Принципы Зеленой химии

Август 10, 2022

Главная
Биология
Принципы Зеленой химии

Содержание

2. Шестой принцип ЗХ При планировании синтеза нужно учитывать экономические и экологические последствия производства энергии, необходимой для
3. Способы минимизации затрат энергии Использование автогенных и каталитических процессов Уменьшение числа стадий процесса Увеличение селективности, конверсии
4. Автогенные процессы Автогенный процесс — технологический процесс, который осуществляется полностью за счет внутренних энергетических ресурсов, без
5. Преимущества: минимальные энергетические затраты максимальное использования сырья предотвращение загрязнения атмосферы и водных объектов. Автогенные процессы 5
6. Получение меди из сульфидных минералов Исходными материалы - сухие Cu-Fe-S концентраты (минералы), дутье (обогащенный воздух или
7. Мелкие частицы сульфидного концентрата очень активно взаимодействуют с кислородом дутья. В результате происходит окисление Fe и
8. Получение меди из сульфидных минералов 8
9. Каталитические процессы Каталитические процессы – это процессы, в которых под влиянием веществ, называемых катализаторами, изменяется механизм
10. Каталитические процессы 10
11. Процесс нитрования ароматических углеводородов Процесс нитрования с использованием смеси концентрированных азотной и серной кислот. Старый метод,
12. Новый метод. Процесс с использованием разбавленной азотной кислоты и катализаторов на основе цеолитов и смешанных катализаторов
13. Использование СВЧ в катализе Селективное воздействие на те компоненты системы, которые способны поглощать энергию микроволн. Удается
14. Использование СВЧ в катализе 14
15. Использование последовательных схем Их также называют Каскадными каталитическими процессами. Kat1 – Рутениевый комплекс Kat2 - Цеолиты
16. Преимущества: Меньше число операций Меньше расход растворителей Сокращение длительности процесса Сокращение объема отходов Уменьшение Е-фактора Увеличение
17. Недостатки: Несовместимость катализаторов Трудности нахождения оптимальных условий для двух одновременно протекающих процессов Осложнения с рециклизацией катализатора
18. Использование параллельных схем, в которых тепло экзотермической реакции поглощается в параллельно протекающей эндотермической реакции Использование параллельных
19. - Уменьшение затрат на энергию на производстве позволит в целом уменьшить энергопотребление в промышленном масштабе, что
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Шестой принцип ЗХ
При планировании синтеза нужно учитывать экономические и экологические последствия

производства энергии, необходимой для проведения химического процесса, и стремиться к их минимизации. Следует стремиться проводить синтез при температуре окружающей среды и нормальном давлении.

Слайд 3

Способы минимизации затрат энергии
Использование автогенных и каталитических процессов
Уменьшение числа стадий процесса
Увеличение

селективности, конверсии (меньше затрат на очистку и выделение продукта)
Уменьшение количества отходов, выбросов (меньше затрат на их утилизацию, обезвреживание и очистку)

Слайд 4

Автогенные процессы
Автогенный процесс — технологический процесс, который осуществляется полностью за счет внутренних

энергетических ресурсов, без затрат посторонних источников тепловой энергии — топлива, электрического тока и других. Тепло выделяется за счет протекания экзотермических химических реакций.

Слайд 5

Преимущества:
минимальные энергетические затраты
максимальное использования сырья
предотвращение загрязнения атмосферы и водных объектов.
Автогенные

процессы

Слайд 6

Получение меди из сульфидных минералов
Исходными материалы - сухие Cu-Fe-S концентраты (минералы),

дутье (обогащенный воздух или технический кислород), флюсы (преимущественно SiO2) и вторичные материалы.
Процесс протекает при температурах выше 1250°С.

Слайд 7

Мелкие частицы сульфидного концентрата очень активно взаимодействуют с кислородом дутья.
В

результате происходит окисление Fe и S, содержащихся в концентрате, выделяется большое количество теплоты, которое идет в большинстве своем на расплавление твердой фазы.
Оставшееся тепло идет в котел-утилизатор

Получение меди из сульфидных минералов

Слайд 8

Получение меди из сульфидных минералов
8

Слайд 9

Каталитические процессы
Каталитические процессы – это процессы, в которых под влиянием веществ, называемых

катализаторами, изменяется механизм реакции и реакция идет по энергетически более выгодному пути.
Назначение катализатора:
− ускорять реакции;
− изменять диапазон температур;
− изменять состав продуктов реакции.

Слайд 10

Каталитические процессы
10

Слайд 11

Процесс нитрования ароматических углеводородов
Процесс нитрования с использованием смеси концентрированных азотной и

серной кислот.
Старый метод, применяется в промышленности уже более 100 лет. Характеризуется высокой энергоемкостью, низкой экологической безопасностью, наличием значительных объемов отходов.

Слайд 12

Новый метод. Процесс с использованием разбавленной азотной кислоты и катализаторов на

основе цеолитов и смешанных катализаторов на основе оксидов металлов IV и VI групп.
Снижение отходов производства, легкость разделения продуктов реакции, возможность непрерывного процесса, высокая селективность до 100%, выходы продукта достигают 90%

Процесс нитрования ароматических углеводородов

Слайд 13

Использование СВЧ в катализе
Селективное воздействие на те компоненты системы, которые способны

поглощать энергию микроволн.
Удается снизить температуру и энергоемкость процесса, увеличить активность, селективность и время жизни катализатора

Слайд 14

Использование СВЧ в катализе
14

Слайд 15

Использование последовательных схем
Их также называют Каскадными каталитическими процессами.
Kat1 – Рутениевый комплекс
Kat2

- Цеолиты

Слайд 16

Преимущества:
Меньше число операций
Меньше расход растворителей
Сокращение длительности процесса
Сокращение объема отходов
Уменьшение Е-фактора
Увеличение производительности

процесса
Смещение равновесия в нужном направлении

Использование последовательных схем

Слайд 17

Недостатки:
Несовместимость катализаторов
Трудности нахождения оптимальных условий для двух одновременно протекающих процессов
Осложнения с

рециклизацией катализатора
Усложнение процессов выделения/очистки реакционной смеси

Использование последовательных схем

Слайд 18

Использование параллельных схем, в которых тепло экзотермической реакции поглощается в параллельно

протекающей эндотермической реакции

Использование параллельных схем

Слайд 19

- Уменьшение затрат на энергию на производстве позволит в целом уменьшить

энергопотребление в промышленном масштабе, что положительно скажется на антропогенном влиянии на окружающую среду.
- Энергетические затраты, особенно в крупнотоннажных процессах, достигают 30% и более от себестоимости конечных продуктов. Уменьшение энергетических затрат позволит улучшить экономические показатели.
- Таким образом, шестой принцип Зеленой химии положительно сказывается на экологической и экономической оценке производства.

Выводы

Принципы Зеленой химии

Содержание

Шестой принцип ЗХПри планировании синтеза нужно учитывать экономические и экологические последствия

Способы минимизации затрат энергииИспользование автогенных и каталитических процессовУменьшение числа стадий процессаУвеличение

Автогенные процессыАвтогенный процесс — технологический процесс, который осуществляется полностью за счет внутренних

Преимущества:минимальные энергетические затратымаксимальное использования сырья предотвращение загрязнения атмосферы и водных объектов.Автогенные

Получение меди из сульфидных минераловИсходными материалы - сухие Cu-Fe-S концентраты (минералы),

Мелкие частицы сульфидного концентрата очень активно взаимодействуют с кислородом дутья. В

Получение меди из сульфидных минералов8

Каталитические процессыКаталитические процессы – это процессы, в которых под влиянием веществ, называемых

Каталитические процессы10

Процесс нитрования ароматических углеводородовПроцесс нитрования с использованием смеси концентрированных азотной и