第二节　资源综合利用　环境保护 (10).ppt

第二节资源综合利用环境保护,第四章化学与可持续发展,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,形成：古代动植物经过上一万年的复杂变化形成的，属不可再生资源,信息：海洋石油根据石油专家以往的推算,地球上石油只能使用4050年，煤炭还有不到100年,结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高他们的利用率减少化石燃料燃烧所造成的环境污染,一、煤、石油、天然气的综合利用,1.煤的综合利用,煤的成分？,煤的综合利用有哪些途径，相应的产物又有哪些？,煤的干馏是物理变化还是化学变化,带着问题来学习,无烟煤,褐煤,泥煤,煤炭的主要组成,一、煤、石油、天然气的综合利用,1.煤的综合利用,煤的组成,无机物(少量),无机盐等,有机物,C元素大量,H、O、N、S等元素少量,污染环境,COx、NOx、SO2烟尘,一、煤、石油、天然气的综合利用,1.煤的综合利用,煤直接作燃料利用率低并污染环境,（1）煤的干馏,煤的干馏原理：,把煤隔绝空气加强热使之分解的过程,煤的干馏产物：,出炉煤气、煤焦油、焦炭,氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳,气体燃料、化工原料,氨、铵盐,苯、甲苯、二甲苯,苯、甲苯、二甲苯,化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料,酚类、萘,沥青,染料、医药、农药、合成材料,筑路材料、制碳素电极,冶金、合成氨造气、电石、燃料,碳,表4-2煤干馏的主要产品和用途,一、煤、石油、天然气的综合利用,一、煤、石油、天然气的综合利用,1.煤的综合利用,煤的气化,在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。,煤的液化,在一定条件下将煤转化为液体燃料,直接液化,煤与氢气作用生成液体燃料,间接液化,先转化为CO和H2，再在催化剂作用合成甲醇,一、煤、石油、天然气的综合利用,2.天然气的利用,天然气的主要成分是甲烷,综合利用：A.燃料清洁能源B.化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物,一、煤、石油、天然气的综合利用,3.石油的综合利用,带着问题来学习,（1）石油的组分主要有哪些？,（3）石油分离的原理和方法是什么？,（4）分馏与蒸馏区别是什么，是物理变化还是化学变化,（5）石油分馏后馏分有哪些，每一种馏分是纯净物还是混合物,（2）石油的综合利用有哪些途径？,一、煤、石油、天然气的综合利用,3.石油的综合利用,（1）石油的组成,组成元素：,主要是碳、氢元素,组成成分：,各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物,（2）石油的分馏,原理：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程,图4-6原油的分馏及裂化的产品和用途示意图,一、煤、石油、天然气的综合利用,3.石油的综合利用,（3）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（裂化汽油）等。,一、煤、石油、天然气的综合利用,3.石油的综合利用,（4）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，获得工业上的“三烯二烷”（乙烯、丙烯，1，3-丁二烯）,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。,4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料,一、煤、石油、天然气的综合利用,单体,CH2CH2,CH2=CH2,链节,聚合度,n,【练习】写出下列加聚反应的化学方程式：,聚氯乙烯塑料,聚乙烯塑料,聚丙烯塑料,聚苯乙烯塑料,合成纤维,二、环境保护与绿色化学,1、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造成生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。2、环境污染：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。,1、通常所说的三废是指、和。2、绿色食品是指的食品，白色污染是指。,废渣,废气,废水,塑料垃圾,无污染、无公害,3、水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾,背景知识回顾,按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。,绿色化学,核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。,第一种工艺的原子利用率为：44g（44g+111g+36g）100%=23%,第二种工艺的原子利用率为100%,（1）第一种工艺的原子利用率低，且生成用途极小的氯化钙。第二种工艺的原子利用率达到理想目的，符合最理想的“原子经济”的原则。（2）化合型反应原子利用率最高，