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1 绪论1

1．1 化学工程学科的历史沿革1

1．2 绿色过程工程学科的兴起3

1．3 绿色过程工程科学内涵6

1．4 绿色过程工程学科的学术活动8

2 绿色过程工程与可持续发展10

2．1 可持续发展的含义10

2．2 过程的可持续性参数11

2．2．1 可更新性参数13

2．2．2 环境效率参数13

2．2．3 生产效率参数13

2．2．4 总体可持续性参数13

2．3 过程的可持续性分析与评估13

2．4 世界各国有关可持续发展的策略14

3．1 原子经济性反应20

3 绿色过程工程基础20

3．2 原料绿色化与生物质资源23

3．2．1 光气的用途及毒害24

3．2．2 光气的清洁替代物——碳酸二甲酯25

3．2．3 氢氰酸的用途及毒害28

3．2．4 替代氢氰酸的绿色过程工程29

3．2．5 生物质资源31

3．3 溶剂绿色化32

3．3．1 超临界流体特性33

3．3．2 超临界流体反应35

3．3．3 超临界二氧化碳37

3．3．4 超临界水40

3．3．5 离子液体46

3．3．6 二甲基亚砜47

3．3．7 氟溶剂50

3．4 能源绿色化51

3．4．1 汽车尾气毒害51

3．4．2 汽油质量及清洁气油标准53

3．4．3 清洁汽油生产技术54

3．4．4 天然气及其合成清洁燃料55

3．4．5 燃料电池57

3．4．6 氢能与制氢技术60

3．4．7 生物质能源63

3．4．8 其他可再生能源64

3．5 绿色催化剂与催化技术65

3．5．1 酸碱催化剂绿色化65

3．5．2 分子筛催化剂71

3．5．3 选择性催化剂73

3．5．4 生物催化剂76

3．5．5 超临界非均相催化82

3．6 分离过程绿色化83

3．6．1 结晶分离新技术84

3．6．2 短程蒸馏技术86

3．6．3 异构件的绿色分离技术91

3．6．4 磁性分离技术92

3．6．5 超声结晶分离技术96

3．6．6 超临界络合萃取技术100

3．6．7 反胶团萃取技术101

3．6．8 新型亲和分离技术103

3．6．9 纳滤膜分离技术107

3．6．10 微波萃取技术109

3．6．11 磁稳流化床分离技术111

3．7 非传统过程113

3．7．1 等离子体技术113

3．7．2 微波技术127

3．7．3 微波等离子技术127

3．7．4 辐射技术131

3．7．5 超声技术134

3．7．6 非定态反应技术140

3．8 化工产品绿色化144

3．8．1 新型海运涂料145

3．8．2 新型抗菌剂146

3．8．3 新型化学杀虫剂146

3．8．4 新型白蚁诱杀剂147

3．8．5 绿色表面活性剂147

4 过程工程绿色化模式149

4．1 环氧丙烷合成过程绿色化149

4．2 合成二甲醚与熔融还原炼铁过程绿色化154

4．3 己二酸合成过程绿色化159

4．4 醋酸合成过程绿色化160

4．5 二（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基）马来酸酯的绿色合成技术163

4．6 化石燃料转化过程绿色化164

4．7 CO2绿色过程工程170

4．7．1 CO2的传统应用172

4．7．2 CO2用于三次采油172

4．7．3 CO2转化固定173

4．7．4 超临界CO2萃取175

4．7．5 超临界CO2反应179

4．7．6 超临界CO2快速膨胀进行细颗粒包覆182

4．8 生物质资源利用的绿色过程工程184

4．8．1 反应型木粉聚氨酯184

4．8．2 纤维素在近临界水中的快速分解187

4．8．3 由生物质资源制造酒精燃料189

4．8．4 由生物质资源制造氢190

4．8．5 由生物质资源制造1，3-丙二醇190

4．8．6 生物技术合成聚乳酸191

4．8．7 由生物质资源制造抗菌纤维192

4．9 铬盐生产的绿色过程工程194

4．10 聚氨酯生产过程绿色化196

4．10．1 异氰酸酯合成过程绿色化196

4．10．2 水性聚氨酯200

4．10．3 喷涂聚脲弹性体201

4．11 聚碳酸酯生产过程绿色化206

4．10．4 非异氰酸酯聚氨酯206

4．12 “白色污染”的绿色化208

4．12．1 直接利用208

4．12．2 改性利用208

4．12．3 化学改性与解聚回收技术209

4．12．4 煤与废塑料共液化技术212

4．13 过程耦合212

5 过程工程的生态学221

5．1 生态学221

5．2 工业生态学224

5．3 生态工业园区228

6 过程强化与设备微型化232

6．1 过程强化设备232

6．1．1 构件催化反应器232

6．1．2 超重力反应器234

6．1．3 串式化学反应器235

6．1．4 提升管-下行床耦合反应器236

6．1．5 光催化反应器238

6．1．6 膜反应器240

6．1．7 色谱反应器242

6．1．8 热交换器式反应器243

6．1．9 喷雾流化床造粒器243

6．2 过程强化技术245

6．2．1 脉动燃烧干燥技术245

6．2．2 撞击流技术247

6．2．3 强化传热技术250

6．2．4 以强化传质为目标的耦合分离技术251

6．2．5 以提高选择性为目标的生物分离技术258

6．3 过程强化实例262

6．3．1 静态混合反应器进行硝化反应262

6．3．2 悬浮床催化蒸馏合成异丙苯262

6．3．3 磁场流化床在生化工程中的应用264

6．4 设备微型化268

参考文献270