硝化反应的问题
我国高原污水处理厂问题及对策
我国高原污水处理厂问题及对策摘要：在我国基础设施建设不断取得新成果的今天，西部高原地区污水处理事业迎来了新的发展，各种污水处理厂如同雨后春笋般纷纷涌现，确实解决了高原污水处理不到位的问题，但是同时也需要看到，高原气候的特殊性等因素给污水处理厂带来了一定的负面影响。
由于高原地区温度特点导致的化学反应抑制问题、工艺设备运行问题、仪表机械故障问题等，都不利于污水处理的顺利进行，因此必须要对这些问题进行充分了解，并以此为基础找到处理和应对的办法。
关键词：高原；污水处理厂；低温；低氧引言高原地区的气候条件、环境条件、社会条件都有一定的特殊性，一旦出现环境污染问题，将很难进行治理和恢复，因此加强污水处理势在必行。
近几年，高原污水处理厂的数量和规模都得到了提升，能够对高原地区污水进行处理后再行排放，确实缓解了高原地区的水污染问题，然而与此同时污水处理厂的正常运行也受到特殊环境的影响，出现了运行效率低、处理成本高等一系列问题，如果不能对这些问题进行及时有效地处理，高原地区环境污染将难以得到根本性的控制。
1低温引发的污水处理厂问题及对策1.1硝化与反硝化反应受到抑制根据相关研究资料来看，污水处理中生物脱氮环节的处理效果在低温条件下会大幅度下降，这主要是因为硝化过程中硝化细菌无法在低温条件下正常发挥分解作用，实际上溶解氧量、酸碱度等也可能对硝化细菌产生影响，但温度变化产生的影响最大也最明显。
通常情况下，我国的生物污水处理技术中应用的都是中温硝化细菌，但是高原地区冬季温度非常低，中温硝化细菌难以在这样的复杂环境下保持活性、更无法顺利进行增殖，这必然影响到污水处理的效果，致使处理后的污水中氨氮、总氮指标不合理。
硝化细菌是对温度非常敏感的细菌，在25～30℃环境中活性最为突出，在高原地区全年低温、冬季极寒的环境下，生长速度非常慢，世代时间特别长，还需要与其他菌种进行竞争和互相抑制，因此高原处理厂中的硝化细菌无法累积到发挥作用的数量，难以保证污水脱氮效果。
第二章 2精细有机合成的基本反应(硝化反应)
混酸硝化法还具有以下特点： Ⅰ 被硝化物或硝化产物在反应温度下是液态的， 而且不溶于废硫酸中，因此，硝化后可用分层法 回收废酸； Ⅱ 硝酸用量接近于理论量或过量不多,废硫酸经浓 缩后可再用于配制混酸,即硫酸的消耗量很小；
Ⅲ 混酸硝化是非均相过程，要求硝化反应器装有 良好的搅拌装置，使酸相与有机相充分接触。
问题： 1. 硝酸在硝化反应中 有哪些作用？ 2. 硝酸的氧化能力和 硝化能力与浓度的关 系？ 3. 不同的硝化方法各 有什么特征？
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问题 1. 硝酸在硝化反应中有哪些作用？
硝酸在硝化反应中既有硝化剂又有氧化剂的作用。
问题 2. 硝酸的氧化能力和硝化能力与浓度的关系？
硝酸的氧化能力随着硝酸浓度的降低而增强（直至 某一极限）； 硝化能力则随其浓度的降低而减弱。
实例一 实例二 实例三
OH
OH
OH
+ HNO3（稀）
NO2 +
NO2
NO2
+ NO2BF4
FSO3H(氟代硫酸) O2N 150oC
NO2
NO2
Br
H2SO4
+ HNO3 （60oC)
Br
NO2 +
Br NO2
NO2
实例四
C2H5ONa C2H5ONO2
N H
NO2
N H
29
3 温度
影响硝化反应的因素
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１．直接硝化法 (1)稀硝酸硝化法
适用与此法的有机物主要有：
① 易被硝化的芳香族化合物（有使苯环活化的取代基）
NHCOCH 3
OCH2CH3
② 低级烷基取代苯亦可用稀硝酸进行侧链硝化（浓度相当
稀时，亦将导致侧链氧化。）
精细有机合成经典题目
精细有机合成经典题目(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第二章精细有机合成基础2．1肪族亲核取代反应有哪几种类型？2．2S N1和S N2反应速度的因素有哪些各是怎样影响的2．32．4卤代烷分别与醇钠和酚钠作用生成混醚的反应，为什么通常各在无水和水溶液中进行，且伯卤代物的产率最好，而叔卤代物的产率最差？2．5什么叫试剂的亲核性和碱性二者有何联系2．62．7为什么说碘基是一个好的离去基团，而其负离子又是一个强亲核试剂这种性质在合成上有何应用2．82．9卤代烷和胺在水和乙醇的混合液中进行反应，试根据下列结果，判断哪些属于S N2历程？哪些属于S N1历程？并简述其根据。
2．10 <1> 产物的构型发生翻转； <2> 重排产物不可避免； <3> 增加胺的浓度，反应速度加快； <4> 叔卤代烷的速度大于仲卤代烷； <5> 增加溶剂中水的含量，反应速度明显加快； <6> 反应历程只有一步； <7> 试剂的亲核性越强，反应速度越快。
2．11比较下列化合物进行S N1反应时的速率，并简要说明理由：C2H5CH2BrCH BrC2H53C BrCH33C2H5(2) C6H5CH2Cl (C6H5)2CHCl C6H5CH2CH2Cl(1)2．12比较下列化合物进行S N2反应时的速率，并简要说明理由：<1>C2H5CH2BrCH BrC2H5CH3C BrCH3CH3C2H5BrICl<2>2．13下列每对亲核取代反应中，哪一个反应的速度较快为什么2．142．152H2OCH3CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2OH + NaBrCH3CH2CH2Br + NaOH<1>CH3CH2CH2Br + NaOH CH3CH2CH2OH + NaBrH2OH2O CH3CH2CH2SH + NaBrCH3CH2CH2Br + NaSH<2>O2N CH2Cl + H2O O2N CH2OH + HCl△△CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O<3>2．16烷和硫脲进行亲核取代后再用碱分解，可以得到硫醇：2．17RX + H22SR S CNH2NH2..++R S CNH2NH2X-RSH + NH2CN2-2．18请解释在硫脲中，为何是硫原子作为亲核质点，而不是氮原子作为亲核质点？2．192．20为什么说在亲核取代反应中消除反应总是不可避免的？2．21什么叫诱导效应其传递有哪些特点2．222．23最常见的共轭体系有哪些？2．24什么叫共轭效应其强度和哪些因素有关传递方式和诱导效应有何不同2．25在芳环的亲电取代反应中，何谓活化基何谓钝化基何谓邻对位定位基何谓间位定位基2．26影响芳环上亲电取代反应邻对位产物比例的因素有哪些如何影响2．272．28写出下列化合物环上氯化时可能生成的主要产物，并指出每一情况中氯化作用比苯本身的氯化，是快还是慢：NHCOCH3OCH3Br COOC2H5CH2CNCCl3C(CH3)3COCH32．29用箭头示出下列化合物在一硝化时主产物中硝基的位置：F CH3CH3NO2CH3CH3CF3C(CH3)3COCH3CNCH3OCH3NO2CH3 NC NHCOCH3SO3HCH3SO2NH22．19有沿键传递，且位置越远影响越弱这一特性的电子效应是_______。
高考化学一轮专题复习----有机推断题专题训练
试卷第1页，共10页高考化学一轮专题复习----有机推断题专题训练1．西洛他唑具有扩张血管及抗血小板功能作用，它的一种合成路线如图所示。
已知：①2RXNaOH/H O−−−−→①苯环上原有取代基能影响新导入取代基在苯环上的位置，如：苯环上的－Cl 使新的取代基导入其邻位或对位；苯环上的－NO 2使新的取代基导入其间位。
请回答：(1)A 为芳香化合物，其官能团是_____。
(2)B→C 的反应类型是____反应。
(3)C→D 的反应中，同时生成的无机物的分子式是____。
(4)结合已知①，判断F 的结构简式是____。
(5)F→G 所需的反应试剂及条件是____。
(6)试剂a 与互为同系物，则试剂a 的结构简式是____。
(7)K 中有两个六元环，J→K 反应的化学方程式是____。
2．阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂，一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下：已知如下信息：①HCN−−−→试卷第2页，共10页①3NH 一定条件回答下列问题：(1)A 中官能团的名称是___________，1molA 与H 2进行加成反应，最多消耗___________molH 2。
(2)A 生成B 反应的化学方程式为___________。
(3)D 的结构简式为___________，D 生成E 的反应中浓硫酸的作用是___________。
(4)E 生成G 的反应类型为___________。
(5)写出能同时满足下列条件的C 的同分异构体的结构简式___________。
①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基 ①能与FeCl 3溶液发生显色反应①能在氢氧化钠溶液中发生水解反应，且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰(6)参照上述合成路线，设计以乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线___________(无机试剂任选)。
3．化合物F 是制备某种改善睡眠药物的中间体，其合成路线如下：回答下列问题：(1)A B →的反应类型是___________。
《常考题》初中高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》知识点复习(含答案解析)
一、选择题1．如图是氮氧化物（NO x ）储存还原的工作原理：NO x 的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的。
下列有关说法不正确的是A ．“还原”过程中，Ba(NO 3)2转化为BaOB ．在储存还原过程中，Pt 作催化剂C ．在储存还原过程中，参加反应的NO 和O 2的物质的量之比为2∶1D ．若还原性气体为H 2，则参加反应的H 2与生成的N 2的物质的量之比是5∶1 2．含有下列各组离子的溶液中，通入(或加入)过量的某种物质后各离子仍能大量存在的是 选项溶液中的离子 通入(或加入)过量的某种物质 AH +、Ba 2+、Fe 3+、-3NO 通入SO 2气体 B2-3CO 、Na +、Br -、2-4SO 通入CO 2气体 CFe 3+、Na +、2-4SO 、Cl - 通入NH 3气体 D Ca 2+、Cl -、K +、-3NO 通入CO 2气体A ．AB ．BC ．CD ．D3．设N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是A ．120.0g NaHSO 4与MgSO 4的固体混合物中含有离子总数为2N AB ．1.0L 1.0mol/L 的NaHCO 3水溶液中含有的氧原子数为3N AC ．0.1mol Fe 恰好溶解在100mL 某浓度的硝酸溶液中，该反应转移的电子数为0.3N AD ．反应KClO 3+6HCl=KCl+3Cl 2↑+3H 2O 中，生成3mol 氯气时转移6N A 个电子4．A 、B 、C 、D 四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)下列说法正确的是A ．若A 为AlCl 3溶液，B 可能为氨水，反应①的离子方程式为：Al 3++4NH 3·H 2O=-2AlO +4+4NH +2H 2OB ．若A 为NaAlO 2溶液，B 稀盐酸，则D 为AlCl 3溶液C ．若A 为Fe ，B 可能为稀硝酸，反应②的离子方程式为：3Fe+8H ++2-3NO =3Fe 2++2NO↑+4H 2OD ．若A 为Cl 2，B 可能为NH 3，实验室可用加热固体C 的方法制取NH 35．下列关于N 、S 的化合物的性质解释错误的是A ．HNO 3需避光保存，是因为HNO 3见光易分解B ．SO 2能使品红溶液褪色，是因为SO 2有漂白性C ．NH 4HCO 3化肥需密封储存，是因为NH 4HCO 3分解D ．浓硫酸可用作气体干燥剂，是因为浓硫酸具有脱水性6．硅是带来人类文明的重要元素之一，科学家也提出硅是“21世纪的能源”。
有机化学复习题
一、用系统命名法命名下列化合物或写出结构式：1、CH3CH2CH2C CH CHCH3CH2CH3CH2CHCH3CH3CH3CH32、HC CCH2CH3HClCH3H3、CH3CH C CH2C C CH3CH34、双环[2.2.1]庚烷5、6、CH CH27、CH(CH3)2HO3S8、C CHCl9、CHCH 2CH CH 3OHCH 310、 苄醇 碘仿11、OHCH 3CH 312、COOC 2H 5COOH13、CCH 3O14、CH 3C CHCH 3CH 2CHO15、 DMF16、 CH 2CH 2CCOOO 17、CH 3CCH 2COOHO18、丙二酸二乙酯 19、乙酰水杨酸20、 溴代叔丁烷 21、 甘油 22、苦味酸 22、邻羟基苯甲醛 23、丁二酸酐 24、CHCH CH 2OH25、26、27、28、29、30、29、30、31、C H C CH 2CHCH 2CCCH 3H C H 2C H 3CH3CH3C H 3CH 2CH CH CH 2C H CH 3CH 2CH CH 3CH3CH 3CH 3H 3Cl2H 5H CH(CH 3)2CH 3OH OC H 3CH 332、H COOHHOH OH CH 2OH33、C NCH 3OCH 334、 OH O H35、H O36、 OO37、OH H 2NCOOH二、解答下列问题：1、写出2—氯—3—溴丁烷和2，3—二羟基丁酸的所有立体异构体的构型（Fischer 投影式），然后回答下列问题：（1）用R,S 构型表示法表示出所有手性碳原子的构型。
（2）这些异构体中，哪些是对映异构体？哪些是非对映异构体？ （3）分别把两者若把所有的异构体混在一起用精密分馏装置分馏能得到几种馏分？并指出馏分的组成。
2、试画出顺—1—甲基—4—叔丁基环己烷和反式—4—叔丁基环己醇的优势构象。
3、、用Newmann 投影式表示出正己烷、正丁烷的优势构象。
题目汇总
题目汇总一、填空题1、泄露事故的特点：突发性强、危害性大、应急处理难度大。
2、引发泄露事故的主要原因分为设计失误、设备原因、管理原因、人为失误4类。
3、按照爆炸的性质分类，可以把爆炸分为物理爆炸、化学爆炸、核爆炸。
4、磺化反应是在有机化合物分子中引入磺酸基的反应5、在催化氧化过程中，为了防止氧化反应器在发生燃烧时危及人身好设备安全，在反应器前后管道应安装阻火器，为了防止反应器发生爆炸，应装有泄压装置。
6、常见的安全装置主要有连锁装置、警报装置、泄压装置、计量装置4类。
7、化工生产中的主要参数有温度，压力，流量，及物料配比等。
8、在催化剂中，能加快反应速度的叫做正催化剂，减慢反应速度的称为负催化剂或缓催化剂。
9、基本化工单元操作分为：流体流动过程、传热过程、传质过程、热力过程。
10、常见的分离物料的方法有：沉降分离、过滤分离、静电分离、湿法分离。
11、输送液化可燃气体宜采用：液环泵。
12、输送易燃液体宜采用：往复泵。
13、常见的加热方式有：直火加热、蒸汽或热水加热、有机载体加热以及电加热。
二、名词解释1、最小点火能——在处于爆炸范围内的可燃气体混合物中产生电火花，从而引起着火所必须的最小能量称为最小点火能。
2、燃烧热——是指单位质量的物质在25℃的氧中燃烧放出的热量。
3、硝化反应——在有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应。
4、催化剂——在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。
5、裂解——有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程统称为裂解。
6、蒸馏——蒸馏是借液体混合物各组分挥发度不同，使其分离为纯组分操作。
三、选择题（一）单选1.下列哪一项不是化工生产中有害物质的泄漏事故的特点（ B ）A.突发性强B.后果严重C.危害性大D.应急处理难度大2、下列正确的是（C）A．泄漏速度快，则泄漏量就大；泄漏速度慢，则泄漏量就小。
B．大面积泄漏是指有大量的物料泄漏出来，储罐的超压爆炸就属于大面积泄漏。
化工安全工程概论
《化工安全工程概论》作业第二章课后思考讨论题：1、危险化学品如何分类？答：危险化学品分为：爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体和自燃物品及遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有害物品和有毒感染性物品、放射性物品、腐蚀品这八大类。
2、简答化学物质的生物危险。
答：（1）毒性危险。
可造成急性或慢性中毒甚至致死。
（2）腐蚀性和刺激性危险。
腐蚀性物质严重损伤活性细胞组织，如：酸和酸酐,碱,卤素和含卤盐等；刺激性物质和制剂与皮肤或粘膜接触，长期或重复接触会引起炎症。
（3）致癌性和致变性危险。
致癌性物质或制剂通过呼吸、饮食、皮肤注射等进入人体诱发癌变；变异受影响的是人和动物的生殖细胞，生物变异会传至后代，躯体变异影响一生。
3、在下列铵盐中，具有爆炸性危险的是（B ）A.磷酸铵B.硝酸铵C.硫酸铵D.碳酸铵4、毒性物质的类别分为：（粉尘）、（烟尘）、（烟雾）、（蒸汽）、（气体）5、氧差额是如何定义的？试计算三硝基甲苯的氧差额。
答：氧差额定义为系统的含氧量与系统中的碳、氢和其他可氧化的元素完全氧化所需的氧量之间的差值。
6、简述化学反应的类型及其危险性。
答:（1）燃烧。
固体、液体或气体燃料氧化产生热量。
燃烧炉点火时应特别注意物质的爆炸或燃烧极限。
多数情况下燃烧需要点火，但对于反应性极强的物质，可以自燃。
（2）氧化。
为了防止产物损失，必须采取措施限制氧化的程度。
当使用以下强氧化剂时应特别注意：高锰酸盐、次氯酸及其盐、亚氯酸钠、二氧化氯、所有的氯酸盐、所有的过氧化物、硝酸、四氧化氮和臭氧等。
为安全起见，常采用低浓度的反应物或低温条件。
（3）中和。
除反应物迅速添加引起热效应外，这类反应较少危险。
低浓度较易，控制。
（4）电解。
电解几乎不存在反应危险。
只存在高电流强度的危险，氰化物应用的毒性危险，以及可燃气体和高氧化态产物生成的爆炸危险。
（5）复分解反应。
这类反应一般归人有很小驱动力、反应热较低的平衡类型，危险性较小。
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1. 关于硝化反应消耗碱度问题
在硝化过程中，需要消耗一定的碱度，如果污水中没有足够的碱度，硝化反应将导致pH值的下降，使反应速率减缓，所以硝化反应要顺利进行就必须要使污水中的碱度大于硝化所需的碱度。
一般来说，在硝化反应中每硝化1gNH
3
-N需要消耗7.14g碱度，所以硝化过程中需要的碱度量可按下式计算：
碱度=（7.14QΔC NH3-N）/1000
式中：Q——进入滤池的日平均污水量，m3/d；
ΔC
NH3-N ——进出滤池NH
3
-N浓度的差值，mg/L；
7.14——硝化需碱量系数，kgO
2/kgNH
3
-N。
在实际工程应用中，对于典型的城市污水，进水中NH
3
-N浓度一般为20-40mg/L，TKN
约50-60mg/L，碱度约300 mg/L（以CaCO
3
计）左右。
假定部分TKN用于细胞合成，部分转化为氨氮，则污水中的氨氮约为50 mg/L左右（按最大值估算），按硝化反应氨氮去除率为80%计，则硝化反应消耗的碱约50×7.14×0.8=285.6 mg/L。
硝化反应过程及方程式如下：
2、反硝化反应问题。