下列说法正确的是 A.天然气和沼气的主要成分是乙烯,它们都属于不可再生能源 B.煤是复杂的混合物
D |
试题分析:A.天然气和沼气的主要成分是甲烷,不是乙烯,天然气属于不可再生能源,沼气属于可再生能源,故原说法不正确;B.煤是复杂的混合物,但不含有苯、甲苯、二甲苯等,这一系列重要的化工原料来自煤的干馏,原说法不正确;C.石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等都是混合物,没有固定的熔沸点,故原说法错误;D.石油炼制的目的是为了获得轻质油和重要化工原料(乙烯、丙烯等),正确。 |
乙烯不是清洁能源气体,乙烯呢,是能够加快水果成熟的一种物质,它能够让生长的植物加快繁殖,加快生长,加快死亡的过程。不,不过就是催熟剂所需要的一种物质,通常用来催熟香蕉,催熟木瓜之类,而不能够作为清洁能源,清洁能源躯体是要对环境有利的气体。
B.煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物,可以用干馏方法获得苯,但是煤的成分中并不含有苯、甲苯、二甲苯等有机物,它们是煤在干馏时经过复杂的物理、化学变化产生的,故B错误;
C.石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等都是混合物,没有固定的熔沸点,故C错误;
D.由石油催化裂化和裂解的主要目的可知石油炼制的目的是为了获得轻质油和重要化工原料(乙烯、丙烯等),故D正确;
故选D.
工业制备
工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇。
发酵法:用含糖类的农产品,如玉米、高粱、薯类以及某些植物的果实等,也常用废糖蜜,经过发酵、蒸馏,可以得到95%(质量分数)的工业乙醇。
乙烯水化法:以石油裂解产生的乙烯为原料,在加热加压和有催化剂(硫酸或磷酸)的条件下,乙烯与水直接发生反应生成乙醇。
(catalyst是催化剂,pressure是加压)
煤化工:以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。
联合生物加工:利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。然而由于各种原因,一般的发酵法生产乙醇成本较高,乙醇生产难以规模化。联合生物加工技术,一体化程度高,能有效降低生产成本,未来发展前景广阔。
食堂常用煤
天然气、液化石油气、煤属于矿物能源,优点价格低廉,技术成熟,缺点不可再生,对环境污染较严重
沼气、木材、柴草属于生物能源,优点价格低廉,可再生,缺点对生态环境影响较大,沼气先期投入较大
太阳能属于清洁可再生能源,优点可再生,环保,价格低廉,缺点先期投入大,技术要求高,依赖于天气。
主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。废纸主要包括:报纸、杂志、图书、各种包装纸、办公用纸、纸盒等,但是纸巾和卫生用纸由于水溶性太强不可回收;塑料主要包括各种塑料袋、塑料包装物、一次性塑料餐盒和餐具、牙刷、杯子、矿泉水瓶等;玻璃主要包括各种玻璃瓶、碎玻璃片、镜子、灯泡等;金属主要包括易拉罐、金属罐头盒等;布料主要包括废弃衣服、毛巾、书包、布鞋等。
不可回收垃圾指除可回收垃圾之外的垃圾,常见的有在自然条件下易分解的垃圾,如果皮、菜叶、剩菜剩饭、花草树枝树叶等。还有就是有害的,有污染的,不能进行二次分解再造的都属于不可回收垃圾。
摘 要:聚乙烯铝塑复合包装材料的大量使用,产生了数量庞大的不可降解废弃物。而且,当前对此类材料的回收利用存在很多不完善性,从而给环境保护带来了又一种巨大的压力。本文以工业纯醋酸或甲酸作为分层剥离剂,将聚乙烯(PE) 铝塑复合材料中的可回收利用物质完整分离。该技术和此类材料目前的回收利用技术相比,其最大优势在于:能够彻底对废弃的聚乙烯铝塑复合包装材料进行分离、回收、再生利用。
关键词: 聚乙烯铝塑复合包装材料;醋酸;分离;剥离剂;回收;再生
1 简介
高分子材料因其质轻、易加工、美观实用等特点广泛应用于日常生活、各行各业及高精尖技术领域,但在给人们带来巨大的物质文明的同时,其废弃物的产生也给人们提出了严峻的问题。废塑料的回收利用对于节约能源、减少废料体积、降低废塑料对环境的危害及抑制油价的提高都有重要的社会和经济意义。塑料的主要成分是合成树脂,这是一种高分子聚合物,此外,为了改进塑料的性能,还要在聚合物中添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等,才能成为性能良好的塑料。
聚乙烯铝塑复合包装材料以其阻光、恒温、无毒安全和成本低廉的特点,被广泛应用于食品、药品、化学品及日用品包装领域,如:利乐公司的利乐系列产品以及部分含乳饮料瓶口封闭材料等,均属于聚乙烯铝塑复合包装材料。
由于聚乙烯铝塑复合包装材料应用广泛、使用量大,因此产生了数量庞大的不可降解废弃物,如果处理不当,会给环境保护带来巨大的压力。另外,生产该包装材料的原料分别为:优质工业铝材、天然木浆纸和聚乙烯塑料,它们都是具有较高回收价值的材料。 尤其是工业铝材,它的价格高、货源少,如果加以回收利用,经济效益必定是可观的。因此,聚乙烯铝塑复合包装材料的回收再利用,具有十分重要的社会意义和经济价值。
2 废旧聚乙烯回收利用的意义
众所周知,聚乙烯是四大热塑性通用材料之一,其用量占65%。随着聚乙烯消费市场的不断扩大,消费品种的不断多样化,其聚乙烯的废弃物量也在不断增加。目前,我国每年社会上可回收利用的废弃物约有1Mt,实际利用的约有0.2Mt,还有0.8Mt未能加以回收利用,大部分废弃物以填埋方式进行处置,这样不但造成了二次污染,也造成了材料的极度浪费。早在1975年7月,原轻工业部曾在上海主持召开“全国废旧塑料回收利用经验交流会”,会议指出废旧塑料回收利用不是权宜之计,而是一个长远的工作。随着科学技术不断进步及能源需求量不断增加,如何更快、更好地做好废弃物的回收利用工作关系着国家的富强与进步,而解决聚乙烯废弃物的回收利用是所有废弃物回收利用中的重要内容之一。
3 实验原理与探讨
3.1聚乙烯铝塑复合包装材料分离原理
铝箔与聚乙烯塑料膜和纸相互作用结合而成聚乙烯铝塑复合包装材料,具体工艺是:利用高周波和热压合等方式使聚乙烯( PE) 塑料层结合面熔融,再使其与铝箔表面形成的铝的氧化物以及纸粘结在一起。由于铝的氧化物性质非常稳定,所以粘结在一起的三种材料难以完全分离,而且,聚乙烯塑料能够耐酸碱侵蚀,普通有机溶剂均不能使其溶解或溶涨,这就给该材料的回收利用带来了较大的难度。目前正在使用的该材料回收工艺有两种:一是利用金属铝和氧化铝均可溶于酸碱的原理,使用酸溶或碱溶的方法把材料中的铝溶解,从而回收聚乙烯塑料膜和纸,然后再将含铝废液制成聚合氯化铝或硫酸铝二是利乐公司利用水力法将三种材料分离为纸浆和铝塑两部分,然后再分别加以利用。
但是,以上两种方法均存在诸如经济效益低、回收不彻底等诸多弊病,所以,本文将根据实验结果,推介一种全新的处理方法,以期达到最佳的回收利用效果。
操作原理是:利用醋酸和甲酸等有机弱酸分子能够渗透聚乙烯塑料层和纸层,进而溶解粘结各层的铝的氧化物而不会溶解单质铝的特性,将包装材料中的铝箔、聚乙烯塑料和纸层分别完整分离。
3.2 试验过程
(1)主要试剂和原料
醋酸(工业纯,98。5 % ,北京化工厂) ,甲酸(工业纯,85 % ,北京红星化工厂) ,石灰水(配制成过饱和溶液) ,草酸(CR ,北京益利精细化学品有限公司)蒙牛纯牛奶用利乐枕,蒙牛纯牛奶利乐砖,娃哈哈乳酸饮料瓶口封闭材料。
(2)弱酸分层分离法
把样品加入装有弱酸的分层容器中,利用弱酸分子能够渗透聚乙烯塑料层和纸层的特性进行分离。弱酸逐渐溶解样品各层结合处的铝氧化层,从而使其完整分离。将完全分离的复合材料沥干,然后泡入饱和石灰水中进行中和洗涤,直到pH 值在6~8 之间时,改用清水洗涤。 洗涤完毕后,将剥离的复合材料烘干,然后放入离心分离机,进行离心分离,从而得到干净的PE 塑料、铝箔和纸浆。
3.3 实验结果
工业纯醋酸(98。5%)和工业纯甲酸(85 %)的分层剥离速度最快,不加热的情况下,分别历时4小时和4。5小时即可得到完全分层的样品。加热至50℃时,1个小时左右即可完全分离。工业纯醋酸和甲酸可以循环使用,但是随着使用次数的增加,醋酸和甲酸的浓度逐渐变小,剥离时间会随之延长。当弱酸浓度小于15%以后,剥离所需时间将明显增长,约需要12小时。
4 结果分析
在实验的过程中,也曾尝试使用解离常数(pKa)较大的草酸充当分离剂,但即使在溶液饱和并加热至沸腾的情况下也不能成功地将各层分离。这是由于草酸分子不容易渗透纸层和塑料层而溶解掉各层之间铝的氧化物造成的。而使用醋酸或甲酸的“弱酸分离法”则成功做到了对该材料的完全回收与利用。
通过实验可知,本工艺简单易行,分离后所得的各种材料纯度高、质量好,完全可以作为各相关领域再生产的优质原料。这种方法优异于目前利乐公司推广的水力法分离铝塑复合包装材料,因为水力法只能使纸和铝塑分离,而不能成功、完整地分离铝塑中的铝箔和塑料。尽管铝塑可以做成彩乐板等制品,但是这些制品老化废弃之后铝和塑料更加难以回收利用,这就造成了二次污染。而本研究提出的技术将铝箔、塑料、纸分别分离,做到了完全回收利用,有效避免了二次污染。另外,由于工业纯醋酸和甲酸可以循环使用(浓度减至15%时才需更换新酸),因此回收成本较低,经济效益相当可观在分离之后,用碱性较弱的石灰水对残留的分离用弱酸进行中和,以消除对环境的污染。因此,这种分离方法能够同时实现良好的经济效益和社会效益。
5 对今后废旧聚乙烯制品回收利用的建议
随着世界石油价格的波动,世界聚乙烯的产量与价格也随之波动。我国的聚乙烯需求量有一半以上依靠进口,因此,在提高我国聚乙烯生产能力及技术的同时,必须紧跟聚乙烯的回收再生利用技术的发展。除了上述所直接利用和改性利用外,聚乙烯的其它综合利用途径还应加大,如热分解(油化、汽化、炭化)、化学分解(水解,醇解,超临界水化学回收)等。虽然在回收废旧聚乙烯的应用方面的突破还需要一定的时间,但在一些高校及科研院所正在进行深入的理论及应用研究。对于实在难回收的废品则可进行焚烧能量回收来利用。此外,由于薄膜的回收特别是农膜的回收具有重大的现实意义,应大力开发应用新技术,开发各种可降解性塑料如可控生物降解地膜、光降解地摸、可控光和生物双重降解功能地膜等等,使我国的聚乙烯塑料生产技术及回收利用工艺做到具有经济、环境、社会三重功效,以推动我国的科学技术水平及综合国力的不断提高。
B.组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰,所以通过红外光谱可以判断有机物具有哪些基团,故B正确;
C.聚乳酸是由乳酸缩聚而成,但是聚乳酸与乳酸最简式不同,故C错误;
D.乙醇为可再生能源,而汽油为不可再生能源,乙醇汽油称为环保燃料,应大力推广乙醇汽油,故D错误;
故选B.
(2)二氧化碳等气体过多的排放,使温室效应加剧.为了防止温室效应的进一步增强.人类应减少使用煤、石油、天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源;大力植树造林,严谨乱砍滥伐森林等.将二氧化碳和氢气以一定比例混和,在一定条件下反应,生成一种重要的化工原料乙烯(c2h4)和水,该反应的化学方程式为:2co2+6h2
一定条件
.
c2h4+4h2o;
(3)目前有待开发、利用的新能源有太阳能、氢能、风能、水能、地热能等能源.
故答为:(1)ab;(2)2co2+6h2
一定条件
.
c2h4+4h2o;(3)氢能.
能反应。甲醇里的O~H键断裂,分别加在两边。
双键基团是烯烃分子中的官能团,具有反应活性,可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应,还可氧化发生双键的断裂,生成醛、羧酸等。
扩展资料:
双键基团是烯烃分子中的官能团,具有反应活性,可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应,还可氧化发生双键的断裂,生成醛、羧酸等。
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下,简单的烯烃中,乙烯、丙烯和丁烯是气体,含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体,更高级的烯烃则是蜡状固体。
参考资料来源:百度百科--烯烃
参考资料来源:百度百科--甲醇
——————替代石油将使我国资源状况化短为长——————
人类使用的三大主要能源是原油、天然气和煤炭,但它们都是不可再生的能源。据国际能源机构的统计,这三种能源还能供开采的年限,分别只有40年、50年和240年。开发新能源已成为人类发展中的紧迫课题,核能还将有所发展,太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源,今后将会优先获得开发利用。另一个值得重视的新能源是可再生的生物能源。
我国虽已探明煤储量6000亿t,石油70亿t,水力发电6.8亿k但由于1978年以来我国总的能源利用率已超过30%,能源分布不均匀,能源产量低和农村能源供应短缺等因素,致使能源供应趋于紧张。开发利用生物能源,在这方面可以起到显著的缓解作用。特别是在农村年产稻壳3225万t,玉米芯1250万t,甘蔗渣400万t,棉籽壳200万t,糠醛渣30万t,人畜粪便1380万t的条件下,可用微生物作用年产沼气达14.28×108m3,相当于25.94×106t标准煤,从而彻底改变现在农村能源短缺的状况。
按目前国内外研究水平,燃料电池汽车、电动汽车、氢动力汽车等仍有很多技术上不确定性,何时投入运营是未知数。混合动力汽车造价高,而且仍以成品油消耗为主。另一方面,石油的应用不仅仅是作为交通运输的动力,其衍生的乙烯等化工产品还是比钢铁应用更广泛的基础材料。因此,发展生物能源是必然之路,眼前解决车用燃油问题,中、长期解决后石油时代的能源、原材料问题。
目前,国际上生物能源技术相对成熟,替代石油的路线是:谷物、秸杆、其它植物等-发酵-乙醇-车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等;另一种是利用劣质食用油、麻疯树籽等直接加工生产高品质车用柴油。无论何种生物质转化,都是我国资源的“长腿”。发展生物能源是农业大国和“缺油多煤”资源现状化短为长的最佳契机。
————发展石油替代行业有利于解决“三农”问题————
农村、农民和农业的“三农”问题、环境与资源问题,是13亿人口大国均衡发展、建立和谐社会的关键,建立庞大的“石油替代”能源体系,不仅为我国农业产业化、农村地区城市化提供良好的机遇,是我国相当长时间发展重要驱动力,也是解决这些突出问题的最佳切合点。我国最著名的农业科学家之一、中国科学院院士、中国工程院院士石元春曰前公开提出:让我国农民“种出绿色大庆”。
据科技部有关单位的调研,我国南方的甘蔗、木薯,中、东部地区的小麦、水稻,北部的土豆、玉米,西部地区的油桐。麻疯树,干旱地区的山芋,等等,都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻疯树籽含油率达50%,是制造生物柴油的良好材料。我国西南地区现有10万亩,到2010年种植面积可达1000万亩。国家科技部生物技术中心主任王宏广接受采访时告诉记者:目前我国富余的农副产品加工转化,确可“再造大庆”,即相当于5000万吨原油。如果把每年农民白白焚烧的秸杆收集处理后加工乙醇,替代车用油,总量可达6000万到1亿吨。已经开始用生物质能加工品全线替代石油产品的安徽丰原集团董事长李荣杰测算:只要石油不低于35美元每桶,用生物质能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等,都有利可图。
2、治理有机废弃物污染,保护生态环境
————————治理有机废弃物污染,保护生态环境——————
我国现在因利用能源而导致严重的环境污染,例如烟尘和SO2年排放量为2857万t,燃烧后的垃圾排放为年均573000万t,因薪柴之用破坏森林植被导致每年土壤流失50亿t。利用生物生产能源和对其进行利用,不仅没有环境污染问题出现,而且还可使目前污染严重的环境状况得以缓解。
数百年来在燃料王国里唱“主角”的煤和石油都是远古时代的动植物生成的,那么能否种植能源作物,直接从能源作物生产燃料?这是21世纪普遍关注的一个新问题。理想的生物燃料作物应具有高效光合能力,到目前为止,科学家们已发现了40多种能够生产“石油”的植物。
生物质能是由植物与太阳能的光合作用而贮存于地球上植物中的太阳能,最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计,植物每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%。通过生物质能转换技术,可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料。由此可见,发展生物质能源,对保障我国未来能源安全具有重要作用。
专家分析,石油已不是可持续发展的理想汽车燃料,过度依赖存在四大问题,包括:国内资源短缺和国际石油争夺剧烈的双重风险;汽柴油的性能已不能满足汽车高水平和高清洁的可持续发展要求;油价居高不下,用户负担增加;依靠进口,要花大量外汇,影响国内就业。巨大的国际采购会使我国原油陷入类似现在铁矿砂市场的“价格合围”。适应汽车消费需求,建设车用燃料替代体系成为必然趋势。
据了解,目前中国汽车保有量超过2000万辆,2010年将达到5000万辆至6000万辆。届时,国内汽车年生产量将达1000万辆以上,汽车用成品油市场就将有数千亿元。另一方面,环境保护逼迫中国采取石油替代技术。北京、上海等大城市较早对公共交通车辆实行天然气替代石油等措施,主要是出于环境因素。目前,天然气、煤炭、生物质能等技术路线替代石油,其燃烧排放都小于石油类40%左右。按我国城市进程,2020年前还将有4亿人口“进城”,汽车保有量将急剧增加,不采用洁净的替代能源将无法维持人类适宜的城市居住环境。有人这样计算:大城市里按每车每天用15KG汽、柴油计,100万台车即用1.5万吨汽、柴油,它将耗尽18338万立方米空气中的氧气,使之变成只含二氧化碳和和氮气等的无氧气体。又因二氧化碳比空气重得多,所以,它们大都分布在地面附近,可在100平方公里范围内堆积1.83米厚,比正常的中国人还高出一巴掌。如果没有大自然赐予的空气流动,这将是一种多么可怕的情景呀
3、广泛应用生物技术,发展基因工程
能源生物技术就是用可再生的生物资源生产各种能源产品。在这里面,农林生物技术提供能源作物,工业生物技术则将能源作物以最经济的方式加工成能源产品,这些能源产品包括以燃料乙醇、生物柴油为主的液体燃料,以甲烷为主要成分的沼气。另外,还有可再生的生物氢能。
沼气是由作物秸秆、树木落叶、人畜粪便、工业有机废物和废水等有机物质在厌氧环境中,经微生物发酵作用生成的一种可燃气体。每立方米沼气完全燃烧后的发热量约相当于3.3千克原煤产生的热量,是一种清洁、高效的可再生能源。
燃料乙醇是国内外公认的生物能源产品,能够以一定的比例与汽油和柴油等成品油混配后供车辆直接使用。
生物柴油也是近年来发展迅速并规模化使用的生物替代能源。生物柴油是以植物油如大豆油、菜籽油,其他丰富的非食用油和动物油脂如猪油、牛油、鱼油等,以及废弃的食用油为原料生产出的清洁可再生能源,是柴油优良的代用品。
发展生物制氢技术,也是为发展新能源提供技术储备。目前,各国正在竞相开发氢燃料电池,尤其是氢燃料电池驱动的汽车。
我国起步虽晚优势明显
据介绍,我国的燃料乙醇生产技术已基本成熟,可以进行规模化生产。甘蔗、甜菜、玉米、小麦、薯类、秸秆等都用于燃料乙醇的生产。国家已正式批准在吉林、河南、黑龙江和安徽四省建设总规模为年产132万吨的大型燃料乙醇装置。
我国已研制成功利用菜籽油、大豆油、米糠下脚料和野生植物小桐籽油等为原料生产生物柴油的小试或中试工艺,一些企业开发出具有自主知识产权的技术工艺,主要指标达到美国生物柴油指标。
我国沼气生产技术已经使用多年,正在不断改进。到2003年底,全国农村沼气池年产沼气46亿立方米,相当于343万吨标准煤或28亿千瓦时发电量。
在发展能源生物技术方面,我国虽然起步晚,但有自身优势。”经常往返于中美之间的美国万力科技公司技术总监孙大庆说,“首先,生物技术领域是我国高新技术领域与国外差距最小的领域,我国已经培养了一大批优秀人才,许多大学设有生命科学与生物技术领域的专业;第二,我国有着丰富的生物资源,能源生物技术产品潜在市场巨大;第三,我国虽然起步比发达国家晚,但是跨越式发展,可一步到位采用最先进的技术和设备进行研发工作。”
生物能源最大的优势就是环保。利用的就是太阳能,真个使用过程是一个太阳能循环过程,清洁无污染。其中,沼气的推广使用在提高农民生活质量的同时也节约了资源、保护了环境,燃料乙醇不但能代替部分汽油;而且排放的尾气更清洁;生物制氢为的就是的到然绕产物只有水、世界上最清洁的能源——氢;而与普通柴油相比,使用生物柴油的汽车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10,颗粒物仅为20%,二氧化碳和一氧化碳排放量仅为10%,不仅如此,生物柴油的原料来源广泛并有可再生性,如大豆油、菜籽油,而使用“废油”提炼出生物柴油更是“变废为宝”
我国最先起步的是生物质转化替代石油,即乙醇汽油。生物柴油是利用植物油脂、动物油脂等提炼的车用燃料,可直接替代柴油,低排放,无需改造发动机,而且对车辆发动机还有保护作用。世界各国对此非常重视,发展迅速,美国、加拿大、巴西、曰本、印度等都有庞大的发展计划。欧盟国家用菜油加工生物柴油,2001年加工量已达100万吨。本世纪我国==也很重视这项工作,近年来相继建成了许多年产量超万吨的生物柴油厂,预计到2010年,我国生物柴油需求量将达2000万吨。