【现货速发】精细化工安全与绿色发展

精细化工是既传统又新颖的学科，虽然隶属于工学，但是要求掌握深厚的理学知识。内圈需要合成化学、物理化学、分析化学、超分子化学、聚合物科学和工程化学等基础化学学科的理论支撑，外圈又与生命科学、药学、材料学、信息科学、电子学等学科密切相关。因此，精细化工是一门化学、化工、材料等多学科交叉融合的学科。如果说化学研究的对象是分子，精细化工则更加关注分子的功能。更为重要的是，精细化工是联系实际生产的产品工程学科，对环境保护、生命安全和健康具有重要影响。
一百多年来，精细化工行业创造了形形色色的产品，如染料、颜料、香料、洗涤剂、医药和农药等，改善了人类的生存条件，延长了人类寿命。但是传统精细化工行业过多地强调经济效益，而忽略了对人和环境带来的不利因素。随着时代的进步，以人为本的长远利益成为首要考虑点，安全与绿色发展成为世界化工行业发展的新趋势。精细化工的安全环保成为头等大事，与产品的经济效益和带来的舒适便利结合在一起，成为系统产品工程。“绿色化学”“美丽化学”“原子经济性”“环境影响因子”“清洁生产”“分子功能租赁”等新概念的出现，也反映了科学家对人类长远发展的思虑和对化学工业的系统性规划。无论如何，解铃还需系铃人，消除精细化工带来的负面影响还是要依靠化学的技术进步和创新。近几十年精细化工新技术层出不穷，产品也不断更新换代，强功能化和绿色化成为大趋势，在极大地丰富人类生活的同时，也不同程度地改善了对环境和安全的影响。
纵观化学工业的发展史，从“爆发增长”到“谈化色变”，再到重新认识“化入生活之学”的化学，进入更高台阶上发展，精细化工也经过同样的发展历程。当下，伴随先进功能材料和大健康产业的迅速发展，精细化工已然进入了2.0 时代，更多关注产品高端功能化和产品工艺洁净化、绿色化、高效化。学科的发展也是如此，华东理工大学的应用化学（精细化工）学科是上海市重点学科和全国重点学科，是国内最早从事精细化工专业人才培养及科学研究的基地之一。2018 年批准华东理工大学设立“精细化工”新工科专业。新专业依托化学、材料和化工三门国家一流学科，强化功能分子工程、分子医学、生命科学和精细化工工程等多学科模块交叉融合。为适应新工科人才培养需要，加强学生的安全与环保意识，特编写此书。本书共分7 章，内容涉猎广泛，突出概念性和思想性的启迪，旨在引起学生对安全环保与绿色发展的学习兴趣，达到抛砖引玉之效。
本书是华东理工大学精细化工专业新工科系列教材分册之一，由韩建伟、王利民、赵玉潮主编，编写过程中得到了朱为宏院士和王成云教授的大力支持。研究生周忻宇、安国强、刘旭、潘婉莹、汪钰、薛陈伟、侯颖盈、张蒙在素材搜集等方面做了大量的工作。感谢华东理工大学教务处、化学与分子工程学院、精细化工系和化学工业出版社给予的支持和帮助。
囿于水平，时间仓促，难免疏漏，敬请读者不吝赐教，深表感谢。

韩建伟
2023 年8 月

《精细化工安全与绿色发展》包括精细化工的安全、环保、健康、防护、创新、技术发展、产品工程化案例方面的内容。从不同角度介绍精细化工安全环保与绿色发展，旨在引导读者进行更深层次的阅读，思考行业面临的挑战和解决之道。本书共分七章，第1 章简要介绍精细化工及其未来的趋势，第2、3 章介绍环保、健康和安全防护的概念，第4、5 章涉及化学品危害和精细化工的“三废”处理，第6 章叙述精细化工绿色发展和工艺过程强化技术的进展，第7 章选取优秀绿色化学案例阐述精细化工和化学品的绿色化创新发展。《精细化工安全与绿色发展》可作为高等学校精细化工、应用化学、化学工程与工艺、轻化工程、制药工程等专业本科生和研究生的教材，同时也可供精细化工、化学、材料科学、医药和农药领域的科技人员参考。

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第1章 绪论  1
1.1 精细化工简介  1
1.1.1 精细化学品  2
1.1.2 精细化工的产业链  3
1.1.3 精细化工的安全风险  3
1.1.4 精细化工的环境保护  4
1.1.5 精细化工的行业现状  5
1.2 绿色精细化工和可持续发展  5
1.3 精细化工的未来和展望  6
思考题  9
科学人物小传：精细化工的先驱——Sir William Henry Perkin 的传奇人生  9

第2章 环境、健康、安全（EHS）管理体系基础  11
2.1 EHS 管理体系  11
2.1.1 EHS 管理体系的架构  11
2.1.2 EHS 管理体系的基本要素及运行模式  12
2.2 EHS 管理体系的发展过程及趋势  13
2.2.1 EHS 管理体系的发展过程  13
2.2.2 EHS 管理体系的发展趋势  15
2.3 风险与安全  16
2.4 环境保护  19
2.5 产品安全  21
2.5.1 GHS 分类制度  21
2.5.2 化学品安全技术说明书  23
2.6 危险化学品安全管控  25
2.6.1 常见的危险化学品  25
2.6.2 危险化学品安全管理及防控措施  26
2.7 职业健康  28
2.7.1 职业健康安全状况  28
2.7.2 职业健康现状以及安全管理模式  30
2.8 过程安全  31
2.9 事故与应急救援  35
2.9.1 事故原因分析  35
2.9.2 化工事故预防的安全技术措施  35
2.9.3 生产事故的应急救援  36
思考题  37
案例分析：2020 年贝鲁特爆炸事故  37

第3章 精细化工安全与防护  39
3.1 精细化工安全生产概况  39
3.2 生产安全事故统计与分析  39
3.2.1 化工事故统计  39
3.2.2 化工事故分析  40
3.3 精细化工生产过程的特点  41
3.4 精细化工单元操作安全  42
3.4.1 化工单元操作概念  42
3.4.2 化工单元操作特点  43
3.4.3 精细化工单元操作安全技术  43
3.5 精细化工工艺设备危险性分析  45
3.5.1 物料的危险性分析  45
3.5.2 工艺过程的危险性分析  47
3.5.3 装置设备的危险性分析  48
3.5.4 操作者的危险性分析  48
3.6 精细化工生产过程存在的问题  49
3.6.1 精细化工生产的安全问题  49
3.6.2 精细化工安全管理中存在的问题  50
3.7 精细化工生产安全化  51
3.7.1 精细化工工艺安全分析  51
3.7.2 精细化工生产的安全化措施  52
思考题  54
案例分析：江苏响水“321”特别重大爆炸事故  54

第4章 毒物危害与化合物毒理学  55
4.1 有毒物质的分类  55
4.2 化学毒物危害及防护对策  56
4.2.1 化学毒物的危害  56
4.2.2 化学毒物危害分级  58
4.2.3 化学毒物防护对策  59
4.2.4 突发性毒物中毒事故防护  60
4.3 毒理学  63
4.3.1 概述  63
4.3.2 经典毒理学研究方法  64
4.3.3 体外毒理学试验  68
4.3.4 计算毒理学  73
思考题  78

第5章 精细化工的“三废”处理及环境保护  79
5.1 概述  79
5.2 精细化工的废液及其处理概况  79
5.2.1 水体污染物的特征  79
5.2.2 水污染指标  80
5.2.3 水体污染物成分分析  81
5.2.4 精细化工废水的来源  81
5.2.5 精细化工废水的治理方法及实例分析  82
5.3 精细化工的废气及其处理概况  87
5.3.1 精细化工废气的来源  87
5.3.2 精细化工废气的排放特征  88
5.3.3 精细化工废气处理技术的现状  88
5.4 精细化工的固体废物及其处理概况  96
5.4.1 精细化工固体废物产生的原因  96
5.4.2 精细化工固体废物的危害  96
5.4.3 精细化工固体废物处理方式分类  96
5.4.4 精细化工固体废物处理技术的现状  97
5.5 精细化工清洁生产  101
5.5.1 清洁生产的概念  101
5.5.2 清洁生产的内容  101
5.5.3 清洁生产的层次  102
5.5.4 清洁生产的目标和特点  102
5.5.5 实施清洁生产的途径  102
5.5.6 实施清洁生产的意义  103
思考题  103

第6章 精细化工绿色发展和工艺过程强化技术  104
6.1 概述  104
6.2 微化工技术  104
6.2.1 微反应器的特点及优势  106
6.2.2 适用微反应器的反应类型  108
6.2.3 微反应器流体化学技术在精细有机合成中的应用  109
6.3 超声波合成技术  114
6.3.1 声空化概念  115
6.3.2 超声在精细有机合成中的应用  116
6.3.3 超声微反应器  118
6.4 微波能量强化技术  119
6.4.1 微波强化概念  119
6.4.2 微波效应及其能量强化原理  120
6.4.3 微波辅助技术在精细有机合成中的应用  123
6.5 有机电化学合成  125
6.5.1 有机电化学合成原理  125
6.5.2 有机电化学合成的分类  126
6.5.3 有机电化学合成技术在精细化工中的应用  127
6.6 催化精馏技术  128
6.6.1 催化精馏过程的概念及特点  128
6.6.2 催化精馏过程的模拟计算  130
6.6.3 催化剂装填方式  130
6.6.4 催化精馏在精细有机合成中的应用  132
6.7 低共熔溶剂技术  134
6.7.1 低共熔溶剂概述  134
6.7.2 低共熔溶剂的应用  135
6.8 绿色催化化学技术  137
6.8.1 绿色催化剂在有机合成中的应用  137
6.8.2 绿色催化化学技术展望  139
6.9 离子液体应用于催化精细有机合成技术  140
6.9.1 离子液体的概念与发展  140
6.9.2 离子液体的性质与分类  141
6.9.3 离子液体在有机合成中的应用  141
6.10 人工智能技术  143
6.10.1 人工智能技术的概念与特点  143
6.10.2 人工智能技术在精细有机合成中的尝试  143
思考题  145
科学小知识：当代科学家与创新的轨迹  146

第7章 精细化工安全环保与绿色发展案例  147
7.1 引言  147
7.2 医药相关获奖案例分析  148
7.2.1 布洛芬  148
7.2.2 舍曲林  150
7.2.3 阿瑞吡坦  153
7.2.4 辛伐他汀  157
7.2.5 乐特莫韦  159
7.2.6 头孢洛扎  161
7.3 植保相关获奖案例分析  165
7.3.1 草甘膦  165
7.3.2 虫酰肼  168
7.3.3 乙基多杀菌素  169
7.3.4 灵斯科除草剂  170
7.4 生产生活相关获奖案例分析  171
7.4.1 海洋船舶防垢剂  171
7.4.2 灭藻剂  174
7.4.3 螯合剂  175
7.4.4 无异氰酸酯聚氨酯  176
7.4.5 丁二醇发酵法制备工艺  178
思考题  181
科学小知识：对苯二胺类防老剂新型过程强化技术开发及产业化  181
科学小知识：青蒿素的发现及其抗疟活性  184

参考文献  186

《精细化工安全与绿色发展》包括精细化工的安全、环保、健康、防护、创新、技术发展、产品工程化案例方面的内容。从不同角度介绍精细化工安全环保与绿色发展，旨在引导读者进行更深层次的阅读，思考行业面临的挑战和解决之道。本书共分七章，第1 章简要介绍精细化工及其未来的趋势，第2、3 章介绍环保、健康和安全防护的概念，第4、5 章涉及化学品危害和精细化工的“三废”处理，第6 章叙述精细化工绿色发展和工艺过程强化技术的进展，第7 章选取优秀绿色化学案例阐述精细化工和化学品的绿色化创新发展。《精细化工安全与绿色发展》可作为高等学校精细化工、应用化学、化学工程与工艺、轻化工程、制药工程等专业本科生和研究生的教材，同时也可供精细化工、化学、材料科学、医药和农药领域的科技人员参考。

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