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文檔簡介
第十二章綠色材料第一頁,共78頁。思考題:玻璃污染主要來自哪些方面?如何消除玻璃帶來的污染?第二頁,共78頁。思考題:1.廢舊橡膠的回收利用有哪幾方面?2.綜合利用技術(shù)的范圍和形式主要是哪些方面?第三頁,共78頁。第十二章綠色材料
第一節(jié)玻璃
第二節(jié)
橡膠第三節(jié)合成纖維第四節(jié)皮革第四頁,共78頁。玻璃:一種較為透明的固體物質(zhì),在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化而不結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料。普通玻璃化學(xué)氧化物的組成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。廣泛應(yīng)用于建筑物,用來隔風(fēng)透光,屬于混合物。
第一節(jié)玻璃第五頁,共78頁。玻璃具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性,耐大氣、水、酸、堿的侵蝕,且無毒性,可以回收利用,一般認為對環(huán)境污染比較小。
第一節(jié)玻璃第六頁,共78頁。
20世紀,非洲某國王子長期使用鉛釉的陶瓷杯產(chǎn)生鉛中毒搪瓷色釉中溶出對人類有害的鉛、鎘引起公眾對玻璃中有毒物質(zhì)溶出的關(guān)注第一節(jié)玻璃第七頁,共78頁。
發(fā)達國家紛紛制定了限制陶瓷釉中鉛溶出量的規(guī)定,有些國家參照此規(guī)定來檢測玻璃餐具中鉛的溶出量但對盛裝酒的玻璃瓶及器具,還認為玻璃不會產(chǎn)生有害物質(zhì)。第一節(jié)玻璃第八頁,共78頁。
1972年2月報紙上刊載了用鉛晶質(zhì)玻璃瓶裝威士忌酒,保存5年后,從酒中檢測了0.05-1.2ppm的鉛,于是玻璃中溶出有害物質(zhì)便在作為問題提出。第一節(jié)玻璃第九頁,共78頁。
近年來,我國用含鉛的晶質(zhì)玻璃裝名酒出口時,國外也在酒中測定出鉛含量。因此玻璃中有害物質(zhì)的溶出量的研究已由安瓿玻璃、保溫瓶的脫片,擴大到食具、酒具、水具等玻璃制品方面。第一節(jié)玻璃第十頁,共78頁。
玻璃瓶裝酒中的鉛溶出問題已經(jīng)受到了普遍關(guān)注。
第一節(jié)玻璃第十一頁,共78頁。一、玻璃的污染
色彩斑斕的玻璃制品給人以賞心悅目的感覺,為我們生活增添了不少的情趣。而玻璃中的有害成分卻會污染食物,傳統(tǒng)的玻璃生產(chǎn)也會損害工人的健康。第十二頁,共78頁。
玻璃的污染包括玻璃本身的污染和玻璃生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染。
(1)基礎(chǔ)玻璃成分無毒,但可溶出有害物質(zhì)。如硅酸鹽玻璃中溶出的鉛、砷等。(2)基礎(chǔ)玻璃成分無毒,但含有放射物質(zhì)的添加劑,如發(fā)光的稀土元素同位素。(3)基礎(chǔ)玻璃成分有毒,如硫、硒、碲玻璃,砷酸鹽玻璃,鉈玻璃,鈹玻璃等。第十三頁,共78頁。
(1)大氣污染a.構(gòu)成普通玻璃各種鮮艷顏色的重金屬氧化物、硫化物或硫酸鹽、鉻酸鹽,特種玻璃使用的硫化砷、硒化砷、氧化鉈、氧化鈹在高溫熔化時,少量氣化進而污染大氣。b.熔化過程產(chǎn)生的有毒氣體SO2、NO2、CO、HF等污染大氣。如乳白玻璃以冰晶石(Na3AlF6)、螢石(CaF2)為原料,在高達1400℃的火焰窯中,HF的揮發(fā)嚴重污染大氣,第十四頁,共78頁。c.燃料產(chǎn)生的廢氣CO、CO2、硫氧化物等的污染。據(jù)統(tǒng)計我國1995年SO2排放量為1396萬噸,2000年約為3800萬噸。SO2不僅對人體有害,而且可產(chǎn)生酸雨。由于SO2的污染,我國每年經(jīng)濟損失高達1100億元。第十五頁,共78頁。國內(nèi)有些企業(yè)車間中粉塵濃度達到1000毫克/立方米超過回收容許標準的幾千倍。我國硅沉著病發(fā)病率很高。據(jù)2000年1月份統(tǒng)計,我國硅沉著病病人累計達55萬人,占全世界的1/2,并以每年1.5-2.0萬的速度增長,其中已死亡的為13萬人。第十六頁,共78頁。(2)水源污染含磨料與拋光劑的廢水含洗滌劑的廢水含HF、H2SO4、HCl、酚的廢水含重金屬的廢水第十七頁,共78頁。二、玻璃工業(yè)的清潔生產(chǎn)
1、采用毒性小、揮發(fā)性低的原料
鉛玻璃以硅酸鉛代替紅丹(Pb3O4)和黃丹(PbO),可將鉛的揮發(fā)量從20%降至5%。以磷礦石或磷酸鈣代替磷酸二氫銨和磷酸氫二銨,以減少磷的揮發(fā)。以冰晶石代替硅氟酸鈉,氟的揮發(fā)量從30%~40%降至10%~20%。第十八頁,共78頁。2、以電爐或坩堝窯代替池窯采用池窯熔化,PbO的揮發(fā)量為6%,最高達30%,改用坩堝窯,PbO的揮發(fā)量可降至2%~5%,而采用電爐,則可降至0.2,F(xiàn)的揮發(fā)可降至3%。3、改進火焰窯的結(jié)構(gòu)加長進料口,避免油槍直接進料堆,減小燃油小爐的二次風(fēng)進角,使火焰緊貼玻璃液面燃燒,可減少鉛的揮發(fā)。第十九頁,共78頁。4、采用冷碹頂全電熔爐這種熔爐下部溫度高,上部溫度低,減少配合料的揮發(fā)度。如熔含PbO24%的鉛晶玻璃,PbO的揮發(fā)僅為0.2%,乳白玻璃氟化物的揮發(fā)度僅為3%~5%。第二十頁,共78頁。三、玻璃制品的綠色化1、優(yōu)化玻璃的化學(xué)成分*在鉛玻璃中加入一定數(shù)量的Al2O3并用Na2O代替K2O可減少鉛的溶出量,或者用BaO、ZnO、TiO2代替PbO制晶質(zhì)玻璃。
*氧化砷在玻璃的制造中用作澄清劑,但其毒性較大。用砷酸鈉代替氧化砷,可使毒性減至1/60,且在運輸過程中無粉塵飛揚。
*以無毒的二氧化鈰和焦銻酸鈉代替氧化砷。目前國內(nèi)的復(fù)合澄清劑為銻、砷、鈰的氧化物配合而成,毒性較小。
第二十一頁,共78頁。2、爐渣玻璃
以鋼鐵工業(yè)及冶金工業(yè)產(chǎn)生的爐渣為主要原料生產(chǎn)的玻璃。以我國為例,每年的冶金爐渣排放量便超過了700萬噸,累計多達2000多萬噸。目前利用率不到5%,且僅限于作水泥熟料的摻合料或鋪路。若用以生產(chǎn)爐渣玻璃陶瓷制品,由于配料中可加入50%-60%的爐渣無疑是保護生態(tài)環(huán)境的一種最有效的方法。不僅如此,尚能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。例如蘇聯(lián)1980年生產(chǎn)的2000萬平方米爐渣玻璃陶瓷板為國家創(chuàng)造了近6000萬美元的經(jīng)濟效益。第二十二頁,共78頁。2、爐渣玻璃
爐渣玻璃的生產(chǎn)不僅可以有效的保護環(huán)境,而且能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。和普通玻璃相比,爐渣玻璃具有更高的抗彎、抗壓強度,極高的耐磨性能,良好的熱性能,優(yōu)良的電絕緣性和穩(wěn)定的化學(xué)性能。它既是理想的建筑材料,用作建筑模板;也可代替鋼材等金屬材料制造輸送物料的料槽、料斗及管道;在化學(xué)工業(yè)上,用于制造輸送腐蝕性液體的管道、泵、軸承、反應(yīng)器等;由于爐渣玻璃的抗輻射性能,還可用作原子反應(yīng)堆的控制棒、噴氣發(fā)動機零部件、電子管外殼等。第二十三頁,共78頁。3、生態(tài)環(huán)境玻璃生態(tài)環(huán)境玻璃是指具有良好的使用性能或功能而對資源和能源消耗少,對生態(tài)環(huán)境污染小,再生利用率高或可降解與循環(huán)使用,在制備、使用、廢棄直到再生利用的整個過程協(xié)調(diào)共存的玻璃材料。我們稱其為光催化降解生態(tài)環(huán)境玻璃材料,或簡稱為光化解環(huán)境玻璃。第二十四頁,共78頁。生態(tài)環(huán)境玻璃的功能:(1)降解大氣中由于工業(yè)廢氣和汽車尾氣的污染和有機污染物,室內(nèi)裝飾材料放出的甲醛和生活環(huán)境中產(chǎn)生的甲硫醇、硫化氫、氨氣等污染物。(2)降解積聚在玻璃表面的液態(tài)有機物,如各種食用油、抽油煙機產(chǎn)生的焦油等。(3)抑制和殺滅環(huán)境中的微生物,起抗菌、殺菌和防霉的作用。第二十五頁,共78頁。
(4)玻璃表面呈超親水性,對水完全潤濕,可以隔離玻璃表面吸附的灰塵、有機物,使這些吸附物不易與玻璃表面結(jié)合,在外界風(fēng)力、雨水淋和水沖洗等外力和吸附物自重的推動下,灰塵和油膩自動從玻璃表面剝離,達到去污和自潔的要求。生態(tài)環(huán)境玻璃的功能:第二十六頁,共78頁。
制備:通常采用溶膠-凝膠法和化學(xué)氣相沉積法制備光催化薄膜。玻璃基片可采用鈉鈣平板玻璃,鍍膜前需要進行清潔處理,一般先用自來水沖洗,再用丙酮洗,然后用去離子水洗,最后干燥。溶膠-凝膠法是以鈦酸乙酯為主要原料,進行水解聚合反應(yīng)而得到,加入適量二乙醇以控制水解速率,并在不斷攪拌過程中加聚乙二醇胺以有利于薄膜形成微孔結(jié)構(gòu)。生態(tài)環(huán)境玻璃的功能:第二十七頁,共78頁。
制備:玻璃表面鍍半導(dǎo)體TiO2膜是很有發(fā)展前途的光降解環(huán)境材料。為了進一步提高光催化的活性與效率,可在TiO2薄膜中摻雜,如在TiO2中摻Pb、Ni等金屬,半導(dǎo)體TiO2膜與摻雜金屬組成短路微電池,從而抑制了光生空穴和電子對的復(fù)合,使催化劑光活性有所提高,也可以鍍多層復(fù)合膜,如SnO2/TiO2多層膜,由于不同半導(dǎo)體膜層能帶的差異,使光生電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,延長空穴壽命,由此提高光催化活性。生態(tài)環(huán)境玻璃的功能:第二十八頁,共78頁。
展望:隨著對綠色玻璃研究的深入,一定會出現(xiàn)更多更好的玻璃。同時,開發(fā)各種環(huán)境相容性新材料及綠色產(chǎn)品,研究降低材料環(huán)境負擔的新工藝、新技術(shù)和新方法等方面將成為21世紀材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的一個主導(dǎo)方向。生態(tài)環(huán)境玻璃的功能:第二十九頁,共78頁。橡膠分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠主要來源于三葉橡膠樹,合成橡膠是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(單體)可以合成出不同種類的橡膠。合成橡膠的產(chǎn)量已大大超過天然橡膠,其中產(chǎn)量最大的是丁苯橡膠。
第二節(jié)橡膠第三十頁,共78頁。一、中國橡膠工業(yè)的現(xiàn)狀
橡膠行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用、醫(yī)用等輕工橡膠產(chǎn)品,而且向采掘、交通、建筑、機械、電子等重工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)提供各種橡膠制生產(chǎn)設(shè)備或橡膠部件。
近幾年來,橡膠行業(yè)得到不少發(fā)展,已有細分行業(yè)穩(wěn)中有升,新生橡膠細分行業(yè)則飛速發(fā)展,但同時,橡膠行業(yè)也還存在環(huán)境、資源、災(zāi)害、創(chuàng)新等問題。
第三十一頁,共78頁。第三十二頁,共78頁。
廢橡膠是僅次于廢塑料的一種固體高分子材料廢棄物,其來源主要是廢橡膠制品,即報廢的輪胎、力車胎、膠管、膠帶、膠鞋、工業(yè)雜品等。如按同期產(chǎn)生的廢舊橡膠約為其產(chǎn)量的30%~40%推算,我國每年的廢舊橡膠量也達近百萬噸。
一、中國橡膠工業(yè)的現(xiàn)狀
第三十三頁,共78頁。故應(yīng)設(shè)法處理、回收利用、再資源化。隨著橡膠產(chǎn)量的增長,環(huán)境保護工作越來越受到人們的重視,包括生產(chǎn)過程的改進、“三廢”處理以及廢膠的利用等。一、中國橡膠工業(yè)的現(xiàn)狀
第三十四頁,共78頁。二、合成橡膠工業(yè)的綠色化
1、工藝改革
利用高效的催化劑,使橡膠合成技術(shù)由原來的溶液聚合流程簡化為氣相聚合。新工藝提高了催化劑的效率,且殘留于聚合物中的催化劑不影響橡膠的質(zhì)量;不用溶劑,省去脫出催化劑、脫出溶劑及溶劑回收的工序,使流程大大簡化減少了對環(huán)境的污染。第三十五頁,共78頁。
2、發(fā)展橡膠助劑工業(yè)橡膠制品高性能的獲得,除橡膠制品結(jié)構(gòu)設(shè)計最佳化外,選用高新材料和高性能助劑是決定因素。根據(jù)低毒、高效、低污染的要求,為保護橡膠助劑生產(chǎn)和使用的環(huán)境,歐家嚴格控制助劑生產(chǎn)和使用時的毒性粉塵、毒性煙氣、毒液污染,因此造粒產(chǎn)品在歐家占據(jù)主要地位。近年來,中國的造粒技術(shù)也有了很大進步。第三十六頁,共78頁。
2、發(fā)展橡膠助劑工業(yè)然而,我國橡膠助劑行業(yè)中的不少企業(yè)仍處于粗放型生產(chǎn)狀態(tài),資源消耗大,環(huán)境污染嚴重。為實現(xiàn)我國橡膠助劑工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須向集約型發(fā)展,改變消耗大、污染重的狀況,并把預(yù)防污染放到首要位置。近年來,我國的造粒技術(shù)有了很大的進步,不少助劑生產(chǎn)企業(yè)也在清潔生產(chǎn)方面取得了成績,如促進劑TMTD產(chǎn)品粉塵細、刺激性強,它的無塵化引起了普遍重視,目前已基本得到了解決。第三十七頁,共78頁。
3、廢舊橡膠的回收利用廢橡膠的存在雖不會導(dǎo)致直接的危害,但對于環(huán)境則可構(gòu)成長期性的威脅。這些廢膠的出路是掩埋、焚燒或回收利用。其中回收利用、再資源化是最符合綠色化學(xué)理念的做法。第三十八頁,共78頁。
廢舊橡膠的回收利用主要有以下幾方面:(1)原形及改制利用如輪胎翻修、制作人工魚礁、道路墊和水土保持材料及救生圈等,(2)熱分解利用將橡膠熱分解,利用其產(chǎn)生的煤氣、油料及碳黑等。第三十九頁,共78頁。(3)再生橡膠(4)膠粉將廢橡膠粉碎成膠粉,不僅可以摻入膠料代替部分生膠,而且能與瀝青很好地混合,廣泛用于公路建設(shè)和房屋建筑。將廢橡膠脫硫后制成再生膠,并摻入橡膠制品中,可降低成本。但其缺點是生產(chǎn)效率低,性能差,能耗大,污染環(huán)境。
廢舊橡膠的回收利用主要有以下幾方面:第四十頁,共78頁。橡膠工業(yè)對環(huán)境造成的污染以慢性、長期為主,往往容易被人們忽視而掉以輕心。從總體看,如不采取切實措施而任其發(fā)展,定會給環(huán)境造成嚴重危害。
廢舊橡膠的回收利用主要有以下幾方面:第四十一頁,共78頁。第三節(jié)合成纖維第四十二頁,共78頁。一、概述
綠色纖維的特點:(1)纖維產(chǎn)品的原料無污染(或少污染)或可再生和重復(fù)利用,或盡可能是可持續(xù)發(fā)展的綠色資源;(2)纖維產(chǎn)品的合成過程節(jié)能、降耗、減污、符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求;(3)纖維產(chǎn)品的加工過程中盡可能使用無毒、可自然降解的漿料、染料、整理劑等,以及利用高新技術(shù)進行清潔生產(chǎn);第四十三頁,共78頁。綠色纖維的特點:(4)纖維產(chǎn)品的消費使用中,對人體友好、舒適,若帶有某種功能更好;(5)纖維產(chǎn)品在消費使用后,能再自然條件下降解或不會帶來環(huán)境問題,最好能循環(huán)利用,回歸自然。
第四十四頁,共78頁。二、綠色纖維的種類
1、植物綠色纖維1)綠色有機棉纖維綠色有機棉纖維是一種源頭上去除污染的棉纖維,并且簡單易得。第四十五頁,共78頁。2)天然彩色棉纖維3)天然“不皺棉花”彩色棉花是1972年科學(xué)家運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出的棉花,可減少染色造成的環(huán)境污染。這也是采用生物基因技術(shù)獲得的產(chǎn)品,該纖維的使用可消除含有大量甲醛抗皺劑對人體的影響。第四十六頁,共78頁。
4)
Lyocell纖維
Lyocell纖維(意即溶解性纖維),它是以N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)為溶劑,用濕法紡制的再生纖維素纖維。廢棄物可自然降解,生產(chǎn)過程中的氧化胺溶劑可99.5%回收再用。毒性極低,且不污染環(huán)境。
第四十七頁,共78頁。
4)
Lyocell纖維
Lyocell纖維一經(jīng)面市,就引起了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,并且被譽為“21世紀纖維”、“綠色纖維”、“革命性纖維”。第四十八頁,共78頁。
5)
麻類纖維麻類纖維(包括大麻、亞麻、苧麻等),屬于木質(zhì)素纖維,質(zhì)地優(yōu)良,具有性良、抑菌性強、抗靜電、不吸塵等優(yōu)點。
第四十九頁,共78頁。
6)
植物蛋白纖維植物蛋白纖維的研究可追溯到20世紀30年代。但由于原料限制、纖維性能不理想,成本高等原因,未實現(xiàn)工業(yè)化。
目前,在植物蛋白纖維中,研究和開發(fā)較多的是大豆蛋白纖維。第五十頁,共78頁。2、動物綠色纖維甲殼素是一種動物纖維素,存在于蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的殼內(nèi)和蘑菇、真菌、細菌等細胞膜內(nèi)。
將蝦、蟹甲殼粉碎干燥后,經(jīng)脫灰、去蛋白質(zhì)等化學(xué)和生物處理后,可得到甲殼質(zhì)粉末—和以N-乙?;?D-葡萄糖胺為基本單元的氨基多糖類高分子物質(zhì)—殼聚糖。將其溶于適當?shù)娜軇┲?,采用濕法紡絲工藝可制成甲殼素纖維。
1)甲殼素纖維
第五十一頁,共78頁。
甲殼素纖維具有極好的生物相容性,且具有抗菌、保健等功能,是理想的衛(wèi)生、保健紡織品和醫(yī)用材料,適于做內(nèi)衣、醫(yī)用縫線和醫(yī)用輔料等。
1)甲殼素纖維
第五十二頁,共78頁。2)無染色羊毛
無染色羊毛也是一種利于生態(tài)環(huán)境的紡織纖維
。
毛織物的顏色就是原來羊毛的顏色,如奶白色、棕色、灰色等。
第五十三頁,共78頁。3)蠶絲、蜘蛛絲蠶絲、蜘蛛絲與羊毛一樣,作為蛋白纖維在自然界也可以得到降解。其中蜘蛛絲具有卓越的強伸度和高彈性,對蜘蛛絲的研究從未放棄。正在解決利用人工方法生產(chǎn)蜘蛛絲,采取生物基因工程技術(shù)進行生產(chǎn)絲纖維蛋白物,與蜘蛛絲進行混合,生產(chǎn)出制作防彈衣的材料。第五十四頁,共78頁。3)奶類蛋白纖維蛋白纖維不僅是可降解的,而且蛋白質(zhì)類織物與同為蛋白質(zhì)組成的人類皮膚具有特殊的親和性,因此人們對蛋白纖維的研究興趣并不限于羊毛、蠶絲和蜘蛛絲等天然存在的纖維,也將蛋白纖維的獲得視野擴展到其他含蛋白質(zhì)豐富的物質(zhì),特別是奶類。
動物奶類蛋白纖維的研究也可以追溯到20世紀30年代,1935年意大利Fessetti公司就研究從牛奶中研制蛋白纖維。
到20世紀末期,東洋紡公司終于首先在世界上開發(fā)出用酪蛋白制造的工業(yè)化牛奶蛋白纖維--Chinon。第五十五頁,共78頁。Chinon外觀具有天然絲般的、獨特的優(yōu)雅光澤,觸覺柔軟干爽,能迅速吸收和干燥汗液,并保持適當?shù)臒崃?,穿著輕盈、舒適,深受年輕消費者的青睞。
Chinon的制造過程從高純度牛奶開始,1立升奶可生產(chǎn)出60g
Chinon纖維,因此其得率低(僅2%)、成本高。
第五十六頁,共78頁。3、合成綠色纖維1)可降解合成纖維在合成纖維中,可降解的脂肪族聚酯類纖維被認為是綠色纖維,其中較為典型的是聚己內(nèi)酯(PCL)纖維和聚丙交酯(PLA)纖維它們都已經(jīng)開發(fā)成功。
聚己內(nèi)酯(PCL)由環(huán)狀單體己內(nèi)酯開環(huán)聚合而成,其熔體可紡制成纖維,性能近似滌綸和尼龍,在土壤和海水中均能分解。
第五十七頁,共78頁。聚丙交酯亦稱聚乳酸,在可降解合成纖維中尤其引人注目,它不僅自身可以生物降解回歸大自然,而且其合成的原料乳酸也來自天然,由淀粉發(fā)酵得到。因此,聚乳酸纖維的開發(fā)與應(yīng)用是人類對自然界碳循環(huán)的一種和諧參與。
聚乳酸纖維Lactron已經(jīng)由島津和鐘紡于1992年開發(fā)成功,其物理性能接近尼龍和滌綸,熱穩(wěn)定性和熱塑性好,生物降解性能優(yōu)于纖維素纖維,染色性好,有生物相容性,服用非常舒適,特別是內(nèi)衣。第五十八頁,共78頁。2)可回收合成纖維目前,國際上對聚酯PET等大規(guī)模工業(yè)化高分子材料的回收利用非常重視。在一些發(fā)達國家,已開始對聚酯飲料瓶進行回收,清潔、壓碎后重新制造母料,再紡成高質(zhì)量的纖維。尤其是、德國、意大利等國,已經(jīng)形成聚酯的工業(yè)化生產(chǎn)回收規(guī)模,如滌綸短纖維現(xiàn)約有30%是利用再生原料的。
第五十九頁,共78頁。三、纖維的清潔工藝
1、丁二烯法生產(chǎn)化纖
杜邦與德國巴斯夫公司聯(lián)合開發(fā)了此種工藝,生產(chǎn)已內(nèi)酰胺與尼龍66鹽,并在海南建設(shè)首套裝置。與傳統(tǒng)的以苯為原料的工藝相比,此法流程縮短,能耗約低10%,耗水量減少20%左右,無廢液及副產(chǎn)硫銨,是清潔生產(chǎn)工藝的發(fā)展方向。
第六十頁,共78頁。
2熔法生產(chǎn)腈綸
BP、東麗等公司分別開發(fā)了無溶劑的熔法腈綸工藝,能耗比濕法減少20%,水耗減少60%(短纖)至90%(長絲),完全沒有溶劑排放的污染,還便于生產(chǎn)高速紡腈綸長絲,比傳統(tǒng)的濕法、干法前進了一大步,在碳纖維等小批量的特殊用途領(lǐng)域有一定優(yōu)勢。現(xiàn)正在東南亞建設(shè)首套裝置。
第六十一頁,共78頁。第四節(jié)皮革
皮革及其制品的市場潛力是很大的,全球皮革總需求量約為1.0億平方米,相當于3億張牛皮(標準皮)的產(chǎn)量,中國皮革產(chǎn)量折合標準皮近7000萬張,約占全球皮革產(chǎn)量的23.33%。第六十二頁,共78頁。中國皮革行業(yè),經(jīng)過調(diào)整優(yōu)化結(jié)構(gòu),在全國已初步形成了一批專業(yè)化分工明確、特色突出、對拉動當?shù)亟?jīng)濟起著舉足輕重作用的皮革生產(chǎn)特色區(qū)域和專業(yè)市場。第六十三頁,共78頁。中國皮革資源量世界第一。其中豬皮、羊皮原料資源量居世界第一,牛皮居世界第三;皮革、毛皮制品產(chǎn)量居世界第一。每年輕革產(chǎn)量近5億平方米,占世界總量的20%以上;鞋類產(chǎn)量近60億雙,占世界鞋類總產(chǎn)量的50%以上;皮衣和皮具綜合產(chǎn)量居世界之首;出口居輕工行業(yè)第一。占全國商品出口額的5.3%,占輕工全行業(yè)出口的20.5%。第六十四頁,共78頁。我國已發(fā)展成為世界皮革工業(yè)關(guān)注的加工中心和商貿(mào)中心,這為我國充分利用豐富的原皮資源、提高制革工藝技術(shù)水平、發(fā)展制革工業(yè)生產(chǎn)、增加出口創(chuàng)匯提供了很好的機遇。但是,制革工業(yè)在迅速發(fā)展的同時,也帶來嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。第六十五頁,共78頁。一、制革污染的來源及排污量估算
1、制革污染的來源首先是制革工業(yè)過程中,大量采用對環(huán)境有毒害的化學(xué)品。其次是原料皮的很大一部分由無害蛋白質(zhì)脂肪變?yōu)橛泻Φ膹U棄物和排放物。原料皮上除去的油脂、肉渣、毛和邊腳余料等,腐爛變質(zhì)和化學(xué)水解產(chǎn)生的氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)等。如:硫化堿、工業(yè)鹽、石灰、紅礬、染料及各類酸和高聚物。第六十六頁,共78頁。
根據(jù)BLC(英國皮革協(xié)會)資料,制革工業(yè)中只有20%的原料皮革轉(zhuǎn)變成革,其余的形成廢物或副產(chǎn)物。如果把襯里革不算為廢物,則轉(zhuǎn)變成革被利用的原皮為31.5%。第六十七頁,共78頁。制革工業(yè)污染嚴重,其中危害最大的是鞣劑的污染。鞣劑:具有鞣革性能,可與生皮中膠原結(jié)合,使生皮轉(zhuǎn)變成革的制劑。第六十八頁,共78頁。目前我國制革行業(yè)年排放廢水7000萬噸以上,僅次于造紙業(yè),特別在一些制革企業(yè)集中地區(qū),水質(zhì)污染現(xiàn)象較為嚴重。第六十九頁,共78頁。制革中70%-80%污染源(主要是COD、固體懸浮物、硫化物)來自制革準備工段。據(jù)統(tǒng)計,我國皮革行業(yè)年排放污染物:鉻3500噸,硫5000噸,懸浮物12萬噸,化學(xué)需氧量(COD)15萬噸,生物需氧量(BOD)8萬噸。這些廢水、污泥和固體廢物的排放造成了江、河、湖、海甚至地下水的水質(zhì)污染,使旅游風(fēng)景區(qū)、經(jīng)濟漁業(yè)區(qū)、自然生態(tài)保護區(qū)等地的生態(tài)破壞,阻礙了當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展,破壞了居民的生活環(huán)境。第七十頁,共78頁。二、制革工業(yè)的綠色化制革工業(yè)對環(huán)境的污染,用末端治理的方法既不經(jīng)濟,也難以奏效.建立一級廢水處理站需10500億元,每年的運轉(zhuǎn)費用為億元,這是無法承受的。所以,中國制革工業(yè)的發(fā)展,必須走清潔生產(chǎn)的道路,在源頭堵住污染物的形成。第七十一頁,共78頁。1、制革化學(xué)品
制革工業(yè)對環(huán)境的污染主要來自生產(chǎn)過程中使用的各種化學(xué)品。目前,鞣革化學(xué)品的綠色化,主要朝以下幾個方
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