资源综合利用123环境保护ppt课件

1、第二节背景知识回想背景知识回想一、化石燃料一、化石燃料煤、石油和天然气都是古代煤、石油和天然气都是古代 经经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常运用的主要燃料，因此人们常称活中经常运用的主要燃料，因此人们常称它们为它们为 燃料，是燃料，是 资源。资源。二、煤、石油熄灭对环境的影响二、煤、石油熄灭对环境的影响1、煤的熄灭对空气的影响、煤的熄灭对空气的影响煤熄灭时会排放出煤熄灭时会排放出 等气体和一等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。些烟尘，它们都是大气的污染物。2、用石油作燃料，直接熄灭的是石油的加、用石油作燃料，直接熄灭的是石油的加工产品工产品汽

2、油、煤油、柴油等，它们熄汽油、煤油、柴油等，它们熄灭时会排放出灭时会排放出 、 、含、含 化合物、未熄灭的化合物、未熄灭的 化合物和烟尘等，化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。它们都是大气的污染物。动植物遗骸动植物遗骸化石化石不可再生不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物氮的氧化物铅铅碳氢碳氢 迄今为止，煤、石油、天然气仍是迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类运用的主要能源，同时它们也人类运用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料熄灭所呵斥的环境污染，少化石燃料熄灭所呵斥的环境污染，

3、是人类面临的艰苦挑战。是人类面临的艰苦挑战。 能源能源国家国家石油石油（亿吨）（亿吨）天然气天然气（亿立方米）（亿立方米）煤炭煤炭（亿吨）（亿吨）中国中国产量产量1.461175.612.4消费量消费量1.627175.65.72美美国国产量产量3.8635320.99.35消费量消费量8.0795924.14.92 1994年中美三大能源产量与消费量比较表我国煤的分布图我国煤的分布图上京煤矿上京煤矿宁夏优质无煤宁夏优质无煤 太西煤露天采区太西煤露天采区 求知课堂互动求知课堂互动一、煤的综合利用一、煤的综合利用1、煤的组成、煤的组成 组成元素组成元素:主要是碳元素；还有少主要是碳元素；还有少量

4、的量的H、O、N、P、S、卤素等、卤素等组成成分：是由多种有机物、无机组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。物组成的复杂混合物。煤的构造模型煤的构造模型一、煤的综合利用：一、煤的综合利用： 2、煤的分类、煤的分类腐泥煤腐泥煤腐植煤腐植煤褐褐 煤煤烟烟 煤煤泥泥 煤煤无烟煤无烟煤按按C%95%以上以上70%以上以上60%70%50%60%工业上煤工业上煤质量的检质量的检测目的：测目的：发热量、挥发分、固发热量、挥发分、固定碳、水分、灰分等定碳、水分、灰分等煤的干馏实验安装图煤的干馏实验安装图实验安装实验安装1实验安装实验安装2一、煤的综合利用一、煤的综合利用1 1煤的干馏煤的干馏煤的

5、干馏原理：煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途2煤的气化：煤的气化： 将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。过程。 C(s) + H2O CO(g) + H2(g)C(s) + H2O CO(g) + H2(g)高温CO(g)+ 3H2 CH4(g) + H2O(l)CO(g)+ 3H2 CH4(g) + H2O(l)一定条件中热值气中热值气高热值气高热值气2CO(g)+ O2 2CO2(g)2CO(g)+ O2 2CO2(g)；H=-566KJ/mol2H2(g)

6、+ O2 2H2O(l)2H2(g)+ O2 2H2O(l)；H=-571KJ/molCH4(g)+ 2O2 CO2(g) + 2H2O(l)CH4(g)+ 2O2 CO2(g) + 2H2O(l)H=-890.3KJ/mol煤气储气柜煤气储气柜煤碳煤气化炉煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂宜昌煤制气厂等离子体辅助煤汽化安装等离子体辅助煤汽化安装 将煤转化液体燃料的过程。将煤转化液体燃料的过程。 分为直接液化和间接液化。分为直接液化和间接液化。 一、煤的综合利用一、煤的综合利用3煤的液化：煤的液化：C(s) + H2O CO(g) + H2(g)C(s) + H2O CO(g) + H2(g)高温 CO

7、 + 2H2 CH3OH CO + 2H2 CH3OH甲醇甲醇一定条件如：如：小资料：小资料：最近，美、联邦德国、日三国正式签署协议合最近，美、联邦德国、日三国正式签署协议合建一个日处置建一个日处置6000吨煤的溶剂精炼煤吨煤的溶剂精炼煤(称称SRC方法方法)的液化示范工厂。用这个方法，的液化示范工厂。用这个方法，23t煤煤可以产可以产1t汽油汽油(视煤种而异视煤种而异)，阐明这项技术已开，阐明这项技术已开展到一定的成熟程度。展到一定的成熟程度。 最近，美国某公司发表了用分子筛作催化剂把甲醇转化为汽油的专利。这种催化剂可以有效地控制产物的分子大小的外形，因此产品中75直接可以用作高级汽油。煤液

8、化煤液化 安装安装纳米级煤液化油纳米级煤液化油煤煤 液化烘干机液化烘干机液化氣罐液化氣罐煤氣灶煤氣灶二、石油的综合利用二、石油的综合利用1、石油的组成元素、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。还有水分、盐分等杂质物。还有水分、盐分等杂质石油的主要成分：石油的主要成分：2、石油的炼制(除水脱盐后)1石油的分馏：石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分别成简单混合物的过程。分别成简单混合物的过程。石油分馏表示图石油分馏表示图3、石油的裂化和裂解、石油的

9、裂化和裂解1裂化的目的：裂化的目的：2裂化的原理：裂化的原理：石油的裂化是石油的裂化是 。 在催化剂的作用下将含碳原子多的重油烃断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解: 深度的裂化。裂解的目的：裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工根本原料。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工根本原料。乙烯的产量是一个国家石化程度的标志乙烯的产量是一个国家石化程度的标志25%产量提高产量提高4 4、石油构造的重整、石油构造的重整 石油在加热和催化剂的作用石油在加热和催化剂的作用下，可以经过构造的重新调整，是下，可以经过构造的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或甲

10、苯链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等，它们也是重要的化工根本原料。等，它们也是重要的化工根本原料。中海油渤海石油平台中海油渤海石油平台三、天然气的综合利用三、天然气的综合利用天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成要用于合成 和消费和消费 等。天然气化等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，经过化工以含一个碳原子的甲烷为原料，经过化学变化构成含两个或多个碳原子的其他有学变化构成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战

11、性的课题。具有挑战性的课题。氨氨甲醇甲醇柴达木盆地天然气储量突破柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米亿立方米珠海振戎公司曾经珠海振戎公司曾经与伊朗方面签署协与伊朗方面签署协议，赞同在未来议，赞同在未来25年向伊朗购买年向伊朗购买200亿亿美圆的液化天然气美圆的液化天然气亚洲最大的天亚洲最大的天然气处置厂然气处置厂阜阳市利用阜阳市利用“西气东输工程天然气门站鸟瞰图西气东输工程天然气门站鸟瞰图俄天然气俄天然气管道通向管道通向中国中国德国天然气汽车德国天然气汽车天然气灶天然气灶液化天然液化天然气公交车气公交车四、合成资料四、合成资料1、原料：、原料： 。2、合成资料根本特征：、合成资料根本特征：

12、 。3、合成资料的合成原理：、合成资料的合成原理： 。例如：乙烯合成聚乙烯例如：乙烯合成聚乙烯 ，丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯 。石油、煤、天然气石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物相对分子质量很大，属于高分子化合物加聚、缩聚加聚、缩聚合成资料概略：合成资料概略：随着人类不断的文明和提高，人对天随着人类不断的文明和提高，人对天然资料的利用已不能满足很多方面的需求，然资料的利用已不能满足很多方面的需求，于是就发生了一场资料的革命人工合于是就发生了一场资料的革命人工合成资料；成资料；合成资料的原料丰富、制造加工简单，合成资料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化；性能千变万化；塑料、

13、合成纤维、合成橡胶称为三大塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成资料；合成资料；黏合剂、涂料也属于合成资料。黏合剂、涂料也属于合成资料。塑料塑料 塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂如提高塑性的增塑剂、某些特定用途的添加剂如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂；有些热塑性塑料聚乙防止老化的防老化剂；有些热塑性塑料聚乙烯塑料，可以反复加工，多次运用；有些热固烯塑料，可以反复加工，多次运用；有些热固性塑料电木，一旦加工成型就不会受热熔化。性塑料电木，一旦加工成型就不会受热熔化。 常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯常见的塑料：聚丙烯、聚

14、苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃、酚醛塑料电木、聚四酸甲酯有机玻璃、酚醛塑料电木、聚四氟乙烯塑料王等。氟乙烯塑料王等。聚丙烯：聚丙烯： 单体：单体：CH2CHCH3聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃有机玻璃单体：单体：CH2CCH3COOCH3酚醛塑料酚醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF2合成纤维合成纤维纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维棉花棉花羊毛羊毛木材木材草类草类合成纤维：用石油、天然气等为原合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤料制成的单体，再经聚合制成的纤维

15、如：维如：“六大纶、碳纤维、光导六大纶、碳纤维、光导纤维等纤维等人造纤维：用木材、草类的纤维经人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等化学加工制成。如黏胶纤维等合成橡胶合成橡胶橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶硅橡胶硅橡胶第二课时第二课时第二课时4.2.24.2.2 背景知识回想背景知识回想1、通常所说的三废是指、通常所说的三废是指 、 和和 。2、绿色食品是指、绿色食品是指 的食品，的食品，白色污染是指白色污染是指 。废渣废渣废气废气废水废水塑料渣滓塑料渣滓无污染、无公害无污

16、染、无公害求知课堂互动求知课堂互动一、环境维护一、环境维护1、在环境问题面前，化学任务者所面临的重、在环境问题面前，化学任务者所面临的重要问题要问题在环境问题日益突出的今天，化学任务者所面在环境问题日益突出的今天，化学任务者所面临的重要义务是对临的重要义务是对 的检测、的检测、 的的治理、寻觅从源头上治理治理、寻觅从源头上治理 的消费工艺。的消费工艺。2、化学在三废治理过程中的重要作用、化学在三废治理过程中的重要作用环境情况环境情况三废三废环境污染环境污染二、环境维护与绿色化学二、环境维护与绿色化学1、环境：主要是指人类的生存环境。、环境：主要是指人类的生存环境。2、环境问题：主要是指由于人类

17、不合理、环境问题：主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而呵斥生态环境的开发和利用自然资源而呵斥生态环境的破坏，以及工农业消费和人类生活所呵破坏，以及工农业消费和人类生活所呵斥的环境污染问题。斥的环境污染问题。3、环境污染：人类排放的污染物质超越、环境污染：人类排放的污染物质超越了环境的自净才干，引起环境质量发生了环境的自净才干，引起环境质量发生不良变化从而危害人类安康和生存的景不良变化从而危害人类安康和生存的景象。象。 因此，要随时进展环境监测！因此，要随时进展环境监测！ 如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾雾水华水华 目前, 全球有三大块酸雨地域：西欧, 北美和

18、东南亚。我国长江以南也存在连片的酸雨区域。在酸雨区域内, 湖泊酸化, 渔业减产, 森林衰退, 土壤贫脊, 粮菜减产, 建筑物腐蚀, 文物面目皆非。 光化学烟雾光化学烟雾大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光紫外线的照射下，些碳氢化合物在太阳光紫外线的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反响大在低空大气中发生复杂的光化学反响大气中的氧气也参与了反响，构成白色或气中的氧气也参与了反响，构成白色或浅兰色有特殊气味的光化学烟雾。浅兰色有特殊气味的光化学烟雾。光化学烟雾中主要含二次污染物如醛光化学烟雾中主要含二次污染物如醛类、酮类、臭氧、过氧硝酸、乙酰酯等。

19、类、酮类、臭氧、过氧硝酸、乙酰酯等。光化学烟雾严重危害人体安康，损害植物光化学烟雾严重危害人体安康，损害植物及橡胶制品等。及橡胶制品等。环境污染的分类：环境污染的分类： 按环境要素：分大气污染、水体污染、按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。土壤污染。 按人类活动分：工业环境污染、城市环按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。境污染、农业环境污染。 按呵斥污染的性质、来源分：化学污染、按呵斥污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染噪声、放射性、生物污染、物理污染噪声、放射性、热、电磁波等、固体废物污染、能源热、电磁波等、固体废物污染、能源污染。污染。 思索与交流思

20、索与交流:1、硫氧化物和氮氧化物是构成酸雨的主要、硫氧化物和氮氧化物是构成酸雨的主要物质物质 。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反响加以控制、消除或回收利用。请举例物质发生反响加以控制、消除或回收利用。请举例阐明这些方法的化学反响原理和类型。阐明这些方法的化学反响原理和类型。酸雨是指酸雨是指PH5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染景象，会区域性或和硝酸，属于严重的大气污染景象，会区域性或随风漂移构成对土壤肥力、森林、水生动植物和随风漂移构成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸

21、雨主要是由化石燃料建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的熄灭、金属矿物的冶炼、消费和运用硫酸、硝的熄灭、金属矿物的冶炼、消费和运用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所呵斥的。酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所呵斥的。 利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸

22、收脱硫。、水等吸收脱硫。 CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3800 800 再如，机动车辆的尾气排放也同样需求控制，再如，机动车辆的尾气排放也同样需求控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，普通采用它比硫氧化物的消除难度大，普通采用CH4、H2、NH3等在等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物复原，等催化作用下是氮氧化物复原，转化为转化为N2、CO2、H2O等无害气体。等无害气体。CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2OCH4+4NO=2N2+CO2+2H2OPt400500 Pt4005002、含氮、磷的大量污水恣意排向湖泊、水库和近海、含氮、磷的大量污水恣意排向湖泊、水库和近海海域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。他以为海域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。他以为在乡村和城市呵斥的这种水体污染各有什么特点，在乡村和城市呵斥的这种水体污染各有什么特点，并请查阅资料了解有关的