海洋化工练习题

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资源描述

1.海洋资源指的是与海水水体及海底、海面本身有着直接关系的物质和能量。自然资源分类之一。指形成和存在于海水或海洋中的有关资源。包括海水中生存的生物,溶解于海水中的化学元素,海水波浪、潮汐及海流所产生的能量、贮存的热量,滨海、大陆架及深海海底所蕴藏的矿产资源,以及海水所形成的压力差、浓度差等。广义的还包括海洋提供给人们生产、生活和娱乐的一切空间和设施。2.我国拥有4.7×106km2的海域,海洋生物种类繁多,数量庞大,其中鱼类、头足类和虾蟹类是主要的生物资源。鱼类资源据《全国渔业资源调查和区划》统计,我国海洋鱼类有1694种,其中硬骨鱼类有1519种,占89.7%;软骨鱼类有175种,占10.3%。在我国整个海域,鱼类种数的分布呈南多北少的趋势,黄、渤海区的鱼类约有291种,其中常见的鱼类159种,主要经济鱼类约50种。东海大陆架海区的鱼类有727种,主要经济鱼类有近百种。南海北部大陆架海域的鱼类有1064种,其中经济鱼类有125种。南海大陆坡海域的鱼类有205种,南海诸岛海域的鱼类有523种。头足类资源我国海域的头足类有91种。头足类资源在我国海洋生物资源中所占比例较小,约占全国海洋渔业产量的22%。我国海域的虾类有300多种,磷虾类有42种,蟹类有600多种。南海北部的虾类有200多种。我国海域辽阔,海洋生物资源丰富。据初步统计,我国海洋生物经分类鉴定的有2万多种,其中,仅我国近海发现的具有药用价值的海洋生物就有700多种。许多具有免疫、抗炎、抗肿瘤、抗病毒以及作用于心血管系统和神经系统的生物活性物质先后被分离、提纯,其中部分先导化合物已进入临床前研究,一些海洋新药已进入临床研究。3利用晒盐后剩余苦卤制取氯化钾、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠、溴等及利用食盐受沿海地区各类园区和工业等项目建设发展的影响,北方海盐区的盐田面积逐年萎缩,海盐产能增幅和所占比例逐渐降低,产能进一步增加的潜力不大。而井矿盐资源丰富且分布广,技术成熟,投资门槛不高,因此近年井矿盐产能增幅较快,在全国盐总产量中的比例逐年提高。目前规划建设的制盐产能(主要是井矿盐)超过1000万t/a,存在问题(1)产品结构比较单一。公路化雪、畜牧、水处理、洗浴用盐、高纯度工业盐等高附加值产品的开发,从数量、品种、质量等各方面还没有拓展和满足市场需求。尤其是液体盐的开发利用仍处于较低水平,折盐产量仅占井矿盐总产量的12%。卤水化工的深加工系列产品,如钾镁肥、阻燃剂、农药、医药中间体等还没有形成规模化和产业化。(2)资源利用水平低。目前,制盐工业仍主要以单一的制盐业为主,资源利用率很低。海盐苦卤利用率不足20%,莱州湾地下卤水的掠夺性开采使盐、溴比例失调,这一地区出现水位下降、浓度降低、流量减少等资源枯竭的现象;湖盐区由于单一提取盐,导致镁害严重,使湖盐资源遭到污染;矿盐区的芒硝提取率不足10%。国外则基本做到零排放。(3)产业布局不合理。50%以上的原盐运输半径超过200km。5海水由于其含盐量非常高,而不能被直接使用,目前主要采用两种方法淡化海水,即蒸馏法和反渗透法。蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。反渗透膜法适用面非常的广,且脱盐率很高,因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来,进行初步处理,降低海水浊度,防止细菌、藻类等微生物的生长,然后用特种高压泵增压,使海水进入反渗透膜,由于海水含盐量高,因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点,经过反渗透膜处理后的海水,其含盐量大大降低,TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化后的水质甚至优于自来水,这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。6膜分离过程原理:以选择性透膜为分离介质,通过在膜两边施加一个推动力(如浓度差、压力差或电位差等)时,使原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离提纯的目的。通常膜原料侧称为膜上游,透过侧称为膜下游。7通透量理论:一种基于粒子悬浊液在毛细管内流动的毛细管理论。水通量(Jw)和截留率(R)W—透水量,A—膜的有效面积,τ—时间c1—料液中溶质浓度,c2—透过液中溶质浓度凝胶极化引起的凝胶层;溶质在膜表面的吸附层;膜孔堵塞;膜孔内的溶质吸附.膜材料的选择膜孔径或截留分子量的选择膜结构选择组件结构选择溶液pH控制溶液温度影响溶质浓度,料液流速与压力的控制典型的膜分离技术有微孔过滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、渗析(D)、电渗析(ED)、液膜(LM)及渗透蒸发(PV)81、石油、天然气。2、煤、铁等固体矿产。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿。3、海滨砂矿。海滨沉积物中有许多贵重矿物,我国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。我国对海滨砂矿的勘探开发尚缺乏统一规划及合理安排,同时由于“左”的错误思想影响,往往急于求成,缺少应有的严谨态度,加之开采手段落后,致使砂矿开采成本高,经济效益较差。4、多金属结核和富钴锰结壳。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。5、热液矿藏。是一种含有大量金属的硫化物,海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成,已发现30多处矿床。6、可燃冰。是一种被称为天然气水合物的新型矿物,在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。热液矿藏热液矿藏是一种含有大量金属的硫化物,海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成,已发现30多处矿床。仅美国在加拉帕戈斯裂谷储量就达2500万吨,开采价值39亿美元。对于块状,由于其分类集中、硬度高,需要用自动控制的海底钻探装置先把矿石打碎,然后再用与采集锰结核相似的办法输送到水面进行加工;对于软泥,可用从采矿船上拖下的一根长的钢管,管的末端装有一个抽吸装置,先把软泥通过这种装置抽吸到采矿船上。可燃冰是一种被称为天然气水合物的新型矿物,在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。开采方案。第一是热解法。利用“可燃冰”在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽。但此方法难处在于不好收集。海底的多孔介质不是集中为“一片”,也不是一大块岩石,而是较为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集是急于解决的问题。方案二是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题。方案三是“置换法”。研究证实,将CO2液化(实现起来很容易),注入1500米以下的洋面(不一定非要到海底),就会生成二氧化碳水合物,它的比重比海水大,于是就会沉入海底。如果将CO2注射入海底的甲烷水合物储层,因CO2较之甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”,从而将其置换出来。AWJw121cccR

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