绪论化学：在分子、离子和原子层次上研究物质的组成和结构以及物质的化学性质和化学变化及其内在联系的科学。应注意的问题：（）化学变化的特点：原子核组成不变发生分子组成或原子、离子等结合方式的改变（）认为物理变囮不产生质变不生成新物质是不准确的如：==Hen是质变产生了新元素但属于物理变化的范畴（）化学变化也有基本粒子参加如：AgCl==AgCl就有光子参加（）物质无机化学：除去碳氢化合物及其大多数衍生物外对所有元素和他们的化合物的性质和反应进行研究和理论解释的科学（莫勒提法）怎样学习无机化学？（）你所积累的好的学习方法都适于学习无机化学（）课前预习带着问题听课。提倡写预习笔记（）课上精仂集中边听边看边想边记眼、耳、手、脑并用。（）课后趁热复习按时完成作业及时消化不欠账（）提高自学能力讨论课积极发言。（）随时总结使知识系统化达到书越读越薄之目的。（）理论联系实际做好化学实验第一章原子结构和原子周期系教学目标：学会一个規则：斯莱特规则掌握两个效应：屏蔽效应、钻穿效应掌握三个原理：能量最低、保里不相容、洪特规则掌握四个量子数：n、l、l、ms掌握五個分区：s、p、d、ds、f掌握六对概念掌握七个周期掌握八个主族八个副族。重点：原子核外电子排布三个原理核外电子的四个量子数元素周期表的结构其及元素性质变化规律难点：屏蔽效应、钻穿效应概念及应用教学方法：讲授与讨论相结合做适量练习题和作业题。教学内容：§经典物理学对原子结构的认识原子的核形结构 年卢瑟福通过α粒子散射实验确认：原子是由中央带正电的原子核和周围若干绕核旋转的电子组成。遇到的问题：电子绕核运动将不断辐射电磁波不断损失能量最终将落到核上原子因此而消亡实际与此相反原子是稳定存在的急需找到理论解释原子光谱的规律性光谱一束光通过分光棱镜折射后再屏幕上得到一条彩带或线形亮条前者称连续光谱后者称线形光谱太陽光电灯光为连续光谱原子光谱为线形光谱图氢原子光谱里德堡方程RH=×M n<nn=,n=,,,为可见光区四条谱线§ 玻尔的原子结构理论玻尔假设（年）：原子具有一系列能量不连续的定态定态时不辐射能量能量最低的定态为基态其余为激发态频率规则原子中电子可以由一个定态跃迁至另一个定態这时电子吸收或辐射能量频率v=∣ΔE∣h , h为普郎克常数量子化规则在定态电子绕核运动的角动量必须为hπ的整数倍mvr=nhπ电子绕核运H↑乙硼烷的結构如何硼原子的成键特点主要有哪些见图: BH个价轨道,个价电子,为缺电子化合物#为三中心二电子氢桥键 B为SP杂化平面与平面互相垂直硼烷中主偠成键特点:)正常BH键(中心电子))中心电子氢桥键 )正常BB键)开放的中心电子硼桥键)闭合的中心电子硼桥键()BCl、CCl、SiCl哪个能水解为什么AlCl为什么会双聚BClHO==HBOHCl   强烈沝解SP价轨道中得空轨道接受水的电子对SiCl能水解,是用价轨道中的空轨道接受水的电子对CCl不能水解,无空价轨道接受电子对。在每个AlCl分子中,铝原孓有空轨道,氯原子有孤对电子,发生ClAl的电子对授予而配位,形成铝桥式配位化合物因此AlCl会双聚硼酸是几元酸何种酸其结构,性质如何硼酸为一え弱酸Ka=×硼酸是路易士酸硼酸晶体为片层结构B以sp杂化轨道与氧原子结合成平面三角形氧原子通过氢键结成层状结构层与层之间通过范德华仂连在一起形成片层结构。硼酸性质)一元路易士弱酸)因片层结构有解理性)加入醇类酸性会增强)具有微弱碱性B(OH)HPO==BPOHO硼砂的结构、性质、用途如何BO(OH)P圖性质：)易风化失水KK成为无水盐NaBO)溶融态能溶解一些金属氧化物,显出特征颜色,做硼砂珠实验可鉴定一些金属离子如NaBOCo(BO)蓝宝石色)硼砂可水解,具有緩冲作用,作缓冲溶液BO(OH)HO==HBOB(OH)什么是对角线规则举例说明周期表中某一元素的性质和它左上方或右下方的另一元素性质相似,称对角线或斜线规则Li与Mg   Be甴于Al  B与Si 等原因是二者有相似的离子场力如:Be半径小于Al,电荷Al高于Be,离子场力近似作业: ()()()()() 第十二章氢和稀有气体教学目标：掌握氢氢化物的性质用途熟悉氢能源开发现状与前景了解稀有气体发展史稀有气体性质用途及分离方法重点掌握非金属性质递变规律重点：非金属性质的总结掌握其规律。难点：氢能源开发稀有气体的分离方法教学方法：讲授与讨论相结合。教学内容：第十二章非金属元素小结（讨论式）（）非金属元素有哪些其单质怎么样分类？H        He B C N O F NeSi P S cl ArAs SeBr KrTe I XeAt Rn单质分三类：①小分子（单原子双原子分子的）稀有气体为单原子的卤素X、O、N、H等为双原子的为汾子晶体熔沸点很低②多原子分子如：SPAs等通常为固态是分子型晶体熔沸点也不高③大分子物质如：金刚石晶态硅硼等为原子晶体熔沸点很高（）分子型氢化物热稳定性还原性水溶液酸碱性有什么规律？为什么CH  NH HO HF     ①A半径越小电负性越大HA越稳SiH PH HS HCL     定GeH AsH HSe HBr     ②A半径越大电负性越小HA还原SnH SbH HTe HI      性越強③A电子密度（阴离子负电荷数与半径之比）越小HA水溶液酸性越强。（）什么是离子势怎么样用它判断ROH的酸碱性？ROH中阳离子的电荷与半徑之比叫离子势用ф来表示。ф=zr(经验公式) r单位用nm   或     ROH性质根号下ф>  根号下ф>  酸性<根号下ф< <根号下ф< 两性根号下ф<  根号下ф<  碱性（）含氧酸及其酸根的结构如何有什么规律？第二周期成酸元素R无d轨道中心原子采用SP杂化轨道成键酸根RON含π离域π键为平面三角形第三周期以下成酸元素R有d轨道中心原子采用SP杂化轨道成键酸根RON中R与非羟基氧原子除形成σ配键之外还形成dPπ反馈π键为四面体形规律：①同一周期元素含氧酸结構相似分子中非羟基氧原子数随中心原子半径减小而增加②同族元素的含氧酸随中心原子半径递增分子中羟基数增加非羟基氧原子数减少。（）影响含氧酸强度的因素主要有哪些怎么样解释同周期、同族、同一元素不同氧化态含氧酸酸性变化规律？影响含氧酸HNROM强度的主要洇素①R离子势中ф=zr Z越大r越小 则ф越大酸性越强②R的电负性越大HNROM酸性越大③HNROM写做ROMN(OH)N 令N=mn,非羟基氧原子数越大HNROM酸性越强经验公式：Ka=n PKa=n例：         N PkaHClO写作ClO(OH)  HNO  :： NO（OH） HSO  ：SO（OH）  HBO ： B（OH）  解释：)同周期HSiO HPO HSO HClO从左至右Z↑ r↓ θ↑   酸性增强从左至右R电负性↑    酸性增强从左至右N↑       酸性增强。)同族HClOHBrO HION相同Z相同r↑  θ↓    酸性减弱R嘚电负性↓        酸性减弱)同一元素不同氧化态的含氧酸HClO HClO HClO HClOR相同则电负性相同从左至右 Z↓     θ↓,酸性减弱从左至右 N↓       酸性减弱。()含氧酸盐的溶解性沝解性热稳定性氧化还原性变化规律如何)溶解性：A：绝对大部分KNaNH盐及其酸式盐易溶于水B：硝酸盐氯酸盐易溶于水温度生高溶解度增大C：硫酸盐大部分易溶Sr、Ba、Pb盐难溶CaAg盐微溶D：碳酸盐大部分难溶CaSrBa盐更难溶E：磷酸盐大多不溶于水。)水解性：含氧酸盐中阴离子的水解能力与其共軛酸的强度成反比阳离子的水解能力与离子的极化能力成正比)热稳定性：A：同一金属同种酸根的正盐比酸式盐稳定B：同一酸根不同金属嘚盐稳定性：碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐C：同一金属离子不同酸根的盐对应的酸越稳定其盐也越稳定。如：NaSO>NaNO>NaCOD：同一成酸元素高氧囮态的含氧酸盐较稳定如：KClO>KClO>KClO>KClOE：同族阳离子的碳酸盐阳离子半径越大越稳定例MgCO<CaCO<SrCO<BaCO)氧化还原性：(A)含氧酸盐在酸性溶液中比在中性碱性中氧化性強(B)同周期元素最高氧化态含氧酸及其盐从左到右氧化性递增(C)同一主族元素最高氧化态含氧酸及其盐的氧化性随原子序数增加成锯齿形升高(D)哃种元素不同氧化态含氧酸低氧化态的氧化性强。例HClO>HClO>HClO>HClO()第二周期的非金属元素同本族其它元素的显著差异有哪些)N、O、F含氢化合物易形成氢鍵离子性较强)最高配位数是)有自相成链能力)多数有生成重键的特性)与第三周期元素比较化学活泼性差别较大)同素异形体在性质上差别较大。作业：()()() 、、第十三章 碱金属  碱土金属教学目标：、掌握碱金属、碱土金属的结构与性质、性质与存在性质与用途的关系、掌握碱金属、碱土金属各种氧化物的结构和性质、掌握碱金属、碱土金属氢氧化合物的溶解度、碱性变化规律、盐类的溶解性、热稳定性变化规律、叻解碱金属、碱土金属单质及各种元素化合物的用途。重点：、单质及化合物结构、性质、氢氧化物碱性变化规律难点：碱金属、碱土金属过氧化物、超氧化物结构、性质。教学方法：布置预习题目以讨论式为主重点讲解做适量习题教学内容：、碱金属、碱土金属包括哪些元素？为何称碱土金属ⅠA族的Li、Na、K、Rb、Cs其氧化物溶于水呈强碱性称碱金属ⅡA Be、Mg、Ca、Sr、Ba由于Ca、Sr、Ba的氧化物性质介于碱性和土性之间所鉯称碱土金属。习惯上把铍、镁也包括、碱金属、碱土金属有哪些基本的共性？变化规律如何 ⅠAⅡA外层电子nsns次外层电子(ni)sp(Li除外)(ni)sp（Be除外）主要氧化数核电荷zz原子半径大较大伏电子能力很强强   、LiNaKBa各有什么味道？甜、咸、苦、制取碱金属有哪些主要方法电解熔融NaCl时为何加CaCl？置換反应中与金属活泼性顺序矛盾吗为什么？()电解熔盐法：NaCl==NaCl加入CaCl可降低NaCl的熔点防止Na挥发（NaCl熔点KNa沸点K混盐熔点K）熔融混合物密度比Na大Na浮于面仩减少分散性()热还原法：KCOC==KCOKFCaCl==CaFKC()金属置换法:KClNa==NaClKRbClCa==CaClCaClRbCsAlOMg==MgAlOCs()热分解法:KCN==KCNMN==MN  M=NaKRbCs、碱金属,碱土金属与HO反应有何不同如何保存碱金属为什么MHO==MO↑(M=LiNaK Rb CsφθLiLi最小但Li熔点高,反应热不会使之熔化又因为Li(OH)溶解度小覆盖于Li的表面阻碍反应进行所以Li与HO反应不如其余碱金属激烈SeHO(g)==BeON↑  MgHO==Mg(OH)H↑MHO=M(OH)H↑Li浸在液态蜡中或封存固体石蜡中,其余碱金属存放于煤油中因为LiO==LiOLiO==LiNNaO==NaO碱金属溶于液态氨的情况如何M(s)(xy)NH(l)==M(NH)xe(NH)y痕量杂质(过度金属盐,氧化物)存在,可发生NaNH(l)==NaN碱金属、碱土金属有那几种氧化物主要性质有那些如哬制取普氧化物ⅠA             ⅡA制法: NaONa==NaO  CaCO=Δ=CaOCO↑KNOK==KO Sr(NO)=Δ=SrONO↑O↑性质:RbO CsO MOHO==MOH   CaONO==Ca(OH) CaOSiO==CaSiO过氧化物含OKK(σs)(σS*)(σp)(πp)(π*p)键级=制法NaO==NaO BaOO===BaONaOO==NaO性质:NaOHO==NaOO NaOCO==NaCOOBaOHSO==BaSOHONaOMnO==NaMnONaOCrO==NaCrONaO超氧化物:含OKK(σs)(σS*)(σp)(πp)(π*p)键级一个σ健键级比O小相溶性小于O有單电子顺磁性制法 钾铷铯在过量氧气中燃烧可得KO橙黄RbO深棕CsO深黄性质:)与HO反应:MOHO==OHOMOH)与CO反应:MOCO==MCOO臭氧化物 KOH(s)O(g)==KO(s)KOH HO(s)O(g)KO用液氨重结晶得桔红色KO晶体,会缓慢分解为KOO举例说奣碱金属氢氧化物的突出性质写主要的反应式NaOH为力:强碱性AlNaOO==NaAl(OH)H↑AlONaOH==NaAlOHOSiNaOO==NaSiOH↑SiNaOH==NaSiOHO腐蚀性:NaOH腐蚀玻璃实验室盛NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞吸湿性NaOH吸水、可干燥剂堿土金属氧化物溶解性水溶液碱土金属变化规律如何为什么→方向溶解度碱性都递增解释: 溶解度碱性与离子势（φ=zr）成反比同族由上至下r↑φ↓同周期由至右z↓r↑φ↓所以溶解性碱性规律如此碱金属和部分碱土金属氢化物是也何种键结合的重要性质有那些MH==MH(M=碱金属)MH=M半径在F与Cl之間,性质类似相应碱金属碱土金属卤化物Φθ=V  H是强氧化剂如TiClNaH==TiNaClH↑可与水反应做发氢材料LiO==LiO↑CaO==Ca(OH)H↑锂钠难溶盐主要有那些组成上有何特点Nasb(OH)白色NaAcZn(Ac)UO(Ac)HO黄绿色KClO皛KPtCl淡黄KB(CH)白特点大的阴离子与KNa组成碱土金属溶解性有何特点碱土金属中除氯化物硝酸盐MgSOMgCrO易溶于水之外余者碳酸盐硫酸盐草酸盐铬酸盐皆难溶於水硫酸盐铬酸盐溶解度按CaSrBa顺序减低草酸钙在钙盐中溶解度最小。什么是焰色反应各金属离子颜色反应色彩如何？挥发性盐在无色火焰Φ灼烧时火焰呈现出一定颜色叫“焰色反应”LiNaKRbCsCaSrBa红黄紫紫红红橙红红黄绿        为什么从LiCs的盐其水合物减少因为从LiCs离子半经增大,对外来电子引力减弱,所以盐水合能递减锂盐有几种主要类型!写出通式光卤石类,通式MⅠClMgClHO其中MⅠ=KRbCs KClMgClHO矾类MⅠSOMgSOHO其中MⅠ=KRbCs  KSOMgSOHO矾类MⅠMⅢ(SO)HO其中MⅠ=NaKCsRbMⅢ=AlCrFeCoV例如KCl(SO)HOLiNONaNOKNO热分解反映式如何MgBa碳酸盐热穩定性如何为什么LiNO==LiONO↑O↑NaNO==NaNOO↑KNO==KNOO↑碱土金属碳酸盐MCO==MOCO↑按MgCaSrBa顺序,分解温度递增因为电荷Z=相同,但半径r递增,所以φ=zr递减,对co中o的极化作用递减,所以MCO稳定性递增,所以分解温度递增第十四章 配位化合物教学目标：、熟练掌握配合物的组成、结构和命名、熟练掌握配合物的化学键理论和晶体场理论、熟练掌握配合物的配合平衡的有关计算重  点：、配合物的组成、命名、配合物的化学键理论、配合平衡及综合平衡的计算题。难  点：、晶体场理论及应用、综合平衡的复杂计算教学方法：讲授与讨论相结合运用一些直观模型教学内容：§配位化合物的基本概念配位化合物定义：由一个中心元素（原子或离子）和几个配位体（分子或离子）以配位键相结合形成一个复杂离子（或分子）叫配合单元由配合单元组成的化合物叫配合物。例：Co(NH) HgI Ag(NH)等为配离子Co(NH)CLKHgIAg(NH)CL等为配合物配位化合物的组成中心原子（或离子）与配位体组成内界（必不可少）有的还有外界有的无外界如：Ni(CO)有的外界在前如：KFe(CN)、中心离子（或原子）配合物中心元素：阳离子：Fe、Fe、Co、N、Ag  例：Fe(CN)、Ag(NH)中性原子：N、Fe、Cr       Fe(CO)、Cr(CO)少数负氧化态離子Co 四羰基合钴酸 HCo(CO)、配位体：（）阴离子：x（卤离子）OH、SCN、CN、CO、PO……（）中性分子：HO、NH、CO、醇、胺等（）配位原子：配位体中直接同中心え素配合的原子含孤对电子如：NH中NHO中多为VA、VIA、VIIA主族元素原子。C、N、O、F、P、S、Cl、Br、I等（）配位体分类：单齿配体：只含一个配位原子的配位体。如：X、NH、HO……多齿配体：含有多个配位原子的配位体如：HNCHCHNH两可配体：含两个以上配位原子一定条件下只有一个配位原子向中心原孓（离子）配位。 如：提供л键电子对的配位体：CH、CH、CH、配位数：直接同中心元素配合的配位原子数叫～单齿配体配位数等于配位体数哆齿配体配位数配位数×齿数。如：EDTA·乙二胺是多齿的。影响因素：（）中心离子电荷越高半径越大配位数越高（）配位体负电荷越大半径越大配位数越低。配位化合物的命名、内界与外界（）某化某外界为简单阴离子 Co(NH)ClCl（）某酸某外界为复杂阴离子Cu(NH)SO KPtcl(NH)某酸某外界为为阳离子 （）某酸外界为氢离子后代HPtCL(NH)（）氢氧化某外界为氢氧根Co(NH)ClOH、内界：配位体数配位体名合中心原子名氧化态（罗马数字）若配位体种类不同：（）按酸、中、碱性（或阴、中、阳性）原子或原子团排序。（）先无机后有机配体（）同类配体按配位原子元素符号英文字母顺序。（）哃类配体配位原子也相同配位体原子数少的在前（）同类配体配位原子也相同配位体原子数也相同按与配位原子相连的原子元素符号英攵字母顺序排列。（）配位体化学式相同配位原子不同按配位原子元素符号英文字母顺序排列如：NO N 硝基   SCN 硫氰酸根ONO O 亚硝酸根 NCS 异氰酸根配位囮合物的类型、简单配合物：Ag(NH)、Cu(NH)若干单基（齿）配位体与中心原子组成的配合物。、螯合物：多基（含两个以上配位原子）配位体与中心原子（或离子）结合为环状的配合物配合物空间结构与与构现象、配离子的空间构型当配位体在中心原子周围配位时采取尽量减少配位體之间的排斥作用的构型。见P表、配合物的异构现象同分异构体：化学式相同的而结构不同的配合物例：平面正方形的Ptcl(NH)可有：用AgO处理之後：用CO溶液处理：得：Pt(NH)CO 不能反应。作业：、、题§配合物的化学键理论价键理论、中心离子（或原子）M必须有空轨道如：Agd sp配位体的配位原孓（或离子）必须有孤电子对（л电子对）：NH        中心原子接受配位原子的弧电子对形成σ配位键。如：Ag(NH) K（CH=CH）PtCL中HC=CH提供л电子对向Pt空轨道配位、配离子空间构型与中心原子杂化轨道类型的关系中心原子（或离子）的空轨道（如第一过渡系的d、s、p、d）进行杂化决定配离子的空间构型配位数及稳定性。杂化轨道类型与配合单元空间结构的关系（表）P（分析解释）、内轨和外轨型配合物例：FeF  Fe d  用spd杂化的个空轨道接受六个F嘚六个电子对（见P图示）F为弱场配体。Fe(CN)  Fe d由于CN为强场配位体使Fed电子发生重排空出两个d轨道P图示可用dsp杂化的个空轨道接受六个CN的六个电子对形成Fe(CN)配离子例：Ni(CN) Ni的个d电子进入个d轨道空出一个d轨道形成dsp杂化轨道与个CN形成内轨型配合物为平面正方形。Zn(CN)配离子中因Zn为d结构只能用外层sp杂囮空轨道接受配位体的电子对而成键判断是内轨还是外轨型配合物。（）形成内轨型配合物的条件是M与L成键放出能量在兑服成对能后仍仳外轨型配合物的总键能大（）另外可由磁矩的变化判断： m为单电子数形成内轨型配合物单电子数n减少所以磁矩减少。如：FeF外轨型单电孓数实测μ=接近理论值Fe(CN)内轨型单电子数实测u=接近理论值再如：Fe(CN) μ=  可知n= 内轨型Fe(HO) μ= 可知n= 外轨型一般规律：CN、NO为强场配体生成内轨型配合物NH、Cl、RNH囿内、外轨不见条件而定其余常见配体为弱场配体生成外轨型配合物、价键理论的成功与局限：价键理论的成功可解释：（）中心离子與配位体之间结合力（σ配位键）（）中心离子的配位数等于杂化轨道数（）配离子的空间构型（决定于杂化轨道类型与数目）（）配离子的稳定性、磁性等。价键理论局限性：（）不能定量说明配合物性质如八面体配合物稳定性次序：d<d<d<d<d<d<d<d<d<d>d（）配合物颜色（吸收光谱）（）配合粅磁矩等作业：题晶体场理论（CFT）晶体场理论主要内容：、配位体对中心离子的影响（）Ti(HO)在形成过程中Ti在无电场时个d轨道简并图a若Ti放在球形对称负电场中d轨道能量升高但仍是简并的图b若个HO占据八面体的六个顶点形成八面体配离子时图（示意图）图c（能级图）其中dxy、dz与配位体迎头相碰能量升高（Dq）dxy、dxz、dyz处在空隙中间能量降低（Dq）（）正四面体场中d轨道的能级分裂 图 dxy、dxz、dyz（dε）升高 dxy、dz降低（）平面正方形场中d轨噵的能级分裂 图分四组：dxy、dxy升高 dz、dxz、dyz降低、晶体场的分裂能：d轨道在晶体场中分裂后最高与最低能级之差称～。（）八面体场：△=Dq∴ E(dγ)E(dε)=Dq  解方程组得E(dr)=DqE(dγ)E(dε)=       E(dε)=Dq （）四面体场：△t=△=×Dq=Dq∴ E(dε)E(dγ)=Dq  解方程组得E(dε)=DqE(dε)E(dγ)=        E(dγ)=Dq（）正方形场：E(dxy)=Dq     E(dz)=DqE(dxy)=Dq      E(dyzdxz)=Dq、分裂能的影响因素：（）几何构型不同分裂能△：岼面正方形>正八面体>正四面体（）中心离子正电荷越高△越大（）同族过渡金属Mn离子配位体相同大多数△值顺序为d<d<d（）配位体不同以八面體ML为例配位场强的“光化学顺序”为：I<Br()<Cl()<SCN<F()<OH≈N=<CO()<H()<NCS()<EDTA<吡啶～NH()<en()<SO<联吡啶()～邻二氟菲<NO<CN(～)co氨之后为强场（硝基）、晶体场的稳定化能（CFSE）：d电子从未分裂前嘚d轨道进入分袭后的d轨道产生的总能量下降值叫晶体场的稳定化能。例：八面体场中设进入dε轨道电子数为nε进入dγ轨道电子数nr则：CFSE（八媔体）=Dq×nεDq×nγ同理：CFSE（正四面体）=△t×nγ△t×nε成对能：一个轨道上已有个电子另一个电子要进入这个轨道而成对时需克服的排斥能叫电孓成对能用P表示。因而：当P>△时采取高自旋状态（弱场）当P<△时采取低自旋状态（强场）强场或弱场决定于配位体的“光化学顺序”、晶体场理论的应用（）决定配合物d电子自旋状态如：八面体场中d、d、d、d型离子可能排布为：高自旋P>△o   低自旋 P<△od   dεdγ       dε  d  dεdγ       dε  d  dεdγ       dε  d  dεdγ       dεdγ 例： Fe(HO)           Fe(CN)（）决定配离子的空间结构注意：正八面体含个配位键平面正方形只含个配位键总键能前者远大于后者此时键能影响超过稳定化能的影响因而正八面体配离子更常见。只有弱场d、d、强场d型离子可能形成平面正方形配离子。如：Ni(CN)只有d、d、弱场d正四面体的稳定化能才與正八面体相等所以d、d、弱场d型在合适条件下才能形成正四面体配离子如：TiCld、Zn(NH) d,FeCl 弱场d（）解释配合物的颜色含d至d的过渡金属离子的配合物一般是颜色的见P这些配离子d轨道未充满电子吸收光能在dεdγ轨道之间发生跃迁称dd跃迁。dd跃迁吸收光能频率在～cm包括全部可见光dd跃迁吸收叻部分可见光显出最少吸收荡然无存的可见光颜色。如：Ti(HO) 最大吸收峰约在cm处最少吸收区在紫红区因此Ti(HO)显紫红色作业：、、、§配位化合物的稳定性配合物的稳定常数、配合物的稳定常数例：            、逐级稳定常数配合物MLn分级配合     累积稳定常数β=Kβ=K·K………………β=K·K……KnP例（练習）影响配合物稳定的因素、软硬酸碱简介（）广义酸：配合物中接受电子的形成体是酸如：Fe、H、Ag……广义碱：配合物中给出电子的配位體是碱如：X、OH、NH……（）硬酸：极化力小变形性小的金属离子（包括H）：Li、Na、K、Be、Mg、、Ca、Sr、Mn、Fe、Cr、Al、Ga、Ln、La、Ti、Zr、Si、As、Sn……（）软酸：极化仂强变形性大并有易激发的d电子的副族金属离子：Cu、Ag、Au、Cd、、Hg、Ti、Ti、Pd、Pt、Pt等（）交界酸：Fe、Co、Ni、、Cu、Zn、Pb、Sn、Cr、Bi等（）硬碱：配位原子电负性高变形性小难于氧化而使配位体不易给出电子这样的配位体是硬碱。如：（）软碱：配位原子电负性低变形性大易于氧化使配位体易给絀电子这样的配位体是软碱如：RSH、RS、I、SCN、SO、ON、CN、SO、CN、CO、CH等（）交界碱：CHNH、CHN、N、Br、NO、SO等。软硬酸碱原则：“硬亲硬、软亲软软硬交界就不管”例如：硬酸Fe、H与硬碱F反应可生成稳定配合物。软酸Ag、Hg与软碱I反应可生成稳定配合物一硬一软形成的配合物不稳定。交界酸碱与软、硬对象反应产生的配合物稳定性差别不大、中心离子（或原子）的影响按电子层结构分类：（）e或e外层的阳离子：li、Be为s其余为nsnnp属于硬酸与硬碱F、OH、O容易配合离子势P=越大配合物的K稳越大。（）e或（）e外层的阳离子：Cu、Ag、Au、Zn、Cd、、Hg除Zn外都是软酸∵屏蔽作用小于e型极化力变形均大于e型Sn、Bi、sb、Bi为（）e为接近软酸的交界酸。（）→e外层的阳离子电子层结构介于e与e之间多为交界酸其过渡金属配合物比（）稳定原洇是：有效核电荷高极化力强d轨道未满可形成内轨型配合物。d电子d d d  d  d d d d  d  d dCFSE –––– ––––可见：d、d型离子的配合物最稳定、配位体的影响（）配位原子的电及性e或e外层的阳离子配位原子电负性越大配合物越稳定（硬亲硬）例如：AlF比AlCL稳定BF比BCl稳定e或（）e外层的阳离子配位原子电负性越小配合物越稳定（软亲软）例如：HgCl、HgBr、HgI的K稳依次增大Ag(CN)比Ag(NH)稳定。（）配位体的酸碱性从路易士理论上讲Mn离子为酸配位体L为碱L的碱性越强MLn配合物越稳定例Ag与Py(吡啶)、NH、en(乙二胺)配合物稳定性依次增强。（）螯合效应多基配位体与中心原子或离子形成螯合物时比单基配体形成配匼物稳定螯合物具有的特殊稳定性叫螯合效应形成的环数目越多稳定性越高。实验证明五、六元环较稳定配合平衡的移动压电源             下面汾别讨论酸度沉淀反应氧化还原反应对配合平衡的影响：、酸度影响体系中H增大PH减小平衡向左移动Myn配离子解离体系中H减小PH增大平衡向右移動Myn配离子增加。例：水解效应  K=×若Cucl=mol·L 设：xmol·L水解PH=时 x=×mol·L若完全水解cl=mol·L CuCl在mol·L以下计算PH=∴结论是：PH<CuCl稳定 PH> CuCl完全水解、对沉淀反应的影响例：设：NH=mol·L  Agcl溶解Xmolx=cl=AgAg(NH)  NH=x=Ag(NH)x=(mol·L)同理AgI在mol·L氨水中溶解度：K=K稳Ksp(AgI)=×××=×同法得AgIdmol·L氨水中溶解度是×mol·L、对氧化还原反应的影响水溶液中：            φ=φθ   当M=mol·L时φ=φθ若加入配合剂L形成Mlx配离子Mn浓度降低φ值变小。例：Cu与x形成：型配合物地时当CuX=X=mol·LK稳=即Cu= 配离子越稳定K稳越大Cu越小φ值越小。见P  作业：、、、、、第┿五章 铜、锌副族元素教学目标：、掌握铜、银、锌、汞的单质、氧化物、氢氧化物的性质和用途、熟悉Cu(I)与Cu(II)、Hg(I)与Hg(II)之间的转化条件及其应用、比较IA与IB、ⅡA与ⅡB族元素性质了解其异同点和规律。重  点：、铜、银、锌、汞单质、化合物的结构、性质、用途、IB、ⅡB族元素不同价态的粅种间的转换条件及反应方程式、铜、银、金、锌、镉、汞的制备及应用难  点：铜、锌副族元素的复杂化合物的结构。教学方法：布置預习思考题以讨论为主重点归纳总结教学内容：§铜族元素讨论题：、铜族与碱金属元素最外层都只有个S电子性质差别却很大为什么？铜族元素为何有多种氧化态而碱金属不是与同周期的碱金属相比铜族元素的原子半径小、核电荷大次外层为电子对核电荷屏蔽效应小于电孓构型因而有效核电荷对外层S电子吸引力强于同周期碱金属因此铜族元素不如碱金属元素的单质活泼。铜族元素ns与次外层（n）d电子能级差較小其它元素原子相互作用时不仅ns电子（n）d电子也可部分参加成键因而可有多种氧化态如：CuO、CuO、KCuOt等碱金属参与反应时只有最外层个S电子參加所以只有一种氧化态。、铜族元素从上至下按Cu、Ag、Au顺序金属活泼性递减与碱金属活泼顺序正相反为什么P表从固态金属形成正一价水匼离子全过程的能量变化包括升华热电离能水合热由M（s）→M（aq）能量变化是Cu、Ag、Au递增因而活泼性递减。碱金属由M（s）→M（aq）能量变化Li、Na、K、Rb、Cs递减因而活泼性递增、Cu族元素单质稳定性如何？溶于何种溶剂中铜在干燥空气中稳定水中也不反应但与含CO的潮湿空气接触会发生：CuOHCO=Cu(OH)COCu、Ag、Au不能与稀盐、稀硫酸反应。可溶于氧化性酸情况如下：CuHNO（浓）=Cu(NO)NO↑HOCuHNO（稀）=Cu(NO)NO↑HOCuHSO（浓）CuSOSO↑HOAgHSO（浓）AgSOSO↑HOAuHClHNO=HAuClNO↑HO （金溶于王水）、Cu在干态、湿态稳定性如何为什么？医学上检查糖尿病的机理是什么Cu干态稳定CuO红色K不分解Cu湿态不稳定易岐化：Cu CuCu检糖尿病用NaCu(OH)反应式为：Cu(OH)CHOH(CHOH)CHO=CuO↓OHCHOH(CHOH)COOO红、怎样制备较纯淨的AgNO溶液？如何保存该溶液为什么？把Ag溶于硝酸由于Ag中含杂质Cu也会有Cu(NO)杂质∴溶液加热～k过滤除去CuO杂质∵AgNO见光分解 ∴应保存于棕色瓶中、比较卤化银性质变化规律：AgF   AgCl   AgBr   AgI颜色    白    白   淡黄   黄溶度积号     × ××熔点   k   k   k   k晶型   NaCl   NaCl   NaCl  ZnS型键型   离子成分减 共价成分增作业：、、、Cu、Ag形成配离子稳定性顺序如何？为什么Agcl<Ag(NH)<Ag(S)<Ag(CN)CuX、AgX稳定顺序为：Cl<Br<I符合酸碱理论软亲软原则。、怎样制备Cu(OH)、CuO其酸碱性、热稳定性如何Cu溶液中加入强碱（NaOH）：CuH=Cu(OH)↓絮状沉淀Cu(OH)加热脱水 Cu(OH)CuOHCu(OH)微显两性既溶于酸也溶于农NaO溶液：Cu(OH)受热易分解CuO较稳定但高温（大于K）也分解。、CuCl溶液浓度不同颜色如何为什么？稀溶液中蓝色 鉯Cu(OH)为主浓溶液中绿色：因为含较多CuCl配离子是黄色的黄蓝并存而显绿色、胆矾的化学式和结构式是怎样的？加热失水的顺序是怎样的CuSOHO俗洺：胆矾蓝色  无水CuSO白色…结构式加热时先失去Cu左边两个非氢键水再失去Cu右边两个水分子最后失去以氢键与SO结合的HO分子。、怎样制备和溶角CuS制备：CuHS=CuS↓H黑CuS不溶于稀酸只溶于热硝酸或浓氰化钠溶液中：CuSNOHCuNO↑S↓HOCuSCN=Cu(CN)S(CN)↑、Cu、Cu何种状态下稳定存在？为什么Cud、Cud干态Cu为稳定结构如CuO＝CuO＋O（g）水溶液中（湿态）：Cu  Cu  Cu电势图∵φ右θ>φ左θCu易岐化：CuCuCuK==×∴湿态Cu稳定。     作业：、题、IB族元素与IA族元素性质有何不同IB           IA金属单质 熔沸点高硬度大      熔沸点点低硬度小导电导热延展性好     化学性质活泼易氧化化学活泼性软差      与HO反应剧烈化合物共价性大多有色  化合物离子性大一般无色氢氧化粅碱性弱不稳定  氢氧化物为强碱易做配合物中央体     不易形成配合物、（）ⅡB族比ⅡA族金属活泼性差（）Zn、Cd、Hg活泼性又依次降低为什么？（）ⅡB族元素Zn、Cd、Hg由M（s）→M（aq）总的热效应（P表）Zn<Cd<Hg∴活泼性按Zn、Cd、Hg次序降低（）ⅡB族元素原子次外层电子对原子核的屏蔽作用较小使原子核对外层电子引力较大原子半径M离子半径都同周期ⅡA族金属小因而电离势电负性都比碱土金属大活泼性不如碱土金属。、汞有哪些特性囿何用途保存和使用中注意什么？汞在金属中熔点最低常温下为液态具有均为的膨胀系数和不润温玻璃的特点用作温度计由于汞具有稳萣性密度大蒸气压低的特点用于气压计真空泵液封等。汞与其它金属（Na、Ti……）形成汞齐可做发氢剂还原剂低温温度计等汞为积累性毒粅要避免接触和吸入汞蒸气不慎撒落收起后用硫粉撒于残留处使之转为HgS而除之。Hg储存要密封汞面加Nacl溶液避免汞挥发、锌、汞主要化学性質有哪些？①ZnSZnS  HgS=HgS  （与S作用）②ZnOZnO  Hg    HgO（与O反应）③ZnOCOHO=ZnCO·Zn(OH) （与CO反应）④ZnHcl=ZnclH↑HgHSO(浓)HgSOSOHO（与酸…）HgHNOHg(NO)NO↑HO⑤锌两性也溶于碱：ZnNO=NaZN(OH)H↑⑥锌与氨水生成配离子:ZnNO=ZN(NH)(OH)H↑、锌族元素的硫化物碘化物氧化物主要性质和有关反应有哪些ZnS CdS HgS ZnI  CdI  HgI ZnO CdO HgO白  黄  黑红 无  黄红  黄 白  灰红黄难溶难溶 极难溶 易溶 可溶 微溶 难溶难溶极难溶ZnOH=Zn(OH) ↓白ZnCl水解ZnClHOZn(OH)ClHCl↑CdOH=Cd(OH) ↓皛HgCl水解HgClHO=Hg(OH)ClClHOHgOH=HgO↓HO黄HgCl水解HgClNH=HgNHClClNHSncl还原HgCl:HgClSnClHCl=HgCl↓HSnClHgcl称甘汞可做轻泻剂甘汞电极。KHgI和KOH混合液称奈斯勒试剂用于检测NH:HgINHOH=       IIHO硫化物MS溶度积从Zn到Hg依次减小ZnS溶于稀盐酸cdS溶于浓盐酸浓硫酸热稀硝酸HgS只能溶于王水：HgSHNOCl=HgClS↓NO↑HO、锌族与碱土金属元素有哪些不同为什么？熔沸点 化学活泼性 键型及配位能力氢氧化物碱性 盐水解性鋅  族 较低（Hg） 差   共价性配合性强  弱    易水解碱土金属 较高    高   共价性差     强    不水解原因：锌族元素原子次外层电子d轨道电子分散屏蔽作用小极化仂变形大所致作业：、、第十六章 过渡元素（Ⅰ）教学目标：、掌握过渡元素钛、钒、铬、锰、钼、钨的单质及化合物的性质和主要用途。、熟练过渡元素的价电子构型特点及其与元素性质的关系、了解多酸的结构、性质及应用。、学会过渡元素、过渡系、内过渡系多酸同多酸杂多酸等新概念重  点：、过渡元素的主要性质相关反应式、过渡元素重要化合物的结构、性质及应用。难 点：过渡元素复杂化匼物的结构教学方法：大部分采取讨论式方法重点难点讲解。教学内容：（讨论题）、过渡元素包括哪些元素内、外过渡系怎样划分嘚？稀土元素包括哪些过渡元素：具有部分充填d或f轨道电子的元素。包括第四、五、六周期从ⅢB到VⅢ族元素（个直列）和周期表底端嘚镧系和锕系元素。D区元素为外过渡系元素f区元素为内过渡系元素Sc、Y、La和镧系元素统称稀土元素。、ⅣB族元素价电子构型如何为什么Zr、Hf性质相近似？怎样分离它们ⅣB族的Ti、Zr、Hf为（n）dns型氧化态为、由于镧系收缩的影响Hf的原子半径与Zr很接近所以化学性质也很相似分离比较困难。由于钾和铵的氟锆酸盐和氟锆酸盐溶解度差异很大可利用此特点分离之一、怎样制取金属钛？（）钛铁矿用硫酸处理：FeTiOHSO=Ti(SO)FeSOHOFeTiOHSO=TiOSOFeSOHO（）加入鐵屑使Fe还原为Fe再冷却K以下使FeSO·HO结晶析出（）水解：H(SO)HO=TiOSOHSOTiOSOHO=HTiOHSO（）煅烧：HTiOTiOHO（）氯化：TiOCCl=TiClCO↑（）还原：TiClMg=MgClTi（K熔融的镁氩气氛中）、TiO的性质用途如何？TiO白色粉沫不溶于水和稀酸溶于热浓硫酸氢氟酸：TiOHF=HTiFHOTiOHSO=TiOSOHOTiO钛白是白色颜料制油漆造纸中的填充剂人造纤维的消化剂陶瓷搪瓷工业的填加剂乙醇脱水的催囮剂等水合物TiO、XHO为钛酸两性。作业：、题、钒分族为什么称“酸土金属”价电子层结构如何？氧化态有哪些钒、铌、钽为VB族元素氧囮物MO主要显酸性所以称“酸土金属”。价电子结构为（n）dns稳定氧化态V也有ⅣⅢⅡ氧化态、怎样制备VO？其性质主要有哪些加热分解偏钒酸铵：NHVOVONOVO橙黄色无味有毒微溶于水为两性偏酸的氧化物易溶于碱溶液生产矾酸盐：VONaOH=NaVOHOVO氧化性强用H还原可得蓝色VO黑色粉沫VO等。VO可做合成SO磺化反应等的催化剂、钒酸盐溶液在不同PH值状态下产生何种现象？向钒酸盐溶液中加酸PH值逐渐下降缩合度增大钒酸根中含钒原子越多：溶液酸性縮合度不变多钒酸根获得质子PH= VO析出 PH= VO出现红棕       黄、铬分族元素的价电子层结构如何常见氧化态有哪些？熔沸点如何为什么？价电子层结構：CrdS ModS WdS常见氧化态：   熔沸点：   高    高    最高（个价电子金属键很强）、铬、钼、钨金属单质的主要性质和用途有哪些铬硬而脆慢慢溶于稀盐酸稀硫酸不溶于浓硝酸因为产生氧化膜而呈钝态。钼、钨化学性质较稳定钼只有浓硝酸王水可与之反应钨只与王水才反应铬具有金属光泽、抗腐蚀镀在金属表面既光亮又耐腐蚀。含铬的钢称“不锈钢”钼、钨也用于合金中如：钼钢、钨钢刀具钻头、武器灯泡的灯丝发热元件等。、怎样制取CrO其主要性质有哪些(NH)CrOCrON↑HO或CrOCrOCrO两性：CrOHSO=Cr(SO)HOCrONaOH=NaCrOHO、怎样从铬铁矿制取KCrO？举例说明重铬酸盐的强氧化性Fe(CrO)ONaCO=FeONaCrOCO（煅烧）NaCrOHSO=NaCrONaSOHONaCrOKCl   KCrONaCl（KCrO溶解度受温度影响大NaCl溶解度受温度影响小可分离）例：CrOIH=CrIHOCrOSOH=CrSOHOKCrOFeSOHSO=Fe(SO)Cr(SO)KSOHO练习题 作业：、、题、实验室所用洗液主要成分是什么？怎样知道是否失效洗液是KCrO饱和液和浓硫酸的混合液。如：gKCrO配制的热饱和溶液中加入ml浓硫酸即可红棕色洗液Cr(VI)转为暗绿色Cr(Ⅲ)洗液失效。、举例说明什么是同多酸杂多酸及其盐若干水汾子和两个以上酸酐组成的酸酸酐相同为同多酸。如：HCrO、HMoO酸酐不同为杂多酸如：H(SiMoO)、H(BWO)等。H被金属离子取代为盐、怎样检验MoO或PO？MoONPOH=(NH)P(MoO)·HOH黄色晶體MoO和PO可由上式互检之、Mn在酸、碱性介质中稳定性如何？写出有关反应式Mn酸性介质中较稳定只有强氧化剂过硫酸铵二氧化铅才能氧化之：MnSOHOMnOSOHMnPbOH=MnOPbHMn在碱性介质中易被氧化MnOH=Mn(OH)Mn(OH)O=MnO(OH)（棕色）、MnO的主要性质有哪些？MnO黑色粉沫不溶于水酸性介质中为强氧化剂：MnOHClMnclCl↑HO碱性介质中也可被氧化：MnOKOHO=KMnOHO（还原性）绿、锰酸盐和高锰酸盐稳定性如何锰酸盐只有在强碱性溶液（PH>）才稳定。酸性中性中就会岐化：MnOH=MnOMnOHO高锰酸钾为紫色晶体水溶液紫红色K以仩分解：KMnOKMnOMnOO↑保存KMnO需用棕色瓶溶液最好现用现配练习题、锰有多少氧化物？对应的水化物酸碱性规律如何MnO  MnO  MnO (MnO) MnO碱性 弱碱性 两性 弱酸性 酸性Mn(OH) Mn(OH) Mn(OH) HMnO HMnO酸性增 氧化性增作业：、、题第十七章 过渡元素（Ⅱ）教学目标：、掌握铁、钴、镍单质及重要化合物的结构、性质、用途、熟悉铁系、铂系元素的重要配合物的结构、性质用途、了解铂系元素的单质、化合物的结构、性质及主要应用。重  点：、铁、钴、镍单质、化合物性质忣主要反应方程式、铁系、铂系重要配合物的结构、性质及应用难  点：、配合物结构、复杂反应的化学方程式教学方法：讲授为主讨论為辅。教学内容：（讨论题和答案）、铁系、铂系包括哪些元素电子层结构、主要氧化态如何？、铁系元素的熔点随原子序数增加而降低为什么因为d轨道中的单电子数按Fe、Co、Ni顺序是、、依次减少金属键会逐渐减弱熔点则逐渐降低。、Fe的溶液稳定性如何为什么？怎样保存该溶液Fe溶液不稳定若遇碱（H）白色胶状沉淀在空气中就会被氧气所氧化颜色逐渐加深最终生成红棕色Fe(OH)↓保持溶液中性或弱酸性还可加鐵钉防止氧化为Fe进而生成Fe(OH)。∵FeFe=Fe 作业：、题、何谓绿矾、摩尔盐有何用途？FeSO、HO俗称绿矾为浅绿色作为农药主治小麦里穗病还用于染色木材防腐除草剂饲料添加剂等。FeSO、(NH)SO、HO俗称摩尔盐定量分析中用来标定KCrO或KMnO溶液的浓度：KMnOFeSOHSO=Fe(SO)KSOMnSOHOKCroFeSOHSO=Fe(SO)KSOCr(SO)HO、Fe的配合物结构、性质及检验方法如何Fe呢？Fe的d电子构型为（dε）（dγ）与弱场配体结合为高自旋如：Fe(HO)Fe的d电子构型为（dε）（dγ）与强场配体结合为低自旋如：Fe(CN)KFe(CN)·HO黄色晶体俗称黄血盐用于检验Fe黃血盐与Fe反应生成腾氏蓝沉淀：KFeFe(CN)=KFeFe(CN)↓普鲁士蓝KFe(CN)为深红绝晶体俗称赤血盐赤血盐与Fe反应生成滕氏蓝沉淀：KFeFe(CN)=KFeFe(CN)↓滕氏蓝实测：普鲁士蓝与滕氏蓝是┅样结构血红色、铁的氧化物主要有哪几种？性质、用途如何FeO:可作红色颜料、涂料、磨光粉及某些反应的催化剂。FeO：FeO和FeO混合成FeOFeO：具有磁性、电的良导体FeO(足量)=FeOFeHO(g)FeOH、三价铁盐（如：Fecl）性质和用途主要有哪些？FeCl具有一定共价性易潮解易溶于水加热可得FeCl·H晶体FeCl在酸性溶液中为較强氧化剂如：将I氧化为IH氧化为S把SnCl氧化为Sncl等。FeClKI=KClFeClIFeClHS=FeClHClSFeClSnCl=FeClSnCl 作业：、、、溶液的酸碱性对Fe的水解有何影响可见水解显酸性水解程度水解产物受溶液酸喥影响较大。PH=O时含的Fe(HO)PH值增大水解程度增大溶液由黄色逐渐转为红棕色PH在左右生成红棕色胶状Fe(OH)沉淀加热也会促进水解。、钴、镍的氧化物氫氧化物的制法、性质、用途主要有哪些（）氧化物：Co、Ni的碳酸盐、草酸盐、硝酸盐隔绝空气加热可得CoO、NiOCoO、NiO溶于酸性溶液（）氢氧化物：Co、Ni的水溶液中加碱可得氢氧化物CoOH=Co(OH)↓粉红空气中转为Co(OH)棕褐色NiOH=Ni(OH)↓绿色 Ni(OH)不被空气氧化。用途：主要用于制备钴盐、镍盐常用于漆的催干剂蓄电池的极板、硅胶干燥剂怎样判断其吸水程度？在硅胶干燥剂中加入CoCl根据干燥的硅胶中加入CoCl为蓝色随着吸水量增加生成CoCl·HO时变为粉红色时幹燥剂已失效需脱水再生作业：、、题、Fe、Co、Ni主要配合物的结构、性质、用途有哪些？可见配位体不同标准电极电热相差很大说明Co(HO)比Co(HO)离孓还原性强Co(NH)不稳定易被氧化为Co(NH)空气中的O即可：Co(NH)OHO=Co(NH)OH又∵Co(NH)e  Co(CN) φθ=v∴Co(CN)还原性更强则Co(CN)比Co(CN)稳定得多镍的配合物也较多：Ni(NH)  Ni(CN)  二丁二酮肟合镍（鲜红）正八面體 平面正方形   （检验Ni）SPd杂化 Ni为dSP杂化低价配合物主要有：Fe(CO) Ni(CO) Hco(CO)等、铂系、轻铂、重铂系各包括哪些元素：Ru  Rh  Pd  Os  Ir  Pt轻铂系     重铂系密  度     gcm     gcm价电子层 ds’ds’ds dbsdsds’、铂系元素的主要性质有哪些？有哪些主要用途对酸的化学稳定性高Ru、Os、Rh、Ir不溶于强酸也不溶于王水Pd、Pt溶于王水。铂系金属有氧化剂存在时與碱一起熔解会成为可溶性化合物铂系金属催化活性都很高。Pd吸收氢气能力最强达体积比:铂系金属易形成配合物铂有很好的延展性可锻性耐高温做各种反应器铂铑合金可做热电偶高温的电炉丝等。作业：、、、题第十八章 镧系和锕系元素教学目标：、掌握镧系和锕系元素的电子构型特点及其与元素性质的关系、明确镧系收缩的实质、原因、后果及对化合物性质的影响、了解镧系、锕系重要化合物的性质囷主要用途了解稀土元素的开发现状及前景重  点：、镧系、锕系元素的价电子层结构和元素的性质、镧系收缩的原因、后果、重要化合粅的性质、用途。难  点：镧系、锕系的结构、特性教学方法：讲授与讨论相结合教学内容：（讨论题目及答案）、镧系包括哪些元素？錒系呢写出元素符号和价电子层结构。镧系：LadsCefdsPrfSNdfsPmfsSmfsEufS GdfdsTbfsDyfbsHofsErfbs TmfSYbfsLufds锕系：AcdsThdsPafdsUfd’sNpfdsPufsAmfsCmfd’sBkFSCffsEsfsFmfsMdfs NofsLrfds、稀土元素（RE）有哪些轻、重稀土怎样划分的？Sc、Y和镧系元素统称稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Ea为轻稀土（铈组）Gd、Fb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sa、Y为重衡土（钇组）、“镧系收缩”的定义、原因、后果是什么镧系元素的原子半径、离子半径总的趋势是随着原子序数的增大而缩小称为“镧系收缩”。原因：镧系元素原子核每增加一个质子相应的电子填入f轨道f亚层的電子对原子核的屏蔽作用不如其它内层电子因而随着原子序数增加原子核对外层电子的引力不断增大使原子或离子半径从镧到增依次减小后果：由于“镧系收缩”的影响使钆的原子半径、三价离子半径接近铽和镝因而钇在矿物中与镧系共生合称希土元素。由于镧系种元素原子半径递减（约pm）使后面的Hf与同族上一周期的Zr同样Ta与Nb、Mo与W半径很接近化学性质也相似分离困难、镧系元素三价离子的电子层结构和颜銫如何？离  子 LaCe Pr   Nd  Pm Sm  Eu Gd单电子数               颜  色 无 无  绿  淡紫粉红黄黄 无  无离  子 LuYb Tm   Er  Ho Dy  Tb Gd结论：价电子层结构特别是单电子数决定离子的颜色、镧系元素离子和化合物嘚磁性如何？含有未成对的单电子是顺磁性物质的特点其磁矩不为零镧系中f电子数构型的原子或离子都是顺磁性的而La、Ce、Yb、Lu为fo、f构型无單电子是反磁性的。、锕系元素与镧系元素有哪些相似性为什么？（）价离子是特征氧化态（）三氯化物、二氧化物及一些盐都是类质哃晶（）锕系元素的离子半径递减类似于镧系收缩（）吸收光谱镧、锕系都表现出ff吸收的特征因为锕系与镧系元素的周期性变化是同类型電子构型再现的结果作业：、、、

万吨PVC生產工艺流程工厂设计终极修改版湖南科技大学毕业设计(论文)湖南科技大学毕业设计(论文)题目taPVC悬浮法生产的工艺设计作者学院专业学号指导敎师化学化工材料化学湖南科技大学湖南科技大学毕业设计(论文)毕业设计(论文)任务书化学化工学院材料系系(教研室)系(教研室)主任:(签名)年月ㄖ学生姓名:学号:专业:万吨P设计(论文)题目及专题:年产VC悬浮法生产的工艺设计学生设计(论文)时间:自年月日开始至年月日止设计(论文)所用资源和參考资料:()中国期刊网()外文期刊网。设计(论文)应完成的主要年月日指导教师:(签名)学生:(签名)湖南科技大学毕业设计(论文)湖南科技大学毕业设计(論文)指导人评语主要对学生毕业设计(论文)的工作态度研究(签名)年月日指导人评定成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)湖南科技大学毕业设计(论攵)评阅人评语主要对学生毕业设计(论文)的文本格式、图纸规范程度工作量研究(签名)年月日评阅人评定成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)湖南科技大学毕业设计(论文)答辩记录日期:学生:学号:班级:题目:提交毕业设计(论文)答辩委员会下列材料:设计(论文)说明书共设计(论文)图纸共指导人、評阅人评语共毕业设计(论文)答辩委员会评语:主要对学生毕业设计(论文)的研究思路设计(论文)质量文本图纸规范程度和对设计(论文)的介绍回答問题情况等进行综合评价页页页答辩委员会主任:(签名)委员:(签名)(签名)(签名)(签名)答辩成绩:总评成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)年产万吨PVC聚合工段的工艺初步设计说明书摘要本设计是年产万吨PVC聚合合成工段的初步工艺设计根据株洲化工集团现场实习有关资料及有关文献完成了物料衡算、热量衡算、主要设备和管道的设计及选型此设计有说明书一份、图纸四张。说明书内容:(PVC和VC的发展及发展趋势(合成工段的生产原悝、流程。(物料衡算、热量衡算(主要设备的设计和选型((主要管道的设计及选型。(三废处理安全与防火技术图纸:(带控制点的物料流程图。(车间平面布置图(主要设备的装配图。(厂区平面图关键词:合成、PVC、VC、设计i湖南科技大学毕业设计(论文)ThePreliminaryDesignabouttheSynthesisConstructionSectionofPVCtonsperyearAbstractTheprima用不同半衰期的引发剂。因此聚氯乙烯树脂生产工厂目前多数使用复合引发剂即两种引发剂的混合物其他助剂链终止剂为了保证聚氯乙烯树脂质量使聚合反应在设定的轉化率终止或防止发生意外停电事故必须临时终止反应时使用工业生产中使用聚合级双酚A、叔丁基湖南科技大学毕业设计(论文)邻苯二酚等。链转移剂为了控制聚氯乙烯平均分子量除严格控制反应温度外必要时添加链转移剂特别时生产分子量较低的树脂牌号时常用的链转移劑为硫醇等。抗鱼眼剂为了减少聚氯乙烯树脂中所含结实的圆球状树脂可加入抗鱼眼剂主要时苯甲醚的叔丁基、羟基衍生物防粘釜剂在苼产聚氯乙烯过程中树脂粘结于反应釜壁上形成釜垢时悬浮法生产聚氯乙烯树脂必须解决的工艺问题之一较先进的方法时加入防釜剂。防釜剂种类很多而且生产工厂技术保密但主要是苯胺染料等的混合溶液或与某些有机酸的络合物第三章工艺路线的选择和介绍工艺路线的選择PVC工艺简介聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂也是世界上最早实现工业化的塑料品种之一。在世界众多的塑料品种中PVC以其优良的综合性能便宜的价格以及与氯碱工业关系密切自年代工业化以来一直受到各工业国的普遍重视保持着长盛不衰的发展势頭是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大宗塑料品种到目前为止世界上PVC生产的聚合工艺主要有种即悬浮、本体、乳液、微悬浮及溶液聚合笁艺。其中悬浮聚合工艺一直是工业生产的主要工艺绝大部分均聚及共聚产品都是采用悬浮聚合工艺就拿美国为例聚氯乙烯生产工艺中懸浮聚合占本体聚合占乳液和微悬浮聚合占溶液聚合占。与美国相比西欧乳液和本体聚合的比例较大而日本则悬浮聚合占的比例较大各種生产工艺介绍()本体聚合。一般采用―两端本体聚合法‖第一段称为预聚合采用高效引发,下强烈搅拌下使氯乙烯聚合的转化率为时输送至聚合釜中剂在在加入低效引发剂的等量单体在约下慢度搅拌继续聚合至转化率达时停止反应本体聚合时在氯乙烯单体中不加入任何介质呮湖南科技大学毕业设计(论文)有引发剂。生产的PVC树脂纯度较高质量较好结构规整孔隙率高而均匀但聚合操作控制难度大PVC树脂分子量分布較宽。()悬浮聚合液态氯乙烯单体以水为分散介质兵加入适当的分散剂和不溶于水但溶于单体的引发剂在一定温度下搅拌使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合。然后经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状PVC树脂选取不同的分散剂可以得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国产牌号分为SG疏松型(―棉花球‖型)树脂XJ紧密型(―乒乓球‖型)树脂疏松型树脂吸油性好易塑化成型时间短加工操作方便适用于粉料直接荿型因而一般选用悬浮法聚合的疏松型树脂作为PVC硬质品成型的基础原料。目前各树脂厂生产的悬浮法PVC树脂基本上都是疏松型的()乳液聚合。氯乙烯单体在乳化剂作用下分散于水中形成乳液再用水溶性的引发剂来引发进行聚合乳液可用盐类使聚合物析出再经洗涤、干燥得到PVC树脂粉末乳液法PVC树脂粒径极细树脂中乳化剂含量高电绝缘性能差成本高。该树脂常用于PVC糊的制备()微悬浮聚合。使用油性引发剂在用乳化劑分散、稳定的细小氯乙烯单体液滴中引发聚合生成的PVC乳液经破乳、洗涤、干燥得到PVC树脂粉末该方法生产的PVC树脂具有良好的加工性能能滿足大多数加工的需要。()溶液聚合以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶剂使氯乙烯单体在溶剂中聚合由于溶剂具有链转移剂的作用所以聚合物嘚分子量和聚合速率不高。聚合得到的PVC树脂因不溶于溶剂而不断析出此种PVC树脂不宜于一般成型用仅作为涂料、粘合剂是目前各种聚合方法中产量最少的一种方法。就以上种主要聚合工艺来讲通过几种方法的比较悬浮法是一种相对最成熟的工艺在目前世界聚氯乙烯生产中占囿绝对的份额且产品转化率最高产品品种最多容易适应市场乳液法是生产糊树脂的方法工艺复杂、成本较高且树脂质量较差。悬浮法工藝在PVC的各种生产方法中技术最为成熟故本设计采用悬浮法聚合工艺流程的介绍乙炔工段()发生。经破碎好的电石装进电石吊斗推到提升口甴电动葫芦吊到三楼送到发生器加料贮存用N置换其中的乙炔气后电石在继续通N的情况下经第一贮斗碟伐放入第二贮斗第二贮斗电石经过电磁振动加料器加入发生器内电石在发生器内遇水产生乙炔气从发生器顶部逸出电石水解时放出大湖南科技大学毕业设计(论文)量的热可借連续加入发生器内的水来维持发生器温度电石水解之后电石渣浆从溢流管不断排除以维持发生器液面渣浆从排泄口排到地沟流到沉淀池集Φ处理顶部逸出的乙炔气体经喷淋冷却后分别进入气柜或水环压缩机。()清净由发生器送来并经冷却的乙炔气经水环压缩机加压到~Mpa左右进叺第一、第二清净塔NaOCl溶液由泵打到第二清净塔顶从塔底流出再由泵打至第一清净塔顶。器塔底流出的废NaOCl溶液与冷却塔出来的废水回至废水貯槽用泵打到发生器作为补充用水经清净后的乙炔气带有酸性进入中和塔用碱液除去中和塔出来的乙炔气进入二台串联的列管冷凝器除詓大量水分后送氯乙烯工序。氯化氢工段原料氢气由电解装置输氢泵送来经过氢气气柜缓冲及阻火器进入钢制合成炉底部的燃烧器点火燃燒原料氯气由电解装置氯干燥送来经缓冲器后按一定的摩尔比H:Cl=(,):进入合成炉灯头的内管由下二上经石英灯头上的斜孔均匀地和外套管的氢氣混合燃烧。燃烧时火焰温度达到左右并发出热和光正常火焰呈青白色合成后的氯化氢气体借炉身和夹套冷却水或散热翅片散热到炉顶絀口温度降到,再进入上盖带冷却水箱的石墨冷却器用冷却水将氯化氢气体冷却到,左右由下底盖排出经阀门控制进入缓冲器再送人串联的石墨冷却器用左右的冷冻盐水将气体冷却到,后进入酸雾分离器气体中夹带的盐酸雾沫由分离器内的有机硅玻璃棉捕集冷凝酸排入酸贮槽。分離器出口的干燥氯化氢气体经缓冲器进入纳氏泵压缩借泵内浓度以上的硫酸作液封和润滑硫酸随氯化氢排至气液分离器自下部流入盘管冷却器经水冷却后循环吸入纳氏泵分离器出口的干燥氯化氢经缓冲器送至氯乙烯合成装置。氯乙烯工序()混合脱水工序由乙炔工段送来的粗乙炔气经砂封与来自HCL工序的HCL经缓冲罐通过孔板流量计调节配比在混合器内充分混合进入石墨冷却器内在,盐水下进行冷却到,CH、HCL混合气体在此温度下部分水份以左右的酸雾析出部分酸雾夹带于气相中进入多筒过滤器由含氟硅油棉捕集分离。然后经二台石墨预热器预热后进入转囮器()合成转化。干燥、预热后的混合气从转化器上部进入通过列管中装填的吸附于活性炭上的HgCL触媒转化为粗氯乙烯转化过程反应放热则通过热水循环泵循环的热水移去粗氯乙烯在高温下带逸的HgCL升华物在填装活性炭的湖南科技大学毕业设计(论文)吸附器中脱除然后进入精馏系统。()水洗、碱洗、氯乙烯压缩除贡后的粗氯乙烯进入三合一水洗组合塔经碱洗塔出去残余的微量HCL后进入VC气柜或经机前冷却器出去部分夾带液经螺杆压缩机加压到~MPa(表压)经机后冷却器除去夹带水和油后送精馏。()精馏由单压缩机出来的粗氯乙烯气体进入全凝器使大部分冷凝液化经低沸加料贮槽进入低沸塔未凝聚气体进入尾气冷凝器其冷凝液全部进入低沸塔。低沸塔釜加热器将冷凝液中低沸物蒸出经塔顶冷凝器用水或者水控制回流比后由塔顶汇入尾气冷凝器处理塔釜粗氯乙烯进入高沸塔尾气冷凝器未冷凝的气体经变压吸附回收大部分氯乙烯和乙炔后惰性气体排空由低沸塔进入高沸塔的氯乙烯经调节阀控制流量减压后进入高沸塔。高沸加热器将氯乙烯逸出经塔板分离成氯乙烯經塔顶控制部分回流大部分氯乙烯进入成品冷凝器然后进入单体贮槽按需送聚合工序在高塔釜分离收集到的二氯乙烷(EDC)为主的高沸物进入残液槽定期压送废液处理塔将残液中的二氯乙烷精制包装外销未凝VC其他回到气柜()冷冻站水系统。从液氨槽出来的液氨经过水分配台流入蒸發器液氨变成气态氨带走蒸发器外工业水热合格的水由水泵送往乙炔、合成、聚合蒸发器内汽化的氨背螺杆氨压机抽走经压缩到Mpa(表压)左祐的过热气态氨进入油分离器分离后的气态氨进入蒸发式冷凝管列管内被外管水冷却成液氨进入热虹吸氨贮液器溢流到液氨贮槽完成制冷循环。,盐水系统从液氨贮槽出来的液氨首先进入经济冷却器过冷后获得的低温液氨经盐水分配台节流膨胀进入蒸发器盘管吸收管外盐水嘚热量而气化是管外盐水温度降低合格的,盐水由泵送往合成、聚合使用。气态氨自蒸发器吸入螺杆压缩机内经压缩后的过热气态氨进入油汾离器分离后的油后进入蒸发式冷凝器被水间接冷凝为液氨流入热虹吸氨贮液器再溢流到液态氨贮槽完成制冷循环在池内加工业水再加氯化钙将盐水比重调制,按需送盐水蒸发器。()溴化锂系统溴化锂制冷是以蒸汽为动力利用―溴化锂与水‖组成的二元溶液为工质对在真空状態下水蒸发作为制冷剂从而吸收载冷剂(冷媒水)热负荷达到所需的合格水送到合成工序溴化锂水溶液作为吸收剂常设和低温下强烈地吸收沝蒸汽通过高温(蒸汽)将水份释放和循环水冷却吸收周而复始实现制冷循环。湖南科技大学毕业设计(论文)聚合岗位本工艺流程全过程控制采鼡DSC集散控制首先将合格的脱离子水、VCM单体、分散剂、引发剂及其他助剂按配方要求精确计量后由泵加入到经闪蒸真空防粘釜处理后的聚匼釜中用循环热水升温至制定温度后进行恒温反应在最短反应时间、压力降达到配方要求后加入种植剂终止反应。浆料由泵送至料浆贮槽為反应的单体经回收单体真空泵回收至VC气柜去回收装置进行加压冷凝回收气体岗位来自料浆的PVC料浆经过滤器、料浆泵、螺旋板换热器由塔底排除的热浆料预热后进入气提塔进行受热汽提。塔底排除的热浆料经过同一换热器被进塔冷料浆冷却后至离心干燥岗位由塔顶出来嘚VCMHO混合气体经过塔顶冷凝器除水后VCM去压缩冷凝岗位冷凝成液态至回收单体贮槽。压缩冷凝回收因聚合反应的收率故釜离心干燥及包装由气提塔出来的PVC料浆以离心机分离大部分水份后得到约含水~的湿PVC树脂之后由螺旋输送器送到干燥系统进行干燥树脂干燥器采用脉冲气流干燥塔及旋风干燥床热风为干燥热源干燥好的PVC从圆盘振动筛筛选后被罗茨鼓风机抽如料仓。料仓里的PVC成品经全自动缝包、称重、码垛、分析合格后入库第四章物料衡算合成段的计算计算依据()生产能力年产万吨的聚氯乙烯年工作日:以天计算日产量:××=kgd湖南科技大学毕业设计(论文)尛时产量:×××=×kgh聚合物一般进行到转化率为,再加上在洗涤树脂、包装工段的损失这里取转化率为。nHCCHClHCHCnx×kgx=×=×kg每小时要合成氯乙烯×kg()化学反应式主反应:副反应:HCCHClHClHCHClCHCHCHO(产量非常小可忽略不CHCH计)()倒推法计算(氯乙烯的收率:)×=×kg=kmolh转精馏:=kmolh化器:(乙炔转化率:)进气中CHCH需kmol=×kgh混合器的物料衡算图混合器的物料衡算方框图计算依据:CHCH和HCl的摩尔比为::,本设计选取:nCHCH:nHCl=:()进料表进料气组成进料气组分含量湖南科技大学毕业设计(论文)乙炔气CHCOHClHOO氯化氢气进混合器需乙炔气:=kmolh进混合器需氯化氢气:×=kmolhCHCH:kmolh=kgCl:×=kmolh=kghO:×=kmolh=kgO:××=kmolh=kgh()出料依据:水分以酸雾的形式进入下一层有微量水分以浓盐酸形式流出这里计算时忽略流出的浓盐酸嘚量。CHCH:kmolh=kgCl:kmolh=kghO:kmolh=kgO:kmolh=kgh()混合器物料衡算表表混合器物料衡算表进料CHCClOHO质量kghW出料质量kghCHCClOHOW总物料石墨冷却器总物料图石墨冷却器物料衡算方框图根据:在石墨冷却器Φ用盐水(尾气冷凝器下水)间接冷却来自湖南科技大学毕业设计(论文)混合器的混合气中水分一部分以盐酸的形式排出其它的则夹带于气流中设混合气中水分以盐酸排出的量占水总量的。()进料CHCH:kmolh=kgCl:kmolh=kghO:kmolh=kgO:kmolh=kgh()出料CHCH:kmolh=kghO:kmolh=kgO:×()=kmolh=kghmHCl水m水HCl:()=kgh=kmolh盐酸:()()=kghmHC()石墨冷却器物料衡算表表石墨冷却器物料衡算表进料CHCClOHOΣ质量kgW出料HClOHO盐酸Σ质量kgWCHCH多筒过滤器根据在多筒过滤器中采用,憎水性有机硅树脂的,um细玻璃纤维可将大部分酸雾分离下来以盐酸的形式排出设:盐酸为除水量為()进料:CHCH:kgHCl:kg湖南科技大学毕业设计(论文)HO:kgO:kg()出料:CHCH:kgO:kgHO:×()=kgmHCl水m水()=kgh盐酸:×()=kgh()多筒过滤器物料衡算表HCl:表多筒过滤器物料衡算表进料CHCClOHOΣ质量kgW出料HClOHO盐酸Σ质量kgWCHCH石墨预热器表石墨预热器物料衡算表进料CHCClOHOΣ转化器质量kgW出料HClOHOΣ质量kgWCHCH湖南科技大学毕业设计(论文)图转化器物料衡算方框图根据氯乙烯产率为二氯乙烷產率乙炔转化率为。()进料组成为CHCH:kgHCl:kgO:kgHO:()出料组成为CH=CHCl:()×××=kgCHCH:×()=kgCHCHCl::()×××=kgHCl:(×)×=kgO:kgHO:()转化器物料衡算表表转化器物料衡算表进料CHCClOHOΣ质量kgW出料质量kgWCH=CHClHClOHOCHCHClΣCHCH故可行误差分析:()×=除汞器催化剂在物料中含量很少而且不会影响整个物料平衡。除汞器物料衡算表湖南科技大学毕业设计(论文)表除汞器物料衡算表进料CHCClOHOCHCHClΣ质量kgW出料质量kgWCH=CHClCH=CHClCHCClOHOΣ水洗泡沫塔根据:水洗泡沫塔回收过量的氯化氢泡沫塔是以高位槽低温水喷淋一次(不循环)接触可得的盐酸设HCl的回收率为。CHCHCl图水洗塔物料衡算方框图()进料CH=CHCl:kgCHCH:kgO:kgCHCHCl:kgHCl:HO:××=kg湖南科技大学毕业设计(论文)()出料CH=CHCl:kgCHCH:kgO:kgCHCHCl:kgHCl:×()=kg回收的盐酸:×=kgHO:×=kg()水洗泡沫塔物料衡算表表水洗泡沫塔物料衡算表进料质量kgW出料质量kgWCH=CHClCHCClOHOΣ碱洗泡沫塔CH=CHClCHCHOHClHO盐酸CHCHClCHCHClΣ湖南科技大学毕业设计(论文)图碱洗泡沫塔物料衡算方框图的NaOH溶液除去余下的氯化氢气体取的NaOH溶根据:鼡,液除氯化氢气体。()进料NaOH溶液:()×=kgCH=CHCl:CHCH:HCl:O:HO:CHCHCl:()出料HCl被碱液吸收从而出料气中不含HCl气体NaCl溶液:=kgCH=CHCl:CHCH:O:HO:CHCHCl:kgkgkgkgkg表碱洗泡沫塔物料衡算表进料CH=CHClCHCClOHOCHCHClNaOH溶液Σ质量kgWkgkgkgkgkgkg()碱洗泡沫塔物料衡算表出料CH=CHClCHCHOHOCHCHClNaCl溶液Σ质量kgW湖南科技大学毕业设计(论文)总物料衡算表表合成段总物料衡算表进料CHCClOHOΣ质量kgW出料CHCHCH=CHClOHONaCl溶液CHCHCl盐酸盐酸(多筒)盐酸(石墨)Σ质量kgWNaOH溶液誤差分析:()×=在允许范围故可行聚合段的物料计算聚合釜设生产装置年产量:万吨设一年开工天每天分三批生产聚合物一般进行到转化率为,(夲设计中取)图聚合釜物料衡算方框图()进料计算聚合总共所需单体量:M=t=t年每批生产所需的单体量:M=×kg(×)=×kg湖南科技大学毕业设计(论文)其中无离子沝:氯乙烯单体,:(参照株化的生产资料的数据)所以:无离子水的质量:M=××=×kg此外:助剂质量:氯乙烯单体质量,:(参照株化数据)所以:助剂质量:M=×kg××=kg进料嘚总质量:M=MMM=×kg×kgkg=×kg()出料的计算产生的聚合物的质量:M’=M×=×kg×=×kg未反应的氯乙稀单体损失约为(由悬浮液液相吸附悬浮液故固相吸附清釜用料)所鉯:损失的单体质量:M’=M×=×kg×=×kg剩余的氯乙烯单体质量:M’=M,M’,M’=×kg×kg×kg=×kg其中无离子水和助剂的质量没有变化出料的树脂悬浮液质量:M’=M’M’MM,×kg×kg×kgkg,×kg可得M’M’=×kg×kg=×kg=M()聚合釜的物料衡算表表聚合釜的物料衡算表进料氯乙烯水助剂Σ质量×kg××××出料聚氯乙烯氯乙烯水助剂氯乙烯单体损失Σ质量kg××××××出料槽湖南科技大学毕业设计(论文)图出料槽物料衡算方框图在此过程中进料为树脂悬浮液在此过程是除去未反应的氯乙烯单体(以总量来计算)将起回收至单体气柜中。=×kg×=×kg剩余聚氯乙回收的氯乙烯单体的质量:M除稀单体质量:M留,×kg,×kg,×kg出料为聚氯乙稀溶液其质量:M’’=M留MMM’=×kg×kgkg×kg=×kg因为M’’M除,×kg×kg=×kg=M’物料平衡表出料槽的物料衡算表进料氯乙烯水助剂聚氯乙烯Σ质量×kg×××××水助剂氯乙烯回收Σ出料聚氯乙烯氯乙烯质量kg××××××汽提塔湖南科技大学毕业设计(论文)图气提塔物料衡算方框图此过程中回收剩余的占总量的,的氯乙烯單体出料为料浆除去的氯乙烯单体的质量:M除’=×kg×=×kg料浆的质量:M料,M’MM,××,×kg因为M除’M料,×kg×kg,×kg,M’’所以物料平衡。表出料槽的物料衡算表进料氯乙烯水助剂聚氯乙烯Σ离心机质量×kg×××××助剂Σ出料聚氯乙烯氯乙烯回收水质量kg×××××湖南科技大学毕业设计(论文)图离心机物料衡算方框图此过程主要是除去中间的,的无离子水和助剂除去的水的质量:M水’=×kg×,,×kg剩余的为聚氯乙稀溶液的质量为M溶,M料,M水’,M,×kg,×kg,kg,×kg表聚匼段主要物料衡算结果总表(单位:kgp)氯乙烯单体聚氯乙稀无离子水×助剂聚合釜进料×出料槽出料汽提塔出料×树脂悬浮液×××××××损失单体×除去单体×除去单体×注释五、热量衡算衡算方法在热量衡算中如果无轴功条件下进入系统加热量与离开系统的热量应平衡即在实际中对传熱设备的热量衡算可表示为:入方:Q:物料带入热Q:加热剂或冷却剂带入热Q:过程热效应湖南科技大学毕业设计(论文)出方:Q:物料带出热Q:热损失设Q是Q的‖表示放热。―‖表示吸热―设混合物平均热容近似等于各组分热容与质量分数乘积之和即含量少的物质对混合体系热容地方影响可不計。同种物质的平均比热容CplnCp标况下有关物化数据表表标况下有关物化数据表项目乙炔温度HCl水蒸气O氯乙烯盐酸()比热kcal(kg)计算石墨冷却器已知表:表石墨冷却器物料衡算表进料CHCCl质量kgW出料HCl质量kgWCHCH湖南科技大学毕业设计(论文)OHOΣOHO盐酸Σ进料温度:出料温度:为计算基准C乙炔=kJ(kg)C水蒸气=kJ(kg)C氯化氢=kJ(kg)C氧气=kJ(kg)C水(l)=kJ(kg)C水(冷凝热)=kJ(kg)C盐酸=kJ(kg)计算:Q:进料温度则Q=Q:HCl溶于水放出的热以及水气液化放出的热生成盐酸时HCl的水溶液的生成热:kcalkmol=kJkmol则HCl溶于水放出的热量为:×()=KJ水液化放出的热:Q=×()=KJQ==kJQ=Q乙炔Q氯化氢Q氧气Q水蒸气Q盐酸)××()××()=××(××()××()==kJQ:Q=QQQQ=QQQ=QQ=kJQ=kJ表石墨冷却器热量衡算表项目入方kJ项目出方kJ湖南科技大学毕业设计(论文)CHCHCHCClHClOOHOHO冷凝热盐酸盐水吸热损失石墨预热器已知表表石墨预热器物料衡算表进料质量kgW出料质量kgWCHCHCHCClHClOOHOHOΣΣ进料温度:出料温度:以计算为基准C乙炔=kJ(kg)C水(g)=kJ(kg)C氯化氢=kJ(kg)C氧气=kJ(kg)计算:Q:进料温喥则Q=Q=Q=Q乙炔Q氯化氢Q氧气Q水(g)=××()××()××()××()==kJQ:Q=QQQQ=QQQ=QQ=kJQ=kJ湖南科技大学毕业设计(论文)表石墨预热器热量衡算表项目CHCClOHO蒸汽加热Σ转化器已知表表转化器物料表进料CHCClOHOΣ质量kg出料质量kgCH=CHClHClOHOCHCHClΣ入方kJ项目CHCClOHO损失Σ出方kJCHCH根据:此处热损失率为:以k()时h为计算标准。已知:k标准生成热如下:HΘf(CHCHCl)=kJmolHΘf(CH)=kJmolHΘf(HCl)=kJmolHΘf(CHCHCl)=kJmol反应混合气进口温度出ロ温度反应温度k的反应热效应HΘ主=HΘf(CHCHCl)–HΘf(CH)HΘf(HCl)=–()=–kJmolHΘ副=HΘf(CHCHCl)–HΘf(CH)HΘf(HCl)=––(–×)=–kJmol表标准生成热表(单位:摩尔定压热容CP,MJ(molk)湖南科技大学毕业设计(论文)物質名称CClHOO摩尔定压热容CP,MJ(molk)物质名称HCHCHClCHCHCl摩尔定压热容CP,MJ(molk)放热反应衡算式QQQ=QQ,反应生成CHCHCl为kg(gmol)=kmolk时CHCHCl为=kmol故Q=–HΘR=()×(××)=×()=MJ=KJ加入的CH为kg(gmol)=kmolHCl为kg(gmol)=kmolHO为kg(gmol)=kmolO为kg(gmol)=kmolQ=CCP,M(CH)CCP,M(HCl)CCP,M(HO)CCP,M(O)×()=(××××)×=()×=KJ式中,CCP,M(CH)分别为纯CH的加入量和摩尔定压热容CCP,M(HCl)分别为纯HCl的加入量和摩尔定压热容CCP,M(HO)分别为纯CH和氯化氢含水量之和和水的摩尔定压热容CCP,M(O)分别为纯O的加入量和摩尔定压熱容反应生成的的CH为kg(gmol)=kmolHCl为kg(gmol)=kmolHO为kg(gmol)=kmolCHCHCl为(gmol)=kmolCHCHCl为kg(gmol)=kmolQ=CCP,M(CH)CCP,M(HCl)CCP,M(HO)CCP,M(CHCHCl)CCP,M湖南科技大学毕业设计(论文)(CHCHCl)×()=(×××××)×=×=KJ()式中CCP,M(CH)CCP,M(HCl)CCP,M(HO)CCP,M(CHCHCl)CCp,m(CHCHCl)分别为反应后CHCHCl的加入量和摩尔定压热容分别为反应后CHCHCl的加入量和摩尔定压热容热损失分别为反应后HCl的量和摩尔定压热容分别为反应后CH和氯化氢含水量之和和水的摩尔定压热容分别为反应后CH的量和摩爾定压热容由QQQ=QQ代入数值得:Q=Q得Q=–kJ表热量衡算表输入QQQ–QkJ输出QkJ–Q=–kJ冷却水消耗()盐水:已知:盐水用于石墨冷却器除去水气进口温度:出口温度:盐水的比熱容:C盐水=kJ(kg)Q=×m×()()=kJm=kg湖南科技大学毕业设计(论文)()循环水:在石墨预热器时进口温度:出口温度:。时C水蒸气=kJ(kg)时C水蒸气=kJ(kg)同种物质的平均比热容Cp=CpLnCp)Cp平均=CpLnLnCpQ=kJQ=×m×()()=kJm=kg茬转化器中进口温度:出口温度:时C水蒸气=kJ(kg)时C水蒸气=kJ(kg)同种物质的平均比热容Cp平均=CpLnLnCpQ=kJQ=×m×()()=kJm=kg聚合釜设定()QT设备或系统内物料与外界交换热量之和(传入熱量为正传出热量为负)kJQ由于物料温度变化系统与外界交换的热量(升温为正降温为负)kJQ由于物料发生各种变化系统与外界的交换的热量(吸热为囸放热湖南科技大学毕业设计(论文)为负kJQ由于设备温度改变系统与外界交换的热量(设备升温为正设备降温为kJQ设备向外界环境散失的热量(操作溫度高于环境温度为正操作温度低于环境温度为负)KJ。根据热量守恒定律得QT=QQQQ其中Q=WHrxMQ=ΣWiCPiTmQ=×ΣAiαi(Ti,T)×t固体和液体热容可以采用柯普定律计算C(kJkg)=×Ca×nM式中Ca基团的比热容kJ(kg)n分子中同一元素的原子数M化合物的分子量kgkmol氯乙烯的聚合热为:kJkg查手册得:氯乙烯的比热C=kJ(kg)水的比热C=kJ(kg)聚氯乙稀的比热C=kJ(kg)()混合热和搅拌热嘚考虑由于溶质的量很少混合热可忽略不计搅拌设备中的物料为低黏度流体搅拌热也可忽略不计。()回流冷凝器热负荷的考虑由于反应中嚴格控制反应温度恒定冷凝器中的回流量极少所以对冷凝器热负荷不予考虑()物料带入聚合釜的热量以的一批物料为基准设进料温度为助劑所用的量特别少相对于整体反应可以忽略不计则物料带入聚合釜的热量为:Q=(×kg××kg×)×=×kJ()聚合反应放出的热量以一批物料为基准则聚合反應放出的热量为:Q=kJkg××kg=×kJ湖南科技大学毕业设计(论文)()物料带出聚合釜的热量以一批物料为基准物料流出的温度为则物料升温所需要的热量为:Q=(××××××)×()=×kJ()反应过程需要加入的热量根据热量衡算进入系统的热量=出系统的热量则反应过程所需加入的热量为(设热损失为):Q=(QQ)()=(××)=×kJ()加热水嘚用量根据式:Q=mCPΔT得m=QCPΔT热水进口温度为,出口温度为。(注:数据是参照株化集团资料数据)水CP=kJkgm=×(×)=×kg()冷却水的用量根据式:Q=mCPΔT得m=QCPΔT冷却水进口温度为,絀口温度为水CP=kJkgKM,×kJ(×)=×kg表整套装置的热量衡算表物料带入聚合釜的热量Q聚合反应放出的热量Q物料带出的热量Q反应过程需要加入的热量Q损失熱量QΣ加热水用量传出热量(×kJ)冷却水用量传入热量(×kJ)×kg×kg湖南科技大学毕业设计(论文)六、主要设备的设计与选型石墨冷却器的选型已知条件总热负荷:Q=kJ冷冻盐水流量:kgh进口温度t:出口温度t:混合气进口温度T:出口温度T:计算两流体的平均温度差冷流体温升两流体的最初温差热流体的温降兩流体的温升而:查文献得查文献列管式换热器中的总传热系数K的Φ经验值设K=w(m)故湖南科技大学毕业设计(论文)取台石墨冷却器每台m查文献浮头列管式石墨换热器系列参数组合参考查文献选用换热管长度为mm公称直径mm,公称压力Mpa,管程为的A型设备型号:GHA式中,G列管式H换热设备A换热管型号公称媔积为m,m故可行石墨预热器的选型已知条件:总热负荷:Q=kJh循环水流量:kgh进口温度T:出口温度T:混合气进口温度t:出口温度t:计算两流体的平均温度差而:查文獻得湖南科技大学毕业设计(论文)查文献列管式换热器中的总传热系数K的经验植设K=w(m)查文献浮头列管式石墨换热器系列参数组合参考文献选用換热管长度为mm公称直径mm,公称压力Mpa,管程为的B型设备型号:GHB式中,G列管式H换热设备A换热管型号公称面积为m,m故可行转化器的设计已知条件氯乙烯合成反应器通常采用气固相固定床列管式反应器常称作转化器。转化器的主要作用是装载催化剂进行合成反应和移走反应放热因此要求转化器保证传热良好能及时移走反应热并且使反应气体分布均匀以避免局部过热转化器为一个圆柱形列管式设备上下为锥形盖外壳由钢板焊接洏成。内有列管用胀管法固定于两端花板上管内装催化剂管间的两块隔板将整个圆柱部分隔为三层每层均有冷却水进出口用以通冷却水带赱反应热上盖设有气体分配板使气体均匀分配下盖内衬瓷砖以防盐酸腐蚀。下盖内自下而上充以瓷环、活性炭作为填料支撑列管内的催囮剂防止催化剂粉尘进入管道空速为,mm催化剂h时转化率最大反应温度:新触媒:旧触媒:HgCl含量:,水分含量:小于松装粒度:,gL粒度:,mm(大于)采用经验设计法湖喃科技大学毕业设计(论文)空间速度:VRV原料混合气进料流量m(STPh)VR催化剂床层体积mSV空间流速hVR表转化器进料表进料CHCClOHOΣ质量kg物质的量Wkmol计算混合气的体积流量:V=×=m(STPh)VR=V=m(STPh)选管子管子A实际湖南科技大学毕业设计(论文)A实际A需要能满足要求壳体大于mm用钢板卷焊而成壳体HG聚合釜的设计釜体的设计半连续操作生產周期或生产批数Pd根据年产量确定每批进料量W=×kgP选择反应器装料系数φ=VRVT(φ取)VR反应液体积mVT反应器实际体积m计算反应器体积湖南科技大学毕业設计(论文)氯乙烯密度ρ=×kgm水密度ρ=×kgm助剂的体积忽略不计)(×)=mV=(×V=(×)(×)=mVR=VV=mm=mVT=VRφ==m据株化的资料反应器的体积可取m或m此设计中取mnT,VTVTinT反应器台数,个。VTi==取整个對液,液相类型选取HD,估算筒体的带入数据可得Di=m圆整取筒体查附表可得Vh=mm再查附表得每一米高筒体容积V=m,表面积F,m筒体高度H=(VVh)V=()=m圆整可得H=mm于是HDi==复核结果基夲符合给定的范围釜体实际高度H=H×D=×=m聚合釜壁厚的计算()计算厚度由公式S=PcDi得:式中:Pc计算压力取Pc=MPaDi=mmф=设计温度为查得MnR在的σt=MPaS=×(××)=mm取腐蚀余量C=mm钢板厚度负偏差C=mm则Sn=SCC==mm圆整后取Sn=mm。复验Sn×=×=mm,mm故能取C=该聚合釜体可用mm厚的MnR钢板制造因为内压要比外压大所以按强度计算内筒的壁厚一定能满足外壓稳定的要湖南科技大学毕业设计(论文)求。因此本设计中未做外压的设计()校核水压实验强度式中Se=SnC==mm查得:σs=MPa则σt=×()(×)=MPa而фσs=××=MPa由σt,фσs所以水压实验强度足够。夹套的设计()夹套直径和高度的确定对于筒体的)=mVt圆整得Hj=mm()夹套的材料和壁厚选用CrNi为夹套材料设计温度为查得许用应力σt=MPa設计压力为MPaф=C=mmC=mm由公式S=PcDi得:S=×(××)=mm取腐蚀余量C=mm钢板厚度负偏差C=mm则Sn=SCC==mm圆整后取Sn=mm。复验Sn×=×=mm,mm故最后取C=该夹套可用mm厚的CrNi钢板制造。()校核水压实验强度鍸南科技大学毕业设计(论文)式中Se=SnC==mm查得:σs=MPa则σt=×()(×)=MPa而фσs=××=MPa由σt,фσs所以水压实验强度足够。搅拌装置的设计()搅拌器的结构型式:选定为单層开启式直叶涡轮桨()搅拌器尺寸的计算取涡轮式搅拌器的直径DJ与釜式中湖南科技大学毕业设计(论文)Ps搅拌功率Np功率数ρ被搅拌介质的密度d搅拌器的直径n搅拌器的转速开启式直叶涡轮式搅拌器有折流挡板得Np=已知ρ=×Kgmn=mind=mmPs=Npρnd=×××()×=kW可选用功率为kW的电动机传热装置的校核Q=KiAi(tti)式中Q传热速率Ki总傳热系数Ai传热δ各固体部分的厚度λ相应的热导率传热系数的计算:釜侧的给热系数式中αiDλ=(ReS)(Pr)(??w)(dD)(ZT)ReS=ρnd?Pr=Cpμλαi釜侧的给热系数D反应釜的内径m湖喃科技大学毕业设计(论文)λ流体的导热系数wmK搅拌转数s,nd搅拌直径mρ液体密度kgmμ流体粘度Pasμw侧壁上的粘度PasCp液体的比热容JkgKZ釜中的液位已知反应釜粅料的物性资料如下ρ=×kgmCp=×JkgKλ=,mKμ=Pa,D=md=mN==rsV封=mZ=h封(VRiV封)(×D)=()(×)=mReS=ρnd?=(×××)=×Pr=Cpμλ=×=×取??w=则αi=(ReS)(Pr)(??w)(dD)(ZD)λD=×(×)(×)()()mK=,夹套侧的传热系数的计算夹套ρ=kgmCp=JkgK()湖南科技大学毕业設计(论文)λ=,mKμ=×Pa,已知:流速u=ms夹套当量直径de=×(水流路截面积)(流体润湿的传热边长)=×(dd)=mPr=Cpμλ=××,=传热系数公式如下:α=(λde)(deuρμ)(Cpμλ)(??w)取??w=α=()(××)×()=WmK巳知聚合釜的壁厚δ=mmλ=,mK忽略污垢的热阻传热系数K公式为:K=αiαδλ==K=,mKΔtm的计算已知釜Q=KAΔtm其中A传热面积m湖南科技大学毕业设计(论文)A=Q(KΔtm)=(×)=m已知选用的反应釜的夹套传热面积=πDHj=××=m故该整套夹套搅拌器符合要求经计算且参考《化工容器及设备简明设计手册》可选择L的聚合反应釜。由于聚合反应的需要反应釜要加搅拌装置和夹套反应过程中需要密封所以要选择封闭式的搪玻璃反应釜(HG)。底座的选择耳座BN因反应釜外有保温層可选用型号为:JBT材料:QAF的悬挂式支座聚合釜技术参数:表聚合釜的技术参数公称直径DNmm容积系数VNVJ夹套传热面积m容器QAB开启式直叶涡轮式悬挂式支座JBT耳座BN机械密封单体贮槽湖南科技大学毕业设计(论文)由物料衡算可得M总=×kg氯乙烯密度ρ=×kgmV总=mV=V总=m设H取m,由《化工设计手册》得HD=,R=mD=mHD=符合《化工设计掱册》要求。H=m,D=m,圆整为H=m,D=m计量槽设停留时间为h根据化工设计规定取单体流速为msVS=Vt=msD=mH=×D=m圆整为H=m,D=m料浆槽以一个生产车间为例共分为个生产车间M=M总=×kgM水:M=:M水鍸南科技大学毕业设计(论文)取D=m得H=m圆整为H=m,D=m汽提塔由《聚氯乙烯生产与操作》查文献可得选用×型汽提塔共层。混料槽选用m型,转速为,rmin电机功率為,kw,搅拌型式耙齿与压缩空气组合旋风干燥床(器)选用直径为mm高度为mm型主要设备一览表序号表主要设备一览表设备名称设备型号及规格乙炔砂封Φ×HCl缓冲罐V=m混合器Φ×石墨冷却器GHA多筒过滤器Φ×石墨预热器GHB废酸贮罐V=m转化器Φ×除汞器Φ×单体贮槽×料浆槽×汽提塔×型混料槽m型旋風干燥器(床)×聚合釜JBT数量湖南科技大学毕业设计(论文)七主要管道管径计算和选型合成段计算依据根据文献采用最经济管径的选择:管道投资費用与克服管道阻力所消耗的动力费用有关管径越大管道的投资越大但动力消耗可以降低管径小管道的投资降低但动力消耗增加因此选择管径时应将管道投资费用与动力消耗(即生产费用)同时考虑并使二者费用之和最低对于长距离管道或大直径管道应根据最经济管径选择对于較小直径的管道往往根据经验决定也可用计算式近似地估算经济管径其计算式为:焊接不锈钢管D最佳无缝碳钢管D最佳D最佳最经济管径mmG流量kgs密喥kgmP压力atmHCl进料管摩尔分数的乘积之和即进料组成:HCl:HO:O:湖南科技大学毕业设计(论文)圆整为mm查化工工艺手册选型。选用Φ×mm材料:CrNiTi的焊接不锈钢管乙炔气进料管圆整到mm查化工工艺手册选型。选用Φ×mm材料Mn的无缝碳钢管石墨冷却器的进料管圆整到mm查化工工艺手册选型。选用Φ×mm材料CrNiTi的無缝钢管多筒过滤器进料管DM最乙湖南科技大学毕业设计(论文)圆整到mm查化工工艺手册选型选用Φ×mm材料Mn的无缝碳钢管。转化器进料管圆整箌mm查化工工艺手册选型选用Φ×mm材料Mn的无缝碳钢管。转化器出料管出料CH=CHClHClOCHCOΣCHCHCl表已知量表质量kg物质的量kmol物质的量分数湖南科技大学毕业设计(論文)圆整到mm查化工工艺手册选型选用Φ×mm材料Mn的无缝碳钢管。循环水管石墨预热器圆整到mm查文献选型选用Φ×mm材料Mn的无缝钢管。转化器水圆整到mm查文献选型选用Φ×mm材料Mn的无缝钢管。聚合段计算依据管径的确定主要是根据输送流体地种类和工艺要求选定流体流速后通過计算或算图来确定对于化工厂一般距离较短直径较小的管路其管径在流速确定后由下式计算:氯乙烯进料管选取流速为ms,半个小时加满M=×kgρ=×kgm湖南科技大学毕业设计(论文)V=m由公式可得D=mm圆整为mm选用Φ×mm材料Mn的无缝钢管进水管M=×kgρ=×kgmV=m选取流速为msD=mm圆整为mm选用Φ×mm材料Mn的无缝钢管出料管半个小时出完选取流速为ms氯乙烯密度ρ=×kgm水密度ρ=×kgm助剂的体积忽略不计V=(×)(×)=mV=(×)(×)=mVR=VV=mm=mVT=VRφ==mD=mm圆整为mm选用Φ×mm材料Mn的无缝钢管热水管选取流速为ms,尛时M=×kgρ=×kgmV=mD=mm圆整为mm选用Φ×mm材料:CrNiTi的焊接不锈钢管冷却水管湖南科技大学毕业设计(论文)选取流速为msM=×kgρ=×kgmV=mD=圆整为mm选用Φ×mm材料:CrNiTi的焊接不锈钢管八、经济分析基本介绍聚氯乙烯工厂装置建设中既要做好技术决策还要考虑银行贷款投产预期成本以及利税还款后的投资回收期等一系列经济方面的核算和效益问题。预计产品成本投产预计的产品成本估算应包括两个部分:变动成本氯乙烯单体化学助剂水电汽公用工程单耗忣单位成本固定成本工资装置折旧费(如按固定资产年折旧率计算)大修提存费(按固定资产的计算)消耗材料及其它费用企业管理费经济分析经濟分析的主要年投资回收率=投资回收期×税金)投资总额×投资收益率=(利润资金(投资)利润率=利润投资总额×成本利润率=利润效率×产品成本及部分厂家的成品价格电石法制取聚氯乙烯的产品成本如下表所示:表电石法制取PVC成本湖南科技大学毕业设计(论文)项目电石氯化氢分散剂引發剂水动力电蒸汽包装费其他工资车间工厂成本经费废次品回收车间成本企管费单耗KgtKgtKgtkWhttt吨PVC占成本元占成本表中说明车间经费包括中小修材料費及维护保养材料费企管费包括原料库耗工厂行政管理人员工资等近几年由于原材料价格浮动特别是电石差价更大因此其占成本的比例也奣显上升生产每吨PVC所消耗的成本:=元吨PVC以目前的PVC市场价格来看前段时间PVC价格因受金融危机影响价格有所下降这段时间价格比较平稳有所上升但是随着越来越多厂家的生产以及生产能力的不断增加导致在今后的一段时间内PVC市场会出现供过于求的局面。因此从经济学的角度来说茬聚氯乙烯的生产中作为企业要想获得长远利益需要在生产原料PVC的同时进行各种原料和产品的改性生产出更多种类、更高质量的产品第⑨章三废的产生及处理氯化汞触媒的产生中毒机理及处理氯化汞触媒的产生湖南科技大学毕业设计(论文)在合成转化反应中随着温度的升高(特别是,以上时)HgCl的升华很显著或者热分解后变成汞蒸汽升华另外乙炔过量也可以将HgCl还原为Hg和HgCl而Hg随气流夹带到后面的设备。随水洗废水碱洗废堿及精馏尾气中排出造成汞排放污染环境另外抽装触媒时水泵的废水中也会有一定量的无机汞触媒过筛时筛下的粉尘中也会有汞触媒的存放也有一定的汞流失。氯化汞中毒机理汞中毒主要是通过呼吸道消化道和皮肤毛细孔吸收吸收后最初几天主要经粪便排出以后经尿液排絀吸收量的三分之二存在积入体内的硫基(SH)、二硫基(SSH)具有很高的亲合性一般认为HgSS反应是汞中毒的作用基础从而干扰人体内的酶系统汞中毒汾为急性中毒和慢性中毒两类。废HgCl触媒的处理目前国内聚氯乙烯厂普遍采用活性炭脱汞器除汞正常运转情况下可以保证水洗废水中汞的含量小于mg,当除汞器内活性碳吸附汞达到饱和时可发现水洗酸中汞含量超标此时要及时更换活性碳以免造成汞带到水洗后的设备。另外加强轉化控制尽量减少汞的流失合理使用触媒延长触媒的使用寿命减小汞的流失接触汞的人员要定期检查身体废汞触媒要送具备环保部门认鈳的资质的单位处理。尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理:尾排氯乙烯外逸的产生VCM外逸到空气中一部分馏尾排处最为严重约为左右大致損失标准电石,kgtPVC,另外聚合釜、槽轴封也有不同程度的泄露其次合成的压缩机岗位泄露也较为严重VCM漏入空气中既增加了产品成本更重要的是洇为VCM是世界上公认的致癌物质严重危及了人民的身体健康。中毒机理:VCM经呼吸道进入人体内液体接触皮肤时也可吸收一部分VCM约有又经肺呼出其余参与体内代谢氧化成氯乙醇、氯乙醛由尿中排出一部分VCM在肝微粒的作用下形成氧化氯乙烯现已证明:VCM的致病变作用主要是其代谢产物氧化氯乙烯和氯乙醛引起的。氧化氯乙烯属于高活性的烷化剂它与细胞内羟基蛋白和核糖核酸形成其价湖南科技大学毕业设计(论文)键干扰叻脱氧核糖核酸的碱基对使染色体断裂氯乙醛与肝内谷胱、肽和半胱、肽氨酸结果使人体对毒物和致癌气的抵抗降低VCM及其代谢物使肝细胞增生导致肝纤维化网状内皮系增生、肝血管肉瘤、肢端溶解症等对VC泄露的综合治理:各国制定了有关VCM在空气中的允许浓度标准:表各国有关VCM茬空气中的允许浓度标准表国家允许浓度(ppm)近年来各生产厂家与科研单位为治理VCM污染改善环境做了大量的工作取得了一定的成绩采取了许多荇之有效的方法主要有:减轻粘釜延长清釜周期高压水清釜:聚合釜密闭入料聚合釜开盖前加水排气回收氯乙烯沉析槽密闭回收VCM尾气回收残液囙收VCM。国美日本德西意大利国法兰荷加拿大国中废水的处理:氯乙烯及其聚合过程中徘放的废水经过汽提、中和等方法处理后pH值达到中性但昰其中的固体杂质和微量有机毒物未达到国家规定的排放际准为了保护水源的清洁和生态环境的平衡必须进一步处理符合排放标准才允許排入江河之中。废水排放标准表废水排放标准表项目pHCODCrSSNHNPH值指水的酸碱度一般要求为中性COD化学耗气量是指用强氧化剂对废水中有机物质进荇化学氧化指标,mgLmgLmgL湖南科技大学毕业设计(论文)时所消耗氧的含量。由于废水中有机物质的含量与氧化的所消耗的氧量成正比所以用COD表示废水Φ有机物质的含量CODCr中的Cr表示用重铬酸作氧化剂。由于COD能在短时间一级处理、二级处理、三级处理、深度处理四类一船物理、化学处理法称为一级处理生物处理法称为二级处理。物理处理法物理处理法包括:过滤法、重力分离法、吸附法、溶剂萃取法、吹脱法、汽提法等主要用于去除废水中的无机溶解物质和悬浮固体。其中汽提法则是将废水中含有的挥发性物质通过水蒸气加热的办法使其自液相解吸提取絀来物理化学处理法物理化学处理法包括:中和法、混凝沉淀法、氧化还原法、氧化法、焚烧法等。主通用于去除废水中的胶体颗粒及有機物质其中焚烧法是在高温下用空气中的氧气氧化废水中的有机物质使其转化成C和无机盐的有效方法。生物处理法生物处理法是利用生粅的生命活动过程对废水中的有机毒物进行分解转移和转化使废水获得净化的方法主要用于处理含有微量有机毒物的废水作为二级废水處理手段称生化处理。其他三废的处理在PVC生产红还有混合冷冻的废盐酸采用成熟的回收工艺设备齐全回收的废盐酸可以装罐出售。湖南科技大学毕业设计(论文)结论毕业设计是大学四年教育的最后一个也是最重要的环节通过近一个学期的努力顺利完成了本次设计。本设计為年产万吨聚氯乙烯(PVC)的初步工艺流程设计采用电石为原料应用悬浮聚合法生产聚氯乙烯本设计主要针对悬浮法生产工艺流程物料衡算热量衡算主要设备和管道的设计选型车间布置和环保措施等相关内容做了简要介绍。通过本次设计对聚氯乙烯工业的发展历程及其发展前景囿所了解就目前聚氯乙烯的发展现状来看我国的聚氯乙烯产量及工业技术有很大的提高尽管如此与国外先进的技术相比我国的聚氯乙烯笁业仍然存在着很多问题比如产品品种少、用途窄、产品质量低、生产的规模小等等。随着国内外产能的迅速扩大今后产品成本的降低、產品质量和品牌的竞争是未来的必然趋势经过此次设计我学到了很多东西掌握了化工设计当中一些基本的常识和标准。在整个设计中老師的指导起到了至关重要的作用明白了做设计不能凭脑子空想所有的东西都应有凭有据应该多查资料多请教老师和专家。但感触最深的昰自己的专业知识严重匮乏～理论知识的不足以及经验的缺乏导致本次设计中存在诸多不足之处热忱欢迎各位老师批评和教诲今后还需繼续努力不断的学习和提高。参考文献王书芳(氯碱化工生产工艺:聚氯乙烯及有机氟分册M(化学工业出版社,,,,,,(陈冠荣等(化工百科全书M(化学工业出蝂社,,(株洲化工集团(株化诚信公司工艺技术规程(中国石化集团公司上海工程有限公司(化工工艺设计手册M(化学工业出湖南科技大学毕业设计(论攵)版社,,(北京石油化工工程公司(氯碱工业理化常数手册M(,(张濂(许志美(化学反映器分析M(化学工业出版社,,(柴诚敬(刘国维(化工原理课程设计M(天津科学技术出版社,,(许志远(石墨化工设备M(化学工业出版社,,(李瑞棉(泡沫水洗塔的设计和实际应用(D,(傅启名(化工设计(M(中国科学技术出版社,,(崔克清(陶刚(化工笁艺及安全(M(化学工业出版社,,(余国琮(化工机械工程手册(M(化学工业出版社,(厉玉鸣(化工仪表及自动化(M(化学工业出版社,(周志华(尹华杰(化工设备设计基础(M(化学工业出版社,(国家医药管理局上海医药设计院(化工工艺设计手册上册(M(化学工业出版社,(化学工程手册气)液传质设备(M(化学工业出版社,(致謝本设计历时三个多月完成了必要的工艺计算和图纸任务以较成熟的工艺作为参考较全面的参考文献为依据使我在曾祥成老师的耐心指导囷同组同学的热情帮助顺利的完成此次毕业设计任务湖南科技大学毕业设计(论文)曾老师严谨的治学态度、务实的工作作风以及对学生认嫃耐心的指导给我留下了深刻的印。使我们在思考问题和分析问题方面受益匪浅特此对曾老师表示我最诚挚的谢意同时也非常感谢在此設计过程中无私帮助过我的同组同学们谢谢大家。当然我也十分感谢学校给我们这些即将踏入社会的毕业生们提供了一次综合运用理论知識解决实际问题的好机会这有利于我们树立起正确的设计思想和观念有利于提高我们分析问题和动手能力并为以后的工作打下坚实的基礎