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1、一、物质的组成和分类,1、物质的组成：,分子、原子、离子、原子团、元素,第一节化学基础知识,实际运行中，任何水汽循环系统都要有一部分汽水损失，大致有如下几个方面：(1)系统内水汽循环损失：如汽包锅炉的排污，各种排汽损失锅炉安全门、过热器放汽门、汽轮机轴封、抽汽器、除氧器等的排汽，各种水箱的溢流和管道的跑冒滴漏等等。(2)对外供汽损失 对非生产、生活供汽大部分不能返回。(3)厂内其它用汽损失 如采暖、生活用汽等等。,根据水在水汽循环系统中所经历的过程，我们赋予这些水以不同的名称。(1)生水 生水是未经处理的天然水，如地下水、江河水、水库湖泊水等等。(2)锅炉补给水 生水经水处理车间净化后，用于补
2、充发电厂水汽损失的水，叫锅炉补给水。(3)汽轮机凝结水 蒸汽在汽轮机中做功后在凝汽器中冷凝的水。(4)疏水 各种用汽设备、蒸汽管道中凝结的蒸汽凝结水，一般汇集到输水箱，也有的并入凝结水系统。,(5)返回凝结水 它是生产或生活用户返回的蒸汽凝结水，简称返回水。(6)给水 给水是指进入锅炉的水，对于热电厂，它包括汽轮机凝结水、锅炉补给水、疏水和返回水。(7)锅炉水 锅炉水又叫炉水，是指锅炉本体的蒸发系统中流动的水。(8)冷却水 是指用作冷却介质的水，在电厂中主要指在凝汽器中用于冷却汽轮机排汽的水。,水处理的重要作用,在火力发电厂的热力系统中，水的品质是影响热力设备安全、经济运行的重要因素。天然水中
3、含有许多杂质。若把这些水不经净化处理就引入热力设备，将会由于汽水品质不良引起各种危害，主要是热力设备的结垢、腐蚀和积盐。结垢 结垢极易发生在热负荷较高的部位，如锅炉的炉管、各种热交换器。水垢的导热性比金属差几百倍，结垢的金属管壁就会产生过热，强度下降，引起管道的损坏。冷却水处理不当，会使凝汽器铜管结垢，降低换热效率，从而降低汽轮机出力。,腐蚀 水质不良会引起热力设备的腐蚀，主要是电化学腐蚀，容易发生在给水管道、省煤器、水冷壁、过热器、汽轮机和凝汽器等经常与水接触的金属部位。腐蚀将大大减少设备的使用年限。积盐 含有大量杂质的蒸汽通过过热器和汽轮机时，杂质会沉积下来，这叫做过热器、汽轮机的积盐。过
4、热器的积盐有可能引起爆管，汽轮机的积盐将大大降低汽轮机的出力。因此，为了保证安全、经济运行，各电厂对锅炉用水的水质都规定了严格的要求。,火力发电厂水处理工作的主要内容大致如下：(1)净化生水 净化生水的目的是制备所需质量的锅炉补给水，这个处理过程也叫做炉外水处理。包括预处理，软化或除盐。(2)高参数机组或直流锅炉的凝结水净化。(3)对给水的除氧、加药。(4)汽包锅炉的锅内水处理。(5)冷却水的处理。(6)热电厂对返回水的除油、除铁。(7)热力系统的水汽质量监督。(8)锅炉及其他热力设备的清洗。,二、分子、原子、离子、元素,三、混合物和纯净物,物质的分类,混合物：,纯净物：,空气、福尔马林、漂白
5、粉、溶液（纯净盐酸）、水玻璃、王水、煤、石油、高分子化合物(聚乙烯、纤维素)、铁矿石、同分异构体、同素异形体。,酸式盐、碱式盐、复盐（明矾、光卤石）、结晶水合物（胆矾）,七、酸、碱、盐、氧化物,1.氧化物：是由氧元素和另一种元素组成的化合物,氧化物,成盐氧化物,酸性氧化物：SO2、SO3、N2O5、Mn2O7等,碱性氧化物：CuO、MgO、Na2O等,两性氧化物：Al2O3、ZnO等,不成盐氧化物：NO、CO、N2O等,过氧化物：Na2O2、K2O2、H2O2等,复杂氧化物：Fe3O4、Pb3O4等,注意：非金属氧化物不全是酸性氧化物，如CO、NO不是酸性氧化物。酸性氧化物也不全是非金属氧化物
6、，如Mn2O7对应的水化物是HMnO4，Mn2O7是酸性氧化物，但不是非金属氧化物。,2.碱：由金属离子跟氢氧根离子构成，并能跟酸反应生成盐和水的化合物。它电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子。,碱,按溶解性分,可溶性碱：除NH3H2O外都是强碱,不溶性碱：都是弱碱（除NH3 H2O）,按强弱分,强碱：主要有NaOH，KOH，Ba（OH）2,弱碱：NH3 H2O，Mg（OH）2等不溶性碱,两性氢氧化物：Al（OH）3，Zn（OH）2,3.酸：由氢原子和酸根所组成，并能与碱反应生成盐和水的化合物。酸根是指酸分子里除去能被金属置换的氢原子以后的剩余部分，酸根在溶液中是以离子形式存在。酸电离生成氢离子
7、和酸根，且所生成的阳离子全部是氢离子。,酸,按是否含氧分为,含氧酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等,无氧酸：HCl、H2S、HI,按强弱分为,强酸：HI、HBr、HCl、HNO3、H2SO4、HClO4,弱酸：H2CO3、H2S、CH3COOH等,按有无氧化性分为,氧化性酸：HNO3、浓H2SO4、HClO等,非氧化性酸：HF、HCl、H3PO4等,按含氢原子个数分,一元酸：HCl、HNO3,多元酸：H2SO4、H3PO4,4.盐：由金属离子和酸根离子的构成的化合物，它在电离时，生成的阳离子中由金属离子或铵离子（NH4+），阴离子中有酸根离子。,盐,正盐：只有金属和酸根组成,酸式盐：盐中还
8、有能被金属置换的氢原子,碱式盐：盐中除金属和酸根外还有氢氧根。,复盐：由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成。,物理变化、化学变化,物质的变化和性质,物质的变化,化学变化：,三态变化、蒸馏、分馏、蛋白质盐析、吸附、蒸发、萃取等,干馏、风化、裂化、裂解、皂化、水解、变性、催化重整等,物理变化：,第一章 水的基础知识第二节 天然水中的杂质,一、天然水中杂质的分类 在水处理工艺中，我们通常按这些杂质颗粒的大小。将其分成三类：悬浮物、胶体和溶解物质。1.悬浮杂质：悬浮物是颗粒粒径约在0.1um以上的微粒2.胶体杂质：胶体是颗粒粒径在1nm一0.1um之间的微粒,3.溶解物质：在水中呈真溶液状态的物质有
9、离子和分子，其颗粒粒径不大于1nm。天然水中的溶解物质大都为离子和一些溶解气体.a.呈离子状态的杂质 b.溶解气体 三、水质指标水质指标可以分为两种类型。一种是明确表示水中某些具体物质含量的指标通常叫做成分性指标。另一种类型称为技术性指标，它是一种指标来表示水中某一类物质总的含量或者是某一类物质的某种性质,表示水中悬浮物及胶体的指标,1、悬浮物按定义水中悬浮物是指水中颗粒粒径大于0.1m的固体。2、浊度浊度是用水的某种光学性质来表征水中悬浮物和胶体等粗分散颗粒对水清晰透明的影响程度。3、透明度表示水透明程度的指标,表示水中溶解性物质的指标及相互关系,1、含盐量含盐量表示水中所含盐类的总和，可以
10、通过水质的全分析，用计算法求得。2、蒸发残渣与溶解固形物蒸发残渣可近似表示溶解固形物的量3、灼烧残渣、矿物残渣和有机物A灼烧残渣可近似表示矿物残渣的量B灼烧残渣和矿物残渣的差值可近似表示有机物的量,4、电导率电导率是测定水中溶解盐类多少的一种指标.表示电导率的单位为西厘米(S/cm)，它是电阻率单位欧厘米(cm)的倒数。实用上，由于水的电导率常常很小，所以经常用S/cm单位，它是S/cm的1106。,表示水中易结垢物的指标,1、硬度对于天然水来说，这些物质主要是钙、镁离子，所以通常把硬度看作是这两种离子。因此，总硬度(或简称硬度)就表示钙、镁离于含量之和，,2、碳酸盐硬度(HT)碳酸盐硬度是指
11、水中与碳酸氢盐、碳酸盐相结合的钙、镁的量。碳酸盐硬度又叫暂时硬度。3、非碳酸盐硬度(HF)水的总硬度和碳酸盐硬度之差就是非碳酸盐硬度，它们是指水中与氯化物和硫酸盐结合的钙、镁的量。水沸腾时不能除去又称为永久硬度,表示水中碱性物质的指标碱度,碱度是水中能与强酸中氢离子反应的物质的量。讲完了硬度与碱度，我们来看一下两者之间的关系H=HCa+HMg=HT+HF在碱性水中，碱度硬度H=HT，HF=0在非碱性水中，碱度硬度，A=HT，HF0,表示水中酸性物质的指标酸度,酸度是指水中能与强碱（如NaOH、KOH等）中氢氧根离子反应的物质的量。在天然水中，酸度有H2CO3和HCO3的盐类。在水净化过程中，有
12、时还可能出现强酸。水中既存在酸度又可同时存在碱度。酸度与pH值的区别：,表示水中有机物的指标,1耗氧量利用耗氧量来表征有机物多少的原理是基于有机物具有可氧化的共性。用COD来表示。常用的高锰酸钾指数法 和重铬酸钾法通常高锰酸钾指数用于地表水和饮用水中有机物的测量，而重铬酸钾法则主要用于工业废水、生活污水等含有机物较多的水样的测量。,2生化需氧量 生化消氧量表示用微生物氧化水中有机物所消耗的氧量，通常用符号“BOD”表示 3、总有机碳总有机碳(TOC)，是以碳的含量友示水体中有机物质总量的综合指标。,表示水中有机物的指标,四、天然水中主要化合物,（一）碳酸化合物（二）硅酸化合物（三）铁的化合物（四）氮的化合物五、天然水按水质指标进行分类,小 结：电厂水处理的原理重点掌握胶体杂质和溶解物质的处理方法。作 业：P24 1、4、5教后记：本课程在教学内容的组织与安排上，遵循学生职业理论培养的基本规律，摆脱原有专业基础课程的学科体系，淡化学科中相互独立的理论教学和实践教学的界限，重新整合课程，突出职业定向性。作业情况：作业完成良好，都及时交作业但是做对率不是很理想,
