关于硝化反应的问题

我国高原污水处理厂问题及对策

我国高原污水处理厂问题及对策摘要：在我国基础设施建设不断取得新成果的今天，西部高原地区污水处理事业迎来了新的发展，各种污水处理厂如同雨后春笋般纷纷涌现，确实解决了高原污水处理不到位的问题，但是同时也需要看到，高原气候的特殊性等因素给污水处理厂带来了一定的负面影响。

由于高原地区温度特点导致的化学反应抑制问题、工艺设备运行问题、仪表机械故障问题等，都不利于污水处理的顺利进行，因此必须要对这些问题进行充分了解，并以此为基础找到处理和应对的办法。

关键词：高原；污水处理厂；低温；低氧引言高原地区的气候条件、环境条件、社会条件都有一定的特殊性，一旦出现环境污染问题，将很难进行治理和恢复，因此加强污水处理势在必行。

近几年，高原污水处理厂的数量和规模都得到了提升，能够对高原地区污水进行处理后再行排放，确实缓解了高原地区的水污染问题，然而与此同时污水处理厂的正常运行也受到特殊环境的影响，出现了运行效率低、处理成本高等一系列问题，如果不能对这些问题进行及时有效地处理，高原地区环境污染将难以得到根本性的控制。

1低温引发的污水处理厂问题及对策1.1硝化与反硝化反应受到抑制根据相关研究资料来看，污水处理中生物脱氮环节的处理效果在低温条件下会大幅度下降，这主要是因为硝化过程中硝化细菌无法在低温条件下正常发挥分解作用，实际上溶解氧量、酸碱度等也可能对硝化细菌产生影响，但温度变化产生的影响最大也最明显。

通常情况下，我国的生物污水处理技术中应用的都是中温硝化细菌，但是高原地区冬季温度非常低，中温硝化细菌难以在这样的复杂环境下保持活性、更无法顺利进行增殖，这必然影响到污水处理的效果，致使处理后的污水中氨氮、总氮指标不合理。

硝化细菌是对温度非常敏感的细菌，在25～30℃环境中活性最为突出，在高原地区全年低温、冬季极寒的环境下，生长速度非常慢，世代时间特别长，还需要与其他菌种进行竞争和互相抑制，因此高原处理厂中的硝化细菌无法累积到发挥作用的数量，难以保证污水脱氮效果。

关于硝化反应的问题

碱度=（7.14QΔCNH3-N）/1000
式中：Q——进入滤池的日平均污水量，m3/d；
ΔCNH3-N——进出滤池NH3-N浓度的差值，mg/L；
7.14——硝化需碱量系数，kgO2/kgNH3-N。
在实际工程应用中，对于典型的城市污水，进水中NH3-N浓度一般为20-40mg/L，TKN约50-60mg/L，碱度约300mg/L（以CaCO3计）左右。假定部分TKN用于细胞合成，部分转化为氨氮，则污水中的氨氮约为50mg/L左右（按最大值估算），按硝化反应氨氮去除率为80%计，则硝化反应消耗的碱约50×7.14×0.8=285.6mg/L。
1.关于硝化反Leabharlann 消耗碱度问题在硝化过程中，需要消耗一定的碱度，如果污水中没有足够的碱度，硝化反应将导致pH值的下降，使反应速率减缓，所以硝化反应要顺利进行就必须要使污水中的碱度大于硝化所需的碱度。一般来说，在硝化反应中每硝化1gNH3-N需要消耗7.14g碱度，所以硝化过程中需要的碱度量可按下式计算：
硝化反应过程及方程式如下：
2、反硝化反应问题

第二章 2精细有机合成的基本反应(硝化反应)

26
混酸硝化法还具有以下特点： Ⅰ 被硝化物或硝化产物在反应温度下是液态的，而且不溶于废硫酸中，因此，硝化后可用分层法回收废酸； Ⅱ 硝酸用量接近于理论量或过量不多,废硫酸经浓缩后可再用于配制混酸,即硫酸的消耗量很小；
Ⅲ 混酸硝化是非均相过程，要求硝化反应器装有良好的搅拌装置，使酸相与有机相充分接触。
问题： 1. 硝酸在硝化反应中有哪些作用？ 2. 硝酸的氧化能力和硝化能力与浓度的关系？ 3. 不同的硝化方法各有什么特征？
13
问题 1. 硝酸在硝化反应中有哪些作用？
硝酸在硝化反应中既有硝化剂又有氧化剂的作用。
问题 2. 硝酸的氧化能力和硝化能力与浓度的关系？
硝酸的氧化能力随着硝酸浓度的降低而增强（直至某一极限）；硝化能力则随其浓度的降低而减弱。
实例一实例二实例三
OH
OH
OH
+ HNO3（稀）
NO2 +
NO2
NO2
+ NO2BF4
FSO3H(氟代硫酸) O2N 150oC
NO2
NO2
Br
H2SO4
+ HNO3 （60oC)
Br
NO2 +
Br NO2
NO2
实例四
C2H5ONa C2H5ONO2
N H
NO2
N H
29
3 温度
影响硝化反应的因素
14
１．直接硝化法 (1)稀硝酸硝化法
适用与此法的有机物主要有：
① 易被硝化的芳香族化合物（有使苯环活化的取代基）
NHCOCH 3
OCH2CH3
② 低级烷基取代苯亦可用稀硝酸进行侧链硝化（浓度相当
稀时，亦将导致侧链氧化。）

硝化反应影响因素

脂肪族硝化
1
脂肪族硝化是指对脂肪族化合物进行硝化反应，通常用于合成各种醇、酯、酮等有机化合物。
2
与芳香族硝化相比，脂肪族硝化的反应条件较为剧烈，常用硝酸或硝酸与硫酸的混合物作为硝化剂。
3
在脂肪族硝化过程中，控制反应温度和物料配比对于提高产物纯度和选择性至关重要。
硝酸酯的合成
硝酸酯是一类重要的有机化合物，广泛应用于医药、农药、炸药等领域。
安全问题
高温高压环境
硝化反应通常需要在高温高压条件下进行，这增加了操作的
危险性。
爆炸风险
由于硝化反应的放热性，反应过程中如未能有效控制温度，可能引发爆炸。
毒性
硝化反应的产物中可能含有硝基酚等有毒物质，对人体和环境有害。
腐蚀性
反应过程中使用的强酸和强氧化剂对设备有强烈的腐蚀作用
。
环保问题与处理方法拌速度影响反应物之间的混合程度和接触面积，从而影响反应速率和产物分布。适当的搅拌速度可以提高反应效率。
接触时间的影响
反应物在硝化剂中的停留时间会影响反应的深度和产物分布。延长接触时间通常会增加目标产物的选择性，但也可能导致副反应增多。
PART 03
硝化反应的应用
REPORTING
WENKU DESIGN
芳香族硝化
硝化反应在芳香族化合物中的应用广泛，主要用于制备芳香硝基化合物，是合成染料、炸药、医药等精细化学品的重要步骤。
芳香族硝化过程中，常用的硝化剂是浓硝酸和浓硫酸的混合物（混酸），该反应条件温和，产率高。
硝化反应的选择性对于合成特定产物至关重要，可以通过控制反应条件如温度、酸浓度以及物料配比来实现。
温度
温度对反应速率的影响

精细有机合成经典题目

精细有机合成经典题目(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第二章精细有机合成基础2．1肪族亲核取代反应有哪几种类型？2．2S N1和S N2反应速度的因素有哪些各是怎样影响的2．32．4卤代烷分别与醇钠和酚钠作用生成混醚的反应，为什么通常各在无水和水溶液中进行，且伯卤代物的产率最好，而叔卤代物的产率最差？2．5什么叫试剂的亲核性和碱性二者有何联系2．62．7为什么说碘基是一个好的离去基团，而其负离子又是一个强亲核试剂这种性质在合成上有何应用2．82．9卤代烷和胺在水和乙醇的混合液中进行反应，试根据下列结果，判断哪些属于S N2历程？哪些属于S N1历程？并简述其根据。

2．10 <1> 产物的构型发生翻转； <2> 重排产物不可避免； <3> 增加胺的浓度，反应速度加快； <4> 叔卤代烷的速度大于仲卤代烷； <5> 增加溶剂中水的含量，反应速度明显加快； <6> 反应历程只有一步； <7> 试剂的亲核性越强，反应速度越快。

2．11比较下列化合物进行S N1反应时的速率，并简要说明理由：C2H5CH2BrCH BrC2H53C BrCH33C2H5(2) C6H5CH2Cl (C6H5)2CHCl C6H5CH2CH2Cl(1)2．12比较下列化合物进行S N2反应时的速率，并简要说明理由：<1>C2H5CH2BrCH BrC2H5CH3C BrCH3CH3C2H5BrICl<2>2．13下列每对亲核取代反应中，哪一个反应的速度较快为什么2．142．152H2OCH3CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2OH + NaBrCH3CH2CH2Br + NaOH<1>CH3CH2CH2Br + NaOH CH3CH2CH2OH + NaBrH2OH2O CH3CH2CH2SH + NaBrCH3CH2CH2Br + NaSH<2>O2N CH2Cl + H2O O2N CH2OH + HCl△△CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O<3>2．16烷和硫脲进行亲核取代后再用碱分解，可以得到硫醇：2．17RX + H22SR S CNH2NH2..++R S CNH2NH2X-RSH + NH2CN2-2．18请解释在硫脲中，为何是硫原子作为亲核质点，而不是氮原子作为亲核质点？2．192．20为什么说在亲核取代反应中消除反应总是不可避免的？2．21什么叫诱导效应其传递有哪些特点2．222．23最常见的共轭体系有哪些？2．24什么叫共轭效应其强度和哪些因素有关传递方式和诱导效应有何不同2．25在芳环的亲电取代反应中，何谓活化基何谓钝化基何谓邻对位定位基何谓间位定位基2．26影响芳环上亲电取代反应邻对位产物比例的因素有哪些如何影响2．272．28写出下列化合物环上氯化时可能生成的主要产物，并指出每一情况中氯化作用比苯本身的氯化，是快还是慢：NHCOCH3OCH3Br COOC2H5CH2CNCCl3C(CH3)3COCH32．29用箭头示出下列化合物在一硝化时主产物中硝基的位置：F CH3CH3NO2CH3CH3CF3C(CH3)3COCH3CNCH3OCH3NO2CH3 NC NHCOCH3SO3HCH3SO2NH22．19有沿键传递，且位置越远影响越弱这一特性的电子效应是_______。

硝化反应和反硝化反应

一、硝化反应在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。

硝化反应包括亚硝化和硝化两个步骤:NH4++1.5O2 NO2-+H2O+2H+NO2-+0.5O2NO3-硝化反应总方程式：NH3+1.86O2+1.98HCO3- 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98NO3--+1.88H2CO3若不考虑硝化过程硝化菌的增殖，其反应式可简化为NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+从以上反应可知:1)1gNH4+-N氧化为NO3- 需要消耗2*50/14=7.14g碱（以CaCO3计)2)将1gNH4+-N氧化为NO2--N需要3.43gO2,氧化1gNO2--N需要1.14gO2，所以氧化1gNH4+-N需要4.57gO2。

硝化细菌所需的环境条件主要包括以下几方面：a.DO：DO应保持在2-3mg/L。

当溶解氧的浓度低于0.5mg/L时，硝化反应过程将受到限制。

b.PH和碱度：PH7.0-8.0，其中亚硝化菌6.0-7.5，硝化菌7.0-8.5。

最适合PH为8.0-8.4。

碱度维持在70mg/L以上。

碱度不够时，应补充碱c.温度：亚硝酸菌最佳生长温度为35℃，硝酸菌的最佳生长温度为35～42℃。

15℃以下时，硝化反应速度急剧下降；5℃时完全停止。

d.污泥龄：硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为 0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。

为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。

对于实际应用中，活性污泥法脱氮，污泥龄一般11～23d。

e.污泥负荷：负荷不应过高，负荷宜0.05-0.15kgBOD/(kgMLSS·d)。

因为硝化菌是自养菌，有机物浓度高，将使异养菌成为优势菌种。

总氮负荷应≤0.35kgTN/(m3硝化段·d)，当负荷>0.43kg/(m3硝化段·d)时，硝化效率急剧下降。

硝化反应影响因素

6.2.4 温度

反应温度升高，硝化反应速度加快。
表温度对硝化反应速度的影响
硝化产物
Cl NO2
k25℃
0.18
0.39
k35℃
0.47
1.23
k35℃/k25℃
2.61
3.15
Cl NO2

反应温度升高，硝酸分解和氧化副反应速度加快。

反应温度升高，反应选择性下降。
表氯苯硝化温度对反应选择性的影响温度，℃ 30 o,% 57.2 m,% 3.5 p,% 39.3
60
57.6
7.1
35.3
容易进行的硝化反应：10～90℃ 较难进行的硝化反应：30～130℃
6.2.5 搅拌

提高传热：及时移除反应热提高传质：增加反应界面
6.2.6 相比和硝酸比

相比混酸与被硝化物的质量比叫做相比，也叫酸油比。
提高相比有利于：被硝化物的溶解和分散；增加反应界面，加快反应；控制反应温度，使反应平稳。
6.2.8 硝化副反应

硝酸分解氧化：生成硝基酚类多硝化形成黑色络合物（C6H5CH3•2ONO
蒽醌
NO 2
O
NO2
O NO2
O
NO2

(
O O
)
NO2 O

杂环化合物
N H
4
NO2
O
NO 2
S
NO 2
HNO3-(CH3CO)2O
N N H
NO2
O2N
5
N
N
6.2.2 硝化剂

对硝化产物异构体比例的影响
NHCOCH 3

硝化反应详解

硝化反应详解The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020硝化反应详解1 、简介硝化反应，硝化是向有机化合物分子中引入硝基（－NO2）的过程，硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。

芳香族化合物硝化的反应机理为：硝酸的－OH基被质子化，接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子（nitronium ion，NO2）中间体，最后和苯环行亲电芳香取代反应，并脱去一分子的氢离子。

在此种的硝化反应中芳香环的电子密度会决定硝化的反应速率，当芳香环的电子密度越高，反应速率就越快。

由于硝基本身为一个亲电体，所以当进行一次硝化之后往往会因为芳香环电子密度下降而抑制第二次以后的硝化反应。

必须要在更剧烈的反应条件（例如：高温）或是更强的硝化剂下进行。

常用的硝化剂主要有浓硝酸、发烟硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混酸或是脱水剂配合硝化剂。

脱水剂：浓硫酸、冰醋酸、乙酐、五氧化二磷硝化剂：硝酸、五氧化二氮（N2O5）Ar─H+HNO3→Ar─NO2+H2O2 、反应机理硝化反应的机理主要分为两种，对于脂肪族化合物的硝化一般是通过自由基历程来实现的，其具体反映比较复杂，在不同体系中均有所不同，很难有可以总结的共性，故这里不予列举。

而对于芳香族化合物来说，其反应历程基本相同，是典型的亲电取代反应。

3 、主要方法硝化过程在液相中进行，通常采用釜式反应器。

根据硝化剂和介质的不同，可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。

用混酸硝化时为了尽快地移去反应热以保持适宜的反应温度,除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管。

产量小的硝化过程大多采用间歇操作。

产量大的硝化过程可连续操作，采用釜式连续硝化反应器或环型连续硝化反应器,实行多台串联完成硝化反应。

环型连续硝化反应器的优点是传热面积大，搅拌良好，生产能力大，副产的多硝基物和硝基酚少。

硝化方法主要有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、在浓硫酸中用硝酸硝化、在有机溶剂中用硝酸硝化和非均相混酸硝化等。

题目汇总

题目汇总一、填空题1、泄露事故的特点：突发性强、危害性大、应急处理难度大。

2、引发泄露事故的主要原因分为设计失误、设备原因、管理原因、人为失误4类。

3、按照爆炸的性质分类，可以把爆炸分为物理爆炸、化学爆炸、核爆炸。

4、磺化反应是在有机化合物分子中引入磺酸基的反应5、在催化氧化过程中，为了防止氧化反应器在发生燃烧时危及人身好设备安全，在反应器前后管道应安装阻火器，为了防止反应器发生爆炸，应装有泄压装置。

6、常见的安全装置主要有连锁装置、警报装置、泄压装置、计量装置4类。

7、化工生产中的主要参数有温度，压力，流量，及物料配比等。

8、在催化剂中，能加快反应速度的叫做正催化剂，减慢反应速度的称为负催化剂或缓催化剂。

9、基本化工单元操作分为：流体流动过程、传热过程、传质过程、热力过程。

10、常见的分离物料的方法有：沉降分离、过滤分离、静电分离、湿法分离。

11、输送液化可燃气体宜采用：液环泵。

12、输送易燃液体宜采用：往复泵。

13、常见的加热方式有：直火加热、蒸汽或热水加热、有机载体加热以及电加热。

二、名词解释1、最小点火能——在处于爆炸范围内的可燃气体混合物中产生电火花，从而引起着火所必须的最小能量称为最小点火能。

2、燃烧热——是指单位质量的物质在25℃的氧中燃烧放出的热量。

3、硝化反应——在有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应。

4、催化剂——在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。

5、裂解——有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程统称为裂解。

6、蒸馏——蒸馏是借液体混合物各组分挥发度不同，使其分离为纯组分操作。

三、选择题（一）单选1.下列哪一项不是化工生产中有害物质的泄漏事故的特点（ B ）A.突发性强B.后果严重C.危害性大D.应急处理难度大2、下列正确的是（C）A．泄漏速度快，则泄漏量就大；泄漏速度慢，则泄漏量就小。

B．大面积泄漏是指有大量的物料泄漏出来，储罐的超压爆炸就属于大面积泄漏。

乙苯合成对硝基乙苯新工艺的研究

乙苯合成对硝基乙苯新工艺的研究引言乙苯合成是一种重要的有机化工反应，乙苯及其衍生物广泛应用于医药、染料、橡胶等工业领域。

硝基乙苯是乙苯的一种重要衍生物，具有广泛的用途。

本文将对乙苯合成对硝基乙苯新工艺进行研究，以探索更高效、环保的生产方法。

现有工艺及其问题目前，乙苯合成对硝基乙苯主要采用硝化反应进行，即将乙苯与硝酸反应生成硝基乙苯。

然而，现有工艺存在以下问题：1.废水处理困难：硝化反应产生的废水含有高浓度的硝酸盐，难以处理和回收，对环境产生了不可忽视的污染。

2.高能耗：现有工艺中需要大量使用能量，造成能源浪费。

3.产物纯度不高：硝基乙苯的纯度较低，需要经过多次精炼才能达到工业标准。

新工艺的研究和探索为了解决现有工艺存在的问题，我们进行了乙苯合成对硝基乙苯新工艺的研究和探索，主要包括以下方面：1. 催化剂的选择和优化催化剂是乙苯合成对硝基乙苯新工艺中的关键因素。

我们通过实验研究了不同催化剂对反应的催化效果，探索了最佳的催化剂类型和用量。

研究发现，某型号的负载型贵金属催化剂在反应中表现出较高的催化活性和选择性。

2. 废水处理的改进针对现有工艺废水处理困难的问题，我们尝试采用新型的固体吸附剂对废水中的硝酸盐进行去除。

实验结果表明，新型吸附剂能够高效去除废水中的硝酸盐，并且可以通过热解再生，实现废水资源化利用。

3. 能耗的降低为了降低乙苯合成对硝基乙苯新工艺的能耗，我们结合了催化剂的优化和反应条件的调整。

通过对反应温度、气体流量等条件的研究，成功降低了能耗，并提高了反应的效率。

实验参数和结果在研究中，我们设置了一系列的实验参数，并进行了反应的优化。

以下是部分实验参数和结果的总结：催化剂类型和用量的研究使用不同催化剂和不同用量的乙苯进行反应，对比其反应速率和产物选择性。

结果表明，负载型贵金属催化剂在适量使用下，能够获得较高的反应速率和产物选择性。

废水处理实验结果采用新型吸附剂对废水中的硝酸盐进行去除，以及通过热解再生吸附剂。

墙面反硝解决方案

引言墙面上的硝化现象是指墙面上出现白色粉末或斑点的现象，给墙面的美观造成了影响。

这一现象常见于潮湿环境中，尤其是浴室、厨房等多湿度地区。

为了解决墙面反硝问题，本文将介绍一些有效的解决方案。

解决方案一：增强通风墙面反硝的主要原因之一是潮湿环境导致墙面积聚水汽，从而促进硝化反应的发生。

因此，增强通风是解决墙面反硝问题的一个重要方案。

可以通过以下几种方法来增强通风：1.安装排气扇：在潮湿地区，安装排气扇是必不可少的。

通过排气扇的引导，潮湿空气可以迅速排出室内，从而减少墙面的水汽凝结。

2.定期开窗通风：利用好气候条件，定期开窗通风可以有效减少室内湿度，同时也对墙面反硝问题有很好的作用。

解决方案二：改善隔热性能墙面反硝的形成与墙面的温差有一定的关系，墙面温差过大容易产生水汽凝结，从而引发硝化反应。

因此，改善墙面的隔热性能可以有效降低墙面反硝的发生。

以下是一些改善隔热性能的方法：1.外墙保温：在冬季，通过外墙保温，可以减少墙面与室外环境的温差，从而减少水汽凝结的可能性。

2.内墙隔热：在潮湿地区，通过在内墙进行隔热处理，减少墙面与室内湿度的温差，可以有效降低墙面反硝的发生。

解决方案三：适当调节湿度潮湿环境是墙面反硝的主要原因之一，因此适当调节湿度也是解决墙面反硝问题的一种有效方案。

以下是一些调节湿度的方法：1.使用除湿机：在湿度较高的地区，使用除湿机可以有效降低室内湿度。

将除湿机放置在墙面附近，可以减少水汽凝结，从而减少墙面反硝的发生。

2.控制烹饪蒸汽：在厨房等容易产生大量蒸汽的地方，适当控制烹饪蒸汽的释放，可以减少室内湿度的增加，从而降低墙面反硝的发生。

结论墙面反硝问题给墙面的美观造成了影响，但通过一些简单的解决方案可以有效解决这一问题。

增强通风、改善隔热性能和适当调节湿度是解决墙面反硝问题的三个重要方面。

通过合理使用这些解决方案，可以保持墙面的干燥，减少硝化反应的发生，使墙面保持美观。

希望本文所介绍的解决方案对于解决墙面反硝问题有所帮助，提供一些思路和参考。

硝化反应详解

硝化反应详解 Prepared on 22 November 2020硝化反应详解1、简介硝化反应，硝化是向有机化合物分子中引入硝基（－NO2）的过程，硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。

芳香族化合物硝化的反应机理为：硝酸的－OH基被质子化，接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子（nitroniumion，NO2）中间体，最后和苯环行亲电芳香取代反应，并脱去一分子的氢离子。

在此种的硝化反应中芳香环的电子密度会决定硝化的反应速率，当芳香环的电子密度越高，反应速率就越快。

由于硝基本身为一个亲电体，所以当进行一次硝化之后往往会因为芳香环电子密度下降而抑制第二次以后的硝化反应。

必须要在更剧烈的反应条件（例如：高温）或是更强的硝化剂下进行。

常用的硝化剂主要有浓硝酸、发烟硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混酸或是脱水剂配合硝化剂。

脱水剂：浓硫酸、冰醋酸、乙酐、五氧化二磷硝化剂：硝酸、五氧化二氮（N2O5）Ar─H+HNO3→Ar─NO2+H2O2、反应机理硝化反应的机理主要分为两种，对于脂肪族化合物的硝化一般是通过自由基历程来实现的，其具体反映比较复杂，在不同体系中均有所不同，很难有可以总结的共性，故这里不予列举。

而对于芳香族化合物来说，其反应历程基本相同，是典型的亲电取代反应。

3、主要方法硝化过程在液相中进行，通常采用釜式反应器。

根据硝化剂和介质的不同，可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。

用混酸硝化时为了尽快地移去反应热以保持适宜的反应温度,除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管。

产量小的硝化过程大多采用间歇操作。

产量大的硝化过程可连续操作，采用釜式连续硝化反应器或环型连续硝化反应器,实行多台串联完成硝化反应。

环型连续硝化反应器的优点是传热面积大，搅拌良好，生产能力大，副产的多硝基物和硝基酚少。

硝化方法主要有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、在浓硫酸中用硝酸硝化、在有机溶剂中用硝酸硝化和非均相混酸硝化等。

硝化方法主要有以下几种：（1）稀硝酸硝化一般用于含有强的第一类定位基的芳香族化合物的硝化，反应在不锈钢或搪瓷设备中进行，硝酸约过量10~65%。

甲苯发生硝化反应的化学方程式

从清新到臭氧：甲苯发生硝化反应的化学方
程式
甲苯硝化反应是空气污染中不可忽视的环境问题之一。

下面，我
们从化学反应的角度深入探究甲苯发生硝化反应的过程。

首先，让我们来看一下化学方程式，甲苯（C6H5CH3）在硝酸（HNO3）和硫酸（H2SO4）的存在下发生硝化反应，得到硝基甲苯
（C6H5CH2NO2）和水（H2O）。

其化学方程式如下所示：
C6H5CH3 + HNO3 → C6H5CH2NO2 + H2O
该反应过程需要硫酸的作用来吸收释放的水分和氧化反应中产生
的硝酸产物，从而促进反应的进行。

甲苯是一种具有强烈气味的揮发性有机溶剂，广泛用于油漆及涂料、消毒剂、医药制品等领域。

但是，由于其易挥发、易燃、具有毒
性等特点，甲苯的大量排放对周围环境和人体健康造成了巨大的威胁。

在大气中，甲苯与光照、氮氧化物等污染物发生复杂的反应，会
在一段时间后演变成臭氧（O3）等有害物质。

臭氧会对人的呼吸系统、眼睛、皮肤产生不良影响，并对植物生长造成负面影响。

因此，我们需要重视对甲苯这类有机污染物的控制。

通过对化学
反应的研究，我们可以从源头上控制甲苯的排放，减缓臭氧等有害物
质对人和环境的危害。

水草能够代替硝化细菌处理氨氮吗？完全可以，并且水草去除氨氮效果更好

水草能够代替硝化细菌处理氨氮吗？完全可以，并且水草去除氨氮效果更好展开全文作为详细起底硝化细菌、回应网友质疑系列文章的第一篇，鸫龟先生在《还在神化硝化细菌吗？其实它处理鱼缸中氨氮并没有想象中那么靠谱》一文中，分析了鱼缸中硝化细菌的作用，指出其主要功能是转化有毒的氨氮，防止鱼氨中毒。

除此之外，并不具备分解鱼食残渣和粪便、使水清澈等功效，没有必要对它进行神化。

今天的文章，是属于这一系列的第二篇，主要谈谈“水草能够代替硝化细菌处理鱼缸中氨氮”问题。

这句话也是不少朋友认为鸫龟先生“一味贬低硝化细菌的作用”的证据，他们认为水草是无法直接吸收氨氮的，只有经过硝化细菌的转化，变成硝酸根离子以后，植物才能吸收利用。

事实真的是如此吗？实际上，这和认为硝化细菌无所不能一样，都存在一定的误解。

硝化细菌处理鱼缸中氨氮的作用，水草不仅可以代替，且效果更好，优点更多。

具体原因，且听鸫龟先生详细给大家分析。

一、硝化细菌处理鱼缸氨氮的主要局限性鱼食和粪便等含氮有机物，在氨化细菌分解下，会释放出有毒氨气；同时，鱼呼吸和体内蛋白质代谢的最终产物也是氨，通过鱼鳃和排泄孔，释放到水中，这些氨称为氨氮。

硝化细菌的主要作用，就是通过硝化反应转化这些氨氮。

其基本过程是，氨溶于水中，电离或与酸反应生成铵离子，亚硝化细菌将铵离子转化为亚硝酸根离子，接着硝化细菌再把亚硝酸根转化为硝酸根离子，如下图所示：通过上述这一基本过程，硝化细菌将原本对鱼毒害性较强的氨（NH3），转化为最终产物硝酸根离子（NO3-）。

由于硝酸根离子毒性不大，低浓度下可以认为无毒，因此对鱼有严重危害的氨，就这样被硝化细菌化解了，这是硝化细菌在鱼缸中的最主要作用。

虽然硝化细菌转化氨氮的工作十分重要，但也并非看上去那么完美，实际上局限性还是非常多的，主要表现为以下方面：1、硝化细菌处理氨氮后，容易造成硝酸根浓度积累硝化细菌转化氨氮的最终产物是硝酸根离子，虽然毒性降低了，但并没有从水中清除。

精细有机合成深刻复知识题目解析

精细有机合成复习题答案一、名词解释1．卤化: 在有机化合物分子中引入卤原子，形成碳—卤键，得到含卤化合物的反应被称为卤化反应。

根据引入卤原子的不同，卤化反应可分为氯化、溴化、碘化和氟化.2．磺化:向有机分子中引入磺酸基团（－SO3H）的反应称磺化或者硫酸盐化反应。

.3. 硝化：在硝酸等硝化剂的作用下，有机物分子中的氢原子被硝基（—NO2）取代的反应叫硝化反应。

4.烷基化: 烷基化反应指的是在有机化合物分子中的碳、硅、氮、磷、氧或硫原子上引入烃基的反应的总称。

引入的烃基可以是烷基、烯基、炔基和芳基，也可以是有取代基的烃基，其中以在有机物分子中引入烷基最为重要5.酰化：在有机化合物分子中的碳、氮、氧、硫等原子上引入脂肪族或芳香族酰基的反应称为酰化反应。

6.氧化：广义地说，凡是失电子的反应皆属于氧化反应。

狭义地说，凡能使有机物中氧原子增加或氢原子减少的反应称为氧化反应。

7.磺化的π值:当硫酸的浓度降至一定程度时，反应几乎停止，此时的剩余硫酸称为“废酸”；废酸浓度用含SO3的质量分数表示，称为磺化的“π值”。

磺化易，π值小；磺化难，π值大。

8.硫酸的D.V.S: :硫酸的脱水值是指硝化结束时，废酸中硫酸和水的计算质量之比。

9.还原：广义：在还原剂作用下，能使某原子得到电子或电子云密度增加的反应称为还原反应。

狭义：能使有机物分子中增加氢原子或减少氧原子，或两者兼尔有之的反应称为还原反应。

10．氯化深度: 氯与甲苯的物质的量比.11．废酸的F.N.A：废酸计算浓度(F.N.V)是指混酸硝化结束时，废酸中硫酸的计算浓度（也称硝化活性因素）。

12.相比：指硝酸与被硝化物的量比。

13.硝酸比：指硝酸与被硝化物的量比。

14.氨解: 氨解反应是指含有各种不同官能团的有机化合物在胺化剂的作用下生成胺类化合物的过程。

氨解有时也叫做“胺化”或“氨基化”，但是氨与双键加成生成胺的反应则只能叫做胺化不能叫做氨解二、填空题1.甲烷、乙烯、丙烯、丁烯2. α-萘磺酸β-萘磺酸3.α、β、γ、δ、γ4.多磺化、氧化、砜、焦化5.沸点低、易挥发的芳烃6.原料及设备防水7. 5种，非均相混酸硝化，被硝化物和产物均为液态。

淘汰硝酸生产工艺

淘汰硝酸生产工艺硝酸是一种重要的化工原料，主要用于制造氮肥、炸药和有机合成原料等。

目前，传统的硝酸生产工艺主要分为两种，即硝酸铵硝化法和氨氧化法。

然而，由于硝酸生产工艺存在一些问题，例如能源消耗大、环境污染严重等，因此需要进行淘汰和改进。

硝酸铵硝化法是最早应用于硝酸生产的工艺，它是通过硝酸铵与浓硫酸进行硝化反应制得硝酸。

但是，这种工艺存在一些问题。

首先，硝化反应中需要消耗大量的能量，硫酸的生成也会产生大量的热量。

其次，硫酸在加热条件下容易分解，产生二氧化硫等有害气体，对环境造成污染。

此外，硝酸铵含有大量的氧化剂，容易引起火灾和爆炸。

因此，硝酸铵硝化法在现代工业生产中逐渐被淘汰。

氨氧化法是一种替代硝酸铵硝化法的工艺，它是通过将氨气和空气在催化剂存在下进行反应产生一氧化氮，进而与水反应生成硝酸。

相比于硝酸铵硝化法，氨氧化法有以下优点：首先，氨氧化反应中能量消耗较小，无需加热和添加硫酸，因此能源消耗较少。

其次，氨氧化法不会产生大量的有害气体，对环境污染较小。

最后，氨氧化法可以实现连续生产，提高生产效率。

然而，氨氧化法也存在一些问题。

首先，该工艺需要使用高温高压反应器，设备投资较大。

其次，氨氧化反应中催化剂容易中毒，需要经常更换，增加过程的复杂性和成本。

此外，氨氧化工艺中一氧化氮是一种有毒气体，对操作人员的健康构成威胁，需要加强安全措施。

综上所述，在硝酸生产中，传统的硝酸铵硝化法和氨氧化法存在一些问题，因此需要进行淘汰和改进。

新型的硝酸生产工艺应该能够在能源消耗、环境污染和安全性等方面有所突破，以实现更加高效、环保和安全的硝酸生产过程。

同时，需要加强对硝酸生产工艺的研发和创新，推动硝酸生产工艺的转型和升级。