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1、解决环境问题需要化学科学绿色化学 燃煤烟气的脱硫消除汽车尾气对环境的污染 回收二氧化碳 水的净化甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃的合成单体）的两种合成途径的比较 绿色化学(环境友好化学/清洁化学) 定义：用化学的技术，原理和方法去消除对人体健康，安全和生态环境有毒有害的化学品 性质：(1)充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； (2)在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物； (3)提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”(原子经济性) (4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。核心：(1)原子经济性原子经济性 (2) 减量、重复使用
2、、回收、再生、拒用思想出发点：原子经济性；原料绿色化；试剂与催化剂无公害。研究内容：绿色化学是设计研究没有或尽可能小的环境副作用的、并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本和重要的科学手段。绿色化学研究的内容显然要包括化学反应过程的4个基本要素：一是研究、变换、设计、选择对人类健康和环境友好的原材料或起始物；三是研究最好的转换反应和催化剂；四是设计或重新设计对人类健康和环境更安全的目 标化合物（产品）。 燃煤烟气的脱硫石灰石/ 石灰抛弃法该法是以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂, 在吸收塔内对SO2烟气喷淋洗涤, 使烟气中的SO2反应生成CaCO3 和CaSO4,石灰石/ 石
3、膏法该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气, 强制使CaSO3都氧化为CaSO4( 石膏) , 脱硫的副产品为石膏.双碱法它先用碱金属盐类如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3的水溶液吸收SO2 , 然后在另一个石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收了SO2的溶液再生, 再生的吸收液循环再用, 而SO2仍然以亚硫酸钙和石膏的形式析出.氧化镁法 一些金属氧化物如MgO、MnO2、CuO、和ZnO 等都有吸收SO2的能力, 可利用其浆液或水溶液作为脱硫剂洗涤烟气脱硫. 吸收了SO2的亚硫酸盐和亚硫酸在一定温度下分解产生SO2气体, 以用于制造硫酸, 而分解形成的金属氧化物得到了再
4、生, 可循环使用.碱式硫酸铝法烟气脱硫技术 该法用碱性硫酸铝溶液吸收废气中的SO2, 吸收SO2后的吸收液送入氧化塔, 塔底鼓入压缩空气, 使Al2( SO3 ) 3氧化. 氧化后的吸收液大部分返回吸收塔循环使用, 只引出一小部分送至中和槽, 加入石灰石再生, 并副产石膏韦尔曼洛德法 该工艺方法主要用NaCl 电解生成的NaOH来吸收烟气中SO2, 产生NaHSO3 和Na2SO4, 通过不同的回收装置回收液态SO2 、硫酸或单质硫.氨法氨法原理是采用氨水作为脱硫吸收剂, 与进入吸收塔的烟气接触混合, 烟气中SO2与氨水反应, 生成亚硫酸铵, 经与鼓入的强制氧化空气进行氧化反应, 生成硫酸铵溶
5、液, 经结晶、离心机脱水、干燥器干燥后即制得化学肥料硫酸铵. 海水脱硫法海水脱硫法的原理是用海水作为脱硫剂, 在吸收塔内对烟气进行逆向喷淋洗涤, 烟气中的SO2被海水吸收成为液态SO2, 液态的SO2在洗涤液中发生水解和氧化作用, 洗涤液被引入曝气池, 用提高pH 值来抑制SO2气体的溢出, 鼓入空气, 使曝气池中的水溶性SO2 被氧化成为SO2旋转喷雾干燥法旋转喷雾烟气脱硫是利用喷雾干燥的原理,将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔. 在吸收塔内, 吸收剂在与烟气中的SO2发生化学反应的同时, 吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发. 旋转喷雾烟气反应过程包含有四个步骤, 即吸收剂制备、吸收剂浆液雾化、雾
6、粒和烟气混合后吸收SO2并被干燥、废渣排出.循环流化床脱硫技术 其原理是在循环流化床中加入脱硫剂石灰石以达到脱硫的目的,在有效吸收SO2 的同时还能除掉HCl 和HF 等有害气体电子束照射法其原理为在烟气进入反应器之前先加入氨气, 然后在反应器中用电子加速器产生的电子束照射烟气, 使水蒸气与氧等分子激发产生氧化能力强的自由基,这些自由基使烟气中的SO2和NOx 很快氧化, 产生硫酸与硝酸, 再和氨气反应形成硫酸铵和硝酸铵化肥. 由于烟气温度高于露点, 不需再热消除汽车尾气对环境的污染原理：当高温废气流经涂有贵金属材料制成的催化剂的载体时，废气中的有害物质(包括CO，碳氢化合物，DPM黑烟)在催
7、化剂和温度的作用下发生化学反应，转化为无毒的H2O和CO2。治理对象：丙酮、丁酮、丁醇、甲醇、乙醚、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯(C6H5CH=CH2)、甲基叔丁基醚CH3OC(CH3)3、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙烷、戍烷、天然气、汽车尾气、硫化氢、过硫化氢(H2S2)、硫醇、氨气和各种有机废气。 四乙基铅(CH3CH2)4Pb作抗震剂2CO+2NO=2CO2+N2 储氢合金储氢合金主要包括有钛系、锆系、铁系及稀土系储氢合金。用途：(1)镍氢充电电池 (2)制冷或采暖设备材料。 (3)氢气分离、回收和净化材料。回收与固定二氧化碳将二氧化碳固定为可降解塑料 用二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可形
8、成高聚物。 二氧化碳和环氧化合物共聚制备(脂肪族)聚碳酸酯 其他其他CO2燃料转换方法燃料转换方法 科学家科学家发明了一个反应堆，其中包含一个由氧化铁和钴制造的发明了一个反应堆，其中包含一个由氧化铁和钴制造的陶质的环。一个太阳能集中器将陶线圈加热到陶质的环。一个太阳能集中器将陶线圈加热到1482摄氏度，迫使其摄氏度，迫使其释放出氧气。然后这个环进入一个含有二氧化碳的冷却室。释放了释放出氧气。然后这个环进入一个含有二氧化碳的冷却室。释放了氧气的陶环需要从氧气的陶环需要从CO2中中“借借”氧原子，使得后者变为一氧化碳。同氧原子，使得后者变为一氧化碳。同样的方法能从水中去除氧从而产生氢气。一氧化碳和
9、氢结合，就能样的方法能从水中去除氧从而产生氢气。一氧化碳和氢结合，就能最终变成甲醇或汽油最终变成甲醇或汽油。水的净化甲基丙烯酸甲酯CH2=C(CH3)CO2CH3的合成途径丙酮氰醇路线 (丙酮与氢氰酸反应生成丙酮氰醇)丙酮氰醇与硫酸反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，经水解后再与甲醇酯化得甲基丙烯酸甲酯粗制品，然后经盐析、粗馏、精馏得成品。丙烯路线 丙烯、一氧化碳与甲醇进行羰基化反应生成2-甲氧基异丁酸甲酯，然后通过水解反应分解成甲基丙烯酸甲酯和甲醇(总反应方程式中将甲醇消去)。乙烯路线 乙烯、一氧化碳、以及甲醇作为反应物生产丙酸甲酯，然后与甲醛反应生成甲基丙烯酸甲酯和水。异丁醛路线 异丁烯在钼催化剂存在下用空气两段氧化。异丁烯先氧化成甲基丙烯醛，再进一步氧化成甲基丙烯酸。甲基丙烯酸与甲醇酯化得甲基丙烯酸甲酯。异丁烯以N2O4为氧化剂，K2CO3或MnO2为催化剂，直接氧化生成甲基丙烯酸。然后再用甲醇酯化。异丁醛一步氧化法 以杂多酸由杂原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸)及其盐类为催化剂，由异丁醛一步氧化生成甲基丙烯酸，甲基丙烯酸再与甲醇酯化成甲基丙烯酸甲酯。 思考：虽然丙烯路线符合绿色化学理念,但大多数的制造商采用丙酮氰醇路线，试比较丙烯路线与丙酮氰醇路线的优缺点。：
