綠色化工產(chǎn)品1課件

1、綠色化工產(chǎn)品綠色產(chǎn)品 綠色產(chǎn)品的定義 綠色產(chǎn)品的特征 綠色產(chǎn)品的生命環(huán)節(jié) 綠色產(chǎn)品的分類綠色化工產(chǎn)品 綠色化工產(chǎn)品定義 綠色化工產(chǎn)品的特征 綠色化工產(chǎn)品的涉及范圍綠色化工產(chǎn)品的發(fā)展前景綠色產(chǎn)品的定義 綠色產(chǎn)品的定義，就狹義而言指不包括任何化學(xué)添加劑的純天然食品或天然植物制成的產(chǎn)品；就廣義而言，指生產(chǎn)、使用及處理過程符合環(huán)境要求，對環(huán)境無害或危害極小，有利于資源再生和回收利用的產(chǎn)品。 例如，由自然纖維、棉、麻和絲綢等天然作物制作而成的“自然生態(tài)服裝”，綠色汽車，綠色冰箱，綠色公交，綠色電腦，綠色食品，綠色建筑等等。綠色產(chǎn)品的特征 綠色產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品一樣具有以下三個特征：核心產(chǎn)品成功地符合消費者的

2、主要需求于消費者的有用性；技術(shù)和質(zhì)量合格，產(chǎn)品滿足各種技術(shù)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品有市場競爭力，并且有利于企業(yè)實現(xiàn)盈利目標(biāo)。 綠色產(chǎn)品的生命環(huán)節(jié) 第一個環(huán)節(jié)設(shè)計。綠色產(chǎn)品要求產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、環(huán)境行為優(yōu)。 第二個環(huán)節(jié)生產(chǎn)過程。要求實現(xiàn)無廢少廢、綜合利用和采用清潔生產(chǎn)工藝。 第三個環(huán)節(jié)產(chǎn)品本身的品質(zhì)。比一般產(chǎn)品更體現(xiàn)以人為本、提高舒適度和健康保護及環(huán)境保護程度。 第四個環(huán)節(jié)廢棄物便于處置。 綠色產(chǎn)品的分類 （1）可回收利用型： 包括經(jīng)過翻新的輪胎，回收的玻璃容器，再生紙，可復(fù)用的運輸周轉(zhuǎn)箱（袋），用再生塑料和廢橡膠生產(chǎn)的產(chǎn)品，用再生玻璃生產(chǎn)的建筑材料，可復(fù)用的磁帶盒和可再裝上磁帶盤，以再生石制的建筑材料等等。

3、（2）低排放型： 包括低排放的霧化燃燒爐，低排放燃?xì)饨麩隣t，低污染節(jié)約型燃?xì)鉅t，凝氣式鍋爐；低排放廢式印刷機等等。 綠色產(chǎn)品的分類 （3）低毒低害的物質(zhì)： 包括非石棉闡襯，低污染油漆和涂料，粉末涂料，鋅空氣電池，不含#248農(nóng)藥的室內(nèi)驅(qū)蟲劑，不含汞和鎘的鋰電池，低污染滅火劑等等。（4）低噪聲型： 包括低噪聲割草機，低噪聲摩托車，低噪聲建筑機械，低噪聲混合粉碎機，低噪聲低煙塵城市汽車等等。 綠色產(chǎn)品的分類 （5）節(jié)水型： 包括節(jié)水型清洗槽，節(jié)水型水流控制器，節(jié)水型清洗機等等。（6）節(jié)能型： 包括燃?xì)舛喽五仩t和循環(huán)水鍋爐，太陽能產(chǎn)品及機械表，高隔熱多型玻璃等等。（7）可生物降解型： 包括以土壤營養(yǎng)

4、物和調(diào)節(jié)劑合成的混合肥料，易生物降解的潤滑油、潤滑脂等等。綠色產(chǎn)品 綠色產(chǎn)品的定義 綠色產(chǎn)品的特征 綠色產(chǎn)品的生命環(huán)節(jié) 綠色產(chǎn)品的分類綠色化工產(chǎn)品 綠色化工產(chǎn)品定義 綠色化工產(chǎn)品的特征 綠色化工產(chǎn)品的涉及范圍綠色化工產(chǎn)品的發(fā)展前景綠色化工產(chǎn)品的定義 化學(xué)技術(shù)中最理想的是采用“原子經(jīng)濟”反應(yīng)，實現(xiàn)反應(yīng)的綠色化，即原料分子中的每一原子都轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)物，實現(xiàn)廢物的 “零排放”。達(dá)到無污染，無重金屬殘留的化工產(chǎn)品為綠色化工產(chǎn)品。綠色化工產(chǎn)品的特征 一般地綠色化工產(chǎn)品應(yīng)該具有兩個特征：產(chǎn)品本身必須不會引起環(huán)境污染或健康問題，包括不會對野生生物、有益昆蟲或植物造成損害；當(dāng)產(chǎn)品被使用后，

5、應(yīng)該能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì)。 綠色化工產(chǎn)品涉及的范圍綠色化工產(chǎn)品玻璃燃料農(nóng)藥橡膠油漆 綠色化工產(chǎn)品幾乎涉及到生活中的方方面面，例如：玻璃、涂料、油漆、農(nóng)藥、燃料、橡膠、塑料等，下面我們對玻璃、涂料、農(nóng)藥做較為詳細(xì)的介紹。 一、玻璃制品的綠色化 色彩斑爛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。可是，在這個五彩繽紛的玻璃世界中，卻包含著有害的甚至劇毒的元素，如鉛、鉻、鎘、鎳、銅、錳、砷等重金屬，以及氟、氯、硫等非金屬。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，這些元素會釋放、氣化，污染大氣、水源，以致對人類造成傷害。 1、優(yōu)化玻璃的化學(xué)成分 為了避免或減少玻璃容器中有害物質(zhì)的溶出，首先必

6、須優(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。 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。 2、爐渣玻璃 鋼鐵工業(yè)及有色冶金工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了大量爐渣。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(dá)2000多萬噸。目前利用率不到5%。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。 爐渣玻璃比普通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(能耐1000的冷熱

7、溫差)，優(yōu)良的電絕緣性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能。3、生態(tài)環(huán)境玻璃 生態(tài)環(huán)境玻璃材料是指具有良好的使用性能或功能，對資源能源消耗少，和對生態(tài)環(huán)境污小，再生利用率高或可降解與循環(huán)利用，在制備、使用、廢棄直到再生利用的整個過程與環(huán)境協(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。 這種生態(tài)玻璃具有降解大氣中由于工業(yè)廢氣和汽車尾氣以及室內(nèi)裝飾材料所產(chǎn)生的污染；還可以降解積聚在玻璃表面的液態(tài)有機物；同時能起到抗菌、殺菌和防霉的作用。 實例一：富鐵礦渣微晶玻璃 礦冶工業(yè)的迅速發(fā)展使尾礦及工業(yè)廢渣的排出量逐年增多。據(jù)不完全統(tǒng)計,世界上選礦工業(yè)每年排放的廢石及尾礦渣約20 億m3。

8、我國工業(yè)固體廢棄物累積達(dá)70 億噸以上,占地超過一百多萬畝,僅川南地區(qū)每年就有近千萬噸硫鐵尾礦排出,嚴(yán)重危害環(huán)境。因此，利用鐵尾礦與廢渣制備富鐵微晶玻璃, 變廢為寶, 改善自然環(huán)境。 提高富鐵礦渣作為玻璃原料的引入量,尋求整體高價值利用途徑, 特別是開發(fā)高強、高檔、低成本的建筑、裝飾、醫(yī)藥、工業(yè)用耐磨、耐蝕富鐵微晶玻璃材料。實例一：富鐵礦渣微晶玻璃 富鐵微晶玻璃板具有以下特性： 具有大理石般的柔和感； 比天然石材更堅硬而不易破損； 能彌補天然石材色差大的缺點； 耐風(fēng)化、 耐酸堿性強,耐震性強； 不吸水,所以不易污染、 不受凍害； 沒有天然石材結(jié)構(gòu)之紋理, 不易斷裂。 實例一：富鐵礦渣微晶玻璃

9、在玻璃熔體中存在的平衡關(guān)系：Fe2O3 2FeO + 1 /2O2 隨玻璃中鐵含量的增加,有利于反應(yīng)式向生成Fe2O3 方向進(jìn)行，所以Fe3+增加，玻璃的顏色也逐步由淡綠黃綠綠色方向過渡。 Fe2+/Fe3+對富鐵礦渣微晶玻璃的制備工藝影響很大：當(dāng)?shù)V渣中的Fe2+高含量存在時,玻璃化料粘度低, 必然導(dǎo)致晶化過程中析晶速率過大,而很容易把溫度升高逐漸逸出的氣體封閉其間,造成成品氣孔數(shù)目過多。實例二：高爐渣瓶罐玻璃的研制 傳統(tǒng)瓶罐玻璃選用的原料及玻璃為：Na2-CaO-SiO2 高爐渣瓶罐玻璃則立足于采用高爐渣、粉煤灰等廢渣為主要原料，砂巖、長石作為調(diào)節(jié)原料，錳渣作為著色劑。它們的組成是：CaO-

10、Al2O3-SiO2實例二：高爐渣瓶罐玻璃的研制 成分： 原料的化學(xué)成分為 SiO2，42.0%55.0%； Al2O3 ，6%14%； CaO ，16.030.0% 制備： 將配合料裝入高溫坩堝，置于高溫電阻爐中,于1300-1320熔化,保溫1.5h后,把熔體倒出成型、退火后待用。實例二：高爐渣瓶罐玻璃的研制 物化性能： 1、較高的密 度 抗折強度和較低的膨脹系數(shù) 2、較好的 化學(xué)隱定性 3、具有較好阻擋紫外線透過能力 4、較好的熔化性能與較差的成型工藝 從資源再循壞與壞境保護總體效益出發(fā)，以80%左右高爐渣、粉煤灰等為主要原料制備瓶罐玻璃，具有 良好的物化性能,能達(dá)到以廢渣代替部分礦物原

11、料及化工原料（純堿），從而能降低原料成本與達(dá)到節(jié)能目的。實例三：光催化降解玻璃 定義： 利用玻璃表面的涂層在日光或紫外線照射下，具有降解大氣和水中污染物及抗菌殺菌性能的玻璃，此玻璃應(yīng)屬于生態(tài)環(huán)境材料，而且應(yīng)為生態(tài)環(huán)境玻璃材料的主要品種，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。實例三：光催化降解玻璃 光催化降解環(huán)境玻璃是以玻璃為載體，在其表面涂一層或多層 n型半導(dǎo)體薄膜，利用光輻射半導(dǎo)體后產(chǎn)生高度活性的光生空穴P 電子對，此光生空穴具有強烈的氧化能，將吸附在玻璃表面的有機污物分解，而高活性電子則具有強烈的還原能力，可以除去某些毒性污染物，達(dá)到減少污染的目的。實例三：光催化降解

12、玻璃 功能： 1、降解大氣中由于工業(yè)廢氣和汽車尾氣的NOx、SOx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、殺菌和防霉作用。實例三：光催化降解玻璃 4、玻璃表面呈超親水性，對水完全潤濕，可以隔離玻璃表面與吸附的灰塵、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的推動下，灰塵和油膩自動地從玻璃表面剝離，達(dá)到去污和自潔的要求。二、綠色涂料 涂料中的化學(xué)物質(zhì)除成膜基質(zhì)外，其余物質(zhì)如溶劑、增塑劑、添加劑等，

13、大都是易揮發(fā)性的有機物，并帶有一定的毒性，這些物質(zhì)是涂料污染大氣的主要來源。特別是有機溶劑，使用量大，揮發(fā)性強，對人畜損害程度較大。涂料施工后，全部有機溶劑揮發(fā)釋放到大氣中。 據(jù)報道，全世界每年向大氣排放的碳?xì)浠衔锛s達(dá)2000萬噸,其中約有350萬噸是涂料中的有機溶劑。有機溶劑揮發(fā)到大氣中通過呼吸進(jìn)入人體后會損害人體。 1、水性涂料 主要特性是以無毒的水代替有毒的有機物作為涂料溶劑，減少或消除涂料揮發(fā)性的有機物對大氣的污染。水性涂料仍然會含部分有機溶劑（作助溶劑，但量較少）。 2、無溶劑涂料 無溶劑涂料包括粉末涂料和光固化涂料。由于涂料不含溶劑，環(huán)境的污染問題可得到較徹底的解決。因此，它們受

14、到極大的重視，發(fā)展十分迅速。實例一：高固體分涂料或無溶劑涂料 隨著人類對環(huán)保重視程度的加深，高固體分甚至研制出有100%固體分涂料。普通防腐涂料中有大約40%左右的可揮發(fā)物，它們絕大多數(shù)為有機溶劑，在涂料施工后揮發(fā)到大氣中，污染了環(huán)境。提高涂料的固含量，降低其揮發(fā)分，對涂料的應(yīng)用及其工業(yè)發(fā)展具有非常重要的意義。國外已研制出固體含量高達(dá)95%的防腐涂料該涂料性能優(yōu)異，在油田及水電工業(yè)上應(yīng)用，取得很好效果。實例二：熱固性重防腐環(huán)氧粉末涂料 熱固性重防腐環(huán)氧粉末涂料又稱熔結(jié)環(huán)氧粉末，能滿足化工、冶金、核電，石油、天然氣、輸水等重腐蝕環(huán)境下的異型構(gòu)件和管道等長效防腐的需求。 這種涂料開發(fā)于上世紀(jì)五六十

15、年代，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，30多年來經(jīng)過不斷的發(fā)展完善，這項技術(shù)已經(jīng)走向成熟，迄今為止已有105km以上的管道使用了熔結(jié)環(huán)氧粉末。 實例三：水性環(huán)氧涂料 采用環(huán)氧樹脂水乳液作為環(huán)氧基組份，水溶性胺類作為固化劑，配制成雙組份水性環(huán)氧樹脂防腐底漆，適用于對溶劑散發(fā)要求極為嚴(yán)格的非水下鋼結(jié)構(gòu)，并且在硬度、抗腐蝕性、施工配套性等方面都具有與溶劑型環(huán)氧涂料相當(dāng)?shù)男阅?有效地降低了VOC含量，是防腐涂料的發(fā)展方向。實例三：水性環(huán)氧涂料 典型的水乳型環(huán)氧防腐涂料： 以苯乙烯、丙烯酸及其醋類作單體，環(huán)氧樹脂作改性劑，有良好耐水性、耐熱性、耐光性，又具有良好的附著力、耐溶劑性等優(yōu)點。 水分散型防腐涂料最大特點：

16、以水為主要溶劑代替普通涂料中的二甲苯、汽油等溶劑，不僅降低了成本，且減少了環(huán)境污染，并能防火和易于運輸貯存。三、綠色農(nóng)藥 據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）對19個國家的統(tǒng)計，全世界每年發(fā)生50萬起農(nóng)藥急性中毒事故，涉及200萬人，其中大約4萬人死亡。每10萬個接觸農(nóng)藥的農(nóng)業(yè)人口中，每年有679個發(fā)生農(nóng)藥中毒事故。 除了急性中毒外，在自然界中不能降解的農(nóng)藥，通過食物鏈的傳遞和濃縮，最終到達(dá)人類體，在內(nèi)臟、脂肪中累積而引起各種疾病，甚至癌癥。 1997年癌癥研究國際組織已證明在動物試驗中有足夠致癌證據(jù)的農(nóng)藥26種，有一定致癌證據(jù)的農(nóng)藥16種。其中不少農(nóng)藥至今仍在生產(chǎn)和使用。 1、超高效低毒農(nóng)藥 所謂超高效

17、低毒農(nóng)藥，就是指新開發(fā)的農(nóng)藥對靶標(biāo)生物活性高，每公頃耕地施用量僅10克100克，且對人畜基本上無毒，對害蟲天敵和益蟲無害，易在自然界中降解、無殘留或低殘留的農(nóng)藥。 2、氨基酸類農(nóng)藥 作農(nóng)藥用的氨基酸衍生物由于具有毒性低、高效無公害、易被生物全部降解利用、原料來源廣泛等特點, 因此一出現(xiàn)就顯示出強大的生命力。 3、生物農(nóng)藥 有學(xué)者認(rèn)為既然農(nóng)藥對靶標(biāo)動物、植物、微生物有殺滅或抑制作用，就很難避免對其他動物、植物、微生物和人類的傷害。而所謂的生物農(nóng)藥就是利用自然生態(tài)中能殺滅農(nóng)作物病蟲害的微生物，進(jìn)行大規(guī)模人工培養(yǎng)而制備的生物制劑，因其不污染環(huán)境，不傷害天敵，害蟲難以產(chǎn)生抗藥性，對人和動物安全，因而廣

18、受世界各國的高度重視被譽為“綠色農(nóng)藥”。 生物農(nóng)藥分類： 實例一：氨基酸類農(nóng)藥 氨基酸類農(nóng)藥是七十年代發(fā)展起來的一類新型生化農(nóng)藥。氨基酸高級烷酷是氨基酸的羧基衍生物,結(jié)構(gòu)式如RCH(NH2)COOR(R=C8C18)在氨基酸農(nóng)藥中占有重要地位。氨基酸高級烷醋及其銨鹽具有優(yōu)良的殺菌活性 。 早在五十年代人們就曾用半朧氨酸月桂醋鹽酸鹽治療肺病和皮膚病。谷氨酸月桂酯對稻瘟病的抑制率接近殺菌劑異稻瘟凈,L-賴氨酸十六烷醋焦谷氨酸鹽對檸檬的黑變病的抑制率超過代森鋅。實例二：多殺菌素(SPinosad) 多殺菌素又名多殺霉素或刺糖菌素和赤糖菌素，是由土壤放線菌刺糖多孢菌在培養(yǎng)介質(zhì)下經(jīng)有氧發(fā)酵后產(chǎn)生的次級代

19、謝產(chǎn)物。 多殺菌素是在刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)發(fā)酵液中提取的一種大環(huán)內(nèi)酯類無公害高效生物殺蟲劑。 實例二：多殺菌素(SPinosad) 多殺菌素屬于大環(huán)內(nèi)酯類化合物，包含1個獨特的四環(huán)結(jié)構(gòu)，連接著2個不同的六元糖。其結(jié)構(gòu)通式見圖。實例二：多殺菌素(SPinosad) 與一般的殺蟲劑相比，多殺菌素兼具生物農(nóng)藥的安全性和化學(xué)合成農(nóng)藥的快速效果。由于其具有低毒、低殘留、對昆蟲天敵安全、自然分解快等優(yōu)點，從而獲得美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)品挑戰(zhàn)獎”。 綠色產(chǎn)品 綠色產(chǎn)品的定義 綠色產(chǎn)品的特征 綠色產(chǎn)品的生命環(huán)節(jié) 綠色產(chǎn)品的分類綠色化工產(chǎn)品 綠色化工產(chǎn)品定義 綠色化工產(chǎn)品

20、的特征 綠色化工產(chǎn)品的涉及范圍綠色化工產(chǎn)品的發(fā)展前景綠色化工產(chǎn)品的發(fā)展前景 綠色化工的理念正逐漸滲透到化學(xué)工業(yè)的每個環(huán)節(jié)。 在化學(xué)工藝流程方面，通過加強生產(chǎn)技術(shù)研究，積極采用清潔生產(chǎn)工藝，引進(jìn)環(huán)境友好的技術(shù)設(shè)備，開發(fā)品質(zhì)優(yōu)、環(huán)保成本低且符合國際環(huán)保要求的化工產(chǎn)品，逐步實現(xiàn)化工產(chǎn)品的綠色化。在產(chǎn)品的包裝使用上，通過采用可降解塑料，盡量減少白色污染。 一、綠色化工產(chǎn)品帶來社會效益與經(jīng)濟效益 目前，綠色化工已被全球列為21世紀(jì)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略，是解決資源、能源緊缺、環(huán)境惡化的重要途徑，是提高人類生存質(zhì)量和保證國家與民眾安全的核心基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)。未來，綠色化工和清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)將向節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展?；瘜W(xué)與材料、生命、