、太阳能、酵能源等。
(7)清洁溶剂水溶剂、超临界流体溶剂等。
(8)清洁设各特种材质设备、密闭系统设备、自控系统设各等。
(9)清洁工艺配方工艺、分离工艺、催化工艺、仿生工艺等。
(1O)节能技术燃烧节能技术、传热节能技术、余热节能技术、电子节能技术等。
(11)节水技术咸水淡化技术、水处理技术、水循环使用和综合利用技术等。
(12)生化技术生化合成技术、生物降解技术、基因重组技术等。
(13)“三废”治理综合利用技术、废物最小化技术、必要的末端治理技术等。
(14)化工设计绿色设计、原子经济性设计、计算机辅助设计等。
例如，苯甲醛的生产。传统工艺是甲苯氯化水解法，是将干燥的氯气通入沸腾状态的甲苯中，氯化生成亚苄基二氯，然后在碱性或酸性条件下水解后精馏制得苯甲醛。甲苯氯化水解法的工艺流程长、产率低，所产生的大量氯化氢不仅对设备严重腐蚀，而且对环境造成很大污染；所得产品中含有微量氯，不能用作食品、医药及香料的原料。
而新兴的甲苯氧化法是绿色化工工艺，该方法是以空气作为氧化剂，在催化剂作用下直接将甲苯氧化为苯甲醛。甲苯氧化法生产过程中没有废酸或废碱及氯化氢气体的排放，产品中不含氯，不对环境造成二次污染，而且优化了生产设各及过程，流程简单，减少了能耗，达到了绿色化工生产的效果。
全绿色化工的进展及前景 摘要:全绿色化工是缓解资源与环境问题的理想途径。全绿色化工是以生物质为原料,采用清洁工艺,生产绿色产品。本文介绍了生物质气化或液化、生物质塑料方面的进展,以及生物质转化中主要副产品二氧化碳及甘油利用等情况。 关键词:绿色化工;工艺进展;节能减排;化工园区 一、研究背景 资源与环境是当今世界的两大问题,随着社会的发展,人类对资源的需求越来越多,但是化石资源的储藏量逐渐减少,不可再生能源正面临枯竭。进入工业化时代,由于大量消耗煤、石油及天然气,使大气中二氧化碳、硫化物的含量急剧增加。污染不仅给全球造成很大的经济损失,而且对我们的生存环境产生巨大不利影响。 资源与环境对人类生存提出了挑战。面对挑战,全绿色化工应运而生。所谓全绿色化工,采用无毒、无害的生物质原料;在无毒、无害的条件下生产,少产、甚至不产废物,达到零排放,其产品是安全的、环境友好的。 生物质是指所有动物、植物和微生物,以及由这些生命体排泄和代谢的可再生的或可循环的有机物质。生物质是直接或间接通过植物的光合作用,将太阳能以化学能的形式贮存在生物质体内的一种能量形式,广义上,生物质能是太阳能的一种形式,它可转化为许多有用物质,是取之不尽、用之不竭的可再生资源。 大力发展全绿色化工既能解决资源问题,又能解决环保问题。 全绿色化工的进展主要表现在生物质气化或液化、生物质塑料及加工过程中主要的副产品利用等方面。
二、研究现状 1 生物质气化 1.1 沼气[1] 以农作物秸秆、粪便、有机废水等有机废弃物通过微生物在厌氧环境发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体,即沼气。生物质沼气技术应用较早,早在20世纪70年代就开始,得到普遍推广,其成套技术现已日趋成熟,但是发展沼气存在问题主要是:厌氧消化产气率低、系统运行和管理自动化水平不高。 1.2 发电[2] 生物质气化及发电技术在发达国家受到广泛重视,生物质电能在总能源消耗中所占的比例增加迅速。1988年丹麦诞生了世界第一座生物秸秆燃烧发电厂,而后芬兰、比利时、奥地利等国也有这种发电厂,美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位,各类生物质发电站有350多座,发电总装机容量达700MW。据有关专家估计,到2010年,生物质发电装机容量将达到13000MW。小型生物质气化可采用固定床气化设备,大中型生物质气化以流化床气化为主,目前,正在进行实验室研究的还有气流床气化和旋风分离床气化。此外,美国的Battelle (63MW)和夏威夷(6MW)项目)B-IGCC (整体气化联合循环)气化发电示范工程代表生物质发电技术的世界先进水平。 1.3 合成气[3] 生物质气化可制得富含H2和CO的合成气,可制氢、甲醇和二甲醚等化工产品。从20世纪50年代开始,美国、日本、欧洲等就开始了生物质气化制取甲醇/二甲醚的研究工作,目前已经取得了相当的进展;瑞典已建立了生物质合成二甲醚中试装置;日本NHI的生物质气化甲醇合成(BGMS )近年也已完成中试,结果表明
绿色化工在生产中的重要性 中北大学化学工程与工艺 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维,直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关,并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已完全离不开化学工业和化工产品。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。化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步，由于科学中的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。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近年来,世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。一些著名的环境事件多与化学工业有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化,如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒苔暴发等。由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生了绿色化工的快速发展。 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。 绿色化工指的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。
新型绿色化工分离技术及其应用 摘要：伴随着能源危机、环境污染，现在对资源利用与清洁生产提出较高要求，此也推动了新型绿色分离技术的快速发展。文章则主要介绍了膜分离技术、分子蒸馏技术及超临界萃取技术的原理及应用。 关键字：新型绿色分离技术膜分离技术分子蒸馏技术超临界萃取技术 前言 化工分离技术是化学工程的一个重要分支,石油炼制、塑料化纤、同位素分离,以及生物制品的精制、纳米材料的制备、烟道气的脱硫和化肥农药的生产等等都离不开化工分离技术。化工生产中的原料和产物绝大多数都是混合物, 需要利用体系中各组分物性的差别或借助于分离剂使混合物得到分离提纯，它往往是获得合格产品、充分利用资源和控制环境污染的关键步骤。伴随着煤炭与石油危机引起的能源危机，对资源利用与清洁生产也提出了要求，这就对分离技术的要求越来越高。正是人们希望采用更高效的节能、优产的方法以及所采用的过程与环境友好，推动了新型分离技术的快速发展。文章对膜分离技术、分子蒸馏技术和超临界萃取的应用进行阐述。 1膜分离技术 近20年来膜技术发展及其迅速，已从单独的海水与苦咸水脱盐，纯水及超纯水的制备，工业用水的回用，逐步拓展到环保、化工、医药、食品等领域中，发展前景备受关注。膜分离技术具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点，在水处理领域具有相当的技术优势[1]，是现代分离技术中一种效率较高的分离手段[1,2,3]。目前常见的膜分离过程课分为以下几种：微滤（Microfiltration，MF），超滤（Ultrafiltration，UF），纳滤（Nanofilatration，NF），反渗透（Reverseosmosis，RO），电渗析（Electrodialysis，ED）等。 1.1微滤 1.1.1微滤原理 微滤又称精过滤，其基本原理属于筛网状过滤，在静压差的作用下，利用膜的“筛分”作用，小于膜孔的粒子通过滤膜，大于膜孔的粒子则被截留到膜面上，
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
浅谈绿色化学化工的发展 摘要：对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上，对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科，以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为：绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则，但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质，如催化剂、手性试剂等，以及使用过程强化及集成方法，改进原有化工工艺，以提高生产效率和减少能耗等两条原则；绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展；绿色化学中的绿色度是可以量化的，但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法；同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。 关键词：绿色化学；绿色化学化工；绿色度定量化；绿色非绿 Development and research on basic issues of green chemistry and chemical technology JI Hongbing1，SHE Yuanbin2 (1School of Chemical Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China; 2Institute of Green Chemistry and Ffine Cchemicals，Beijing University of Technology，Beijing 100022，China) Abstract：The paper firstly reviewsed the development and research progress ofn the basic issues，such as definition and principles of green chemistry and chemical technology as well as quantitative description of greenness extend and “non-green problems”in the research of green chemistry and chemical technology，and secondly exploresd and studiesd the questions，above issues based such as how to make a necessary complementarities theo present basic principles，i.e.，like the twelve principles，whether the green chemistry should be separated into an independent discipline or not，and how to describe and evaluate effectively the greenness extend of green products (green chemistry) and green processes (green chemical technology). In the view of our points, tThe twelve principles are consideredwould be still the guidinge principles to study green chemistry aftertime，but two new principles cshould be added，that is，design and manufacture of materials which could be reclaimed and used time after time，such as catalysts，chiral reagents etc.et. al，as well as improvement of former chemical engineering processes and techniquecs by using process intensification and integration etc.et. al.. Green chemistry and chemical technology should be as an independent discipline to beas that we can studiedinvestigate it more deeply. The greenness extend of products and processes could be quantitative described，but we must choose different parameters and methods must be chosen depending on different objectives. In the same time，we should pay more attention should be paid to studying and solvinge the problems of “non-green problems”，such as in research onf ionic liquids etc.et. al..
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
绿色化工在化工生产中的重要性 摘要：随着社会的发展，化工行业给人类带来新生活的同时，也带来了一系列有关 环境的新问题，而绿色化工的提出就是为了解决这一系列的问题，本文主要就绿色化工在化工生产中的作用做一些介绍。 关键词：绿色化工化工生产实施途径 一、实施绿色化工的迫切性化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步。从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维，直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关，并且为人类创造了大量的物质财富，可以说现代社会生活已经完全离不开化学工业和化工产品。然而，化学工业给人们带来益处的同时，也给人类和自然环境带来了严重有害的影响甚至是灾难。长期以来，污染一直是困扰化学工业的致命问题。它阻碍着化学工业的健康发展。总的来说，化工污染的主要原因是未能有效的利用资源，产生了大量的有害物质。为解决这一问题，人们提出了绿色化学化工的概念，绿色化工是实现化工污染防治的基础与重要工具，是具有产业革命性的化工科技战略，具有重大的环境、经济和社会意义。 二、绿色化工概述 1. 绿色化工定义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。 2 绿色化工技术的实施途径依据绿色化学的12 项原则和核心内容，目前国内外绿色化学的实施途径主要体现在五个方面：原料、化学反应、催化剂、溶剂和产品的
绿色化。 2.1 原料的绿色化通常原料的选择决定了生产者在制造化学品的过程中面临的危害，所以为了人类健康和环境安全，一方面需要采用无毒无害的原料代替有毒有害的原料；另一方面需要使用可再生的生物资源作为原料来代替当前广泛使用的石油原料。 2.2 化学反应的绿色化化学反应的绿色化主要包括2 个方面：一是原子经济性反应，另一个就是化学反应的选择性。 原子经济性反应是绿色化学化工研究内容的核心。原子经济性是从原子水平来看化学反应，目标是在设计化学合成时使原料中的原子更多或全部地变成最终所需要产品中的数量，实现化工过程废物的“零排放” 。 在精细化工和药物化学中，有些化合物往往需要多步合成才能得到，尽管有时单步反应的收率较高，但整个反应的经济性却不甚理想，所以要获得较好的原子经济性反应，就必须提高反应的选择性。 2.3 溶剂的绿色化挥发性有机溶剂与我们的生产和生活密切相关，许多化学反应需要溶剂或助剂的参与才容易进行反应。一些产品（如涂料）也需要溶解在挥发性有机溶剂中才得以使用。然而，挥发性有机溶剂却是一类有害的环境污染物，给我们带来了环境的污染和健康的危害，因此开发挥发性有机溶剂的替代溶剂，减少环境污染，也是绿色化学的一个重要内容。 2.4 催化剂的绿色化催化剂是一类能改变化学反应的速度而其自身在反应前后不被消耗掉的物质。80%以上的反应只有在催化剂的作用下才能获得具有经济价值的反应速率和选择性。但由于催化剂，特别是像无机酸、碱、金属卤化物等不仅本身具有毒性和腐蚀性，甚至有致癌作用，因此，在原子经济性和可持续发展的基础上研
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
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
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 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 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。
绿色化工在现代化工生产中的重要性
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绿色化工在化工生产中的重要性 摘要:随着社会的发展,化工行业给人类带来新生活的同时，也带来了一系列有关环境的新问题,而绿色化工的提出就是为了解决这一系列的问题,本文主要就绿色化工在化工生产中的作用做一些介绍。 关键词：绿色化工化工生产实施途径 一、实施绿色化工的迫切性 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步。从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维，直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关，并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已经完全离不开化学工业和化工产品。然而,化学工业给人们带来益处的同时,也给人类和自然环境带来了严重有害的影响甚至是灾难。长期以来，污染一直是困扰化学工业的致命问题。它阻碍着化学工业的健康发展。总的来说,化工污染的主要原因是未能有效的利用资源，产生了大量的有害物质。为解决这一问题，人们提出了绿色化学化工的概念,绿色化工是实现化工污染防治的基础与重要工具，是具有产业革命性的化工科技战略，具有重大的环境、经济和社会意义。 二、绿色化工概述 1.绿色化工定义 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。 2绿色化工技术的实施途径 依据绿色化学的12项原则和核心内容,目前国内外绿色化学的实施途径主要体现在五个方面：原料、化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化。 2.１原料的绿色化 通常原料的选择决定了生产者在制造化学品的过程中面临的危害，所以为了人类健康和环境安全,一方面需要采用无毒无害的原料代替有毒有害的原料；另一方面需要使用可再生的生物资源作为原料来代替当前广泛使用的石油原料。 2．2化学反应的绿色化 化学反应的绿色化主要包括2个方面:一是原子经济性反应,另一个就是化学反应的选择性。 2.2.1原子经济性反应 原子经济性反应是绿色化学化工研究内容的核心。原子经济性是从原子水平来看化学反应，目标是在设计化学合成时使原料中的原子更多或全部地变成最终所需要产品中的数量,实现化工过程废物的“零排放”。 ２.2．2提高化学反应的选择性 在精细化工和药物化学中，有些化合物往往需要多步合成才能得到,尽管有时单步反应的收率较高，但整个反应的经济性却不甚理想，
(整理)绿色化工发展现状与发展趋势
绿色化工发展现状与发展趋势 【摘要】：绿色化工就是用先进的化工技术和方法来减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。它是人类和化工行业可持续发展的客观要求,是控制化工污染的最有效手段 ,是化工行业可持续发展的必然选择。中国在不久的将来将成为全球最大的化学品消费市场,但传统的高消耗、高排放、低效率的粗放型增长方式仍未从根本上得到转变。资源利用率低,环境污染严重,21世纪我国面临的资源和环境形势将更加严峻。为此开展绿色化工的技术途径与思路应该是 :采用分子设计技术和产品生命周期全过程绿色化控制的策略来设计化工新产品 ;改革传统化工产品体系 ,利用可再生资源和生物化工方法寻求无污染的新产品或替代品 ,从源头上控制化工污染的发生。同时还应该开展绿色化工的教育、宣传、信息交流和人才培养工作 ,对新建项目进行全过程环境影响评价 ,鼓励化工企业推进绿色化工生产。 引言： 我国人多地少,急剧增加的人口只会增加环境的负荷,加剧资源、能源的枯竭,加剧资源的供需矛盾。当今人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题，人类无节制地开发利用自然资源，给自身生存环境造成危机。除了工业、农业等生产过程造成的破坏之外，人们日常生活中制造的大量垃圾也给生态环境造成极大的破坏。家庭日常生活资源消耗的大幅度增加。不仅是由于人口的增加，还由于人均物资消费量的增加。有证据表明，地球上50％以上的人在近40年里依然希望生活水平有所提高，这意味着将消耗更多的资源，产生更多的废弃物。 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。某些传统的产业及一些地方正低效地耗费着国家资源,一方面产生严重的环境损害,另一方面会导致资源的短缺。为了社会的永续繁荣,一方面必须走资源节约型的发展道路,另一方面需要开拓新的资源,以期实现资源的生态化利用,并且要求整个开发和利用过程都是环境友好的,而这正是化学化工科学与技术研究的重点领域,可见每个化学化工科技工作者任重而道远。