化学制药和环境保护课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《化学制药和环境保护课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学 制药 环境保护 课件
- 资源描述:
-
1、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。1资料仅供参考,不当之处,请联系改正。2资料仅供参考,不当之处,请联系改正。3资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学4一、环境保护的重要性一、环境保护的重要性全球环境问题日趋严峻全球环境问题日趋严峻:1/31/3哺乳动物面临灭绝,哺乳动物面临灭绝,20%20%淡水鱼濒临灭绝,淡水鱼濒临灭绝,9%9%树种面临灭绝,树种面临灭绝,50%50%珊瑚退化,珊瑚退化,80%80%原始森林遭到破坏,原始森林遭到破坏,20%20%人口难以获得安全饮用人口难以获得安全饮用水,水,2/32/3人口面临供水困难。人口面临供水困难。全球十大环境问题全球十
2、大环境问题:大气污染,臭氧层破坏,全球变:大气污染,臭氧层破坏,全球变暖,海洋污染,淡水资源紧张和污染,土地退化和暖,海洋污染,淡水资源紧张和污染,土地退化和沙漠化,森林锐减,生物多样性减少,环境公害,沙漠化,森林锐减,生物多样性减少,环境公害,有毒的化学品和危险废物。有毒的化学品和危险废物。第一节第一节 概概 述述资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学5环保目标环保目标美国:美国:2020年废弃物减少年废弃物减少40-50%;中国:中国:2010年基本改变生态环境恶化状况。(年基本改变生态环境恶化状况。(1995年提出)年提出)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化
3、学制药工艺学化学制药工艺学6我国环境污染造成的经济损失我国环境污染造成的经济损失 据中科院公布的一项报告表明:据中科院公布的一项报告表明:1995年我国环境年我国环境污染造成的经济损失达到污染造成的经济损失达到1875亿元,占当年国民生产亿元,占当年国民生产总值总值(GDP)的的3.27%。大气污染造成的经济损失占总。大气污染造成的经济损失占总损失的损失的16.1%。2004年因环境污染造成的损失达年因环境污染造成的损失达5118亿元,占当亿元,占当年年GDP3.05%;2010年,环境退化成本从年,环境退化成本从5118.2亿元增加到亿元增加到8947.6亿元,占亿元,占GDP3%左右,虚拟
4、治理成本从左右,虚拟治理成本从2874.4亿元亿元提高到提高到5043.1亿元亿元资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学7人类对待污染的对策人类对待污染的对策1.随意抛弃法随意抛弃法 人类社会早期,人口密度小,生活人类社会早期,人口密度小,生活水平低下,垃圾少且易分解。水平低下,垃圾少且易分解。2.深埋或遥远抛弃法深埋或遥远抛弃法 随着人类社会的发展,随意随着人类社会的发展,随意抛弃的垃圾已成为眼中钉,采取深埋或抛至遥远的抛弃的垃圾已成为眼中钉,采取深埋或抛至遥远的荒郊野岭。荒郊野岭。“眼不见为净法眼不见为净法”3.异国他乡抛弃法异国他乡抛弃法 严重的国际问题,许多发
5、展中严重的国际问题,许多发展中国家都大力抵制这种侵略。国家都大力抵制这种侵略。“侵略法侵略法”4.末端处理法末端处理法 生产过程出现了污染,进行处理。生产过程出现了污染,进行处理。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学8人类消除污染的代价人类消除污染的代价 1992年年 美国化学工业用于环保的费用为美国化学工业用于环保的费用为$1150亿亿,用于清理已污染区域的费用为用于清理已污染区域的费用为$7000亿;亿;1996年年 Dupont公司的化学品销售总额为公司的化学品销售总额为$180亿,亿,其中用于环保费用为其中用于环保费用为$10亿;亿;人们已经认识到:依靠开发
6、更有效的污染控制人们已经认识到:依靠开发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善是有限的,关心产品和生技术所能实现的环境改善是有限的,关心产品和生产过程对环境的影响,依靠改进生产工艺和加强管产过程对环境的影响,依靠改进生产工艺和加强管理等措施理等措施 来消除污染更为有效。来消除污染更为有效。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学9二、我国防治污染的方针政策:清洁化生产和末端污染二、我国防治污染的方针政策:清洁化生产和末端污染治理治理三、三、化学制药厂污染的特点化学制药厂污染的特点和现状和现状 1.1.成分复杂、组分多、变动性大成分复杂、组分多、变动性大 2.2.间歇排放
7、间歇排放 3.pH3.pH值不稳定值不稳定 4.4.化学需氧量(化学需氧量(CODCOD)高)高 5.5.毒性、刺激性、腐蚀性大毒性、刺激性、腐蚀性大资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学10不同工业部门生产中的废物排放量不同工业部门生产中的废物排放量工业部门工业部门产品排放的废物产品排放的废物/吨吨炼油炼油0.1大宗化学品大宗化学品1-5精细化工精细化工5-20制药制药25-100资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学11制药厂,尤其是化学制药厂是环境污染较为严重的企业。制药厂,尤其是化学制药厂是环境污染较为严重的企业。从原料药到成品药,整
8、个生产过程都有造成环境污染的从原料药到成品药,整个生产过程都有造成环境污染的因素。因素。据不安全统计,全国药厂每年排放废气量约据不安全统计,全国药厂每年排放废气量约1010亿亿M M3 3,其其中,有害物质约中,有害物质约1010万吨,每天排放的废水量约万吨,每天排放的废水量约5050万万M M3 3,每年排放的废渣约每年排放的废渣约1010万吨,对环境危害十分严重。万吨,对环境危害十分严重。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学12第二节第二节 防治污染的主要措施防治污染的主要措施一、采用绿色生产工艺一、采用绿色生产工艺 理想:原子经济反应,实现废物的零排放理想:原
9、子经济反应,实现废物的零排放 1.1.设计或重新设计少污染或无污染的生产工艺设计或重新设计少污染或无污染的生产工艺 (1 1)以无毒、低毒的原辅材料代替有毒、剧毒的)以无毒、低毒的原辅材料代替有毒、剧毒的原辅材料,以降低或消除原辅材料,以降低或消除“三废三废”的毒性。的毒性。例:氯霉素合成中用催化剂异丙醇铝的制备,以例:氯霉素合成中用催化剂异丙醇铝的制备,以三氯化铝代替氯化高汞。三氯化铝代替氯化高汞。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学13(2 2)简化合成工艺,缩短反应路线)简化合成工艺,缩短反应路线例:非甾体消炎镇痛药布洛芬例:非甾体消炎镇痛药布洛芬(Ibupr
10、ofen,)的合成曾采的合成曾采用用Darzens合成路线,从原料异丁苯到成品需如下六合成路线,从原料异丁苯到成品需如下六步反应:步反应:CH2CH(CH3)2ClCH2COOC2H5C2H5ONa(CH3CO)2OAlCl3CH2CH(CH3)2COCH3OCHCOOC2H5H3CCH2CH(CH3)2CCH2CH(CH3)2CHH3CCHONaOH水蒸汽AgNO3,KOHOCHCOONaH3CCH2CH(CH3)2CHClCH2CH(CH3)2CHH3CCOOKCH2CH(CH3)2CHH3CCOOH资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学14采用新发明的方法生产布
11、洛芬,废物量可减少采用新发明的方法生产布洛芬,废物量可减少37%37%,BHCBHC公司因此获得了公司因此获得了19971997年度美国年度美国“总统绿色化学挑战总统绿色化学挑战奖奖”的变更合成路线奖的变更合成路线奖。CH2CH(CH3)2COCH3 HF(CH3CO)2O H2Raney Ni(6-2)CO,PdCH2CH(CH3)2CHH3COH(6-1)异丁苯布洛芬布洛芬资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学15 电解氧化反应Mn2+Mn3+eCH3CHO+4 Mn3+H2O+4 Mn2+4 H+(3)(3)无污染的绿色生产工艺是消除环境污染的根本措施无污染的绿
12、色生产工艺是消除环境污染的根本措施例例:苯甲醛是一种重要的中间体,传统的合成路线是以苯甲醛是一种重要的中间体,传统的合成路线是以甲苯为原料通过亚苄基二氯水解而得:甲苯为原料通过亚苄基二氯水解而得:CH3CHCl2 光和热Cl2CHOH2OH+间接电解氧化法制备苯甲醛是一条绿色生产工艺:间接电解氧化法制备苯甲醛是一条绿色生产工艺:资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学16 2.2.优化工艺条件优化工艺条件 例:乙酰苯胺的硝化反应:原工艺要求将乙酰苯例:乙酰苯胺的硝化反应:原工艺要求将乙酰苯胺溶于硫酸中,再加混酸进行硝化反应。后经研究发胺溶于硫酸中,再加混酸进行硝化反应。
13、后经研究发现,乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸浓度已足够高,混酸现,乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸浓度已足够高,混酸中的硫酸可以省去。这样不但节省了大量的硫酸,而中的硫酸可以省去。这样不但节省了大量的硫酸,而且大大减轻了污染物的处理负担。且大大减轻了污染物的处理负担。NHCOCH3 +HNO3 +H2O NHCOCH3NO2H2SO4资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学173.3.改进操作方法改进操作方法 例、抗菌药诺氟沙星例、抗菌药诺氟沙星(Norfloxacin)(Norfloxacin)合成中的对氯硝基合成中的对氯硝基苯氟化反应,原工艺采用二甲基亚砜苯氟化反应,原工艺采用二
14、甲基亚砜(DMSO)(DMSO)作溶剂。作溶剂。后改用高沸点的环丁砜作溶剂,反应液除去无机盐后改用高沸点的环丁砜作溶剂,反应液除去无机盐后,可直接精馏获得对氟硝基苯,避免了废水的生成。后,可直接精馏获得对氟硝基苯,避免了废水的生成。NO2ClDMSO +KFNO2FNO2F环丁砜资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学18 4.4.采用新技术采用新技术 例、在药物中间体例、在药物中间体4-4-氨基吡啶的合成中,原工艺采用铁氨基吡啶的合成中,原工艺采用铁粉还原硝基氧化吡啶制备粉还原硝基氧化吡啶制备4-4-氨基吡啶氨基吡啶,消耗大量的醋酸,消耗大量的醋酸,产生较多的废水和废
15、渣。产生较多的废水和废渣。现采用催化加氢还原技术,既简化了工艺操作,又现采用催化加氢还原技术,既简化了工艺操作,又消除了环境污染。消除了环境污染。Fe,CH3COOHH2,Raney Ni,CH3CH2OHNNH2NNH2ONNO2资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学19 苯乙酸是合成药物的重要中间体。目前工业上仍苯乙酸是合成药物的重要中间体。目前工业上仍以苯乙腈水解来制备,而苯乙腈又是由苄氯和氢氰酸以苯乙腈水解来制备,而苯乙腈又是由苄氯和氢氰酸(剧毒)反应来合成的。现在通过苄氯羰化合成苯乙(剧毒)反应来合成的。现在通过苄氯羰化合成苯乙酸已经获得成功:酸已经获得成功
16、:CH2ClCH2COOHH2O +COOH-资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学20二、循环套用二、循环套用 这不仅可降低原辅材料的单耗,提高产品的收率,这不仅可降低原辅材料的单耗,提高产品的收率,而且可减少环境污染。例如,氯霉素合成中的乙酰化而且可减少环境污染。例如,氯霉素合成中的乙酰化反应:反应:COCH2NH2 HClNO2H2O +(CH3CO)2O +CH3COONa.+2CH3COOH +NaCl COCH2NHCOCH3NO2原工艺:蒸发浓缩母液,回收醋酸钠原工艺:蒸发浓缩母液,回收醋酸钠新工艺:母液套用。降低原料消耗、提高产率、新工艺:母液套用。降
17、低原料消耗、提高产率、减少废水。减少废水。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学21例:甲氧苄氨嘧啶例:甲氧苄氨嘧啶(Trimethoprim(Trimethoprim,TMP)TMP)生产生产 CONHNH2CH3OOCH3OCH3甲苯 +2K3Fe(CN)6 +2NH4OHCHOCH3OOCH3OCH3 +2K3(NH4)Fe(CN)6 +N2 +2H2O 3K3(NH4)Fe(CN)6 +KMnO4 +2H2O 3K3Fe(CN)6 +MnO2 +KOH +3NH4OH 铁氰化钾 亚铁氰化钾铵将反应母液循环套用,可显著地减少环境污染。将反应母液循环套用,可显著地
18、减少环境污染。其它的如催化剂、活性炭等经过处理后也可考虑反复使用。其它的如催化剂、活性炭等经过处理后也可考虑反复使用。化学制药工业中冷却水的用量占总用水量的比例一般很大,必化学制药工业中冷却水的用量占总用水量的比例一般很大,必须考虑水的循环使用,尽可能实现水的闭路循环。须考虑水的循环使用,尽可能实现水的闭路循环。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学22三、综合利用三、综合利用 充分利用废弃物充分利用废弃物“资源资源”的水平反映了一个企业的的水平反映了一个企业的生产技术水平。生产技术水平。例如,氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯,是重例如,氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯,
19、是重要的污染物之一,将其制成杀草胺要的污染物之一,将其制成杀草胺(Shacaoan)(Shacaoan),就是,就是一种优良的除草剂。一种优良的除草剂。C2H5NO2C2H5NH2 还原(2)NaOH(1)CH3CHCH3Br资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学23例:叶酸例:叶酸(Folic acid)(Folic acid)合成中的丙酮氯化反应:合成中的丙酮氯化反应:+Cl2+HClCCH3CH3OCCCH3OClClCl 反应过程中放出大量的氯化氢废气,直接排放将反应过程中放出大量的氯化氢废气,直接排放将对环境造成严重污染。经依次用水和液碱吸收后,既对环境造成
20、严重污染。经依次用水和液碱吸收后,既消除了氯化氢气体造成的污染,又可回收得到一定浓消除了氯化氢气体造成的污染,又可回收得到一定浓度的盐酸。度的盐酸。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学24四、改进生产设备,加强设备管理四、改进生产设备,加强设备管理 化学制药工业中,系统的化学制药工业中,系统的“跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏”往往往是造成环境污染的一个重要原因,必须引起足够的往是造成环境污染的一个重要原因,必须引起足够的重视。在药品生产中,从原料、中间体到产品,以至重视。在药品生产中,从原料、中间体到产品,以至排出的污染物,往往具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀排出的污染物
21、,往往具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀等特点。等特点。无论是设备或管道,从设计、选材,到安装、操无论是设备或管道,从设计、选材,到安装、操作和检修,以及生产管理的各个环节,都必须重视,作和检修,以及生产管理的各个环节,都必须重视,以杜绝以杜绝“跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏”现象,减少环境污染。现象,减少环境污染。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺学化学制药工艺学25一、废水处理有关的基本概念一、废水处理有关的基本概念 l.l.水质指标:表征废水性质的参数水质指标:表征废水性质的参数,如如pHpH值、悬浮值、悬浮物(物(SSSS)、生化需氧量()、生化需氧量(BODBOD)、化学需氧量
22、)、化学需氧量CODCOD等指标。等指标。pHpH值值是反应废水酸碱性强弱的重要指标。是反应废水酸碱性强弱的重要指标。悬浮物(悬浮物(SSSS)是指废水中呈悬浮状态的固体。)是指废水中呈悬浮状态的固体。生化需氧量生化需氧量BODBOD:在一定条件下,微生物氧化分解水中:在一定条件下,微生物氧化分解水中有机物时所需的氧量。有机物时所需的氧量。BODBOD5 5,即,即5 5日生化需氧量,表示在日生化需氧量,表示在2020下培养下培养5 5天,天,1L1L水水中溶解氧的减少量。(中溶解氧的减少量。(mg/Lmg/L)第三节第三节 废水的处理废水的处理资料仅供参考,不当之处,请联系改正。化学制药工艺
展开阅读全文