烷基化廢水

㈠ 綠色化學評價指標

CrystalFaraday協會在2004年提出8個技術領域
綠色產品設計
原料
反應
催化
溶劑
工藝改進
分離技術
實現技術
Company Logo
綠色化學研究內容
綠色產品設計
原則
全生命周期設計、再循環和再使用設計、降低原料和能量消耗設計以及利用計算機技術設計
問題
只考慮自己直接控制的產品生命周期部分,造成化工產品全生命周期的想法尚不能深入化學工業界
綠色化設計的積極性急需提升,企業被大環境所逼而致
綠色化設計的標准和方法尚未建立
Company Logo
綠色化學研究內容
綠色產品設計步驟
建立一個已知的有機合成反應盡可能全的資料庫
確定目標產物,找出一切可產生目標產物的反應
將這些反應的原料作為中間目標產物找出一切可產生它們的反應
依此類推下去,直到得出一些反應路線正好使用預定的原料
在搜索過程中,計算機按評估方法自動比較所有可能的反應途徑,隨時排出不適合的,以便最終找出價廉物美、不浪費資源、不污染環境的最佳途徑
Company Logo
綠色化學研究內容
原料的綠色化
利用可再生資源做為原料如超臨界二氧化碳加氫生成甲酸
採用低毒或無毒無害的原料代替高毒原料如在羰基化反應中用碳酸二甲酯(DMC)代替劇毒的光氣(COCl2)
綠色氧化劑如氧氣、雙氧水因最終的氧化產物為水,已經在多類反應過程中替代傳統的氧化劑,反應條件更加溫和,選擇性更高
酶反應大多條件溫和,設備簡單,選擇性好,副反應少,產品性質優良,不產生新的污染,酶將取代許多現在使用的化學催化劑
Company Logo
綠色化學研究內容
綠色催化劑
生物催化劑
在生物細胞中形成可加速體內化學反應的物質。以酶為主,具有反應步驟少、催化效率高、副產物少和產物易分離純化等優點。用於有機酸、氨基酸、核苷酸、抗生素和甾體激素等化合物的工業化生產
固體酸鹼催化劑
有效地減少甚至避免對環境的污染,同時也容易回收。如日本東京技術研究院合成硫酸基團密度較高的碳基同體酸催化劑,可有效催化水解、酯化、烷基化、水合以及重排等,易於從反應產物中移除,避免無機酸帶來的廢水處理問題

㈡ 廢水處理廠經常進行的是什麼性質的商事活動

LZ好，甲醚
【中文名稱】甲醚；二甲醚；氧代雙甲烷
【英文名稱】dimethyl ether;methoxymethane
【CAS 登錄號】115-10-6
【結構或分子式】
CH3-O-CH3
所有C、O原子均以sp3雜化軌道形成σ鍵。
【相對分子量或原子量】46.07
【分子式】C2H6O
【密度】相對密度1.617（空氣=1）
【熔點（℃）】-138.5
【沸點（℃）】-24.5
【閃點（℃）】-41.4
【蒸氣壓（Pa）】663（-101.53℃）；8119（-70.7℃）；21905（-55℃）
【性狀】
無色可燃性氣體或壓縮液體，有乙醚氣味。
【溶解情況】
溶於水和乙醇。
【用途】
用作溶劑、冷凍劑等。
【制備或來源】
由甲醇脫水而得，也可由原甲酸在三氯化鐵的催化下分解而得。
【其他】
臨界溫度128.8℃。臨界壓力5.32兆帕。凝固點-138.5℃。液體密度0.661
第三部分：危險性概述 －
危險性類別：
侵入途徑：
健康危害： 對中樞神經系統有抑製作用，麻醉作用弱。吸入後可引起麻醉、窒息感。對皮膚有刺激性。
環境危害：
燃爆危險： 本品易燃，具刺激性。
第四部分：急救措施 －
皮膚接觸：
眼睛接觸：
吸入： 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。
食入：
第五部分：消防措施 －
危險特性： 易燃氣體。與空氣混合能形成爆炸性混合物。接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物。氣體比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物： 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法： 切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。
第六部分：泄漏應急處理 －
應急處理： 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。
第七部分：操作處置與儲存 －
操作注意事項： 密閉操作，全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴防化學品手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項： 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、酸類、鹵素分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
第八部分：接觸控制/個體防護 －
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3)： 未制定標准
前蘇聯MAC(mg/m3)： 未制定標准
TLVTN： 未制定標准
TLVWN： 未制定標准
監測方法：
工程式控制制： 生產過程密閉，全面通風。
呼吸系統防護： 空氣中濃度超標時，建議佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。
眼睛防護： 戴化學安全防護眼鏡。
身體防護： 穿防靜電工作服。
手防護： 戴防化學品手套。
其他防護： 工作現場嚴禁吸煙。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業，須有人監護。
第九部分：理化特性 －
主要成分： 純品
外觀與性狀： 無色氣體，有醚類特有的氣味。
pH：
熔點(℃)： -141.5
沸點(℃)： -23.7
相對密度(水=1)： 0.66
相對蒸氣密度(空氣=1)： 1.62
飽和蒸氣壓(kPa)： 533.2(20℃)
燃燒熱(kJ/mol)： 1453
臨界溫度(℃)： 127
臨界壓力(MPa)： 5.33
辛醇/水分配系數的對數值： 無資料
閃點(℃)： 無意義
引燃溫度(℃)： 350
爆炸上限%(V/V)： 27.0
爆炸下限%(V/V)： 3.4
溶解性： 溶於水、醇、乙醚。
主要用途： 用作致冷劑、溶劑、萃取劑、聚合物的催化劑和穩定劑。
其它理化性質：
第十部分：穩定性和反應活性 －
穩定性：
禁配物： 強氧化劑、強酸、鹵素。
避免接觸的條件：
聚合危害：
分解產物：
第十一部分：毒理學資料 －
急性毒性： LD50：無資料
LC50：308000 mg/m3(大鼠吸入)
亞急性和慢性毒性：
刺激性：
致敏性：
致突變性：
致畸性：
致癌性：
第十二部分：生態學資料 －
生態毒理毒性：
生物降解性：
非生物降解性：
生物富集或生物積累性：
其它有害作用： 無資料。
第十三部分：廢棄處置 －
廢棄物性質：
廢棄處置方法： 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
廢棄注意事項：
第十四部分：運輸信息 －
危險貨物編號： 21040
UN編號： 1033
包裝標志：
包裝類別： O52
包裝方法： 鋼質氣瓶；磨砂口玻璃瓶或螺紋口玻璃瓶外普通木箱；安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項： 採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，並應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，並用三角木墊卡牢，防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛，禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
第十五部分：法規信息 －
法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)，化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)，工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。
第十六部分：其他信息 －
參考文獻：
填表部門：
數據審核單位：
修改說明：
其他信息：
【補充】
二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，在常壓下是一種無色氣體或壓縮液體，具有輕微醚香味。相對密度（20℃）0.666，熔點-141.5℃，沸點-24.9℃，室溫下蒸氣壓約為0.5MPa，與石油液化氣（LPG）相似。溶於水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃，在燃燒時火焰略帶光亮，燃燒熱（氣態）為1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性，不易自動氧化，無腐蝕、無致癌性，但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但與用作麻醉劑的乙醚不一樣，毒性極低；能溶解各種化學物質；由於其具有易壓縮、冷凝、氣化及與許多極性或非極性溶劑互溶特性，廣泛用於氣霧製品噴射劑、氟利昂替代製冷劑、溶劑等，另外也可用於化學品合成，用途比較廣泛。
二甲醚作為一種新興的基本化工原料，由於其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制葯、燃料、農葯等化學工業中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑，減少對大氣環境的污染和臭氧層的破壞。由於其良好的水溶性、油溶性，使得其應用范圍大大優於丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產的新原料，可以明顯降低甲醛生產成本，在大型甲醛裝置中更顯示出其優越性。作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性，預混氣熱值和理論燃燒溫度等性能指標均優於石油液化氣，可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發動機的理想燃料，與甲醇燃料汽車相比，不存在汽車冷啟動問題。它還是未來製取低碳烯烴的主要原料之一。
二甲醚還可以替代柴油作為燃料，目前需要解決的問題主要有二甲醚對塑料物質的腐蝕和柴油發動機油路的改裝。
目前二甲醚（DME）的主要用途是用作拋射劑、製冷劑和發泡劑。其次是用作化工原料，生產多種有機化學品。如硫酸二甲酯、烷基鹵化物、N，N－二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。
二甲醚易壓縮、易貯存、燃燒效率高、污染低，可替代煤氣、LPG作民用燃料。同時，二甲醚具有較高的十六烷值，可直接用作汽車燃料替代柴油。二甲醚作為清潔燃料方面的發展前景潛力巨大，已經得到了國內外的廣泛關注。
1 國內外市場分析
1.1 國外市場分析
目前世界上二甲醚的生產主要集中在美、德、荷蘭和日本等國，2002年世界（不包括中國，下同）總生產能力為20.8萬噸/年，產量為15萬噸，開工率為72%。國外二甲醚的主要生產廠家有美國Dopnt公司、荷蘭AKZO公司、德國DEA公司和United Rhine Lignite Fuel公司等，其中德國DEA公司的生產能力最大，生產能力為6.5萬噸／年。
世界二甲醚的主要生產廠家
序號 廠家名稱 生產能力（萬噸／年）
1 Dopnt (美國) 3.0
2 DEA （德國） 6.5
3 United Rhine Lignite Fuel (德國) 3.0
4 AKZO （荷蘭） 3.0
5 Sumitomo (日本) 1.0
6 DEA（澳大利亞） 1.0
7 Mitsui toatsu (日本) 0.5
8 Kang Sheng (日本) 1.8
9 NKK （日本） 1.0
合計 20.8
由於二甲醚的市場需求潛力十分巨大，在世界范圍內，二甲醚的建設已經成為熱點，一些大型二甲醚裝置已在籌建之中。
二甲醚開發公司（由道達爾菲納埃爾夫公司和日本8家公司組成的財團）計劃建設能力為2500噸/天的商業化二甲醚裝置。日本東洋工程公司完成了在中東建設單系列250萬噸/年二甲醚裝置的可行性驗證，預計該裝置可望於2005-2006年建成。BP公司、印度天然氣管理局、印度石油公司將投資6億美元建設180萬噸/年商業化二甲醚生產廠，用以替代石腦油、柴油和LPG，建設工作已於2002年開始，定於2004年投產。日本財團(三菱瓦斯化學公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事)組成的合資公司將在澳大利亞建設140-240萬噸/年的大規模二甲醚裝置，定於2006年投產。
目前二甲醚的主要消費領域是作溶劑和氣霧劑的推動劑，其它方面的消費不多。2002年全世界二甲醚的消費量為15萬噸/年，預計到2005年需求量在20萬噸/年左右。
二甲醚是一種性能優良、安全清潔的化工產品，發展前景被普遍看好。更為重要的是，作為一種新型、清潔的民用和車用燃料，被看作是柴油或LPG／CNG的優秀替代品，其作為燃料的市場需求增長將會是非常驚人的。
2000年全世界有400萬輛LPG汽車、400萬輛乙醇汽車、1百萬輛CNG汽車，還有部分甲醇汽車。以美國為例，2000年美國使用替代燃料的汽車為42萬輛，預計，到2005年美國使用代用燃料（LPG和CNG）的汽車將達到110萬輛，2010年為330萬輛，2015年達到550萬輛。
目前美國替代燃料的消費量摺合為當量汽油的話大約為100萬噸（352×106加侖當量汽油），約占當年全部燃料消費量的0.2%。如果美國代用燃料的比例提高到5%的話，其需求量將達到2500萬噸，可見代用燃料的市場前景是相當可觀的。
亞洲地區是世界上柴油消費增長最快的地區，據國外研究機構預測，二甲醚作為替代燃料，2005年亞洲地區的年需求量達3000萬噸。可見，由於二甲醚具有其它代用燃料不可比擬的優勢，將會成為柴油的主要替代燃料，具有難以估量的市場前景。
1.2 國內市場分析
近年來，我國二甲醚的生產發展迅速，目前共有十幾家生產企業，2002年總生產能力為3.18萬噸/年，產量約為2萬噸左右，開工率較低，約為63%。
我國二甲醚主要生產廠家及能力（單位：噸/年）
序號 廠家名稱 生產能力
1 江蘇吳縣合成化工廠 2000
2 廣東中山凱達精細化工有限公司 5000
3 成都華陽威遠天然氣化工廠 2000
4 上海石油化工研究院 800
5 江蘇崑山 1000
6 陝西新型燃料燃具公司 5000
7 安徽省蒙城縣化肥廠 2500
8 浙江諸暨新亞化工公司 1000
9 廣東江門氮肥廠 2500
10 浙江義烏光陽化工實業有限公司 2500
11 上海申威氣霧公司 1000
12
山東久泰化工科技股份有限公司 5000
13 湖北田力實業股份有限公司 1500
合計 31800
近年來國內二甲醚的建設已經形成熱潮，有數家公司擬通過合資合作等方式引進技術建設大型二甲醚生產裝置。
主要在建或擬建項目如下：
2001年4月份陝西新型燃料燃具有限公司與美國兆運資源有限公司簽訂聯合開發「煤基一步法合成20萬噸/年二甲醚超潔凈燃料」工程協議書，工程總投資20.3億元，美方投資90%。
寧夏83萬噸/年煤基二甲醚項目，計劃投資47.8億元，計劃利用國外資金，已與加拿大麥耐特聯合公司簽訂了合作協議書，並依託美國空氣動力公司的技術。
四川瀘州天然氣股份有限公司採用兩步法工藝已經建成1萬噸/年二甲醚裝置，第二套10萬噸/年二甲醚裝置，也已經開工建設。
山東臨沂魯明化工有限公司正在建設3萬噸/年二甲醚裝置，採用自主開發的液相兩步法工藝技術。
山東華星集團年產3萬噸/年二甲醚項目於2004年8月開始動工，該裝置採用兩步法工藝。
山東兗州礦業集團公司計劃建設60萬噸二甲醚裝置，擬引進國外一步法二甲醚工藝技術。
另外，國內還有很多地方提出建設二甲醚裝置，如：西南石油天然氣管理局、新疆、黑龍江雙鴨山、大慶油田、陝西、蘭州、安徽等。
國內二甲醚的主要用途是作為氣溶膠、氣霧劑和噴霧塗料的推動劑，每年消耗二甲醚 1.8萬噸。由於我國氣霧劑行業的發展較快，預計到2005年需二甲醚約3萬噸，2010年為4萬噸左右。另外我國二甲醚用於合成硫酸二甲酯等多種化工產品的消費量約為1.1萬噸。
由於二甲醚的性質與液化氣相近，易貯存、易壓縮，因而可替代天然氣、煤氣、LPG作民用燃料。2002年我國LPG的表觀消費量為1620萬噸，同時中國自1990年開始大量進口LPG，2002年LPG進口量為626萬噸。如果二甲醚的價格合適，假設二甲醚替代進口的LPG，以目前的進口量計算，需要燃料級二甲醚約1000萬噸。隨著人民生活水平的不斷提高，對民用燃料的需求量將會有較大的增長，特別是對天然氣、二甲醚、LPG等清潔能源的需求一定會有很大的增長，因此，二甲醚作為民用燃料的發展前景十分光明。
由於二甲醚具有優良的燃料性能，方便、清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少、稍加壓即為液體易貯存，作為車用柴油的替代燃料，有液化汽、天然氣、甲醇、乙醇等不可比擬的綜合優勢。
2002年我國柴油的消費量為7662萬噸，柴油消費的增長很快，預計2005年消費量將達到8290萬噸左右，2010年將達約10100萬噸。二甲醚作為良好的柴油替代燃料，按其對柴油的替代率為5%計算，2005年約需二甲醚約553萬噸左右，2010年需674萬噸左右。
綜上所述，預計2005年我國二甲醚作為氣霧劑和化工等方面的需求量將達到的需求量約為5-6萬噸。二甲醚作為代用燃料方面的消費主要取決於二甲醚的供應，如果二甲醚的價格降到能與柴油或LPG相競爭的水平，相信二甲醚作為燃料的消費增長速度會很快，市場規模也是相當驚人的。
2 工藝技術分析
二甲醚的生產方法有一步法和二步法。一步法是指由原料氣一次合成二甲醚，二步法是由合成氣合成甲醇，然後再脫水製取二甲醚。
● 一步法
該法是由天然氣轉化或煤氣化生成合成氣後，合成氣進入合成反應器內，在反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應過程和變換反應，產物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經蒸餾裝置分離得二甲醚，未反應的甲醇返回合成反應器。
一步法多採用雙功能催化劑，該催化劑一般由2類催化劑物理混合而成，其中一類為合成甲醇催化劑，如Cu-Zn-Al(O)基催化劑，BASFS3-85和ICI-512等；另一類為甲醇脫水催化劑，如氧化鋁、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、絲光沸石等。
● 二步法
該法是分兩步進行的，即先由合成氣合成甲醇，甲醇在固體催化劑下脫水制二甲醚。國內外多採用含γ-Al2O3/SiO2製成的ZSM-5分子篩作為脫水催化劑。反應溫度控制在280~340℃，壓力為0.5-0.8MPa。甲醇的單程轉化率在70-85%之間，二甲醚的選擇性大於98%。
一步法合成二甲醚沒有甲醇合成的中間過程，與兩步法相比，其工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用低，從而使二甲醚生產成本得到降低，經濟效益得到提高。因此，一步法合成二甲醚是國內外開發的熱點。國外開發的有代表性的一步法工藝有：丹麥Topsφe工藝、美國Air Procts工藝和日本NKK工藝。
二步法合成二甲醚是目前國內外二甲醚生產的主要工藝，該法以精甲醇為原料，脫水反應副產物少，二甲醚純度達99.9%，工藝成熟，裝置適應性廣，後處理簡單，可直接建在甲醇生產廠，也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。但該法要經過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝，流程較長，因而設備投資較大。但目前國外公布的大型二甲醚建設項目絕大多數採用兩步法工藝技術，說明兩步法有較強的綜合競爭力。
2.1 國外主要工藝技術
（1）Topsφe工藝
Topsφe的合成氣一步法工藝是專門針對天然氣原料開發的一項新技術。該工藝造氣部分選用的是自熱式轉化器(ATR)。自熱式轉化器由加有耐火襯里的高壓反應器、燃燒室和催化劑床層三部分組成。
二甲醚合成採用內置級間冷卻的多級絕熱反應器以獲得高的CO和CO2轉化率。催化劑用甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。
二甲醚的合成採用球形反應器，單套產能可達到7200噸/天二甲醚。Topsφe工藝選擇的操作條件為4.2MPa和240～290℃。
目前，該工藝還未建商業裝置。1995年，Topsφe在丹麥哥本哈根建了一套50kg/d的中試裝置，用於對工藝性能進行測試。
（2）Air procts的液相二甲醚(LPDMETM)新工藝
在美國能源部的資助下，作為潔凈煤和替代燃料技術開發計劃的一部分，Air procts公司開發成功了液相二甲醚新工藝，簡記作LPDMETM。
LPDMETM工藝的主要優勢是放棄了傳統的氣相固定床反應器而使用了漿液鼓泡塔反應器。催化劑顆粒呈細粉狀，用惰性礦物油與其形成漿液。高壓合成氣原料從塔底噴入、鼓泡，固體催化劑顆粒與氣體進料達到充分混合。使用礦物油使混合更充分、等溫操作、易於溫度控制。
二甲醚合成反應器採用內置式冷卻管取熱，同時生產蒸汽。漿相反應器催化劑裝卸容易，無須停工進行。而且，由於是等溫操作，反應器不存在熱點問題，催化劑失活速率大大降低了。
典型的反應器操作參數為：壓力2.76～10.34MPa，推薦5.17MPa；溫度200～350℃，推薦250℃。催化劑量為礦物油質量的5%～60%，最好在5%～25%之間。該工藝用富CO的煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。但以天然氣為原料也可獲得較高收率。 Air procts公司已在15噸/天的中試工廠對該工藝進行了測試，結果令人滿意，但還沒有建設商業化規模的大型裝置。
（3）日本NKK公司的液相一步法新工藝
除Air procts公司外，日本NKK公司也開發了用漿相反應器由合成氣一步合成二甲醚的新工藝。
原料可選用天然氣、煤、LPG等。工藝的第一步首先是造氣，合成氣經冷卻、壓縮到5～7MPa，進入CO2吸收塔脫除CO2。脫碳後的原料合成氣用活性炭吸附塔脫除硫化物後換熱至200℃進入反應器底部。合成氣在反應器內的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡，生成二甲醚、甲醇和CO2。出反應器產物冷卻、分餾，將其分割為二甲醚、甲醇和水。未反應的合成氣循環回反應器。經分餾，從塔頂可得到高度純凈的二甲醚產品(95%～99%)，從塔底則可得到甲醇、二甲醚和水組成的粗產品。採用NKK技術已在新潟建成1萬噸/年合成氣一步法生產二甲醚的半工業化裝置。
2.2 國內工藝技術及科研情況
我國90年代前後開始氣相甲醇法（兩步法）生產二甲醚工藝技術及催化劑的開發，很快建立起了工業生產裝置。近年來，隨著二甲醚建設熱潮的興起，我國兩步法二甲醚工藝技術有了進一步的發展，工藝技術已接近或達到國外先進水平。
山東久泰化工科技股份有限公司（原臨沂魯明化工有限公司）開發成功了具有自主知識產權的液相法復合酸脫水催化生產二甲醚工藝，已經建成了5000噸/年生產裝置，經一年多的生產實踐證明，該技術成熟可靠。該公司的第二套3萬噸/年裝置也將投產。
山東久泰二甲醚工藝技術已經通過了山東省科技廳組織的鑒定，被認定為已達國際水平。特別是液相法復合酸脫水催化劑的研製和冷凝分離技術，針對性地克服了一步法合成和氣相脫水中提純成本高、投資大的缺點，使反應和脫水能夠連續進行，減少了設備腐蝕和設備投資，總回收率達到99.5％以上，產品純度不小於99.9％，生產成本也較氣相法有較大的降低。
2003年8月由瀘天化與日本東洋工程公司合作開發的兩步法二甲醚萬噸級生產裝置試車成功。該裝置工藝流程合理，操作條件優化，具有產品純度高、物耗低、能耗低的特點，在工藝水平、產品質量和設備硬體自動化操作等方面均處於國內先進水平。
近年來，我國在合成氣一步法制二甲醚方面的技術開發也很積極，而且一些科研院所和大學都取得了較大進展。
蘭化研究院、蘭化化肥廠與蘭州化物所共同開展了合成氣法制二甲醚的5mL小試研究，重點進行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。試驗取得良好結果：CO轉化率>85%；選擇性>99%。兩次長周期(500h、1000h)試驗表明：研製的催化劑在工業原料合成氣中有良好的穩定性；二甲醚對有機物的選擇性>97%；CO轉化率>75%；二甲醚產品純度>99.5%；二甲醚總收率為98.45%。
中科院大連化物所採用復合催化劑體系對合成氣直接制二甲醚進行了系統研究，篩選出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化劑，均表現出較佳的催化性能，CO轉化率達到90%，生成的二甲醚在含氧有機物中的選擇性接近100%。
清華大學也進行了一步法二甲醚研究，在漿態床反應器上，採用LP+Al2O3雙功能催化劑，在260-290℃，4-6MPa的條件下，CO單程轉化率達到55%～65%，二甲醚的選擇性為90-94%。
目前，國內的浙江大學、山西煤化所、西南化工研究院、華東理工大學等單位也都致力於合成氣一步法制二甲醚的研究工作。
杭州大學採用自製的二甲醚催化劑，利用合成氨廠現有的半水煤氣，在一定反應溫度、壓力和空速下一步氣相合成二甲醚。CO單程轉化率達到60%～83%，選擇性達95%。該技術現巳在湖北田力公司建成了年產1500噸二甲醚的工業化裝置。該裝置既可生產醇醚燃料，又可生產99.9%以上的高純二甲醚，CO轉化率70%-80%。這是國內第一套直接由合成氣一步法生產高純二甲醚的工業化生產裝置。
對於兩步法二甲醚工藝技術，無論是氣相法還是液相法，國內技術均已經達到先進、成熟可靠的水平，完全有條件建設大型生產裝置。
由國內開發的合成氣一步氣相法制二甲醚技術基本成熟，並已建成千噸級裝置。但對於建設大型二甲醚裝置，國內技術尚需實踐驗證。
3 結論及建議
二甲醚作為清潔的替代燃料已經得到國內外廣泛的關注，特別是其替代煤氣、LPG和柴油方面所具有的巨大的市場潛力，對我國能源結構的調整、環境保護等方面有著重要的現實意義。
二甲醚工藝技術是國內外工藝技術開發的熱點之一，一步法工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用和生產成本較低，但由於合成反應和分離過程復雜，目前尚未完全工業化。二步法工藝是目前國內外二甲醚生產的主要工藝，產品純度高，工藝成熟，裝置適應性廣，綜合競爭力強，但也有流程較長，設備投資較大的弱點。
目前推廣和應用是二甲醚發展的關鍵，二甲醚作為清潔替代能源需要政府的大力扶持和幫助。建議國家應統籌規劃，在沒有油氣資源而煤炭資源豐富的地區，建設大型二甲醚生產基地。以二甲醚替代煤氣、LPG作為市場推廣的先導，同時大力加強二甲醚替代柴油方面的研究，全面促進二甲醚的生產和使用，預計在不久的將來，二甲醚必將成為我國能源結構中重要的組成部分. 25737希望對你有幫助！

㈢ 染料中間體還原物廢水為什麼很難處理

【污水處理技術】染料及染料中間體廢水處理

1前言

染料及染料中間體廢水是指染料或染料中間體生產過程中排出的工藝廢水。染料中間體的生產包括以下幾個過程：由苯、萘、蒽等基本有機原料經磺化、硝化、還原、鹵化、胺化、氧化、醯化、烷基化等化學反應過程，生成比原來結構復雜，但不具有染料特性的有機化合物，如H酸、土氏酸、J酸等。染料中間體經重氮化、偶合等反應過程製成原染料。原染料再經染料後處理，製成商品染料。染料生產過程耗用的原料多，每噸物耗可達幾噸到幾十噸，同時在其生產過程中，往往需要一次或多次水洗，因而產生大量的副產物或廢料，尤其是廢液產生量很大。

一般來說，染料及染料中間體廢水具有如下特點：

①廢水中污染物種類多。染料及染料中間體廢水含有酸、鹼、鹽、鹵素、烴、硝基物、胺類和染料及中間體等物質，有些還含有劇毒的聯苯胺、吡啶、氨、酚、以及重金屬汞、鎘、鉻等。

②有機物濃度高。其CODCr值一般在4000 mg/L以上，對於酸性染料、直接染料以及食用染料，由於原料往往帶有磺酸基團，易溶於水，導致這些有機污染物多以水溶態存在於廢液中。

③含鹽量高。廢水中含鹽量可以達到幾十到幾百g/L。

④染料的使用要求，促使它向抗光解、抗氧化、抗生物降解方向發展，使得這些廢水難以用常規的方法治理。

⑤染料生產多為間歇操作，工藝較落後，產生的廢水水質波動很大，鄉鎮企業的水質波動更為顯著。

2源頭治理技術

從根本上講，治理廢水的途徑應該從清潔生產入手，實行污染源全過程式控制制，少排或不排廢水。源頭治理技術主要是包括以下幾個方面：

①推行清潔生產，實行工業污染源全過程式控制制。清潔生產、污染源全過程式控制制是以節能、降耗、減污為目標，通過產品開發設計、原材料使用、良好的企業管理、採用先進合理的生產工藝、有效的物料循環、綜合利用等途徑實施生產、產品周期的全生命周期控制，使污染物產生量最小化的一種科學性很強的綜合技術，其目標是實現工業生產經濟效益、社會效益和環境效益的統一。

②加強冷卻水系統工藝管理，提高水循環利用率。義大利某廠設計產量為5000 t/d，年總用水量為6500 000 m3，其中50%是冷卻系統循環水。發達國家工業循環水利用率一般達70%以上，目前國內染料廠冷卻水循環利用尚未引起足夠的重視，冷卻水循環利用率不高，冷卻水系統工藝管理更有待改進。

③實行工藝改革，使「三廢」產生量最小化。同一染料產品常常有幾條合成路線和不同生產方法，選用合理的合成路線和先進的生產方法，使「三廢」在工藝過程中消滅或減低到最低限度。例如，同樣一種產品中間體N－氰乙基苯胺的合成，國內某染料廠採用的工藝為：以苯胺為原料，在氰乙基化罐中加入丙烯氰，使用催化劑ZnCl2，在溫度60~100℃下反應28小時，製得氰乙基苯胺。而義大利Acna公司採用苯酚做催化劑，苯酚可以通過蒸餾回收，產品質量有保證，廢水中不存在Zn污染。

④提高產品回收率，降低原材料消耗。目前，我國染料及中間體生產技術水平與發達國家相比，還有一定的差距，產品回收率低，「三廢」污染比較嚴重。因此，提高產品回收率，降低原材料消耗，既有經濟效益又有環境效益。

⑤加強物料回收，大力開展綜合利用。染料及中間體產生的「三廢」實質是生產過程中流失的原料、中間體和副產物。應用資源循環原理，開展「三廢」資源化技術，使染料工業廢水中污染物減至最低限度。

⑥研究與開發無「三廢」工藝。無「三廢」生產工藝研究與開發，已成為染料中間體開發研究的重要方向。前蘇聯有機中間體和染料研究院，首先把以水為介質反應改為有機溶劑，廢水數量大為減少，例如在有機介質中由鄰氨基酚同光氣作用製取苯並酮唑，可完全消除污水的產生，同時還提高了產品質量。間硝基苯磺酸生產中原來每噸產品產生20 m3廢水，採用鹼或碳酸鈉中和並將過量的硫酸鈉分離出來，廢水套用到成品的分離和洗滌，成為無「三廢」工藝。有廢水需要處理的單位，也可以到易凈水網服務平台咨詢具備類似污水處理經驗的企業。

3末端治理技術

一般來說，染料廢水的末端治理以降低水中的CODCr、色度，回收廢水中的有機物、廢酸和無機鹽為目的。根據不同水質和排放要求，採用不同的處理方法：去除固體雜質，可採用混凝法和過濾法；脫色一般採用混凝—吸附組合工藝流程；去除有毒物質和有機物，主要採用化學氧化法、生物法和反滲透法等；去除重金屬，可用化學沉澱法和離子交換法等相關技術文檔請參考易凈水網資料庫http://www.ep360.cn/qita/。

從染料及中間體廢水末端治理技術原理上看，大致可把它們分為三類：物理處理法、化學處理法及生物處理法。

3.1物理處理法

物理處理法包括混凝沉澱法、吸附法、氣浮法、電滲析法、結晶分離法、精餾法、離子交換法、萃取法等。一些比較常用的方法簡述如下：

①混凝沉澱法

混凝沉澱法近年來發展較快，是染料廢水凈化的主要方法之一。對於成分復雜的染料廢水，先經均化沉澱，加入適量的酸或鹼中和後，再加混凝劑絮凝沉澱。

混凝沉澱法主要用於染料廢水的脫色，對萘系染料處理效果較好，對蒽醌染料較差。染料廢水混凝沉澱的處理效果取決於混凝劑、助凝劑的選擇和用量、廢水的pH值、混凝的水力條件等。該方法對色度的去除率約為70%~90%，CODCr的去除率約為50%~80%。英國水研究中心對某廠分散染料廢水進行混凝沉澱處理，CODCr去除率為77.9%，色度去除率為80%。

常用的絮凝劑可分為無機、有機和高分子三種類型。使用最廣泛的是鐵鹽和鋁鹽，常用的還有含活性氧化鋁、高嶺土、皂土的混凝劑。近年還開發了不少新型無機和有機絮凝劑，如聚硅酸、硫酸鋁等。

②吸附法

吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由於吸附劑對不同類型的吸附能力存在差異，即吸附劑具有選擇性，因此，採用吸附法處理染料廢水，吸附劑的選擇是影響處理效果的一個關鍵因素。最常用的吸附劑是活性炭。天津長城化工廠以活性炭為吸附劑用於土氏酸生產中吸附母液中的二萘胺。

另外一些吸附劑是氧化鋁和活性氧化鋁。活性氧化鋁的處理效果可以通過添加沉澱劑或絮凝劑來提高。其它的吸附劑有SiO2、活化煤、高分子吸附劑等，根據當地情況還可以使用一些廉價的吸附劑，如粘土、礦渣、粉煤灰等。

高分子吸附劑與離子交換樹脂聯合使用，可以去除染料廢水中的重金屬、酚類、胺類等。在一種二步法處理工藝中，第一步使用的吸附劑是具有較大表面積的非離子型聚合物，廢水隨後通過一個弱酸性的離子交換器。Rock&Stevens公司用這種方法去除水中酸性、活性、金屬絡合及鹼性染料。該方法不大適用於分散染料的去除。在這種工藝中，吸附樹脂去除廢水中的有機物，未被吸附的殘余離子隨後被離子交換樹脂去除。兩種樹脂都可再生利用。

吸附法能夠去除廢水中難以分解的物質，對於不能生化處理或生物法處理後達不到排放標準的廢水，可用吸附法處理。

③萃取法

萃取法是利用有機物在水中和有機溶劑中溶解度的差異，選擇一種適宜的溶劑，通過與水混合，使有機物從水中迅速轉移到溶劑相中，然後經兩相分離，水相得到處理，而溶劑相含有染料。

染料從廢液中去除後濃縮於有機相中。根據廢水初始濃度的不同，染料可濃縮5~10倍。在該過程中，其它一些帶負電荷雜質也會從廢水中去除，例如某些含鹵素親油性物質。有機相可以用蒸餾法再生，但目前更多的是用酸或鹼進行反萃取，就可以使萃取劑得到再生，而染料以濃縮鹽的形式分離出來，萃取劑循環使用，這是一個很大的優點。

④結晶法

結晶法是通過控制物理條件，使染料或鹽分從水中結晶分離出來，從而達到去除水中污染物的目的。該方法不必向水中另行投加化學物質。採用冷凍分離法處理J酸生產過程中的酸性廢液，將廢液冷凍至-10~-20℃，使廢液中Na2SO4結晶析出，然後過濾除去。濾液加熱、濃縮後，返回原生產工序使用。

⑤氣浮法

氣浮法是廢水經過混凝後，通過加氣使水中污染物上浮。根據廢水性質不同，採用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水，普遍採用壓力溶氣氣浮法；廢水中含親水性物質、鹽類物質、以離子化形態存在的待分離物質或苯環上有取代基團的苯胺類化合物，則其它氣浮凈水技術效果較好，這些氣浮技術包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等。

3.2化學處理法

化學處理法主要是利用化學反應改變廢水中有害物質的結構，以達到回收或分解去除的目的。化學處理法常與物理法或生物法聯合使用。

①氧化法

氧化法的目的是通過強氧化劑的氧化作用，破壞發色基團或染料分子結構，達到脫色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有葯劑氧化法、電解法、O3氧化法、光氧化法、濕式空氣氧化法等。葯劑氧化法一般可用氯氣、雙氧水作氧化劑。

隨著太陽能利用研究的發展，利用太陽光為光源的光氧化法處理廢水的研究越來越受到人們的重視，並取得了可喜的進展。

②還原法

偶氮染料可進行還原處理，但有時所產生的芳香胺是致癌物。對於蒽醌染料來說，還原是可逆的。基於上述原因，還原法在染料廢水處理中應用不多。

③焚燒法

焚燒法是在高溫下，利用空氣深度氧化處理極高濃度有機物廢水的最有效手段，是最易實現工業化的方法。CODCr大於1.0×105 mg/L，熱值大於1.0×104 kJ/kg的高濃度廢水，爐內操作溫度為900~1000℃，停留時間3~4 s，空氣剩餘系數為1.2~1.4，可使廢水直接燃燒。國內染料廢水處理基本都是以回收無機鹽為目的。目前，國內焚燒處理存在的主要問題是：熱回收率低，不少焚燒裝置因運轉費用高而不能運行。國外先進的焚燒系統都配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置，有利於降低能耗和消除二次污染。

3.3生物處理方法

生物處理方法是污水處理的常規方法，也是染料廢水常用的處理手段之一。常用的生物方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厭氧生物法等。廢水中含胺、酚類等，用生物法處理有較好的效果；對於酸性和鹼性廢水，可先經中和處理後再用生物法處理；對偶氮染料和硫化染料廢水，可先經還原和氧化處理，降低其毒性後，再用生物法處理；亦有採用菌藻共生系統降解偶氮染料的報導，廢水先進入厭氧塘，使偶氮雙鍵斷裂，然後進入好氧塘，降解芳香胺。

近年來，由於染料行業發展迅速，為了提高染料的使用性能，染料產品逐漸向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向發展，廢水中難生物降解的物質越來越多，給生物處理帶來一定的困難。

採用生物法處理染料廢水，最重要的是解決廢水的可生化性問題。目前，一般趨於採用強化生物法與物化法結合的方案。

4廢水資源化技術

國內外關於染料廢水的資源化研究主要集中在以下幾個方面：

4.1稀酸的濃縮與回用

染料廢水中常伴有稀酸的排出，這部分酸可以回收利用。稀酸的回收主要包括濃縮和凈化。凈化指去除水中的有機物，主要有氣提法、水解法、吸附法、萃取法、氧化法等，其中以氧化法最好。濃縮方法主要有鼓泡多室濃縮法、升膜式真空蒸發濃縮法。日本的Yawata化學工業公司採用浸沒燃燒法將含稀鹽酸的染料廢水中的有機物燃燒後，獲得13%的鹽酸，然後用濃H2SO4進行循環脫水，轉化為濃鹽酸，既處理了廢物，又回收了鹽酸。

4.2鹽類的回收

染料廢水中含鹽量很大，可採用濃縮和焚燒法回收。濃縮法不能去除廢水中的有機物質；焚燒法雖然能把有機物作為熱源焚燒，但是，如前所述，由於其成本高，難以得到廣泛應用。

4.3有機物的回收

染料生產過程中會產生高濃度廢母液，這種廢液有機物和無機鹽濃度很高，處理困難，如果能將其中有用的有機物提取出來，加以回收利用，將具有很好的經濟效益和環境效益。有機物回收的方法主要有：樹脂吸附、液膜萃取、絡合萃取和離子締合萃取。

有機物回收後，廢水中污染物濃度大大降低，經過適當處理後易達到排放標准。因此，這是一種很有前途的處理方法。

5小結

總的來說，對於染料工業廢水，使用單一處理方法，難以使處理後的出水達到國家要求的排放標准。目前一般採用兩級處理方法：即物化法加生化法、生化法加氧化法，或生化法加吸附法等。在地球資源日益枯竭的情況下，國內外關於廢水資源化技術的研究越來越多，人們趨向於尋找不造成二次污染，同時可回收廢水中有用物質的技術，以取代目前耗資巨大的各種處理方法。

㈣ 廢水的處理方法

含N、S及鹵素類的有機廢液處理
此類廢液包含的物質：吡啶、喹啉、甲基吡啶、氨基酸、醯胺、二甲基甲醯胺、二硫化碳、硫醇、烷基硫、硫脲、硫醯胺、噻吩、二甲亞碸、氯仿、四氯化碳、氯乙烯類、氯苯類、醯鹵化物和含N、S、鹵素的染料、農葯、顏料及其中間體等等。
對其可燃性物質，用焚燒法處理。但必須採取措施除去由燃燒而產生的有害氣體（如SO2、HCl、NO2、二惡英等）。對多氯聯苯之類物質，因難以燃燒而有一部分直接被排出，要加以注意。
對難於燃燒的物質及低濃度的廢液，用溶劑萃取法、吸附法及水解法進行處理。但對氨基酸等易被微生物分解的物質，經用水稀釋後，即可排放。
含酸、鹼、氧化劑、還原劑的廢液處理
此類廢液包括：含有硫酸、鹽酸、硝酸等酸類和氫氧化鈉、碳酸鈉、氨等鹼類，以及過氧化氫等過氧化物類氧化劑與硫化物、聯氨等還原劑的有機類廢液。
首先，按無機類廢液的處理方法，把它分別加以中和。然後，若有機類物質濃度大時，用焚燒法處理（保管好殘渣）。能分離出有機層和水層時，將有機層焚燒，對水層或其濃度低的廢液，則用吸附法、溶劑萃取法或氧化分解法進行處理。但是，對其易被微生物分解的物質，用水稀釋後，即可排放。
此類廢液包括：苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、輕油、重油、潤滑油、切削油、機器油、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質的廢液。
對其可燃性物質，用焚燒法處理。對其難於燃燒的物質及低濃度的廢液，則用溶劑萃取法或吸附法處理。對含機油之類的廢液，含有重金屬時，要保管好焚燒殘渣。
含石油、動植物性油脂的廢液處理
此處理方式與含酸、鹼、氧化劑、還原劑的廢液處理方式相同。
含有機磷的廢液處理
此類廢液包括：含磷酸、亞磷酸、硫代磷酸及膦酸酯類，磷化氫類以及磷系農葯等物質的廢液。
對其濃度高的廢液進行焚燒處理（因含難於燃燒的物質多，故可與可燃性物質混合進行焚燒）。對濃度低的廢液，經水解或溶劑萃取後，用吸附法進行處理。
含酚類物質的廢液處理
此類廢液包含的物質：苯酚、甲酚、萘酚等。
對其濃度大的可燃性物質，可用焚燒法處理。而濃度低的廢液，則用吸附法、溶劑萃取法或氧化分解法處理。

㈤ 舉例說明綠色化學中綠色催化的作用（與傳統工藝相比較闡述其優點）

一 分子篩催化劑 分子篩是一種多功能的催化劑，它可作為酸性催化劑，對反應原料和產物也有篩分作用。最初的分子篩是天然沸石，即Si和Al組成的晶體化合物；目前，分子篩還可以是雜原子分子篩，可以由P,B,Ti等和Si或Al組成，已廣泛用於石油化工和精細化工生產中。 1 在萘的烷基化反應中 以絲光沸石為催化劑，不但可以避免傳統催化劑AlCl3或磷酸對環境的污染，而且還可以取代傳統的磷酸或AlCl3,使2，6-和2，7-二羧基萘異構體的比例從1:1提高到2.9:1。 2 ZSM-5分子篩催化 直接把苯氣相氧化成苯酚。 產率可達99%，副產物是無毒害的氮氣。舊工藝以異丙苯氧化成過氧化異丙苯，再經過酸水解成苯酚和丙酮，不但原子利用率低，而且產生大量含酚和含鹽的廢水。 3 鈦硅分子篩催化劑 鈦硅分子篩催化劑以及化學修飾的無機介孔材料，由於具有良好的熱穩定性而成為新研究熱點。 如環氧丙烷的生產，傳統工藝為： 反應不僅以有毒的氯氣為原料，而且還伴生大量的氯化鈣廢水。 以鈦硅分子篩為催化劑，丙烯與H2O2可經一步反應生成環氧丙烷： 由於生成的副產物是水，因此不會污染環境。 二 石墨催化劑 石墨具有良好的熱穩定性、膨脹性、層狀結構及允許外來分子嵌入，已成功地用作取代、加成、重排和氧化還原等的催化劑。 1 烷基化 2 雙烯加成 以石墨為支持劑，在微波作用下，Diels- Alder反應比傳統反應條件溫和，速度快，產率和立體選擇性高。 3 還原反應 芳香族、脂肪族硝基化合物，在石墨催化下，用水合肼作還原劑，幾乎定量生成相應的胺。

採納哦

㈥ 在處理化工廢水時，可生化前提是什麼請從分子角度解釋

這個是兩個極端，要麼不易溶於水，難於降解。
要麼易溶於水，易於降解。
兩種情況都能達標。
其中從結構上考慮，苯環類的不如直鏈的好降解，多支鏈的不如長支鏈的好降解。
從鍵上來看，羧基，羥基，易於降解。
胺基較難降解。硝基、鹵代，非常難於降解。

㈦ 有機化學

近年來，開發原子經濟性反應已成為綠色化學研究的熱點之一。例如，環氧丙烷是生產聚氨酯塑料的重要原料，傳統上主要採用二步反應的氯醇法，不僅使用可能帶來危險的氯氣，而且還產生大量污染環境的含氯化鈣廢水，國內外均在開發催化氧化丙烯制環氧丙烷的原子經濟反應新方法。再如，EniChem公司採用鈦硅分子篩催化劑，將環己酮、氨、過氧化氫反應，可直接合成環己酮肟。對於已在工業上應用的原子經濟反應，也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究和改進。實現反應的高原子經濟性，就要通過開發新的反應途徑、用催化反應代替化學計量反應等手段，1997年的新合成路線獎的獲得者BCH公司的工作即是一個很好的例證。該公司開發了一種合成布洛芬的新工藝（布洛芬是一種廣泛使用的非類固醇類的鎮靜、止痛葯物），傳統生產工藝包括6步化學計量反應，原子的有效利用率低於40%，新工藝採用3步催化反應，原子的有效利用率達80%，如果再考慮副產物乙酸的回收利用，則原子利用率達到99%。 實現綠色合成的的方法 1.開發「原子經濟性」反應開發合成效率是當今化學合成關注的焦點。包括兩個方面一是選擇性提高烴類氧化反應選擇性二是原子經濟性即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化到產物中。一個有效的反應不但要有高度的選擇性而且必須具備較好的原子經濟性盡可能充分的利用分子中的原子。理想原子經濟的合成反應應該是原料分子中原子百分之百的轉化到產物中不許附加或僅僅需要無損耗的催化劑。例如下列反應A+B C+D其中C為產物D為副產物。在原子經濟的反應中D應減至非常小或接近於零。目前有些有機原料的生產已採用原子經濟反應如丙烯氫甲醯化制丁醛甲醛羰化制醋酸乙烯或丙烯的聚合乙烯直接氧化成環氧乙烷。 2.選用更「綠色化」的起始原料和試劑為使製得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性在現有化工生產中仍使用劇毒的光氣氫氰酸等作原料。為了人類健康和社區安全需用無毒無害的原料來代替它們生產所需的化工產品。在代替劇毒的光氣作原料生產有機化工原料方面。Riley等報道了工業上已開發成功一種用胺類和二氧化碳生產異氰酸酯的新技術。在特殊的反應體系中採用一氧化碳直接羰化有機胺生產異氰酸酯的工業化技術也由Manzer開發成功。Tundo報道了用二氧化碳代替光氣生產碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究開發了在固態熔融的狀態下採用雙酚A碳酸二甲酯聚合生產聚碳酸酯的新技術它取代了常規的光氣合成路線並同時實現了兩個綠色化目標一是不用有毒有害的原料二是由於反應在熔融狀態下進行不使用作為溶劑的可以的致癌物-甲基氯化物。 3.採用無毒無害的高效催化劑相對於化學當量的反應高選擇性高效的催化反應更符合綠色化學的基本要求。許多有機合成反應中液體酸或鹼時常用的催化劑其價格便宜催化效率高但對設備腐蝕嚴重污染大副反應多後處理困難。為克服傳統催化帶來的危害研究和開發新型綠色催化劑成了目前最前沿的熱點之一。較成功的有各種新型分子篩催化劑固體超強酸或鹼催化劑雜多酸催化劑夾層固體催化劑及想轉移催化劑。這些新型催化劑催化能力均優於傳統酸鹼催化劑。同時對環境友好目前正大量應用於有機合成中。生物催化劑是集生物學、化學和工程學於一體形成的知識與信息高度密集新興學科是化工領域的一項重要技術。因具有轉化條件溫和選擇性高製造成本低等優勢生物催化已在一些新產品的研製和新工藝的開發中發揮了重要作用。生物催化的核心是生物催化劑如利用酶催化技術進行不對稱化合物的合成已取得成效。有機酸如檸檬酸衣康酸葡萄糖酸等化工原料現在也可用生物技術進行合成。在不對稱合成中催化不對合成是最有效的方法。通過不對稱催化不但可以提供醫葯、農葯、精細化工所需的關鍵中間體而且可以提供環境友好的綠色合成方法。催化不對稱合成主要包括催化不對稱氫化反應氫硅烷化反應氫甲醯化反應氫酯化反應環丙烷化反應環氧化反應不對稱酮還原反應糖類衍生物催化反應和酶催化反應。 4.採用無毒無害的溶劑當前廣泛使用的試劑是易揮發性的有機物會造成較重的環境污染採用無毒無害的溶劑代替有機化合物溶劑已成為綠色化學的重要研究方向。首先考慮到的是水溶液。水是自然界中最豐富的溶劑無毒無害且廉價。水相中的有機反應操作簡便安全不用擔心易燃易爆等問題。在有機合成中可省略諸如官能團的保護等合成步驟其疏水性效應可以提高反應速率和選擇性是理想的綠色溶劑。其次可以選用超臨界和近臨界流體溶劑特別是超臨界二氧化碳。超臨界二氧化碳有適中的臨界壓力和溫度來源廣泛無毒廉價並且不可然等諸多有優點使用超臨界流體二氧化碳萃取速度快萃取物干凈溶劑量少已在分析化學廢水處理等方面得到廣泛應用如超臨界流體萃取。目前近臨界水的研究也引起了重視它有許多優點只需較低的溫度和壓力對有機物的溶解性能相當於丙酮、乙醇介電常數介於常態水和超臨界水之外既能溶解鹽又能溶解有機化合物因此近臨界水在一些有機合成中也得到廣泛應用。除這些之外還可以選用離子液體溶劑。離子液體指室溫或低溫下液體狀態的鹽由含氮磷有機陽離子河大的無機陰離子BF4 PF6等組成它具有可操作溫度范圍大溶解度大相對便宜且易制備易回收可循環使用等優點被認為是人類很好的溶劑並且在化工生產中得到應用。例如在傳統的有機溶劑中烯烴與芳烴的烷基化反應。 【結束語】展望21世紀全球的城市化工業化將繼續發展人口還要繼續增長對化學工業的需求也將增加而傳統的化學工業雖在農葯、聚合物、材料科學、去污劑、石油添加劑水處理、廢水處理、廢物處置等方面做出了巨大貢獻但另一方面它也增加對環境的壓力。而人們對改善環境提高生活質量的要求又越來越強烈聯合國環保小組反復強調「保護環境是可持續發展」的重要內容直接關繫到全球經濟建設的成敗。綠色化學以其「原子經濟」為基本原則一方面充分利用資源防止浪費另一方面實現「零排放」達到不污染環境的效果。因此有機合成化學應遵守綠色化學的原則研究和發展對環境友好造福於人類的新型化學。 參考文獻<<綠色化工技術與產品開發>> 宋曉嵐 詹益興 化學工業出版社

㈧ 地下水中重金屬常用處理方法有哪些及優缺點

1、生物吸附法
生物吸附是利用生物量（如發酵工業的剩餘菌體）通過物理化學機制，將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子，由於重金屬具有毒性，如果濃度太高，活的微生物細胞就會被殺死。所以，必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子，研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在，而在衰亡期，小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬，具體做法是首先用鹼處理菌體，以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞，固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性（微生物在結合無機污染物上表現出選擇性，多於大多數合成的化學吸附劑，微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性）。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫，然後用化學方法回收重金屬，經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。

2、硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌，它最大的特徵就是在無自由氧的條件下，在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫，從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛，海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖，其生長溫度為25~35攝氏度，PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫，使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱，從而使廢水中的重金屬離子得以去除。

3、利用微生物的轉化作用去除重金屬。
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體，胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質，這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體，形成菌絲層，可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性，其毒性是三價鉻的100倍，而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞，然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻，三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用，而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的，細菌利用細胞中的NADH作為還原劑，在厭氧或好氧的狀態下，將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽，在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻，三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。

㈨ 厭氧池、缺氧池、好氧池有什麼區別

好氧池就是通過曝氣等措施維持水中溶解氧含量在4mg/l左右，適宜好氧微生物生長繁殖，從而處理水中污染物質的構築物；厭氧池就是不做曝氣，污染物濃度高，因為分解消耗溶解氧使得水體內幾乎無溶解氧，適宜厭氧微生物活動從而處理水中污染物的構築物；缺氧池是曝氣不足或者無曝氣但污染物含量較低，適宜好氧和兼氧微生物生活的構築物。不同的氧環境有不同的微生物群，微生物也會在環境改變的時候改變行為，從而達到去除不同的污染物質的目的。

㈩ 廢棄資源綜合利用業 包括哪些

廢棄資源綜合利用主要是指在礦產資源開采過程中對共生、伴生礦進行綜合開發與合理利用；對生產過程中產生的廢渣、廢水（液）、廢氣、余熱余壓等進行回收和合理利用；對社會生產和消費過程中產生的各種廢物進行回收和再生利用。

回收的產品：

1、煤系伴生的高嶺岩（土）、鋁釩土、耐火粘土、膨潤土、硅藻土、玄武岩、輝綠岩、大理石，花崗石、硫鐵礦、硫精礦、瓦斯氣、褐煤蠟、腐植酸及腐質酸鹽類、石膏、石墨、天然焦及其加工利用的產品；

2、黑色金屬礦山和黃金礦山回收的硫鐵礦、銅、鈷、硫、螢石、磷、釩、錳、氟精礦、稀土精礦、鈦精礦；

3、有色金屬礦山回收的主要金屬以外的硫精礦、硫鐵礦、鐵精礦、螢石精礦及各種精礦和金屬，以及利用回收的殘礦、難選礦及低品位礦生產的精礦和金屬；

4、利用黑色、有色金屬和非金屬及其尾礦回收的鐵精礦、銅精礦、鉛精礦、鋅精礦、鎢精礦、鉍精礦、錫精礦、銻精礦、砷精礦、鈷精礦、綠柱石、長石粉、螢石、硫精礦、稀土精礦、鋰雲母；

5、黑色金屬冶煉（企業）回收的銅、鈷、鉛、鋅、釩、鈦、鈮、稀土，有色金屬冶煉（企業）回收的主要金屬以外的各種金屬及硫酸；

6、磷、鉀、硫等化學礦開采過程中回收的鈉、鎂、鋰等副產品；

7、利用采礦和選礦廢渣（包括廢石、尾礦、碎屑、粉末、粉塵、污泥）生產的金屬、非金屬產品和建材產品；

8、原油、天然氣生產過程中回收提取的輕烴、氦氣、硫磺及利用伴生鹵水生產的精製鹽、固鹽、液鹼、鹽酸、氯化石臘和稀有金屬。

《廢棄資源綜合利用業環境管理體系實施指南》的意義價值

《廢棄資源綜合利用業環境管理體系實施指南》（GB/T 29750-2013）更好地應用於回收加工行業的環境管理工作中，圍繞回收加工企業環境因素、環境影響、污染物治理技術、主要設施設備及運行控制的特點；

建立回收加工業收集、運輸、貯存、拆解和處理全過程管理和控制的環境管理體系要求是非常必要的，這無疑將大力提升中國回收加工行業的環境管理水平，更好地提高自然資源利用效率，實現修舊利廢、物盡其用。

實現科學回收、高效收集、合理安全處置，避免環境風險；積極推動廢舊物資的無害化、資源化處理產業的健康發展；助推資源節約型、環境友好型社會建設，經濟社會的可持續發展，循環經濟。