绿色化学原理与绿色产品设计第3章 绿色产品的设计原理_精品.ppt

清洁生产的本质主要体现在原料、物料、能源最少化，消除废物，将其资源完善化，管理最合理化。即节能、降耗、减污、高产，同时实现经济效益、社会效益和环境效益相统一的21世纪的新的生产工艺。 清洁生产的内容主要有以下几点： 清洁的能源，包括新能源的开发，现有能源的利用等，目前最重要的是节省不可再生能源的用量； 清洁的原料，要求原料无毒无害，反应率高； 清洁的生产过程，对中间产品要求无毒无害，尽量先烧中间产品的生成，多使用少产生肥料或无废物生成的工艺，使用高性能的设备，减少生产过程中的危险因素； 清洁的产品，设计生产的产物不仅要具有所有需要的性能，还要对环境和生物无毒无害。 清洁生产是一项系统工程，重点在于预防，从源头上断绝污染的出现，强调经济效益、社会效益和环境效益的统一，并要求与对应的企业的发展前景相匹配。清洁化生产使企业持续发展，减少了企业的末端治理，使企业赢得形象和品牌，并开创了防治污染的新阶段，为实现经济、能源的可持续发展战略奠定了扎实的基础。 清洁生产是循环经济的前提和本质。循环经济,是追求更大经济效益、更少资源消耗、更低环境污染,和更多劳动就业的先进经济模式。其本质上与生态经济是相一致的,都是要使经济活动生态化,都是要坚持可持续发展。 就绿色化工技术而言，人们提出了5R理论来描述绿色化工技术在资源使用上的基本特征： （1）减量（Reduction?） 从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下提高转化率、减少损失率。减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。 （2）重复使用（Reuse）????降低成本和减废的需要。如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。 （3）回收（Recycling）???回收主要包括回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 （4）再生（Regeneration）???变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。? （5）拒用（Rejection?）??杜绝污染的最根本办法，是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。 一项清洁生产应具备技术、经济和环境效益三要素： （1）必须技术上可行，企业结合技术革新而选择先进的环保设备与技术 （2）要达到节能、降耗、减污的目标，满足环境保护法规的要求 （3）要在经济上能够获利，充分体现经济效益、环境效益和社会效益的高度统一。 3.3.1实施清洁生产的主要途径 因为清洁生产会涉及到产品的研究开发、设计、生产、使用及最终处置的全过程，所以要从企业的特点出发，在产品设计、原料选择、工艺流程、工艺参数、生产设备、操作规程（SOP)等方面进行具体分析，研究生产过程中减少污染物产生的可能性，寻找清洁生产的机会和潜力，以促进清洁生产的实施。 产品设计与开发 在产品设计和原料选择时，应以保护环境为目标，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。通过预先制定措施预防污染，做到源削减。 .1产品设计和生产规模 开发清洁生产的途径： （1）产品的更新设计 产品在生产中、使用中及报废后处置均对环境无害，鼓励生产绿色产品。这是科学性、技术性很强的工作。 （2）调整产品结构 从产品的生命周期整体设计，优化生产，这需要化工行业加大研究力度。 （3）提高产品的使用寿命，减少报废 产品的稳定性研究，产品质量提高以及结构改造，都有利于产品有效期的延长。 （4）合理的使用功能 对产品功能的研究，有利于原料利用度的提高。 （5）简化包装，易降解、易处理 产品报废后，应易处理，可降解，并且对环境无害。 清洁生产需要全社会、各行各业共同努力。凡不能充分利用资源，原料利用率低，有害人体健康和生态环境的，则要受到限制或淘汰。清洁生产要求使用清洁能源。 在产品设计中，工业生产的规模对原材料的利用率和污染物排放量的多少以及经济效益有直接影响。合理的工业生产规模在经济学上称之为规模经济，它在投资、资源能源利用、生产管理、污染预防等方面使中小企业都有明显优势。 .2原材料选择（清洁的原材料） 减少有毒有害物料的使用，减少生产过程中的危险因素，使用可回收利用的包装材料，合理包装产品，采用可降解和易处置的原材料，合理利用产品功能，延长产品使用寿命。 原材料的选择与生产过程中污染物的产生量有很大相关性。对于某种特定的产品来说，原料的选择由多种因素决定，但是不能以牺牲环境为代价或者以高昂的费用来处理、处置生产过程产生的大量废弃物来弥补原料选择的缺陷。