清洁生产期末复习资料

1、清洁生产复习资料 第一章1.清洁生产（Cleaner Production，缩写CP）是一种新的创造性的思想，该思想是将整体预防的环境战略持续运用于生产过程、产品和服务中，以提高生态效率，并减少对人类及环境的风险。对生产过程而言，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减少降低所有废弃物的数量和毒性；对产品而言，要求减少从原材料获取到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务而言，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务之中。2. 清洁生产与末端治理的区别清洁生产是从全方位、多角度的途径去实现“清洁的生产“的，与末端治理相比，它具有十分丰富的内涵,主要表现在： 清洁生产体现的是“预防为主”的方针。传

2、统末端治理侧重于“治”，与生产过程相脱节，先污染后治理；清洁生产侧重于“防”，从产生污染的源头抓起，注重对生产全过程进行控制，强调“源削减”，尽量将污染物消除或减少在生产过程中，减少污染物的排放量，且对最终产生的废物进行综合利用。 清洁生产实现了环境效益与经济效益的统一，传统的末端治理投入多、治理难度大、运行成本高，只有环境效益，没有经济效益；清洁生产则是从改造产品设计、替代有毒有害材料、改革和优化生产工艺和技术装备、物料循环和废物综合利用的多个环节入手，通过不断加强管理和技术进步，达到“节能、降耗、减污、增效“的目的，在提高资源利用率的同时，减少了污染物的排放量，实现了经济效益和环境效益的最

3、佳结合，调动了组织的积极性。第二章1、 中华人民共和国清洁生产促进法已由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议于2002年6月29日通过，现予公布，自2003年1月1日起施行。 江泽民2、 清洁生产的经济政策（1） 税收政策优惠政策:增值税优惠、所得税优惠、关税优惠、营业税优惠、投资方向调节税优惠、建设税优惠、消费税优惠。 限制政策（2） 财政政策 （3）清洁生产基金 （4）信贷投资政策（3） “五个一批”要求（1）对产品质量低劣、浪费严重、没有治理价值的企业关停一批；（2）对产品有市场，但工艺技术落后、污染严重的企业限期治理一批；（3）对符合产业政策，但达不到经济规模、

4、污染超标的企业，要改造提高一批；（4）对属于国家经贸委“淘汰落后生产能力、工艺和产品目录”之列的，限期淘汰一批；（5）对产品不适销对路，但设备和人力强而利用率低的企业应转产一批第三章1、 制药企业废液的来源制药废液的来源很多，如废母液、反应残液、蒸馏残液、清洗液、废气吸收液、废渣稀释液、排入下水道的污水以及系统跑、冒、滴、漏的各种料液等。（1）副反应产物(2) 化学反应不完全而产生的废液(3)生产过程不稳定而产生的废液（4）各种单元操作产生的废液（5）废气、废渣处理过程产生的废液，常见的无机污染物有氯化氢、硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、氯气、氨气和氰化氢等(6)洗涤废水(7)地面冲洗水2、 制药

5、企业液体相关清洁生产技术1、萃取技术-萃取剂的选择 u 要有较大的分配系数u 溶剂的物理、化学性质应与废水有较大的差别，u 溶剂来源要方便，便于就地取材，价格要低廉，并且要无毒无害，避免形成新的有毒废水。u 当一种萃取剂不能满足萃取要求时，可以采用几种溶剂组合成混合萃取u 要控制适当的萃取温度 萃取技术-萃取剂的再生：蒸馏(或蒸发)再生法、加药化学再生法萃取技术-单极萃取新萃取技术-多级逆流萃取这种流程体现了逆流萃取传质推动力大、分离程度高、萃取剂用量少的特点。萃取技术-应用实例1-由糠醛废水中回收醋酸 糠醛废水取自糠醛厂糠醛生产装置排放的废水，水质呈淡黄色，含有少量固体颗粒，试验结果如下：u

6、 混合溶剂(由萃取剂和稀释剂混合而成)萃取废水中的醋酸过程达到平衡的时间非常短；u 随着溶剂比的增加，醋酸在废水中的含量逐渐降低，废水的颜色也由原来的浅黄色变为无色；u 三级错流或五级逆流的萃取率均能达到85，增加萃取级数或加大溶剂比可提高醋酸的萃取率；u 溶剂通过蒸馏回收醋酸后可继续循环使用，且萃取性能基本不变。萃取技术-应用实例2-醋酸丁酯萃取脱酚工艺 采用醋酸丁酯萃取处理异丙苯法生产苯酚、丙酮过程中产生的含酚废水，其醋酸丁酯萃取脱酚工艺流程如图所示。除去悬浮杂质后的含酚废水(含酚25)，用泵打入萃取塔与醋酸丁酯逆流接触萃取，油水比为1：(24)，水中的苯酚转移到醋酸丁酯中，萃残液酚含量最

7、低可以达到每升几十毫克，萃残液中也含有07左右的醋酸丁酯。含有酚的醋酸丁酯和萃残液分别送往苯酚回收塔5和溶剂回收塔11，苯酚回收塔蒸出的粗酚再送至苯酚精制系统。从苯酚回收塔和溶剂回收塔回收的醋酸丁酯返回溶剂贮槽循环使用。2. 离子交换技术-处理废水的注意事项 （1）在引入交换柱前应考虑进行固液分离等预处理过程（2）弱酸性树脂则只能在碱性条件下才能发挥作用，弱碱性树脂则只能在酸性条件下才能发挥作用（3）一般阳树脂最高使用温度小于100，阴树脂最高使用温度小于60。因此高温废水在进入交换柱前，必须采取降温措施。离子交换技术-处理废水时树脂的再生在工艺上，应采用顺流交换，逆流再生；再生剂先接触下部未

8、充分饱和的树脂，然后继续往上再接触上层饱和的树脂，在同样的再生程度下，这种方式可减少再生剂用量(例如用33的HCl再生强酸性阳树脂，逆流再生比顺流再生可节省50的HCI用量)，还能提高顺流交换时的出水水质。控制适宜的再生率，合理处置再生洗脱液。3蒸发技术 蒸发所用的加热剂通常是饱和水蒸气蒸发技术-传统操作设备：列管式换热器蒸发技术-机械蒸汽压缩型蒸发器（MVR）优点：节能，环保，低运行成本 蒸发技术-处理废水的优点： 处理效率高，适应性强，应用广。第四章1制药企业固体废物的来源 u 在化学与制药过程中产生的固体、半固体或浆状废物，主要包括中草药残渣，抗生素发酵废渣； u 生产过程中进行化合、分

9、解、合成等化学反应时产生的不合格产品，副产物； u 失效催化剂，废添加剂，未反应的原料及原料中夹带的杂质； u 直接从反应装置排出的或在产品精制、分离、洗涤时由相应装置排出的工艺废物； u 空气污染控制设施排出的粉尘，废水处理产生的污泥，设备检修和事故泄漏产生的固体废物及报废的旧设备，化学品容器和其他工业垃圾等。2、定义：（1）焚烧： 焚烧法是使被处理的废渣与过量的空气在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，从而使废渣中所含的污染物在高温下氧化分解而破坏，是一种高温处理和深度氧化的综合工艺。（2）热解：热解法是在无氧或缺氧的高温条件下，使废渣中的大分子有机物裂解为可燃的小分子燃料气体、油和固态碳等。热解处

10、理是一种有发展前景的固体废物处理方法，适用于具有一定能量的有机固体废物的处理。 （3）堆肥技术： 堆肥化是在人为控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进可生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。 （4）好氧堆肥： 好氧堆肥是在氧气充足的条件下，依靠好氧微生物的作用降解有机物。 （5）厌氧发酵：厌氧发酵，也称厌氧堆肥，是在无氧条件下，利用厌氧微生物的生物转化作用将废物中可生物降解的有机物分解为稳定的无毒无害物质，并同时获得沼气的方法，且发酵后的废渣又是一种优质肥料。3、好氧堆肥影响因素 u 有机物含量。适宜的有机物含量为2080。u CN。适宜CN比在(2635

11、)；u 氧气浓度。一般合适的氧浓度为18。u 颗粒度。粒径一般以1260mm为宜。u 温度。u 含水量。 4、厌氧发酵影响因素 厌氧环境、温度、混合均匀程度、添加剂和有毒物质。5、固体废物处理常用工艺技术 焚烧、热解法、堆肥技术、厌氧发酵技术。6、废渣资源化综合利用实例 （1）利用利福霉素SV钠盐药渣制取粗蛋白（2）催化剂的回收利用：干法，湿法含镍废催化剂的回收利用 ：王水浸出法第五章1气体资源常用分析检测方法 (1)化学分析法 适用于常量组分测定，不适于微量组分测定。(2)仪器分析法 (3)便携式检测手段 VOC检测仪，采用新型专利高灵敏光离子化检测器用来连续测量危险或工业环境中有毒有害有机

12、气体，特别适用于个人安全防护和现场VOC检测。2、制药企业废气处理与回收常用工艺技术（1）制药企业废气处理与回收技术的选择 （2）气液接触吸收技术:采用吸收技术治理气体污染时，多采用化学吸收法（3）除尘技术 （4）吸附技术对低浓度气体仍具有很强的净化能力，吸附剂需要重复再生利用吸附剂的选择：所选的吸附剂应具有较大的比表面积和孔隙率、良好的选择性、较强的吸附能力、较大的吸附容量、易于再生、机械强度大、化学稳定性强、热稳定性好、耐磨损、寿命长、价廉易得等特性。吸附技术用于制药企业有机废气的应用实例：活性碳纤维VOC回收装置用于吸附回收制药企业生产过程中排出的含甲苯有机废气，并且能将废气中的甲苯变成

13、液体回收利用。按所处理的含有机物气体种类、浓度和工况不同，吸附回收效率高达90%以上。 （5）催化转化技术 （6）燃烧技术（7）冷凝技术 该法特别适用于处理污染物浓度在10000cm3m3以上的高浓度有机废气。第六章 制药企业清洁生产-能源的节约与回收利用1、制药企业能源消耗通过对上述能耗特点分析发现，制药企业“热、动、冷”单供是造成能耗大、费用高的主要原因，只有通过热能的梯级利用来制取压缩空气和冷水，从而大幅度地节省动力用电，提高企业的能源利用率和经济效益。制药企业电力的消耗：u 一家药厂一年内消耗的电能，大约有70通过电动机转换为机械能而消耗掉了； u 约有16的电能通过电热设备转换为热能

14、； u 约有8以上的电能通过各类电光源转换为光能； u 约有6的电能被电化学设备转换为化学能。 2、能量平衡法-定义由于热能是能量利用的主要形式，因此在考察系统的能量平衡时，通常将其他各种形式的能量(如电能、机械能、辐射能等)都折算成等价热能，并以热能为基础来进行能量平衡的计算。能量平衡法(又称热平衡分析法)是依据热力学第一定律，对某一能量利用装置(或系统)，考察其输入能量和输出能量数量上的平衡关系。U=Q-W3、分析法-定义指某种能量在一定环境条件下，通过一系列可逆变化过程，最终达到与环境平衡时所能做出最大功的那部分能量。也就是说，是能量中的可用能部分，用E表示，而不可用能部分称为“火无”，

15、用A。表示。能量中的越大，表明该能量的品质越高，揭示了能量的“品质”，对于能量的有效利用是非常重要的。4、制药企业能源回收常用技术 （1）热能回收技术 1）热能节约途径：如实现集中供热、热电联产及“热、电、冷”三联产2）余热回收途径：如余热发电3）余热锅炉技术 （2）电力节能技术 1）电动机节能技术 ：如推广使用高效节能电动机、稀土永磁电动机、高效风机和压缩机、高效传动系统等。2）电热设备节能技术: 要尽量避免将电能转换为热能使用（3）冷凝水回收技术 1）冷凝水是重要的可回收能源 2）采用闭式冷凝水回收系统 5、一制药厂燃气降耗应用实例1)调节天然气与空气的最佳比例，以提高锅炉燃烧效率2)随时

16、保持锅炉换热部位的清洁 3)尽量使锅炉在高效率区运行4)回收蒸汽冷凝水至锅炉循环使用5)保证锅炉蒸汽处于较低的含水量第七章 制药企业清洁生产-系统分析与宏观控制措施1、系统定义为：由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。2系统的基本属性 (1)整体性 (2)层次性 (3)协同性 (4)涌现性3、系统工程概念： 把系统理论和方法与工程学理论和方法结合起来而形成的一门综合科学。 系统工程方法应用的很好一个验证例子是APEC蓝：通过北京及周边地区的减排、停产、限行等措施能够实现治理雾霾、恢复蓝天的目标，证明除了靠风吹，减排也是治理大气污染的有效手段。在此背景下，11月12日中美达成

17、温室气体减排协议，美国承诺到2025年减排26%，之前美国一直拒不做具体指标承诺；中国承诺到2030年前停止增加二氧化碳排放。例子：中国三北防护林工程、青岛老城区下水道工程第八章 制药企业清洁生产审核1、清洁生产审核暂行办法颁布机关：国家发展和改革委员会 国家环境保护总局 颁布时间：2004-8-16 实施时间：2004-10-12、企业自审应具备的条件：(1)应具有5名以上经国家培训合格的清洁生产审核人员并有相应的工作经验(2)有环保部门颁发的证书3、有下列情况之一的，应当实施强制性清洁生产审核： （1）污染物排放超过国家和地方排放标准，或者污染物排放总量超过地方人民政府核定的排放总量控制指

18、标的污染严重企业；（排放不达标） （2）使用有毒有害原料进行生产或者在生产中排放有毒有害物质的企业。第九章 清洁生产与社会发展的关系1、生态：所谓生态，就是生命物质与其环境所形成的结构以及这种结构表现出的功能关系。2、生态文明：生态文明除了要求尊重自然、敬畏自然之外，还要求顺应自然顺应自然规律，合理利用自然。3、 生态文明与清洁生产的关系4、低碳技术的概念 ： 各部门、各行业、各领域一切能有效控制温室气体排放的新技术，皆称低碳技术。类型： 1、减碳技术：节能减排技术2、 无碳技术：核能、太阳能 3、去碳技术：碳捕获与埋存（CCS）5、中国发展新能源的战略重点 优先发展太阳能：光伏发电产业 大力

19、发展风电 积极发展核能 稳步发展水电 加快发展生物质能6、清洁生产与低碳经济的关系7、循环经济，本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。特点：投入最小化 、排出最小化 、资源能源的使用效率最大化 、环境的改变尽可能小，有些方面可以恢复8、清洁生产与循环经济的比较基本特征：（1）清洁生产预防性：清洁生产从源头抓起实行生产全过程控制，尽量大可能减少乃至消除污染物的产生，其实质是预防污染、通过污染物产生源的削减和回收利用，使废物减至最少。 综合性：实施清洁生产的措施是综合性的预防措施，包括结构调整、技术进步和完善管理。 统一性：清洁生产最大限度地利用 资源

20、，将污染物消除在生产过程之 中，不仅环境状况从根本上得到改 善，而且能源、原材料和生产成本 降低，经济效益提高，竞争力增强 ，能够实现经济效益与环境效益相 统一。 持续性：清洁生产是一个持续改进 的过程，没有最好，只有更好。（2）循环经济低消耗（或零增长）：提高资源利用效率，减少生产过程的资源和能源消耗（或产值增加，但资源能源零增长）。这是提高经济效益的重要基础，也是污染排放减量化的前提。 低排放（或零排放）：延长和拓宽生产技术链，将污染尽可能地在生产企业内进行处理，减少生产过程的污染排放；对生产和生活用过的废旧产品进行全面回收，可以重复利用废弃物通过技术处理进行无限 次的循环利用。这将最大限

21、度地减少初次资源的开采，最大限度地利用不可再生资源，最大限度地减少造成污染的废弃物的排放。 高效率：对生产企业无法处理的废弃物集中回收、处理，扩大环保产业和资源再生产业的规模，提高资源利用效率，同时扩大就业。 宗旨：提高生态效率，并减少对人类及环境的风险 第十章 典型化学原料药合成单元清洁生产技术1、 化学原料药合成单元生产特点 “三废”量大，废物成分复杂，污染危害严重。2、化药原料药合成单元清洁生产实例（1） 不稳定,易降解的或有毒的起始原料要加强审核或替代 实例1：头孢类抗生素起始原料: 7-ACA u 由7-ACA引入最终产物的杂质包括: 合成杂质，残留溶剂 ，聚合物，异构物，降解产物等

22、;u 因此在头孢类抗生素合成工艺中要使用7ACA作起始原料时，首先要掌握这类-内酰胺抗生素降解物的规律，对它们可能引入的杂质，即：开环物进行相关的研究工作，并制订质量控制的方法。 实例2：丙泊酚（Propofol） 化学名称为2, 6-二异丙酚的起始原料苯酚毒性较大 ,其中可能含有二苯酚、三苯酚等多种杂质 u 毒理学：低浓度酚能使蛋白变性，高浓度能使蛋白沉淀。对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，也可抑制中枢神经系统或损害肝、肾功； u 因此若以苯酚为起始原料，应严格控制其杂质的限量，建立相应的内控标准。实例3：碳酸二甲酯 DMC替代剧毒的硫酸二甲酯做甲基化试剂 （2） 对重要工艺条件和工艺参数的选择

23、、优化实例1布洛芬缩合反应工艺的优化实例2萘普生合成工艺的优化（3） 加强合成全过程的质量控制实例 异烟肼原料药生产过程强化控制第十一章 典型生化药物生产单元清洁生产技术1、定义：生化药物是从生物体分离、纯化所得的用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。 2、生化药物有两个基本特点： 其一，它来自生物体； 其二，它是生物体中的基本生化成分。 3、 生化药物生产单元清洁生产审核要点(1)-原料利用是否合理 总体原则： u 尽量选用含有效成分高的原料进行生产。 u 尽量选用性质稳定的原料进行生产，避免不必要的浪费。 u 选择替代原料，尽可能选择可再生的或生长周期短的原料。 (2)有机溶剂的合理选择

24、与使用使用有机溶剂的一般要求（与化学原料药相同）： u 应选择毒性较低的溶剂和试剂；u 有机溶剂的选择一般应避免使用一类溶剂，控制使用二类溶剂； u 如果工艺中使用了第一类溶剂，需提供充分的研究资料或文献资料以说明第一类溶剂在工艺中使用的不可替代性。(3)生产工艺的合理选择与优化设计 总体原则： u 尽可能缩短工艺步骤 u 提高各步骤收率 u 提高生产效率 u 反应的后处理、反应条件是否符合工业生产、环保要求 最终确定合理、环保的工艺条件(4)制备工艺的全过程要进行监控 总体原则： u 对关键中间体的监控、是否达到原设计要求 监控产品的分子量及其分布、末端结构和生物活性的变化 u 对重要工艺条

25、件和工艺参数的选择、优化和控制提高各步骤收率 u 对有毒，有害原料和污染物的监控 第十二章 典型微生物发酵制药单元清洁生产技术1、发酵工艺过程控制点 培养基组成、动态过程控制（过程物理参数控制、过程化学参数控制、过程生物参数控制）、质控方法，接种量等工艺参数控制u 过程物理参数控制 温度、压力、搅拌转速和搅拌功率、空气流量、黏度、浊度u 控制发酵过程的化学参数 pH值、基质浓度、溶氧量、氧化还原电位、目标物浓度、废气中的O2和CO2u 控制发酵过程的生物参数 菌丝形态、菌体浓度2、菌株的选择 总体原则： u 尽量选用单位发酵体积产量高的菌株； u 尽量选用发酵稳定的菌株，避免倒罐几率； u 尽

26、量选用发酵效率高的菌株； u 对过程控制参数的要求较低。 3、微生物制药未来发展方向 微生物制药的清洁化生产也是我国未来需要发展的方向之一，也是本章的重点内容。 主要应体现在要在微生物制药过程中： u 采用更加优良的菌株以减少原料与水的消耗，增加效率； u 优化工艺减少废物的排放以及； 三废的清洁回收利用上。第十三章 典型中药与植物药生产单元清洁生产技术1、中药材原料清洁审核 总体原则： u 尽量选用有效成分含量高的原料（利于提高分离效率，减少水耗能耗与药渣排放量）； u 避免使用无效原料，如二次回收药渣； u 保障药材在初加工、运输、保存过程中的稳定性；合理调度药材的采购与生产计划； u 建立严格的质量控制标准和分析检测手段。 2 、 中药材原料的现代质量分析技术 实例：中药指纹图谱 u 目前，中药指纹图谱技术已涉及众多方法，包括薄层扫描（TLCS）、高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱法（GC）和高效毛细管电泳法（HPCE）等色谱法以及紫外光谱法（UV）、红外光谱法（IR）、质谱法（MS）、核磁共振法（NMR）和X射线衍射法等光谱法。其中色谱方法为主流方法，尤其是HPLC、TLCS和GC已成为公认的三种常规分析手段。3 、 中药