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