绿色化学的重要性

1

从科学观点看——化学科学基础的创新

2

从环境观点看——从源头上消除污染

3

从经济观点看—合理利用资源和能源，降低生产成本—

符合经济和社会可持续发展的要求

化工生产应遵循“绿色化学

12

条原则”

1.

预防（

prevention)

：

防止废物产生优于废物产生后再处理或清理

2.

原子经济性（

atom 

economy

）

：应设计合成方法使其能把反应过程中利用的所有材料尽可能多地转化到最

终产物中

3

.

低毒化学合成（

iess 

hazardous 

chemical 

synthesis

）

：只要可行，应设计合成方法使其利用和产生的物质对人类健康和环境无毒性或很低毒性。

4. 

设计安全化学品

(designing safer chemicals):

应设计化工产品使其保留功效，但降低毒性

5.

安全的溶剂和助剂（

ater solvents and auxiliaries

）

：

应尽可能避免使用辅助物质（如溶剂、分离剂）

，

如用时应是无毒的

6.

能量效率设计

(design for energy efficiency):

应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源。如有可能合成应在常温和常压下进行

7.

使用

可再生原料

(use renewable feedstocks):

只要技术和经济上可行，原料应是可再生的，而不是将耗竭的

8.

减少衍生物

(reduce derivatives):

应尽可能避免不必要的衍生化（阻断基

团，保护／脱保护，物理和化学过程的暂时修饰）因为这些步骤需要添加试剂并可能产生废物

9

.

催化

(catalysis):

催化试剂（有尽可能好的选择性）优于化学计量试剂

10.

降解

设计

(design for degradation):

应设计化工产品使其在完成使命后不在环境中久留，并降解为无毒的物质

11.

防止污染的快速分析

(real-time analysis for pollution prevention):

分

析方法须进一步发展，

以能够进行即时的和在线的跟踪及控制有害物质的生成

12.

本身安全、

能防止意外事故的化学

(inherently safer chemistry for accident prevention):

在化学

转换过程中，所用的物质和物质的形态应尽可能地降低发生化学事故的可能性，包括泄漏、爆炸、和火灾

绿色化学

12

条附加原则

1.

鉴别副产品，尽可能地定量描述

2.

报告转化率，选择性和产率

3.

在生产过程中要进行完整的质量平衡计算

4.

定量核算生产过程中催化剂和溶剂的损失

5.

充分研究基本的热化

学，

特别是放热规律，

以及保证安全

6.

预测其他潜在的质量和能源的传输限制及规律

7.

与化学或化工工程人员协作

8.

要考虑全部生产过程对化学选择性的影响

9.

帮助开发和支

持使用可持续发展的测量

10.

使用的全部产品及其他输入要尽量定量和最小化

11.

要充分认识到操作者的安全和废物最小化之间存在矛盾的事实

12.

对试验或工艺过程向环境排

放的废物要监视呈报，并尽可能地使之最小化

绿色化学工程技术的

12

条原则

1 

要尽力保证所有输入和输出的能量与材料尽可能无内在固有危险

2 

污染防止优于污染形成后的处理

3 

产品分离与纯化的设计要尽量减少能量与材料的消耗

4 

质量、能量、

空间和时间效率的最大化

5 

强化输出的牵引，

不要输入的推动

6 

保留复杂性

7 

强调耐久性而不是永久性

8 

满足需要，

使过量最小化

9 

减少物质的多样性

10 

当地物质流和能

源流的整合

1l 

商品后期设计

12 

使用可再生而非耗竭材料

化学工业的可持续发展

1987

年《我们共同的未来》一书发表，提出了“可持续发展”最经典的定义：

“满足当前的需要但不损及后代满足他们自己的需要”

。

( 

“代间不平等”

问题

) 

联合国关于可持续发展的三次会议

1

、联合国人类环境会议（

1972

，瑞典，

113

国家参加，发表“关于人类环境的斯德哥尔摩宣言”及“人类环境计划”

）

2

、联合国环境及发展会议（

1992

，巴西，

178

国参加，发表“关于环境与发展的里约热内炉宣言”等

5

项公约等）

3

、可持续发展的世界首脑会议（

2002

，南非，

191

国家参加，发表“关于可持续发展的约翰内斯堡宣言”及“可持续发展世界首脑会议实施兴计划”

）

可持续发展研讨内容

国策

：

“

可持续发展

”

/ 

“

可持续发展与生态工业

”

其科学与技术基础是绿色化学科学与工程

/ 

廿一世纪人类的进步

,

已进入了可持续发展的阶段，其产业系统是工业生态系统，

发展的经济模式就是循环经济。

/21

世纪可持续发展的系统与园区的模式是生态工业系统与生态工业园区。应用系统工程的方法，去分析、研究、设计与规划化工园区大系统

中的基本流：物流、能量流、资金流与信息流，以达到环境友好、资源、能源与资金最优化利用目标。

----

生态工业园区

循环经济

是仿照自然生态系统，在生产、流通和消费等全社会范围内

, 

通过物质循环、废物最小化、工艺替代和产品共生等方式，组织成一个“资源—产品—再生资源”的

物质反复循环流动的过程，达到资源、能源的高效利用，对环境影响最小的的经济模式，

本质上是一种生态经济

。

循环经济是一种

（

1 

以资源高效利用和循环利用为核心

2

以

“

三

R

”

为原则

3

以低消耗、低排放、高效率为基本特征

4

以生态产业链为发展载体

5

以清洁生产为重要手

段）达到实现物质资源的有效利用和经济与生态的可持续发展

3R

原则

(

即减量化

再利用

再循环

) 

是实现循环经济的重要行为原则

绿色工业生态系统

绿色工程建立生态工业是依据生态经济学原理，以节约资源、能源、清洁生产和废弃物多层次循环利用（即节能、降耗、减排原则）等为特征，以现代科学技术为依托，运用

生态规律、经济规律和系统工程的方法经营和管理的一种综合工业发展模式。

工业生态学的核心是如何实现循环经济与环境友好理念，

实现再生资源的利用

, 

即用化学方法改变和回收利用废物，

将废物转化为原料，

进而达到资源与能源高效利用的目标。

生态工业园区

生态工业园是依据循环经济理念和工业生态学原理而设计建立的一种区域型新型工业组织形式，

通过模拟自然系统建立产业系统中

“生产者——消费者——分解者”

的循环途

经，尽可能实现物质闭路循环和能量多级利用。

即生态园内企业模拟自然界生态系统，相互之间存在协同和共生关系，将最大限度地充分利用资源和减少负面环境影响，最后达到工业可持续发展的目标。

绿色化学的主要特点及内容

1

、化学反应的原子经济性

2

、化学反应的清洁性

3

、化学工艺的循环性和闭路性

4

、化学反应技术的可持续性

5

、化工生产的可持续性

绿色化学的方向

1

、

无毒、无害的原料

清洁原料的战略任务是

"

用生物质作化工原料

"

。

2

、在无毒、无害的反应条件下进行

常用的有机溶剂和催化剂：常用的有机溶剂有：苯、氯仿、二氯甲烷等

/

常用催化剂有：金属（重金属）等。

/

这些有机溶剂的催化剂通

常有一定毒性，因此需要寻找无毒、无害的反应条件。

(1)

用无毒无害的溶剂