文档介绍：绿色化学与化工导论
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翟翠萍
绿色化学与化工
翟翠萍
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第六章绿色化学化工技术
生物技术
催化技术
高级氧化技术
膜技术
微波技术
超声技术
等离子体技术
高能辐射加工技术
超临界流体技术
生物技术:是应用生物学、化学和工程学的基本原理,依靠生物催化剂的作用将物料进行加工,以生产有用物质或为社会服务的一门多学科综合性的科学技术。
生物技术
现代科学技术的三大支柱:生物技术、新材料技术、电子信息技术。
生物技术的最大特点:能充分利用各种自然资源;节省能源;减少污染;易于实现清洁生产;而且可以实现一般化工技术难以制备的产品。
生物技术的分类:
基因工程-----主导
细胞工程-----基础
酶工程--------条件
微生物发酵工程-----关键
基因工程:也称遗传工程,主要是基因重组技术,即是按照人们的要求将目的脱氧核糖(DNA)片段在离体条件下用工具酶剪切、组合和拼接,再将其引入宿主主细胞复制和表达,达到改性生物特性,生产出具有所需性状的产品的技术。
催化技术
催化剂是化学工艺的基础,是使许多化学反应实现工业应用的关键,目前大多数化工产品的生产均采用了催化反应技术。
绿色化学中的催化技术
采用安全的固体催化剂如分子筛、杂多酸等,替代有害的液体催化剂(如HF、HNO3、H2SO4),简化工艺过程,减少三废的排放量。
合成化学中采用择型的大孔分子筛作催化剂。
在精细化工生产中,采用不对称催化合成技术,得到光学纯手性产品,减少有害原料和有毒产物。
采用茂金属催化剂合成具有设计者所要求的物理特性的高分子烯烃聚合物。
药物合成中采用超分子催化剂,并进行分子记忆和模式识别。
用生物催化法除去石油馏分中的硫、氮和金属盐类。
有机合成中采用生物催化法,减少三废的产生。
在合成化学中,更多采用环境相容性的电催化过程。
在固定和移动能源中采用催化燃烧法,作为无污染动力。
合成酶应用与燃料和化工过程。
在同一体系中,采用酶、无机和金属有机催化剂,进行增效的多功能催化反应。
在环境-经济更密切结合的反应和产品的分离中,广泛应用膜技术与多功能催化反应器。
膜技术
膜技术通常包括膜分离技术和膜催化技术。
膜的分类:
按化学组成可分为:无机膜和有机高分子膜;
按结构可分为对称膜(单层膜)和不对称膜(多层复合膜);
按用途可分为分离膜和膜反应器。
膜分离技术优点:成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质等;
膜催化反应优点:可以“超平衡”地进行,提高反应的选择性和原料的转化率,节省资源,减少污染。