Sustainability in the Chemical Industry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Natl Academy Pr

作者:National Research Council (U. S.)

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2005-11

价格:$ 42.94

装帧:Pap

isbn号码:9780309095716

丛书系列:

图书标签:

• 化学工业
• 可持续性
• 绿色化学
• 环境科学
• 化学工程
• 工业生态学
• 循环经济
• 污染防治
• 可持续发展
• 化学品管理

创新驱动与绿色转型：面向未来的化学工业新范式 本书聚焦于当代化学工业在面对全球可持续发展挑战时的深刻变革与未来发展方向。 它并非对现有特定技术的简单罗列，而是深入剖析了推动化学工业实现“绿色化”和“循环化”的核心驱动力、战略框架以及前沿技术集成应用。本书旨在为行业领袖、政策制定者、科研人员以及关注化学工业未来走向的专业人士提供一个全面、深刻且具有前瞻性的认知地图。 第一部分：时代背景与战略重塑 本部分首先勾勒出当前全球环境、社会和经济对化学工业提出的严峻要求。我们正处于一个关键的十字路口，传统的高能耗、高排放模式已难以为继。 第一章：全球可持续性议程下的化学工业定位 详细分析了联合国可持续发展目标（SDGs），特别是与材料科学、能源效率和清洁生产相关的目标，如何具体地重塑了化学工业的战略优先级。讨论了气候变化、资源枯竭和生物多样性丧失等宏观压力如何迫使企业重新评估其价值链的每一个环节。阐述了从“线性经济”向“循环经济”过渡的必要性与紧迫性，并探讨了化学工业在这一转型中作为基础材料供应商所扮演的独特角色与肩负的责任。 第二章：政策法规与市场驱动力的协同作用 深入考察了全球主要经济体（如欧盟的“绿色新政”、亚洲各国的碳中和承诺）在化学品管理、废物处理和能效标准方面日益严格的监管框架。重点分析了碳定价机制（如碳税和碳交易系统）对化工产品的成本结构和市场竞争力的影响。同时，本书也探讨了消费者偏好、投资者对环境、社会和治理（ESG）标准的重视度提升，如何形成一股强大的“自下而上”的市场驱动力，加速企业对可持续实践的采纳。 第三章：生命周期评估（LCA）与透明度构建 阐述了生命周期评估（LCA）作为量化环境影响的科学工具的重要性。本书不局限于介绍LCA的基本方法论，而是深入探讨了如何将LCA集成到产品设计初期（Design for Sustainability, DfS），用以识别和量化从原材料开采、化学合成、产品使用到最终处置整个过程中的环境负荷。强调了数字化技术（如区块链）在确保供应链信息可追溯性和环境绩效报告透明度方面的潜力。 第二部分：核心技术革新与流程再造 本部分聚焦于实现化学工业可持续性的关键技术突破，这些突破点代表了对传统化学反应和分离过程的根本性颠覆。 第四章：催化科学的绿色前沿 催化剂是化学反应的心脏。本章详细分析了下一代催化剂的设计原则，包括： 高选择性与原子经济性催化： 探索如何利用新型非贵金属催化剂或单原子催化剂，最大限度地将反应物转化为目标产物，减少副产物生成。 光催化与电催化： 深入研究利用可再生能源（太阳能或电能）驱动化学反应的潜力，特别是将二氧化碳、水和氮气等惰性小分子转化为高附加值化学品的路径，从而取代传统依赖化石燃料的高温高压过程。 第五章：生物基原料与生物制造的崛起 探讨了化学工业如何从石油基依赖转向可再生生物质。本章详细介绍了从农业废弃物、林业残余物中提取平台化学品的技术路线。重点分析了合成生物学和代谢工程在构建高效微生物“细胞工厂”方面的进展，如何实现复杂天然产物的绿色合成，以及生物基聚合物（如PLA、PHA）在性能提升和成本控制方面的最新突破。 第六章：分离、提纯与能源效率的突破 化学过程中的能耗主体往往集中在分离和提纯环节。本章着重介绍了颠覆性的分离技术： 膜分离技术： 超薄膜、纳米多孔材料在气体分离（如氧氮分离、CO2捕集）和液体分离中的应用，如何显著降低蒸馏等高能耗操作的必要性。 反应精馏与集成反应器： 探讨通过将反应与分离在同一设备中耦合，优化热能管理，实现“一站式”高效转化的工程实践。 热力学优化与余热回收： 介绍先进的过程集成技术（Process Integration），如先进的换热网络设计，最大化利用工业余热，降低整体能源需求。 第三部分：循环经济与材料生命周期管理 本书的第三部分将视野扩展到材料的最终归宿，强调闭环系统的建立和价值的持续保留。 第七章：化学品回收与先进解聚技术 针对日益严重的塑料污染问题，本章深入分析了化学回收（Chemical Recycling）的关键技术路径： 热解与气化： 针对混合废弃物的处理策略。 化学解聚（Depolymerization）： 重点介绍针对特定聚合物（如PET、聚氨酯）的催化或溶剂辅助解聚技术，以恢复高质量的单体，实现“从垃圾到新料”的闭环。讨论了如何克服杂质对回收过程效率的影响。 第八章：碳捕集、利用与封存（CCUS）的化工应用 将二氧化碳视为一种潜在的碳源而非单纯的污染物。本章详细分析了将捕集的CO2直接用作化学合成原料的技术，包括合成甲醇、聚碳酸酯以及新型燃料的最新进展。讨论了电化学还原CO2的规模化挑战与工程化路线图。 第九章：面向长效可持续性的产品设计与替代品开发 强调了“从源头消除危害”的理念。本章探讨了如何设计具有固有安全性和易于回收的化学品和材料。内容包括： 无溶剂或水相反应的推广。 新型功能材料的设计，以延长产品使用寿命（如高性能涂层、自修复材料）。 逐步淘汰“高关注物质”（Substances of Very High Concern, SVHCs），用安全、可持续的替代品取而代之的系统性方法。 结论：重构化学工业的未来蓝图 总结了实现化学工业可持续转型的三大支柱：数字化驱动的优化、深度跨学科的技术融合，以及系统级的循环思维。 本书最终描绘了一幅化学工业在21世纪下半叶，作为支撑全球低碳和循环经济发展的基础产业的愿景。它不仅是技术手册，更是一份面向未来的战略宣言。

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