环境保护与化工污染实用教案

1、第一节第一节 概述概述(i sh)(i sh)环境环境(hunjng)是人类赖以生存和社会经济可持续发展的是人类赖以生存和社会经济可持续发展的客观条件和空间。随着现代工业高速发展，环境客观条件和空间。随着现代工业高速发展，环境(hunjng)保护问题保护问题 已引起人们的极大关注。已引起人们的极大关注。从从20世纪世纪50年代起，一些国家因工业废弃物排放或化学品年代起，一些国家因工业废弃物排放或化学品泄漏所造成的环境泄漏所造成的环境(hunjng)污染，一度发展成为严重的污染，一度发展成为严重的 社会公害甚至发生严重的环境社会公害甚至发生严重的环境(hunjng)污染污染事件。事件。例如例如1

2、952年，英国伦敦曾因燃煤烟尘的大量排放年，英国伦敦曾因燃煤烟尘的大量排放 而导致严重的空气污染，大量的烟雾滞流在伦敦上空，而导致严重的空气污染，大量的烟雾滞流在伦敦上空， 导致导致4000多人死亡。多人死亡。一、环境保护一、环境保护(hunjng boh)(hunjng boh)的重要性的重要性第1页/共34页第一页，共35页。19841984年，美国联合碳化物公司在印度博帕尔市的子公司发年，美国联合碳化物公司在印度博帕尔市的子公司发生甲基异氰酸的大量泄漏，导致约生甲基异氰酸的大量泄漏，导致约40004000人死亡，人死亡， 数万人受伤的惨剧。数万人受伤的惨剧。20012001年，罗马尼亚年

3、，罗马尼亚(lu m n y)(lu m n y)的一家化工厂发生氰的一家化工厂发生氰化物泄漏，严重破坏了多瑙河流域的生态环境，使多瑙化物泄漏，严重破坏了多瑙河流域的生态环境，使多瑙河下游的匈牙利、南斯拉夫等国深受其害，引起了国际河下游的匈牙利、南斯拉夫等国深受其害，引起了国际诉讼纠纷等等。诉讼纠纷等等。环境污染直接威胁人类的生命和安全，也影响了经济的顺环境污染直接威胁人类的生命和安全，也影响了经济的顺利发展，成为严重社会问题。在公众和社会舆论的压力利发展，成为严重社会问题。在公众和社会舆论的压力下，许多国家相继成立了环境保护管理机构，加强对环下，许多国家相继成立了环境保护管理机构，加强对环境

4、污染的防治工作，并制定了一系列的环境保护法规境污染的防治工作，并制定了一系列的环境保护法规 通过多年的努力，使环境污染得到了有效的控制，通过多年的努力，使环境污染得到了有效的控制， 环境质量也有了很大的改善。环境质量也有了很大的改善。第2页/共34页第二页，共35页。我国对环污治理十分重视，自我国对环污治理十分重视，自19731973建立环保护机构起，各建立环保护机构起，各级级( j)( j)环保部门就开展污染治理和综合利用。几十环保部门就开展污染治理和综合利用。几十年来，治理污染方面年来，治理污染方面 立法立法 投入资金投入资金 建治污建治污设施，设施， 取得了比较明显的环境效取得了比较明显

5、的环境效益。益。但目前粗放型经济格局和经济持续高速发展，造成能源和但目前粗放型经济格局和经济持续高速发展，造成能源和资源消耗强度过大，加上对环污严重性认识不足，资源消耗强度过大，加上对环污严重性认识不足， 致使我国工业污染治理远远落后于工业生产发展。致使我国工业污染治理远远落后于工业生产发展。 严重威胁人类健康与生存严重威胁人类健康与生存: :水污染水污染: : 许多江河湖泊受到了不同程度的污染许多江河湖泊受到了不同程度的污染, ,城市河段城市河段尤为严重，有的几乎成为臭水沟。一些地区地下水也受尤为严重，有的几乎成为臭水沟。一些地区地下水也受到污染，饮用水源受到威胁。到污染，饮用水源受到威胁。

6、废气污染废气污染: : 导致空气质量下降，一些工业城市居民某些导致空气质量下降，一些工业城市居民某些疾病的患病率明显高于农村。疾病的患病率明显高于农村。第3页/共34页第三页，共35页。 损害经济(jngj)可持续发展:如淮河流域的严重污染导致沿岸2000多家小造纸、小印染和小化工企业关闭，而对其修复治理则需 投入50亿元以上巨额资金。面对日益严重的环境污染，传统的先污染后治理的治污方案难奏效，必须采取切实可行的措施，走清洁生产的发展之路，治理和保护好环境，促进我国经济(jngj)可持续发展。6.1.2 6.1.2 我国防治我国防治(fngzh)(fngzh)污染的方针污染的方针政策政策保护和

7、改善生活环境和生态环境，合理开发利用自然环境保护和改善生活环境和生态环境，合理开发利用自然环境和自然资源，制定有效的经济政策和相应和自然资源，制定有效的经济政策和相应(xingyng)(xingyng)环环境保护政策，是关系到人类健康和社会经济可持续发展的境保护政策，是关系到人类健康和社会经济可持续发展的重大问题。重大问题。消除污染、保护环境已成为我国的一项基本国策。消除污染、保护环境已成为我国的一项基本国策。第4页/共34页第四页，共35页。颁布了环境保护法、大气污染防治法、水颁布了环境保护法、大气污染防治法、水污染防治法、海洋环境保护法、固体废物污污染防治法、海洋环境保护法、固体废物污染环

8、境防治法、环境噪声污染防治法以及与各染环境防治法、环境噪声污染防治法以及与各种法规相配套的行政、经济法规和环境保护标准，种法规相配套的行政、经济法规和环境保护标准， 基本形成一套完整基本形成一套完整(wnzhng)的环的环境保护法律体系。境保护法律体系。所有企业、单位和部门都要遵守国家和地方的环境保所有企业、单位和部门都要遵守国家和地方的环境保护法规，采取切实有效措施，限期解决污染问题。护法规，采取切实有效措施，限期解决污染问题。凡是新建、扩建和改造项目都须按国家基本建设项目凡是新建、扩建和改造项目都须按国家基本建设项目环境管理办法的规定，切实执行环境管理办法的规定，切实执行环境评价报告制度环

9、境评价报告制度:做到先评价，后建设做到先评价，后建设;“三同时三同时”制度制度:环保设施与主体工程同时设计、环保设施与主体工程同时设计、 同时施工、同时投产同时施工、同时投产;防止发生新的污染。防止发生新的污染。第5页/共34页第五页，共35页。推行推行: : 环境保护目标责任制环境保护目标责任制 城市环境综合整治定量考核城市环境综合整治定量考核(koh)(koh) 污染物排放许可证制度污染物排放许可证制度 污染集中控制和污染限期治理等制度。污染集中控制和污染限期治理等制度。这些制度的实施是加强我国环境管理工作的有力措施。这些制度的实施是加强我国环境管理工作的有力措施。6.1.3 6.1.3

10、制药工业污染的特点制药工业污染的特点(tdin)(tdin)和和现状现状 制药工业污染的特点制药工业污染的特点工业污染共同特征工业污染共同特征: :具有毒性、刺激性和腐蚀性。具有毒性、刺激性和腐蚀性。此外此外 化学制药厂的污染物还具有数量少、组分多、变动性化学制药厂的污染物还具有数量少、组分多、变动性大、间歇大、间歇(jin xi)(jin xi)排放、排放、pHpH值不稳定、化学需氧量高等值不稳定、化学需氧量高等特点。特点。第6页/共34页第六页，共35页。 数量少、组分多、变动性大数量少、组分多、变动性大环境污染源环境污染源: :主要来自原料药生产。主要来自原料药生产。原料药生产一般规模较

11、小原料药生产一般规模较小排出污染物的数量不大。排出污染物的数量不大。化学原料药生产反应多而复杂、工艺路线较长化学原料药生产反应多而复杂、工艺路线较长所用原辅材料所用原辅材料(cilio)(cilio)种类较多，反应生成的副产种类较多，反应生成的副产物也多物也多 有的副产物甚至连结构都难以搞清，有的副产物甚至连结构都难以搞清， 这给污染的综合治理带来很大困这给污染的综合治理带来很大困难。难。生产规模改变、工艺路线变更、新技术和新材料生产规模改变、工艺路线变更、新技术和新材料(cilio)(cilio)的推广应用，使污染物种类、成分、数量的推广应用，使污染物种类、成分、数量经常发生变化。经常发生变

12、化。制药厂往往很难建成一个综合性的回收中心。制药厂往往很难建成一个综合性的回收中心。第7页/共34页第七页，共35页。 间歇排放间歇排放药品生产规模通常较小药品生产规模通常较小化学制药厂化学制药厂 一般采用间歇式生产方式，污染物排放也间歇性的。一般采用间歇式生产方式，污染物排放也间歇性的。间歇排放是一种短时间内高浓度的集中排放，间歇排放是一种短时间内高浓度的集中排放， 且污染物排放量、浓度、瞬时差异都缺乏规律性且污染物排放量、浓度、瞬时差异都缺乏规律性给环境带来的危害要比连续排放严重得多。给环境带来的危害要比连续排放严重得多。此外，间歇排放也给治理污染带来不少困难。此外，间歇排放也给治理污染带

13、来不少困难。如如 生物处理法要求流入废水水质、水量比较均匀，若变动生物处理法要求流入废水水质、水量比较均匀，若变动过大，会抑制过大，会抑制(yzh)(yzh)微生物的生长，导致处理效果显著下微生物的生长，导致处理效果显著下降。降。第8页/共34页第八页，共35页。 pH pH值不稳定值不稳定 制药厂排放的废水，有时呈强酸性，有时呈强碱性，制药厂排放的废水，有时呈强酸性，有时呈强碱性，pHpH值很不稳定，对水生生物、构筑物和农作物都有极值很不稳定，对水生生物、构筑物和农作物都有极大的危害。在生物处理或排放之前必须进行中和处理，大的危害。在生物处理或排放之前必须进行中和处理， 以免影响处理效果或者

14、造成环境污染。以免影响处理效果或者造成环境污染。 化学需氧量高化学需氧量高制药污染物一般以有机污染物为主，其中有些有机物能制药污染物一般以有机污染物为主，其中有些有机物能生物降解，而有些难以生物降解。生物降解，而有些难以生物降解。一些废水一些废水CODCOD很很高，但高，但BODBOD却不一定却不一定(ydng)(ydng)很高。对废水生物处理很高。对废水生物处理前，先要进行生物降解性试验，以确定废水能否用生前，先要进行生物降解性试验，以确定废水能否用生物法处理。物法处理。对那些浓度高而又不易生物氧化的废水要另行处理，如对那些浓度高而又不易生物氧化的废水要另行处理，如萃取、焚烧等。否则，经生物

15、处理后，出水中的化学萃取、焚烧等。否则，经生物处理后，出水中的化学需氧量仍会高于排放标准。需氧量仍会高于排放标准。第9页/共34页第九页，共35页。 我国制药工业污染的现状我国制药工业污染的现状(xinzhung)(xinzhung) 制药厂尤其化学制药厂是环境污染较为严重制药厂尤其化学制药厂是环境污染较为严重(ynzhng)(ynzhng)的企业。从原料药到药品，整个生产过程都有造成环境污的企业。从原料药到药品，整个生产过程都有造成环境污染的因素。染的因素。据不完全统计据不完全统计: :全国药厂每年排放的废气量约全国药厂每年排放的废气量约1010亿亿m3 (m3 (标标) ) 每天排放的废水

16、量约每天排放的废水量约5050万万m3m3；每年排放的废渣量约；每年排放的废渣量约1010万万t t对环境的危害十分严重对环境的危害十分严重(ynzhng)(ynzhng)。 近年来，通过工艺改革、回收和综合利用等方法，在近年来，通过工艺改革、回收和综合利用等方法，在消除或减少危害性较大的污染物方面已做大量工作。用于消除或减少危害性较大的污染物方面已做大量工作。用于治理污染的投资也逐年增加，各种治理污染的装置相继在治理污染的投资也逐年增加，各种治理污染的装置相继在各药厂投入运行。各药厂投入运行。第10页/共34页第十页，共35页。但但 化学制药工业环保的历史欠帐化学制药工业环保的历史欠帐 污染

17、治理难污染治理难度较大等原因，致使治污速度度较大等原因，致使治污速度(sd)(sd)制药工业制药工业发展速度发展速度(sd)(sd)。总体上，制药行业的污染仍十分严重，治理形势相当总体上，制药行业的污染仍十分严重，治理形势相当严峻。严峻。治理不善，一些药厂只得上缴排污费治理不善，一些药厂只得上缴排污费( (有的有的每年高达上百万元之多每年高达上百万元之多) )。全行业污染治理程度也不平衡全行业污染治理程度也不平衡: : 条件好的药厂已达条件好的药厂已达 二级处理水平，即全厂大部分污染得到妥善处理；二级处理水平，即全厂大部分污染得到妥善处理； 但但 仍有相当数量的制药厂仅是一级处理，仍有相当数量

18、的制药厂仅是一级处理， 甚至还有一些制药厂没能做到清污分甚至还有一些制药厂没能做到清污分流。流。 个别制药企业的法制观念不强，环保意识个别制药企业的法制观念不强，环保意识不强，随意倾倒污染物的现象时有发生，对环境造不强，随意倾倒污染物的现象时有发生，对环境造成严重污染。成严重污染。第11页/共34页第十一页，共35页。制药行业防治污染: : 一靠政策，二靠技术，三靠管理。 提高认识，增强环保意识，严格规章制度，执行环境保护法规 用无废或少废的先进工艺技术和设备，淘汰消耗高、污染大的落后的工艺技术。新建、扩建和改建项目实行“三同时”政策。对国内尚无可靠治污技术的引进项目，要随同主体装置引进环保技

19、术和设备 加大环保设施的资金投入，没有治理的企业要抓紧治理，限期解决污染问题。对己有治污装置企业，使装置正常运行，确保达标排放。限期达不到排放标准的企业要坚决实行关、停、并、转 建立健全环保科研、监测和管理体制，人员要充实，以保证繁重而艰巨的环保工作(gngzu)(gngzu)能有计划地顺利进行。第12页/共34页第十二页，共35页。 药品生产过程药品生产过程: :原料的消耗过程原料的消耗过程- -产品的形成过程产品的形成过程- - 污染物的产生过程。污染物的产生过程。药品生产工艺药品生产工艺: :决定污染物种类、数量和毒性。决定污染物种类、数量和毒性。防治污染的三步骤和顺序防治污染的三步骤和

20、顺序: :首先首先 从合成路线入手，采用污染小或没有污染的绿色生从合成路线入手，采用污染小或没有污染的绿色生 产工艺，改造污染严重的落后生产工艺，产工艺，改造污染严重的落后生产工艺， 以消除以消除(xioch)(xioch)或减少污染或减少污染物的排放。物的排放。其次，对必须排放的污染物，要积极综合利用，化害为利。其次，对必须排放的污染物，要积极综合利用，化害为利。最后最后 考虑对污染物进行无害化处理。考虑对污染物进行无害化处理。二、污染二、污染(wrn)(wrn)防止防止措施措施第13页/共34页第十三页，共35页。 在在2020世纪中叶，人们采用先污染后治理的环境策略世纪中叶，人们采用先污

21、染后治理的环境策略, , 开发一系列的污染治理技术，开发一系列的污染治理技术， 如中和废液、洗涤废气、焚烧废渣等。如中和废液、洗涤废气、焚烧废渣等。至至9090年代，人们已认识到环境保护的首选对策年代，人们已认识到环境保护的首选对策(duc)(duc)是从是从源头上消除或减少污染物的排放，即在对环境污染进行治源头上消除或减少污染物的排放，即在对环境污染进行治理的同时，要努力采取措施从源头上消除污染。理的同时，要努力采取措施从源头上消除污染。绿色绿色( (清洁清洁) )生产工艺生产工艺: :是针对生产过程的主要环节和组分重是针对生产过程的主要环节和组分重新设计少污染或无污染的生产工艺，并通过改进

22、操作方法、新设计少污染或无污染的生产工艺，并通过改进操作方法、优化工艺操作参数等措施，实现制药过程的优化工艺操作参数等措施，实现制药过程的 节能、降耗、消除或减少环境污染节能、降耗、消除或减少环境污染的目的。的目的。 是从源头上消除污染的一项有效措施，是从源头上消除污染的一项有效措施， 是是最理想的污染防治方法。最理想的污染防治方法。10.2.1 10.2.1 采用采用(ciyng)(ciyng)绿色绿色生产工艺生产工艺第14页/共34页第十四页，共35页。 尽可能选用无毒或低毒的原辅材料来代替(dit)(dit)有毒或 剧毒的原辅材料，以降低或消除污染物的毒性。例如 在氯霉素的合成中，原来采

23、用氯化高汞作催化剂制备异丙醇铝，后改用三氯化铝代替(dit)(dit)氯化高汞作催化剂， 从而彻底解决了令人棘手的汞污染问题 重新重新(chngxn)(chngxn)设计少污染或无污染的生设计少污染或无污染的生产工艺产工艺在药物合成中，许多药品常常需要多步反应才能得到。在药物合成中，许多药品常常需要多步反应才能得到。尽管有时单步反应的收率很高，但反应的总收率不高。尽管有时单步反应的收率很高，但反应的总收率不高。简化合成步骤，可减少污染物的种类和数量，简化合成步骤，可减少污染物的种类和数量， 从而减轻处理从而减轻处理(chl)(chl)系统的负担，有利于环系统的负担，有利于环境保护。境保护。 简

24、化合成步骤简化合成步骤第15页/共34页第十五页，共35页。布洛芬的生产就是一个很好的例子。原来的布洛芬合成布洛芬的生产就是一个很好的例子。原来的布洛芬合成(hchng)(hchng)是采用是采用BootBoot公司的公司的BrownBrown合成合成(hchng)(hchng)方法，方法，从原料异丁苯从原料异丁苯(6-2)(6-2)到产品到产品(6-1)(6-1)需如下六步反应：需如下六步反应：第16页/共34页第十六页，共35页。最近，BHCBHC公司发明了生产布洛芬的新方法(fngf)(fngf)， 该方法(fngf)(fngf)只采用三步反应即可得到产品布洛芬：采用新发明的方法生产布洛

25、芬，废物量可减少采用新发明的方法生产布洛芬，废物量可减少37%37%， BHC BHC公司因此获得了公司因此获得了19971997年度美国年度美国 “ “ 总统绿色化学挑战总统绿色化学挑战(tio zhn)(tio zhn)奖奖”的变更的变更合成路线奖。合成路线奖。 采取消除环境污染采取消除环境污染(hunjng wrn)(hunjng wrn)的措施的措施如如 苯甲醛苯甲醛(6-3)(6-3)在化学合成中是一种重要的中间体，传统的在化学合成中是一种重要的中间体，传统的合成路线是以合成路线是以甲苯甲苯(6-4)(6-4)通过通过二氯代苄二氯代苄(6-5)(6-5)水解水解而得：而得：第17页/

26、共34页第十七页，共35页。选择适当的条件选择适当的条件(tiojin)进行甲苯侧链氯化，得到进行甲苯侧链氯化，得到以亚苄基二氯为主的产物。再经水解、精馏等步骤以亚苄基二氯为主的产物。再经水解、精馏等步骤而得到苯甲醛。而得到苯甲醛。该工艺在生产过程中不仅要产生大量需治理的废水，该工艺在生产过程中不仅要产生大量需治理的废水， 而且由于有伴随光和热的大量氯气参与反而且由于有伴随光和热的大量氯气参与反应，应，因此，对周围的环境将造成严重的污染。因此，对周围的环境将造成严重的污染。苯甲醛苯甲醛(ji (ji qun)qun)甲苯甲苯(ji bn)(ji bn)二氯代苄二氯代苄第18页/共34页第十八页

27、，共35页。间接间接(jin ji)(jin ji)电氧化法制备苯甲醛电氧化法制备苯甲醛(6-3)(6-3)是一条绿色生产是一条绿色生产工艺，工艺，基本原理基本原理: :在电解槽中将在电解槽中将Mn2+Mn2+电解氧化成电解氧化成Mn3+Mn3+，然后将，然后将Mn3+Mn3+与甲苯与甲苯(6-4)(6-4)在槽外反应器中定向生成苯甲醛，同时在槽外反应器中定向生成苯甲醛，同时Mn3+Mn3+被还原成被还原成Mn2+Mn2+。经油水分离后，水相返回电解槽电解氧化，。经油水分离后，水相返回电解槽电解氧化，油相油相( (含苯甲醛含苯甲醛) )经精馏分出苯甲醛后返回反应器。反应方经精馏分出苯甲醛后返回

28、反应器。反应方程式如下：程式如下：工艺中油水工艺中油水(yu shui)(yu shui)两相分别构成闭路循环，两相分别构成闭路循环， 整个工艺过程无污染物排放，是一条绿色生产工艺。整个工艺过程无污染物排放，是一条绿色生产工艺。第19页/共34页第十九页，共35页。 优化工艺参数优化工艺参数化学反应的许多工艺参数，如原料纯度、投料比、化学反应的许多工艺参数，如原料纯度、投料比、 反应时间、反应温度、反应压力、溶剂、反应时间、反应温度、反应压力、溶剂、pH值等，值等， 不仅会影响产品收率，且也会影响污染物的种类和数量。不仅会影响产品收率，且也会影响污染物的种类和数量。对化学反应的工艺参数进行优化

29、，获得最佳工艺条件，对化学反应的工艺参数进行优化，获得最佳工艺条件， 是减少或消除污染的一个重要是减少或消除污染的一个重要(zhngyo)手手段。段。如如 在药物生产中，为促使反应完全，提高收率或兼作溶剂等在药物生产中，为促使反应完全，提高收率或兼作溶剂等原因，生产上常使某种原料过量，这样往往会增加污染物的数原因，生产上常使某种原料过量，这样往往会增加污染物的数量。量。必须统筹兼顾，既要使反应完全，必须统筹兼顾，既要使反应完全， 又要使原料不致过量太多。又要使原料不致过量太多。例如例如 乙酰苯胺乙酰苯胺(6-6)的硝化反应：的硝化反应：第20页/共34页第二十页，共35页。原工艺要求乙酰苯胺溶

30、于硫酸中，再加混酸进行硝化反原工艺要求乙酰苯胺溶于硫酸中，再加混酸进行硝化反应应后经研究发现，乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸浓度已足够后经研究发现，乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸浓度已足够高高 混酸中的硫酸可以省混酸中的硫酸可以省去。去。这样不但节省这样不但节省(jishng)了大量的硫酸，了大量的硫酸， 而且大大减轻了污染物的处理负而且大大减轻了污染物的处理负担。担。乙酰苯胺乙酰苯胺(bn n)(bn n)对硝基对硝基(xio j)(xio j)乙酰苯胺乙酰苯胺第21页/共34页第二十一页，共35页。改进操作方法改进操作方法生产工艺已确定前提下，可从改进操作方法入手，减少或消除生产工艺已确定前提下，可从

31、改进操作方法入手，减少或消除污染物的形成。例如广谱抗菌药氟哌酸合成中的对氯硝基苯污染物的形成。例如广谱抗菌药氟哌酸合成中的对氯硝基苯(6-7)氟化反应，原工艺采用二甲基亚砜氟化反应，原工艺采用二甲基亚砜(DMSO)作溶剂。作溶剂。DMSO沸点和产物对氟硝基苯沸点和产物对氟硝基苯(6-8)沸点接近，难以直接用沸点接近，难以直接用精馏方法分离，需采用水蒸汽蒸馏才能获得精馏方法分离，需采用水蒸汽蒸馏才能获得(hud)对氟硝对氟硝基苯，基苯，不可避免地不可避免地产生一部分废水。后改用产生一部分废水。后改用高沸点的环丁砜作溶剂，高沸点的环丁砜作溶剂，反应液除去无机盐后，反应液除去无机盐后，可直接精馏获得

32、可直接精馏获得(hud)对氟硝对氟硝基苯，避免了废水的生成。基苯，避免了废水的生成。对氯硝基苯对氯硝基苯对氟硝基苯对氟硝基苯第22页/共34页第二十二页，共35页。 采用新技术采用新技术(jsh)不仅能显著提高生产技术不仅能显著提高生产技术(jsh)水平，且有时也有利于水平，且有时也有利于环境保护。例如在抗生素类药物环境保护。例如在抗生素类药物4-乙酰胺基哌啶醋酸乙酰胺基哌啶醋酸盐的合成中，原工艺采用铁粉还原硝基氧化吡啶盐的合成中，原工艺采用铁粉还原硝基氧化吡啶(6-10)制备制备4-氨基吡啶氨基吡啶(6-9)，反应中要消耗大量的溶剂醋酸，反应中要消耗大量的溶剂醋酸，并产生较多的废水和废渣。现

33、采用催化加氢还原技术并产生较多的废水和废渣。现采用催化加氢还原技术(jsh)， 既简化了工艺操作，又消除了环境污染。既简化了工艺操作，又消除了环境污染。硝基硝基(xio j)(xio j)氧化吡啶氧化吡啶4-4-氨基氨基(nj)(nj)吡啶吡啶第23页/共34页第二十三页，共35页。又如又如 苯乙酸苯乙酸(6-11)(6-11)是合成青霉素等药物的重要是合成青霉素等药物的重要(zhngyo)(zhngyo)中间体。中间体。 目前工业上仍以苯乙腈水解来制备苯乙酸目前工业上仍以苯乙腈水解来制备苯乙酸(6-11) (6-11) ， 而苯乙腈又是由苄氯而苯乙腈又是由苄氯(6-12)(6-12)和氢氰酸

34、反应来合成的。和氢氰酸反应来合成的。现在通过苄氯羰基合成苯乙酸已经获得成功：现在通过苄氯羰基合成苯乙酸已经获得成功：此合成路线此合成路线(lxin)(lxin)不仅经济，且避免使用剧毒的氰化物，不仅经济，且避免使用剧毒的氰化物， 减少对环境的危害。减少对环境的危害。苯乙酸苯乙酸苄氯苄氯苄氯苄氯氢氰酸氢氰酸+ +苯乙腈苯乙腈苯乙酸苯乙酸苄氯羰基苄氯羰基(tn j)(tn j)合成合成第24页/共34页第二十四页，共35页。其它新技术其它新技术: :如立体定向合成技术、生物转化技术、相转移催化技术、超临界二氧化碳溶剂技术等如立体定向合成技术、生物转化技术、相转移催化技术、超临界二氧化碳溶剂技术等的

35、使用都能显著提高产品收率，降低原辅材料消耗，提高资源和能源的利用率，的使用都能显著提高产品收率，降低原辅材料消耗，提高资源和能源的利用率，同时也有利于减少污染物的种类同时也有利于减少污染物的种类(zhngli)(zhngli)和数量，和数量， 减轻后处理过程的负担，有利于环境保护。减轻后处理过程的负担，有利于环境保护。第25页/共34页第二十五页，共35页。10.2.2 10.2.2 循环循环(xnhun)(xnhun)套用套用药物合成(hchng)反应往往不能完全进行，且大多存在副反应，产物也不可能从反应混合物中完全分离分离母液常含有一定数量的未反应原料、副产物和产物在某些药物合成(hchn

36、g)中，通过工艺设计人员周密而细致的安排可以实现反应母液的循环套用或经适当处理后套用，这不仅降低原辅材料的消耗， 提高产品收率，且减少环境污染。例如，氯霉素合成(hchng)中的乙酰化反应:第26页/共34页第二十六页，共35页。原工艺是在反应后将母液经蒸发浓缩原工艺是在反应后将母液经蒸发浓缩 以回收醋酸钠，残液废弃。以回收醋酸钠，残液废弃。现将母液循环套用现将母液循环套用: : 将母液按含量代替醋酸钠直接应用于下一批反应将母液按含量代替醋酸钠直接应用于下一批反应 砍掉蒸发、结晶砍掉蒸发、结晶(jijng)(jijng)、过滤等操作。、过滤等操作。 母液含有一些反应产物母液含有一些反应产物(

37、(乙酰化物乙酰化物) ) 循环使用循环使用 母液后不仅降低了原料消耗量，母液后不仅降低了原料消耗量， 提高了产物收率，而且减少了废水的处理量。提高了产物收率，而且减少了废水的处理量。第27页/共34页第二十七页，共35页。制药工业中冷却水的用量占总用水量的制药工业中冷却水的用量占总用水量的 比例一般很大，须考虑水循环使用，比例一般很大，须考虑水循环使用， 尽可能实现水的闭路循环。尽可能实现水的闭路循环。在设计排水系统时应考虑清污分流在设计排水系统时应考虑清污分流: 将间接冷却水与有严重污染的废水分开，这不仅有利于水的循环使用，且可大幅度降低废水将间接冷却水与有严重污染的废水分开，这不仅有利于水

38、的循环使用，且可大幅度降低废水量。量。由生产系统排出的废水经处理后，由生产系统排出的废水经处理后， 也可采取闭路循环。也可采取闭路循环。水的重复利用和循环回用是保护水源、水的重复利用和循环回用是保护水源、 控制控制(kngzh)环境污染的重要技术措施。环境污染的重要技术措施。第28页/共34页第二十八页，共35页。10.2.3 10.2.3 综合利用综合利用(znghlyng)(znghlyng)从某种意义上，化学制药过程中产生的废弃物从某种意义上，化学制药过程中产生的废弃物 也是一种也是一种“资源资源”，能否充分利用这种资源，能否充分利用这种资源， 反映一个反映一个(y )企业的生企业的生产

39、技术水平。产技术水平。从排放的废弃物中回收有价值的物料，开展综合利用，从排放的废弃物中回收有价值的物料，开展综合利用， 是控制污染的一个是控制污染的一个(y )积极措施积极措施近年来在制药行业的污染治理中，近年来在制药行业的污染治理中， 资源综合利用的成功例子很多。资源综合利用的成功例子很多。例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯(6-19)，是重，是重要的污染物之一，将其制成杀草安要的污染物之一，将其制成杀草安(6-19)， 就是一种优良的除草就是一种优良的除草剂。剂。第29页/共34页第二十九页，共35页。又如，叶酸合成中的丙酮氯化反应：又如，叶酸合成中的丙酮氯化反应：反应过程中放出反应过程中放出(fn ch)大量的氯化氢废气，直接排大量的氯化氢废气，直接排放将对环境造成严重污染。经用水和液碱吸收后，既放将对环境造成严重污染。经用水和液碱吸收后，既消除了氯化氢气体造成的污染，又可回收得到一定浓消除了氯化氢气体造成的污染，又可回收得到一定浓度的盐酸。度的盐酸。