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绿色化学与清洁生产

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交通大学作业
1：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

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
司一方面受到生产化学品成本的压力，另一方面也受到国家法律法规，
公众的关于减少环境污染或污染物处理的强大社会压力。它们一方面要
想方设法降低成本、提高效率，另一方面又要因为治理污染物而增大成
本，因此，要发展化学工业从而发展经济，就必须寻求新的原理和方法。
发展新的技术，以降低化学品生产的显性和隐性成本。另外，对于一些
行业，要治理其产生的污染物所需的费用可能比它的本身产生的效益还
要大，如果没有新的技术，这些行业就只能破产关门，因此，必须大力
发展绿色化学。

3、绿色化学及其与环境污染治理的异同。
答：同：总的来说绿色化学和环境污染治理的目标是相同的；
异:不可否认，最近几十年来，化学，化工，环境保护在如何减少许多
化学品在生产和使用过程中的危险性反面做了很多有益的工作，发展了
许多有创造性的处理化学废物的方法，发展了许多减轻化学废物堆放场
所危险性的方法以及弥补化学造成危害的方法，发展了许多分析检测空
气污染、水污染和土壤污染的方法和处理污染的技术。发展了许多控制
污染物暴露的方法和技术。这些对改善人类生存环境，提高人类社会生
活质量无疑是十分有益的和必要的。但它只是一种治标的方法，不能称
为绿色化学，绿色化学利用化学来预防污染，不让污染产生，而不是处
理已有的污染物。

4、什么是绿色化学品？怎样设计安全的化学品。
答：绿色化学品的定义是：在生产使用过程中不会对人造成直接或间接
伤害且不会对环境造成直接或间接污染的化学品；设计安全有效化学品
包括如下两个方面的内容：

（1）新的安全有效化学品的设计。人类社会和科学技术的发展需要具
有某种功能的新型分子，这就需要我们根据分子结构与功能的关系，进
行分子设计，设计出新的安全有效的目标分子。

（2）对已有的有效但不安全的分子进行重新设计，是这类分子保留其
原有的功能，消除掉其不安全的性质，得到改进过的安全有效的分子。

5、举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件。
答：原子经济性(AtomEconomy)是指反应物中的原子有多少进入了产物，
一个理想的原子经济性反应，就是反应物中的所有原子都进入了目标产
物的反应，也就是原子利用率为100%的反应。如：

反应物中的所有原子都进入了目标产物溴代烷烃中，反应的原子利用率
达到了100%没有副产物生成，即节约了资源又消除了副产物污染。

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。
答：在设计新的安全有效的合成路线时，既要考虑到产品的性能优良、
价格低廉、又要使产生的废物和副产品最少，对环境无害，当然其难度
可想而知。对一个结构较为复杂的分子进行逆合成分析时，第一步时可
以找出N种合成方法，那么进行第二步搜索时就可找出N2种方法，如此
类推，到第五步时将有N5种合成路线，如果一条一条地进行实验，要花
许多的时间和经费，如果让人对这些合成路线进行取舍，也是不可能的。
只有借助与计算机，赋予它某种“智能”，让其按我们指定的方法自动
地比较所有可能的合成路线，随时排除不适合的路线以便找出最终的经
济、不浪费资源、不污染环境的最佳合成路线。

方法：
（1）建立一个尽可能全的化学反应的资料库，对计算机进行训练，告
诉并教会计算机，哪些物质在一起在什么样的条件下会发生什么样的化
学反应；

（2）提出要求，即确定目标产物及可能采用的原料；
（3）让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料；
（4）以上一步的原料为目标产物再做搜寻，找出该目标产物的合成反
应及原料。„„直到得出我们预定的原料；

（5）比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应，从中选出最
佳途径。

7、怎样在反应过程中使化学反应绿色化。
答：要在反应过程中使化学反应绿色化就要寻找新的转化方法：一是催
化等离子体方法、二是电化学方法、三是光化学及其他辐射方法。

8试论分析化学在绿色化学发展中的作为。
答：这一问题受到如下原理的制约：“我们不能控制我们不能检测到的
物质”。要完成这一使命，就需要精确可信的敏感元器件，监测器件和
分析技术。同时，要满足绿色化学的需要，就需要发展在线的，与时间
有关的分析技术。这样当有极少量有毒物质生成时就可反馈调节过程参
数，以减少和消除这些物质的生成。另一关于分析化学应用的例子就是
监测反应是否已进行完全。在许多情况下，要向反应体系连续加入反应
试剂直到反应进行完全，如有实时的在线分析方法，就可避免因加入过
量的试剂而造成废物的污染。
9、简述绿色化学12原则。
绿色化学的十二条原则
1. 防止污染优于污染治理：防止废物的产生而不是产生后再来处理；
2. 提高原子经济性：合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌入到最
终产物中；
3. 尽量减少化学合成中的有毒原料、产物：只要可能，反应中使用和
生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小；
4. 设计安全的化学品：设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量
使其无毒或毒性很小；
5. 使用无毒无害的溶剂和助剂：尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分
离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质；
6. 合理使用和节省能源，合成过程应在环境温度和压力下进行：能量
消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受；
7. 原料应该可再生而非耗尽：只要技术上和经济上可行，使用的原材
料应是能再生的；
8. 减少不必要的衍生化步骤：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. 采用高选择性催化剂：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. 产物应设计为发挥完作用后可分解为无毒降解产物：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. 应进一步发展分析技术对污染物实行在线监测和控制：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. 减少使用易燃易爆物质，降低事故隐患：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。

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浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用

浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用

浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用近年来，随着现代化学工业中科学技术的快速发展，人们开始认识到在化学工业生产过程中进行节能、环保的重要性。

绿色化学工程与工艺通过运用科学的方法对原料、催化剂、溶剂、能源等进行绿色化处理，可以提高化学工业生产中的利用率，还能有效解决化学工业对生态环境的污染问题，文章简要分析了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用，希望能为我国今后的化工业节能减排生产提供参考依据。

标签：绿色化学工程与工艺；化学工业；节能减排前言化学工业推动着人类社会和物质文明的快速发展，也为人类社会作出了重大的贡献，同时伴随而来环境污染问题越来越严重，因此化学工业表现出的“贡献”和“环境污染问题”的两重性对化学工业领域的科研工作者和生产人员提出了挑战[1]。

用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺是绿色化学工程与工艺所提出的思想，通过在化学工业生产过程中，在无毒、无害的反应条件下去采用无毒、无害的原料来进行反应，同时使整个反应具有高选择性，进而能够最大限度地减少副产物的生成。

要达到此目的，必须在化工行业推行清洁生产，实现零排放，把污染消灭在生产过程中。

文章针对传统化学工业的发展问题，通过对绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用进行探讨，从而在我们国家今后的化学工业生产中环保性和节能性提供参考依据。

1 绿色化学工业概念绿色化学又称“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。

其研究目的在于寻找充分利用原材料和能源且在各个环节都洁净和无污染的反应途径和工艺。

绿色化学工业是把绿色化学的思想引入传统化学工业生产中，并此基础上产生对人类健康、社区安全、生态环境无害的化学工业过程[2，3]。

2 绿色化学工程与工艺的开发早期人们对化学工业所引起的环境污染常常采用的办法是“末端治理”，开发了多种环境保护手段，如：水处理技术、大气污染防治技术、固体废弃物处理技术和噪声治理技术等，对生态环境的保护作出了重要贡献。

化工导论题

化工导论题

第二章无机化工简答题1、无机化工包括哪些类产品？无机化学工业的原料来源很广，大致可分五大类：空气、水、化学矿物、化石燃料（煤、石油、天然气等）及工业农业副产品。

2、无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？硅酸盐材料主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种。

3、烧碱是用什么方法生产的？电解食盐的水溶液4、三酸两碱都包括那些酸和碱？（1）硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)；（2）烧碱(氢氧化钠，NaOH)、纯碱(碳酸钠，Na2CO3)；5、最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？尿素氮含量大约是46.6%论述题1、简述硫酸生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应方程式。

接触法生产硫酸工艺（1）二氧化硫的制备（2）含二氧化硫原料气的净化（3）二氧化硫氧化为三氧化硫（4）三氧化硫的吸收2、简述合成氨生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应方程式。

1、原料气的制备造气过程以水蒸气作为气化剂，将原料煤或焦炭气化得到混合气（即水煤气）；2、脱硫脱除对合成氨催化剂有害的硫化氢、二硫化碳、硫醇、硫醚、噻吩等。

3、CO变换通过变换工序使得原料气中的一氧化碳与水蒸气作用变为氢和二氧化碳；4、脱CO2采用物理吸收和化学吸收方法，脱除原料气中的二氧化碳；5、氨的合成在高温（400℃）、高压（30MPa）和催化剂（Fe等）作用下，进行合成反应。

第三章石油炼制与石油化工简答题：1、石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种。

石油炼制主要产品：汽油、溶剂油、航空煤油、煤油、柴油、轮滑油、石蜡石油化工主要产品：2、石油炼制的一次加工主要采用什么方法，得到的燃料油主要包括哪几种？3、原油减压蒸馏的目的是什么？减压操作的目的是降低物料的沸点，避免在高温下蒸馏发生分解。

4、石油二次加工的目的是什么？炼油产品需求量较大的是轻质油（如汽油），但直接蒸馏得到的汽油等轻质油含量很少。

另外，直馏汽油主要含直链烷烃，辛烷值（衡量汽油在汽缸内抗爆性的数字指标）较低。

化学工程与工艺

化学工程与工艺

化学工程与工艺在化学工程中，使用清洁生产技术、利用技术和创造环境友好型产品是促进绿色化工实现的重要途径，能够有效的解决当今生活中的能源短缺、环境污染等问题。

节能环保能够更好的保护环境，实现人类与自然环境和谐相处，将不可再生资源发挥出最大限度的积极作用。

1 绿色化学工程工艺的简介绿色化学工程工艺又称为环境无害化学，是利用化学反应来防止环境污染的一门学科领域。

它的研究目的就是利用一系列的原理和方法降低或者去除化学工程中化学产品的设计、制造与应用当中产生的有毒有害物质，使化学产品在生产的过程中更具有环保的性能。

所以绿色化学工程工艺也可以降低对人类身体健康的危害，在整个生产反应过程中都处于一个无害化工过程，所以也被称为绿色化工。

绿色化学工程工艺在全世界的使用范围内都取得了显著的成绩，主要表现在进行化学反应过程中会从源头上就减少对污染物的生产和反应，而不是污染物或者废弃物产生之后在进行净化处理。

化学产品在进行绿色环保设计中，也会做到将原材料的利用率实现最大化，减少不可再生资源的使用。

化学产品在进行分析时候，主要是对生产效率的同时使用，降低原料和产品的有毒1/ 4性。

它还可以在化学产品生产过程中将有毒物质利用溶剂进行析出，尽量选择使用无害产品。

2 绿色化学工程工艺的积极作用2.1 清洁生产技术清洁生产技术就是一种无毒无害的生产技术，这是一种绿色的化学工业技术，随着工艺的不断发展和完善，已经在人们的实际生活中有了很多领域的应用，涉及的范围也比较广。

不仅涉及到了工程技术的应用范围，更是涉及到了辐射加工技术和绿色催化技术的应用，都具有了很明显的效果。

所以这种清洁生产技术的应用，在很多的生活领域都实现了环保节能的保护效果。

2.2 环境友好型产品环境友好型产品对于绿色化学工程工艺具有很大的促进作用，在如今的生活生产中也得到了很多实际实例的使用。

例如像空调制冷过程中一般都会涉及到氟利昂的使用，但是众所周知氟利昂在大量使用后会对大气中的臭氧层造成一定的影响，臭氧层一旦受到影响，紫外线就会穿过云层直接照射到地球的表面，而地球表面的温度就会直线上升，容易造成全球气候变暖的情况出现。

绿色化学

绿色化学

各国政府对绿色化学的政策1．美国“总统绿色化学挑战奖”在美国，石油炼制和化学工业是销售额最大的两个工业部门，也是少数几个产生贸易顺差的工业部门，它们在国民经济中占有重要比重。

但是，传统的石油和化学工业曾对该国生态环境和人们身体健康造成过严重的危害，例如著名的洛杉矶烟雾、多诺拉镇烟雾、勒甫河(LoveCana1)事件等，由此唤起了人们对健康、社区安全和环境保护的重视，并促使观念上的更新。

1990年美国颁布的PPA，将污染的防止确立为国策，所谓污染防止就是使得废物不再产生，不再有废物处理的问题。

该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词，其定义为采用最少的资源和能源消耗，并产生最小的排放的工艺过程；1991年美国环保局开始将绿色化学纳入其工作的中心。

1995年3月16日，美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战奖”，并于1996年在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项。

这是世界上首次由一个国家的政府出台的对绿色化学实行的奖励政策，其目的是“通过将美国环保局与化学工业部门作为环境保护的合作伙伴的新模式来促进污染的防止和工业生态的平衡”，建立该奖是为了重视和支持那些具有基础性和创新性变迁、并对工业界有实用价值的化学工艺新方法，以通过减少资源的消耗来实现对污染的防止。

美国总统绿色化学挑战奖共设立了变更合成路线奖、变更溶剂／反应条件奖、设计更安全化学品奖、小企业奖以及学术奖五个奖项，这些奖项为个人、团体和组织提供了一个机会，可以通过竞争总统奖来获取可使化学变得更为清洁、更为经济、更为美好的基础性突破的支持，并体现了国家对将绿色化学原理应用到化学的设计、加工和应用过程而产生的技术的重视。

其评选标准涉及对人身健康和环境有益、具有科学创新性和应用价值等方面。

另外，美国在国家实验室、大学与企业之间组成了绿色化学院。

2．日本的“新阳光计划”现在的日本是一个风景漪丽、环境优美的太平洋岛国，而发生于20世纪中叶的东京光化学烟雾、水俣病、痛骨病等事件却闻名于全球，引起了当时日本政府的高度重视。