脂肪胺生產廢水

1. 浙江大學化學工程與生物工程學系的學術研究

科研建設
國家及省部級研究基地 化學工程聯合國家重點實驗室二次資源化工國家專業實驗室高壓過程裝備與安全教育部工程研究中心生物質化工教育部重點實驗室（浙江大學）工業生物催化浙江省工程實驗室教育部膜與水處理技術工程研究中心 研究所 化學工程研究所 聯合化學反應工程研究所 聚合與聚合物工程研究所 生物工程研究所 制葯工程研究所 化工機械研究所 工業生態與環境研究所 科研成果（2009-2012）
2012年度，化工系科研總經費14353.60萬元，其中縱向經費佔44.0%，橫向經費佔56.0%。國家基金共32項，經費達到2638萬。發表學術論文被SCI收錄217篇；被EI收錄117篇；SITP：11篇；授權發明專利159項。
科研論文（篇） SCI收錄 EI收錄 ISTP收錄 2009年 200 165 13 2010年 192 142 13 2011年 176 197 10 2012年 217 117 11 專利（件） 發明專利實用新型專利軟體登記或外觀設計合計2009年 65 18 3 86 2010年 69 11 1 81 2011年 128 24 0 152 2012年 158 35 0 193 科研獲獎 獲獎年度 獎勵名稱 獎勵等級 負責人 項目名稱 2009 國家技術發明獎 二等獎 任其龍 食品功能因子高效分離與制備中的分子修飾與吸附分離耦合技術 2009 教育部高等學校
自然科學獎 一等獎 羅英武、李伯耿 活性可控自由基聚合反應過程基礎 2009 浙江省科學技術獎 一等獎 何潮洪 雷公藤有效成分的提取分離及質量控制技術 2009 教育部高等學校
技術發明獎 二等獎 楊健、鄭津洋 CSMB耦合型模擬移動床集成反應分離設備 2009 機械工業聯合會
科技進步獎 二等獎 王樂勤、鄭津洋、吳大轉、譚善光、曾 勝 大型延遲焦化裝置高壓切焦泵技術研究與工業應用 2009 浙江省科學技術獎 二等獎 徐志南、林建平、
蔡謹、黃磊 體內和體外高效合成功能性異源蛋白質的理論基礎和關鍵技術 2009 浙江省科學技術獎 二等獎 徐志南 嗎替麥考酚酯及其制劑(賽可平)的研究及產業化 2009 浙江省科學技術獎 二等獎 申屠寶卿 符合RoHS指令的電子電器專用阻燃耐漏電尼龍66系列工程塑料研發 2009 安徽省科技進步獎 三等獎 陳歡林、張林 環氧樹脂高鹽廢水膜蒸餾濃縮-鹽回收新工藝及裝備 2010 國家技術發明獎 二等獎 王樂勤、吳大轉 渦輪泵發射技術研究 2010 國家技術發明獎 二等獎 陳志榮 脂溶性維生素及類胡蘿卜素的綠色合成新工藝及產業化 2010 浙江省科學技術獎 一等獎 陳新志、錢超 連續化低碳脂肪胺生產技術 2010 浙江省科學技術獎 一等獎 鄭津洋 沖拔式車載大直徑高壓天然氣無縫鋼瓶關鍵技術及產業化 2010 教育部高等學校
科技進步獎 一等獎 鄭津洋、劉鵬飛、
趙永志、楊健 70Mpa高壓氣態儲氫系統關鍵技術及應用 2010 浙江省科學技術獎 二等獎 姚善涇、林東強、關怡新 擴張床吸附介質研製及生物分離機制研究 2010 浙江省科學技術獎 二等獎 吳綿斌 紅豆杉的中醫葯綜合利用研究 2010 浙江省科學技術獎 三等獎 鄭津洋、劉鵬飛 天然氣長輸管道安全預測預警關鍵技術與應急救援指揮輔助決策系統 2010 中國專利優秀獎 鄭津洋 聚烯烴管道電熔焊接接頭冷焊缺陷的超聲檢測方法 2011 教育部高等學校
科技進步獎 一等獎 楊立榮、吳堅平、徐剛 化學-酶法制備手性菊酯農葯的關鍵技術及產業化 2011 浙江省科學技術獎 二等獎 王樂勤、吳大轉 流程工業高壓離心泵理論、技術研究與應用 2011 浙江省科學技術獎 二等獎 金志江、張志新、許忠斌 高性能高參數減溫減壓裝置 2011 浙江省科學技術獎 二等獎 曾勝 全自動電機轉子動平衡機 2011 中國輕工業聯合會
科技進步獎 一等獎 許忠斌 高效精密注塑系統及裝備的研發 2012 國家技術發明獎 二等獎 楊立榮、吳堅平、徐剛 全有機溶劑中化學-酶法高效制備手性菊酯關鍵技術及產業化 2012 浙江省科學技術獎 一等獎 李伯耿、羅英武、
范宏、王文俊、
曹堃、吳林波、
卜志揚 復雜高分子體系的反應動力學及其應用基礎研究 2012 中國石油和化學工業
聯合會科技獎 一等獎 鄭津洋、施建峰 聚烯烴及其復合管道安全檢測與評價方法 2012 中國海洋工程咨詢協會海洋工程科學技術獎 一等獎 閆克平、黃逸凡 海洋淺地層高解析度多道地震探測技術及其應用

2. 列舉綠色化學在生活中的應用實例

最突出的就是光能引用，大街上的太陽能路燈;還有綠色燃料氫氣的重點引用;以及核能的開發引用！好多的

主要著眼於以下幾個方面：
1、採用無毒、無害的原料：化學研究和化工生產中經常採用有毒、有害的原料，如劇毒的光氣、氫氰酸、苯類、醛類等原料和中間體，它們嚴重地污染環境並危害人類的健康。採用無毒、無害的原料是綠色化學的一項重要任務。
2、開發、應用「原子經濟」反應路線：就是最大限度地利用原料分子中的每一個原子，使之結合到目標分子中，不產生副產物或廢物，從而實現廢物的零排放。「原子經濟」反應有利於節約資源和保護環境。3、採用新型、高效、對環境友好、可回收的催化劑：通過選擇催化劑，可以提高反應的選擇性，並避免副產物的生成，提高原子的利用率，減少有害物質對環境的排放。
4、採用無毒、無害的溶劑：致力於開發無溶劑存在下的反應，如固態反應；開發和應用無毒、廉價、不危害環境的水介質體系；以超臨界流體做介質的反應將成為綠色合成工藝的重要途徑。
5、產品的綠色化：採用新的工藝、新的原料、新的配方，合成新的對人類和環境無毒、無害的綠色產品是綠色化學的最終使命和終極目標。如開發新型的製冷劑，減少對臭氧層的破壞；開發新型的、可生物降解的高分子材料，解決「白色污染」問題。
6、充分應用可再生資源：採用可再生資源做化學化工原料，是綠色化學的一項重要任務和研究方向。據統計，現代95%以上的有機化學品都來自石油和煤，但石油和煤的儲量有限，屬不可再生能源。同時，石油和煤的開采和加工又嚴重污染環境。採用可再生的生物質，如澱粉、纖維素、沼氣、糖類等取代傳統的石油、煤等工業原料既可以保護資源又有利於環境，可謂一舉雙得。
7、從產品開發的途徑上考慮：傳統的化學工藝的開發是經過漫長的實驗探索，並不斷地改進、優化和完善。在這種研究模式下，必將消耗大量的化學試劑、溶劑和能源，並源源不斷地產生副產物和廢物。往往開發一條可行的化學工藝需要經過漫長的時間和消耗大量的人力、物力。目前，計算機輔助分子設計和材料設計是一門新興學科分支，並在實踐中取得了廣泛的發展和應用。如在有機合成和葯物合成中，科學家首先建立了一個已知的有機合成反應盡可能全的資料庫,然後在確定目標產物後,第一步找出一切可產生目標產物的反應；第二步又把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路線；接著應用計算機智能技術優化出價廉、物美、不浪費資源、不污染環境的最佳反應路線；最後，通過化學方法合成出所設計的目標分子。綠色化學在節約原料、保護環境、保障人類健康與安全方面發揮了日益顯著的作用，並受到社會的廣泛關注。世界各國的許多科研機構和政府部門都在致力於綠色化學的開發和推廣應用。相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高，我們的賴以生存的地球環境會變得更加美好。

3. 低碳脂肪胺和脂肪胺區別

脂肪胺屬於有機胺的一種，指碳鏈長度在C2-C22范圍內的一大類有機胺化合物，根據碳鏈長度不同，脂肪胺可分為低碳脂肪胺（C2～C8）類和高級脂肪胺（C8～C22）類。例如，異丙胺和乙基胺（一乙胺、二乙胺、三乙胺）均屬於低碳脂肪胺（C2～C8）。除了上述的甲胺、乙胺、丙胺和丁胺類系列產品

低碳脂肪胺還包括戊胺和己胺類系列產品，這些產品也是重要的有機合成中間體，如環戊胺可以合成具有殺菌作用的胺類，以其有光學活性的環戊胺衍生物為原料製得的環戊烯基氧氨嘧啶具有抗腫瘤及抗氧化的作用；而環己胺可用做生產食品添加劑的甜蜜素等。

4. 廢水處理中常用的方法

1、廢水首先經過格柵、篩網後流至絮凝沉澱池,為了使處理效果好,在絮凝沉澱池中加入混凝劑,使廢水中懸浮物治理效果更好,混凝加葯也起到調節廢水的作用.絮凝沉澱後的廢水流入預曝氣調節池中。

2、曝氣調節池中通入空氣,起到預曝氣調節的作用.調節均勻的廢水用泵提升到一級浮動填料生化池中。

3、生化池中安裝充氧效率很高的曝氣頭,並裝入浮動填料,實踐證明該項技術對COD和BOD有較高的去除效率.一級浮動填料生化池中廢水自流入二級浮動填料生化池,二池採用方法相同。

4、二級浮動填料生化池水自流入斜板沉澱池中.池中加入聚丙烯蜂窩斜管,可大大提高沉降效率,另外水力負荷高,停留時間短,佔地面積小。

5、混凝沉澱池與斜板沉澱池沉澱污泥排入污泥濃縮池中,然後經污泥脫水機械脫水。

6、斜板沉澱池排出的水流入清水池中,經檢測後外排。

污水處理流程圖
處理方法：

1、按作用分：污水處理按照其作用可分為物理法、生物法和化學法三種。

（1）物理法：主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質，在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構築物較簡單、經濟，用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。

（2）生物法：利用微生物的新陳代謝功能，將污水中呈溶解或膠體狀態的有機物分解氧化為穩定的無機物質，使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。

（3）化學法：是利用化學反應作用來處理或回收污水的溶解物質或膠體物質的方法，多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。化學處理法處理效果好、費用高，多用作生化處理後的出水，作進一步的處理，提高出水水質。

2、按處理程度分：污水處理按照處理程度來分可分為一級處理、二級處理和三級處理。

（1）一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體物質，常用物理法。

（2）二級處理的主要任務是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機物，BOD去除率為80%～90%。

（3）三級處理的目的是進一步去除某種特殊的污染物質，如除氟、除磷等，屬於深度處理，常用化

5. 目視比色法測工業廢水中氨氮的方法

1. 方法原理
碘化汞和碘化鉀的鹼性溶液與氨反應生成淡紅棕色膠態化合物，此顏色在較寬的波長內具強烈吸收。通常測量用波長在410～425nm范圍。
2. 干擾及消除
脂肪胺、芳香胺、醛類、丙酮、醇類和有機氯胺類等有機化合物，以及鐵、錳、鎂和硫等無機離子，因產生異色或渾濁而引起干擾，水中顏色和渾濁亦影響比色。為此，須經絮凝沉澱過濾或蒸餾預處理，易揮發的還原性干擾物質，還可在酸性條件下加熱以除去。對金屬離子的干擾，可加入適量的掩蔽劑加以消除。
3. 方法的適用范圍
本法最低檢出濃度為0.025mg/L（光度法），測定上限為2ml。採用目視比色法，最低檢出濃度為0.02mg/L。水樣作適當的預處理後，本法可適用於地表水、地下水、工業廢水和生活污水中氨氮的測定。
4. 儀器
分光光度計，pH計。
5. 試劑
配製試劑用水均應為無氨水。
（1）納氏試劑：可選擇下列一種方法制備。
① 稱取20g碘化鉀溶於約100ml水中，邊攪拌邊分次少量加入二氯化汞（HgCl2）結晶粉末（約10g），至出現朱紅色沉澱不易溶解時，改為滴加飽和二氯化汞溶液，並充分攪拌，當出現微量朱紅色沉澱不易溶解時，停止滴加氯化汞溶液。
另稱取60g氫氧化鉀溶於水，並稀釋至250ml，充分冷卻至室溫後，將上述溶液在攪拌下，徐徐注入氫氧化鉀溶液中，用水稀釋至400ml，混勻。靜置過夜。將上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。
② 稱取16g氫氧化鈉，溶於50ml水中，充分冷卻至室溫。
另稱取7g碘化鉀和10g碘化汞（Hgl2）溶於水，然後將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100ml，貯於聚乙烯瓶中，密塞保存。
（2）酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O6•4H2O）溶於100ml水中，加熱煮沸以除去氨，放冷，定容至100ml。
（3）銨標准貯備溶液：稱取3.819g經100℃乾燥過的優級純氯化銨（NH4Cl）溶於水中，移入1000ml容量瓶中，稀釋至標線。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。
（4）銨標准使用溶液：移取5.00ml銨標准貯備液於500ml容量瓶中，用水稀釋至標線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。
6. 測定步驟
（1）校準曲線的繪制
① 吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和l0.0ml銨標准使用液於50ml比色管中，加水至標線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10min後，在波長420nm處，用光程20mm比色皿，以水為參比，測量吸光度。
② 由測得的吸光度，減去零濃度空白的吸光度後，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量（mg）對校正吸光度的校準曲線。
（2）水樣的測定
① 分取適量經絮凝沉澱預處理後的水樣（使氨氮含量不超過0.1mg），加入50ml比色管中，稀釋至標線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液。以下同校準曲線的繪制。
② 分取適量經蒸餾預處理後的餾出液，加入50ml比色管中，加一定量1mol/L氫氧化鈉溶液以中和硼酸，稀釋至標線。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10min後，同校準曲線步驟測量吸光度。
（3）空白試驗
以無氨水代替水樣，做全程序空白測定。
七、結果計算
由水樣測得的吸光度減去空白試驗的吸光度後，從校準曲線上查得氨氮含量（mg）：

式中：m——由校準曲線查得的氨氮量（mg）；
V——水樣體積（ml）。

6. 脂肪胺在水中的鹼性大小順序

脂肪胺在水中的鹼性大小順序為仲胺大於伯胺大於叔胺。
1、伯胺：RNH2。連接1個烴基。伯胺中氮原子的親核性強，是合成有機胺的主要方法。
2、仲胺：R2NH。連接2個烴基。是眾多天然產物與生物活性分子的合成子，也是現代葯物的關鍵活性官能團。
3、叔胺：R3N。連接3個烴基。其用途十分廣泛，既可以作為配製產品的組分，又可作為各種專用化學衍生物的中間產品，同時也是生產季銨鹽的重要原料。

7. 氨基磺酸是不是具有兩性

具有雙親水基和雙疏水基的gemini表面活性劑作為一類性能卓越的新型表面活性劑。
目前，氨基酸型兩性表面活性劑按照正電荷中心氮原子來劃分，可以分為含弱鹼 性氮原子的氨基酸型兩性表面活性劑和含強鹼性氮原子的氨基酸型兩性表面活性劑(即 甜菜鹼)。該兩種類型的氨基酸型兩性表面活性劑已經在各個行業有了較為廣泛的應用，應 用的大多數主要是羧酸型或磷酸型產品。氨基磺酸型兩性表面活性劑開發和應用的較少， 但其在使用性能上越來越彰顯出其優越性。氨基磺酸型兩性表面活性劑(主要指的是含弱 鹼性氮原子的)的合成方法主要有以下三大類第一類，通過脂肪胺(主要包括伯胺)和磺化劑(鹵代磺酸鹽)反應； 這類方法的合成反應通式為 其中R和R』分別是長鏈(或較長鏈)和短鏈烴為主鏈的基團，X是鹵基，M是金屬離子。在美國專利US-1944300和日本專利JP-61260055A分別公布了烷基伯胺與氯代磺 酸鈉的反應。該類方法，原料價格貴，易水解，反應溫度較高，為了使反應向右進行，提高反 應產率，有的需要適當減壓以利於鹵化氫氣體逸出，同時，鹵化氫氣體對設備腐蝕性大，外 排對環境造成污染。第二類，通過脂肪胺(主要包括伯胺)和磺化劑(磺酸內酯，烷基撐亞硫酸酯)反
應； 其反應通式為 其中R是長鏈烴基，R1是碳數為2-4的短鏈烴基或短鏈烴氧基，R2是碳數為2-4的 短鏈烴基。在US-3082179的美國專利中，公布了烷基璜內酯作為磺化劑合成氨基磺酸型兩 性表面活性劑。該類方法，雖然反應可以在低溫下進行，但是原料成本高，璜內酯不穩定，有的反應過程需要在不常見的溶劑或無水等苛刻的條件下進行。