2022年完整版化工环保与安全-复习要点.pdf

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1、学习必备欢迎下载绪论1 简述现代化工生产的特点。生产所涉物料多、有害危险品多：化工生产过程中使用的原料、半成品、成品种类繁多，满足了现代社会多样化的需求，但其中约70% 是易燃、易爆、有毒、有腐蚀的化学危险品。生产工艺参数苛刻：现代化工广泛采用高温、高压、深冷、真空等工艺参数，显著提高了单机效率，缩短了产品生产周期，使化工生产获得更佳经济效益。生产规模大型化：近40 年化工产品生产装置规模大型化发展迅速。例如：合成氨装置、乙烯生产装置、炼油装置等。生产过程连续化、自动化：化工生产从人工操作、间歇生产转变为高度自动化、连续化生产，极大地提高了劳动生产率。现代化工这些特点存在着负面效应：化工生产过

2、程处处存在危险因素、事故隐患，一旦失去控制，就会转化为事故。而这些事故往往是燃烧、爆炸、毒害、污染等多种危害同时发生，会对人身、财产和环境造成巨大的破坏。因此化学工业较其它工业生产部门对人员和环境的安全具有更大的危险性。2 简述典型化工污染的危害，世界八大公害事件的成因。环境污染作为一个重大的社会问题，是从产业革命时期开始的。随着科技和经济快速发展，化学工业的崛起，工业分布过分集中、城市人口过分密集，环境污染由局部逐步扩大到区域，由单一的大气污染扩大到大气、水体、土壤和食品等方面的污染，酿成世界八大公害事件。比利时马斯河谷烟雾事件。成因： （1）该地区集中多家炼焦、炼钢、化肥、发电等工厂，排出

3、大量烟尘、SO2 ； （2）持续逆温层（无风）笼罩。美国多诺拉镇烟雾事件。成因：该小镇地处山谷中，又是硫酸、炼钢、炼锌等工厂集中地，排出大量烟尘、金属颗粒、二氧化硫等，再加持续逆温层笼罩。英国伦敦烟雾事件：伦敦市值冬季取暖并多个大电厂耗用燃煤，排出大量烟尘、二氧化硫等，再加持续逆温层笼罩美国洛杉矶光化学烟雾事件：该市面临大海，三面环山，拥有密度最高的汽车及较多工业，排出大量的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物，在低湿高温及强紫外线作用下，生成含臭氧、氮氧化物、乙醛等有毒烟雾日本水俁病事件原因：该地的日本氮肥公司向水体排放含汞废物，经水生物食物链，转化为剧毒的甲苯汞，最后进入人体，破坏神经系统日本富

4、山事件： 当时有多家锌、 铅冶炼厂放含镉废水污染水体，当地居民长期饮用含镉河水和含镉稻米所致；日本四日市烟雾事件：四日市以石油化工城著称，每日排放大量烟尘、二氧化硫等，危害当地居民呼精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载吸道所致日本米糠油事件： 九州一食用油厂生产时， 因操作失误， 致使米糠油中混入工艺中用作热载体的多氯联苯。人、畜食用后致中毒。3 简述化工污染物按形态和性质的分类。按形态可分为：废水、废气及废渣。按性

5、质可分为：无机化工污染和有机化工污染；4 简述化工污染物的主要来源。化工生产的原料、半成品及产品；化工生产过程中排放出的废弃物。第一章 化工废水处理技术1 简述化工废水污染的特点。答： （1）有毒害性化工废水中含有许多污染物，有些事有毒或剧毒的物质，如氰、酚、砷汞、铬和铅等，这些物质对生物和微生物有毒性或剧毒性。有的物质不易分解，在生物体内长期积累会造成中毒，如六六六、滴滴涕等有机氯化物；有些有刺激性、腐蚀性的物质，如无机酸、碱、盐类等。实际上，污水中的污染物没有绝对无毒害性的，所谓无毒害作用是相对的、有条件的，如多数的污染物，在其低浓度时，对人身无害，但达到一定浓度后，即能够呈现出毒害作用。

6、(2) 有机物含量都较高化工废水特别是石油化工废水，含有各种有机酸、醇、醛、醚和环氧化物等，它们有的以溶解态，有的以油污态存在。这种废水已经排入水体，就在水中进一步氧化分解，从而消耗水中大量溶解氧，直接威胁水生生物的生存。(3)pH 超标化工生产排放的废水，有的呈强酸性，有的呈强碱性，无法饮用，对水生生物和农作物都有极大危害。(4) 营养化物质多化工生产废水中有的含磷、含氮量过高，造成水域富营养化，使水中藻类和微生物大量繁殖，严重时还会形成“赤潮”，造成鱼类窒息而大批死亡。(5) 废水温度较高由于化学反应在高温下进行，排出的废水水温较高。这种高温废水排入水域后，会造成水体的热污染，使水中溶解氧

7、降低，从而破坏水生生物的生存条件，有的鱼类在水温30以上就会死亡。(6) 恢复比较困难由于废水会渗入河床，在地下扩散，受化工有害物污染的税务，即使停止污染，要恢复到水域原来状态仍需很长时间，特别是重金属污染物，停止排放后仍很难消除污染状态。2 简述化工废水处理的8 个主要水污染指标及其定义。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载答： pH：是指水中氢离子活度的负对数，表示污水的酸碱度，用电化学或pH试纸测定。天然水的

8、pH值多在 69 范围内，这也是我国污水排放标准中pH值控制范围。 pH值不仅与水中溶解物质的溶解度、化学形态、特性、行为和效应有密切关系，而且对水中生物的生命活动有着重要影响。色度：纯水是无色的，当混入杂质后往往呈现一定颜色。废水的色度用稀释倍数法测定，即把水样用清洁水稀释至无色时体积倍数为该水样的色度。悬浮固体（SS ） ： 在 103105下将一定体积的水样蒸发至干时残余的固体物质量，单位为 mg/L。生化需要量（ BOD ） ：表示在有饱和氧条件下，好氧微生物在20，经过一定天数降解每升水中有机物所消耗的游离氧的质量，常用单位mg/L，常以 5 日为测定 BOD 的标准时间。化学需氧量

9、（ COD ） ：表示用强氧化剂把水中有机物氧化为水和二氧化碳所消耗的相当氧的质量。化学需氧量愈高，也表示水中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾，测得的值称CODcr和CODmn。总需氧量（ TOD ） ：当有机物完全被氧化时，C 、H 、N 、S 分别被氧化为二氧化碳、水、一氧化氮和二氧化硫时所消耗的氧量。有毒物质：表示水中所含对生物有害物质的含量，如氰化物、砷化物、汞、铬、铅等，单位为mg/L。大肠杆菌群数：指每升水中所含大肠杆菌的数目，单位为个/L 。油类、氨氮等：氨氮是指水中以游离氨（NH3 ）和铵离子（ NH4 ）形式存在的氮。氨氮是水体中的营养素 , 可导致水富营养化现象产

10、生, 是水体中的主要耗氧污染物, 对鱼类及某些水生生物有毒害，单位为 mg/L。3 化工废水四种主要处理方法的作用原理。答： （1）物理处理法：通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质（包括油膜和油珠）。根据物理作用的不同，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。属于重力分离法的处理单元有沉淀、上浮等，相应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气浮池及其附属装备等。离心分离法本身就是一种处理单元，使用的装置有离心分离机和水旋分离器等。筛滤截留法分截留和过滤两种处理单元，前者使用隔栅、筛网，后者使用沙滤池和微孔滤池等。（2）化学处理法： 通过化学反应去除废水中呈溶解、胶体

11、状态的污染物质或将其转化为无害物质。如以投加药剂进行化学反应为基础的处理方法混凝、中和、氧化还原等。（3）物理化学法：以传质作用为基础的处理单元具有化学作用，而同时还又有与之相关的物理作用，即运用物理化学的作用使污水得到净化处理的方法。如萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等， 后两种统称为膜处理技术。 采用本法前， 废水一般均需预处理， 先除去水中的悬浮物、油渍、有害气体等，有时还需调整pH,以便提高处理效果。（4）生化处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载

12、 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载物质转化为稳定、 无害的有机物的废水处理方法。根据起作用的微生物不同， 生化处理法又可分为好氧生化处理法和厌氧生化处理法。4 化工废水处理的一般原则。答：废水中污染物复杂多样，通常需要多种方法联合使用才能达到排放标准。处理的主要原则：首先从清洁生产的角度出发，改革生产工艺和设备，减少废水的产生。其次，对产生的废水进行规范的去害净化处理、达标排放或回收利用。 废水处理方法随水质和要求而异。按处理深度可分为一级处理、二级处理、三级处理。一级处理：主要分离水中的悬浮固体

13、物、胶状物、浮油或重油等，可以采用栅网过滤、自然沉淀、上浮、隔油等方法。经一级处理的污水中BOD 等污染物往往存留很多，而必须进行二级处理。二级处理：主要是去除可生物降解的有机溶解物和部分胶状的污染物，用以减少废水的BOD 和部分COD ，通常采用生物化学法处理，这是含有机废水处理的主体部分。化学混凝和化学沉淀是二级处理的方法（ 2 分） 。三级处理：主要是去除生物难降解的有机污染物和废水中溶解的无机污染物，常用的方法有活性炭吸附和化学氧化，也可以采用离子交换或膜分离技术等。含多元污染物的废水， 一般先用物理方法部分分离，然后用其他方法处理。 各种不同的工业废水可以根据具体情况，选择不同的组合

14、处理方法。5 混凝沉淀法处理化工废水的作用原理。答：混凝沉淀法的基本原理是在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和， 形成绒粒沉降。 混凝沉淀法不但可以去除废水中的粒径为10-3-10-6mm 的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。废水中投入混凝剂后，胶体因电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态（或脱稳）。脱稳的颗粒因范德华力相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成较大的颗粒，这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。按机理，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和

15、、吸附架桥、沉淀物网捕4 种。混凝的 4 种机理，在水处理中往往可能是同时或交叉发挥作用的，只是在一定情况下以某种机理为主而已。实际混凝过程包括凝聚和絮凝两个步骤：凝聚使胶体脱稳并聚集为微絮粒，而后絮凝使微絮粒通过吸附、桥连和网捕而成长为更大絮凝体而沉淀。低分子的混凝剂以压缩双电层作用产生凝聚为主；高分子聚合剂则以架桥联结产生絮凝为主。6 浮选法清除废水污染物的原理。答：浮选法主要是根据表面张力的作用原理，使污水中固体污染物粘附在小气泡上。当空气通入废水中时，废水中的细小颗粒物共同组成三相体系。细小颗粒粘附到气泡上时，使气泡界面发生变化，引起界面能的变化。亲水性颗粒（接触角90）则容易附着于气

16、泡而被除去。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载分离亲水性颗粒必须投加合适的浮选剂，以改变颗粒表面性质，时其改为疏水性，易于黏附于气泡上。同时浮选剂还有促进气泡的作用，可使废水中的空气形成稳定的小气泡，以利于气浮。7 简述生化法处理化工废水时对水质的要求。答：一般认为废水中BOD5/COD比值大于 0.3 ，即可采用生化处理法。（1）pH:在废水处理过程中， pH 不能突然有变动，否则将使微生物的活力受到抑制，以至于

17、造成微生物的死亡。一般，对好氧生物处理的pH可保持在 6-9，对厌氧生物处理， pH应保持在 6.5-8 。（2）温度: 温度过高时，微生物会死亡；温度过低时，微生物的新陈代谢作用将变得缓慢，活力受到抑制。一般生化处理法要求水温控制在20-35，但高温厌氧法水温为50-55。（3）水中的营养物及其毒物 : 微生物的生长、繁殖需要多种营养物质，其中包括碳源、氮源、无机盐类等。水质经过分析后，需向水中投加缺少的营养物质，以满足所需的各种营养物，并保持一定数量比例。对废水中的有毒物质应在最高允许浓度下，微生物驯化后，其毒物最高允许浓度可适当提高。（4）氧气：微生物根据对氧的要求，可分为好氧微生物、厌

18、氧微生物及兼性微生物。好氧微生物在降解有机物的代谢过程中以分子氧作为受氢体，如果分子氧不足， 讲解过程就会因为没有受氢体而不能进行，微生物的正常生长规律就会受到影响，甚至被破坏。所以在好氧生物处理的反应过程中，通常需从外界供氧，一般要求反应器废水中保持溶解氧浓度在2-4mg/L。而厌氧微生物对氧气很敏感，当有氧存在时，它们就无法生长。（5）有机物的浓度：进水有机物的浓度高，将增加生物反应所需的氧量，往往由于水中含氧量不足造成缺氧，影响生化处理效果。但进水有机物的浓度太低，容易造成养料不够，缺乏营养也使处理效果受到影响一般进水BOD5 值以不超过 1000mg/L及不低于 100mg/L为宜。8

19、 简述活性污泥法处理废水的过程。答：主要经历 3 个阶段：（1）吸附阶段：废水与活性污泥接触后的很短时间内水中有机物（BOD ）迅速降低，主要由吸附作用引起。由于絮状的活性污泥表面积很大，表面具有多糖类黏液层， 废水中悬浮和胶体的物质被絮凝和吸附迅速去除。此后，下降速度显著减缓，活性污泥的初期吸附性能取决于污泥的活性。（2）氧化阶段：在有氧的条件下，微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获取能量，一部分则合成新的细胞。 从废水处理的角度看， 不论是氧化还是合成都能从水中去除有机物，只是合成的细胞必须易于絮凝沉淀而能从水中分离出来。这一阶段比吸附阶段慢得多。（3）絮凝体形成与凝聚沉淀阶段：氧化阶段合

20、成的菌体有机体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化。9 简述废水厌氧生化处理法的基本原理。废水的厌氧生化处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（或兼氧微生物） 的作用，将废水中的有机物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程，所以又称厌氧消化。 厌氧生物处理实际上是一个复杂的微生物化学过程。应划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载第一个阶段：

21、 水解酸化阶段。 这个阶段中复杂的大分子有机物、不溶性的有机物先被水解产酸细菌细胞外酶水解为小分子、溶解性有机物，然后渗透到细胞体内，在內酶作用下分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类物质等。第二个阶段： 产氢产乙酸阶段。 在产氢产乙酸细菌的作用下， 将第一个阶段所产生的各种有机酸分解转化为乙酸和氢气，在降解奇数碳素有机酸时还形成二氧化碳。第三个阶段：产甲烷阶段。产甲烷细菌利用乙酸、乙酸盐、CO2和 H2 或其他一碳化合物转化为甲烷。第二章 化工废气处理技术1 简述化工废气的特点。答：化工废气对大气的污染有如下特点：（1）易燃易爆气体较多这类气体有氢、一氧化碳及烃、酮、醛等有机可燃物，当排放量大时，

22、可能引起火灾、爆炸事故。（2）含有毒或腐蚀性气体化工生产排出的这类气体很多，如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氯气、氯化氢及多种有机物，其中以二氧化硫和氮氧化物的排放量最大。这些气体直接损害人体健康，腐蚀设备、建筑物的表面，还会形成酸雨污染地表和水域。（3）气固混杂且种类多，危害大既含有气态有害物， 又有悬浮颗粒物。 这些颗粒物若侵入并滞留人体呼吸系统，甚至能通过肺泡侵入血液循环系统，引起多种器官病变。另外，这些颗粒物一般具有很强的吸附性，当它和有害气体共存时，它能吸附浓缩携带有害气体，对人体造成更大伤害。2 简述空气污染物的分类及其基本处理方法答：按其来源可分为生活废气和工业废气两类。按所含污

23、染物的化学性质不同分为无机物废气、有机物废气和无机有机混合物废气三类。按其存在状态空气污染物可分为颗粒污染物和气态污染物两大类，前者污染物呈悬浮颗粒状，如粉尘、烟尘、酸雾等，常称悬浮颗粒物；后者污染物以气态存在，如SO2 ，NOx 、CO 、NH3 、H2S 、低碳烃等。颗粒污染物可通过机械式除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、电除尘器等 4 类除尘设备除去；气态污染物则可通过吸收法、吸附法、催化转化法、燃烧法和冷凝法等处理方法除去。3 化工废气处理的 4 种主要除尘器及其优缺点。机械式除尘器： 通过质量力的作用达到除尘目的的除尘装置。其结构简单造价便宜、 体积小且操作维修方便、压力损失和动力消

24、耗小、可回收干粉尘，但其只能捕集粒径较大的尘粒，对粒径在5m以下的尘粒去除率较低，适合于多级除尘及预除尘，以减轻二级除尘的负荷。优点：结构简单造价便宜、体积小且操作维修方便、压力损失和动力消耗小、可回收干粉尘。缺点：除尘效率低，只适合于多级除尘的预除尘。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载过滤式除尘器：使含尘气体通过多孔滤料，把气体的尘粒截留下来，使气体得到净化的方法。其结构简单、过滤能力不受灰尘比电阻影响、能够净化

25、易燃易爆含尘气体、维修方便、耐高温腐蚀、效率高，但滤层易堵塞。以袋式过滤器为主，其除尘效率高，大于99% ，对细粉有很强的捕集作用，对颗粒性质及气量适应性强，同时便于回收干料。但袋式除尘器的投资比较高，且不适于处理含油、含水及黏结性粉尘，否则不仅会增加除尘器的阻力，甚至由于湿尘黏附在滤袋表面而使除尘器不能正常工作。同时也不适于处理高温含尘气体，一般情况下被处理气体的温度应低于100。优点：结构简单、过滤能力不受灰尘比电阻影响、能够净化易燃易爆含尘气体、维修方便、耐高温腐蚀、效率高。缺点：滤层易堵塞。湿式除尘器：用液体洗涤含尘气体，使尘粒与液膜、液滴或雾沫碰撞而被吸附，凝集变大，尘粒随液体排出从

26、而净化气体的方法。其结构简单、造价低、除尘效率高，可处理易燃、易粘着、易潮解的粉尘和高温气体，在处理高温、易燃、易爆气体时安全性好，在除尘的同时还可驱除气体中的一些有害物质，但用水量大，操作费用高，压损大，易产生腐蚀性液体，产生的废液或泥浆需进行再处理，并可能造成二次污染。在寒冷地区和季节易结冰要注意防冻。优点：结构简单占地小、不易堵；可处理易燃、易粘着、易潮解的粉尘和高温气体。缺点：压损大，操作费高。电除尘器： 利用高压电场产生的静电力的作用实现固体颗粒或液体颗粒与气流分离的方法。其对细微粉尘及雾状液滴捕集性能优异，除尘效率达99% 以上，对一微米以下细粉尘仍有较高去除效率，压损小、能耗低、

27、处理烟气量大、可连续、可用于高温高压场合，但设备庞大，占地庞大，设备复杂，需要高压变电整流设备，投资高，制造安装管理水平要求高，效率受粉尘浓度和比阻影响。优点：可除一微米以下细粉尘，除尘效率高；压损小、处理烟气量大、可连续、可用于高温高压高湿场合。缺点：设备庞大，需要高压变电整流设备，投资高；制造安装管理水平要求高；效率受粉尘浓度和比阻影响。4 简述气态污染物的一般处理技术。答： （1）吸收法：采用适当的液体作为吸收剂， 使废气中的有害物质与之接触后被吸收，得到净化。具有设备简单、捕集效率高、应用范围广、一次性投资低等特点。但由于有害物质转移到了液体中，因此对吸收液必须进行处理，否则容易引起二

28、次污染。（2）吸附法：使废气与多孔性固体物质相接触，将废气中的有害组分选择性吸附在固体内外表面上，使起与其他组分分离， 达到净化目的具有吸附作用的固体物质成为吸附剂，被吸附的气体组分称为吸附质。当吸附进行到一定程度时， 为了回收吸附质以及恢复吸附剂的吸附能力，需采用一定的方法使吸附质从吸附剂上解脱下来， 称为吸附剂的再生。吸附法处理废气应包括吸附及吸附剂再生的全部过程。其净化效率高，特别是对低浓度气体具有很强的净化能力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 36 页 - - - -

29、- - - - - - 学习必备欢迎下载（3）催化转化法：利用催化剂的催化作用，使废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物或易于去除的物质。其净化效率较高，净化效率受废气中污染物浓度影响小，而且在处理过程中，无需将污染物与主气流分离， 可直接将主气流中的有害物质转化为无害物质，避免了二次污染。 但所用催化剂价格较贵，操作要求较高，废气中有害物质很难作为有用物质进行回收等。（4）燃烧法：对含有可燃有害物质的混合气体进行氧化燃烧或高温分解，从而使这些有害物质转化为无害物质。主要应用于碳氢化合物、一氧化碳、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化处理。实用中的燃烧净化方法有3 种，即直接燃烧发、热力燃烧

30、法与催化燃烧法。（5）冷凝法：采用降低废气温度或提高废气压力的方法，使一些易于凝结的有害气体或蒸汽态污染物冷凝成液体并从废气中分离出来。其只适合处理较高浓度的有机废气，常用作吸附、 燃烧等方法净化高浓度废气的前处理，以减轻这些方法的负荷。冷凝法的设备简单，操作方便，并可回收到纯度较高的产物。5 工业上二氧化硫废气的治理技术。答：一、湿法脱除 SO2技术 1） 氨法：用氨水作吸收剂吸收废气中的SO2 ，由于氨易挥发，实际上是用氨水与SO2反应后生成的亚硫酸铵水溶液作为吸收SO2的吸收剂，主要反应如下： 2NH3+SO2+H20=(NH4)2SO3 ( NH4)2S03+SO2+H20=2NH4H

31、SO3 若用 NH3 、NH4HCO3 等将吸收液中的亚硫酸氢铵全部变为亚硫酸铵，经分离可得副产结晶的亚硫酸铵，此法不消耗酸，称为氨-亚铵法。若用 NH3 ，再用氧气氧化得硫酸铵，称为氨- 硫铵法。若用浓硫酸或浓硝酸等对吸收液进行酸解，得高浓度SO2 、硫酸铵或硝酸铵，称为氨-酸法。2）钠碱法：用氢氧化钠或碳酸钠的水溶液作为开始吸收剂，与SO2反应生成的 Na2SO3继续吸收SO2 ，主要吸收反应为： 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H20=2NaHSO3 将吸收液中的硫酸氢钠用氢氧化钠中和，得到亚硫酸钠。 由于亚硫酸钠溶解度较亚硫酸氢钠低，则从溶液中结晶出来，

32、 经分离可得副产物亚硫酸钠，析出结晶后的母液作为吸收剂循环利用，该法称为亚硫酸钠法。若将吸收液中的亚硫酸氢钠加热再生，可得到高浓度 SO2副产物。吸收液分离 SO2后返回吸收系统循环使用。该法称为亚硫酸钠循环法或威尔曼洛德曼法。钠碱吸收剂吸收 SO2的能力大，不易挥发，对吸收系统不存在结垢、堵塞等问题。亚硫酸钠法工艺成熟、简单、吸收效率高， 所得副产物纯度高， 但耗碱量大， 成本高，只适合中小气量SO2废气的处理。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 36 页 - - - - - -

33、 - - - - 学习必备欢迎下载而亚硫酸钠循环法可处理大气量SO2废气，吸收效率达99% 以上，在国外是应用较多的方法之一。3）钙碱法：用石灰石、生石灰或消石灰的悬浮液为吸收剂吸收烟气中SO2 ，生成半水亚硫酸钙，然后再被氧化为石膏。以石灰石悬浮液为例的SO2脱吸过程的主要反应如下： CaCO3+SO2+0.5H2O=CaSO3 0.5H20+CO2 2CaCO30.5H20+O2+3H20=2CaSO42H2O 除以上方法外，可采用的吸收方法还有双碱法、金属氧化物吸收法等。二、干法脱除 SO2技术1）活性炭吸附法： 在有氧及水蒸气存在的条件下，可用活性炭吸附SO2 。由于活性炭表面具有的催

34、化作用，使吸附的SO2被烟气中的氧气氧化为SO3 ，SO3再和水反应吸收生成硫酸；或用加热的方法使其分解，生成浓度高的SO2 ，此 SO2可用来制酸。2）催化氧化法：在催化剂的作用下可将SO2氧化为 SO3后进行利用。6 工业上氮氧化物废气的治理技术。（1）吸收法：可吸收 NOx的吸收剂有碱液、稀硝酸和浓硫酸等，目前用得较多的是碱液。 NOx被碱液（ NaOH 、氨水、 NaCO3 ）吸收后生成硝酸盐和亚硝酸盐等有用副产品；硝酸尾气中NOx被漂白的稀硝酸回收用于制硝酸。如用氢氧化钠溶液（10% ）吸收， NOx脱除率为 80%-90% ，其反应如下： 2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO

35、2+H2O 2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O （2）吸附法：活性炭对低浓度NOx具有很高的吸附能力，并且经解吸后可回收浓度高的NOx,但由于温度高时，活性炭有燃烧的可能， 给吸附和再生造成困难。 丝光沸石分子筛是一种极性很强的吸附剂。当含 NOx废气通过时，废气中极性较强的H2O分子和 NO2 分子，被选择性地吸附在表面上，并进行反应生成硝酸放出 NO 。新生成的 NO和废气中原有的 NO一起，与被吸附的O2进行反应生成 N02 ，生成的NO2 再与 H2O 进行反应重复上一个反应步骤。经过这样的反应后，废气中的NOx即可被除去。对被吸附的硝酸和 NOx ，可用水蒸气置换的方法将

36、其脱附下来，脱附后的吸附剂经干燥、冷却后，即可重新用于吸附操作。（3）催化还原法：在催化剂作用下，用还原剂将废气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水的方法称为催化还原法。依催化剂与废气中的氧气发生作用与否，分为两类：非选择性催化还原： 在钯催化剂的作用下， 还原剂不加选择地与废气中的氮氧化物和氧气同时发生反应，作为还原剂气体可用氢气和甲烷等；选择性催化还原： 在铂催化剂的作用下， 还原剂只选择性地与废气中的氮氧化物发生反应，而不与废气中的氧气发生反应，常用的还原剂气体为氨气和硫化氢等。第三章1、化工废渣的特点1.废弃物产生和排放量比较大。化学工业固体废弃物产生量较大，排放量约占全国工业固体废弃物总

37、排放量的 5.0%(2012 年） 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载2.化工固体废弃物中危险废物种类多，有毒物质含量高。化学工业固体废弃物中，有相当一部分具有极毒性、反应性、腐蚀性等特征，对人体健康和环境有危害或潜在危害。其中全国化工危险废弃物产生量约占化工固体废弃物产生量的20%(2012年） 。3.对土壤的污染。4.对水域的污染。 化工废渣对水域污染的四种途径是人为投入、被风吹入、雨水带入、渗入。5.对大气

38、的污染6.废物再资源化可能性大。 化工固体废弃物组成中有相当一部分是未反应的原料和反应副产物，它们都是很宝贵的资源，如硫铁矿烧渣、合成氨造气炉渣、烧碱盐泥等，可用作制砖、水泥的原料。一部分硫铁矿烧渣、废胶片、废催化剂中还含有金、银、铂等贵金属，有回收利用的价值。2、化工废渣的防治对策以“无害化”为主，从“减量化”向“资源化”过渡。“无害化” 基本任务是将有害固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围环境的目的。比如：垃圾焚烧、卫生填埋、堆肥“减量化” 基本任务是通过适宜的手段， 减少和减小固体废物的数量和容积，以控制或消除对环境的危害。实现这个任务从两方面，一是对固体废物进行处理利用

39、。二是减少固体废物的产生。“资源化” 基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。3、废渣预处理技术固体废物预处理是指用物理、化学方法，将废渣转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。预处理技术常用的方法有分选、压实、破碎和固化等。压实亦称压缩， 是用物理方法提高固体废弃物的聚集程度，增大其在松散状态下的容重，减少固体废弃物的容积，以便于利用和最终处置。根据废弃物的类型和处置目的的不同，压实的处理流程不同。破碎指用机械方法将废弃物破碎， 减小颗粒尺寸， 使之适合于进一步加工或能经济地再处理。所以通常不是最终处理，而往往作为运输、储存、焚烧、热分解、熔融、压缩、磁选等的预处理过程。

40、这一技术在固体废弃物的处理和处置过程中，应用已相当普及， 技术亦已相当成熟。 按破碎的机械方法不同分为剪切破碎、冲击破碎、低温破碎、湿式破碎、半湿式破碎等。分选主要是依据各种废弃物的不同物理性能进行分选处理的过程。固体废弃物的分选有很大的意义。废弃物在回收利用时， 分选是继破碎以后的重要操作工序，分选效率直接影响到回收物质的价值和市场销路。分选的方法主要有筛分、重力分选、磁力分选、浮力分选等。固化是指通过物理或化学法， 将废弃物固定或包含在坚固的固体中， 以降低或消除有害成分的溶出特性。目前，根据废弃物的性质、形态和处理目的可供选择的固化技术有以下5 种方法，即水泥基固化法、石灰基固化法、热塑

41、性材料固化法、高分子有机聚合法和玻璃基固化法。4、化工废渣处理的方法及特点对于化工废渣的处理方法主要有卫生填埋法、焚烧法、热解法，微生物分解法和转化利用法5 种。在废渣填埋之前，一般都要进行一些必要的预处理。预处理的目的主要有以下几点：（1）减容； （2）为分选提供要求入选粒度，便于有效回收有用成分；（3）增加比表面积，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率；（4）防止粗大锋利的固体废物损坏处理处置设备；填埋处置时，破碎的生活垃圾压实密度高而均匀，易于复土。卫生填埋技术是减量化、无害化处理中最经济的方法；焚烧技术是高温分解和深度氧化的过程，主要目的是尽可能焚毁废物， 使被焚烧的物质变为无

42、害和最大限度地减容，并尽量减少新的污染物质产生，避免造成二次污染；优点：减容（量）效果好，占地面积小，基本无二次污染，且可以回收热量；焚烧操作是全天候的，不易受气候条件所限制；焚烧是一种快速处理方法，使垃圾变成稳定状态，填埋需几个月，在传统的焚烧炉中，只需在炉中停留1h 就可以达到要求；焚烧的适用面广，除可处理城市垃圾以外，还可处理许多种其他有毒废弃物。缺点：基建投资大，占用资金期较长；对固体废弃物的热值有一定的要求；要排放一些不能够从烟气中完全除去的污染气体；操作和管理要求较高。热解技术则利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解。 热解技术是在氧分压较低的精品资料 - - - 欢迎

43、下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载条件下，利用热能使可燃性化合物的化合键断裂，由大相对分子质量的有机物转化成小相对分子质量的燃料气体、油、固形碳等。与焚烧不同，焚烧是在氧分压比较高的条件下使有机物在高温下完全氧化，生成稳定的 CO2和 H2O ，同时释放能量。焚烧放热，热解吸热。优点：因热解是在氧分压较低的还原条件下进行，因此发生的NOx 、SOx 、HCl等二次污染较少，生成的燃料气或油能在低空气比下燃烧，因此废气量比较少， 对大气造成

44、的二次污染也不明显；能够处理不适于焚烧的难处理固体废弃物；热解残渣中，腐败性有机物含量少，能防止填埋厂的公害，排出物密度高、致密，废物被大大减容，而且灰渣被熔融，能防止重金属类溶出；能量转换成有价值的、便于储存和运输的燃料。微生物分解技术， 利用微生物的分解作用处理固体废物的技术，应用最广泛的的是堆化肥。 其主要作用是能够改善土壤的物理、化学和生物性质，使土壤环境适于农作物生产。转化利用技术。该技术属于资源化范围，利用化工新工艺、新方法把废渣转化为新的有用产品。这是在废渣处理时应该优先考虑的方法。5、硫铁矿炉渣回收有色金属原理硫铁矿的主要成分为Fe，其中夹有铜、锌、铅、银、砷的硫化物和硒化物，

45、钙、镁硫酸盐和碳酸盐以及石英和滑石等成分。因此可用氯化挥发（高温氯化）和氯化焙烧（中温氯化）的方法回收有色金属。氯化挥发法是将含有色金属的矿渣与氯化剂（氯化钙）等均匀混合，造球、干燥并在回转窑或立窑内经1150焙烧，使有色金属以氯化物挥发后经过分离出来回收，同时获得优质球团供高炉炼铁，该法又称高温氯化法。氯化焙烧法是将硫铁矿渣与氯化剂混合，然后投入沸腾炉内在600650温度下进行氯化、硫酸化焙烧， 使矿渣中的有色金属由不溶物转为可溶的氯化物或硫酸盐，留在烧成的物料中， 然后经浸渍、过滤使可溶性物与渣分离。氯化的主要反应是 MeO+2CaCl2+1/2O2MeCl2+2CaO+Cl2 氯化焙烧回

46、收有色金属的流程如下：第四章化工清洁生产概要1、化工清洁生产的主要内容（1）清洁的产品?节约原料和能源，少用昂贵和稀缺原料，利用二次资源作原料；?产品在使用过程中以及使用后不含有危害人体健康和生态环境的因素；?易于回收、复用和再生；?合理包装；?合理的使用功能（以及具有节能、节水、降低噪声的功能）和合理的使用寿命；?产品报废后易处理、易降解等。（2）清洁的生产过程?尽量少用、不用有毒有害的原料，这就需要在工艺设计中充分考虑；?无毒、无害的中间产品；?减少或消除生产过程的各种危险性因素，如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪声、强震动等。?选用少废、无废的工艺；?高效的设备；?物料的再循环（

47、厂内、厂外） ；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 36 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载?简便、可靠的操作和控制；?完善的管理等等。（3）清洁的能源包括常规能源的清洁利用和节约能源，如采用洁净煤技术，逐步提高液体燃料、天然气的使用比例；可再生能源的利用， 如水力资源的充分开发和利用；新能源的开发， 如太阳能、 生物质能、风能、潮汐能、地热能的开发和利用； 各种节能技术和措施等， 如在能耗大的化工行业采用热电联产技术，提高能源利用率。2、化工清洁生产原

48、理涵盖内容 设计、生产安全化学品首先，作为最终使用的化学品应该是对人类健康和环境是无害的。考察一种化学品是不是安全的、是不是环境友好的，不但必须考察分子水平的生物效果、直接影响，同时必须考虑其在环境中可能发生的结构变化，降解后在空气、水、土壤中的扩散以及潜在的、间接地、长远的危险。 采用无毒、无害的原料反应的初始原料，往往决定了反应类型或合成路线的许多特征。原料的选择也决定了生产者、原料提供者、运输者所直接面对的危害及风险。所以，原料的选择是实施化工清洁生产的基础之一。尽量使用可再生原料 设计选择安全、高效的化学反应为了人员和环境的安全，化工技术人员除了要选择无毒害的原料和产品外，还要设计选择

49、安全、高效的反应。安全即是反应中不会产生有毒害的中间产品等。高效即尽可能使生产原料都进入最终的产品，而使副产物生产量达到最低，努力达到“原子经济”的程度，即在获取目的产品的转化过程中，充分利用每一个原料原子，实现“零排放”。 采用环境友好的溶剂、催化剂、助剂在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质。由于有良好的溶解性，二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等有机溶剂得到广泛运用。但是他们常被怀疑为致癌剂。苯、芳香烃也致癌。所以，开发无溶剂反应体系，采用无毒无害的溶剂、助剂是发展化工清洁生产的重要途径。现今无害助溶剂的方向有：水等。加催化剂是提高反应速率和选择性的有效手段，95% 以上的有机反应都用催化

50、剂。但是，常常作为催化剂的液体酸腐蚀严重，危害人体健康，产物后处理麻烦，于是固体酸、沸石、分子筛等催化剂便应运而生。 催化剂使用优于化学试剂这里的化学试剂是指在化学反应体系中为了反应或促进反应，需要加入额外的（非水）化学试剂。这些试剂在反应完成后需从产品中分离回收，但总有部分试剂被排放到废物流中。而催化剂的作用是促进所需的转化反应，本身在反应中不消耗，一般不出现在最终产品中。因此研制、使用高效、新型催化剂不仅是实现“原子经济”的关键之一，而且可以减少试剂的使用量，从而减少废物的产生。 合理使用和节省能源化学加工过程的能源要求应考虑他们的环境影响，并尽量合理、节省。如有可能，化学反应应在室温和常