【现货速发】绿色化学化工技术 第2版

v前言

本书自版出版以来，受到广大师生的欢迎和好评。随着化学教育改革的推进，教学内容也需要与时俱进，进行相应的革新。为满足化学化工行业教育的需要，更好地适应化学化工绿色化的发展趋势，我们对版进行了修改、更新和完善。同时为方便老师教学及学生自学，在书中增加了课件二维码的内容。

全书共分9章，第1章简要叙述了绿色化学产生和发展的时代背景及绿色化学的研究内容和特点；第2章论述绿色化学的基本原则；第3章分别围绕原料、催化剂、溶剂、产品、污染物处理的绿色化展开说明，讲述了化学反应绿色化的途径；第4章介绍了应用在无机合成反应和有机合成反应中，具有代表性、实用性和前沿性的绿色合成技术；第5章介绍了绿色能源的研究与开发利用现状；第6章论述了绿色化工、清洁生产和可持续发展的关系，并列举了典型产品的清洁生产工艺实例；第7章叙述了化工过程强化技术在绿色化学化工中的应用；第8章论述了绿色化学化工过程的评估准则；第9章展望了绿色化学未来发展趋势。

本书内容具有较强的先进性、实用性和前瞻性。具体修订内容如下：

（1）全面查阅新文献，融合编者多年实践经验，丰富和更新相关内容，力求引用资料与案例，反映动态；

（2）注重信息化技术的应用，本书以新形式呈现，读者只要扫描页边二维码就能直接学习相应的教学课件，极大地方便了读者学习、激发了读者的学习兴趣；

（3）保持内容的科学性和严谨性，注重实用性，对版中存在的部分不合理之处进行了修正和更新。

王敏、宋志国承担了本书主要编写工作，参加编写工作的还有万鑫和赵爽，曹春艳参与了本书的整理和校核工作，全书由王敏、宋志国统一修改定稿。本书是在全体编者多年教学和科研实践的基础上完善并充实的，在编写过程中得到了各同行与化学工业出版社的关注与支持，在此表示感谢。

本书在编写过程中参阅了很多书籍和资料，以及互联网上有关数据与案例，对本书中引用文献资料的作者致以衷心的感谢！

本次改版基本维持了原有的体系和结构，由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请专家与读者批评指正，以待再版修订。

编著者

2020年5月

版前言

“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的终产物。绿色化学的特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

国际上兴起的绿色化学与清洁生产技术浪潮，也引起了我国科学界的高度重视。1994年，我国政府发表了《中国21世纪议程》白皮书，制定了“科教兴国”和“可持续发展”战略，郑重声明走经济与社会协调发展的道路，将推行清洁生产作为优先实施的重点领域。绿色化学在中国虽然起步较晚，但在近几年受到了充分的重视，得到了长足的发展，成为当前化学研究的热点和前沿。为适应我国绿色化学化工技术发展的要求，帮助人们认识绿色化学化工技术对经济和社会可持续发展的重要性，本书以绿色化学原理为主线，评述了近二十年来绿色化学各方面，包括：原料、化学反应、产品、催化剂、溶剂、能源、生产工艺等绿色化的一些重要研究进展。全书共分9章，第1章简要叙述绿色化学产生和发展的时代背景及绿色化学的研究内容和特点；第2章论述绿色化学的基本原则；第3章分别围绕原料、催化剂、溶剂、产品、污染物处理的绿色化展开说明，讲述了化学反应绿色化的途径；第4章介绍了应用在无机合成反应和有机合成反应中，具有代表性、实用性和前沿性的绿色合成技术；第5章介绍了绿色能源的研究与开发利用现状；第6章论述了绿色化工、清洁生产和可持续发展的关系，并列举了典型产品的清洁生产工艺实例；第7章叙述了化工过程强化技术在绿色化学化工中的应用；第8章论述了绿色化学化工过程的评估准则；第9章展望了绿色化学未来发展趋势。本书内容具有较强的前瞻性、现代性和实用性。

本书由王敏担任主编，宋志国担任副主编，参加编写工作的还有万鑫和赵爽。各章分工如下：第1~4章由王敏编写，第5、8章由宋志国编写，第6章由赵爽编写，第7、9章由万鑫编写。曹春艳参与了本书的整理和校核工作，全书由王敏、宋志国统一修改定稿。

在本书编写过程中参阅了大量有关文献资料和学术著作，谨向原文作者表示衷心的感谢。

由于绿色化学发展迅速，科学成果层出不穷，涉及的学科知识面广，有关文献浩如烟海，在我们编写过程中难免出现挂一漏万的问题，书中疏漏之处敬请作者和读者原谅。加之编著者水平有限，书中疏漏或不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正，以待再版修订。

编著者

2012年1月

绿色化学是21世纪化学的重要研究内容，是当今世界各国政府、企业界和学术界关注的热点之一。《绿色化学化工技术》(第二版)以绿色化学原理为主线，全面、系统地介绍了绿色化学化工技术及其在现代化学工业中的应用。全书共分9章，内容包括绿色化学的兴起与发展、绿色化学的研究内容及特点、绿色化学原则、化学反应绿色化的途径、绿色合成技术、绿色能源、绿色化工技术与清洁生产实例、化工过程强化技术、绿色化学化工过程的评估、绿色化学发展趋势等。

本书内容丰富，结构严谨，注重先进性、实用性和前瞻性，并有配套的电子教案。既可作为高等院校化学化工及相关专业本科生和研究生教材，也可供从事科学研究与开发、化工生产和企业管理的科技人员参考使用。

第1章绪论001

1.1绿色化学的兴起001

1.2绿色化学的含义004

1.3绿色化学的发展历程004

1.3.1绿色化学在国外的发展004

1.3.2绿色化学在国内的发展006

1.4绿色化学的研究内容及特点007

1.4.1绿色化学的研究内容007

1.4.2绿色化学的特点008

第2章绿色化学原理009

2.1绿色化学化工——从根本上解决环境问题的可持续方案009

2.2绿色化学的原则010

2.2.1绿色化学前12条原则010

2.2.2绿色化学后12条原则012

2.2.3绿色化学工程技术12条原则013

2.2.4绿色化学的5R原则014

2.3绿色化学的核心015

第3章化学反应绿色化的途径017

3.1原料绿色化017

3.1.1原料的绿色化学评价018

3.1.2无毒无害及可再生原料019

3.1.3绿色原料的应用022

3.2绿色催化剂027

3.2.1传统催化剂存在的问题028

3.2.2生物催化剂028

3.2.3分子筛催化剂033

3.2.4电催化037

3.2.5手性催化（不对称催化）040

3.2.6耐水性Lewis酸催化剂044

3.3绿色溶剂（介质）053

3.3.1离子液体053

3.3.2超临界流体060

3.3.3水和近临界水066

3.3.4无溶剂068

3.4绿色化学产品071

3.4.1设计安全无毒化学品的一般原则072

3.4.2设计更安全化学品的方法与策略073

3.4.3绿色化学产品开发实例074

3.5污染物处理绿色化079

3.5.1吸附法079

3.5.2混凝法080

3.5.3化学氧化法080

3.5.4电化学法081

3.5.5生物处理法083

3.5.6膜分离技术084

3.5.7等离子体法085

第4章绿色合成技术086

4.1生物技术086

4.1.1生物技术发展状况及生物反应过程的特点086

4.1.2生物技术与绿色化学的相互交叉与融合087

4.1.3生物技术在绿色化学反应中的应用088

4.2微波技术090

4.2.1微波的特性091

4.2.2微波化学技术的发展及现状091

4.2.3微波加热原理092

4.2.4微波技术在绿色化学反应中的应用093

4.3超声波技术096

4.3.1超声波的作用原理097

4.3.2超声波技术的发展及现状097

4.3.3超声波技术在绿色化学反应中的应用098

4.3.4超声波技术在其他领域的应用107

4.4膜催化技术110

4.4.1膜材料及分类111

4.4.2膜催化反应112

4.4.3膜催化技术在绿色化学反应中的应用116

4.4.4膜催化技术的发展前景117

4.5光催化技术118

4.5.1光催化技术的发展及现状118

4.5.2光催化原理119

4.5.3光催化材料119

4.5.4光催化技术在绿色化学反应中的应用121

4.5.5光催化技术在其他领域的应用123

第5章绿色能源125

5.1太阳能125

5.1.1太阳能的利用方式126

5.1.2太阳能利弊分析127

5.1.3国内外太阳能行业发展状况128

5.2生物质能129

5.2.1生物质能的来源与特点130

5.2.2生物质能利用技术及发展趋势131

5.2.3国内外生物质能行业发展状况140

5.3氢能143

5.3.1氢能的特点143

5.3.2氢的制备、储存和输送技术144

5.3.3氢能的利用及安全性147

5.3.4国内外氢能行业发展状况150

5.4风能152

5.4.1风能的优缺点152

5.4.2风能利用概述及历史153

5.4.3国内外风能行业发展状况154

5.5海洋能156

5.5.1海洋能的主要能量形式157

5.5.2我国海洋能开发的优势及不足158

5.5.3国内外海洋能行业发展状况159

5.6地热能161

5.6.1地热能的分类及分布162

5.6.2地热能的利用方式163

5.6.3国内外地热能行业发展状况165

第6章绿色化工技术与清洁生产实例168

6.1绿色化工与可持续发展168

6.1.1绿色化工是控制化工污染的有效手段169

6.1.2绿色化工是化工行业可持续发展的必然选择169

6.1.3实施清洁生产发展绿色化工169

6.2化学工业的清洁生产170

6.2.1清洁生产评价指标170

6.2.2清洁生产评价方法173

6.2.3清洁化工过程系统集成方法175

6.2.4开展清洁生产的主要途径177

6.2.5清洁生产的发展趋势178

6.3清洁生产工艺179

6.3.1印染行业清洁生产工艺179

6.3.2啤酒企业清洁生产工艺182

6.3.3钢铁企业清洁生产工艺185

6.3.4石油炼制业清洁生产工艺187

6.3.5黄磷企业的清洁生产工艺189

6.3.6废纸造纸行业的清洁生产工艺191

6.3.7玻璃工业的清洁生产工艺193

6.3.8塑料行业的清洁生产工艺195

6.3.9橡胶工业的清洁生产工艺197

6.3.10合成纤维的清洁生产工艺200

6.3.11涂料的清洁生产工艺201

6.4清洁生产经典案例204

6.4.1案例1唐山中润煤化工有限公司尾气回收204

6.4.2案例2华夏实业有限公司苯回收系统204

6.4.3案例3久鹏制药有限公司氟化氢蒸气回收技术205

6.4.4案例4旭鑫工贸有限公司晾水塔改造205

6.4.5案例5中滦煤化工有限公司出冷水余热利用206

6.4.6案例6惠中化学有限公司焚烧炉SO2气体热量回收206

6.4.7案例7东旭化工有限公司蒸馏加热炉排烟余热回收利用206

第7章化工过程强化技术208

7.1微化工技术208

7.1.1微反应器的微混合机理209

7.1.2微反应器的基本特征209

7.1.3微反应器的结构与分类211

7.1.4适用于微反应器的反应类型212

7.1.5微反应器技术的应用213

7.2超重力技术213

7.2.1超重力技术基本原理214

7.2.2超重力设备215

7.2.3超重力技术的特点217

7.2.4超重力技术应用研究进展217

7.3磁稳定床技术220

7.3.1磁稳定床的特点220

7.3.2气固磁稳定床220

7.3.3液固磁稳定床222

7.3.4气液固磁稳定床222

7.3.5磁稳定床的应用222

7.4膜分离耦合技术223

7.4.1基于反应-膜分离耦合技术的盐水连续精制新工艺223

7.4.2基于反应-膜分离耦合技术的化工生产新工艺224

7.4.3基于反应-膜分离耦合的乳酸新工艺224

7.5撞击流技术224

7.5.1撞击流基本原理224

7.5.2撞击流技术的应用225

第8章绿色化学化工过程的评估228

8.1生命周期评估228

8.2原子经济性229

8.3环境因子和环境系数230

8.4质量强度231

8.5成本关系231

8.6技术因素232

第9章绿色化学发展趋势233

9.1原子经济性反应233

9.2催化不对称合成234

9.3酶催化234

9.4分子氧的活化和高选择性氧化反应235

9.5仿生的多功能试剂236

9.6废弃物的利用236

9.7清洁能源236

参考文献238

元素周期表

绿色化学是21世纪化学的重要研究内容，是当今世界各国政府、企业界和学术界关注的热点之一。《绿色化学化工技术》(第二版)以绿色化学原理为主线，全面、系统地介绍了绿色化学化工技术及其在现代化学工业中的应用。全书共分9章，内容包括绿色化学的兴起与发展、绿色化学的研究内容及特点、绿色化学原则、化学反应绿色化的途径、绿色合成技术、绿色能源、绿色化工技术与清洁生产实例、化工过程强化技术、绿色化学化工过程的评估、绿色化学发展趋势等。

本书内容丰富，结构严谨，注重先进性、实用性和前瞻性，并有配套的电子教案。既可作为高等院校化学化工及相关专业本科生和研究生教材，也可供从事科学研究与开发、化工生产和企业管理的科技人员参考使用。

引用新资料、新案例，融合实践经验，具有先进性

列举生产工艺实例，突出实用性

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