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1、教学目标环境保护与资源综合利用三废及其处理绿色化工技术第1页/共17页教学重难点三废及其处理第2页/共17页资源综合利用和“三废”治理环境保护与资源综合利用“三废”的处理绿色化工技术第3页/共17页环境保护与资源综合利用化学反应的复杂性和物理分离方法的多样性，化工生产的同时也产生了废气、废水和废渣等化学污染物，即“三废”。“三废”的形成和排放，不仅是资源的浪费，而且造成了环境污染。对废气、废水与废渣的控制和治理，必须从生产的源头进行控制和预防，从产品的开发、工程设计和生产等方面统筹考虑。“三废”的控制应按照减少污染源、排放物循环、排放物的治理和排放等四个优先级考虑。第4页/共17页环境保护与资
2、源综合利用最大限度地利用资源，提高化学合成的原子利用率，使原料分子中的原子全部转化为产品，不产生和少产生副产物或废物，是实现废物“零排放”的根本措施。原子利用率原子利用率=期望产品的量（期望产品的量（mol）化学方程式中按计量所得的物质的量之和（化学方程式中按计量所得的物质的量之和（mol）第5页/共17页环境保护与资源综合利用开发和使用对环境无害、低害的原料，是环境保护的重要措施之一。光气（碳酰氯）是一种剧毒性气体，对人体及环境危害严重。以前碳酸二甲酯的生产，需要以光气为原料。为避免使用光气，近年来成功开发了以一氧化碳、甲醇和氧气为原料，以氧化亚铜为催化剂合成碳酸二甲酯的工艺，实现了化工原料
3、的绿色化。提高化学反应原子利用率，需要开发新的催化材料、开发新的反应途径和减少合成反应的步骤、开发和采用新的合成原材料等。此外，加强物料的回收、循环使用或综合利用，也是减少资源浪费和环境污染的途径之一。第6页/共17页“三废”的处理废气的净化处理废水的净化处理废渣的净化处理第7页/共17页废气的净化处理在大气污染中，二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、氨、一氧化碳、氯气、氯化氢和多环芳烃等物质的危害最大。例如：硫酸生产的吸收过程中，其尾气中仍有二氧化硫和三氧化硫的酸雾；生产丙烯腈过程中产生的副产物乙腈、氢氰酸、乙醛是有毒的，虽然回收，但仍有少量的排出；催化剂的制造过程中产生汞、镉、锰、锌、镍等金属及其
4、化合物，这些金属或其化合物以粉尘的形式排入大气。工业上处理有害废气的方法主要有化学控制法、吸收控制法、吸附控制法以及稀释控制法等。二氧化硫常采用石灰乳或是苛性钠与纯碱的混合物反应除去；氮氧化物可采用碱溶液吸收除去；二氧化碳和氯化氢可用乙醇胺或水吸收，效果都很好。第8页/共17页废气的净化处理碳氢化合物的蒸气、有害的臭气、硫化氢以及硫化碳酰物等气体，可采用吸附控制法处理，常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、硅胶以及分子筛等。碳氢化合物也常用热燃烧、催化燃烧和火炬等化学控制法除去。如在铂催化剂存在下，通入空气将含有丙烯腈和氢氰酸尾气中的腈及氰化物除去，从而达到排放标准。在废气的处理与排放中要防止二次
5、污染的发生。第9页/共17页废水的净化处理净化处理废水，提高水的利用率，节约和保护淡水资源，具有十分重要的意义。废水成分复杂多变，有害物质主要是各种有机物以及汞、镉、铬等重金属，危害很大。废水处理的程度分为一级、二级和三级。第10页/共17页废水的净化处理一级处理：主要除去粒径在以上的大颗粒悬浮固体、胶体和悬浮油类，减轻废水的腐化程度。经过一级处理的废水，一般达不到排放标准，还要进行二级处理。二级处理：主要采用生物法以及某些化学法分解或氧化降解有机物以及部分胶体污染物。经过二级处理的废水，其中有机污染物的含量大幅度降低，一般可达到向水体排放的标准。三级处理：属于深度处理，进一步除去二级处理未能
6、除去的污染物，如微生物未能降解的有机物、磷、氮等营养性物质以及可溶性的无机物。常采用化学沉淀法、氧化还原法、生物脱氮法、膜分离法以及离子交换法等多种。生物处理：是利用细菌的作用，将废水中的有机物氧化分解为无害物质。生物处理法分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。其中，活性污泥法是好氧生物处理法的一种。第11页/共17页废渣的净化处理化工废渣主要有炉灰渣、电石渣、页岩渣、无机酸渣；含油、含碳及其他可燃性物质，如罐底泥、白渣土等；报废的催化剂、活性炭以及其他添加剂；污水处理的剩余活性污泥等。废渣处理方法主要有化学与生物处理法、脱水法、焚烧法和填埋法等。废渣处理的原则(1)采用新工艺、新技术、新设备，
7、最大限度地利用原料资源，使生产过程中不产生废渣；（2）采取积极的回收和综合利用措施，就地处理并避免二次污染；（3）无法处理的废渣，采用焚烧、填埋等无害化处理方法，以避免和减少废渣的污染。第12页/共17页绿色化工技术绿色化工技术：是在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术，是指采用绿色化工技术进行清洁生产、制取环境友好产品的全过程。未来绿色化工技术具有的特点：（1）能持续利用；（2）以安全的用之不竭的能源供应为基础；（3）高效率地利用能源及其他资源；（4）高效率地利用废旧物质和副产品；（5）越来越智能化；（6）越来越充满活力。第13页/共17页绿色化工技术绿色化工技术最理想的情况是
8、采用“原子经济”反应，即原料分子中的每一个原子都转化成产品，而不产生任何废物和副产品，实现废物“零排放”，也不采用有毒有害的原料、催化剂及溶剂，并生产环境友好的产品。开发和应用绿色化工技术的目的，在于最大限度地节约资源、防止化学化工污染、生产环境友好产品，服务于人类与自然的长期可持续性发展。第14页/共17页绿色化工技术绿色化学工艺技术内容广泛，比较活跃的方面：（1）新技术（2）新材料（3）新产品（4）催化剂（5）清洁原料（6）清洁能源（7）清洁溶剂（8）清洁设备（9）清洁工艺（10）节能技术（11）节水技术（12）生化技术（13）“三废”治理（14）化工设计第15页/共17页课堂作业磷肥的生产方法磷肥的生产方法第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页