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10绿色化學化工概论

10.1绿色化學基本概念绿色化學：环境無害化學、环境友好化學、清洁化學，在化學产品的设计、制造和应用中防止和減少對人类健康和生态环境有毒有害物质的使用和产生。

绿色化學工艺：指在绿色化學基础上開发的從源頭上制止环境污染的化學工艺。该工艺的建立和開发的指导思想是采用“原子經济”反应，即原料中每壹种原子都转化成产品，不产生任何废物和副产品，实現废物的“零排放”，也不采用有毒有害的原料，催化剂和溶剂，并生产环境友好的产品。

原子經济性原子經济性：指反应物中的原子有多少進入了产物∑PiMiiAE=---------×100%∑FjMjjPi:目的产物分子中i原子的数目F:原料分子中j原子的数目M:各原子的相對原子质量原子运用率：目的产物的量原子运用率=------------------------×100%各反应物的量之和

原子經济性重排反应（100%）写12-4式加成反应（100%）乙烯直接氯化生产1，2二氯乙烷取代反应：原子經济性不高，有副产物消除反应：与取代反应同样，有副产物氧化反应：原子經济性与所采用的氧化剂有关

绿色化學原则绿色化學工艺過程绿色化原料绿色化产品绿色化

10.2绿色化學工艺的途径和手段原料绿色化原料决定了反应类型，工艺等选择原料考虑自身危害性、毒性、可再生性，即采用無毒、無害原料以生物质作為化工原料在經济上還不具有竞争力，是此後绿色工艺的发展方向

10.2绿色化學工艺的途径和手段過程绿色化采用原子經济性反应采用绿色cat，固体酸、两相、仿生（酶）催化采用绿色溶剂，水、超临界流体、离子液体過程强化设备强化(微型化)措施强化(過程集成化，替代能源、非定态操作)含N,P的有机正离子和大的無机负离子构成，室T、低T為液体

两相催化技术水/有机两相催化：以不溶于有机相的水溶性過渡金属配位化合物為cat,发生在水相或两相界面的反应。特點：反应产物和cat分别处在有机相和水相中，通過简朴的相分离可将cat与产物分開。以水為反应介质，減少了有机溶剂的使用。不适合水敏感性反应物。

两相催化技术氟/有机两相催化：由溶解cat的氟相和溶解反应物的有机相构成。低温時，氟相物质难溶于甲苯、丙酮、醇等溶剂，當T↑,可以与有机相混溶→均相反应体系；反应結束↓，均相体系又分為两相。产物与cat易分离。特點：含氟溶剂ρ高、热稳定性好、無毒、對气体溶解度高，适于有气体参与的反应。

超临界流体超临界流体兼有气体和流体两者的特點，有与液体相称的溶解能力，可溶解大多数有机物；粘度和扩散系数类似于气体，提高溶质的传递速率。超临界CO2對有机物有较大的溶解度，對水的溶解度小，分离易。适于作亲電、氧化反应的溶剂超临界CO2可通過简朴蒸发成為气体而被回收，重新作為溶剂循环使用，且其汽化热比水和大多数有机溶剂小。理想绿色超临界溶剂。

10.2绿色化學工艺的途径和手段产品绿色化设计安全的化學品，對人类健康和环境無毒害设计可降解的化學品

10.3绿色化工過程实例（1）氢气和氧气直接合成過氧化氢新工艺氢氧直接合成是原子經济反应反应原理及热力學分析H2+O2→H2O2H2+1/2O2→H2OH2O2→H2O+1/2O2H2O2+H2→2H2O從热力學，上述反应都可進行但生成水的反应更有利∴选cat

氢气和氧气直接合成過氧化氢新工艺反应条件Cat及助剂：Pd,Pd-Pt，载体γ-Al2O3,SiO2等助剂是無机酸和卤离子溶液溶剂：气-固-液三相反应，固体cat,液相反应介质，混合气体反应物。H2在液相中的溶解度有助于反应，H2在甲醇、丙酮等有机溶剂中溶解度较水中大得多

氢气和氧气直接合成過氧化氢新工艺反应条件反应温度和压力10-30℃，40-50MPa反应机理及動力學：有分歧，三种观點，第壹种：

流程图

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