资源综合利用--环境保护ppt课件.ppt

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1、第四章化学与可持续发展AgAlAuCuFeMgCoMn03八月2021第二节化学与资源综合利用、环境保护是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料.优点:提供能量大、使用方便解决方法：１．提高燃料使用率达到节约的目的２．开发新能源缺点２：污染环境解决方法：１．利用新技术，尽量减低对环境的污染２．积极开发洁净的新能源缺点１：不可再生煤、石油和天然气一、煤的综合利用1、煤的组成组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素以及无机矿物质(Si、Al、Ca、Fe等)组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。无烟煤(85％～95％).烟煤(70％～85％)褐煤(50％～

2、70％).泥煤(约50％)煤的种类：煤的结构模型无机物(少量)有机物C元素------大量H、O、N、S等元素------少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2烟尘煤的组成煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置22、煤的干馏①原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。②煤干馏的主要产品和用途阅读教材P95表4-2焦炭：(灰黑色物质),治金工业炼铁用粗氨水：用来制氮肥和铵盐粗苯：提取苯、甲苯、二甲苯煤焦油：黑褐色油状粘稠物,含芳香族化合物焦炉气：氢气、甲烷、乙烯、一氧化

3、碳等干馏产品主要化学反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的气化:低热值气：CO、H2中热值气：CO、H2、CH4高热值气：CH4CO+3H2CH4+H2O催化剂（作为燃料气）（煤气、合成氨、甲醇）（合成天然气）3.煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。作用--使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件中热值气高热值气2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+

4、2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。4.煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：①直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料②间接液化：先把煤气化成一氧化碳和氢气，然后再经过催化合成，得到液体燃料。（如：甲醇等）二、石油的综合利用是一种暗绿色或暗褐色的粘稠的油状液体，不溶于水，有特殊气味，密度小于水，没有一定的熔点和沸点。二、石油的综合利用1、石油的组成元素: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物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：2、石油的炼制(除水脱盐后)

5、（1）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分离成简单混合物的过程。混合物▲气体冷凝液体气化原理：加热液体混合物时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。注意：①蒸馏与分馏的原理是一致的，都是物理变化：②蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差较大的混合物的分离，得到的物质为纯净物。分馏：适用于不同物质之间沸点相差较接近的混合物的分离，得到的物质为混合物。苯和溴苯的混合物，各占50%已知苯的沸点为80.1℃，溴苯的沸点为156℃，问如何分离？蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差较大的液态混合物的分离。思考石油蒸馏蒸馏烧瓶冷凝管牛角管(尾

6、接管)锥形瓶温度计酒精灯铁架台冷凝水出口冷凝水进口注意事项1.蒸馏烧瓶中液体体积不得超过容积的2/32.少量瓷片，以防止液体在沸腾时剧烈跳动(暴沸)3.温度计的水银球与蒸馏烧瓶的支管口处4.冷凝水要从低处向高处逆流，却不可颠倒石油分馏示意图石油的炼制（常压分馏）原油分馏塔石油气(含C4以下烃)汽油(含C5～C11的烃)煤油(含C11～C16的烃)柴油(含C15～C18的烃)重油(含C20以上的烃)重油润滑油(含C15～C20的烃)凡士林液态烃和固态烃的混合物；石蜡(含C20～C30的烃)沥青(含C30～C40的烃)注意：外压越小，物质的沸点越低，降低分馏塔里的压强，使重油

7、在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。（减压分馏）（２）石油的催化裂化在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等。C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8提高轻质液体燃料的产量。故裂化汽油中含有不饱和烃（３）石油的裂解用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料，如乙烯、丙烯、甲烷等催化剂加热、加