化学物质对环境影响的综合因子
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化学工业对一个国家的经济发展和人民生活水平提高至关重要,但是化工过程,包括各种反应和分离过程,涉及大量化学物质的使用和排放。这些物质排放后对环境造成的各种影响,主要包括温室效应、臭氧层损耗、人体毒性及健康损害、酸雨、光化学烟雾和生态毒性。 如何确定化学物质排放引起的综合环境影响一直是环保决策和化工设计、生产过程中关注的焦点之一,而确定各类环境影响的相对权重则是衡量综合环境影响的关键步骤。本文的研究重点在于将各类环境影响引起的损害货币化,在此基础上来评价化学物质的总体环境影响,进而确定表征化学物质总体环境损害大小的指标。论文主要内容如下: (1)分析了化学物质的各种环境影响,以化学物质排向环境后导致的温室效应、臭氧层损耗等引起的边际经济损失为基础,提出了相关环境损害的边际经济损失与GWP,ODP等环境影响指标的一系列关联式。 (2)提出了一个描述单位化学物质排放后对环境总体影响的综合因子,该因子可以通过现有的一系列环境影响指标来表示。 (3)讨论了该因子的各种应用:该因子对化工过程的绿色设计具有较大的意义;也可以作为化学反应路径的选择依据;并且为政府的环保决策提供了一种直观简便的依据。 (4)应用化学物质的环境影响综合因子,对某公司脉冲填料塔进行绿色设计,用于硫酸铵母液中己内酰胺的萃取,得到较好的结果。并对传统设计条件和绿色设计条件下得到的不同设计参数进行了比较和分析。
目录 | 第4-7页 |
摘要 | 第7-8页 |
Abstract | 第8页 |
绪论 | 第10-11页 |
第一章 化学物质的环境影响及定量描述 | 第11-29页 |
1.1 化学物质的环境分布和计算模型 | 第11-13页 |
1.1.1 化学物质的环境分布和命运 | 第11-12页 |
1.1.2 计算模型 | 第12-13页 |
1.2 化学物质的环境影响 | 第13-21页 |
1.2.1 化学物质的温室效应和地球暖化 | 第13-14页 |
1.2.2 臭氧层损耗 | 第14-15页 |
1.2.3 人体毒性和健康损害 | 第15-17页 |
1.2.3.1 腐蚀性毒物 | 第15页 |
1.2.3.2 代谢性毒物 | 第15页 |
1.2.3.3 神经性毒物 | 第15-16页 |
1.2.3.4 致癌性毒物 | 第16页 |
1.2.3.5 致幻性毒物 | 第16页 |
1.2.3.6 致畸性毒物 | 第16页 |
1.2.3.7 其它直接危害人体健康的物质 | 第16-17页 |
1.2.4 生态毒性 | 第17-19页 |
1.2.4.1 酚类化合物 | 第17页 |
1.2.4.2 氰化物 | 第17页 |
1.2.4.3 石油类污染物 | 第17-18页 |
1.2.4.4 农药 | 第18页 |
1.2.4.5 重金属类污染物 | 第18-19页 |
1.2.5 酸雨 | 第19页 |
1.2.6 光化学烟雾 | 第19-20页 |
1.2.7 水体富营养化 | 第20-21页 |
1.3 化学物质环境影响表征指标 | 第21-29页 |
1.3.1 GWP | 第21-22页 |
1.3.2 ODP | 第22-23页 |
1.3.3 USATSDR综合指数 | 第23-26页 |
1.3.4 PAY | 第26-27页 |
1.3.5 脚 | 第27页 |
1.3.6 POCP | 第27-29页 |
第二章 化学物质环境影响综合指标的估算 | 第29-40页 |
2.1 化学物质环境影响评价概述 | 第29-30页 |
2.2 化学物质环境影响的经济评价及其与影响指标的关联 | 第30-39页 |
2.2.1 温室效应的环境损害与GWP | 第31-32页 |
2.2.2 臭氧层损耗的环境损害与ODP | 第32-33页 |
2.2.3 健康损害与HIP(ATSDR综合指数) | 第33-35页 |
2.2.4 生态毒性与EIP | 第35-37页 |
2.2.5 酸雨损害与ARP | 第37-38页 |
2.2.6 光化学烟雾损害与POCP | 第38-39页 |
2.3 综合指标的确定 | 第39-40页 |
第三章 综合指标的应用 | 第40-44页 |
3.1 环保决策依据 | 第40页 |
3.2 化学反应路径的筛选 | 第40-43页 |
3.3 化工过程的绿色设计 | 第43-44页 |
第四章 TEIP在脉冲萃取塔的绿色化设计中的应用 | 第44-55页 |
4.1 本章引言 | 第44-45页 |
4.2 萃取塔有关参数计算 | 第45-47页 |
4.2.1 液液平衡特性 | 第45页 |
4.2.2 脉冲强度 | 第45页 |
4.2.3 塔径D、操作速度 | 第45-46页 |
4.2.4 填料高度h | 第46-47页 |
4.3 成本分析 | 第47-51页 |
4.3.1 年设备费用 | 第47页 |
4.3.2 年操作费用 | 第47-49页 |
4.3.2.1 能源消耗费用 | 第48页 |
4.3.2.2 维修费用 | 第48页 |
4.3.2.3 溶剂泄漏损失费用 | 第48-49页 |
4.3.3 环境损害估算 | 第49-51页 |
4.3.3.1 化学物质泄漏或排放量计算 | 第49-50页 |
4.3.3.2 排放物综合环境影响因子(TEIP)和边际环境损害(MDC) | 第50-51页 |
4.3.3.3 年环境损害估算 | 第51页 |
4.4 最佳设计结果的确定 | 第51-54页 |
4.4.1 传统设计 | 第52页 |
4.4.2 绿色设计 | 第52-54页 |
4.5 本章小结 | 第54-55页 |
第五章 化工过程绿色设计软件 | 第55-57页 |
5.1 软件开发目的 | 第55页 |
5.2 软件开发工具 | 第55页 |
5.3 软件内容 | 第55-57页 |
第六章 结论 | 第57-59页 |
符号说明 | 第59-61页 |
参考文献 | 第61-67页 |
附录 | 第67-90页 |
附录一 部分典型物质的TEIP | 第67-70页 |
附录二 TEIP简表 | 第70-83页 |
附录三 论文有关拟合程序 | 第83-90页 |
程序1 温室气体边际损害-GWP拟合程序 | 第83-84页 |
程序2 人体毒性损害-HIP拟合程序 | 第84-85页 |
程序3 酸雨损害-ARP拟合程序 | 第85-86页 |
程序4 最佳溶剂比计算程序 | 第86-90页 |
致谢 | 第90页 |
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