绿色化学及其应用.ppt

* 废聚酯的直接回收与利用 制饮料瓶 制纤维 目前欧洲回收的废聚酯瓶片已超过100万吨/年，德国、法国、意大利三个国家回收瓶片最多，占欧洲总量的60%以上。 爱尔兰Wellman 公司和意大利Montefiber公司是世界最大的塑料再生公司，每年处理10亿只聚酯瓶。将聚酯瓶处理成切片、再生切片及抽成再生涤纶短纤维，还推出掺有再生PET35%的“Eco-Logic”中空共轭复合短纤维用于地工织物。 　　聚酯瓶回收流程：①粉碎；②干燥/预热处理；③再聚合反应(于反应器中增加其聚合度，聚合度影响因素包括反应时间、温度的控制)；④纺丝；⑤延伸(可切成棉状纤维)。 * 废聚酯的化学解聚与利用 废旧PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）再生制品，可通过化学回收方法，将其解聚成低分子物，如对苯二甲酸（TPA）、对苯二甲酸二甲酯（DMT）、对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）、乙二醇（EG）、对苯二甲酸二辛酯（DOHP）、对苯二胺（PPD）、对苯二甲酸氢钠（PHT）等，经纯化可重新作为聚酯原料或制成其他产品，如不饱和聚酯、胶粘剂、醇酸漆、绝缘漆、粉末涂料或制造聚胺酯等。 * PET乙二醇醇解 乙二醇解聚流程简图 * PET甲醇醇解 PET废料常压甲醇醇解工艺流程图 1-PET废料釜；2-螺旋输送器；3-旋风研磨机；4-鼓风机；5-甲醇预热器； 2- 6-反应管；7-分离器；8-蒸馏塔；9-低聚物循环泵；10，11-冷凝器； 12，13-结晶器；14-离心机 聚对苯二甲酸乙二醇酯 * * * * * * * （2）Friedel-Crafts反应的光化学方法 为避免传统Friedel-Crafts反应的副反应产物污染，Kraus开发了一种新方法，利用醛和醌的光化学中介反应，合成苯并二氮杂卓(benzodiazepine)、苯品(benzoepine)等环状衍生物。 第五、 设计绿色化学产品 1. 更安全的腈的设计 2. 海洋船舶防垢剂 3. 低毒杀虫剂 4. 聚天冬氨酸作阻垢剂 5. 过氧化氢漂白活化剂 1.设计更安全的腈 举例： 2-羟基丙腈的毒性比3-羟基丙腈大得多 3-羟基丙腈 2-羟基丙腈 老鼠口服LD50=45mmol/Kg 老鼠口服LD50=1.23mmol/Kg 机理：2-羟基丙腈的剧毒性是由于HCN容易从偕醇腈上消去 　　根据 α-碳原子上取代基的性质不同，这种消去反应可以加快或减慢。 　　了解这一点后，就可以设计新的丙腈，使HCN不易消去，从而制得安全产品。 2. 海洋船舶防垢剂 船体表面往往会长满海藻和贝壳，形成积垢。 结垢1mm，阻力增加约80%，每年多消耗燃料费用约30亿元；同时对环境带来不利影响。 传统对策：在油漆中添加有机锡防垢剂TBTO。 存在问题：TBTO有毒副作用，降低生育能力，引起生物变种；半衰期长，在生物体内产生积累放大效应，最高可达10000倍。 　　　美国罗门哈斯（RohmHaas）公司推出的4，5-二氯-2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮， 叫做Sea-Nine(tm) 抗浮游生物剂，用于船舶涂料中，具有很好的防垢效果。 Sea-Nine(tm) 抗浮游生物剂 Sea-Nine(tm) 的降解途径 　　该产品毒副作用小，降解快（海水中半衰期为1d，沉积物中为1h，在生物体中积累基本为零，获得1996年美国“总统绿色化学挑战奖”的设计更安全化学品奖。 3、低毒杀虫剂 有机磷酸酯和氨基甲酸酯对环境的危害比有机氯农药（如艾氏剂、狄氏剂和DDT）的危害相对较小，这是因为有机磷酸酯和氨基甲酸酯残留时间短不易进入食物链。 罗门哈斯公司投放市场的一种杀虫剂CONFIRM，以Tebufenozide为其活性成分。 这种杀虫剂可对毛虫、鳞翅目昆虫（包括蝴蝶和蛾）的幼虫起抑制作用。 Tebufenozide对抑制害虫数量非常有效，并且对其它非鳞翅目昆虫无害 虫酰肼 　　罗门哈斯公司推出另一种选择性杀虫剂是含二乙酰基肼的Halofenozide。 Halofenozide和Tebufenozide的作用原理相似，不过作用、对象不同，主要针对甲虫幼虫、夜盗蛾和结网毛虫，可用于草坪和高尔夫球场的绿地保护。与Tebufenozide一样，Halofenozide对非目标昆虫和人类很安全。 　　罗门哈斯公司还发明了含二酰基肼的第三类杀虫剂Methoxyfenozide，可抑制更多的昆虫，效果更好。 4、用聚天冬氨酸作阻垢剂 水垢问题：降低了锅炉、管道的流通量，阻碍热量传输，导致使用寿命缩短。