资源综合利用 环境保护 课件.ppt

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1、第二节化学与资源综合利用、环境保护第一课时三废:废气、废水、废渣煤、石油和天然气仍然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、化工原料缺点:不可再生、环境污染煤的结构模型组成元素：组成物质：一、煤的综合利用1.煤的成分主要含有C、S、P、H、N、O有机物、无机物组成的复杂混合物COx、NOx、SO2烟尘煤焦炭煤焦油焦炉煤气可燃气体燃料油水煤气液态烃、甲醇等含氧有机物水煤气干馏气化控制燃烧液化H2高温、催化剂H2O(g)高温O2、H2O(g)把煤隔绝空气加强热使它分解的过程煤在氧气不足的情况下部分氧化，使煤中的有机物转化为H2、CH4、CO等气体

2、物质把煤加热裂解，并在催化剂作用下加氢，得到多种燃料油。一、煤的综合利用C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温CO+2H2CH3OH催化剂煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置22、煤的综合利用（1）煤的干馏①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。表4-2煤干馏的主要产品和用途二、石油的综合利用（1）形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的（2）组成元素：C、H还含有少量的O、N、S等元素（3）化学成分：烷烃、环烷烃、芳香烃等，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃（4）物理性质：黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，密度小于水，不溶

3、于水，没有固定的熔点和沸点1、石油的存在和组成石油是混合物，无固定的沸点。如何分离？蒸馏烧瓶冷凝管尾接管锥形瓶温度计酒精灯铁架台冷凝水出口冷凝水进口铁圈、石棉网石油蒸馏（分馏）碎瓷片石油分馏示意图（1）石油的分馏：2、石油和石油的炼制石油常压分馏石油气(C1~C4)低于20℃汽油(C5~C12)20-200℃煤油(C12~C16)175-275℃柴油(C15~C18)250-400℃重油(C20)以上润滑油(C16~C20)高于350℃25%75%二、石油的综合利用比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化

4、复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤目的：提高汽油等轻质油的产量和质量；裂化原理：在催化剂下，把分子量大,沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃（汽油等）的过程。类型：热裂化（500℃）和催化裂化C16H34催化剂加热、加压C8H18辛烷+C8H16辛烯故裂化汽油中含有不饱和烃。原料：重油或石蜡2、石油和石油的炼制(2)石油的裂化目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯)衡量石油化工发展水平的重要标志原理：采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃)，把具有长链的分子烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃2、石油和石油的炼制(2)石油的裂解－－深度的裂化丁烷

5、丁烯乙烯乙烷甲烷丙烯C4H82C2H4催化剂加热、加压乙烯C4H10CH4+C3H6催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压C4H10C2H4+C2H6催化剂加热、加压石油分馏产品及用途示意图（４）石油的催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯2、石油和石油的炼制目的：为了提高轻质油（汽油）的质量三.天然气的组成及其综合利用天然气的主要成分是甲烷。我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？综合利用：A、燃料:清洁能源B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合

6、成两碳或多碳有机物可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源。千年的希望——可燃冰四、三大合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维——加成聚合反应（即加聚反应）方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。nCH2=CH2[CH2—CH2]n（单体）（链节）nCH2=CHCH3催化剂[CH2—CH]nCH3丙烯聚丙烯(n为聚合度)聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又

7、叫加成聚合反应，简称加聚反应。三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维综合利用的意义：物尽其用、保护资源，创造出更多产品加聚反应聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5聚苯乙烯泡沫聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH3聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2酚醛塑料单体：苯酚、甲醛酚醛塑料P98资料卡：聚酯纤维2、缩聚反应：单体之间相互形成高分子化合物的同时，还生成小分子化合物（如H2O、NH3、HX等）的聚合反应聚乙烯颗粒思考：如何处理高分子材料带来的环境污染？白色污染1.由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环

8、境污染就是“白色污染”。