绿色化工生产-课件.ppt

1、第十章 绿色化工生产本章内容第一节第一节 清洁生产清洁生产第二节第二节 清洁生产的途径清洁生产的途径 一、产品的生产规模一、产品的生产规模 二、原料路线的选择二、原料路线的选择 三、原料的综合利用三、原料的综合利用 四、清洁生产工艺的开发四、清洁生产工艺的开发 五、废物的资源化五、废物的资源化 六、产品的更新六、产品的更新第三节第三节 无机物清洁生产工艺无机物清洁生产工艺 一、磷肥工业一、磷肥工业 二、离子膜电解法制烧碱二、离子膜电解法制烧碱 三、铬酸酐的生产三、铬酸酐的生产第四节第四节 有机物清洁生产工艺有机物清洁生产工艺 一、环氧丙烷的清洁生产一、环氧丙烷的清洁生产 二、苯甲醛的清洁生产工

2、艺二、苯甲醛的清洁生产工艺 三、对苯二甲酸二甲酯氧化回收三、对苯二甲酸二甲酯氧化回收利用利用第五节第五节 精细化学品清洁生产工艺精细化学品清洁生产工艺 一、一、3,5-3,5-二氯苯胺的清洁生产二氯苯胺的清洁生产 二、碳化硅晶须的清洁生产二、碳化硅晶须的清洁生产2第一节 清洁生产n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。的风险。n清洁生产清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和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

3、与设备、改善管理、综合原料、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，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产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。害。中华人民共和国清洁生产促进法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联合国工业发展组织和联合国环境署(UNIDO/UNEP)3n清洁生产的定义包含了两个全过程的控制：清洁生产的定义包含了两个全过程的控制：生产生产全过程全过程和和

4、产品整个生命周期全过程产品整个生命周期全过程。n对生产过程而言就是节约原材料、能源，尽可能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不使用有毒的原材料，尽可能减少有害废物的排放和毒性；放和毒性；n对产品而言是沿产品的整个生命周期也就是从原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。尽可能地减少对环境的影响。4n洁净生产的内容包括清洁的生产过程、清洁的产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。品、清洁的能源。n清洁的清洁的生产过程

5、生产过程是指在生产中尽量少用和不用有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、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

6、效的设施和用，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。装置进行处理和处置。5n清洁的产品清洁的产品是指在产品的设计和生产过程中，应考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；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，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。产品的使用寿命和使用功能合理，包装适宜。n清洁的能源清洁的能源是指常规能源的清洁利用；可再生能源是指常规能源的清

7、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。高能源的利用率。n清治生产与末端治理两者并非互不相容，最先进的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，因此过的产品也必须进行处理、处置，因此清洁生产和清洁生产和末端治理会永远长期共存。末端治理会永远长期共存。6第二节 清洁生产的途径 一、产品的生产规模一、产品的生产规模 二、原料路线的选择二、原料路线的选择 三、原料的综合利用三、原料的综合利用 四、清洁

8、生产工艺的开发四、清洁生产工艺的开发 五、废物的资源化五、废物的资源化 六、产品的更新六、产品的更新7产品的生产规模产品的生产规模一、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。化程度差，物料的收率低，产品的物耗和能耗高。89二、原料路线的选择n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硫酸生产工艺硫酸生产工艺硫铁矿含量与废渣的关系硫铁矿含量与废渣的关系高污染的原料 大量污染物11 氯碱生产的原料氯碱生产的原料，国外采用精制盐，盐泥的产生，国外

9、采用精制盐，盐泥的产生量为量为15kgt碱，而我国直接采用海盐作原料，盐碱，而我国直接采用海盐作原料，盐泥的产生量达泥的产生量达4050kg/t碱，碱，个个l0万吨万吨/年的烧年的烧碱装置每年要多处理碱装置每年要多处理25003500 t盐泥。因此，盐泥。因此，不注重原料选择，不仅会产生大量的废弃物和由不注重原料选择，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此引起环境污染问题，而且还会造成巨大的经济损失。损失。2NaCl+2H2O=2NaOH+H 2+Cl 2 12三、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。1tP2O

10、54-7吨废料13开发整套矿石加工工艺，通过选矿，分离出磷灰石精矿、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，钛磁铁矿等霞石精矿，钛磁铁矿等14四、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CaCl2、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15n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苯胺生产新工艺流程n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+混酸硝化硝化氨氨

11、+水水净化净化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1015。182、工艺过程的闭路循环n等离子体法制硝酸NH3NO2HNO3PtO2H2O传统方法传统方法1910atm,300度2000度3000度，NO磷酸三丁酯磷酸三丁酯无废水废气排放，生产装置的基建为传统的1/220联合法制纯碱1t碱排放1tCaCl2、0.5tNaCl和0.2-0.3t固渣21n联合制碱法NH4HCO322五、废物的资源化五、废物的资源化n利用炼油厂废碱液回收苯酚和硫化钠利用炼油厂废碱液回收苯酚和硫化钠n季戊四醇生产母液中回收甲酸钠季戊四醇生产母液中回收甲酸钠n氯乙烯生产中的电石渣每年高达氯乙

12、烯生产中的电石渣每年高达100100万吨，研究开万吨，研究开发利用的有：与盐酸反应制取氯化钙；利用氯气发利用的有：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取水泥；与粉煤灰和炼钢渣混合作公路路基材料23六、产品的更新n传统涂料使用大量有机溶剂，逐步采用水溶性涂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。料和粉末涂料来代替。n机动车燃料方面，用无铅汽油代替含铅汽油，利机动车燃料方面，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；从天然气合成二用可再生资源生产

13、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。难降解塑料等等。24七，加强生产管理n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

14、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。261.磷肥工业磷肥的清洁生产工艺，其具体做法是磷肥的清洁生产工艺，其具体做法是“将磷矿粉的粉碎方法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。产水泥，使物料、能源充分利用。27n含氟废气另外，在磷酸浓缩过

15、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。2829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）的处理水泥熟料水泥熟料3132二、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。由浓硫酸与重铬酸钾反应制得。3435第四节 有机物清洁生产工艺n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n一、3,5-二氯苯胺的清洁生产3940二、碳化硅晶须的清洁生产41