生物炼铜法是细菌利用
铜可以从铜矿中提取,微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,根据氧化还原反应的规律,把不溶性的硫化铜氧化,硫从负二价被氧化成正六价,故最后转化成可溶的硫酸铜,故选:C.
高中化学必修2知识点归纳总结
第一章 物质结构 元素周期律
一、原子结构
质子(Z个)
原子核 注意:
中子(N个)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
1.原子( A X ) 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数
核外电子(Z个)
★熟背前20号元素,熟悉1~20号元素原子核外电子的排布:
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。
电子层: 一(能量最低) 二三四五六七
对应表示符号: K L MNO P Q
3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说)
二、元素周期表
1.编排原则:
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。(周期序数=原子的电子层数)
③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。
主族序数=原子最外层电子数
2.结构特点:
核外电子层数 元素种类
第一周期 12种元素
短周期 第二周期 28种元素
周期 第三周期 38种元素
元 (7个横行) 第四周期 418种元素
素 (7个周期) 第五周期 518种元素
周 长周期 第六周期 632种元素
期第七周期 7未填满(已有26种元素)
表 主族:ⅠA~ⅦA共7个主族
族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族
(18个纵行) 第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间
(16个族)零族:稀有气体
三、元素周期律
1.元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。
2.同周期元素性质递变规律
第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
(1)电子排布 电子层数相同,最外层电子数依次增加
(2)原子半径 原子半径依次减小
—
(3)主要化合价 +1 +2 +3 +4
-4 +5
-3 +6
-2 +7
-1 —
(4)金属性、非金属性 金属性减弱,非金属性增加
—
(5)单质与水或酸置换难易 冷水
剧烈 热水与
酸快 与酸反
应慢 —— —
(6)氢化物的化学式 —— SiH4 PH3 H2S HCl —
(7)与H2化合的难易 —— 由难到易
—
(8)氢化物的稳定性 —— 稳定性增强
—
(9)最高价氧化物的化学式 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 —
最高价氧化物对应水化物 (10)化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 —
(11)酸碱性 强碱 中强碱 两性氢
氧化物 弱酸 中强
酸 强酸 很强
的酸 —
(12)变化规律 碱性减弱,酸性增强
—
第ⅠA族碱金属元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)
第ⅦA族卤族元素:F Cl Br I At (F是非金属性最强的元素,位于周期表右上方)
★判断元素金属性和非金属性强弱的方法:
(1)金属性强(弱)——①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);②氢氧化物碱性强(弱);③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金属性强(弱)——①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
(Ⅰ)同周期比较:
金属性:Na>Mg>Al
与酸或水反应:从易→难
碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
非金属性:Si<P<S<Cl
单质与氢气反应:从难→易
氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HCl
酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
(Ⅱ)同主族比较:
金属性:Li<Na<K<Rb<Cs(碱金属元素)
与酸或水反应:从难→易
碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 非金属性:F>Cl>Br>I(卤族元素)
单质与氢气反应:从易→难
氢化物稳定:HF>HCl>HBr>HI
(Ⅲ)
金属性:Li<Na<K<Rb<Cs
还原性(失电子能力):Li<Na<K<Rb<Cs
氧化性(得电子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+ 非金属性:F>Cl>Br>I
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
还原性:F-<Cl-<Br-<I-
酸性(无氧酸):HF<HCl<HBr<HI
比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较电子层数,电子层数多的半径大。
(2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。
四、化学键
化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。
1.离子键与共价键的比较
键型 离子键 共价键
概念 阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键
成键方式 通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结构
成键粒子 阴、阳离子 原子
成键元素 活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成,但含有离子键) 非金属元素之间
离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键)
共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键)
极性共价键(简称极性键):由不同种原子形成,A-B型,如,H-Cl。
共价键
非极性共价键(简称非极性键):由同种原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
2.电子式:
用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。(2)[ ](方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量<E生成物总能量,为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应
常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。
④大多数化合反应(特殊:C+CO2 2CO是吸热反应)。
常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分类:
形成条件 利用历史 性质
一次能源
常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能
不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源
新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气
不可再生资源 核能
二次能源 (一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)
电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等
[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。
点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。
第二节 化学能与电能
1、化学能转化为电能的方式:
电能
(电力) 火电(火力发电) 化学能→热能→机械能→电能 缺点:环境污染、低效
原电池 将化学能直接转化为电能 优点:清洁、高效
2、原电池原理
(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:
负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,
电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子
负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,
电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质
正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。
(5)原电池正负极的判断方法:
①依据原电池两极的材料:
较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);
较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:
负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:
(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:
①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
(ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。
2、化学电源基本类型:
①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌锰电池。
②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。
第三节 化学反应的速率和限度
1、化学反应的速率
(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。计算公式:v(B)= =
①单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)
②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。
④重要规律:(i)速率比=方程式系数比 (ii)变化量比=方程式系数比
(2)影响化学反应速率的因素:
内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
外因:①温度:升高温度,增大速率
②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)
③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)
④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)
⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡
(1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
(3)判断化学平衡状态的标志:
① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z )
第三章 有机化合物
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。
一、烃
1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
2、烃的分类:
饱和烃→烷烃(如:甲烷)
脂肪烃(链状)
烃 不饱和烃→烯烃(如:乙烯)
芳香烃(含有苯环)(如:苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:
有机物 烷烃 烯烃 苯及其同系物
通式 CnH2n+2 CnH2n ——
代表物 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(C6H6)
结构简式 CH4 CH2=CH2 或
(官能团)
结构特点 C-C单键,
链状,饱和烃 C=C双键,
链状,不饱和烃 一种介于单键和双键之间的独特的键,环状
空间结构 正四面体 六原子共平面 平面正六边形
物理性质 无色无味的气体,比空气轻,难溶于水 无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水 无色有特殊气味的液体,比水轻,难溶于水
用途 优良燃料,化工原料 石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂 溶剂,化工原料
有机物 主 要 化 学 性 质
烷烃:
甲烷 ①氧化反应(燃烧)
CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)
②取代反应 (注意光是反应发生的主要原因,产物有5种)
CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
烯烃:
乙烯
①氧化反应 (ⅰ)燃烧
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)
(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应
CH2=CH2+H2――→CH3CH3
CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反应 nCH2=CH2――→-CH2-CH2-n(聚乙烯)
乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。
苯
①氧化反应(燃烧)
2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)
②取代反应
苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。
+Br2――→ +HBr
+HNO3――→ +H2O
③加成反应
+3H2――→
苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。
概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
定义 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质 分子式相同而结构式不同的化合物的互称 由同种元素组成的不同单质的互称 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称
分子式 不同 相同 元素符号表示相同,分子式可不同 ——
结构 相似 不同 不同 ——
研究对象 化合物 化合物 单质 原子
6、烷烃的命名:
(1)普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。区别同分异构体,用“正”,“异”,“新”。
正丁烷,异丁烷;正戊烷,异戊烷,新戊烷。
(2)系统命名法:
①命名步骤:(1)找主链-最长的碳链(确定母体名称);(2)编号-靠近支链(小、多)的一端;
(3)写名称-先简后繁,相同基请合并.
②名称组成:取代基位置-取代基名称母体名称
③阿拉伯数字表示取代基位置,汉字数字表示相同取代基的个数
CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3
2-甲基丁烷2,3-二甲基丁烷
7、比较同类烃的沸点:
①一看:碳原子数多沸点高。
②碳原子数相同,二看:支链多沸点低。
常温下,碳原子数1-4的烃都为气体。
二、烃的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比较
有机物 饱和一元醇 饱和一元醛 饱和一元羧酸
通式 CnH2n+1OH —— CnH2n+1COOH
代表物 乙醇 乙醛 乙酸
结构简式 CH3CH2OH
或 C2H5OH CH3CHO CH3COOH
官能团 羟基:-OH
醛基:-CHO
羧基:-COOH
物理性质 无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发
(非电解质) —— 有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。
用途 作燃料、饮料、化工原料;用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75% —— 有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分
有机物 主 要 化 学 性 质
乙醇 ①与Na的反应
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇与Na的反应(与水比较):①相同点:都生成氢气,反应都放热
②不同点:比钠与水的反应要缓慢
结论:乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼,但没有水分子中的氢原子活泼。
②氧化反应 (ⅰ)燃烧
CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O
(ⅱ)在铜或银催化条件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O
③消去反应
CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛 氧化反应:醛基(-CHO)的性质-与银氨溶液,新制Cu(OH)2反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑
(银氨溶液)
CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(砖红色)
醛基的检验:方法1:加银氨溶液水浴加热有银镜生成。
方法2:加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀
乙酸 ①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+
使紫色石蕊试液变红;
与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3
酸性比较:CH3COOH >H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱)
②酯化反应
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
酸脱羟基醇脱氢
三、基本营养物质
食物中的营养物质包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
种类 元素组成 代表物 代表物分子
糖类 单糖 C H O 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖和果糖互为同分异构体
单糖不能发生水解反应
果糖
双糖 C H O 蔗糖 C12H22O11 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
能发生水解反应
麦芽糖
多糖 C H O 淀粉 (C6H10O5)n 淀粉、纤维素由于n值不同,所以分子式不同,不能互称同分异构体
能发生水解反应
纤维素
油脂 油 C H O 植物油 不饱和高级脂肪酸甘油酯 含有C=C键,能发生加成反应,
能发生水解反应
脂 C H O 动物脂肪 饱和高级脂肪酸甘油酯 C-C键,
能发生水解反应
蛋白质 C H O
N S P等 酶、肌肉、
毛发等 氨基酸连接成的高分子 能发生水解反应
主 要 化 学 性 质
葡萄糖
结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羟基和醛基)
醛基:①使新制的Cu(OH)2¬产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情
②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆
羟基:与羧酸发生酯化反应生成酯
蔗糖 水解反应:生成葡萄糖和果糖
淀粉
纤维素 淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖
淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝
油脂 水解反应:生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油
蛋白质 水解反应:最终产物为氨基酸
颜色反应:蛋白质遇浓HNO3变黄(鉴别部分蛋白质)
灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质)
第四章 化学与可持续发展
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的开发利用
1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态,即M(+n)(化合态) M(0)(游离态)。
3、金属冶炼的一般步骤: (1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法
(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
(2)热还原法:适用于较活泼金属。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑WO3+3H2 W+3H2O ZnO+C Zn+CO↑
常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,
Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(铝热反应) Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3(铝热反应)
(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑
5、 (1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中,可以提取金属银。
金属的活动性顺序 K、Ca、Na、
Mg、Al Zn、Fe、Sn、
Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au
金属原子失电子能力 强 弱
金属离子得电子能力 弱 强
主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法
还原剂或
特殊措施 强大电流
提供电子 H2、CO、C、
Al等加热 加热 物理方法或
化学方法
二、海水资源的开发利用
1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。常从海水中提取食盐,并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点,液态水变为水蒸气与海水中的盐分离,水蒸气冷凝得淡水。
3、海水提溴
浓缩海水 溴单质氢溴酸溴单质
有关反应方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2HBr+Cl2=2HCl+Br2
4、海带提碘
海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。证明海带中含有碘,实验方法:(1)用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰,停止加热,冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中,加蒸馏水,搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。
证明含碘的现象:滴入淀粉溶液,溶液变蓝色。2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
第二节 化学与资源综合利用、环境保护
一、煤和石油
1、煤的组成:煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
2、煤的综合利用:煤的干馏、煤的气化、煤的液化。
煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程,也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。
煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。
煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。
3、石油的组成:石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物,没有固定的沸点。
4、石油的加工:石油的分馏、催化裂化、裂解。
二、环境保护和绿色化学
环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
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(一)调整优化产业结构。
——抑制高耗能、高排放行业过快增长。合理控制固定资产投资增速和火电、钢铁、水泥、造纸、印染等重点行业发展规模,提高新建项目节能、环保、土地、安全等准入门槛,严格固定资产投资项目节能评估审查、环境影响评价和建设项目用地预审,完善新开工项目管理部门联动机制和项目审批问责制。对违规在建的高耗能、高排放项目,有关部门要责令停止建设,金融机构一律不得发放贷款。对违规建成的项目,要责令停止生产,金融机构一律不得发放流动资金贷款,有关部门要停止供电供水。严格控制高耗能、高排放和资源性产品出口。把能源消费总量、污染物排放总量作为能评和环评审批的重要依据,对电力、钢铁、造纸、印染行业实行主要污染物排放总量控制,对新建、扩建项目实施排污量等量或减量置换。优化电力、钢铁、水泥、玻璃、陶瓷、造纸等重点行业区域空间布局。中西部地区承接产业转移必须坚持高标准,严禁高污染产业和落后生产能力转入。
——淘汰落后产能。严格落实《产业结构调整指导目录(2011年本)》和《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录(2010年本)》,重点淘汰小火电2000万千瓦、炼铁产能4800万吨、炼钢产能4800万吨、水泥产能3.7亿吨、焦炭产能4200万吨、造纸产能1500万吨等(见表3)。制定年度淘汰计划,并逐级分解落实。对稀土行业实施更严格的节能环保准入标准,加快淘汰落后生产工艺和生产线,推进形成合理开发、有序生产、高效利用、技术先进、集约发展的稀土行业持续健康发展格局。完善落后产能退出机制,对未完成淘汰任务的地区和企业,依法落实惩罚措施。鼓励各地区制定更严格的能耗和排放标准,加大淘汰落后产能力度。
表3 “十二五”时期淘汰落后产能一览表 行 业 主要内容 单位 产能 电力 大电网覆盖范围内,单机容量在10万千瓦及以下的常规燃煤火电机组,单机容量在5万千瓦及以下的常规小火电机组,以发电为主的燃油锅炉及发电机组(5万千瓦及以下);大电网覆盖范围内,设计寿命期满的单机容量在20万千瓦及以下的常规燃煤火电机组 万千瓦 2000 炼铁 400立方米及以下炼铁高炉等 万吨 4800 炼钢 30吨及以下转炉、电炉等 万吨 4800 铁合金 6300千伏安以下铁合金矿热电炉,3000千伏安以下铁合金半封闭直流电炉、铁合金精炼电炉等 万吨 740 电石 单台炉容量小于12500千伏安电石炉及开放式电石炉 万吨 380 铜(含再生铜)冶炼 鼓风炉、电炉、反射炉炼铜工艺及设备等 万吨 80 电解铝 100千安及以下预焙槽等 万吨 90 铅(含再生铅)冶炼 采用烧结锅、烧结盘、简易高炉等落后方式炼铅工艺及设备,未配套建设制酸及尾气吸收系统的烧结机炼铅工艺等 万吨 130 锌(含再生锌)冶炼 采用马弗炉、马槽炉、横罐、小竖罐等进行焙烧、简易冷凝设施进行收尘等落后方式炼锌或生产氧化锌工艺装备等 万吨 65 焦炭 土法炼焦(含改良焦炉),单炉产能7.5万吨/年以下的半焦(兰炭)生产装置,炭化室高度小于4.3米焦炉(3.8米及以上捣固焦炉除外) 万吨 4200 水泥(含熟料及磨机) 立窑,干法中空窑,直径3米以下水泥粉磨设备等 万吨 37000 平板玻璃 平拉工艺平板玻璃生产线(含格法) 万重量箱 9000 造纸 无碱回收的碱法(硫酸盐法)制浆生产线,单条产能小于3.4万吨的非木浆生产线,单条产能小于1万吨的废纸浆生产线,年生产能力5.1万吨以下的化学木浆生产线等 万吨 1500 化纤 2万吨/年及以下粘胶常规短纤维生产线,湿法氨纶工艺生产线,二甲基酰胺溶剂法氨纶及腈纶工艺生产线,硝酸法腈纶常规纤维生产线等 万吨 59 印染 未经改造的74型染整生产线,使用年限超过15年的国产和使用年限超过20年的进口前处理设备、拉幅和定形设备、圆网和平网印花机、连续染色机,使用年限超过15年的浴比大于1∶10的棉及化纤间歇式染色设备等 亿米 55.8 制革 年加工生皮能力5万标张牛皮、年加工蓝湿皮能力3万标张牛皮以下的制革生产线 万标张 1100 酒精 3万吨/年以下酒精生产线(废糖蜜制酒精除外) 万吨 100 味精 3万吨/年以下味精生产线 万吨 18.2 柠檬酸 2万吨/年及以下柠檬酸生产线 万吨 4.75 铅蓄电池(含极板及组装) 开口式普通铅蓄电池生产线,含镉高于0.002%的铅蓄电池生产线,20万千伏安时/年规模以下的铅蓄电池生产线 万千伏安时 746 白炽灯 60瓦以上普通照明用白炽灯 亿只 6 ——促进传统产业优化升级。运用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业,促进信息化和工业化深度融合。加大企业技术改造力度,重点支持对产业升级带动作用大的重点项目和重污染企业搬迁改造。调整加工贸易禁止类商品目录,提高加工贸易准入门槛。提升产品节能环保性能,打造绿色低碳品牌。合理引导企业兼并重组,提高产业集中度,培育具有自主创新能力和核心竞争力的企业。
——调整能源消费结构。促进天然气产量快速增长,推进煤层气、页岩气等非常规油气资源开发利用,加强油气战略进口通道、国内主干管网、城市配网和储备库建设。结合产业布局调整,有序引导高耗能企业向能源产地适度集中,减少长距离输煤输电。在做好生态保护和移民安置的前提下积极发展水电,在确保安全的基础上有序发展核电。加快风能、太阳能、地热能、生物质能、煤层气等清洁能源商业化利用,加快分布式能源发展,提高电网对非化石能源和清洁能源发电的接纳能力。到2015年,非化石能源消费总量占一次能源消费比重达到11.4%。
——推动服务业和战略性新兴产业发展。加快发展生产性服务业和生活性服务业,推进规模化、品牌化、网络化经营。到2015年,服务业增加值占国内生产总值比重比2010年提高4个百分点。推动节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业发展。到2015年,战略性新兴产业增加值占国内生产总值比重达到8%左右。
(二)推动能效水平提高。
——加强工业节能。坚持走新型工业化道路,通过明确目标任务、加强行业指导、推动技术进步、强化监督管理,推进工业重点行业节能。
电力。鼓励建设高效燃气-蒸汽联合循环电站,加强示范整体煤气化联合循环技术(IGCC)和以煤气化为龙头的多联产技术。发展热电联产,加快智能电网建设。加快现役机组和电网技术改造,降低厂用电率和输配电线损。
煤炭。推广年产400万吨选煤系统成套技术与装备,到2015年原煤入洗率达到60%以上,鼓励高硫、高灰动力煤入洗,灰分大于25%的商品煤就近销售。积极发展动力配煤,合理选择具有区位和市场优势的矿区、港口等煤炭集散地建设煤炭储配基地。发展煤炭地下气化、脱硫、水煤浆、型煤等洁净煤技术。实施煤矿节能技术改造。加强煤矸石综合利用。
钢铁。优化高炉炼铁炉料结构,降低铁钢比。推广连铸坯热送热装和直接轧制技术。推动干熄焦、高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气等二次能源高效回收利用,鼓励烧结机余热发电,到2015年重点大中型企业余热余压利用率达到50%以上。支持大中型钢铁企业建设能源管理中心。
有色金属。重点推广新型阴极结构铝电解槽、低温高效铝电解等先进节能生产工艺技术。推进氧气底吹熔炼技术、闪速技术等广泛应用。加快短流程连续炼铅冶金技术、连续铸轧短流程有色金属深加工工艺、液态铅渣直接还原炼铅工艺与装备产业化技术开发和推广应用。加强有色金属资源回收利用。提高能源管理信息化水平。
石油石化。原油开采行业要全面实施抽油机驱动电机节能改造,推广不加热集油技术和油田采出水余热回收利用技术,提高油田伴生气回收水平。鼓励符合条件的新建炼油项目发展炼化一体化。原油加工行业重点推广高效换热器并优化换热流程、优化中段回流取热比例、降低汽化率、塔顶循环回流换热等节能技术。
化工。合成氨行业重点推广先进煤气化技术、节能高效脱硫脱碳、低位能余热吸收制冷等技术,实施综合节能改造。烧碱行业提高离子膜法烧碱比例,加快零极距、氧阴极等先进节能技术的开发应用。纯碱行业重点推广蒸汽多级利用、变换气制碱、新型盐析结晶器及高效节能循环泵等节能技术。电石行业加快采用密闭式电石炉,全面推行电石炉炉气综合利用,积极推进新型电石生产技术研发和应用。
建材。推广大型新型干法水泥生产线。普及纯低温余热发电技术,到2015年水泥纯低温余热发电比例提高到70%以上。推进水泥粉磨、熟料生产等节能改造。推进玻璃生产线余热发电,到2015年余热发电比例提高到30%以上。加快开发推广高效阻燃保温材料、低辐射节能玻璃等新型节能产品。推进墙体材料革新,城市城区限制使用粘土制品,县城禁止使用实心粘土砖。加快新型墙体材料发展,到2015年新型墙体材料比重达到65%以上。
——强化建筑节能。开展绿色建筑行动,从规划、法规、技术、标准、设计等方面全面推进建筑节能,提高建筑能效水平。
强化新建建筑节能。严把设计关口,加强施工图审查,城镇建筑设计阶段100%达到节能标准要求。加强施工阶段监管和稽查,施工阶段节能标准执行率达到95%以上。严格建筑节能专项验收,对达不到节能标准要求的不得通过竣工验收。鼓励有条件的地区适当提高建筑节能标准。加强新区绿色规划,重点推动各级机关、学校和医院建筑,以及影剧院、博物馆、科技馆、体育馆等执行绿色建筑标准;在商业房地产、工业厂房中推广绿色建筑。
加大既有建筑节能改造力度。以围护结构、供热计量、管网热平衡改造为重点,大力推进北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造,加快实施“节能暖房”工程。开展大型公共建筑采暖、空调、通风、照明等节能改造,推行用电分项计量。以建筑门窗、外遮阳、自然通风等为重点,在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区开展居住建筑节能改造试点。在具备条件的情况下,鼓励在旧城区综合改造、城市市容整治、既有建筑抗震加固中,采用加层、扩容等方式开展节能改造。
——推进交通运输节能。加快构建便捷、安全、高效的综合交通运输体系,不断优化运输结构,推进科技和管理创新,进一步提升运输工具能源效率。
铁路运输。大力发展电气化铁路,进一步提高铁路运输能力。加强运输组织管理。加快淘汰老旧机车机型,推广铁路机车节油、节电技术,对铁路运输设备实施节能改造。积极推进货运重载化。推进客运站节能优化设计,加强大型客运站能耗综合管理。
公路运输。全面实施营运车辆燃料消耗量限值标准。建立物流公共信息平台,优化货运组织。推行高速公路不停车收费,继续开展公路甩挂运输试点。实施城乡道路客运一体化试点。推广节能驾驶和绿色维修。
水路运输。建设以国家高等级航道网为主体的内河航道网,推进航电枢纽建设,优化港口布局。推进船舶大型化、专业化,淘汰老旧船舶,加快实施内河船型标准化。发展大宗散货专业化运输和多式联运等现代运输组织方式。推进港口码头节能设计和改造。加快港口物流信息平台建设。
航空运输。优化航线网络和运力配备,改善机队结构,加强联盟合作,提高运输效率。优化空域结构,提高空域资源配置使用效率。开发应用航空器飞行及地面运行节油相关实用技术,推进航空生物燃油研发与应用。加强机场建设和运营中的节能管理,推进高耗能设施、设备的节油节电改造。
城市交通。合理规划城市布局,优化配置交通资源,建立以公共交通为重点的城市交通发展模式。优先发展公共交通,有序推进轨道交通建设,加快发展快速公交。探索城市调控机动车保有总量。开展低碳交通运输体系建设城市试点。推行节能驾驶,倡导绿色出行。积极推广节能与新能源汽车,加快加气站、充电站等配套设施规划和建设。抓好城市步行、自行车交通系统建设。发展智能交通,建立公众出行信息服务系统,加大交通疏堵力度。
——推进农业和农村节能。完善农业机械节能标准体系。依法加强大型农机年检、年审,加快老旧农业机械和渔船淘汰更新。鼓励农民购买高效节能农业机械。推广节能新产品、新技术,加快农业机电设备节能改造,加强用能设备定期维修保养。推进节能型农宅建设,结合农村危房改造加大建筑节能示范力度。推动省柴节煤灶更新换代。开展农村水电增效扩容改造。推进农业节水增效,推广高效节水灌溉技术。因地制宜、多能互补发展小水电、风能、太阳能和秸秆综合利用。科学规划农村沼气建设布局,完善服务机制,加强沼气设施的运行管理和维护。
——强化商用和民用节能。开展零售业等流通领域节能减排行动。商业、旅游业、餐饮等行业建立并完善能源管理制度,开展能源审计,加快用能设施节能改造。宾馆、商厦、写字楼、机场、车站严格执行公共建筑空调温度控制标准,优化空调运行管理。鼓励消费者购买节能环保型汽车和节能型住宅,推广高效节能家用电器、办公设备和高效照明产品。减少待机能耗,减少使用一次性用品,严格执行限制商品过度包装和超薄塑料购物袋生产、销售和使用的相关规定。
——实施公共机构节能。新建公共建筑严格实施建筑节能标准。实施供热计量改造,国家机关率先实行按热量收费。推进公共机构办公区节能改造,推广应用可再生能源。全面推进公务用车制度改革,严格油耗定额管理,推广节能和新能源汽车。在各级机关和教科文卫体等系统开展节约型公共机构示范单位建设,创建2000家节约型公共机构。健全公共机构能源管理、统计监测考核和培训体系,建立完善公共机构能源审计、能效公示、能源计量和能耗定额管理制度,加强能耗监测平台和节能监管体系建设。
(三)强化主要污染物减排。
——加强城镇生活污水处理设施建设。加强城镇环境基础设施建设,以城镇污水处理设施及配套管网建设、现有设施升级改造、污泥处理处置设施建设为重点,提升脱氮除磷能力。到2015年,城市污水处理率和污泥无害化处置率分别达到85%和70%,县城污水处理率达到70%,基本实现每个县和重点建制镇建成污水集中处理设施,全国城镇污水处理厂再生水利用率达到15%以上。
——加强重点行业污染物减排。
加强重点行业污染预防。以钢铁、水泥、氮肥、造纸、印染行业为重点,大力推行清洁生产,加快重大、共性技术的示范和推广,完善清洁生产评价指标体系,开展工业产品生态设计、农业和服务业清洁生产试点。以汞、铬、铅等重金属污染防治为重点,在重点行业实施技术改造。示范和推广一批无毒无害或低毒低害原料(产品),对高耗能、高排放企业及排放有毒有害废物的重点企业开展强制性清洁生产审核。
加大工业废水治理力度。以制浆造纸、印染、食品加工、农副产品加工等行业为重点,继续加大水污染深度治理和工艺技术改造。制浆造纸企业加快建设碱回收装置;纺织印染行业推行废水集中处理和实施综合治理,大中型造纸企业、有脱墨的废纸造纸企业和采用碱减量工艺的化纤布印染企业实施废水三级深度处理;发酵行业推广高浓度废液综合利用技术、废醪液制备生物有机肥及液态肥技术;制糖行业推广闭合循环用水技术;氮肥行业推广稀氨水浓缩回收利用技术、尿素工艺冷凝液深度水解技术,加大生化处理设施建设力度;农药行业推广清污分流和高浓度废水预处理技术。
推进电力行业脱硫脱硝。新建燃煤机组全面实施脱硫脱硝,实现达标排放。尚未安装脱硫设施的现役燃煤机组要配套建设烟气脱硫设施,不能稳定达标排放的燃煤机组要实施脱硫改造。加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设,对单机容量30万千瓦及以上的燃煤机组、东部地区和其他省会城市单机容量20万千瓦及以上的燃煤机组,均要实行脱硝改造,综合脱硝效率达到75%以上。
加强非电行业脱硫脱硝。实施钢铁烧结机烟气脱硫,到2015年,所有烧结机和位于城市建成区的球团生产设备烟气脱硫效率达到95%以上。有色金属行业冶炼烟气中二氧化硫含量大于3.5%的冶炼设施,要安装硫回收装置。石油炼制行业新建催化裂化装置要配套建设烟气脱硫设施,现有硫磺回收装置硫回收率达到99%。建材行业建筑陶瓷规模大于70万平方米/年且燃料含硫率大于0.5%的窑炉,应安装脱硫设施或改用清洁能源,浮法玻璃生产线要实施烟气脱硫或改用天然气。焦化行业炼焦炉荒煤气硫化氢脱除效率达到95%。水泥行业实施新型干法窑降氮脱硝,新建、改扩建水泥生产线综合脱硝效率不低于60%。燃煤锅炉蒸汽量大于35吨/小时且二氧化硫超标排放的,要实施烟气脱硫改造,改造后脱硫效率应达到70%以上。
——开展农业源污染防治。
加强农村污染治理。推进农村生态示范建设标准化、规范化、制度化。因地制宜建设农村生活污水处理设施,分散居住地区采用低能耗小型分散式污水处理方式,人口密集、污水排放相对集中地区采用集中处理方式。实施农村清洁工程,开展农村环境综合整治,推行农业清洁生产,鼓励生活垃圾分类收集和就地减量无害化处理。选择经济、适用、安全的处理处置技术,提高垃圾无害化处理水平,城镇周边和环境敏感区的农村逐步推广城乡一体化垃圾处理模式。推广测土配方施肥,发展有机肥采集利用技术,减少不合理的化肥施用。
推进畜禽清洁养殖。结合土地消纳能力,推进畜禽养殖适度规模化,合理优化养殖布局,鼓励采取种养结合养殖方式。以规模化养殖场和养殖小区为重点,因地制宜推行干清粪收集方法,养殖场区实施雨污分流,发展废物循环利用,鼓励粪污、沼渣等废弃物发酵生产有机肥料。在散养密集区推行粪污集中处理。
推行水产健康养殖。规范水产养殖行为,优化水产养殖区域布局,国家重点流域以及各地确定的重点保护水体要合理减少网箱、围网养殖规模。加快养殖池塘改造和循环水设施配套建设,推广水质调控技术与环保设备。鼓励发展人工生态环境、多品种立体、开放式流水或微流水、全封闭循环水工厂化、水产品与农作物共生互利等水产生态养殖方式。
——控制机动车污染物排放。提高机动车污染物排放准入门槛。加强机动车排放对环境影响的评估审查。加快淘汰老旧车辆,基本淘汰2005年以前注册的用于运营的“黄标车”。推进报废农用车换购载货汽车工作。全面推行机动车环保标志管理,严格实施机动车一致性检查制度,不符合国家机动车排放标准的车辆禁止生产、销售和注册登记。实施第四阶段机动车排放标准,在有条件的重点城市和地区逐步推动实施第五阶段排放标准。“十二五”末实现低速车与载货汽车实施同一排放标准。全面提升车用燃油品质。研究制定国家第四、第五阶段车用燃油标准,推动落实标准实施条件,强化车用燃油监管。全面供应符合国家第四阶段标准的车用燃油,部分重点城市供应国家第五阶段标准车用燃油。大型炼化项目应以国家第五阶段车用燃油标准作为设计目标,加快成品油生产技术改造。
——推进大气中细颗粒污染物(PM2.5)治理。促进煤炭清洁利用,建设低硫、低灰配煤场,提高煤炭洗选比例,重点区域淘汰低效燃煤锅炉。推广使用天然气、煤制气、生物质成型燃料等清洁能源。加大工业烟粉尘污染防治力度,对火电、钢铁、水泥等高排放行业以及燃煤工业锅炉实施高效除尘改造。大力削减石油石化、化工等行业挥发性有机物的排放。推动柴油车尿素加注基础设施建设。实施大气联防联控重点区域城区内重污染企业搬迁改造。加强建设施工、植被破坏等因素造成的扬尘污染防治。
生物质气化是指生物质气化原料 (如秸秆、木屑、稻壳等)压制成型或经简单的破碎干燥加工处理后,在欠氧条件下,送入气化炉中进行气化裂解,即在一定的热力学条件下,借助于部分空气 (或氧气)、水蒸气的作用,使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应,热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物,获得含CO、H2和CH4的可燃气体并进行净化处理而获得产品气的过程。
2、生物质燃气(生物质气化气)的优点
生物质燃气除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点:
▲ 环保清洁型气体燃料;
▲ 燃烧特性好,燃尽率高;
▲ 含硫量极低,仅为燃料油的1/20左右,不用采取任何脱硫措施即可达到环保要求;
▲ 含氮量极低,燃烧时不用采取任何脱硝措施即可达到环保要求;
▲ 含灰分低;
▲“0”排放:生物质燃烧排放的CO2与其在生长过程中吸收的CO2相同,且替代了化石能源,减少了净排放,根据《京都议定书》机制,生物质燃料CO2为生态“0”排放。
3、生物质燃气(生物质气化气)的热值、主要成分、燃烧产物
1)生物质燃气的热值:一般为5~8MJ/m3
2)生物质燃气的成分:其主要可燃成份为CO、H2和CH4和一些C2H4高分子碳氢化合物及少量焦油。
3)生物质燃气的燃烧产物:生物质气体燃料是一种可再生的环保清洁型能源,硫含量很低,主要燃烧产物为CO2、H2O、N2。
4、生物质气化炉及生物质燃气的应用
生物质燃气,即将生物质原料在生物质气化炉中通过高温气化,转化为生物质可燃气,替代燃料油或天然气应用于钢铁窑炉、玻璃窑炉、陶瓷窑炉。
生物质燃气的品质和现在工业用的煤转气(水煤气)基本相当,但含尘量和焦油含量更低、更环保。
生物质燃气是一种非常清洁的生活和工业燃料,未经净化的生物质气体燃料可以直接通过管道输送应用到扎钢加热炉、炼铜反射炉、坩锅炉、工业锅炉及 水泥回转炉和耐火材料隧道窑等燃料品质要求较低的工业窑炉上;经过除尘除焦等净化工序后,其应用范围可推广到陶瓷窑炉、玻璃窑炉、热风炉和电厂等燃料品质 要求较高的工业窑炉上。
5、生物质气化炉的经济分析:
利用生物质气化炉产生的燃气替代燃料油或天然气应用于工业锅炉(热水锅炉、导热油锅炉、蒸汽锅炉)和钢铁窑炉、玻璃窑炉、陶瓷窑炉等一些工业窑炉,立马省70%以上!以下以四种不同的生物质燃料做为比较:
3.1-3.7公斤秸秆产生的生物质燃气的热量相当于1立方天然气的热量,
3.5-4.1公斤秸秆产生的生物质燃气的热量相当于1升柴油。
3.1-3.7公斤稻壳产生的生物质燃气的热量相当于1立方天然气的热量,
3.5-4.1公斤稻壳产生的生物质燃气的热量相当于1升柴油。
2.5-3公斤木屑及废木料产生的生物质燃气的热量相当于1立方天然气的热量,
2.8-3.3公斤稻壳产生的生物质燃气的热量相当于1升柴油。
2.5-3公斤木屑颗粒产生的生物质燃气的热量相当于1立方天然气的热量,
2.8-3.3公斤木屑颗粒产生的生物质燃气的热量相当于1升柴油。
绿威生物-达万喜节能|简介
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