中国古代科技名星有哪些?

栏目:古籍资讯发布:2023-10-15浏览:3收藏

中国古代科技名星有哪些?,第1张

神医——华佗华佗(?—208年),字元化,东汉时期沛国谯(今安徽毫县)人。青少年时代,他就勤奋好学,精通各种经书,尤其喜欢医学和养生术。尽管身怀绝技,但不慕名利,鄙视入仕求官,甘当一名民间医生。他精通内、外、儿、针灸各科,不仅医治好了许多常见病,而且对白癜风、破伤风、虫螫蚊咬、水臌、气臌,鱼骨梗喉,竹木入肉,腋臭,干癣,腹中生虫,鼻大如卷、舌缩不出、头大如斗等顽症和疑难病证,也有办法治愈。

华佗在医学上最大的贡献在于,首创全身麻醉法,进行外科手术。他发明的“麻沸散”麻醉剂对“肠胃积聚”等病麻醉后施行腹部手术,疗效颇高,也大大减轻了患者的痛苦。华佗外科手术的技艺精湛,更令人刮目相看,这反映了我国外科医学在公元2世纪时,遥遥居于世界领先地位。

华佗对祖国医学的贡献还在于,创造了成套的用于防病、治病的医疗体操“五禽戏”。所谓五禽指虎、鹿、熊、猿、鸟。华佗把虎的扑动前肢,鹿的伸转头颈、熊的卧侧身子、猿的脚尖纵跳,鸟的张翅飞翔等动作联系起来,编成一整套使全身肌肉和关节都得到舒展的健身术。这从理论和实践上发展了导引术,对我国体育事业和医疗卫生事业做出了巨大贡献。

华佗除医术十分纯熟精妙外,还具有高尚的医德,深受人们的衷心爱戴和崇敬。但最后,却因不从曹操征召而被杀,他所编著的医书也失传了。现存的《中藏经》,则是后人托名之作。

华佗在1700多年前,在无任何辅助诊断手段的条件下,能准确地诊断各种疾病,并收到奇特的疗效,而且首创麻醉法进行外科手术,发明了五禽戏。不仅为中华文明古国增添了光彩,也为医苑树立了楷模,并当之无愧地被世界称为外科鼻祖。

遥居世界之先的数学巨匠——祖冲之祖冲之(429500年)字文远,范阳遒(今河北涞水县北)人。他出身于历法研究世家,生活在南朝宋齐之际。从青年时代起就熟读了前人大量有关天文、数学方面的著述。步入仕途后,仍不中断对自然科学知识的寻求和探索,终于在数学、天文、历法、机械制造等领域取得了卓越的成就。

祖冲之经过数年艰苦运算,反复地核实、推算出圆周率π的数值在31415926至31415927之间,成为世界数学史上第一个把圆周率的准确数值推算到小数点后七位的人。这个记录,直到15世纪才被中亚的一位数学家超过。祖冲之还确定了π的密率为335/113,约率为之22/7。用这两个近似值进行计算,可以满足不同程度的要求,也便于记忆,便于使用。这一成就,要比欧洲早1000多年。到20世纪初,依然在世界数学界引起强烈的反应。此外,祖冲之还进行了开差幂,开差立(即开平方和开长、宽、高有差的长方体),兼以正圆参之的研究,并取得了开创性的成果。晚年,又著成《缀术》和《九章术义注》。惜已失传。

祖冲之还潜心研究天文、历法。经过近十年的天文观测和缜密演绎,于公元426年制订出了一部新历法《大明历》,对旧历法进行了改革。他首次把“岁差”引入历法中,推出岁差为每45年11个月相差1度;又一改“十九年七闰”的传统闰法,创立了每391年设置144个闰月的新闰法,而新闰法又是以他推出一个回归年有365242814811日为基础的。这个数字,与用现代仪器测量所得的日数仅差50秒左右。他还第一个推出交点月的数值是2721223日,这同现代推出的数据2721222只相差十万分之一,这对准确地预测日食、月食的发生时间和位置极关重要。对木星的公转周期,祖冲之确定为11858年,也基本接近现代的测定值11862年。此外,他还改制指南车、做求推磨,造千里船等,均以机巧见长。至于注释古籍,进行文学创作,同样是他驰聘的天地。

祖冲之不愧为一位数学等学科领域极有建树的博学宏识的学者,在世界科学发展史上占有崇高的地位。因而,当代人类首次所发现的月球背面的一个环形山谷,即以他的名字来命名。

益国利民的农学大师——贾思勰贾思勰是北魏山东益都(今寿光县)人。曾任高阳郡(今山东监淄)太守。他毕生致力于农学研究,、曾多次到今山东、河北、河南、山西等地考察那里的农牧业生产情况,又亲自经营农牧生产,还广泛地搜讨古代有关农学的文献,大约在533—544年间,写成了我国第一部百科全书式的农业科学名著一《齐民要术》。

在《齐民要术》中,贾思勰用大量篇幅总结了我国古代劳动人民栽培农作物的经验和技术。仅轮作一项,就记述了20多种具体方法。其中的绿肥轮作,直到18世纪30年代,英国才开始实行,推广更在其后。这比中国足足晚了1000多年。

在《齐民要术》中,贾思勰对播种技术更作了系统地介绍,其中许多内容具有很强的科学性与实用性,一直沿用到今天。如对播种前种子的处理,书中提出要清水选种,而现今采用的泥水、盐水选种法,就是从清水选种法发展而来的。书中言及的水稻浸种催芽法,则是迄今人们知道的有关这一技术的最早文字记载,现代的拌种法也与当时介绍的“浸种”密切相连,而贾思勰特地指出可以用雪水代替马骨汁浸种,更是难得的发现。

在《齐民要术》中,贾思勰还对农作物的播种时间和播种量做了仔细地考察和研究,把各种农作物的播种期分为三段,对谷、黍、稷、大豆、小豆、麦、早稻等12种农作物分别指明了具体的播种日期,同时强调播种量要视播种期、播种方式和土地的肥瘠情况而定。对抗旱保墒问题,也予以详细介绍。

总而言之,贾思勰在《齐民要术》中系统地总结了从先秦到北魏时期黄河流域中下游地区的农业生产经验,从谷物、蔬菜、瓜果、林木的栽培;到家畜、家食、鱼类的饲养;从酿酒、制酱、做醋、腌腊到主食的制作,副食的烹调,无不包罗殆尽。其中贯穿着人定胜天的思想,实事求是的精神和益国利民的宗旨。唯其如此,这部世界上最早、最系统、最有价值的农业科学名著,驰誉中外;而贾思勰在世界农学史上的地位,也随之确立。这是每一个炎黄子孙都可引以为豪的。

独辟溪径的地理学家——郦道元郦道元(466或472—527年),字善长,北魏范阳涿县(今河北涿县)人。他从20岁以后步入仕途,曾任冀州长史,东荆州刺史,河南尹,御史中尉等职,而以执法严峻,威猛著称,并平定过叛乱,后被图谋不轨的雍州刺史萧宝寅所杀害。郦道元一生好学,博览群书,阅读了大量古代地理文献,并游历黄、淮流域广大地区、搜集地理、历史、文学、碑碣等资料。所到之处,亲自进行实地和实物的勘察,其勘察又细致入微,在如此坚实的基础上,撰成了我国6世纪以前最全面系统的综合性地理名著《水经注》。

《水经注》共40卷,是对三国时期地理书《水经》的注释。其注释文字,20倍于原书,实际上是自成巨著。全书以水道为纲,记载大小水道1000多条,一一穷源竟委,详细记述了水道所经地区的山凌、地壤、城邑、关津等地理状况,以及建置沿革、物产、动植物分布,古迹和有关的历史人物、掌故等,甚至神话传说也包罗在内。其所引用的古籍多达437种,还保留了不少汉魏时期的碑刻文字。而且行文简洁雅正,生动优美,具有极高的文学价值。全书字里行间,更随处都倾注和洋溢着郦道元对祖国大好河山的无比热爱与热情赞美。时至今日,仍然激发着人们热爱祖国的深情。

《水经注》在流传过程中,被誉为“宇宙未有的奇书”,而郦道元通过这部奇书所开创的因水证地的研究方法和著述形式,使地理学又辟新径。它与以山脉为纲的《山海经》,前后辉映,流光溢彩从佛国升起的天文学巨星——行一行(673—727年)是唐代高僧。原姓张,名遂,钜鹿(今河北巨鹿)人。他出身将门,青少年时就博览群书,对阴阳五行之学饶有兴趣,尤其喜欢钻研大象、历算。到20多岁,就在天文历法方面有了较深的造诣。后因鄙视不学无术的皇家本族武三思,便逃匿到河南嵩山,落发为僧,特取法名一行。他身为僧人,但仍探求学问不止,曾不远千里徒步去湖北当阳和浙江天台山向寺内名僧学习历算及数学知识。721年,因其声名传至朝廷,唐玄宗诏命一行修订新历法。一行在名师梁令瓒的帮助下,研制出“黄道游仪”,可用来较为准确地测定太阳、月亮和其它星宿的位置及运行规律。4年后,又效仿汉代张衡的浑天仪制造出精密的“水运浑天铜仪”。这是世界上第一台既表示天象、又能计时的天文钟,其制造方法700年后传到欧洲,促进了那里计时器具的研制与改进。

一行利用这两台天文仪器,对天体进行了长时间的观测和周密的测量,发现恒星的位置与古书记载中的位置有明显的变化,由此推断恒星本身也在缓慢地移动。这一发现,要比英国对恒星的认识几乎早1000年。与此同时,一行倡导对子午线长度进行实地测量。子午线是地球的南北经线,测算出子午线一度的长短,就可以推算出地球的实际大小。一行根据实地测量的数据,经过反复演算,推出地球子午线一度长约12922公里。这是世界上第一次在地面上对地球子午线长度的测定,具有十分宝贵的科学价值。其后,一行编订了《天衍历》,正确地指出了日行的快慢规律,并把一年中的24节气分成4段,为我国明末以前能比较准确地推算太阳位置和定节气开辟了道路。他前后也为世界天文学的发展做出了卓越的贡献。此外,一行还是著名的佛经翻译家和密宗的创始人之一,在我国佛史上也占有重要的地位。

科苑通才——沈括沈括(1031—1095年),字存中,北宋中期杭州钱塘县人。他考取进士后,在神宗熙宁中参加过王安石变法,曾任提举司天监,知制诰、权三司使及知州等职,并出使辽国,皆有政绩,因事亦连遭贬降。晚年居润州(今江苏镇江),修建梦溪园,在原来基础上专心从事科学研究,写成了综合性的科学著作《梦溪笔谈》及《补笔谈》、《续笔谈》。其中自然科学的篇幅占全书的3/5,载录着沈括的多项科学发明和发现。

在天文、历法方面,沈括早在司天监供职时主持编制了《奉天励(与今阳历相似),改制了观象仪,撰写了《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》等,并整理出较系统的天文学理论。在数学方面,他创设了“隙积术”即二阶等差级数的求和法和“会圆术”——已知圆的直径和弓形的高,求弓形的弦和弧长的方法。在物理学方面,他发现了地磁偏角的存在。这一发现,比欧洲早400多年;还阐述了凹面镜成像的原理,并对共振等规律也有研究;在地质学方面,他由雁荡等山脉的地形,认识到水的浸蚀作用:由太行山岩石中的生物遗迹,推论出冲积平原形成的过程。此外,沈括对当时科学发展和生产技术的成果也多予关注。如水工高超,木工喻皓,卫朴的历算学,孙彦先的虹之成因说,李元规的天气预测及毕升活字印刷术,指南针的几种制作方式,炼铜方法等,都加以存录。“石油”一称,也是始由沈括拟定的。

沈括博学多才,除《梦溪笔谈》外,还绘制了《宋全图》。该地图比例得当,甚为精详,在地图史上别开生面。至于收录医药的《良方》,记载游览、饮食的《忘怀录》,研讨音乐的《乐器图》、《三乐谱》以及《茶论》等,都具有一定的科学价值。它们同被誉为“中国科学史上的界标”,和《梦溪笔谈》一起充分显示出沈括这位科苑通才的本色与风彩。

融会传统工农业技术的权威人士——宋应星宋应星(1587—?),字长庚,明代江西南昌府奉新县北乡人。他自幼受到良好的家庭教育,勤奋好学,知识越来越广博。虽先后任教谕、推官、知州等职,但对士大夫轻视生产劳动的态度,却深为不满,因而平生究心实学,深入调查研究,努力从事著述。《天工开物》这部享誉古今中外的名著,就是他在1634—1637年间,在江西任分宜县教谕时完成的。

全书共18卷,包括《乃粒》、《乃服》、《彰施》、《粹精》、《作咸》、《甘嗜》、《陶埏》、《治铸》、《舟车》、《锤锻》、《燔石》、《膏液》、《杀毒》、《五金》和《珠玉》等,分别记述了农作物的栽培、养蚕、纺织、染色、粮食加工、熬盐、制糖、酿酒、烧瓷、金属锻铸、舟车制造、烧制石灰、榨油、造纸、采矿、兵器打制,染料及珠玉采集等农业、手工业部门的生产技术和生产过程,并附有插图123幅,真实、生动,具体地记录了当时生产的情景和各种手工业工具和农具的形状。由此开创了从科学技术的角度,把农业和手工业生产技艺进行综合性、系统性研究的先例,从而填补了以往对这方面研究的空白,并把它推上了一个前所未有的高度,《天工开物》不仅是中国、也是世界上第一部有关农业、手工业生产的百科全书,迄今已被译为日、法、英、德等国文字,受到各国学者的高度赞扬。自近代以来,法国皇族文库就收藏《天工开物》。美国一教授称它为“17世纪的中国工艺学”。中国科技史专家、英国李约瑟把宋应星同法国的《百科全书》主编狄德罗相提并论,认为他是“中国的狄德罗”。

祖国山河的骄子——徐霞客徐霞客(1586—1641年),名宏祖,字振之,号霞客,江苏江阴县南歧人。他自幼好学,博览历代史籍、地理、方志、游记。后因不满明末的黑暗政治,终生不仕。自22岁到56岁病逝前半年,整整30多年的时间里,他既不图家庭安逸的生活,又不恋妻室儿女情长,全身心地投入了地理大考察。在此过程中,他以超人的胆识和毅力,爬高山入深谷,攀悬崖峭壁,过荒漠旷野,进丛林绝径,北到河北、山西,南到云南、贵州、两广,饱览了19个省市的奇秀风光,了解了山河大势,并以求实、严谨的科学态度,把亲闻亲见真确翔实地按日记载下来,撰成了驰名中外的《徐霞客游记》。

在这部著作中,他不仅拟订了前人某些地理的谬误,更展示了他对祖国西南地区石灰岩——这堪称世界上最奇特的岩溶的考察研究成果。即:准确地确定了这里石灰岩地貌分布的范围,正确地描述了这一区域中不同地区的特点以及各种石灰岩地貌类型的成因,还对岩溶地区形成各种地洼地和落水洞进行类比和总结,并拟订了一系列的科学名称。从《游记》足以看出,他身历足涉100多个岩洞,无不探明其奥秘,并用杖测、声测、目测、步量等手段,测量洞穴的大小,深广,探索各部分的关系。如此获得的对桂林七星岩的15个岩洞洞口的分布状况勘测的结果,竟与现代地理工作的科学勘测的结果大致相符!而关于岩洞和地下河谷的成因,也与现代岩溶学的研究成果完全相同!徐霞客对石灰岩地貌的研究要比欧洲早一、二百年,不愧为我国和世界石灰岩地质研究的先驱。此外,《游记》中还记述了他考察的火山温泉、河流的浸蚀,地下水压、河床发育、沿途的动植物分布情况、气候现象、矿业、手工业、居民点、物价及风土民情、民族关系等。

在我国历史上,未获政府任何资助,毕生游览,而以考察自然从事研究为目的的,只有徐霞客一人,因而他被誉为“祖国山河的骄子”,翘立在中国地理学家的行列中。

我们分析一下化合价变化

在这个反应中硫化亚铜中亚铜离子+1变为两份的0价铜单质 得2mol电子

氧气从零价变为-2价两份氧原子 得4mol电子

硫化亚铜中的硫从-2价 变为二氧化硫中的+4加 失去6mol电子

转移6mol电子

二恶英(Dioxin)全称分别是多氯二苯并二恶英(简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃(简称PCDFs)。由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为多氯二苯并二恶英(PCDDs);由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每个苯环上都可以取代1~4个氯原子,从而形成众多的异构体,其中PCDDs有75种异构体,PCDFs有135种异构体。自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小,因此,环境中的二恶英很难自然降解消除。它包括210种化合物。它的毒性十分大,是砒霜的900倍,有“世纪之毒”之称。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。环保专家称,“二恶英”,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋,PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯,燃烧这些物品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。另外,电视机不及时清理,电视机内堆积起来的灰尘中,通常也会检测出溴化二恶英。而且含量较高,平均每克灰尘中,就能检测出41微克溴化二恶英。

物质毒性

因氯原子的取代位置不同而有差异,故在环境健康危险度评价中用他们的含量乘以等效毒性系数(toxic equivalency factors,TEFs)得到等效毒性量(toxic equivalent,TEQ)。二恶英中以2,3,7,8-四氯-二苯并-对-二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,2,3,7,8-TCDD)的毒性最强,只要一盎司(2835克),就可以杀死100万人,相当于氰化钾(KCN)的1000倍,这是迄今为止化合物中毒性最大且含有多种毒性的物质之一,因此对它研究也最多。

结构性质

二恶英是指含有2个或1个氧键连结2个苯环的含氯有机化合物,它的英文名字“Dioxin” 。由于Cl原子在1~9的取代位置不同,构成75种异构体多氯代二苯 (PCDD)和135种异构体多氯二苯并呋喃 (PCDF) ,通常总称为二恶英,其分子量 32196,为白色结晶体,m p : 302~305℃, 500℃开始分解,800℃ 时 21s完全分解。其中有17种 (2、3、7、8位被Cl取代的 )被认为对人类和生物危害最为严重。

  二恶英性质稳定 ,土壤中的半衰期为12a,气态二恶英在空气中光化学分解的半衰期为83d,在人体内降解缓慢,主要蓄积在脂肪组织中。二恶英是一种含Cl的强毒性有机化学物质,在自然界中几乎不存在,只有通过化学合成才能产生,是目前人类创造的最可怕的化学物质,被称为“地球上毒性最强的毒物”。

相关来源

  大气环境中的二恶英90%来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸张、氯气以及某些农药的生产环节、钢铁冶炼、催化剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、2,4,5-T等中。城市工业垃圾焚烧过程中二恶英的形成机制仍在研究之中。

目前认为主要有三种途径:

1在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中,焚烧温度低于800℃,含氯垃圾不完全燃烧,极易生成二恶英。燃烧后形成氯苯,后者成为二恶英合成的前体;

2其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜、钴等金属离子的催化作用不经氯苯生成二恶英。

3在制造包括农药在内的化学物质,尤其是氯系化学物质,象杀虫剂、除草剂、木材防腐剂、落叶剂(美军用于越战)、多氯联苯等产品的过程中派生。

防治措施

1积极提倡垃圾分类收集和处理

2控制无组织的垃圾焚烧,通过采用新的焚烧技术,提高燃烧温度(1200℃以上),降低二恶英类的排放量。

  3制定大气二恶英的环境质量标准以及每日可耐受摄入量(Tolerable Daily Intake TDI)。1998年WHO-ECEH/IPCS重新审议了2,3,7,8-TCDD的TDI,提议二恶英的TDE设定为1-4pgTEQ/kg。一些国家根据最新的研究进展,相继制定或修订了2,3,7,8-TCDD或二恶英的TDI。美国EPA对2,3,7,8-TCDD设定的TDI值为0006pgTEQ/kg,荷兰、德国对二恶英设定的TDI值为1pgTEQ/kg,日本对二恶英设定的TDI值为4pgTEQ/kg,加拿大对二恶英设定的TDI值为10pgTEQ/kg。我国在《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18458-2001)中规定,二恶英的排放浓度为1ngTEQ/Nm3。

相关事件

2004年12月12日 尤先科患病系二恶英中毒11日,尤先科抵达奥地利首都维也纳鲁道夫英内豪斯医院继续接受治疗,该院当天公布检查结果时说,尤先科的病是二恶英中毒所致,血液中二恶英的含量是正常值的1000倍。

  2008年12月9日葡萄牙检疫部门在从爱尔兰进口的30吨猪肉中检测出致癌物质二恶英。葡食品安全部门正在回收这批猪肉,并进一步调查这批猪肉受污染情况。

  据葡萄牙卢萨通讯社报道,位于葡萄牙北部孔迪镇的科罗德-科斯塔·罗德里格斯公司2008年10月和11月从爱尔兰进口了30吨猪肉,经抽样检测,这批猪肉被二恶英污染。葡萄牙食品安全部门已回收这批猪肉中的21吨。有关负责人佩德罗·皮乔基说,这批进口猪肉可能无法全部回收,因其中一些已经售出。他告诫消费者购买猪肉时注意包装上标注的原产地。

  1999年3月,在比利时突然出现肉鸡生长异常,蛋鸡少下蛋的现象。一些养鸡户要求保险公司赔偿。保险公司也觉得蹊跷,于是请了一家研究机构化验鸡肉样品,结果发现鸡脂肪中的二恶英超出最高允许量的140倍,而且鸡蛋中的二恶英含量也已严重超标,而且这一“毒鸡事件”还牵连了猪肉、牛肉、牛奶等数以百计的食品,一时间,一场食品安全危机在全比利时,甚至在全球上演。而这起事件的源头,就是鸡的饲料被二恶英严重污染。

整治方法

二恶英是一种剧毒物质,万分之一甚至亿分之一克的二恶英就会给健康带来严重的危害。二恶英除了具有致癌毒性以外,还具有生殖毒性和遗传毒性,直接危害子孙后代的健康和生活。因此二恶英污染是关系到人类存亡的重大问题,必须严格加以控制。

一、变压吸附制氧简介 变压吸附制氧以其启动快-能耗低、操作简单、负荷运转调整范围大及维修简单等特点,已经广泛应用于有色金属冶炼(炼铜、炼锌、炼铅、炼金、炼镍、钛白粉等)、黑色金属冶炼(高炉富氧喷煤炼铁、电炉炼钢等)、富氧燃烧(工业锅炉、玻璃炉窑、电解铝)、化工造气(合成氨、甲醇、乙烯、乙二醇生产等)、医疗领域和污水处理(富氧爆气)、纸浆漂白、双氧水生产、化学中各种氧化、水泥工业铁氧水泥、耐火砖制造、臭氧发生器、水产养殖、碳黑生产、医用保健等。 变压吸附制氧已经被广泛推广和应用。特别是在今天国家对产业经济下决心宏观调控的大气候下,企业要生存要发展,就要节约能耗、降低成本。而变压吸附制氧在节省总体投资、减少占地面积、节约能耗、降低成本上有他独特的优势。八十年代以来,随着变压吸附制富氧技术的成熟,在无须高纯氧气的场合,变压吸附法已成为世界上获取低成本氧气的主要方法。国内变压吸附制氧的发展,虽然起步晚,但发展速度却很快,短短的时间已经完成了装置从小型化到大型化的发展,并且技术成熟、稳定、先进。随着新型高效变压吸附制氧分子筛吸附剂的研制成功和国外新型吸附剂的引进,使国产变压吸附制氧装置的能耗指标达到了≤035kwh/ m�0�6,接近和达到了国外先进装置的水平。国内已经先后有上百套变压吸附VPSA制氧装置投产使用或在签约制造中,设计和制造能力也已达到35000m�0�6/h纯氧,纯度≥90%。已经成功运行的最大装置12000NM�0�6/hO2,能耗是035KWh/ M�0�6O2,运行平稳可靠,并可变工况调节运行,如产量(大中型装置)可做多工况调量运行、纯度可在65%∽93%之间调整,并且产量调量运行时能耗基本不增加。 变压吸附制氧分高压吸附常压解吸(PSA)和常压吸附真空解吸(VSA)及低压吸附真空解吸(VPSA)三种工艺流程。其实三种工艺流程只是操作压力稍有差异,本质都是一样的。而低压吸附真空解吸的VPSA流程能耗标准又是最低的,并且装置稳定、可靠、经济、工艺先进,代表着PSA发展的趋势,所以现在采用的和通常所说的变压吸附制氧装置一般都是VPSA装置。本公司推荐和采用的也是这种VPSA装置。 本公司依托原在国营制氧机龙头企业长期工作所掌握的制氧机技术,并经技术人员的进一步开发研究,兼纳并容,吸取其他制氧机企业的经验和教训,形成了自己的一套新技术、新工艺,技术先进、工艺可靠。 VPSA制氧工艺的研究与开发已经成为公司发展的主要方向和重点。公司着力研发新型高效径向流吸附塔和脱氩工艺,以求VPSA工艺更上一层楼,进一步降低能耗,提高装置的性价比,提高市场竞争力。 二、变压吸附制氧的应用1变压吸附制氧在黑色冶炼中的应用11变压吸附制氧在电炉炼钢中的应用 变压吸附制氧在电炉炼钢方面已经有许多成功的经验和实例。 台湾和日本约60%∽70%的电炉炼钢企业在用变压吸附制氧法炼钢。 在中国用变压吸附制氧法电炉炼钢已经非常普及(如西林钢铁公司阿城钢厂、贵阳特殊钢厂和江苏淮阴钢厂等) 我们分析一下电炉炼钢的特点:电炉炼钢本身是在用废钢为主原料来炼钢,电炉炼钢主要是靠电弧来熔化废钢,氧气只是在电炉冶炼过程中助熔和停电吹氧脱碳过程中产生化学热,来提高冶炼温度,因为主要是靠电弧熔化,氧气只是辅助,因此对氧气纯度要求就不高(实际上电炉炼钢不用氧气也能炼钢)。转炉炼钢则不同,主要材料是高炉铁水,高炉铁水进入转炉后必须吹入高纯度的氧气充分燃烧除去铁水的中Si、S、P、Mn等杂质,才能还原成钢水。由此可见在转炉炼钢中氧气的作用非常大,所以对氧气纯度要求相对较高。有资料显示,转炉炼钢要有992%纯度(合格品)的氧气(一般深冷制氧机把氧气纯度都做到了优质品级996%)。但是没有任何资料显示电炉炼钢必须要有992%纯度的氧气。本公司常年从事制氧机方面的制造供应和安装调试工作,与全国多家钢铁设计院都有密切的工作联系,对于这个问题,本公司咨询过有关专家,得到的答案是变压吸附可以进行电炉炼钢,同相关的理论资料一样,没有说必须用992%纯度的氧气才能电炉炼钢。实际上多家在用变压吸附制氧炼钢的厂家,现场使用的氧气纯度都是91%~93%之间。 有投资者提出:“变压吸附制氧纯度较低,能不能炼特钢?” 电炉炼特钢和炼普钢前面的过程都是一样的,都是在电炉中靠电弧融化废钢,吹氧助融和断电吹氧脱碳,吹氧的过程是在电炉中完成。精炼这道工序不需要吹氧。在电炉中加入其他配料,以改变钢的成分,获取需要的钢种。所以电炉炼特钢与炼普钢本质上对氧气的要求是一样的。 有投资者说,我们的炼钢品种中有船舶用钢,用低纯度氧冶炼含氮量可能要超标,引起钢质发脆。变压吸附能产生93%以上的氧气,4%的氩气,还有1~3%的氮气,氩气对炼钢是没有坏处的,这1~3%的氮气含量对某些品牌的特种钢可能会造成含氮量超标。国家对耐低温冲击用钢比如船舶用钢和油井管的含氮量有明确规定,要≤70ppm,对常温状态使用的合金钢如弹簧钢、轴承钢、无缝钢管等都没有明确的规定(对普钢更没有规定)。而我们的电炉炼钢厂大多是不炼耐低温冲击用钢的,因此变压吸附冶炼特钢的范围应该是很广阔的。即便是企业根据市场需要要冶炼一部分耐低温冲击用钢,担心含氮量超标,也可以把原有的准备用于“火切”的低温制氧机或低温液槽切换一部分氧气过来,完成临时冶炼任务。实际上控制含氮量超标很大程度上是在生产工序控制上,而不在氧气纯度上。比如炉料清理的干净程度、生铁块(或铁水热装)的添加量大小等。本人曾到过我国某家大型的电炉炼钢厂,这家钢厂一直在用变压吸附制氧设备做为主打机组冶炼特钢,使用氧气纯度≥92%。该厂所炼特钢(比如17Cr2Ni2H、GCr15、40MMoV等)含氮量一直控制在80ppm左右,比较理想,产品也一直占据着全国相当大的市场份额。该厂生产技术部门告诉我们,他们主要在生产工序控制上做的比较好,并不存在为了提升氧气纯度而采取了什么特殊的措施。实际上大多数电炉炼钢厂冶炼特钢的份额比较多,普钢据少,特钢冶炼重视数量的同时更注重品质,主要是注重产品的附加值,多数厂家也是按单量产,因此它的特点决定了多以间断生产为主,这种状况下采用变压吸附制氧设备经济性显得尤为突出。

小题1:C

小题2:B

本题考查工业区位。

小题1:由图可知,选矿厂应接近铜矿坑,其布局的主导因素是原料。

小题2:炼铜厂为动力导向型工业, 故影响炼制厂布局的主导因素是动力;由图中运输的吨数变化可知,精炼厂应接近市场。

1、分析天平(1分)、提高反应速率,并使黄铜矿充分反应   (2分)

2、b 、d  (1分)

3、把装置中的二氧化硫气体全部吸收   (2分)

4、20.00 (1分)、溶液由无色变成蓝色,并半分钟内不褪色    (2分)

5、80% (1分)

6、 ②   (2分)

a装置提供干燥的空气,b装置煅烧样品,c装置可除去未反应的氧气,d装置来吸收生成的SO 2 气体。

1、由题给数据可看出要求精度较高,所以称量样品应该用电子天平;煅烧样品时,为提高反应速率,使其充分反应,可研细样品以增大接触面积;

2、3:a装置除了干燥空气以外,还有利于观察空气流速,更重要的一个作用就是反应完毕后,仍需通一段时间的空气,保证把装置中的二氧化硫气体全部被d装置吸收

4、滴定管初读数为010 ml,末读数为2010ml,所以标准碘溶液所耗体积为2000ml;

滴定过程中发生反应:I 2 +SO 2 +2H 2 O=2HI+H 2 SO 4 ,当SO 2 反应完毕后,碘可使淀粉呈蓝色。

5、由下列关系式可得:

CuFeS 2    ~   2 SO 2     ~    2I 2

184g                           2 mol

092g                    0.05×002×10mol

故黄铜矿的纯度为:092/1150=80%

6、本实验是通过硫的转化来算出CuFeS 2 的质量再求纯度的,这就要求SO 2 能准确求出,显然①③都存在SO 2 的溶解损失问题,而把SO 2 通入硝酸钡溶液中,SO 2 将全部转化为硫酸钡沉淀,即存在氧化还原反应:3SO 2 +2NO 3 — +3Ba 2+ +2H 2 O=3BaSO 4 ↓+2NO↑+4H + ,通过关系式:SO 2 ——BaSO 4 即可求解。

(1)该实验原理是:CuFeS2在空气中进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体.此反应的化学方程式:3CuFeS2+8O2

 高温 
 
3Cu+Fe3O4+6SO2;

(2)将样品研细后再反应,即增大固体的表面积,目的是使原料充分反应、加快反应速率,故答案为:使原料充分反应、加快反应速率;

(3)装置a中的浓硫酸可易吸收空气中的水蒸气,同时根据冒出的气泡的速率来控制气体的通入量,故答案为:②④;

(4)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物,分解完毕后仍然通入空气,可以将产生的二氧化硫全部排出去,使结果精确,

故答案为:使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确;

(5)铜网的作用是除去氧气,当达到滴定终点时,二氧化硫已经被碘单质消耗完毕,再滴入一滴碘单质,遇到淀粉会变蓝,根据反应实质,得到:2I2~2SO2~CuFeS2,消耗掉005mol/L标准碘溶液2000mL时,即消耗的碘单质的量为:005mol/L×002L=00010mol,所以黄铜矿的质量是:05×00010mol×184g/mol×10=092g,所以其纯度是

092g
115g
×100%=80%;

(6)空气中的CO2与Ba(OH)2反应可以生成BaCO3沉淀,此外BaSO3被氧化成BaSO4均可以导致所以的沉淀的量比二氧化硫和氢氧化钡反应生成的白色沉淀的量多,

故答案为:空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,BaSO3被氧化成BaSO4.

答案:

(1)3CuFeS2+8O2

 高温 
 
3Cu+Fe3O4+6SO2

(2)否,使原料充分反应、加快反应速率.

(3)②④.

(4)使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确.

(5)除去氧气   溶液恰好由无色变成浅蓝色,且半分钟内不褪色. 80%.

(6)空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀;BaSO3被氧化成BaSO4.

中国古代科技名星有哪些?

神医——华佗华佗(?—208年),字元化,东汉时期沛国谯(今安徽毫县)人。青少年时代,他就勤奋好学,精通各种经书,尤其喜欢医学和养生...
点击下载
热门文章
    确认删除?
    回到顶部