绿色化工生产-课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 绿色化工生产,第十章 绿色化工生产,本章内容,第一节 清洁生产,第二节 清洁生产的途径,一、产品的生产规模,二、原料路线的选择,三、原料的综合利用,四、清洁生产工艺的开发,五、废物的资源化,六、产品的更新,第三节 无机物清洁生产工艺,一、磷肥工业,二、离子膜电解法制烧碱,三、铬酸酐的生产,第四节 有机物清洁生产工艺,一、环氧丙烷的清洁生产,二、苯甲醛的清洁生产工艺,三、对苯二甲酸二甲酯氧化回收利用,第五节 精细化学品清洁生产工艺,一、,3,5-,二氯苯胺的清洁生产,二、碳化硅晶须的清洁生产,2,本章内容第一节 清洁生产第四节 有机物清洁生产工艺2,第一节 清洁生产,清洁生产,是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品使用过程中，以期减少对人类和环境的风险。,清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。,中华人民共和国清洁生产促进法,联合国工业发展组织和联合国环境署,(UNIDO/UNEP),3,第一节 清洁生产清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用,清洁生产的定义包含了两个全过程的控制：,生产全过程,和,产品整个生命周期全过程,。,对生产过程而言就是节约原材料、能源，尽可能不使用有毒的原材料，尽可能减少有害废物的排放和毒性；,对产品而言是沿产品的整个生命周期也就是从原材料的提取一直到产品的最终处置的整个过程都尽可能地减少对环境的影响。,4,清洁生产的定义包含了两个全过程的控制：生产全过程和产品整个生,洁净生产的内容包括清洁的生产过程、清洁的产品、清洁的能源。,清洁的,生产过程,是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料；采用无毒无害的中间产品，采用少废、无废的新工艺和高效设备，改进常规的产品生产工艺；尽量减少生产过程中的各种危害因素，如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪声、强震动等：采用可靠、简单的生产操作和控制；完善生产管理：对物料进行内部循环使用，对少量必须排放的污染物采取有效的设施和装置进行处理和处置。,5,洁净生产的内容包括清洁的生产过程、清洁的产品、清洁的能源。5,清洁的产品,是指在产品的设计和生产过程中，应考虑节约原材料和能源，少用昂贵的和紧缺的原料；产品在使用过程中和使用后不会危害人体健康和成为破坏生态环境的因素，易于回收、复用和再生，产品的使用寿命和使用功能合理，包装适宜。,清洁的能源,是指常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的开发；各种节能技术的推广以提高能源的利用率。,清治生产与末端治理两者并非互不相容，最先进的生产工艺也不可避免地会有少量污染物的产生，用过的产品也必须进行处理、处置，因此,清洁生产和末端治理会永远长期共存。,6,清洁的产品是指在产品的设计和生产过程中，应考虑节约原材料和能,第二节 清洁生产的途径,一、产品的生产规模,二、原料路线的选择,三、原料的综合利用,四、清洁生产工艺的开发,五、废物的资源化,六、产品的更新,7,第二节 清洁生产的途径 一、产品的生产规模7,产品的生产规模,一、产品的生产规模,一般来说生产的规模较小，管理方式落后、自动化程度差，物料的收率低，产品的物耗和能耗高。,8,产品的生产规模一、产品的生产规模8,9,9,二、原料路线的选择,乙烯代替乙炔工艺。生产乙炔需要消耗电,10KW/h,，并产生大量的粉尘、废气和废渣（氢氧化钙）,10,二、原料路线的选择乙烯代替乙炔工艺。生产乙炔需要消耗电10K,硫酸生产工艺,硫铁矿含量与废渣的关系,高污染的原料 大量污染物,11,硫酸生产工艺高污染的原料 大量污染物11,氯碱生产的原料,，国外采用精制盐，盐泥的产生量为,15kg,t,碱，而我国直接采用海盐作原料，盐泥的产生量达,4050kg/t,碱，,个,l0,万吨,/,年的烧碱装置每年要多处理,25003500 t,盐泥。因此，不注重原料选择，不仅会产生大量的废弃物和由此引起环境污染问题，而且还会造成巨大的经济损失。,2NaCl+2H,2,O=2NaOH+H,2,+Cl,2,12,氯碱生产的原料，国外采用精制盐，盐泥的产生量为15kg,三、原料的综合利用,磷灰石矿：磷灰石，霞石、钛磁铁矿等。,-,长期以来，仅限于精矿，用于生产磷肥,。,1tP,2,O,5,4-7,吨废料,13,三、原料的综合利用磷灰石矿：磷灰石，霞石、钛磁铁矿等。-长,开发整套矿石加工工艺，通过选矿，分离出磷灰石精矿、霞石精矿，钛磁铁矿等,14,开发整套矿石加工工艺，通过选矿，分离出磷灰石精矿、霞石精矿，,四、清洁生产工艺的开发,1,、传统生产工艺的改革与创新,环氧丙烷制备,:,氯醇法废水中有,CaCl,2,、有机氯，并消耗大量的氯气和氧化钙，依托氯碱厂。,1t,环氧丙烷需消耗,1.74t,氯气和,1.1tCaO,排放,50-60t,高盐废水,15,四、清洁生产工艺的开发1、传统生产工艺的改革与创新1t环氧丙,以乙苯为原料,清洁工艺是采用共氧化法。,以异丁烷的过氧化物为氧化剂，含钼均相催化剂,16,以乙苯为原料清洁工艺是采用共氧化法。16,苯胺生产新工艺流程,传统工艺是混酸消化苯为硝基苯，分离后氨化得到硝基苯。废物为废酸、氧化铁、氯化氨等废水（,6.5,吨,/,吨）,苯,+,混酸,硝化,氨,+,水,净化,17,苯胺生产新工艺流程苯+混酸硝化氨+水净化17,清洁工艺：氨与苯酚制苯胺：污染少，设备投资较减,75,，成本降低,10,15,。,18,清洁工艺：氨与苯酚制苯胺：污染少，设备投资较减75，成本降,2,、工艺过程的闭路循环,等离子体法制硝酸,NH,3,NO,2,HNO,3,Pt,O,2,H,2,O,传统方法,19,2、工艺过程的闭路循环等离子体法制硝酸NH3NO2HNO3P,10atm,300,度,2000,度,3000,度，,NO,磷酸三丁酯,无废水废气排放，生产装置的基建为传统的,1/2,20,10atm,300度2000度3000度，NO磷酸三丁酯无,联合法制纯碱,1t,碱排放,1tCaCl,2,、,0.5tNaCl,和,0.2-0.3t,固渣,21,联合法制纯碱1t碱排放1tCaCl2、0.5tNaCl和0.,联合制碱法,NH4HCO3,22,联合制碱法NH4HCO322,五、废物的资源化,利用炼油厂废碱液回收苯酚和硫化钠,季戊四醇生产母液中回收甲酸钠,氯乙烯生产中的电石渣每年高达,100,万吨，研究开发利用的有：与盐酸反应制取氯化钙；利用氯气和电石渣生产次氯酸钙漂液，供造纸工业用；制取水泥；与粉煤灰和炼钢渣混合作公路路基材料,23,五、废物的资源化利用炼油厂废碱液回收苯酚和硫化钠23,六、产品的更新,传统涂料使用大量有机溶剂，逐步采用水溶性涂料和粉末涂料来代替。,机动车燃料方面，用无铅汽油代替含铅汽油，利用可再生资源生产含乙醇汽油；从天然气合成二甲醚来代替柴油；生物可降解、光降解塑料代替难降解塑料等等。,24,六、产品的更新传统涂料使用大量有机溶剂，逐步采用水溶性涂料和,七，加强生产管理,切实加强生产的管理，提高操作人员的业务素质和安全生产的责任感，建立严格的岗位责任制。在每一道工序中要严格控制工艺参数，提高物料的转化率和回收率，以减少原材料的消耗。要做到设备定期检修维护，以防止泄露事故发生。,25,七，加强生产管理切实加强生产的管理，提高操作人员的业务素质和,第三节 无机物清洁生产工艺,无机化工产品，,主要是化肥、酸、碱、无机盐和金属及非金属氧化物等。,他们的生产原料主要是自然界中存在的各种矿物,，这些矿物中有用元素的含量很低，一般要通过煅烧、焙烧、烧结或熔融等加工转化。,在整个加工过程中，原料的消耗量大、能耗多，生产环境差，加工工艺简单而落后，对环境的污染严重。,26,第三节 无机物清洁生产工艺 无机化工产品，主要,1.,磷肥工业,磷肥的清洁生产工艺，其具体做法是“将磷矿粉的粉碎方法由干磨法改为湿磨法，以消除粉尘污染。湿磨水源采用冷却水，尽可能保持水的平衡。对生产过程中产生的废水，采用闭路循环；废气回收生产氟硅酸，废渣（磷石膏）制硫酸联产水泥，使物料、能源充分利用。,27,1.磷肥工业磷肥的清洁生产工艺，其具体做法是“将磷矿粉的粉碎,含氟废气,另外，在磷酸浓缩过程中，磷酸溶液中的氟硅酸将部分分解成,SiF4,和,HF,。此副反应两个产物的比例与,P2O5,的浓度密切相关，,P2O550%,HF/SiF42:1,，气相中有过量,SiF4,存在，过量,SiF4,吸水生成白色硅胶，反之，,HF,过剩而污染大气。,28,含氟废气另外，在磷酸浓缩过程中，磷酸溶液中的氟硅酸将部分分解,29,29,含磷酸性废水封闭循环流程,30,含磷酸性废水封闭循环流程30,废渣磷石膏（主要成分硫酸钙）的处理,水泥熟料,31,废渣磷石膏（主要成分硫酸钙）的处理水泥熟料31,32,32,二、离子膜电解法制烧碱,33,二、离子膜电解法制烧碱33,三、铬酸酐的生产,由浓硫酸与重铬酸钾反应制得。,34,三、铬酸酐的生产由浓硫酸与重铬酸钾反应制得。34,35,35,第四节 有机物清洁生产工艺,一、环氧丙烷的清洁生产,H2O2,36,第四节 有机物清洁生产工艺一、环氧丙烷的清洁生产H2O236,二、苯甲醛的清洁生产工艺,硫酸过饱和溶液的,MnSO4,中的,Mn2+,氧化成,Mn3+,37,二、苯甲醛的清洁生产工艺硫酸过饱和溶液的MnSO4中的Mn2,三、对苯二甲酸二甲酯氧化回收利用,38,三、对苯二甲酸二甲酯氧化回收利用38,第五节 精细化学品清洁生产工艺,一、,3,5-,二氯苯胺的清洁生产,39,第五节 精细化学品清洁生产工艺一、3,5-二氯苯胺的清洁生产,40,40,二、碳化硅晶须的清洁生产,41,二、碳化硅晶须的清洁生产41,