綠色化工生產(chǎn)-課件

1、第十章 綠色化工生產(chǎn)本章內(nèi)容第一節(jié) 清潔生產(chǎn)第二節(jié) 清潔生產(chǎn)的途徑 一、產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模 二、原料路線的選擇 三、原料的綜合利用 四、清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā) 五、廢物的資源化 六、產(chǎn)品的更新第三節(jié) 無(wú)機(jī)物清潔生產(chǎn)工藝 一、磷肥工業(yè) 二、離子膜電解法制燒堿 三、鉻酸酐的生產(chǎn)第四節(jié) 有機(jī)物清潔生產(chǎn)工藝 一、環(huán)氧丙烷的清潔生產(chǎn) 二、苯甲醛的清潔生產(chǎn)工藝 三、對(duì)苯二甲酸二甲酯氧化回收利用第五節(jié) 精細(xì)化學(xué)品清潔生產(chǎn)工藝 一、3,5-二氯苯胺的清潔生產(chǎn) 二、碳化硅晶須的清潔生產(chǎn)2第一節(jié) 清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)是指將綜合預(yù)防的環(huán)境保護(hù)策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品使用過(guò)程中，以期減少對(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。清潔生產(chǎn)是指不斷采

2、取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。 中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境署(UNIDO/UNEP)3清潔生產(chǎn)的定義包含了兩個(gè)全過(guò)程的控制：生產(chǎn)全過(guò)程和產(chǎn)品整個(gè)生命周期全過(guò)程。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程而言就是節(jié)約原材料、能源，盡可能不使用有毒的原材料，盡可能減少有害廢物的排放和毒性；對(duì)產(chǎn)品而言是沿產(chǎn)品的整個(gè)生命周期也就是從原材料的提取一直到產(chǎn)品的最終處置的整個(gè)過(guò)程都盡可能地減少對(duì)環(huán)境的影響。4潔凈生產(chǎn)的內(nèi)容包

3、括清潔的生產(chǎn)過(guò)程、清潔的產(chǎn)品、清潔的能源。清潔的生產(chǎn)過(guò)程是指在生產(chǎn)中盡量少用和不用有毒有害的原料；采用無(wú)毒無(wú)害的中間產(chǎn)品，采用少?gòu)U、無(wú)廢的新工藝和高效設(shè)備，改進(jìn)常規(guī)的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝；盡量減少生產(chǎn)過(guò)程中的各種危害因素，如高溫、高壓、低溫、低壓、易燃、易爆、強(qiáng)噪聲、強(qiáng)震動(dòng)等：采用可靠、簡(jiǎn)單的生產(chǎn)操作和控制；完善生產(chǎn)管理：對(duì)物料進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)使用，對(duì)少量必須排放的污染物采取有效的設(shè)施和裝置進(jìn)行處理和處置。5清潔的產(chǎn)品是指在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)考慮節(jié)約原材料和能源，少用昂貴的和緊缺的原料；產(chǎn)品在使用過(guò)程中和使用后不會(huì)危害人體健康和成為破壞生態(tài)環(huán)境的因素，易于回收、復(fù)用和再生，產(chǎn)品的使用壽命和使用功能

4、合理，包裝適宜。清潔的能源是指常規(guī)能源的清潔利用；可再生能源的利用；新能源的開發(fā)；各種節(jié)能技術(shù)的推廣以提高能源的利用率。清治生產(chǎn)與末端治理兩者并非互不相容，最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝也不可避免地會(huì)有少量污染物的產(chǎn)生，用過(guò)的產(chǎn)品也必須進(jìn)行處理、處置，因此清潔生產(chǎn)和末端治理會(huì)永遠(yuǎn)長(zhǎng)期共存。6第二節(jié) 清潔生產(chǎn)的途徑 一、產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模 二、原料路線的選擇 三、原料的綜合利用 四、清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā) 五、廢物的資源化 六、產(chǎn)品的更新7產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模一、產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模 一般來(lái)說(shuō)生產(chǎn)的規(guī)模較小，管理方式落后、自動(dòng)化程度差，物料的收率低，產(chǎn)品的物耗和能耗高。89二、原料路線的選擇乙烯代替乙炔工藝。生產(chǎn)乙炔需要消耗電1

5、0KW/h，并產(chǎn)生大量的粉塵、廢氣和廢渣（氫氧化鈣）10硫酸生產(chǎn)工藝硫鐵礦含量與廢渣的關(guān)系高污染的原料 大量污染物11 氯堿生產(chǎn)的原料，國(guó)外采用精制鹽，鹽泥的產(chǎn)生量為15kgt堿，而我國(guó)直接采用海鹽作原料，鹽泥的產(chǎn)生量達(dá)4050kg/t堿， 個(gè)l0萬(wàn)噸/年的燒堿裝置每年要多處理25003500 t鹽泥。因此，不注重原料選擇，不僅會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物和由此引起環(huán)境污染問(wèn)題，而且還會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。2NaCl+2H2O= 2NaOH+H 2 + Cl 2 12三、原料的綜合利用磷灰石礦：磷灰石，霞石、鈦磁鐵礦等。-長(zhǎng)期以來(lái)，僅限于精礦，用于生產(chǎn)磷肥。1tP2O54-7噸廢料13開發(fā)整套礦石加工工

6、藝，通過(guò)選礦，分離出磷灰石精礦、霞石精礦，鈦磁鐵礦等14四、清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā)1、傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的改革與創(chuàng)新環(huán)氧丙烷制備: 氯醇法廢水中有CaCl2、有機(jī)氯，并消耗大量的氯氣和氧化鈣，依托氯堿廠。1t環(huán)氧丙烷需消耗1.74t氯氣和1.1tCaO, 排放50-60t高鹽廢水15以乙苯為原料清潔工藝是采用共氧化法。以異丁烷的過(guò)氧化物為氧化劑，含鉬均相催化劑16苯胺生產(chǎn)新工藝流程傳統(tǒng)工藝是混酸消化苯為硝基苯，分離后氨化得到硝基苯。廢物為廢酸、氧化鐵、氯化氨等廢水（6.5噸/噸）苯+混酸硝化氨+水凈化17清潔工藝：氨與苯酚制苯胺：污染少，設(shè)備投資較減75，成本降低1015。182、工藝過(guò)程的閉路循環(huán)等離

7、子體法制硝酸NH3NO2HNO3PtO2H2O傳統(tǒng)方法1910atm, 300度2000度3000度，NO磷酸三丁酯無(wú)廢水廢氣排放，生產(chǎn)裝置的基建為傳統(tǒng)的1/220聯(lián)合法制純堿1t堿排放1tCaCl2、0.5tNaCl和0.2-0.3t固渣21聯(lián)合制堿法NH4HCO322五、廢物的資源化利用煉油廠廢堿液回收苯酚和硫化鈉季戊四醇生產(chǎn)母液中回收甲酸鈉氯乙烯生產(chǎn)中的電石渣每年高達(dá)100萬(wàn)噸，研究開發(fā)利用的有：與鹽酸反應(yīng)制取氯化鈣；利用氯氣和電石渣生產(chǎn)次氯酸鈣漂液，供造紙工業(yè)用；制取水泥；與粉煤灰和煉鋼渣混合作公路路基材料23六、產(chǎn)品的更新傳統(tǒng)涂料使用大量有機(jī)溶劑，逐步采用水溶性涂料和粉末涂料來(lái)代替。

8、機(jī)動(dòng)車燃料方面，用無(wú)鉛汽油代替含鉛汽油，利用可再生資源生產(chǎn)含乙醇汽油；從天然氣合成二甲醚來(lái)代替柴油；生物可降解、光降解塑料代替難降解塑料等等。24七，加強(qiáng)生產(chǎn)管理切實(shí)加強(qiáng)生產(chǎn)的管理，提高操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全生產(chǎn)的責(zé)任感，建立嚴(yán)格的崗位責(zé)任制。在每一道工序中要嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，提高物料的轉(zhuǎn)化率和回收率，以減少原材料的消耗。要做到設(shè)備定期檢修維護(hù)，以防止泄露事故發(fā)生。25第三節(jié) 無(wú)機(jī)物清潔生產(chǎn)工藝 無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品，主要是化肥、酸、堿、無(wú)機(jī)鹽和金屬及非金屬氧化物等。他們的生產(chǎn)原料主要是自然界中存在的各種礦物，這些礦物中有用元素的含量很低，一般要通過(guò)煅燒、焙燒、燒結(jié)或熔融等加工轉(zhuǎn)化。 在整個(gè)加工過(guò)程

9、中，原料的消耗量大、能耗多，生產(chǎn)環(huán)境差，加工工藝簡(jiǎn)單而落后，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。261.磷肥工業(yè)磷肥的清潔生產(chǎn)工藝，其具體做法是“將磷礦粉的粉碎方法由干磨法改為濕磨法，以消除粉塵污染。濕磨水源采用冷卻水，盡可能保持水的平衡。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，采用閉路循環(huán)；廢氣回收生產(chǎn)氟硅酸，廢渣（磷石膏）制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥，使物料、能源充分利用。27含氟廢氣另外，在磷酸濃縮過(guò)程中，磷酸溶液中的氟硅酸將部分分解成SiF4和HF。此副反應(yīng)兩個(gè)產(chǎn)物的比例與P2O5的濃度密切相關(guān)， P2O550%,HF/SiF42:1，氣相中有過(guò)量SiF4存在，過(guò)量SiF4吸水生成白色硅膠，反之，HF過(guò)剩而污染大氣。2829含磷酸性廢水封閉循環(huán)流程30廢渣磷石膏（主要成分硫酸鈣）的處理水泥熟料3132二、離子膜電解法制燒堿33三、鉻酸酐的生產(chǎn)由濃硫酸與重鉻酸鉀反