绿色化学环境化学教材.ppt

绿色化学工艺——绿色技术 生物质（biomass)定义 利用太阳能通过光合作用（photosynthesis)生成的任何有机物质 绿色化学工艺——绿色技术 1.全球生物质储量 生物质（Biomass）主要指木素纤维材料，纤维质生物是世界上生产和储存得最多的碳水化合物，据估计，每年陆地上会产生1～1.25×1011t生物质，海洋中则有0.44～0.55×1011t生物质。但利用率只有0.5％左右。 合计：1690亿吨 换算成能量约为石油年产量的15 ～20倍 绿色化学工艺——绿色技术 生物质包括 林产物：树木（灌木、乔木） 草类 农作物：粮食 秸秆——麦草、稻草、玉米秆 海产物：各类海草 城市废弃物：报纸、天然纤维 绿色化学工艺——绿色技术 绿色化学工艺——绿色技术 生物质生产酒精： 谷物发酵制酒精有4000多年历史 酒精作机动车燃料： 福特公司早期汽车 印地氨纳波利斯公交车至今用酒精 巴西酒精占燃油消耗的一半 Du Pont和 Genecor International等合作建成由玉米生产1，3―丙二醇(PDO)装置，成本比化学法低15％ Cargill DOW公司正在建设一个14万t/a的聚乳酸工厂，用于生产塑料、纤维 国外生物技术生产大宗化工产品已取得突破 从生物质原料所制产品的目标 产品种类 生物质原料产品所占比例，% 当前 2020年 2090年 液体燃料 1~2 10 50 有机化学品 10 25 90 美国国家研究委员会 可再生植物原料中现在使用的葡萄糖，正在开发低成本的蔗糖，最后使用木质素纤维 生物催化、化学法的组合 组织多学科合作，加强研究 利用可再生资源生产大宗有机化工产品的研究 生物柴油的特点 减少汽车尾气中SOx和颗粒物排放 整个过程少排放CO2，减少温室效应 本身无毒、无害，能自行分解回归自然 具有一定的润滑性，从而延长机动车的寿命 燃烧热值稍低，倾点较高，影响低温启动 4、工农结合, 生产超清洁生物柴油 植物油与甲醇（乙醇）酯交换制得 棉籽油、棕榈油、椰子油、菜籽油、野生植物油以及海藻等 化学法 液碱催化 固体碱催化 二段催化 酶催化 生物柴油的制造 目前欧共体年产生物柴油70万吨，2003年规划达到230万吨，2010年达到830万吨。 德国生物柴油的年产量已达40万吨，已有700多个加油站销售生物柴油。 法国许多石油柴油中已调配有生物柴油，哥本哈根、里斯本等欧洲城市的公共汽车已经使用生物柴油 美国30万吨/年，日本40万吨/年生物柴油生产能力 生物柴油在国外已经销售使用 超清洁柴油 有利于增产柴油、调整柴汽比 减少原油进口，多一条运输能源安全保障的途径 多一条农林业增产、增收途径 关键是植物油成本高，难与石油柴油竞争 我国发展生物柴油的意义、问题及对策 对策： 政府支持 与农业生产结合（农业加工工业） 种植低成本油料作物 改进工艺，利用副产品（甘油、润滑剂、清洁溶剂等）降低成本 我国发展生物柴油的意义、问题及对策 环境友好产品——在加工和应用过程中及功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产生危害 永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品 1996年至2001年获奖项目 Rohm Haas公司的Sea-NineTM海洋生物防垢剂 Albright Wilson公司的低毒性、能快速降解的THPS杀菌剂 Rohm Haas公司对一类安全高效、具有选择性杀虫效果的ConfirmTM杀虫剂家族的发明和应用 Dow AgroSciences LLC公司发明的新型天然杀虫剂产品Spinosad Dow AgroSciences公司的Sentricon白蚁巢穴杀灭系统 PPG公司的Enviro-Prime 2000无铅凃层 美国“总统绿色化学挑战奖”的设计更安全化学品奖 “闭路循环”回收的实例：从尼龙地毯中回收己内酰胺 Du Pont公司旧地毯送回工厂，从底层除去地毯纤维，碾碎成尼龙细绒，再混合成型利用 Allied Signal和DSM公司，化学反应除去聚丙烯和衬里、填充物，再回收己内酰胺 5、废塑料、纤维等材料的回收，走上“闭路循环”之路 废塑料、纤维等的回收，关键是建立起垃圾的分类回收系统 从易回收的废塑料入手，与销售部门联合回收电冰箱、洗衣机、电视机等家电产品的聚苯乙烯塑料，与饮料工厂合作，回收废聚酯瓶 组织多学科合作开发技术，包括引进个别新技术 废塑料、纤维等材料的回收，走上“闭路循