第二章化学与能源

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 管道煤气是一种清洁燃料,然而这是相对于住宅、居室环 境而言的,从城市大环境看,没有改善城市大气的污染程 度。原因很简单,制造煤气要燃煤,使用煤气没有降低城 市的煤炭消耗量。原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由 数家煤气厂排放而已。
• 液化气是发热量高的优质清洁燃料,但液化气使用不便, 且要消耗宝贵的石油资源。
• 无铅汽油不等于无害汽油无铅汽油中只含有来源于原油
的微量的铅,一般每升汽油为百分之一克
PPT文档演模板
第二章化学与能源
生活常识:为什么液化气罐在用完后再摇一摇或浇一点热水又 可以使用?
通常家用液化石油气罐的主要成分是C3或C4的烃类化合物, 其在常压下是气态,经过加压变成液体装入罐内,使用时只 要打开阀门C3和C4会立即气化喷出,点燃即可。当C3和C4 跑出完后,火慢慢变小。此时将液化气罐摇一摇或在罐外浇 一点热水,火立刻会大起来。这是因为我们使用的液化气还 含油C5,其在常温下是液体,摇一摇或加温可以帮助C5气 化,C5数量不多,但是在烧菜进行到一般时突然断气,试试 这个方法可以让你摆脱尴尬的局面。但是绝对不可以用明火 直接加热液化气罐,这样非常危险。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
•要大规模地和平利用裂变能必须满足两个条件: •第一,重核裂变要形成链式反应; •第二,链式反应必须是可控的。实现可控链式反应的装置 称为反应堆。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
链式反应
•中子
•铀-235 •核分裂
• 铀-235是自然界存在的易于发生裂变的唯一 核素,一个中子轰击铀-235原子核时,其能分 裂成两个较轻的原子核,同时产生2到3个中子 和射线,并放出能量。新产生的中子又打中另 一个铀-235原子核,引起新的裂变。在链式反 P应PT文中档演模,板 能量会源源不断地释放出来。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
三 煤炭及其综合利用
1 世界的煤炭资源分布不均匀,对大多数埋藏在北纬30°以上, 储量前苏联最多,美国第二,我国第三(最南端的曾母暗沙 北纬4度、最北端的漠河 53度)。
2 煤的形成 煤是古代植物遗骸埋藏在地下,经过漫长的时间,处于空气 不足的条件下逐渐形成的,历时万万年或者是千万年,短时 间内无法重演,所以煤是不可再生能源。 形成过程:植物残骸堆积、深埋、脱水,形成泥煤,继续失 水,形成褐煤、之后形成烟煤、无烟煤。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
•五 核能-魔鬼与天使
• 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。这些原子 的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小 的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别 的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过 程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量 称为原子核能,俗称原子能。核裂变是取得核能的重要途径之 一。 • 只有一些质量非常大的原子核,像铀、钍等才能发生核裂 变,生成两个的原子核,同时又产生几个中子,同时释放出巨 大的能量,1克235U完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧 2.5吨煤所产生的能量。
•93号汽油,辛烷值为93,表示它的抗震性能与93%异辛烷 7%正庚烷的混合物相当(并非一定含93%异辛烷) •辛烷值是汽油抗暴性能的间接量度 •提高汽油辛烷值的方法: •1.提高异辛烷的含量(铂铼重整)--直链烃变成带支链的 烷烃异构体; •2.加少量的四乙基铅[Pb(C2H5)2]—1升汽油中加入1ml, 辛烷值可提高10-12。 •尾气中的微量含铅混合物已成公害,高度的潜在致癌性。 大气中的铅含量很高,其中97%来自于汽车尾气的排放, 目前市场上主要无铅汽油。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
6 天然气的成分
其主要成分是甲烷
7 天然气的优点
是世界公认的优质高效能源,可谓“天生丽质”,其有 许多优点:不需要复杂加工即可直接使用;燃烧比石油、 煤炭清洁,基本不污染环境;热值高。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
•问题3:推广使用天然气为什么是城市燃气的发展方向?
PPT文档演模板
第二章化学与能源
•无铅汽油与无铅抗爆剂
•目前,取代四乙基铅的物质主要有:芳香烃类、甲基叔丁基 醚[MTBE,CH3O(CH3)3]、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基 锰(MMT)、醇类等,其中以MTBE用量最大。
• 被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油,一般是加入了甲 基叔丁基醚作为高辛烷值组分。MTBE在汽油中浓度高达 15%,因此有学者认它是汽油的一种基本组分。这种组分 可以改善汽油的蒸发性能,可提高汽油燃烧效率、增加辛烷 值、减少尾气中一些有害物质的排放,对汽车的启动加速以 及减少发动机活塞磨损和耗油量。无论是国内还是国外, MTBE的使用量都相当大。据报道,美国年产量近2000万 吨,我国年产量也达30多万吨。MTBE的燃烧产物为二氧 化碳和水,与其他成分相比安全性较高。
5 石油的炼制 未经处理的石油称为原油,必须经过多步炼制才能使用。主 要有分馏、裂化、重整、精制等。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
•汽油性能的表征——辛烷值
•汽油质量用辛烷值表示,因为汽油燃烧时有爆炸性,会降 低汽油的使用效率,其中以C7-C8为主,抗震性能最好的是 异辛烷,将其辛烷值定标为100,抗震性最差性为正庚烷, 定其辛烷值为0。
PPT文档演模板
三种气体燃料的热 值大体为以下数值:
第二章化学与能源
• 沼气,有机物质通过微生物发酵产生的一种可燃气体,
主要成分是甲烷(CH4)。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
• 从探明的储量分析,现在地球上的煤炭、石油和天然气的总储 量分别为:
• 石油:1万亿桶;天然气:120万亿立方米;煤炭:1万亿吨
第二章化学与能源
四 石油和天然气
石油为工农业、运输业、国防提供了重要燃料和其他化工 产品,石油产品数以千计,与人们的生活息息相关,因此称 为“工业的血液”。石油常跟天然气共存。
如果你控制了石油,你就控制了所有国家;如果你控制了 粮食,你就控制了所有的人;如果你控制了货币,你就控制 了整个世界。——基辛格(当代美国著名外交家、国际问题 专家,1973年诺贝尔和平奖获得者。)
PPT文档演模板
第二章化学与能源
• 国际上最严重的核泄露事件:切尔诺贝利核电站 • 日本地震核泄漏
•核能的开发,安全必须先行
• PPT切文档演尔模板 诺贝利核电站抢险人员纪念碑
第二章化学与能源
•核裂变能的利用带来的问题 •1、放射性废料的危害 • 核废料是指含有α、β和γ辐射的不稳定元素并伴随有热产生 的无用材料,核废料进入环境后会造成水、大气、土壤的污染, 并通过各种途径进入人体,当放射性辐射超过一定水平,就能 杀死生物体的细胞,妨碍正常细胞分裂和再生,引起细胞内遗 传信息的突变。 • 在衰变过程中,辐射的主要产物有α,β和γ射线,而X射线 是另一种由原子核外层电子引起的辐射。 • 研究表明,孕妇在怀孕初期腹部受过X光照射,她们生下的 孩子与母亲不受X光照射的孩子相比,死于白血病的概率要大 50%。受放射性污染的人在数年或数十年后,可能出现癌症、 白内障、失明、生长迟缓、生育力降低等远期效应,还可能出 现胎儿畸形、流产、死产等遗传效应。
C 煤的液化(人造石油)---原理:煤、石油都含C、H、O, 但煤的分子量是石油的十倍,所以,煤加热裂解,由大变小, 得到燃料油,仍在试验阶段。
• 综上所述,煤是能源,也是重要的化工原料,我国是世界上 最大的耗煤国家,但70%的煤都是直接烧掉,浪费资源,也 污染环境,积极开展煤的综合利用十分必要
PPT文档演模板
PPT文档演模板
第二章化学与能源
3 煤的能量来自于太阳能
植物光合作用吸收太阳能,储存了能量,煤化过程释放能 量,但在空气不足条件下,碳不能完全变成CO2,而以碳原 子的形式固定下来。
4 煤的化学组成
可用C135H96O9NS表示。 5 煤燃烧的污染问题
煤在我国能源消费结构中占据首位,其大部分是直接燃烧 掉了,热效率利用不高且有环境污染。直接烧煤形成的CO2 是全球温室效应的罪魁,而SO2和NOX是造成酸雨的祸首。 因此,煤炭的综合利用具有很大的经济价值和实际意义。
第二章化学与能源
PPT文档演模板
2020/12/10
第二章化学与能源
二 碳的化学
目前全世界使用的能源90% 取自化石燃料,即煤炭、石油和 天然气,碳(C)是它们的主要组成元素,已知化合物的种类 超过1000万种,含碳的化合物约占90%,含碳化合物(CO、 CO2、NaCO3)为无机物,绝大多数为有机化合物,它们 难溶于水、熔点低、容易燃烧。
石油是国家现代化建设的战略物资,许多国际争端往往同石 油资源有关,现代生活中的衣食住行直接或间接地都与石油 有关。
OPEC—沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特等13个国家成 立了“石油输出国组织欧佩克(OPEC)”。
石油危机
PPT文档演模板
第二章化学与能源
4 石油wenku.baidu.com组成元素
天然气的主要成分是甲烷(CH4),还有少量的乙烷和丙烷,它 和石油伴生,一般每吨石油大概伴有1000立方米的天然气。 天然气是最“清洁”的燃料,燃烧产物为CO2和H2O,都 是无毒物质,且管道输送也很方便。
• 天然气则是一种既有管道煤气的方便,又有液化气无毒、 发热量高的优点的燃料,所以,推广使用天然气的是城市 燃气产业的发展方向。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
资源连接:西气东输
我国西部地区的塔里木、柴达木、陕甘宁和四川盆地蕴藏着 26万亿立方米的天然气资源,约占全国陆上天然气资源的 87%。西气东输线路全长约4200公里,投资规模1400 多亿元,东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南 (洛阳、信阳)、安徽、江苏、上海等9个省区,它西起塔里 木盆地的轮南,起点是塔北油田,东至上海,西气东输提升 了天然气在整个资源消费中所占的比例,改写了我国能源消 费结构,有效治理大气污染。这一项目的实施,为西部大开 发、将西部地区的资源优势变为经济优势创造了条件,对推 动和加快新疆及西部地区的经济发展具有
PPT文档演模板
第二章化学与能源
• 1 石油主要的含油带集中在北纬20°--48°之间,中东 地区已探明的石油储量占世界的60%以上。
• 2 石油的形成
• 石油是远古时代沉积在海底湖泊中的动植物的遗体, 在海洋条件作用下经过千百万年的漫长转化过程而生 成。
PPT文档演模板
第二章化学与能源
3 石油的重要性
PPT文档演模板
第二章化学与能源
6 煤的合理利用方法 a 煤的气化—以煤为原料,以氧气、水蒸气作为气化剂,在
氧气不足、高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分 转化为可燃性气体,煤的气化涉及到10个基本反应,
化肥厂合成氨, 需要H2,可 利用④、⑥, 供居民使用可 利用⑦, ④ 不安全。可根 据不同的目的, 调节煤、空气、 水的比例,
PPT文档演模板
第二章化学与能源
b 煤的焦化(干馏)---将煤置于隔绝空气的封闭炼焦炉内加热, 煤分解成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的焦炉气。 焦炭---主要用于炼铁,还可用于制造电石、电极。 煤焦油---黑色油状液体,含苯、酚、萘、蒽等重要化工原 料。 焦炉气---含H2、CO、CO2、CH4、C2H4、NH3、H2S 等。
•逃逸
第二章化学与能源
• 连续核裂变释放出巨大的核能,若人工控制使链式反应在一 定程度上连续进行,产生的能量加热水蒸气,推动发电机, 这是建设核电站的基本原理;若让裂变释放的能量不断积累, 最后则可以在瞬间酿成巨大的爆炸,这是制造原子弹的原理。
• 核电是一种清洁的能源,但有两个问题令人担忧:一是安全 运行;二是核废料的处理。
•按照全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供人 类使用的时间大约还有:
PPT文档演模板
•储量有限的化石燃料
第二章化学与能源
我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升 到2002年的14.3亿吨标煤。
在2004年,我国石油消费量达3亿吨,其中进口1亿吨, 估计到2020年,我国石油消费量要达4.5亿吨,其中进口量 要达2.7亿吨,到2050年,我国石油消费量要达6亿吨,其 中进口量要达4亿吨,相当于目前美国的石油进口量。
重大的战略意义
PPT文档演模板
第二章化学与能源
• 家庭用气体燃料
• 管道煤气,有煤加工制得,可燃成分是氢气、一氧化碳和甲 烷,分别约占48%~50%,10%~15%和13%~18%
• 液化气,石油炼制产物,又叫液化石油气,主要成分中C3、 C4的烃是沸点较低的成分丙烷、丙烯、丁烷、丁烯。
• 天然气直接产自油气田,主要成分是甲烷,还有少量的其他 气态烃,开采后经脱硫、脱水等,即可用作家庭燃气。
相关文档
最新文档