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解決氣體問題的方法

發布時間:2022-06-01 14:28:45

⑴ 有害氣體的控制與治理

為了減少以至消除有害氣體日趨嚴重的危害,必須對有害氣體的排放進行控制和治理。從有害氣體的產生過程來看,控制和防治有害氣體造成的大氣污染主要是控制和治理污染源的問題。由於人類活動是有害氣體產生的主要因素,所以首要的問題是制定和貫徹執行環境保護的各種政策和法規,加強大氣質量的保護和管理工作。

6.5.1 大氣環境質量標准

制定大氣環境保護法規和大氣環境標準是實施大氣環境管理、控制和制理有害氣體的科學依據和手段。

6.5.1.1 大氣環境保護法規和大氣環境標準的種類

世界各國根據各自的實際制定了各種大氣環境保護法規和大氣環境標准。我國於1989年12月26日公布了《中華人民共和國環境保護法》,1987年9月5日公布《中華人民共和國大氣防治法》,對於保護大氣環境起到了重要作用。

大氣環境標准按其用途可分為:大氣環境質量標准、大氣中有害物質的濃度標准、大氣污染物排放標准、大氣污染控制技術標准等。按其適用范圍可分為:國家標准、地方標准和行業標准。我國先後制定和公布了《大氣環境質量標准》、《居住區大氣中有害物質的最高容許濃度》、《車間空氣中有害物質的最高容許濃度》、《工業「三廢」排放試行標准》等。

6.5.1.2 我國的大氣環境質量標准

我國大氣環境質量標准分為以下三級。

一級標准:為保護自然生態和人群健康,在長期接觸情況下,不發生任何危害影響的空氣質量要求。

二級標准:為保護人群健康和城市、鄉村的動、植物,在長期和短期接觸情況下,不發生傷害的空氣質量要求。

三級標准:為保護人群不發生急、慢性中毒和城市一般動、植物(敏感者除外)正常生長的空氣質量要求。

大氣污染物三級標准濃度限值列於表6.10。

表6.10 大氣污染物三級標准(GB3095-82)

6.5.1.3 空氣污染指數

空氣污染指數(Air Pollution Index,簡稱API)是目前世界上許多發達國家或地區評估該地區環境空氣質量狀況的一種方式。它是將一系列復雜的空氣質量監測數據,按一定方法處理後,變成人們易於理解和掌握的形式。

根據國家環保局統一規定,我國空氣質量劃分為以下五級:

(1)API值在0~50時,空氣質量級別是Ⅰ級,空氣質量為優。

(2)API值在51~100時,空氣質量級別是Ⅱ級,空氣質量為良。

(3)API值101~200時,空氣質量級別是Ⅲ級,空氣屬輕度污染。

(4)API值201~300時,空氣質量級別是Ⅳ級,空氣屬中度污染。此時,對敏感體質人群有明顯影響,一般人群中也可能會出現眼睛不適、氣喘、咳嗽、痰多等症狀。

(5)API值大於300時,空氣質量級別是Ⅴ級,屬於重度污染。此時,健康人群也會出現明顯症狀,運動耐受力降低,可能會提前出現某些疾病,應避免戶外活動。

我國許多城市以「空氣質量周報」的形式公布了空氣質量狀況。例如,1998年2月27日至3月5日,北京市空氣污染指數為203,空氣質量屬四級,首要污染物為氮氧化物,詳見表6.11。又如1998年3月20~26日全國主要城市的空氣污染指數為:北京138,長春89,長沙92,重慶97,大連63,福州47,廣州166,杭州74,哈爾濱74,合肥60,濟南103,南京56,南寧55,青島113,上海90,沈陽100,深圳82,蘇州55,石家莊192,天津108,武漢84,廈門46,鄭州194,珠海112。這一周大多數城市空氣質量比較好,這是因為受一個強冷氣流的影響,導致大范圍的雪、雨天氣。僅北京就由上周的194下降了56。最近,我國部分城市又以「空氣質量日報」的形式公布了每天空氣質量狀況。

表6.11 北京市空氣質量周報(1998 年2月27日至3月5日)

6.5.2 控制有害氣體排放的主要途徑

為了控制大氣污染源,需要解決好有害氣體的排放途徑問題。人類的生產和生活活動不可避免地要排放出有害氣體,而合理的排放途徑,可以降低有害氣體的濃度,減少大氣污染。控制有害氣體排放的途徑有很多,主要有以下幾種。

6.5.2.1 綜合規劃、合理布局

從協調經濟發展和保護環境之間的關系出發,對一個地區的生產和生活設施進行綜合規劃、合理布局,是控制有害氣體排放的重要途徑。如果一個地區工業過分集中,污染物排放的數量過大,會造成該地區有害氣體的濃度過大,不易較快稀釋、擴散,從而容易產生危害。因此,工業應合理分散布設;廠址選擇應考慮有利於污染物擴散的地形條件;工廠應設在城市主導風向的下風區域,把相互之間有協作關系的工廠設在一起,以減少廢氣的排放數量。工廠區和生活區要有一定的距離,並在其中綠化造林,可減輕有害氣體的危害。

6.5.2.2 區域採暖和集中供熱

集中供熱和採暖,比起分散於千家萬戶的爐灶採暖效率會大大提高,並且也大大降低了有害氣體的排放量。一般可以將鍋爐效率提高30%。據測算,同樣一噸煤,居民分散使用比工業集中使用產生的煙量多1~2 倍,漂塵多3~4倍。

6.5.2.3 選擇有利於有害氣體擴散的排放方式

排放方式不同,煙氣的擴散效果也不一樣。採用高煙囪排放,可以使有害氣體向更高、更廣的范圍擴散,使污染源附近地面的有害氣體濃度降低。另一種是集合式排放,即把幾個(一般是2~4個)排煙設備集中到一個煙囪中排放出去,這樣可以提高煙囪口的排煙速度,擴散效果好。

6.5.2.4 改變燃燒構成

用清潔的氣體或液體燃料來代替燃煤,可以使大氣中的微粒和有害氣體濃度顯著降低。改變燃料構成是直接解決污染物的產生問題,因此是控制和防治大氣污染的有效途徑。

6.5.2.5 改革生產工藝、綜合利用廢氣

通過改善燃燒過程,使燃燒效率盡可能提高、有害氣體的排放盡可能減少。例如對舊有鍋爐和燃燒設備進行技術改造,對汽車的發動機和燃料進行改進,都可以減少廢氣的排放。在生產過程中,力求把一種生產中排出的廢氣作為另一種生產中的原料加以利用,這樣就可以達到減少污染物的排放和變廢為寶的雙重效益。

6.5.2.6 開發新能源

太陽能、風能、水力、地熱、潮汐、生物能等大多為可再生的能源,在利用過程中不會產生化石燃料所帶來的環境問題。盡管有些新能源的開發、利用還存在這樣那樣的問題,但它們是未來能源發展的方向。

6.5.3 控制某些有害氣體排放的技術措施簡介

6.5.3.1 二氧化硫的控制

目前對SO2的控制主要有三種方式:從煙氣中除硫、燃料脫硫和在燃燒中脫硫。

6.5.3.1.1 從煙氣中除硫

從煙氣中除去SO2有多種方法,根據煙氣中含SO2的濃度不同,處理的方法和工藝也不同。它們的原則都是將SO2經過適當的反應後變為有用的化工產品或肥料。

對於高濃度SO2煙氣,一般是將SO2經催化生成硫酸回收利用:

環境地質與工程

對於低濃度SO2煙氣,可以採用以下方法處理。

(1)氨法。利用氨水吸收尾氣中的SO2,再加入濃硫酸處理,從而生成硫酸銨和高濃度的SO2。硫酸銨可以作為肥料,高濃度的SO2則可以回收到硫酸廠重新用來製取硫酸。

(2)鈣法(石灰乳法)。這種方法是以氫氧化鈣或碳酸鈣來吸收SO2尾氣脫硫,並產生副產品石膏。由於石灰岩分布廣泛,故這是使用較多的古老方法。

(3)活性炭法。利用活性炭的活性和較大的比表面積,使煙氣中的SO2在活性炭表面上與氧及水蒸氣反應,生成硫酸而被吸收。然後通進熱的具有還原性氣體,如一氧化炭、氫氣,將SO2解吸出來。

6.5.3.1.2 燃料脫硫

燃料脫硫是在煤炭的洗選、轉化等過程中實現的。例如利用重力分選法,分選後原煤含硫量可降低40%~90%。日本、英國、加拿大等國家為了控制SO2的排放,動力用煤全部進行洗選,我國原煤的洗選率只有17.7%。將煤直接氣化或液化,即對煤進行脫碳或加氫改變其原有的碳氫比,可將煤料變成清潔的二次燃料。

6.5.3.1.3 燃燒脫硫

燃燒脫硫是採用流化床燃燒技術進行的。這種方法是向爐內噴射石灰或白雲石流動介質,與煤粒在爐內進行多級燃燒,SO2可以硫酸鈣的形式被除去。這種燃燒方式不僅能脫除SO2,而且因燃燒溫度低,還可以減少氮氧化物的排放,故受到重視。

6.5.3.2 氮氧化物的控制

對氮氧化物的治理方法有多種,可分為干法和濕法兩大類,在已經應用的方法中,又可分為催化還原法、液體吸收法、固體吸附法3種。

6.5.3.2.1 催化還原法

催化還原法是在催化劑作用下將氮氧化物還原為無害的氮氣,從而使廢氣達到脫色和消除污染的目的。按催化劑的不同,可分為選擇性催化還原和非選擇性催化還原兩種。

選擇性催化還原法是在鉑或銅的催化作用下有選擇地還原廢氣中的氮氧化物。例如選用氨作為還原劑,有選擇地和氣體中的NOx起反應:

環境地質與工程

但氨和氣體中的氮不起反應。

非選擇性催化還原法是以貴金屬作催化劑,與還原劑作用,將廢氣中的氮氧化物和氧氣一起還原,生成氮氣、水、二氧化碳。例如,用甲烷作為還原劑,用鉑作為催化劑,其反應如下:

環境地質與工程

6.5.3.2.2 液體吸收法

用碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰乳或氨水溶液等來吸收氮氧化物廢氣。例如,用碳酸鈉吸收氮氧化物,其反應式如下:

環境地質與工程

在反應中,由於NO難溶於水,只有在與NO2取合適比例時,被鹼液吸收的速率才會高。一般當NO∶NO2=1∶1時速率最高。

6.5.3.2.3 固體吸附法

利用固體吸附劑,如活性炭、硅膠、各種類型的分子篩、泥煤等,將氮氧化物分子、水分子和氧分子有選擇地進行吸附,使之發生化學反應生成硝酸。這樣既消除了污染,又使氮氧化物得到回收利用,因此是一種較好的方法。

6.5.3.3 汽車排氣的凈化

汽車排氣是有害氣體的主要來源之一,其排放的有害氣體有:一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和二氧化硫等。汽車排污成分隨燃料(汽油、柴油)和運移狀況的不同,其排放濃度有很大的不同。以汽油車為例,其排氣凈化分為前處理(如汽油無鉛化)、機內凈化(如改進燃料系統、點火系統、供油系統等)和後處理(如採用熱反應器、催化反應)三個方面,經過這一凈化過程後,可使尾氣的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物等成分含量下降。

6.5.3.4 氯氟烴類物質的控制

氯氟烴類物質主要是在製冷劑、發泡劑、溶劑等氣溶膠噴霧劑的生產和使用過程中排放的,如冷凍機、冰箱、空調、滅火器等都用到這類物質。可以通過以下方法加以控制:

(1)提高利用效率、降低操作損失,是降低CFCS排放量最簡單的方法。在美國,CFC-12總量約有2/3是用於汽車空調器,其中30%以泄漏的方式損失掉,可加強密封與閥門、減少接頭數目等措施減少泄漏;在電冰箱中使用往復式壓縮機,其CFCS用量僅為使用旋轉式壓縮機的1/3~1/2。

(2)回收與再循環也是降低CFCS排放量的主要方法。用於製造柔性泡沫的CFC11,大部分是在生產過程中因揮發而損失掉,通過炭過濾器可以將它回收50%,對於製造固體泡沫的CFC-12,採用類似技術也可以減少一半的排放量。

(3)改進CFCS產品的使用。有些CFCS產品對臭氧層的破壞較小或沒有威脅,可以在一定程度上代替CFC-11和CFC-12的使用。目前已採用的CFC-22在大氣中降解較快,在損耗臭氧方面僅是CFC-12的1/5,因此,CFC-22可以代替CFC-12用於空調器及電冰箱。

(4)盡可能尋找其他產品替代或減少CFCS的使用。例如冰箱和冷藏箱外殼所用的泡沫塑料隔熱層是用CFC-11製成的,目前已有幾類高級隔熱材料作為替代品,例如含有細粉末的抽空板條組成隔熱材料,用二氧化硅凝膠做成的真空板材,或用抽真空的金屬外殼構成的真空系統等。

除了上述控制有害氣體排放的主要途徑和治理技術措施外,植樹造林、綠化環境,也是凈化大氣的重要措施。植物不僅有調節氣候、保持空氣濕度、防止水土流失等功能,而且還有凈化空氣的功能。主要表現在:①綠色植物通過光合作用吸收CO2、放出氧氣,並維持著大氣中氧和二氧化碳的平衡,例如10 m2的森林可以吸收一個人一晝夜呼出的CO2;②植物對大氣中許多有害氣體都有凈化能力,例如1 m2的柳杉樹每年可以吸收0.07 kg的SO2,1 km2的苜蓿,每年可使空氣中的SO2減少60 t以上;③植物,尤其是樹木對粉塵有很強的阻擋、過濾和吸收能力,例如柏樹對粉塵的阻擋率為12.8%,洋槐為17.58%;④綠化樹木具有較強的除菌、滅菌能力,可以有效地降低大氣中的病原菌的含量。因此,大面積綠化,是治理有害氣體危害的重要措施。

⑵ 防止有害氣體危害的措施有哪些

礦井大氣環境又稱礦井空氣環境。地面空氣進入礦井以後即稱為礦井空氣,礦井空氣由於受到井下各種自然因素和生產過程的影響,因而與地面空氣的成分和質量上有著不同程度的區別。 防止有害氣體危害的措施: (l)加強通風。用通風的方法將各種有害氣體濃度沖淡到《煤礦安全規程》規定的安全標准以下,這是目前防止有害氣體危害的主要措施之一。 (2)加強對有害氣體的檢查。按照規定的檢查制度,採用合理的檢查方法和手段,及時發現存在的隱患和問題,採取有效措施進行處理。 (3)瓦斯抽放。對煤層或圍岩中存在的大量高濃度瓦斯,可以採用抽放的方法加以解決,既可以減少井下瓦斯湧出,減輕通風壓力,抽到地面的瓦斯還能加以利用。 (4)爆破噴霧或使用水炮泥。噴霧器和水炮泥爆破後產生的水霧能溶解炮煙中的二氧化氮、二氧化碳等有害氣體,降低其濃度,方法簡單有效。 (5)加強對通風不良處和井下盲巷的管理。工作面采空區應及時封閉,臨時通風的巷道要設置柵欄,懸掛警標,需要進入時必須首先進行有害氣體檢查,確認無害時方可進入。 (6)井下人員必須隨身佩帶自救器。一旦礦井發生火災、瓦斯煤塵爆炸事故,人員可迅速使用自救器撤離危險區。. (7)對缺氧窒息或中毒人員及時進行急救。重錘破 一般是先將傷員移到新鮮風流中,根據具體情況採取人工呼吸(N02、HzS中毒除外)或其他急救措施。[已過濾文章中的超鏈接]

⑶ 空氣呼吸器發生氣體泄漏問題如何解決

(haigu)空氣呼吸器氣體泄漏主要包括兩方面,一是面罩氣體泄漏,二是系統氣體泄漏。
(1)面罩氣體泄漏
1、頭帶松緊不當造成氣體從面罩和臉部的縫隙中泄漏出來。解決方法:重新佩戴並調整空氣呼吸器面罩的頭帶。
2、空氣呼吸器面罩與供氣閥之間連接不恰當導致氣體此縫隙泄漏出去。解決方法:取下供氣閥,檢查供氣閥介面處的O形圈,如果損壞應更換O形圈。
(2)系統泄漏,
1、空氣呼吸器的減壓閥和氣瓶閥介面處泄漏或者中壓導管與減壓閥之間的連接處出現問題導致氣體泄漏。解決方法:檢查連接處平面和溝橫內是否有異物,如果有異物,應將其去除干凈,查看O形圈是否完好,如果出現損壞,應剛換新的O形圈。
2、空氣呼吸器的快速接頭處泄漏,解決方法:檢查供氣閥上的否有擦傷、變形等情況發生,如果出現變形或擦傷應更換空氣呼吸器的供氣閥,如果插頭完好,則快速接頭插座有故障,應該更換減壓閥中壓導管。
3、壓力表和壓力表管或者減壓閥出現問題導致氣體泄漏,我們應該找專業的人來維修。

⑷ 為有效應對氣候變化,減排溫室氣體我國應該採取哪些措施運用經濟生活知識回答。

關於適應全球氣候變暖趨勢的措施建議

近百年來,全球的氣候與環境發生了重大變化,主要表現在水資源短缺、生態系統退化、土壤侵蝕加劇、生物多樣性銳減、臭氧層耗損、大氣成分改變等等方面,對人類的生存和社會經濟的發展構成了嚴重威脅,引起了世界各國政府和公眾的廣泛關注。

全球氣候變化以全球變暖為主要特徵,我國的氣候與環境也因此發生了顯著變化。根據氣候模式預估,未來100年全球可能還將升溫1.4~5.8℃,全球平均降水將有明顯變化,北半球雪蓋和海冰范圍將進一步縮小;一些極端天氣與氣候事件(如高溫、強降水、熱帶氣旋等)發生的頻率會增加;許多地區的乾旱將加劇,海平面將加速上升,全球平均海平面到2100年時有可能將比1990年上升0.09~0.88m。

二十一世紀我國氣候可能將繼續明顯變暖,尤以冬半年、北方最為明顯。我國近百年增暖的幅度為0.5~0.8℃,近50年我國年平均氣溫升高以北方為主,其中東北北部、內蒙古及西部盆地已經上升了2℃以上。氣候變暖後,我國的天氣氣候極端事件的發生頻率趨多、趨強,夏季高溫熱浪增多。氣候變化將對我國農業產生一些影響,如作物生長加快,生長期縮短,可能減少物質積累和籽粒產量,從而對農業這一對氣候變化最為敏感的部門產生重大影響,種植制度將發生改變,主要作物品種的布局也將發生變化。《京都議定書》生效後,國際社會對發展中國家參與溫室氣體減排行動的壓力日益增加,中國作為一個發展中大國,目前二氧化碳排放總量已佔世界第二,我國面臨嚴峻的減排形勢和快速發展經濟的雙重任務。

根據我國實際情況,正確理解氣候變化對各個方面影響的深度和廣度,分析其利弊關系,提出相應的適應及減緩對策,是我國面臨的重大課題。為此,我們建議:

第一、採取適應氣候變化的措施

除了根據溫度、水資源、生物等氣候與環境因子的空間格局與演化趨勢,調整生產結構與生活方式外,還要認真採取水資源、海岸帶、農業、森林、草原、人類健康等方面的適應對策,特別要重視需在現有認識基礎上,選擇有利於對付氣候和環境變化及其影響和有利於促進經濟發展與社會進步的"無悔對策和措施",形成有利於資源節約和環境保護的產業結構和消費方式,實現經濟效益、社會效益和生態效益相統一。

在制定發展規劃時,應把全球氣候變暖將產生的影響考慮進去。例如,依據過去50年氣候資料,目前計劃到2020年耗資830.6億元建設淤地壩16.3萬座,在主要入黃支流建成較為完善的溝道壩系。但實際上由於氣候變暖,青藏高原冰川融化加劇,西北高原夏季降雨量將明顯增加,非但淤地壩的作用會減小,而且可能造成區域性連鎖塌、垮壩,從而造成重大災害。所以,「十一五」規劃一定要根據氣候變化採取適應措施,趨利避害。

第二、採取減緩氣候變化的措施

在充分考慮國家長期社會經濟發展需要的前提下,積極採取多種減緩措施,堅持把減緩氣候變化的核心技術作為優先領域,加大研發投入,加快先進技術產業化步伐;實施節能優先的能源政策,對能源生產、輸送、加工、轉換到最終利用的全過程實施節能管理;積極開發可再生能源技術、先進核能技術以及高效、潔凈、低排放的煤炭利用技術和氫能技術,重點突破可再生能源發電技術、太陽能建築一體化技術以及生物質液化、氣化技術,積極研發太陽能光伏發電技術;轉變經濟增長模式,堅持走技術含量高,經濟效益好,資源消耗低,環境污染少,人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化道路;改進土地利用方式,加強森林資源的保護和管理。結合國家重點生態建設綜合治理工程,大力推進植樹造林;減緩氣候變化戰略與國家可持續發展戰略相協調。當前以解決國內日益嚴重和緊迫的環境污染問題和能源資源供應緊缺問題為驅動力和切入點,推進減緩氣候變化戰略的實施,並將減緩碳排放作為國家能源戰略的重要目標。

第三、加強氣候變化領域的科研與業務工作

由於未來人為排放方案的多樣性、氣候模式的不確定性、氣候自然變化的難以預測性以及氣候系統各圈層和多種影響因子的相互作用和反饋的復雜性等,對未來氣候變化的預估包含有相當的不確定性。加強科學研究,不斷地改進和提高人類對氣候系統及其變化的認識,解決和減少不確定性是目前和今後相當長一段時間內科學界的重要任務。要深入理解全球氣候系統中各圈層的相互作用和反饋過程,了解溫室氣體和氣溶膠等的循環過程及其機理,掌握氣候變化檢測和預估的方法。應當盡快部署和實施中國氣候系統觀測、大氣成分觀測以及氣候模式系統等一系列重大科學研究計劃,以加深我們對全球氣候變化影響的認識,使我們在全球變化與人類活動對中國氣候變化強信號區的影響方面獲得新的觀測事實,提高對未來氣候變化預測的准確率。
(選自2006年兩會專題)

⑸ 空氣污染的解決方法


1、減少污染氣體的排放,如工廠的廢棄物粉塵排放。
2、採取集中供熱等措施,節約能源的同時,減少污染物的排放。
3、多植樹造林,改善下墊面,減少風吹塵。
4、鼓勵多乘坐公共交通工具,減少能源浪費的同時減少溫室氣體等的排放。
5、區域協同控制,大氣污染不是一個城市的問題,在特定的天氣條件下污染物會輸送到其周邊。

怎麼解決空氣污染問題

身體健康,是每個人關注的問題,但最近全國各地被空氣污染嚴重,嚴重影響人類健康,其根本原因就是PM2.5,PM2.5會使得現代人出現越來越多的慢病,這些隨著我們呼吸系統,悄悄進入我們身體,有可能會在未來的某一天突然地生病,使得我們的健康,甚至是生命,受到嚴重的損害,所以IQIYI生活教大家如何有效應對空氣污染。

在家使用空氣凈化器。

家,是我們逗留時間最長的地方,但是室外污濁的空氣,灰塵,裝修污染,傢具材料,甚至寵物,以及我們帶回來的細菌都會對家居空氣造成污染,怎麼樣才能凈化家居空氣呢?使用空氣凈化器是個不錯的選擇。

⑺ 如何迅速的解決氣體濃度偏高的問題

首先必須要提前知道空氣中氣體濃度偏高的現狀。要想知道氣體濃度的高低,要先安裝氣體報警器,因為氣體報警器可以在空氣中氣體濃度過高是聲光報警。
然後當氣體真的達到一定濃度時,可以在主機或者探頭上上聯動排風扇,當報警時就會自動啟動排風扇,將車間或者工廠內有毒及可燃氣體排除出去,對於家用氣體報警器這塊,要在管道處安裝切斷閥,當煤氣泄漏時及時切斷來源,防止人員中毒或發生爆炸。

⑻ 氣體的變質量的問題處理(打氣,抽氣等)

這種變質量的氣體問題,解決的方法通常有兩種:
1、直接應用克拉珀龍方程。(早些年用的多,在近些年來,這個方法用的較少)
2、把變質量問題變成「質量一定」的問題。以本題為例,把原來筒內的氣體與將要充入的氣體作為整體看,則總質量不變。初態:筒內氣體壓強是P0=1個大氣壓,體積是
V1=1.5升(7.5-6=1.5)待充入的氣體壓強是P0=1個大氣壓,體積是V2=N
*
0.3
升(N是打氣次數)合起來,就是初態的氣體壓強是P初=P0,體積是V初=V1+V2
末態:氣體壓強是P末=4個大氣壓,體積是V末=1.5升(全部在筒內了)由於溫度不變,所以有P初
*
V初=P末*
V末即1
*(1.5+N
*
0.3)=4
*
1.5
得N=15
即要打氣的次數是15次。註:如果初態中筒內氣壓不等於大氣壓強,比如筒內氣壓原來是P1,待充入的氣體壓強是P0,則
P1*V1+P0*(N*
0.3升)=P末*V末(溫度不變)。即溫度不變時,初態各部分氣體的
P
V
乘積之和等於末態氣體的
P
V
乘積。

⑼ 如何求解氣體質量遷移問題

在利用氣體的狀態方程解題時,每個方程的研究對象都是一定質量的理想氣體,但是在有些問題中,氣體的質量可能是變化的。如何求解氣體質量遷移問題,一直是高中物理教學的一個難點。下面來談談求解這類問題的方法。
一、恰當選取研究對象,將「變質量問題」轉化為「定質量問題」
運用理想氣體狀態方程解決問題時,首先要選取一定質量的理想氣體作為研究對象。對於狀態發生變化過程中,氣體質量發生變化的問題,如充氣,漏氣等,如何選擇適當的研究對象,將成為解題的關鍵。

⑽ 二氧化碳制汽油是解決溫室氣體排放問題的方法嗎

這個官方微博給下的結論,是這個方法有望解決能源危機問題,並通過清除大氣中的二氧化碳幫助對抗全球變暖。 其實這個工藝裡面涉及到的各個技術環節,都是成熟的,經過了工業實踐檢驗的。簡單的說這個工藝包括了幾個大部分: 首先是從空氣中富集二氧化碳。 雖然工業上目前很罕見直接從空氣中富集二氧化碳的做法,但是富集的原理是非常簡單的。二氧化碳是酸性的,可以很方便地被鹼吸收,而吸收了二氧化碳的鹼,可以通過其他方法把二氧化碳釋放出來,這樣,就可以二氧化碳的富集,同時實現鹼的循環使用來降低成本。工業上,吸收二氧化碳可以使用無機鹼的水溶液,不過大規模的裝置一般會使用有機胺。在煤化工天然氣化工領域,通過鹼來吸收二氧化碳已經是很成熟的了,這些都是化學方法。此外還可以通過物理方法,直接把二氧化碳溶解在溶劑裡面,比如應用非常廣泛的低溫甲醇洗工藝,利用二氧化碳在零下三四十度的低溫的甲醇溶液裡面溶解度較好的性質,來吸收二氧化碳,然後再在較高的溫度分離二氧化碳和甲醇,甲醇重復使用,而二氧化碳則得到了富集。 目前工業上應用的二氧化碳富集工藝處理的都是至少幾個百分點的二氧化碳,還沒有應用到處理空氣中幾百個ppm的低濃度二氧化碳的實際例子。沒有這樣的工業實踐的一個重要原因就是並沒有這樣的實際需求,並不是說技術上並不可行。當然在二氧化碳富集並沒有足夠的經濟利益驅動的情況下,這個做法的確缺乏經濟價值。造成經濟性不好的原因,是一方面需要有投資,一方面運行這個回收裝置需要消耗大量的能量,而且二氧化碳的濃度約低,需要的投資也就越大,所消耗的能量也就越大。這個能量,是需要有地方提供的。 汽油是碳氫化合物,元素是碳和氫。二氧化碳只能提供碳元素的來源,氫的來源就要依靠廣泛存在的水。這個工藝提出的方法,是電解水。電解水制氫是非常成熟的工藝,需要注意這個工藝也是需要消耗能量的。 然後就需要把二氧化碳和氫氣進行反應。這個工藝提出的方法是甲醇合成。這也是很成熟的工藝。二氧化碳和氫氣在一定的反應溫度和壓力下得到甲醇已經有幾十年的歷史了,最早工藝來源於一氧化碳與二氧化碳的混合氣體加氫得到甲醇,後來也有了專門使用二氧化碳加氫得到甲醇的工業示範,技術方面是沒有問題的,因為沒有經濟性並沒有被工業實際應用。這個反應本身的確是放熱反應,不需要外界提供能量,不過將原料氣體調整到所需要的溫度和壓力,仍然是需要能量的。 然後就是將甲醇變成汽油的工藝。這個工藝聽起來稀罕,實際上在八十年代就在紐西蘭有過大規模的工業實踐,目前國內也有這樣的裝置,建成叫做MTG。這個工藝也需要外界提供一些能量。 得到汽油以後還需要進行一些精餾分離等等提制工藝,也是需要能量的。 如果不考慮技術細節,只看這個工藝的起始和終點,原料是二氧化碳和水,產物是汽油。汽油的使用方法是燃燒提供能量,得到二氧化碳和水。也就是說,二氧化碳和水,最終得到二氧化碳和水,還提供了人們可以使用的能量。這個能量不可能憑空而來。上面的分析也看到了,大多數的具體工藝環節都需要有能量來源,可以說這個工藝的本質,是利用二氧化碳和水作為媒介,將其他形式的能源,變成了運輸可用的能源。千萬不要誤會這本身就是一個能源來源的解決辦法,這只是能源形式轉換的一個辦法。 運輸使用的能源對可攜帶性有比較高的要求,要求便於存儲、運輸,需要一定的能量密度。這些要求是的汽油柴油成為運輸用能源的首選,運輸存儲方便,能量密度大,目前還是其他能源形式不可替代的。運輸業也有電力驅動,比如電氣機車已經完全占據了鐵路運輸的市場,但是在飛機、輪船、汽車這些領域,電力因為不方便存儲攜帶仍然沒有得到大規模應用。所以在運輸用能源短缺,至少未來石油肯定會不夠用的前提下,研究其他方法制備汽油柴油是有價值的。特別是石油或者目前已經成熟的煤制油,天然氣制油,使用的都是化石能源,可再生能源除了生物質以外都只能以電力的形式用於運輸。這個工藝路線,在實現使用可再生能源來生產汽油的方面,是有價值的。 那麼,這算是解決能源危機的一個方法嗎?長遠看,是的。化石能源早晚有不夠用的那一天,這個方法到了化石能源不夠的時候,是一個生產汽油的方法。但是短期來看,這個全工藝的投資很高,能量轉換效率也比較低,再加上目前可再生能源的價格也不便宜,至少在成本上是完全無法與目前的傳統工藝競爭的。在至少二三十年的時間范圍內,這條路線在解決能源危機方面做不了什麼貢獻,所以只能算是一個長遠的方法,甚至可能是在化石能源退出舞台之後的一個運輸用能源解決方法,與現在所談的能源危機並不完全是一回事。直接就說是解決能源危機的方法,有很大的誤導嫌疑。其實這個路線長遠來甚至都不一定是一個好方法。電力汽車技術有可能在二三十年以後成熟,與電力汽車相比,這個路徑的效率明顯要地上不少,也許有特殊的市場定位,但是不可能是一個普遍的運輸能源解決方法。或者說無論近期遠期,從能源危機角度來講,這條路線的意義都不大。 但是也不是說長遠看這條路線沒有價值。要知道地球上能源的分布是很不均勻的,而能源的應用密度更加不均勻,而且,很多時候能源資源的分布於能源需求的分布對不上號,這就需要長距離進行能源運輸。目前世界的石油就有一個遍及全球的輸送網路,而電力卻不可能實現超遠距離的輸送,跨越大洋的電力輸送更是非常遙遠的事情。這樣,如何把可再生能源豐富但是需求較少的地區的能源運輸出來,也是一個難題。如果能把可再生能源轉化成為液體燃料的形式,就可以進行遠洋運輸,進行超遠距離輸送。當然要做到這一點,並沒有必要把能源轉化成為汽油,轉化成甲醇就已經足夠了。至少在三十年前,就有日本人提出過利用澳大利亞的豐富的太陽能資源,通過固定空氣中的二氧化碳,轉化成甲醇,然後把甲醇運輸到日本使用。 石油的用處也不僅僅在運輸用能源,依賴石油為原料生產的各種各樣的有機材料已經成為人們生活不可缺少的一部分。類似的思路可以生產乙烯,丙烯等基礎化工產品,使用甲醇為原料制備乙烯丙烯的工藝都已經在進行工業實踐。在石油稀缺到連化學品的供應都無法保障的時候,這個思路可以保證後石油時代的化學品供應。實際上,在差不多百年之後的後化石能源時代,使用大氣中的二氧化碳作為碳的原料來生產化學品,可能要比提供運輸用能源要靠譜得多,也更有可能成為現實。 那麼,這個做法能夠清除大氣中的二氧化碳嗎?一定條件下來看,也是的。不過這個限定條件要比較苛刻。工藝本身,從大氣中得到的二氧化碳裡面的碳以汽油的形式被固定下來,汽油燃燒以後,再釋放回到大氣,可以實現二氧化碳的平衡。但是如果這個轉化過程中所消耗的能量來自化石能源,那麼這個工藝是不可能實現完全的二氧化碳平衡的。實際上,這個工藝是否真的能實現自身的二氧化碳平衡,取決於所利用的能量的清潔性。只有這個工藝裡面所需要的能源來源都是清潔的,沒有碳排放的,所需要消耗掉的消耗品的生產也是完全清潔的,沒有二氧化碳排放的,那麼,整個過程才不會產生更多的二氧化碳排放,或者說在沒有產生更多的二氧化碳的排放的情況下人們實現了能量的利用,這也是很不錯的。在這個時候,雖然這個工藝並沒有直接減少大氣中二氧化碳的總量,但是大自然本身就可以消耗一定的二氧化碳,如果人們停止了向大氣中二氧化碳的排放,大氣中的二氧化碳含量會逐漸降低的,間接的起到了清除大氣中二氧化碳的作用。但是,真的實現,如前所說的,很可能是後化石能源時代的事情了,至少三五十年以內,實際應用價值仍然不大。

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