气体污染物——甲烷2.ppt

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1、气体污染物——甲烷甲烷的基本介绍甲烷的来源甲烷的危害甲烷的治理制作人：李珍、赵娅丽、何扬锦、熊亚运基本介绍：甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、天然气水合物、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷的物理性质:中文名称：甲烷英文名称：methane；Marshgas别名：沼气分类：有机物分子式：CH4结构式：Ｈ｜Ｈ－Ｃ－Ｈ｜Ｈ外观与性状：无色无臭气体分子结构：甲烷分子是正四面体形分子、非极性分子。溶解性：微溶于水，溶于醇、乙醚密度：相对密度（水=1）0.42（-164℃）；（空气=1）0.55甲烷的化学性质（1）稳定性：

2、通常情况下，甲烷的性质比较稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应，不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。（2）取代反应：在光照条件下，甲烷可以跟氯气发生取代反应：CH4+Cl2→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2→CHCl3+HClCHCl3+Cl2→CCl4+HCl（3）氧化反应：甲烷易燃烧，燃烧时发出蓝色火焰。（4）加热分解：隔绝空气加热到1000℃以上，甲烷发生分解可制取炭黑。大气中甲烷的来源:掩埋的垃圾分解、农业——尤其是稻子耕种、反刍动物消化食物、粪便处理以及家养动物都能产生甲烷。据德国核物理研究所的科学家经过试验发现，植物和

3、落叶都产生甲烷，而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外，植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10％到30％。预计2010年甲烷排放量全世界将增至2800万t，其中70％来自低浓度煤矿瓦斯。甲烷的温室效应：甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。据最新数据,大气中甲烷的浓度已经从1750年1.06×10-12增加到1983年的1.61×10-12,到1998年这个数值已经达到1.75×10–12。大气中甲烷浓度从工业革命开始每年以0.5%～0.8%的速度增加,而在1992～1998年间其增长速率为4.9×10-9a–1而且

4、由于甲烷分子具有很强的红外线吸收能力,单分子的、增温潜势是CO2的15～30倍,甲烷浓度的升高对全球气候变暖的贡献大约在25%左右。同时,甲烷能与大气污染物(如氟利昂)发生反应产生其它温室气体(臭氧、一氧化碳、二氧化碳),因此甲烷被认为是继二氧化碳之后最重要的温室气体之一,其产生与消耗机制引起了广泛关注。甲烷的治理：甲烷收集船瓦斯的开发利用天然气水合物的利用垃圾掩埋场的处理国家控制甲烷收集船甲烷收集船是一种用于收集江河湖海及部分浅层永冻土带气态或水合态甲烷的设备。为适用于不同作业环境和不同作业目的的要求，甲烷收集船可分为多种类型。其中应用于污染湖泊治理的，甲烷收集船可以从湖泊底部的

5、淤泥中收集甲烷，通过对水体的过滤、加氧、加二氧化碳、清除水面漂浮物、清除淤泥等等方式达到净化水质的目的。同时可以制造水上移动式夜景灯光喷泉对湖面进行美化，剩余部分甲烷和产生的二氧化碳还可以进行商品化。举例：以太湖为例，太湖位于江苏省，是中国经济最发达的区域之一，太湖流域在其3万多平方公里的土地上创造国民生产总值几乎占据全国总产值的十分之一。但发展经济的同时也对太湖造成了严重的污染。2007年来，由于严重的富营养化和水体缺氧，导致太湖蓝藻大规模爆发，严重威胁沿湖生态和正常的生产和生活。类似污染较重的水体在国内外还有很多。太湖位于热量相对较高的亚热带地区，全年气温在十度以上的天数多。由

6、于水体的富营养化及其淤泥中有机质含量丰富，甲烷及其氧化亚氮的产出量较高。据估计，太湖每年甲烷产出量大致在4-5万吨，由此造成的温室气体排放约相当于80-100万吨二氧化碳当量。采用甲烷收集船可以将这些甲烷中的大部分收集并应用用于水体水质的净化和景观营造。按70%收集率的保守数字，每年甲烷收集量约在3万吨左右。收集这些甲烷不仅可以解决太湖水体净化对能量的要求，同时还可以减少温室气体排放约60万吨。通过这种设备，可以科学的实现节省资源、保护环境、化害为宝的目的。瓦斯的合理开发利用瓦斯气体的主要成分是甲烷，甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍，预计2010年甲烷排放量全世界将增至2800万t

7、，其中70％来自低浓度煤矿瓦斯。目前，我国的泛风煤矿瓦斯（由于甲烷浓度低于5％）排入大气中，会加剧温室效应，严重地浪费资源和污染环境。我国煤矿瓦斯的利用，主要集中于瓦斯抽采量及抽采率较高的国有煤矿区，以民用和工业燃气为主。1）民用燃气：每立方米瓦斯的发热量相当于1.3千克标准煤，当甲烷浓度大于30%，有足够的气源、稳定的气压、气体混合物中无有害杂质时，煤矿瓦斯可用于民用，用于烧水、做饭、烧锅炉、取暖等。与人工煤气相比，尽管具有更洁净、更方便、更高效的特点；但其作为民用