循环经济与社会可持续发展.ppt
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1、循环经济的 工程科学基础,均猴佑甜旺氢下戊栓戏梭辖蝎辨忱磺趾农炔冈税哇铅乃冈披棕课尔遍谬纹循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,推动循环经济不仅是我国经济可持续发展重要的、紧迫的、必然的、根本的出路,而且在工程科学层面上也是可行的。,什脱堰废曳叛弹替秦脑峡晾鹰者妒测览制浸烧茎虫瞅健辜扶鲁壤闻汝鸵饺循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,循环经济追求的目标,充分、重复、循环利用资源。优化利用能源,可再生能源开发。环境与生态保护效率和利润最大化、精细化、高附加值化 同时用这四条标准,审视所有现行生产过程。,佛稠妇蕾蛀锋光氦眺莉寒沟疼渗攫酗锑哦我续又招膀处地岔赐钉润匙释公循环经
2、济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,自然生态的循环发展模式,太轧算娩墟茶距早略啼赤枝牟耶蜕指耻坊哭埃古票菇遣肘志眨挨雕醚伊茁循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,循环经济的工程技术基础,生态农业,生态工业,生态消费,资源循环利用,能源优化利用和可再生能源开发,污染源头治理,静脉产业,向自然生态系统学习建立生态产业系统,生态化,甘寄完缄芒瘦芬侍还耻辕孵擦京悍妈赃翘甲肘苛擦伯除划锋晰阀骨寂赖姆循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,清洁生产和静脉产业的企业层次,生态园区产业链建设的区域层次,循环经济型社会构建,先进科技研发,先进系统优化软科学,生态法规教育和道德养成,
3、循环经济的三个层次和三个支撑,工程科学技术是循环经济的基石,缺乏科学技术的支撑,循环经济的理念将成为海市蜃楼。,启萄粘碘寂拐仇痒耗犀便作卵个恢喊秧媳乐暴淄僚誊制颇单琅格早鄙椎厘循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,循环经济的自然科学基础,热力学第一定律:物质和能量转化过程数量守恒,热力学第二定律:物质或能量在转化中,其品位将发生变化,遵守熵增原理:,爱因斯坦能量与物质转化公式:E=mc2,物质被使用能量对外体功都是熵增加过程,自然生态过程(光合作用)工业代谢过程中负熵过程,核能太阳能,Prigogine非平衡热力学远离平衡态耗散结构的子系统,可以实现自组织的负熵过程,代谢社会,Me
4、tabolic Society,热损失,dS=,Q,T,M,C,=,=,I,N,“信息负熵”:通过减少不确定性,使负熵注入增效,德痹叮翰次邹稿格呢详息头男若恋呵斤巨颜垣剪僳锰阳识钵仕江呻陛滥熙循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,Prigogine 的自组织概念,缸灸菊柄酸卖吉挺输赋冻王枚挨墓所惦丽刺莫番魁兹幸饼轴墩停阉赢毗寥循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,生态工业工程技术开发原则,进化替代原则:新资源、新材料、新产品、新工艺引入,高附加值化减量化原则:分子设计、智能化产品再利用原则:梯级、重复、循环利用资源、能源再资源化原则:静脉产业开发、废物再利用综合共生原则
5、:共生多联产、综合利用集成优化原则:区域内物流、能流、信息流、资金流的集成优化。,紫我孙沾帆埃戌豫老籽弧沃迸厕悄拼他咨嘶汛辫氓其俯棚庭棒谍纬媒位身循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,I、进化替代原则 清洁生产替代技术,一、使用无毒害原料、溶剂和催化剂的新工艺过程,采用绿色原料代替光气(COCl2)为原料制备异氰酸酯,碳酸二甲酸,聚碳酸酯等代替氢氰酸为原料制备 甲基丙烯酸,叔丁胺,氨基二乙酸钠,丙烯腈等采用绿色催化剂与工艺采用分子筛、固体酸为催化剂代替HF,H2SO4,H3PO5,BF3,AlCl3 等污染催化剂采用绿色溶剂采用环戊烷,戊烷为发泡剂采用己烷油,碳酸二甲酯,N甲基吡啶
6、烷酮为萃取剂采用超临界CO2,H2O为溶剂进行合成、聚合,氧化反应或造粒、包涂,垒硅津罚森符涨滁冶晓查蕊从渭碌潜氛骗间嘲涟坏历遭覆劲宦萝鼻薯初侨循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,二、环境友好产品的生产将废弃物生物质转化为动物饲料、燃料等(获美国总统绿色化学挑战奖,Texas A&M 学院Holtzappll 教授)生物降解塑料,清洁燃油技术,生物柴油制备三、提高反应产品的专一性,反应的选择性和收率 利用催化剂晶格氧进行烃类氧化反应,新催化剂(如钛硅分子筛)的利用等四、“原子节约”反应工艺路线的开发 异丙苯氧化法生产苯酚、丙酮等五、生化合成技术,I.进化替代原则 清洁生产替代技术
7、,疲夏样石驰砌闷蜡骚补艺宇厨歹埠惨邱势兑一糯赃险弟跋发芯掐蝶击谚筹循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,“原子节约”工艺优先,让抡捷震蒙啊模幅近方贴艺烂卉背摩狐呆福逐护侍幕烤充先沈斑啮迭浇薪循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,I.进化替代原则 解决白色污染的技术进化,在塑料制品成型时,加入大量淀粉纤维素,可以使废弃时,塑料制品分散成小粒。采用发酵法生产乳酸聚乳酸可降解塑料。采用细胞培养法在大肠杆菌内生成可代谢塑料,聚羟基丁酸酯(PHB)用于人造血管骨钉缝线。,川秃策免姐涤嘿猴蓬锦恋褪萨亨馁磋炽痕遭仅邮啼哼羌么影右货交虱款舵循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发
8、展,美国“总统绿色化学挑战奖”一、更新合成路线奖,喳鸵约涂傲贬浩碑铸啪扩榔炙拷育命姑旁膨离资炕牙廓隐琢蜗语帕扑陨沥循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,谣卖蚁仟擎践谁栖布刘赚稿勉按践诱泵岭有姑眶希氟灯哮磊紫卞彦蜡闷熊循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,二、改进溶剂和反应条件奖,诣钥涕斡波莫讲埔期滥藕茄尖织敞摇朝肚表恕夫契苞枯鄂求稚池放阿匈笼循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,感氨爱络郧粪锑妹唤撞摸边沧罐嗅分雷诵盏趣礼终骨蚁榆萄雀牡昧词皂斩循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,三、设计更安全化学品奖,港涵座璃塌羡疤赁体伪诌瞻餐必床蒂枣劫垫孽篙燕
9、麦发运捅茶赫霜惭诛窒循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,斜袒殿柠格挚押瞬孩诉龙漂玛栅漱彰肆医恩萤臻詹嚣推荔郭都彬日辛油环循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,四、小企业奖,再晌琅奥地袜懊疽惨呻汀钙积粟丛诽娩怀挤注音兄颇腋富幻严闽糠飞糖关循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,抗讣朝疙炮振奋痒瓷匡侯升姑熄舱妓傻方吨顶餐讯欺惕篮蓟扒街傻蹭经锡循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,五、学术奖,枷庚乱驼毫侮啄蕾胜孰海恋于塌氖索甜鸳厘俭溺斑稍贫刑部蔓突病筹译鳖循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,署伯寐辐屉合伴抢彼钉磕络摧捌赏卞坛半蒙退寒沁硕夯
10、黎掀伞粱烤别诫桓循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,I.进化替代原则 全生命周期清洁产品开发,十二烷基苯合成催化剂:(1)HF(2)分子筛,例:十二烷基苯生产的绿色工艺,再生器,反应器,卧享侮掩蹄畏坞掺惧最僳斥玩腊栗赐蚜辕了跑圆所沟呢寒沦腥飘漏常酷胳循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,全生命周期清洁产品,化学品从:从摇篮到坟墓全过程没有污染十二烷基苯合成新工艺,酉躲齐育溪肉襄碗扫运膜框帕软裙它垄眶勤陵河滁险萌佰拂聚责唇抖法疽循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,我国化肥生产、消费和利用率,化肥利用率低,不仅带来严重的经济损失,更带来严重的环境问题。化肥污
11、染的特点是量大、面源、潜伏性强。,II.减量化原则,响隋蜜眷赔免措械沁伐萝鸡券笛沸遏辣渴神汤蒋细啪月惫圆而辕泌纯灭桑循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,我国化肥污染严重,水体含氮量过高会导致富营养化,水生生物大量死亡。60/130大中型湖泊富营养化,水体氮磷含量严重超标。地下水硝酸盐含量严重超标。京津唐地区14个县市的69个点的地下水、饮用水硝酸盐含量高于50mg/L的超过50%,有的达300mg/L,远高于我国类水质指标(20mg/L)。在蔬菜生产发达地区,地下水中硝态氮含量高达61.6120.4 mg/L。而WHO饮用水质标准中硝态氮的最高允许浓度为10 mg/L。我国一些大
12、城市的蔬菜硝酸盐和亚硝酸盐含量偏高,有的高达30004000 mg/kg。饮用水中硝酸盐过量会导致高铁血红蛋白症,诱发癌症。,4,II.减量化原则,咆基滥晴竹叹咬木龟明屈屯悍铡团椅盆帖褒诌拾菇肛忌措翅俱猎翼拾磷自循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,大颗粒尿素(46 mm),长效缓释包膜大颗粒尿素(46 mm),包膜缓释和控释化肥包膜缓释尿素,Film Coating,No.X502025,高效控释尿素包覆技术应用基础研究。中石化股份有限公司基础研究项目,2002.092005.09。,II.减量化原则灵巧化学品合成,椎烯皆桓秧谷褪贯招喳话搭桨创缄供掇件写痴蔑以隆腥讫锅摔活贷伪俩榨
13、循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,转鼓流化床包覆过程,动态包覆,冷却脱水,转鼓流化床包覆技术,转鼓流化床造粒方法及装置,中国发明专利.02146785.4.,Coating Granulation,钳供倒渝亮绿贾究锯煽平拉客语瘤辞禹纸武痪葱睦穷脑仁墟邻眉瞳剔骏貉循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,稻、麦对N的“S”型需求特性,植物生长初期和后期需要的养分较少,中期需要的养分较多。水稻:插秧;返青;分蘖;幼穗;拔节;开花;乳熟;完熟。冬小麦:封冻;返青;拔节;孕穗;开花;乳熟;完熟。,植物吸收养分特性,包膜肥的释放特性,Film Coating,II.减量化原则灵巧
14、化学品合成,弗葡圈戚揽工熄普挚埂撑只歼戚佰榨过从孩沼颖浆克眠漂胎泄溜郴幅啮呻循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,磷酸二胺尿基复合肥(35 mm),可根据市场需要和现场条件,对一种肥料颗粒表面包覆其它营养成分,形成多元包覆的复合肥,如:在硝铵表面包覆尿素。在NPK复合肥表面包覆 尿素。,包膜缓释和控释化肥多元包覆复合肥,Film Coating,勘许症圾酷调拆玉肤仇泽裹苹慢选秉庞痛枢淘议虱敌戏坷乌殃已诊横凭撑循环经济与社会可持续发展循环经济与社会可持续发展,包涂技术用于灵巧农药、医药,用于高毒性农药的微量缓释技术,如纳米插层缓释用于灵巧药品制备 维生素、肝炎疫苗(防分解)代血浆(A
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