单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三单元 海水淡化,专题,1,多样化的水处理技术,第三单元 海水淡化专题1 多样化的水处理技术,地球是个蓝色的星球，表面积约,3/4,被海水所覆盖。海水占地球总水量的,97%,以上，可是它含盐量高，,20,度时的密度达到,1.0243g/cm-3,，不适合人类饮用，也不适合作为工农业生产用水。,地球是个蓝色的星球，表面积约3/4被海水所覆盖。,从,20,世纪,50,年代以来，随着工农业的发展和城市人口的增长，淡水供应逐渐紧张，造成有些城市或地区严重缺水。,但海水是一种不可忽略的潜在水源，,因此海水淡化的技术，成为开发新水源的重要途径之一。,资料,早在,15,世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装,置来解决海船在长期航行中的淡水供应问题。第,二次世界大战期间，出于战争的需要，用蒸馏法,淡化海水的技术有较大的发展，已用于供应战舰,和岛屿的淡水。据,1980,年统计，全世界淡化装置,的每天总造水量为,727.5,万立方米，其中,75.9,是,蒸馏法生产的，其余大部分用膜法,（电渗析法和,反渗透法）。,资料 早在15世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装,海水淡化方法,1,、原理：利用液体沸点不同加热液体，使不同组分在不同温度沸腾汽化，再将蒸汽冷凝收集在容器中。,2,、减压蒸馏的原理：利用压强降低，液体的沸点也降低,3,、蒸馏法的优点：设备相对简单、技术比较成熟,缺点：能耗大,一、,蒸馏法,海水淡化方法1、原理：利用液体沸点不同加热液体，使不同组分,1,、原理：在外加直流电场的作用下，处于中间位置海水槽里的阴离子、阳离子分别透过阴离子交换膜、阳离子交换膜迁移到阳极区、阴极区，中间水槽里的水含盐量就降低了。,2,、特点：消耗的电能大，但其成本只有蒸馏法的,1/4,。,3,、离子交换膜：用离子交换树脂制成的薄膜，也称电渗析膜。有阴、阳离子交换膜之分，阴离子只能通过阴离子交换膜，阳离子只能通过阳离子交换膜。,海水淡化方法,二、电渗析,法,1、原理：在外加直流电场的作用下，处于中间位置海水槽里的阴离,海水淡化方法,三、,反渗透法,1,、渗透压：浓度较小的溶液中的水分会通过半透膜渗透到浓度较大的溶液中，使原来浓度较大的一侧溶液液面升高，当液面升高产生的压力达到一定数值时能阻止水的继续渗透，这个压力称为渗透压。,2,、反渗透法的原理：如果在含盐浓度较大的溶液一侧施加一定的压力，可以迫使,水从浓溶液一侧向稀溶液一侧渗透，使浓溶液浓度增大，得到淡水。,3,、特点：可以大量、快速地生产淡水。,海水淡化方法三、反渗透法1、渗透压：浓度较小的溶液中的水分,海水淡化方法,四、,冷冻法,1,、原理：把冷海水喷入真空室，部分海水蒸发吸热使其余海水冷却形成冰晶。固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多。将得到的冰晶用适量的淡水淋洗、熔化，就得到淡水。,2,、特点：由于水的比热、汽化热大，这种海水淡化技术要消耗大量的能量。,海水淡化方法四、冷冻法1、原理：把冷海水喷入真空室，部分海,多样化的水处理技术教学ppt课件,多样化的水处理技术教学ppt课件,6.3,化工生产能否做到又快又多,课题,6.3化工生产能否做到又快又多课题,将游离态的氮转化为化合态的氨在工业上有较大的价值。,N,2,NH,3,医药,炸药,染料,化肥,将游离态的氮转化为化合态的氨在工业上有较大的价值。N2NH3,如果你是一个合成氨工厂的厂长，对工业生产你主要考虑哪些问题？,主要：,经济效益与社会效益,基本要求,：,a,、反应快,b,、原料利用率高,生成物多,c,、单位时间内产量高,你来试一试！,二、合成氨适宜的条件,（理论分析）,如果你是一个合成氨工厂的厂长，对工业生产你主要考虑哪些问题？,讨论：,请同学们写出合成氨的化学反应方程 式，并讨论说明这个反应方程式有什么特点？,特点：,a,、可逆反应,b,、正反应放热,c,、正反应是气体体积减小的反应。,N,2,+3H,2,2NH,3,（正反应放热）,讨论：请同学们写出合成氨的化学反应方程 式，并讨论说明这个反,分析合成氨适宜的条件,（理论分析）,增大反应物浓度，升高反应温度，增大压强，使用催化剂,有利化学反应速率角度：,有利化学反应平衡角度：,增大反应物浓度，降低反应温度，增大压强,可见，增大反应物浓度，增大压强，使用适宜的催化剂对反应有利。,（正反应放热）,高温 高压,催化剂,分析合成氨适宜的条件（理论分析）增大反应物浓度，升高反应温度,1.,工业上合成氨的适宜条件,（实际应用）,压强：,210,7,5 10,7,Pa,温度：,500,左右,催化剂：铁触媒做催化剂,阅读教材（,58-59,页）,工业上对合成氨的适宜条件是怎样选择的？,1.工业上合成氨的适宜条件（实际应用）压强：21075,回答下列问题：,1,、合成氨生产时，为什么不采用尽可能高的压强？通常采用,210,7,5 10,7,Pa,的压强？,2,、实际生产中，为什么温度不能太高而采用适当高温（,500,）？,3,、在高温高压下，为什么还要使用催化剂？,4,、你认为合成氨中，氮气和氢气的体积比为多少,最佳,，为什么？,回答下列问题：,选择适宜条件,:,(,速率较快,转化率适中催化剂活性最大,),温度,:500 C,0,压强,:210,510 Pa,（,200,500atm,）,7,7,(,有利于氨的合成,对动力、材料强度、,设备制造要求适中,),催化剂：铁触媒,(,以铁为主体的多成分催化剂,),使反应物在较低温度下较快的进行反应。,浓度：将生成的氨及时从混合气中分离出来，,且向循环气中不断补充,N,2,、,H,2,（,1:3),。,选择适宜条件:(速率较快,转化率适中催化剂活性最大)温度:,二、合成氨工业简述：,1,、主要流程：,原料气制取 净化 压缩 合成 分离 液氨,2,、,原料气制取：,空气,压缩,碳,液态空气,N,2,(,先逸出,),物理方法,蒸发,CO,2,(+N,2,)N,2,化学方法,分离出,CO,2,制氮气,:,二、合成氨工业简述：1、主要流程：原料气制取 净,制氢气,:,水蒸气,CO+H,2,CO,2,+H,2,H,2,炽热碳,H2O(,气,),分离出,CO2,C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),制氢气:水蒸气 CO+H2,合,成氨的工业流程演示,N2,、,H2,混合气,N,2,、,H,2,混合气,N2,、,H2,混合气,液氨,N,2,、,H,2,、液氨、混合物,合成塔,氨分离器,NH,3,N,2,、,H,2,流程演示,化学原理,课堂练习,合成氨的工业流程演示N2、H2混合气N2、H2混合气N2、H,复习小结：,工业制硫酸可以用几个“三”来表示,三原料：,三方程：,三设备：,三净化：,三原理：,黄铁矿（硫铁矿）、空气、,98.3%,的浓硫酸。,略,沸腾炉、接触室、吸收塔。,洗涤、除尘、干燥。,平衡移动原理,热交换原理,逆流原理,复习小结：黄铁矿（硫铁矿）、空气、98.3%的浓硫酸。略沸腾,硫酸工业生产流程动画,硫酸的工业生产,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,空气,尾,气,硫酸工业生产流程动画 硫酸的工业生产沸 腾 炉接 触 室吸,沸腾炉,沸 腾 炉,照片,空气,炉气,思考：,从沸腾炉出来的气体,SO,2,是否纯净？如果不纯净，如何除杂和净化？,矿渣,沸腾炉沸 腾 炉照片空气 炉气思考：矿渣,接触室,接 触 室,照片,适宜条件的选择：,催化剂：,五氧化二矾（,V,2,O,5,）,温度：,400,至,500,摄氏度,压强：,常压,N,2,接触室接 触 室照片适宜条件的选择：N2,吸收塔,吸 收 塔,思考：,为何不用是水或稀硫酸来做吸收剂？,吸收塔吸 收 塔思考：为何不用是水或,净化后的原料气体,冷,SO,2,空气,SO,2,SO,3,空气到,吸收塔,净化后的原料气体,热,返回,催化剂,催化剂,逆向换热效果最佳,净化后的原料气体冷SO2,空气SO2,SO3空气到吸收塔净化,化学最前沿,合成氨新法,电合成,最新，两位希腊化学家，位于,Thessaloniki,的阿里斯多德大学的,George Marnellos,和,Michael Stoukides,，发明了一种合成氨的新方法。,在常压下，令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到,570,o,C,的以锶,-,铈,-,钇,-,钙,-,钛矿多孔陶瓷（,SCY,）为固体电解质的电解池中，用覆盖在固体电解质内外表面的多孔 钯多晶薄膜的催化，转化为氨，转化率达到,78%,；对比：几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为,10-30%,！,1918,年诺贝尔化学奖授予德国化学家哈伯,化学最前沿合成氨新法电合成最新，两位希腊化学家，位于 T,作业：,P81-83,精练,6.3,作业：P81-83精练6.3,