Образование осадка выделение газа

Реакции ионного обмена с выделением газа — урок. Химия, 8–9 класс.

Реакции ионного обмена в водных растворах электролитов также возможны, когда в результате реакции образуются газообразные (летучие) вещества.

Если в пробирку с раствором карбоната натрия прилить раствор соляной кислоты, будет наблюдаться характерное «вскипание» из-за выделяющегося углекислого газа (см. рисунок).

Запишем молекулярное и ионные уравнения протекающей ионной реакции.

• Молекулярное уравнение:

Na2CO3+2HCl=2NaCl+h3O+CO2↑.

• Полное ионное уравнение:

2Na++CO32−+2H++2Cl−=2Na++2Cl−+h3O+CO2↑.

• Сокращённое ионное уравнение:

2H++CO32−=h3O+CO2↑.

Таким образом, сущность данной реакции заключается во взаимодействии ионов водорода с карбонат-ионом, в результате которого образуется вода и выделяется углекислый газ.

Если вместо рассмотренных веществ взять растворы азотной кислоты и карбоната калия, результат будет таким же.

Источники:

Габриелян О. С. Химия. 8 класс: учебник / О. С. Габриелян. — 5-6 изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2016. — 287, [1] с.

Реакции ионного обмена » HimEge.ru

В разбавленных растворах электролитов (кислот, оснований, солей) химические реакции протекают обычно при участии ионов. При этом все элементы реагентов могут сохранять свои степени окисления (обменные реакции) или изменять их (окислительно – восстановительных реакции).
В соответствии с правилом Бертолле, ионные реакции протекают практически необратимо, если образуются твердые малорастворимые вещества (они выпадают в осадок), легколетучие вещества (они выделяются в воде газов) или растворимые вещества —  слабые электролиты (в том числе и вода). Ионные реакции изображаются системой уравнений – молекулярным, полным и кратким ионным. Ниже полные ионные уравнения опущены.
При написании уравнений ионных реакций надо обязательно руководствоваться таблицей растворимости.
   Примеры реакций с выпадением осадков:
a)   Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2H₂O
Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓
б)  AgNO₃ + KI = AgI↓ + KNO₃
Ag⁺ + I^— = AgI↓
в) MgCl₂ + 2KOH = Mg(OH)₂↓ + 2KCl
      Mg²⁺ + 2OH^— = Mg(OH)₂↓
г) 3Zn(CH₃COO)₂ + 2Na₃PO₄ = Zn₃(PO₄)₂↓ + 6Na(CH₃COO)
3Zn²⁺ + 2PO₄^3- = Zn₃(PO₄)₂↓
Обратите внимание, AgCO₃, BaCO₃ и CaCO₃ ПРАКТИЧЕСКИ НЕРАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ И ВЫПАДАЮТ В ОСАДОК КАК ТАКОВЫЕ, НАПРИМЕР:
Ba(NO₃)₂ + K₂CO₃ = BaCO₃↓ + 2KNO₃
Ba²⁺ + CO₃^2- = BaCO₃↓
Соли остальных катионов, такие как MgCO₃, CuCO₃, FeCO₃, ZnCO₃  и другие, хотя и нерастворимые в воде, но не осаждаются из водного раствора при проведении ионных реакций (т.е. их нельзя получить этим способом).
Например карбонат железа (II) FeCO₃, полученный «сухим путем» или взятый в виде минерала сидерит, при внесении в воду осаждается без видимого взаимодействия. Однако при попытке его получения по обменной реакции в растворе между FeSO₄ и K₂CO₃ выпадает осадок основной соли (приведен условный состав, на практике состав более сложный) и выделяется углекислый газ:
2FeSO₄ + H₂O + 2Na₂CO₃ = 2Na₂SO₄ + Fe₂CO₃(OH)₂↓ + CO₂↑
2Fe²⁺ + H₂O + 2CO₃^2-  = Fe₂CO₃(OH)₂↓ + CO₂↑
Аналогично FeCO_3, сульфид хрома (3) Cr₂S₃ (нерастворимый в воде) не осаждается из раствора:

2CrCl₃ + 6H₂O + 3Na₂S = 6NaCl + 2Cr(OH)₃↓ + 3H₂S↑
2Cr³⁺ + 6H₂O + 3S^2- = 2Cr(OH)₃↓ + 3H₂S↑
Некоторые соли разлагаются водой – сульфид алюминия Al₂S₃ (а также BeS) и ацетат хрома(III) Cr(CH₃COO)₃:
а) Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑
б) Cr(CH₃COO)₃ + 2H₂O= Cr(CH₃COO)(OH)₂↓ + 2CH₃COOH
Следовательно, эти соли нельзя получить по обменной реакции в растворе:
а) 2AlCl₃ + 6H₂O +3K₂S = 6KCl + 2Al(OH)₃↓ +3H₂S↑
2Al³⁺ + 6H₂O + 3S^2- = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑
б) CrCl₃ + 2H₂O + 3Na(CH₃COO) =
3NaCl + Cr(CH₃COO)(OH)₂↓ + 2CH₃COOH
Cr³⁺ + 2H₂O + 3CH₃COO^— =
Cr(CH₃COO)(OH)₂↓ + CH₃COOH

Примеры реакций с выделением газа:
а) BaS + 2HCl = BaCl₂ + H₂S↑
S^2- + 2H⁺ = H₂S↑
б) Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O
CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑+ H₂O
в) CaCO_3(T) + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂O
CaCO_3(T) + 2H⁺ = Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O
   Примеры реакций с образованием слабых электролитов:
а) 3NaOH + H₃PO₄ = Na₃PO₄  + 3H₂O
3OH^— + H₃PO₄ = PO₄^3- + 3H₂O
б) Mg(CH₃COO)₂ + H₂SO₄ = MgSO₄ + 2CH₃COOH
CH₃COO^— + H⁺   = CH₃COOH
в) NH₄F + HBr = NH₄Br + HF
F^— + H⁺ = HF
Если реагенты и продукты обменной реакции не являются сильными электролитам, ионный вид уравнения отсутствует, например:
Mg(OH)_2(T) + 2HF = MgF₂↓ + 2H₂O

реакции с образованием осадка, газа и воды | Учебно-методический материал по химии по теме:

1. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды

Цель: изучить реакции с образованием осадка, воды, выделением газа.

Оборудование: - раствор гидроксида натрия;

 - раствор фенолфталеина;

- раствор азотной кислоты;

- раствор уксусной кислоты;

- раствор карбоната натрия;

- раствор соляной кислоты;

- пробирки, пипетки;

- раствор нитрата серебра;

- раствор медного купороса;

- раствор серной кислоты;

- раствор хлорида бария.

Ход работы:

В две пробирки прилейте по 1—2 мл раствора гидроксида натрия. Добавьте в каждую 2—3 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Затем прилейте в первую пробирку раствор азотной кислоты, а во вторую — раствор уксусной кислоты до исчезновения окраски.

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

1. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды

Цель: изучить реакции с образованием осадка, воды, выделением газа.

Оборудование: - раствор гидроксида натрия;

 - раствор фенолфталеина;

- раствор азотной кислоты;

- раствор уксусной кислоты;

- раствор карбоната натрия;

- раствор соляной кислоты;

- пробирки, пипетки;

- раствор нитрата серебра;

- раствор медного купороса;

- раствор серной кислоты;

- раствор хлорида бария.

Ход работы:

В две пробирки прилейте по 1—2 мл раствора гидроксида натрия. Добавьте в каждую 2—3 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Затем прилейте в первую пробирку раствор азотной кислоты, а во вторую — раствор уксусной кислоты до исчезновения окраски.

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

В две пробирки прилейте по 2 мл раствора карбоната натрия, а затем добавьте: в первую — 1—2 мл раствора соляной кислоты, а в другую — 1—2 мл раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К 1—2 мл соляной кислоты в пробирке добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.

В две пробирки прилейте по 1 мл раствора медного купороса, а затем добавьте в каждую столько же раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К 1 мл раствора серной кислоты в пробирке добавьте 5—10 капель раствора хлорида бария. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.

В две пробирки прилейте по 2 мл раствора карбоната натрия, а затем добавьте: в первую — 1—2 мл раствора соляной кислоты, а в другую — 1—2 мл раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К 1—2 мл соляной кислоты в пробирке добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.

В две пробирки прилейте по 1 мл раствора медного купороса, а затем добавьте в каждую столько же раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К 1 мл раствора серной кислоты в пробирке добавьте 5—10 капель раствора хлорида бария. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.

Лабораторная работа №7 «Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды»

Лабораторная работа №7

«Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды»

Цель: Овладение умениями проведения различных типов химических реакций, с соблюдением правил техники безопасности.

Задача: Закрепление знаний по теме «Химические реакции».

Необратимые реакции протекают до конца, если выполняется три условия: выпадает осадок, образуется газообразное вещество и образуется малодиссоциирующее вещество (вода).

Лабораторная работа “Обменные реакции в растворах электролитов”

Лабораторная работа содержит следующие лабораторные опыты:

1. Лабораторный опыт “Реакции, идущие с образованием малорастворимого вещества”.

Инструкция:

1. Возьмите три пробирки.

2. В первую налейте раствор хлорида меди (II) и добавьте раствор гидроксида натрия.

3. В другую — раствор хлорида кальция и раствор карбоната натрия.

4. В третью налейте раствор сульфата алюминия и 3-4 капли раствора хлорида бария.

5. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

2. Лабораторный опыт “Реакции, протекающие с выделением газа”.

Инструкция:

1. Возьмите две пробирки.

2. В одну пробирку налейте раствор сульфита натрия. В другую раствор карбоната натрия.

3. В обе пробирки прибавьте раствор кислоты.

4. Подержите над отверстиями пробирок влажную синюю лакмусовую бумагу. Как изменился ее цвет?

5. Какими другими кислотами можно подействовать на взятые растворы солей, чтобы получить аналогичные результаты?

6. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

3. Лабораторный опыт “Реакции, идущие с образованием малодиссоциирующего вещества”.

Инструкция:

1. Возьмите две пробирки.

2. В одну пробирку налейте раствор гидроксида натрия и прибавьте раствор фенолфталеина.

3. Затем прилейте пипеткой по каплям раствор серной кислоты, все время, перемешивая содержимое пробирки, до обесцвечивания раствора

4. В другую пробирку налейте раствор хлорида аммония и прибавьте раствор гидроксида натрия.

5. Раствор слегка нагрейте и поднесите к отверстию пробирки влажную красную лакмусовую бумагу.

6. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

4. Лабораторный опыт “Качественные реакции на карбонаты и силикаты”.

Инструкция:

1. Возьмите две пробирки

2. В одну пробирку прилейте раствор карбоната, в другую - раствор силиката.

3. В обе пробирки добавьте раствор кислоты.

4. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

5. Повторите эксперимент, используя растворы других карбонатов и силикатов.

5. Лабораторный опыт “Качественные реакции на карбонаты и силикаты”.

Инструкция:

6. Возьмите две пробирки

7. В одну пробирку прилейте раствор карбоната, в другую - раствор силиката.

8. В обе пробирки добавьте раствор кислоты.

9. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

10. Повторите эксперимент, используя растворы других карбонатов и силикатов.

6. Лабораторный опыт “Качественные реакции на нитраты и фосфаты”.

Инструкция:

Внимание! Работу проводить в вытяжном шкафу!

1. Для проведения качественной реакции на нитраты, в пробирку прилейте раствор нитрата натрия, цинка или алюминия и положите медные стружки.

2. Добавьте концентрированную серную кислоту.

3. Повторите эксперимент с другими нитратами.

4. Для проведения качественной реакции на фосфаты, в пробирку прилейте раствор фосфата натрия или калия.

5. Добавьте несколько капель раствора нитрата серебра.

6. Повторите эксперимент с другим фосфатом.

7. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

7. Лабораторный опыт “Качественные реакции на сульфиды и сульфаты”.

Инструкция:

1. В три пробирки прилейте раствор сульфида.

2. Добавьте по 3-4 капли раствора нитрата свинца.

3. Повторите эксперимент, используя растворы сульфатов и в качестве осадителя нитрат бария.

4. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

8. Лабораторный опыт “Качественная реакция на хлориды”.

Инструкция:

1. В три пробирки прилейте раствор хлорида.

2. Добавьте в каждую по 3-4 капли раствора нитрата серебра.

3. Испытайте действие раствора нитрата серебра на раствор бертолетовой соли и на хлороформ.

4. Оформите результаты эксперимента в лабораторном журнале.

9. Лабораторный опыт “Реакция “серебряного зеркала”.

Инструкция:

1. В обезжиренную пробирку прилейте раствор нитрата серебра.

2. Осторожно, по каплям при встряхивании прибавляйте раствор аммиака, пока образующийся сначала осадок полностью не растворится.

3. К полученному бесцветному раствору прибавьте несколько капель альдегида.

4. Осторожно нагрейте пробирку в пламени горелки.

5. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале.

Урок 10. Признаки химических реакций – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

В уроке 10 «Признаки химических реакций» из курса «Химия для чайников» рассмотрим, что из себя представляют физические и химические явления; выясним, что такое химическая реакция, а также признаки и условия протекания химических реакций.

Давайте внимательно посмотрим вокруг себя. Мы уже знаем, что весь окружающий нас мир состоит из различных веществ: органических и неорганических, простых и сложных, твердых, жидких и газообразных. Остаются ли эти вещества в природе неизменными? Нет, в природе происходят различные изменения, которые называются явлениями. В зависимости от того, какие изменения происходят с веществами, различают явления физические и химические. Эти два рода явлений можно отличить друг от друга.

Физические явления

Нальем воду в колбу и нагреем ее до кипения. Каждый из вас знает, что при кипении вода превращается в пар, т. е. переходит в другое агрегатное состояние. Однако несложно доказать, что вода и пар — это одно и то же вещество. Подумайте, как это можно сделать.

Нагреем тонкую стеклянную трубку в пламени спиртовки. Стекло станет мягким, и мы легко изменим форму трубки, но стекло как вещество остается тем же.

Эти явления физические. При физических явлениях не происходит образования новых веществ. Изменяется только агрегатное состояние веществ, их форма, а состав веществ остается прежним (рис. 48).

Например, вода — это вещество, которое в природе образует не только реки, моря, но и ледники, и облака. Ледники тают, облака роняют капли воды, вода испаряется, т. е. происходит изменение ее агрегатного состояния, но состав молекул остается неизменным.

Сгибание проволоки, дробление соли, плавление металлов (рис. 49), образование мраморной крошки, перемалывание зерна в муку, превращение воды в пар при кипячении — все это физические явления. Они осуществляются в результате деятельности человека. У веществ при этом изменяется только форма или агрегатное состояние.

 Физическими называются явления, при которых изменяется только форма или агрегатное состояние веществ.

Химические явления (реакции)

Всегда ли вещества остаются неизменными? Нагреем красную медную проволоку в пламени спиртовки. Проволока покрывается черным налетом, который можно легко соскоблить ножом в виде черного порошка. Это уже новое вещество, в которое превратилась медь. Оно отличается от меди по цвету и плотности. В этом опыте мы наблюдаем химическое явление, которое происходит благодаря химической реакции.

Химические реакции — это явления, при которых происходит превращение одних веществ в другие.

Природа — это огромная лаборатория, в которой непрерывно происходит образование новых веществ. Горные породы и минералы под воздействием солнца, воды, углекислого газа и других веществ постепенно разрушаются и превращаются в новые вещества. В зеленых растениях из углекислого газа и воды образуются глюкоза и крахмал.

Человек превращает взятые из природы вещества (природный газ, нефть, руды) в необходимые ему бензин, резину, пластмассы, волокна, металлы. Часто в результате множества превращений получаются новые вещества, которых нет в природе. При всех этих явлениях происходит разрушение исходных веществ и образование новых веществ.

Например, в результате сгорания магния образуется новое вещество MgO (рис. 50). При сгорании метана получаются два вещества: углекислый газ CO₂ и вода H₂O. Из одного сложного вещества HgO в результате его разложения образуются два новых — ртуть Hg и кислород O₂ (рис. 51).

Ржавление железа (рис. 52), кипячение воды, горение лучины, распространение запаха — какие из этих явлений можно отнести к химическим реакциям? По каким признакам можно судить, что химическая реакция произошла?

Признаки химических реакций

Проведем несколько химических реакций. Нагреем в пробирке зеленый порошок малахита (рис. 53) — минерала, в состав которого входят атомы меди, углерода, водорода и кислорода. Порошок малахита начинает «кипеть» из-за выделяющегося газа. Поднесем к отверстию пробирки спичку, она гаснет — это выделяющийся углекислый газ препятствует ее горению. На стенках пробирки заметны капельки воды, на дне остается черный порошок соединения меди (CuO). Наблюдения доказывают, что образуются новые вещества с другими свойствами. Прекратим нагревание. Сразу прекращается выделение углекислого газа — реакция больше не протекает.

Существуют и другие признаки химических реакций. Например, при горении магния излучается яркий свет и выделяется много теплоты (см. рис. 50).

На заметку: Раньше вспышка магния использовалась для освещения объекта во время фотографирования.

При сливании некоторых растворов наблюдается выпадение осадка (рис. 54). Некоторые осадки можно растворить при помощи других веществ. Например, при сливании растворов соды и известковой воды образуется белый осадок, который легко растворяется в уксусе.

При сгорании спички ощущается резкий запах. Какие еще признаки химических реакций наблюдаются при горении спички?

Изменения, происходящие с веществами, свидетельствуют о протекании химических реакций и являются признаками химических реакций.

Признаки химических реакций:
   • Выделение газа.
   • Образование или исчезновение осадка.
   • Изменение цвета.
   • Появление запаха.
   • Излучение света.
   • Выделение или поглощение теплоты.

Большинство веществ не могут взаимодействовать друг с другом самопроизвольно. Для протекания многих химических реакций необходимо создавать определенные условия.

Условия протекания химических реакций

Необходимое и главное условие для протекания большинства реакций между различными веществами — это их соприкосновение. Для обеспечения лучшего контакта вещества измельчают, переводят в газообразное состояние. Многие вещества лучше реагируют друг с другом, если они растворены в воде.

Во многих случаях этого недостаточно, поэтому реагирующие вещества нагревают. Деревянная лучинка, смесь железа и серы, медь могут долгое время сохраняться при комнатной температуре, реакции начинаются только при их нагревании.

Мало знать, как начать химическую реакцию, надо еще знать, при каких условиях она будет протекать дальше. Почему необходимо все время нагревать сахар, чтобы добиться его полного сгорания, а деревянную лучинку зажигают один раз и она продолжает гореть?

Если при образовании новых веществ выделяется много теплоты, то ее бывает достаточно, чтобы нагревались новые порции вещества и реакция продолжалась. Во многих случаях реакции, начавшись, продолжаются за счет теплоты, выделяемой в этих реакциях, не требуя дополнительной энергии. Примером является горение угля. Другие реакции, например разложение сахара, требуют постоянной затраты энергии на ее продолжение.

В некоторых случаях для начала химического процесса необходимо освещение. Одной из таких реакций, требующих постоянного освещения, является известная вам реакция фотосинтеза.

Таким образом, окружающий нас мир состоит из множества веществ, которые вступают в различные химические реакции. Изучая химические реакции, человек познает сущность процессов, протекающих в живой и неживой природе. Полученные знания помогают более эффективно использовать вещества для получения больших урожаев, выращивания животных, борьбы с различными болезнями. Человечество учится бережно и грамотно относиться к окружающему нас миру.

Краткие выводы урока:

1. Химические реакции — это явления превращения одних веществ в другие.
2. О протекании химических реакций судят по выделению газа, выпадению или исчезновению осадка, изменению цвета, появлению запаха, поглощению или выделению теплоты и излучению света.
3. Необходимым условием протекания большинства химических реакций является соприкосновение реагирующих веществ.

Надеюсь урок 10 «Признаки химических реакций» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

Химическая реакция. Условия и признаки протекания химических реакций. Химические уравнения. Сохранение массы веществ при химических реакциях

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

Химической реакцией называют взаимодействия, приводящие к изменению химической природы участвующих в них частиц. При этом происходит изменение их состава и (или) строения. В химических реакциях могут участвовать атомы, молекулы, ионы и радикалы.

В ходе химических реакций атомные ядра не затрагиваются и число атомов каждого химического элемента сохраняется.

Химические реакции протекают при определённых условиях (температура, давление, наличие или отсутствие растворителя, катализа, ультрафиолетовое излучение).

Признаками протекания химических реакций являются выделение или поглощение газа, образование или растворение осадка, изменение цвета, выделение или поглощение теплоты.

Описание качественных реакций, используемых для определения некоторых катионов и анионов, приводится в приложении в конце урока.

В таблице 5 представлены сведения о внешнем виде и свойствах некоторых распространённых веществ и соединений, используемых при описании внешних признаков протекания химической реакции.

Для описания химических реакций используют химические уравнения, в левой части которых указывают исходные вещества, а в правой — продукты реакции. Обе части химического уравнения соединяют стрелкой (в случае необратимых химических превращений), а если химическая реакция является обратимой, то это показывают с помощью прямой и обратной стрелок.

В неорганической химии, если количество атомов химических элементов в левой и правой частях уравнено с помощью стехиометрических коэффициентов, части уравнения часто соединяют знаком равенства.

Стехиометрией называют учение о количественных соотношениях между реагентами и продуктами реакции.

Коэффициенты стехиометрические — действительные натуральные (то есть положительные, как правило, целые) числа, стоящие перед формулой химического вещества в уравнении реакции. Коэффициенты показывают минимальное количество структурных единиц вещества (атомов, молекул, ионов, радикалов), участвующих в данной реакции.

В вышеприведённой реакции два атома алюминия реагируют с тремя молекулами серной кислоты, в результате чего образуется одна молекула сульфата алюминия (коэффициент, равный одному, перед формулой не ставят) и три молекулы водорода.

В соответствии с законом сохранения массы (закон Ломоносова — Лавуазье) масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.

Этот закон подтверждает, что атомы являются неделимыми и в ходе химических реакций не изменяются. Молекулы при реакциях претерпевают изменения, но общее число атомов каждого вида не изменяется, и поэтому общая масса веществ в процессе реакции сохраняется.

Тренировочные задания

1. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Cu(NO₃)₂ и NaOH
Б) Cu(NO₃)₂ и Na₂S
В) Cu(NO₃)₂ и HNO₃

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) растворение осадка
2) выделение чёрного осадка
3) отсутствие внешних признаков
4) выделение синего осадка

2. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Cu(NO₃)₂ и NaOH
Б) HCl и Al(OH)₃
В) AgNO₃ и KI

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение жёлтого осадка
2) растворение осадка
3) выделение белого осадка
4) выделение синего осадка

3. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) AgNO₃ и H₃PO₄
Б) Zn(OH)₂ и HCl
В) MnO₂ и HCl

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) отсутствие внешних признаков
2) выделение жёлто-зелёного газа
3) выделение жёлтого осадка
4) растворение осадка

4. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) K₂CrO₄ и H₂SO₄
Б) Cu(OH)₂ и HCl
В) HCl и NaOH

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) появление оранжевой окраски
2) выделение газа с характерным запахом
3) растворение осадка
4) отсутствие внешних признаков

5. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) AgNO₃ и NaCl
Б) NaI и AgNO₃
В) CuCl₂ и Na₂S

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение жёлтого осадка
2) отсутствие внешних признаков
3) выделение белого осадка
4) выделение чёрного осадка

6. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) AgNO₃ и NaI
Б) Zn и KOH
В) HCl и FeS

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение жёлтого осадка
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение бесцветного газа
4) выделение чёрного осадка

7. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) K₂S и H₂SO₄
Б) Fe(OH)₂ и HCl
В) FeSO₄ и Ba(NO₃)₂

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) отсутствие внешних признаков
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) растворение осадка

8. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Cu(NO₃)₂ и KOH
Б) K₂CO₃ и BaCl₂
В) Na₂CO₃ и HNO₃

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение синего осадка

9. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) CaCl₂ и AgNO₃
Б) CuCl₂ и Ba(OH)₂
В) FeCl₃ и Ba(OH)₂

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение синего осадка
2) растворение осадка
3) выделение белого осадка
4) выделение бурого осадка

10. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) AgNO₃ и NaI
Б) Al и NaOH
В) HCl и K₂SO₃

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение жёлтого осадка

11. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Al(NO₃)₃ и NaOH
Б) K₂CO₃ и HNO₃
В) HBr и NaOH

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) отсутствие внешних признаков

12. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Cu и HNO₃ (конц.)
Б) Cu и h3SO₄ (конц.)
В) BaCO₃ и HCl

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бурого газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение бесцветного газа

13. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) AgNO₃ и NH₄Cl
Б) NH₄Cl и Ca(OH)₂
В) CuSO₄ и KOH

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение синего осадка

14. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Fe(NO₃)₂ и NaOH
Б) KOH и CuCl₂
В) ZnCl₂ и Na₂S

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бурого осадка
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение синего осадка

15. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) Cu и H₂SO₄(конц.)
Б) NaOH и NH₄Cl
В) Na₂CO₃ и HI

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение бесцветного газа
3) выделение белого осадка
4) выделение чёрного осадка

16. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) CuSO₄ и BaCl₂
Б) CuSO₄ и NaOH
В) FeSO₄ и NaOH

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение синего осадка

17. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) FeCl₃ и AgNO₃
Б) CaCl₂ и Na₂CO₃
В) KOH и H₃PO₄

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) отсутствие внешних признаков
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение чёрного осадка

18. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) H₂SO₄ и Na₂SO₃
Б) HCl и Na₂CO₃
В) Cr(OH)₃ и HCl

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение бесцветного газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) растворение осадка

19. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) HNO₃ и K₂SiO₃
Б) H₂SO₄ и BaCl₂
В) Cu и H₂SO₄

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бесцветного газа
2) выделение бесцветного газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение студенистого бесцветного осадка

20. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаками протекающей между ними реакции.

ВЕЩЕСТВА:
А) BaI₂ и AgNO₃
Б) Ag и HNO₃ (конц.)
В) Ag и H₂SO₄ (конц.)

ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ:
1) выделение бурого газа
2) выделение газа с характерным запахом
3) выделение белого осадка
4) выделение жёлтого осадка

Ответы

Приложение

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

% PDF-1.3 % 224 0 объект > endobj xref 224 33 0000000016 00000 н. 0000001011 00000 п. 0000002002 00000 н. 0000002176 00000 н. 0000002388 00000 н. 0000002444 00000 н. 0000002622 00000 н. 0000002842 00000 н. 0000003625 00000 н. 0000003712 00000 н. 0000004459 00000 п. 0000005011 00000 н. 0000005684 00000 п. 0000006219 00000 н. 0000006794 00000 н. 0000007347 00000 н. 0000007986 00000 п. 0000008508 00000 н. 0000008630 00000 н. 0000008828 00000 н. 0000009119 00000 п. 0000014854 00000 п. 0000015078 00000 п. 0000015205 00000 п. 0000015433 00000 п. 0000015857 00000 п. 0000025266 00000 п. 0000025531 00000 п. 0000237049 00000 п. 0000237976 00000 н. 0000250294 00000 н. 0000001068 00000 н. 0000001980 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 225 0 объект > endobj 255 0 объект > поток HSMlG}; ^ 7! QU1U ܴ I'rjQFå $ Vj # M JF DM 遀 b = T * 4PZ.T "K @C; p | z | a (м

% PDF-1.6 % 94690 0 объект > endobj xref 94690 84 0000000016 00000 н. 0000010096 00000 п. 0000010311 00000 п. 0000010445 00000 п. 0000010839 00000 п. 0000012001 00000 п. 0000012588 00000 п. 0000013120 00000 п. 0000013559 00000 п. 0000013986 00000 п. 0000014439 00000 п. 0000014577 00000 п. 0000015739 00000 п. 0000016378 00000 п. 0000016424 00000 п. 0000016513 00000 п. 0000017007 00000 п. 0000017150 00000 п. 0000017679 00000 п. 0000018154 00000 п. 0000059681 00000 п. 0000062128 00000 п. 0000062325 00000 п. 0000062397 00000 п. 0000062687 00000 п. 0000062718 00000 п. 0000064620 00000 н. 0000066654 00000 п. 0000066857 00000 п. 0000066929 00000 п. 0000067191 00000 п. 0000067222 00000 п. 0000069108 00000 п. 0000069746 00000 п. 0000069815 00000 п. 0000069886 00000 п. 0000069964 00000 н. 0000070057 00000 п. 0000070177 00000 п. 0000070224 00000 п. 0000070421 00000 п. 0000070468 00000 п. 0000070644 00000 п. 0000070690 00000 п. 0000070864 00000 п. 0000070910 00000 п. 0000071084 00000 п. 0000071130 00000 п. 0000071300 00000 п. 0000071346 00000 п. 0000071500 00000 п. 0000071546 00000 п. 0000071704 00000 п. 0000071750 00000 п. 0000071889 00000 п. 0000071935 00000 п. 0000072131 00000 п. 0000072177 00000 п. 0000072315 00000 п. 0000072361 00000 п. 0000072545 00000 п. 0000072591 00000 п. 0000072749 00000 п. 0000072795 00000 п. 0000072939 00000 п. 0000072985 00000 п. 0000073130 00000 п. 0000073176 00000 п. 0000073325 00000 п. 0000073371 00000 п. 0000073526 00000 п. 0000073572 00000 п. 0000073803 00000 п. 0000073849 00000 п. 0000073980 00000 п. 0000074026 00000 п. 0000074218 00000 п. 0000074264 00000 п. 0000074389 00000 п. 0000074435 00000 п. 0000074549 00000 п. 0000074594 00000 п. 0000008402 00000 п. 0000002024 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 94773 0 объект > поток xZ {XSW_E

A * SԠi - "(vzxiTTjZA [hF> jPTZN Վ ӡ: 㝹 k $} 7koZ {

Образование нефти и газа

1.1. Происхождение нефти и газа - Органическое вещество

Нефть образована из органических веществ. Органическое вещество было отложено в морской среде и оставалось погребенным в бескислородных условиях в течение 100-400 миллионов лет. С годами слои ила, песка и других отложений оседали над захороненным органическим веществом. Повышение давления и температуры медленно превращало органическое вещество в углеводороды (кероген, нефть, газ). Кроме того, за эти миллионы лет различная тектоника плит (дрейф континентов над подстилающей мантией) и другие геологические явления привели к перегруппировке океанов и континентов; таким образом, мы сталкиваемся с нефтью как на суше, так и на море.

Осаждение органических веществ происходило как:

• Морские организмы (зоопланктон и водоросли), которые поселились на морском дне на глубинах, где концентрация кислорода очень низкая, чтобы разлагать эти организмы.
• Органическое вещество из богатых питательными веществами регионов, таких как дельты древних рек. Эти большие количества органического материала были покрыты последующими отложениями быстрее, чем могло произойти разложение.

Банкноты

• Органическое вещество было захоронено до того, как начнется разложение.Недостаток кислорода (бескислородные условия) является важным фактором, поскольку он предотвращает разложение органических веществ, которые затем превращаются в масло.
• Последующие слои вызывают повышение давления и температуры и преобразование органического вещества в углеводороды (созревание)

1.2. Геологические условия

1.2.1. Source Rock - это порода, в которой образовалась нефть. Материнские породы представлены осадочными породами и, как правило, сланцами (90%).Материнская порода образовалась вместе с отложениями органического вещества; таким образом, в раннем возрасте материнской породы органическое вещество было в изобилии.

Как упоминалось ранее, углеводороды образуются из органических веществ, захороненных в бескислородной морской среде. Однако для накопления углеводородов и образования нефтяного коллектора требуется еще несколько условий.

1.2.2. Созревание - это превращение органического вещества в углеводороды. Первый этап - образование керогена.По мере дальнейшего увеличения давления и температуры в нефтематеринской породе кероген превращается в нефть. Если температура поднимется выше 130 ° C даже на короткий период времени, сырая нефть превратится в газ. Первоначально в составе газа будет высокое содержание компонентов C4 – C10 (влажный газ
и конденсат), но при дальнейшем повышении температуры смесь превратится в легкие углеводороды (C1 – C3, сухой газ).

Средний геотермический градиент составляет около 3 ° C на 100 м глубины.

Масляное окно: 60–120 ° C, 2–4 км
Газовое окно: 120–180 ° C, 4–6 км

Температура является первым наиболее важным фактором термического созревания и определяет тип получаемого углеводорода. Время - второй по важности фактор термического созревания. Геологи-нефтяники используют индикаторы созревания для оценки потенциальных скоплений углеводородов.

1.2.3. Миграция происходит после созревания. Углеводороды из непроницаемой материнской породы перемещаются в пористую породу-коллектор.

1.2.4. Резервуарная порода: пористая порода, содержащая нефть. Камни-коллекторы обычно представляют собой песчаники и карбонаты.
Песчаник-коллектор более высокого качества, поскольку первичный минерал SiO2 (кварц) прочен и стабилен (трудно реагирует).
Карбонатные коллекторы образованы из кораллов, ракушек и других биогенных отложений.

Cap Rock: Для определения местоположения и исследования месторождений нефти и газа важно правильно оценить геологию недр.

Итак, для образования залежи углеводородов необходимо:
1.В бассейне происходило осаждение
2. Отложение органического вещества в бескислородных условиях, образование материнской породы.
3. За счет повышения температуры и давления материнская порода должна достигнуть
зрелости.
4. Миграция образовавшихся углеводородов в пористый тип отложений, породу-коллектор.
5. Создание ловушки для скопления мигрирующих углеводородов.

: когда керогены присутствуют в сланцах в высоких концентрациях и
не были нагреты до температуры, достаточной для выделения их углеводородов, они могут образовывать отложения.

Дополнительная литература:
Видео: https://www.youtube.com/watch?v=_PDOD_FEnNk

границ | Характеристики горения осадка от очистных сооружений в псевдоожиженном слое. Факториальное моделирование и оптимизация выбросов

Введение

Постоянно увеличивающееся количество городских отходов, образующихся в результате любой социальной деятельности, становится предметом общественной озабоченности из-за воздействия на окружающую среду и здоровье человека. Осадок сточных вод, образующийся на муниципальных очистных сооружениях, производится в больших количествах в современных промышленно развитых странах.В Европейском союзе очистные сооружения сточных вод производят до ~ 30 кг сухого осадка на душу населения в год (Van Caneghem et al., 2012). В Греции ежегодно производится около 120 000 тонн, что эквивалентно 0,025 Мтнэ (Panoutsou et al., 2009). Вывоз земель - это не только экологическая проблема, но и нежизнеспособное решение из-за ограниченного количества доступных участков и высокой стоимости. Постепенное сокращение использования осадка сточных вод в сельском хозяйстве из-за патогенов и токсичных тяжелых металлов еще больше стимулирует поиск альтернативных методов удаления.Рамочная директива по отходам установила иерархию, согласно которой использование энергии предшествует хранению на свалках, для устойчивого управления такими городскими отходами (Van Caneghem et al., 2012). В этом контексте термообработка для производства энергии является привлекательным решением, поскольку она уничтожает опасные компоненты, сокращает объем захоронения этих отходов и увеличивает экономическую отдачу для городских сообществ.

Сжигание и совместное сжигание в настоящее время считаются наиболее подходящими процессами для использования осадка сточных вод в энергосистемах, что также способствует чистому сокращению выбросов CO ₂ в атмосферу благодаря своей биогенной природе.Среди технологий сжигания псевдоожиженный слой является наиболее перспективным из-за присущих ему преимуществ, таких как гибкость топлива, хорошее перемешивание и относительно низкая температура, высокая эффективность, низкие выбросы загрязняющих веществ и уничтожение патогенов (Werther and Ogada, 1999; Van Caneghem et al. ., 2012; Вамвука, Аллоимонос, 2017; Вамвука и др., 2017).

Двойная природа осадка сточных вод, биогенный компонент, связанный с неорганическим компонентом, переменный состав, в отличие от других материалов биомассы, высокое содержание влаги и летучих веществ или наличие проблемных элементов в золе, подразумевает тщательное исследование его поведение в тепловых системах.Большинство исследователей сосредоточили свое внимание на совместном сжигании осадка сточных вод с углем в системах с псевдоожиженным слоем, а некоторые - в установках с пылевидным углем (Murakami et al., 2009; Wiechmann et al., 2013; Zhu et al., 2015; Kumar and Singh, 2017). Для большинства электростанций содержание осадка сточных вод до 5% от массы топлива оказалось жизнеспособным решением (Hroncova et al., 2018). Характеристики выбросов органических соединений (Zhang et al., 2013) и тяжелых металлов (Cenni et al., 1998; Lopes et al., 2003), а также экотоксикологические свойства золы (Barbosa et al., 2009) были оценены. Также было обнаружено, что сжигание в псевдоожиженном слое с кислородным обогревом для контроля выбросов CO ₂ дало некоторые важные результаты (Jang et al., 2016; Kumar and Singh, 2017).

Несмотря на то, что несколько установок сжигания осадка сточных вод уже существуют (Syed-Hassan et al., 2017), до сих пор отсутствует фундаментальное понимание основных механизмов преобразования осадка сточных вод в псевдоожиженных слоях (Urciuolo et al., 2012), и существует необходимость изучения того, как различные характеристики таких топливных отходов влияют на подачу, требуемый первичный и вторичный воздух, профили температуры, физико-химические изменения частиц осадка сточных вод во время сгорания, выбросы дымовых газов, влияние золы на производительность системы и эффективность сгорания.Основываясь на приведенном выше обсуждении, настоящая работа направлена ​​на изучение термической валоризации осадка сточных вод от водоочистных сооружений на острове Крит посредством сжигания в установке с барботажным псевдоожиженным слоем. Сжигание сельскохозяйственных отходов, которыми много в странах Южной Европы, а именно оливкового камня, также было протестировано в тех же условиях в системе с псевдоожиженным слоем, с целью оценить его эффективность в качестве дополнительного топлива с осадком сточных вод для будущих применений. Температурное поведение, газовые выбросы и КПД определялись как функция избыточного воздуха и загрузки реактора.Кроме того, был разработан трехуровневый факторный план экспериментов в сочетании с методологией поверхности отклика на основе свойств топлива и условий эксплуатации, чтобы обеспечить оптимальные значения для минимизации выбросов. Эта широко принятая методология использует статистические методы для оценки влияния параметров процесса (скорость подачи и избыток воздуха) на переменные отклика (выбросы). Ожидается, что полученные результаты будут полезны для будущего применения этих отходов в местных тепловых процессах.

Экспериментальная

Сырье и характеристика

Сырьем, выбранным для этого исследования, были один оливковый камень из сельскохозяйственных отходов (OS), который широко распространен в регионе Крит и в Южной Европе в целом, и один биотвердый осадок сточных вод (SS), полученный на очистных сооружениях город Ханья, на Крите. После сушки на воздухе (содержание влаги в исходном состоянии: SS 70%, OS 5%) материалы измельчали ​​и просеивали до размера частиц 1–2,8 мм. Перед использованием в испытаниях на горение топливо предварительно сушили в печи в течение ночи (для более крупных агрегатов топливо можно сушить с помощью дымовых газов).

После гомогенизации и рифления анализы топлива были выполнены в соответствии с европейскими стандартами. Na-полевой шпат NaAlSi ₃ O ₈ со средним размером частиц 283 мкм, который, как известно, уменьшает проблемы агломерации (Vamvuka et al., 2016), использовался в качестве материала инертного слоя в реакторе псевдоожижения.

Эксперименты по горению

Эксперименты по сжиганию проводились в атмосферном лабораторном реакторе с барботажным псевдоожиженным слоем (рис.1) с внутренним диаметром 70 мм и общей высотой ~ 2 м, подробно описанном в предыдущем исследовании (Vamvuka et al., 2016). Основными частями реактора являются 2 силоса с шнековыми питателями, один дозиметрический и один для доставки топлива на 2 см выше диффузора в слой (оборудован водяной рубашкой), корпус реактора оборудован печью регулируемого нагрева, семь К-типа термопары и преобразователь дифференциального давления, циклон с тангенциальным потоком, газовый теплообменник, конденсатор гудрона, многокомпонентный газоанализатор MadurGa-40plus с блоком кондиционирования. Продуктовые газы анализировали на содержание CO ₂ , CO, O ₂ , SO ₂ и NO _x каждые 5 с с помощью анализатора.Каждое измерение выбросов оценивалось как среднее значение (m) ~ 50 последовательных измерений. Кроме того, стандартная ошибка измерения была оценена из рассчитанного стандартного отклонения (-ий) с уровнем достоверности 95%. Эти неопределенности показаны в виде столбцов ошибок на построенных соответствующих диаграммах.

Рисунок 1 . Принципиальная схема системы псевдоожиженного слоя.

Минимальная скорость псевдоожижения (0,12 м / с) была определена путем измерения падения давления в слое и пластине воздушного диффузора относительноприведенная скорость воздуха с использованием модели холодного реактора. Температура предварительного нагрева воздуха составляла ~ 550 ° C. Для каждого вида топлива в качестве основных независимых переменных были выбраны скорость подачи и избыток воздуха. Скорость подачи варьировалась от 0,48 до 0,72 кг / ч, а коэффициент избытка воздуха от 1,3 до 1,5. В конце каждого цикла летучая зола и материал слоя дренировались, взвешивались и анализировались на предмет несгоревшего углерода, в то время как последний просеивался для удаления золы и атриированных частиц и добавлялся свежим полевым шпатом перед использованием в следующем испытании.В ходе экспериментов признаков агломерации не наблюдалось. Результаты были средними для двух повторов. Все данные отображались и регистрировались на компьютере через блок сбора данных.

Факторный дизайн и моделирование

Было проведено полное факторное экспериментирование, чтобы изучить, как изменения в факторах процесса (скорость подачи и избыток воздуха) влияют на переменные отклика (CO, SO ₂ и выбросы NO _x ). Скорость подачи и коэффициент избытка воздуха изучались на трех уровнях: 0.48, 0,6 и 0,72 кг / ч и 1,3, 1,4, 1,5 соответственно. Этот тип экспериментов приводит к 9 различным комбинациям для каждого топлива (OS и SS).

Для оценки таких экспериментальных результатов факторного дизайна использовалась методология, предложенная Майерсом (1999) и Майерсом и Монтгомери (2002). Это включает оценку основных воздействий и взаимодействий факторов процесса на переменные отклика, а также разработку полиномиальных моделей, связывающих переменные отклика с факторами процесса.Основное влияние фактора процесса оценивается как разница между реакцией фактора на высоком и низком уровне, когда все другие факторы регулируются на их центральных значениях (на полпути между их низким и высоким уровнями). Взаимодействие между двумя факторами выражает дополнительный эффект одного фактора, когда другой поддерживается на высоком уровне. Взаимодействие происходит, когда действие одного фактора различно на разных уровнях другого фактора. Для каждого эксперимента ответ рассчитывался на основе большого количества данных.Также оценивались среднее значение и средняя ошибка.

Результаты

Характеристики топлива

Предварительный и окончательный анализы двух видов топлива сравниваются в таблице 1. Оба топлива были богаты летучими веществами, однако более высокое содержание золы и меньшее содержание углерода в осадке сточных вод привело к более низкой теплотворной способности. Высшая теплотворная способность этих материалов была значительной и сравнима с верхним пределом низкосортных углей. Содержание хлора, связанное с коррозией и загрязнением, было низким, в отличие от содержания азота и серы в осадке сточных вод, которое было высоким, что свидетельствует об увеличении выбросов оксидов во время сгорания.

Таблица 1 . Предварительный и окончательный анализы и теплотворная способность образцов (% от сухого веса).

Профили осевой температуры, выбросы дымовых газов и эффективность сгорания при фиксированных рабочих условиях

Температурные профили

На рис. 2 показаны профили температуры по высоте реактора при скорости подачи 0,72 кг / ч, коэффициенте избытка воздуха λ = 1,4 и установившемся режиме. Как можно заметить, оливковый камень и осадок сточных вод вели себя по-разному.Хотя оба вида топлива достигли максимальной температуры всего на 30 мм над диффузором внутри слоя, из-за сгорания летучих веществ оливковый косточок имел более высокое содержание углерода и теплотворную способность, тогда как более низкое содержание золы (таблица 1) сгорело при гораздо более высокой температуре, 849 ° C против 787 ° C для осадка сточных вод, который быстро уменьшался к концу расширенного слоя (> 250 мм), поскольку скорость теплопередачи между плотной фазой и надводным бортом была выше в этой области. Температура оливкового камня в зоне надводного борта постепенно снижалась и в конической части печи (не показана на графике) достигла значения 400 ° C.С другой стороны, температурный профиль осадка сточных вод был почти однородным по длине реактора (775–787 ° C), что указывает на то, что летучие вещества высвобождались с меньшей скоростью, чем оливковый камень, и сгорали вместе с углем. В конической секции отстой сточных вод достиг температуры 440 ° C.

Рисунок 2 . Температурные профили топлив по высоте реактора при F = 0,72 кг / ч и λ = 1,4.

Выбросы дымовых газов

Выбросы загрязняющих газов (средние значения ± стандартная ошибка) при скорости подачи 0.72 кг / ч и коэффициент избытка воздуха λ = 1,4 представлены на рисунке 3. Расчетная стандартная ошибка, выраженная как относительная ошибка, составила 4–5% для всех измеренных выбросов газов. Уровни CO поддерживались значительно ниже установленных законом пределов для небольших предприятий (Греческая организация по стандартизации, 2011; Jin et al., 2013). Более низкая концентрация CO, выделяемого из оливковых косточек, связана с более высокой температурой сгорания этого топлива. Более высокие выбросы CO из осадка сточных вод в этом случае объясняются более низкой температурой реактора, выносом частиц на надводный борт, что приводит к недостаточному времени для окисления CO в верхней части печи и, возможно, более высокому содержанию золы в этом случае. топливо по сравнению с оливковым камнем, которое может ослабить диффузию кислорода к частицам.

Рисунок 3 . Выбросы дымовых газов, среднее (± стандартная ошибка) топлива, при F = 0,72 кг / ч и λ = 1,4.

SO _{2 Уровень} для оливковых косточек был практически нулевым из-за низкого содержания серы в этом образце, в то время как уровень для осадка сточных вод превышал нормы выбросов (FEK, 2005). Следовательно, первичные или вторичные меры, такие как использование материалов, абсорбирующих серу в слое, или очистка дымовых газов, должны выполняться в соответствии с законодательством.

Что касается выбросов NO _x , Рисунок 3 показывает, что, несмотря на большее количество N топлива в образце осадка сточных вод, значения NO _x для оливковых косточек были выше и каким-то образом превышали допустимые пределы для небольших единиц (Греческая организация по стандартизации, 2011).Такое поведение можно объяснить тем фактом, что для отходов биомассы, таких как осадок сточных вод, азотистые соединения, в основном NH ₃ и HCN или углеводородные радикалы, выделяющиеся во время термической обработки, создают восстанавливающую среду, уменьшающую образование NO _x (Ван Канегхем et al., 2012; Jin et al., 2013; Vamvuka et al., 2016). Следовательно, в этом случае требуется несколько мер, таких как ступенчатая подача воздуха, рециркуляция дымовых газов или обработка дымовых газов, чтобы соответствовать стандартам выбросов.

Эффективность сгорания

Эффективность горения изученных материалов, представленная в таблице 2, считается высокой, в диапазоне от 98,7 до 99,5%. Эти значения контролировались уровнями CO в дымовых газах, которые представляли собой основные потери тепла из-за неполного сгорания газов в зоне надводного борта (L _CO ). Таким образом, оливковый камень, который обжигался при более высокой температуре и имел более низкие выбросы CO, имел более высокую эффективность, чем осадок сточных вод. Кроме того, можно заметить, что потери при сгорании, выведенные из летучей золы (L _fa ), составляли наибольшую долю в общих потерях золы (потери из зольной пыли L _ba и летучей золы L _fa ).Однако потери тепла из-за несгоревшего углерода в золе оказали незначительное влияние на эффективность.

Таблица 2 . Производительность сгорания топлива в псевдоожиженном слое при различных коэффициентах избытка воздуха и скорости подачи 0,72 кг / ч.

Профили осевой температуры, выбросы дымовых газов и эффективность сгорания в различных рабочих условиях

Температурные профили

Осевое распределение температуры вдоль реактора в зависимости от стехиометрического соотношения воздуха λ представлено в таблице 2.Как можно видеть, когда коэффициент избытка воздуха был увеличен с 1,3 до 1,5, температура горения в слое и высота надводного борта была снижена для обоих видов топлива из-за эффекта разбавления избыточного воздуха, который вызвал охлаждение дымовых газов. Падение температуры оливковых косточек составило до 21 ° C, однако для осадка сточных вод оно было выше, до 58 ° C. Таким образом, когда скорость воздуха была ниже (при λ = 1,3), время пребывания топлива из осадка сточных вод в слое было больше, и топливо сгорало при более высокой температуре (843 ° C).

Кроме того, таблица 3 показывает, что при увеличении скорости подачи топлива при постоянном процентном содержании избыточного воздуха температура горения оливковых косточек увеличилась до 68 ° C, в то время как температура отстоя сточных вод снизилась на ~ 10 ° C в слое. Такое поведение показывает, что более высокая загрузка реактора топливом из осадка сточных вод, содержание которого в золе было высоким, создавала богатую топливом зону в слое, которая снижала концентрацию кислорода в частицах, что приводило к уменьшенному выгоранию и, как следствие, падению температуры. .

Таблица 3 . Характеристики сжигания топлива в псевдоожиженном слое при различных скоростях подачи и коэффициенте избытка воздуха 1.4.

Выбросы дымовых газов

Что касается выбросов дымовых газов, Рисунок 4 показывает, что при увеличении избыточного воздуха уровни CO были выше из-за снижения температуры в печи, как показано ранее. Все значения были ниже пределов, установленных законодательством (Греческая организация по стандартизации, 2011; Jin et al., 2013). Для оливкового камня выбросы SO ₂ были незначительными даже при увеличении количества воздуха.Кроме того, выбросы NO _x увеличиваются с избытком воздуха, что указывает на механизм образования топлива NO _x . С другой стороны, для топлива из осадка сточных вод выбросы как SO ₂ , так и NO _x уменьшились, когда коэффициент избытка воздуха был увеличен с 1,3 до 1,5. Это падение, вероятнее всего, было связано с более низкими температурами горения, достигнутыми в реакторе в этом случае (примерно на 55 ° C ниже, как показано в таблице 2), что препятствовало образованию оксидов серы и азота. Значения, полученные при λ = 1.3 и λ = 1,4 превышали нормы выбросов (EC, 2001; Греческая организация по стандартизации, 2011), и необходимо принять ряд мер, таких как использование абсорбентов серы для SO ₂ и ступенчатое регулирование воздуха, рециркуляция дымовых газов или очистка дымовых газов для НЕТ _x .

Рисунок 4 . Влияние коэффициента избытка воздуха на средние (± стандартная ошибка) выбросы дымовых газов топлива (A) OS и (B) SS при F = 0,72 кг / ч.

Влияние загрузки реактора на выбросы загрязняющих веществ показано на Рисунке 5.Как видно, уровни CO в дымовых газах зависели от температуры сгорания. Таким образом, для оливкового камня за счет увеличения скорости подачи концентрация CO была снижена из-за более высоких температур и улучшенного выгорания топлива. Для топлива из осадка сточных вод, где разница температур между низкой и высокой скоростью подачи была небольшой, уровни CO были аналогичными. Более того, на Рисунке 5 показано, что при увеличении загрузки сырья с 0,48 до 0,6 кг / ч выбросы SO ₂ и NO _x были выше, поскольку они происходили из-за содержания серы и азота в топливе.Снижение образования NO _x при более высокой скорости подачи (0,72 кг / ч), скорее всего, связано с большим количеством летучих веществ, подаваемых с топливом в этом случае, что создает обедненную кислородом зону, подавляющую образование NO _x . . Все зарегистрированные значения CO соответствовали нормативным пределам (Hellenic Organization for Standardization, 2011; Jin et al., 2013), однако значения SO ₂ для топлива из осадка сточных вод и NO _x для топлива из оливковых камней при нагрузках выше 0.48 кг / ч, были вне пределов законодательства (EC, 2001; Греческая организация по стандартизации, 2011).

Рисунок 5 . Влияние скорости подачи топлива на средние (± стандартная ошибка) выбросы дымовых газов для топлив (A) OS и (B) SS при λ = 1,4.

Текущие значения выбросов газообразных веществ нельзя напрямую сравнивать с литературными данными не только из-за различного экспериментального оборудования и условий, но и из-за того, что осадки сточных вод изучались в основном на предмет совместного сжигания с углем или другими видами топлива из биомассы.Некоторые результаты по сжиганию полусухого шлама в псевдоожиженном слое полупилотного масштаба с подачей 3 т / ч (Sanger et al., 2001) показали, что выбросы NO _x варьируются от 50 до 500 мг / м ³ для 11% O ₂ в дымовых газах. В другом расследовании (

Коэффициент объема и плотность газового пласта

Коэффициент объема пласта (FVF) - полезное соотношение для соотнесения объемов газа в коллекторе с добытым объемом при стандартных условиях. Коэффициент объема пласта также позволяет рассчитать плотность. На этой странице обсуждается расчет FVF и плотности.

Коэффициент объема пласта

Коэффициент пластового объема газа определяется как отношение объема газа при пластовой температуре и давлении к объему при стандартной или приземной температуре и давлении ( p _s и T _s ).Ему присваивается символ B _г , и он часто выражается либо в кубических футах объема резервуара на стандартный кубический фут газа, либо в баррелях объема резервуара на стандартный кубический фут газа. Коэффициент отклонения газа равен единице при стандартных условиях; следовательно, уравнение для объемного фактора газового пласта может быть рассчитано с использованием уравнения для реального газа:

.................... (1)

n делится здесь, потому что оба объема относятся к одному и тому же количеству массы.

Когда p _с составляет 1 атм (14,696 psia или 101,325 кПа) и T _с составляет 60 ° F (519,67 ° R или 288,71 ° K), это уравнение может быть записано в три общеизвестных стандартных формы:

.................... (2)

, где rcf / scf = кубические футы резервуара на стандартные кубические футы, RB = баррели резервуара, а Rm ³ / Sm ³ = кубические метры резервуара на стандартные кубические метры. Коэффициент объема пласта всегда выражается в единицах объема пласта на стандартные объемы.

Три формы в Eq. 2 предназначены для конкретных единиц. В первых двух формах уравнения давление выражается в фунтах на квадратный дюйм, а температура - в ° R. В третьей форме давление указывается в кПа, а температура - в К.

Плотность

Плотность пластового газа определяется как масса газа, деленная на его объем резервуара, поэтому она также может быть получена и рассчитана из закона реального газа:

.................... (3)

Номенклатура

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для предоставления ссылок на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Свойства газа

Реальные газы

Изотермическая сжимаемость газов

Давление пара

PEH: Gas_Properties

Категория

Влияние различных параметров и разработок для очистки бытовых сточных вод

Реактор с восходящим потоком анаэробного слоя ила (UASB) признан важной технологией очистки сточных вод среди анаэробных методов очистки. Целью данного исследования было провести обзор литературы по очистке бытовых сточных вод с использованием реактора UASB в качестве основного компонента и определить будущие области исследований. Выделены достоинства анаэробных и аэробных биореакторов, а другие технологии очистки сточных вод сравниваются с UASB на основе производительности, потенциала восстановления ресурсов и стоимости.Сравнение поддерживает UASB в качестве подходящего варианта на основе производительности, выработки зеленой энергии, минимальных требований к площади и низких капитальных, эксплуатационных и эксплуатационных затрат. Для достижения оптимальных результатов представлены основные параметры процесса, такие как температура, время гидравлического удерживания (HRT), скорость загрузки органических веществ (OLR), pH, гранулирование и смешивание, а также их влияние на производительность реактора UASB и производство водорода. Также определены возможные этапы последующей обработки для эффективного сброса и / или повторного использования очищенной воды.

1. Введение

Сточные воды, производимые сообществом, называются «сточными водами», которые представляют собой смесь бытовых сточных вод, промышленных сточных вод (где промышленность сбрасывает свои сточные воды в ту же канализационную систему) и дождевой воды, где существует единая канализационная система для сточных и ливневых вод [1]. В развивающихся / слаборазвитых странах мира более 90% сточных вод сбрасывается без очистки в окружающую среду из-за отсутствия надлежащих сооружений для сбора и очистки сточных вод.Количество и мощность сточных вод регулируются размером и социально-экономическим положением населения в районе [2]. Состав сточных вод сильно различается, и его характеристики важны для определения размера и проектирования очистных сооружений [3]. В таблице 1 представлен обзор характеристик городских сточных вод в различных городах мира.

Предпочтительно анаэробная обработка для очистки городских сточных вод из-за их преимуществ перед традиционными методами очистки [1].Этими преимуществами являются (i) его способность обрабатывать высокие нагрузки ХПК и выдерживать колебания притока, (ii) образование биогаза и (iii) эффективная очистка сточных вод за короткий период времени [4]. Анаэробные реакторы снижают загрязнение и обеспечивают хорошую стабилизацию твердых веществ. Кроме того, в зависимости от конструкции реактора UASB может быть получено большое время удержания ила, так что избыточный ил необходимо сбрасывать только раз в три-четыре года [5]. Сравнение аэробных и анаэробных технологий приведено в таблице 2.

Смотрите также

• 
  Кровянистые выделения из молочной железы при беременности
• 
  Текут глаза у йорка коричневые выделения
• 
  На ранних сроках беременности черные выделения
• 
  Мажут коричневые выделения что это
• 
  Слизистые выделения с коричневым оттенком
• 
  Сообщение на тему органы выделения
• 
  Темные выделения из молочных желез при надавливании
• 
  Почему идут выделения коричневые в середине цикла
• 
  Слизистые выделения с примесью крови у женщин
• 
  10 неделя беременности тянет низ живота выделений нет
• 
  Выделения похожие на яичный белок при беременности