《绿色化工概论》PPT课件.ppt
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1、第二章 绿色化工的概念与推进实践,绿色化工,绿色化工,1.绿色化工的概念及起源,1.1生产与产业系统概述,1.1-1生产,从经济学的角度,按照马克思的理论观点,生产是以一定生产关系联系起来的人们利用劳动资料,改变劳动对象以适合人们需要的过程。这里所说的生产,主要是指物质资料的生产,即使一定的原材料转化为特定的有形产品的活动。,生产概念示意图,绿色化工,1.1-2生产系统,国际生产工程学会(CIRP)对生产系统作了如下定义:生产系统作为生产产品的制造企业的一种组织体,它具有销售、设计、加工、交货等综合功能,并有对其提供服务的研究开发功能系统构成要素,第一,生产系统中的基础活动,即以获得生产系统的
2、产品(服务)产出为中心的那些活动以及为保证基本活动过程正常进行所需要的相关辅助生产活动。结构性要素:生产技术、生产设施、生产能力、生产系统的集成第二,生产系统中,除基础活动外所涉及的各种活动。主要包括:人员组织、生产计划、库存控制、质量管理,绿色化工,1.1-3产业系统,产业系统或产业体系:在国民经济体系中,相互关联结合起来的所有生产系统,构成了社会总的产业系统。产业系统,作为各种生产活动的“集合”,是国民经济的载体,对人类社会的经济发展、满足人们的消费需求发挥着直接贡献作用。,我国三次产业划分:第一产业:农业(包括林业、牧业、渔业等)第二产业:工业(包括采掘业、制造业、自来水、电力、蒸汽、煤
3、气)和建筑业第三产业:除第一、第二产业以外的其他各行业,绿色化工,1.1-4传统生产模式的环境经济特征,末端治理弊端 工业污染物种类多、控制与治理要求严格,企业的治理费用不断提高,经济负担不断加重 治理技术有限,难以彻底消除污染,存在污染物在不同介质中转移,如有毒有害物质 不仅投资增加,而且可回收的资源没有得到有效的利用,使企业原材料消耗增高、产品成本增加、经济效益下降,企业治污积极性下降,绿色化工,1.2资源与环境问题的历程,绿色化工,绿色化工,绿色化工,1.3绿色化工的演进过程,1.3-1欧共体,1976年1112月,欧洲共同体在巴黎举行了“无废工艺和无废生产的国际会议”,提出了消除造成污
4、染的根源1979年4月,欧共体理事会宣布推行无废工艺和无废生产的政策,并于同年11月在日内瓦举行了“在环境领域内进行国际合作的全欧高级会议”,通过了关于少废无废工艺和废料利用的宣言,指出无废工艺是社会和自然取得和谐关系的战略方向和主要手段此后,欧共体陆续召开过一些国家、地区性或国际性的研讨会,并分别于1984、1985、1987年三次由欧共体环境事务委员会拨款推动绿色化工示范工程,绿色化工,1.3-2美国,1975年由3M公司发起的污染预防计划(poiiution prevention,3P计划)是通往绿色化工的实践原点、是污染预防最初的概念表述。1984年,美国国会通过了资源保护与回收法-固
5、体及有害废物修正案,全面推行绿色化工的实践始于美国,明确规定:废物最小化即“在可行的部位将有害废物尽可能地削减和消除”是美国的一项国策,它要求产生有毒有害废弃物的单位应向环境保护部门申报废物产生量、削减废物的措施、废物的削减数量,并制定本单位废物最少化的规划。其中,基于污染预防的源削减和再循环被认为是废物最小化对策的两个主要途径。,绿色化工,在废物最小化成功实践基础上,1990年10月美国国会通过了污染预防法,污染预防活动从原先仅针对有害废物拓展到各种污染的产生排放活动,并用污染预防代替了废物最小化的用语。它从法律上确认了:污染首先应当削减或消除在其产生之前。美国总统老布什指出:“着力于管道末
6、端和烟囱顶端,着力于清除已经造成的损害,这样的环境计划已不再适用。我们需要新的政策、新的工艺、新的过程,以便能预防污染或使污染减至最小即在污染产出之前即加以制止”,绿色化工,污染预防法明确指出:“源削减与废物管理和污染控制有原则区别,且更尽人意”。美国环境污染防治战略的优先序是:污染物应在源处尽可能地加以预防和削减;未能防止的污染物尽可能地以对环境安全的方式进行再循环;未能通过预防和再循环消除的污染物应尽可能地以对环境安全的方式进行处理;处置或排入环境只能作为最后的手段,以对环境安全的方式进行,绿色化工,1988年,荷兰以美国环保局的废物最少化机会评价手册为蓝本,编写了荷兰手册。荷兰手册又经欧
7、洲预防性环保手段(PREPAPE)工作组作了进一步修改,编成PREPARE防止废物和排放物手册,广泛应用于欧洲工业界,1.3-3欧洲,瑞典,荷兰,丹麦等国相继在学习借鉴美国废物最小化或污染预防实践经验的基础上,纷纷投入了推行绿色化工的活动,绿色化工,1990年,荷兰为帮助企业识别预防措施以达到更好的环境绩效,实施了PRISMA计划,进行污染预防活动项目示范最近欧盟颁布了“关于再电子电气设备中限制使用某些有害物质指令(the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic eq
8、uipment,简称RoHS指令)”和“报废电子电气设备指令(waste eilectrical and electronic equipment directive,简称WEEE指令)”,绿色化工,1.3-4联合国环境规划署,(1)1989年联合国环境规划署工业与环境计划活动中心(UNEP IE/PAC)根据UNEP理事会会议的决议,制订了绿色化工计划,在全球范围内推行绿色化工,绿色化工,建立国际绿色化工信息交换中心 收集世界范围内关于绿色化工的新闻和重大事件、案例研究、有关文献的摘要、专家名单等信息资料组建工作组专业工作组有制革、纺织、溶剂,金属表面加工、纸浆和造纸、石油、生物技术业务工业
9、组有数据网络、教育、政策以及战略等出版工作编写、出版绿色化工通讯、培训教材、手册等开展培训活动面向政界、工业界、学术界人士,以提高绿色化工意识,教育公众,推动行动帮助制订绿色化工计划组织技术支持特别是在发展中国家,协助联系有关专家,建立示范工程等,绿色化工,(2)1990年9月在英国坎特伯雷举办了“首届促进绿色化工高级研讨会”正式推出了绿色化工的定义,绿色化工是指对工艺和产品不断运用综合性的预防战略,以减少其对人体和环境的风险,绿色化工,会上提出了一系建议,支持世界不同地区发起和制订国家级的绿色化工计划支持创办国家的绿色化工中心进一步与有关国际组织等结成网络等确定每二年召开一次高层国际研讨会定
10、期评估绿色化工的进展交流经验发现问题提出新的目标全力推进绿色化工的发展,绿色化工,(3)1992年6月联合国巴西环境与发展大会在推行可持续发展战略的里约环境与发展宣言中,明确了,绿色化工作为实施可持续发展战略的关键措施正式写入实施可持续发展战略行动纲领21世纪议程在联合国的大力推动下,绿色化工逐渐为各国企业和政府所认可,绿色化工进入了一个快速发展时期,地球的整体性和相互依存性环境保护工作应是发展进程中的一个整体组成部分各国应当减少和消除不能持续的生产和消费方式,绿色化工,(4)联合国工业发展组织和联合国环境署(UNIDO/UNEP)率先在9个国家(包括中国)资助建立了国家绿色化工中心(37个)
11、,世界银行(WB)等国际金融组织积极资助在发展中国家展开绿色化工的培训工作和建立示范工程国际标准化组织(ISO)制订了国际环境管理系列标准ISO14000美国污染预防圆桌会议的交流形式迅速向其他地区和国家扩散,地区性的研讨会使绿色化工活动遍及了世界各大洲,推动了绿色化工在世界范围内的实施。,绿色化工,(5)1998年,在韩国汉城第五次国际绿色化工研讨会上,出台了国际绿色化工宣言,包括中国在内的13个国家的部长及其他高级代表与9位公司领导人共64位与会者首批签署了宣言绿色化工不断获得世界各国政府和工商界的普遍响应,绿色化工,(6)2000年10月,第六届绿色化工国际高级研讨会在加拿大蒙特利尔市召
12、开,对绿色化工进行了全面系统的总结。将绿色化工形象地概括为:技术革新的推动者改善企业管理的催化剂工业运动模式的革新者连接工业化和可持续发展的桥梁,绿色化工,1.4绿色化工的概念内涵,1.4-1多种绿色化工概念术语概述,欧洲国家:“少废无废工艺”、“无废生产”、“清洁技术”日 本:“无害化工艺”美 国:“废料最小化”、“污染预防”、“源削减”此外还有:“环境无害化技术”、“生态工艺”、“再循环工艺”、“生态效率”,绿色化工,(1)侧重从生产角度的表述,是指着眼于改变生产系统,促进将资源环境的考虑综合融入生产活动全过程,而对绿色化工概念内涵的表述方式。体现转变人类传统生产模式的本质,绿色化工,19
13、84年,联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)在塔什干召开的国际会议上,对无废工艺作了定义:无废工艺是一种生产产品的方法(流程、企业、地区生产综合体),其全部原料和能量应在原料生产消费二次原料的循环中得到最合理和综合的利用,以期防止产生各种影响环境功能正常发挥的负面作用。,绿色化工,1992年,世界工商业可持续发展委员会在转变道路:全球工商业关于发展与环境的观点报告中,倡导并首次使用了生态效率的术语。生态效率是在提供具有竞争价格的商品与服务、满足人们需求与提升生活质量的同时,应积极降低商品与服务生命周期中对生态的冲击与资源的消耗,使之至少与地球承载力相当。,绿色化工,(2)侧重从环境保护角度的表
14、述,是指为转变传统的环境保护战略,着眼于污染预防,以推动废物污染的控制从末端转入到生产活动全过程中。,绿色化工,美国环保局的定义,污染预防是在可能的最大限度内减少生产厂地所产生的废物量 通过源削减、提高能源效率、在生产中重复使用投入的原料以及降低水消耗量来合理利用资源污染预防不包括废物的厂外再生利用、废物处理、废物的浓缩或稀释以及减少其体积或有害性、毒性成分从一种环境介质转移到另一种环境介质中的活动,绿色化工,源削减在进行再生利用、处理和处置以前,减少流入或释放到环境中的任何有害物质、污染物或污染成分的数量减少与有害物质、污染物或组分相关的对公共健康与环境的危害,绿色化工,常用的源削减方法改变
15、产品和改进工艺设备与技术更新工艺与流程更新产品的重组与设计更新原材料的替代促进生产的科学管理、维护、培训或仓储控制,绿色化工,加拿大采用污染预防术语 是指“合理利用生产工艺、运行、原料、产品、物质及能量,以避免或减少污染物和废物的产生,减少对环境或人类健康的全部风险”。包括:重复利用、循环利用、污染控制和治理、补救和清楚行动污染预防的目的是使污染物与废物对环境的不利影响最小化。,绿色化工,丹麦,使用清洁技术表达方式 是指对于产品生产、使用和最终处理处置所产生的污染,要最大限度地并尽可能地靠近源头削减,使其达到最小化。荷兰,绿色化工是在污染防治的意义下使用 污染防治是减少源头、实行再生利用或减少
16、对环境有害的物质总量入手,避免或尽量减少废物和排放物的产生。污染防治涵盖的技术包括:改进管理、改进工艺过程、改变原材料、实施循环利用、改进产品。,绿色化工,上述有关国家的绿色化工概念定义,突出反映了两方面的基本特征第一,经历了末端治理模式阶段后,对侧重末端的环境保护体系进行了战略性调整。第二,对于绿色化工的具体内容,都是以生产系统为对象,围绕生产过程的内部组成环节开展。,绿色化工,1.4-2中国21世纪议程的定义,绿色化工是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施,其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理,将废物减量化、资源化和无害化,或消灭于生
17、产过程之中。同时对人体和环境无害的绿色产品的生产亦将随着可持续发展进程的深入而日益成为今后产品生产的主导方向,绿色化工,1.4-3联合国环境规划署与环境规划中心(UNEPIE/PAC),(1)绿色化工定义绿色化工是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险性,对生产过程而言,绿色化工包括节约原材料和能源,淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前减少它的数量和毒性对产品而言,绿色化工策略旨在减少产品在整个生产周期过程(包括从原料提炼到产品的最终处置)中对人类和环境的影响,绿色化工,绿色化工,图 绿色化工概念的基本要素,绿色化工的基本特征:预防性、综合
18、性和持续性,绿色化工,费用,费用,原料,产品,废渣,效益,处理,综合利用,效益,绿色化工示意图,绿色工艺和环境管理,能源,绿色化工,(2)绿色化工内涵,合理有效地利用资源能源、尽可能减少废物(或污染物)的产生对无法避免产生的废物(或污染物),以对资源节约、环境安全的方式进行循环回用和综合利用对未被利用的废物(或污染物),采取适当的环境治理技术进行削减对残余的废物或污染物进行妥善的最终处置,以安全的方式排入环境。,“绿色化工”定义的解读,思想本质:环境战略、发展理念核心要素:整体预防、持续运用(结果是持续改进)适用对象:生产过程、产品和服务运用要求:对生产过程节能降耗、替代淘汰、减量降毒;对产品
19、权衡整个生命周期;对服务活动纳入环境因素宗旨:提高生态效率,并减少对人类及环境的风险,绿色化工,绿色化工,2.绿色化工的战略与基本框架,2.1绿色化工的目标和对象,绿色化工的目标 改进生产系统的生态效率、减小来自生产方面对人类自身和环境产生的不利影响和风险污染的预防建立在污染减少的基础上绿色化工的对象 从狭义的生产活动拓展到了全社会的所有活动,绿色化工,2.2绿色化工战略的基本内容,绿色化工,2.2-1清洁的能源,(1)使用可再生的能源提高直接从太阳能中获取热和电的效率利用水力发电利用波浪能、潮汐能海水温差发电利用风能获得电力充分利用包括一切由光合作用产生的有机物(如农作物秸杆、薪材和各种有机
20、废物等产生的生物质能)开发利用地球内部放热产生的地热能原子核发生裂变或聚变过程中所释放的核能,绿色化工,2.2-1清洁的能源,大亚湾核电站,绿色化工,2.2-1清洁的能源,内蒙古的风能发电,地热,绿色化工,绿色化工,太阳能汽车,绿色化工,绿色化工,(2)不可再生能源的清洁使用 在天然气、石油和煤的使用过程中,则要求尽可能地减少对环境的污染,关键技术,零排放煤气化多联产装置,高效、清洁、综合利用煤炭技术,绿色化工,2.2-2清洁的生产过程,在生产过程中加强管理和通过高新科技的运用,以提高效率、减少生产过程中各种排放物的数量和毒性如可把硫酸厂和造纸厂组成一个工艺圈,将硫酸厂产生的废弃物二氧化硫经氨
21、水吸收后制成亚硫酸铵,供给造纸厂制浆,从而能既减少将二氧化硫直接排放到大气中造成污染,也为造纸厂节省了生产成本,如在化工行业中,特别是在精细化工行业中,造福人类和社会的高附加值产品产生的同时,人们也面临着资源消耗,使用溶剂、分离试剂等带来的环境污染问题。,绿色化工,2.2-3清洁的产品,在产品设计时就从原材料的提炼到产品报废后的处置,全过程考虑产品对环境的影响,以减少产品整个生命周期对环境的不利影响,如美国IBM公司和台湾宏基公司研制的绿色电脑,在制造该电脑元件的过程中不会对环境造成污染,这种电脑采用防止辐射的平板显示器,并用金属板屏蔽主机箱,以防止辐射从系统中逸出,该电脑的能耗仅目前其它电脑
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