Dr. Nguyễn Đăng Khoaa, Dr. Lê Vũ Hàa, Dr. Hồ Hoàng Phướcb
aFaculty of Chemical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology,
Vietnam
bInstitute for Sustainable Hydrogen Economy, Jülich Research Centre, Germany
Contact: khoand1989@hcmut.edu.vn, lvha@hcmut.edu.vn, hoangphuocho@gmail.com
Hóa học xanh
Chương 3: 12 tiêu chí Hóa học xanh
2024-08-25 2
1. Prevention (Waste or Pollution) (Ngăn ngừa chất thải): Ngăn ngừa chất thải tốt
hơn việc xử lý hoặc dọn sạch chất thải sau khi chúng đã được tạo ra (phòng
bệnh hơn chữa bệnh)
▪Lý do lịch sử →khởi nguồn từ việc đóng cửa của nhà máy sản xuất phloroglucinol của Océ Andeno (sau này trở thành
một phần của DSM Fine Chemicals)
▪Chi phí xả thải và xử lí chất thải nhanh chóng tiệm cận giá thành sản phẩm →lợi nhuận quá thấp do chí phí cao
A + B P+W
Các cách để ngăn ngừa phát thải ?
1. Lựa chọn/thiết kế quy trình không sinh ra W.
2. Để xuất các giải pháp để thay thế A& Bđể nâng cao hiệu suất phản ứng
3. Sử dụng xúc tác tốt hơn để cải thiện hiệu quả phản ứng
Sản phẩm phụ;
Tác chất chưa phản ứng
Dung môi;
Tác nhân sử dụng trong quá
trình tinh chế sản phẩm;
Xúc tác chưa hoàn nguyên
GreenChemUofT (4 min)
https://www.youtube.com/watch?v=rLt_FYW3fnA
12 tiêu chí_Hóa học xanh
Sản xuất phloroglucinol từ TNT
Quá trình này tạo ra khoảng 40 kg chất thải rắn chứa Cr2(SO4)3, NH4Cl, FeCl2và KHSO4cho 1 kg phloroglucinol.
Phloroglucinol là một chất
chống co thắt để điều trị đau
bụng, cũng như đau co cứng ở
đường tiêu hóa và đường mật
2024-08-25 3
▪Roger Sheldon đề xuất chỉ số E-factor vào cuối thập niên 1980
→Environmental Factor (kg waste/kg desired product)
Ngành công nghiệp Sản lượng hằng
năm (tấn)E-factor Lượng chất thải
phát sinh (tấn)
Oil refining 106-108Ca. 0.1 105 –107
Bulk chemicals 104-106<1–5104 –5 ×106
Fine chemicals 102−1045–50 5 ×102 − 5 ×105
Pharmaceuticals 10–10325–100 2.5 ×102 − 105
Sheldon, R. Chem Tech, 1994, 24, 38
E-factor = Tổng lượng chất thải (g) /
Lượng sản phẩm (g)
Chỉ số E-factor càng thấp, càng ít
phát thải hình thành
E-factor (lý thuyết) = ?
E-factor (thực tế) = 40 (kg chất thải/kg sản phẩm)
Chỉ số Enviromental facor (E-factor)
Vì sao
có sự khác nhau ?
2024-08-25 4
Benzen oxidation
E-factor =
E-factor =
(1)
(2)
Phản ứng nào tốt hơn dựa trên giá trị E-factor?
C4H2O3
C6H6
C4H8
?
?
E-factor = Tổng lượng chất thải (g) / Sản phẩm (g)
Chỉ số Enviromental facor (E-factor)
2024-08-25 5
Source: Center for Green Chemistry and Green Engineering at Yale
Bảo toàn khối lượng→Tổng khối lượng đầu vào = Tổng khối lượng đầu ra
Friedel-Craft Alkylation (Phản ứng thế)
Sản phẩm chính Sản phẩm phụ
2+ 2 HCl
Sản phẩm phụ
Phenol Chloroethane Xúc tác
(không tái sử
dụng)
Dung môi 2-Ethylphenol Chất thải? E-factor Tổng lượng
chất thải cho 3
tấn sản phẩm
194 g 129 g 5 g 1200 159 g
2
159 g
= Output
= ? = ? = ?
E-factor = Tổng lượng chất thải (g) / Sản phẩm (g)
Input = 1528 g
Chỉ số Enviromental facor (E-factor)