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化工工艺过程范文1
在化工工艺过程中,使用的技术具有非常强的多样性,超滤技术就是其中之一,这种技术使用的过程中可以很好的转变了传统技术中的不足,同时在化工生产的效果方面也体现出了非常明显的优势,这种技术在我国的化工生产中也越来越受到人们的重视,在化工领域,这一技术的应用也更加的普遍。
1 化工生产现状及超滤技术基本原理和结构
1.1 化工工业生产现状
很长时间以来,在化工生产的过程中体现出的一个非常显著的问题就是气体中自带的一些微小的液滴和油雾很难彻底分离干净,在生产化学材料的过程中油雾可以让所有的接触没受到污染而失去其应有的功能,换热设备运行的质量和效率也受到了非常不利的影响,阻力的数值也有了非常明显的增加。某公司在生产的过程中采用的是超滤技术,同时使用的材料也是高效、低阻材料,同时也开发出了运行效率比较高的汽液分离装置,这种技术和装置的使用克服了传统生产流程中的不足,有效率得到了非常显著的提升。
1.2 粒子的形成及其分布
研究证明,速度变化(重力沉降)形成的雾滴粒径多在100μm以上,压力变化形成的雾化粒子粒径在10μm~100μm,温度变化形成的冷凝粒子粒径在0.01~10μm,且形成的1μm粒子的重量百分比高达40%。其中极性粒子约为1~10μm以上,非极性粒子约为0.01~1μm。
1.3 分离机理
某公司使用了超滤的方法进行汽液分离,同时还确定了设备的具体结构以及过滤的过程中达到的精度和过滤分离材料的积极性等因素,也就是要根据不同的介质和生产工艺和生产条件对过滤材料自身的性能和滤芯的种类进行选择,举例来说,在烧结不锈钢纤维毡滤芯的过程中可以采用水和液氨等分子,滤芯中的气体选择流动的形式,出了使用这种材料的积极性和大面积之外,还可以使用材料本身的性能,最终实现气液分离的目的。
1.4 极性选择与结构
介质的积极性是可以用偶极矩对其进行有效的测评的,偶极矩实际上就相当于正电中心或者是负电中心的电量与中心之间的距离的乘积,如果一个分子的偶极矩为零,就证明该分子是非极性分子,这也就是说其正负电的中心都在同一个位置。偶极矩不是零的分子就是极性分子如我们常见的水分子就是极性分子,在极性分子之间存在着几种比较普遍的作用,它们是取向、诱导和色散作用,这些作用之间存在着非常明显的吸引作用,同时不同介质之间的极性和凝聚力也有着非常明显的差异,所以不同的材料也会出现不同的分离效果。
(1)增大孔隙率,采用更先进的材料,纤维更细,精度更高,孔隙率增大一倍,容尘量增大一倍,过滤材料连续使用寿命增加两倍。
(2)增大过滤面积,采用折叠式滤芯,在阻力相同情况下,流通面积增加一倍,纳污量增加三倍,寿命增加三倍。
2 化工工艺过程中超滤技术的具体应用
2.1 合成氨
高压机后新鲜气油分离用途:除去新鲜气中的油水尘等杂质,保护合成触煤、降低能耗。
应用举例:某公司在新鲜气管路方面采用了两级的高校过滤器每年提纯出来的纯水的百分比达到了92%以上。分离的整体效果和传统的技术相比相差了整整一半。从投产一直到现在,一直保持着良好的运行状态,因为采用了超滤技术,所以使得整个冷交换器的油雾堵塞现象有了非常大的改进,同时也创造出了更好的生产环境和生产条件,在使用的过程中可以充分的体现出出该技术的优势,解决了分离效果不佳的问题,同时也为合成氨工业的发展奠定了良好的基础。
2.2 氨分离改造
用途:高效氨分离,从气体分离出雾状液氨,能降低入塔氨含量,降低能耗。直接经济效益明显。
应用举例:某氮实业有限公司利用其原高压氨分外筒,用超滤技术对内件进行改造,自投入运行以来,取得很好的效果,透平循环机能正常运转,合成塔进口氨含量降低1.4%,年产量氨增加18768吨,增收3500多万元。
2.3 循环机后油分离器
用途:除去气体中夹带的油水杂质,保护合成触煤,降低能耗。
应用举例:某氮实业,用于往复式循环机油分改造,自投运以来,排放油水量明显比以前增加,合成触煤的寿命已由改造前的3个月左右,延长到现在的7-8个月,目前仍在高效低阻状态下运行。
2.4 变换气后过滤器
用途:除去变换气中的油水杂质,保护变换触煤。
应用举例:某化肥厂在新鲜气压缩机三段出口采用了二级超滤过滤器,自投产以来,每小时平均排油水100余公斤,有效保护低变触煤。
2.5 尿素
用途:除去CO2气体中的油污,降低能耗,提高产品质量。
应用举例:某化肥厂在二氧化碳压缩机后使用了超滤技术,在使用了这种技术之后,一段和二段的分解见热气的油污明显的减少,同时设备整体的传热效率也得到了非常明显的提升,蒸汽的消耗量一直都处在非常稳定的状态,尿素的颜色呈现出洁白的颜色,这一技术也成为了二氧化碳提纯的一个重要技术。
2.6 硝酸
用途:除去氨气中的油污,保护昂贵的触煤铂网,延长其工作寿命。
应用举例:某硝铵厂在销酸氧化炉前气氨过滤器采用了超滤过滤器,使用后,氧化炉铂金属丝网寿命延长,现已连续运转2年多,同时过滤清洗周期比原布袋过滤器长,减少了不少工作量。
2.7 硝铵
用途:除去氨气中夹带的油污,防治氨气带油进入硝铵中和工段,提高系统安全性能,防止意外。
应用举例:某化学工业公司化肥厂硝铵车间,在氨压缩机气氨档板过滤器之后加装了超滤过滤器,根据投产以来的情况看,气氨中的油含量,由进口状态的50-60ppm降至6-10ppm,完全满足硝铵中和工段的要求,对系统的安全运行起到了重要的作用。
结束语
在化工工艺的生产中,传统的分离技术在分离得出效果和分离的效率方面都存在着非常明显的缺陷,同时这种缺陷也使得化工工艺的质量受到了极大的影响,超滤技术是当今化工生产过程中经常使用到的一种分离技术,这种技术改变了传统技术的诸多不足,为我国化工生产中物质提纯质量的提升打下了坚实的基础,从技术层面提高了化工生产的质量。
参考文献
[1]王保明,李大明.高效氨分离器气液分离机理与应用[J].化肥设计,2001.
化工工艺过程范文2
关键词:煤化工工艺 二氧化碳 减排
我国煤炭资源的储量比较丰富,发展煤化工产业将成为今后一段时期内我国化工行业的重点和热点。发展煤化工,开发煤基液体燃料,有序推进煤炭液化示范工程建设,促进煤炭深度加工转化是我国国民经济发展的主要方向。发展煤化工符合我国多煤少油的能源结构特点,可有效缓解国内对进口原油的依赖程度,同时采用先进的洁净煤技术及污染物处理技术,通过集中处理的方式,可有效减少污染物的排放,相比传统的煤直接燃烧方式,可大大降低对环境的污染。然而,发展煤化工产业也面临CO2排放的问题,从煤炭和石油的元素组成来看,煤的氢/碳原子比在0.2-1.0之间,而石油的氢/碳原子比达1.6-2.0,以煤替代石油生产传统的石油化工产品的过程一般都伴随着氢/碳原子比的调整,从而排放大量的CO2。煤化工工艺过程中的CO2的减排研究具有深远的现实意义。
一、煤化工部分工艺过程污染物排放分析
近年来,煤化工发展重点是现代煤化工,主要是经煤气化制合成气再深加工生成各种煤基能源化工品。煤气化是生产各类煤基化学品(氨、甲醇/二甲醚等)、煤基液体燃料、煤基低碳烯烃、制氢、先进IGCC发电、多联产系统的共性、关键技术,是煤化工的基础。
由于煤气化工艺的不同,随之产生的污染物数量亦不同。例如,鲁奇气化工艺对环境的污染远大于德士古气化工艺。以褐煤、烟煤为原料进行气化产生的污染程度远高于以无烟煤和焦炭为原料的污染物。气化工艺不同,污水中杂质大不相同。与固定床相比,流化床和气流床工艺的废水水质较好。
大型煤化工企业选用的煤气化工艺技术主要有GE水煤浆加压气化(激冷流程)和多喷嘴水煤浆加压气化(激冷流程);正在接受适应性考验的Shell干煤粉加压气化;正在建立示范装置的GSP干煤粉加压气化(激冷流程)和两段式干煤粉加压气化(激冷流程)以及已通过中试鉴定的多喷嘴干煤粉制气工艺(激冷流程)等。据资料,这些气化工艺过程都产生如下几种污染物:
1.熔渣激冷后排出的粗渣。如Shell干煤粉加压气化排渣量占煤中灰分总量的60%,水煤浆加压气化及GSP的排渣量均占煤中灰分总量85%,只要妥善堆放或找到综合利用出路(如作为筑路等建筑材料或用作水泥原料),就会减轻对环境的污染。
2.如Shell干煤粉加压气化装置从高温高压飞灰过滤器排出的飞灰量约占煤中灰分量的34%,以日处理2000t含灰量占20%的干煤粉为例,每天排出136t飞灰。如何综合利用是值得关注的大问题,如找不到固定用户而随意堆放,将对周围环境产生污染。
3.系统排出的黑水,经絮凝沉降回收利用,尚有部分灰水需经除氨、除氰处理后才能外排。黑水中的沉降灰渣,经压滤后成滤饼外排可以综合利用或作为燃料外供。
4.随合成气带出的二氧化硫可在后续合成气酸性气脱除时回收利用。至于少部分从黑水闪蒸排出的含二氧化硫废气.可以回收综合利用或送火炬燃烧排放。
煤制油工艺复杂,难度较大。在煤制油过程中亦会大量排放CO2,还要消耗大量电能,配套的动力系统亦要排出大量二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫。经济规模的煤制油项目,每年耗煤及耗水量都在数千万t以上,所排放的有害气体和污水数量及废渣量均很大。
二、煤化工工艺过程中CO2的脱除方法
以煤为原料生产的工艺气及其变换气中,都含用不同数量的CO2杂质,需在进一步加工前进行脱除净化。从气体混合物中脱除CO2耗费气体压缩功,空占设备体积,而且对后工序有害,必须在相应工序中脱除。特别是从环境保护方面考虑,为了尽最大可能节能减排,在脱除之后,采取提纯、净化等工序,对CO2进行后加工、填埋等处理,所以说在煤化工项目中CO2的脱除工序至关重要。
在化工行业中,CO2的脱除方法有二大类:
第一大类属于溶剂吸收的过程。吸收法根据不同原理操作可分为如下几种。
1.化学吸收法
主要优点是吸收速度快、净化度高,按化学计量反应进行,吸收压力对吸收能力影响不大等。其缺点是再生热耗大,因此化学吸收法的能量消耗较大,如改良热钾碱法。
2.物理吸收法
主要优点在于物理溶剂吸收气体遵循亨利定律,吸收能力仅与被溶解气体分压成正比:溶剂的再生比较容易,只要减压闪蒸,或用惰性气体气提即可达到再生效果,再生热耗低。其缺点是吸收压力或CO2分压是主要决定因素,要求净化度高时,未必经济合理。典型的物理吸收法有低温甲醉洗法。
3.物理一化学吸收法
特点是将二种不同性能的溶剂混合,使溶剂既有物理吸收功能又有化学吸收功能。它的再生热耗比物理吸收法高又比化学吸收法低,是介于两种方法之间的一种方法,如改良MDEA法。
第二大类为变压吸附气体分离技术(也称干法脱碳)。变压吸附分离技术作为化工单元操作,广泛用于石油化工、化学工业、冶金工业、电子、国防等行业。
三、小结
为了满足国家的战略需求,煤化工的发展已经是一个必然趋势,CO2管理问题也成为煤化工项目进行中面临的一个巨大风险和挑战,在发展煤化工的同时,加大CO2研究经费的投人,特别在CO2的捕获和处理技术方面,使煤化工事业既能满足国家对能源的需求,也能达到节能减排的目标。此外,面对我国当前煤化工发展的形势,我们要认真学习、贯彻落实国务院有关“积极引导煤化工健康发展”的指示,统一思想,引导我国煤化工行业更加注重推进结构调整、更加注重加强节能环保、更加注重加快自主创新上来。把发展煤化工的积极性引导到加快经济发展方式转变,促进科学发展上来。贯彻科学发展观贵在实践,重在落实。
参考文献
[1]张明辉.我国发展煤制烯烃产业的必要性和可行性探讨[J].化工技术经济,2006(1):17-20.
化工工艺过程范文3
关键词:煤化工;工艺流程;发展趋势
Abstract: with the rapid development of social productivity and the process of modern city life demand, China's coal chemical engineering has been mature and development. China is a country with rich reserves of coal resources, coal industry have good prospects for development, but also to the sustainable development of national economy, in line with national economic policy strategy. Coal chemical engineering technology is on the purpose of the clean coal technology, coal chemical for processing into a technology, is the main way of coking and gasification of coal and chemical forms of liquefaction to produce new energy and new products. At present, the development of coal chemical industry has some unstable factors which limits the development of coal chemical engineering, in according to the actual situation of our country and contemporary background, the use of integrated resources, the research of coal chemical engineering process, the maximum guarantee to maximize the resources and protect the natural environment is not destroyed.
Key words: coal chemical industry; The process flow; The development trend
中图分类号: TQ53 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着社会经济的发展与生活的需求依赖,人们对煤化工技术或者是煤化工能源技术是越来越关注。加强对煤气化一体发电或是煤炭液化以及煤基代用液体燃料等方面的研究,可以在煤化工业中获得洁净的新能源以及推动新型煤化工产业话的发展。目前,煤化工生产的实际情况不是特别乐观,存在着产品结构与质量不过关和严重的环境问题,对煤化产业的资源利用以及开发不够重视,导致煤化产业的问题多,制约了煤化工产业的发展。本文主要是讨论了煤化工产业的工艺流程以及发展新型煤化工产业的意义,有利于调整煤化工产业的行业结构,促进煤化工产业的全面发展。
1.煤化工工程简介
煤化工工程主要是在化学加工的基础上,使用煤原料使煤转化为气体、液体或固体燃料的化学品过程。通常使用的化学手段是煤的气化、液化、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等。我国的煤化工工程主要的三条产业链是,煤气化和煤液化、传统的焦化和电石乙炔化工。适应的范围广,使用的技术最广泛,其中煤化邮的技术难度最高,一般来讲,成熟的运用这三种煤化工工程技术,可以实现在多个领域替代石油资源与天然气资源,延伸了煤化工产业的范围。
2.煤化工产业的工艺流程
2.1煤炭气化的工艺流程。煤炭气化是指煤在一定的高温以及压力下,在气化炉中使煤里面的化学成分与气化剂发生化学反应,将固体的煤转化为可燃气体或是非可燃的气体,整个过程中不可缺少的三个要素分别是高温和气化炉以及气化剂。转化出的可燃气体中含有一氧化碳和氢气以及甲烷,而非可燃气体中包含二氧化碳和氮气。煤炭气化的工艺过程中必须充分了解煤的性质以及发生反应时的反应性,煤与气化剂发生作用时的特性和煤的粘接性与结渣性,还有分解时从固体变为气体与液体时的燃烧反应。
2.2煤炭液化的工艺流程。煤炭液化有两种方式,一种是直接液化,通过固体煤炭的化学加工,让煤转化为液体动态的燃料,一般用作于化学原料或产品中使用的洁净煤化工技术。另一种是间接液化,将煤气化以后的生成的化学水煤气中合成乙烷或乙醇等燃料,也可以进一步加重液化合成燃油。
2.3煤焦化的工艺流程。煤焦化同样是以煤为原料,杜绝空气流通的情况下,在气化炉中高温加热到1000摄氏度左右,干馏生产的焦炭,在高温干馏的过程中,固体煤会发生一系列的化学反应,产生煤气与煤焦油。煤焦化工艺流程的优势适用于生产炼钢用焦炭和生产焦炉煤气或沥青等材料的产品。
3.煤化工工程在我国的应用现状
目前我国的煤化工程的应用集中在三个方面,分别是用煤制造油以及使用固体煤制造甲醛和二甲醚,煤制造甲醛以后的深加工,生产烯烃。煤化工程的范围比较广,在制造新能源和环节能源紧张的问题上产生了良好的促进效果,有效合理的使用煤炭资源,不仅使资源效果利用最大化也避免了资源浪费。
3.1煤制油。煤制油的工艺流程分为直接合成或是间接煤炭气化生产原料气后净化合成油。目前我国的煤制油的现状是,规模比较小以及起步比较晚,2010年各种煤制油的产量不足30万吨,2012年各种煤制油产品的产量达到了80万吨,与同一时期的国外相比,起步明显比较慢,规模也比较小,私人煤矿过多,不利于资源的合理开发以及集中生产。另一方面,各种技术与机械的刚刚投产,运行不太稳定,无法满足人们生活的需要。
3.2煤制甲醇和二甲醚。我国已经掌握了煤制甲醛和煤制二甲醛的生产方法,目前,煤制二甲醛已经成为了国内外生产的主要方式。生产的方法是在合成甲醛的基础上进行二次加工,在催化剂的作用下合成二甲醚。我国在生产过程中已经建立多套的生产装置用来制造二甲醚,但是生产工艺上面临着高校催化剂的研发合成反应器优化的问题。
3.3煤制甲醇再生产烯烃。煤制甲醇再生产烯烃技术在我国有工业示范建设基地。比如经过省级核准的示范项目-神华宁夏煤业集团公司以及大唐能源化工有限责任公司。此外据不完全统计和规划,煤基甲醇制烯烃还有30个,每年生产的烯烃能力为1896万吨。
4.煤化工工程的意义
煤化工工程是将地下开采的原煤进行一系列的深加工,以提高原煤资源的利用价值和使用率,拓宽原煤的使用范围,例如让煤变成电或是煤炭气化让人们使用等,提高煤的附加价值。在这个深加工的过程中,以及对煤化工工程的工艺流程的技术研究过程中可以很好的充分利用资源,集中治理煤污染的现象,加强了对煤合成之后的残渣利用以及注重了现代煤化工工业的发展,保护了自然环境。
5.煤化工产业的发展趋势
煤化工的未来发展趋势以洁净能源为主要产品,在对固体煤的研究基础上,加大对煤化工的化工产品研究与生产,以洁净的新能源为主来替代不可再生的石油化工产品。另外,煤炭的开发与生产的范围非常宽广,使用的范围注定了煤炭化工产业将往能源化工一体化方向转变,前景是具备优势的。例如随着科学技术水平的提高,可以在高新技术及优化集成的基础上,通过对煤质的不同特点与稳定性和生产的目标产品的不同来优化生产,利用信息技术的成熟,很好的做到控制整个原料的分析特点,调整化工产业的结构,并且煤炭资源的价格与其他能源相比具备价格优势,远低于一些其他的可用资源,在这个基础上去提高经济优势。
煤化工工程主要是应用在一些大型企业为主,在未来技术条件的不断成熟以及信息化时代的影响,大型企业基地会聚集在一起,形成若干不同的大型工厂,地理坐标上可形成重要的标志性的能源产业。在地理位置上的集中有利于实现新的高新技术的交流,企业可以更加合理的使用资源与利用资源,发挥资源的优势与价格优势,在竞争的影响下,去优化资源配置以及技术优化,努力降低生产成本,实现经济利益的最大化。
6. 结语
综上所述,我国的煤化工工程的工艺流程应用技术还是比较全面,但是要重点对煤化工的工艺流程的研究力度上要继续成熟发展,加大力度。清楚认识煤化工工程的重要性与实际意义,在未来的煤化工工程发展趋势中紧紧抓住重点,因地制宜的发挥出工艺水平,生产出可替代的资源以及充分发挥原煤的经济效益,促进煤化工产业的发展,从而保证了煤化工产业的飞速发展,实现现代的煤化工产业。
参考文献:
[1] 李豪峰.我国煤炭产业现状及发展方向分析[J]. 中国能源. 2003(04)
[2] 毛卫东.关于发展河南省煤化工的分析和建议[J]. 河南化工. 2005(10)
[3] 周干堂,李万英.中国油基础油发展思路探讨[J]. 当代石油石化. 2007(10)
化工工艺过程范文4
1. 乙醇发酵工艺简介
发酵方式有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵、同步糖化发酵法(SSF法)、非等温同步糖化发酵法和固定化细胞发酵法(NSSF法)。这里只介绍典型的SSF法和NSSF法。
SSF法:当纤维素生物质作为原料的时候,纤维素酶对于纤维素生物质的水解被水解产物——葡萄糖和纤维二糖所抑制,从而发展了同步糖化发酵法。同步糖化发酵法是将酶水解和乙醇发酵结合起来,在同一发酵罐中进行,而且因发酵罐内的纤维素水解速度远低于葡萄糖消耗速度,从而使葡萄糖的浓度保持很低。乙醇对于纤维素酶的抑制作用不如纤维二糖和葡萄糖的抑制作用大,所以水解的同时将糖转化成乙醇会为动力学方面创造有利条件,并且会提高纤维素酶的效率。
NSSF法:ZHANGWEN WU 等于1998 年提出了利用非等温同步发酵法(NSSF法)生产乙醇的工艺流程。这个工艺流程包含一个水解塔和一个发酵罐,不含酵母细胞的流体在两者之间循环。该设计使水解和发酵可在各自最佳的温度下进行,可消除水解产物对酶的抑制作用,但显然也增加了流程的复杂化。
2. 乙醇纯化的化学工程分析
传统的从发酵液中分离乙醇-水混合液一般分两步:先用普通精馏方法得到质量分数为92.4%的乙醇,再用共沸精馏、萃取精馏、液液萃取、吸附或其它方法得到无水乙醇。但是,但由于溶液较高的蒸发热,精馏在操作过程中需要很高的能耗;并且随着原料中乙醇浓度的提高,精馏塔中回流比必须相应地提高,进一步提高了成本。
新型的乙醇纯化方法包括萃取法、超临界流体法和渗透蒸发膜分离法。萃取法使用多种溶剂从低含量乙醇的水溶液中萃取乙醇,但其所使用溶剂大多具有毒性容易造成环境污染。超临界二氧化碳和乙烷作溶剂分离乙醇-水溶液,由于乙醇在气相相对较低的溶解性,超临界流体法被认为是一种较好的方法。而NaA-沸石膜蒸发分离乙醇-水,120 ℃下可生产530 L/h 浓度高于99.8%的乙醇。这部分的工艺几乎等同于化学工程的分离工艺技术,而这些化工分离工程技术趋于成熟,因而可完全加以应用。
采用吸附脱水分离乙醇-水共沸物也是研究热点,无机吸附剂如分子筛、氯化锂、硅胶已成功应用于发酵乙醇工业。然而对吸附床的流场特性及放大规律认识还不是很清楚,这方面仍需要进一步研究。生物吸附剂,如谷粒、淀粉和纤维素以其良好的吸附性能、高的乙醇收率,引起人们的关注。科学家研究了使用生物吸附剂进行乙醇脱水研究,结果表明淀粉和纤维素可选择性的吸附水蒸气,可得到高于质量分数为99.5%的乙醇。另外实验研究了使用玉米粉作为固定床吸附剂打破乙醇-水的共沸点,然后再经流化床重生。研究结果表明,影响吸附量的因素包括蒸汽流过固定床表面的速度、床层温度、玉米粉的粒径分布,玉米粉对水的吸附能力为0.14~0.025 g水/g吸附剂。
另一方面,传统的分离经历了几十年的研究和发展,技术上已经比较成熟,但并不意味着它们不再发展,无论在理论上、设备的结构和效率上,仍在不断有所创新,目前呈现出分离与反应过程耦(增加化学作用对分离过程的影响)、分离过程的集成以及多场耦合等趋势。一种新的乙醇除水技术路线,采用了反应+精馏同时进行的方式除去乙醇-水共沸物中的水。
3. 存在问题及相关措施
科学家在泡罩塔中研究了加入乙酸钾萃取精馏乙醇-水共沸物的过程,结果表明加入少量的乙酸钾即可消除共沸点。CaCl2 的加盐萃取精馏过程与使用苯、戊烷、二乙酯的共沸精馏过程和使用乙二醇和汽油的萃取精馏过程,结果表明以CaCl2为盐的加盐萃取精馏过程优于其它技术。从降低能耗角度而言,加盐萃取精馏更适用于从发酵液中制得无水乙醇;与只用乙二醇的萃取精馏相比,溶剂比减少了75%~80%,塔板数大幅度减少,能耗显着下降,然而加盐萃取精馏中盐的加入,不可避免导致对设备的腐蚀,盐有时会从溶剂中析出,使管道堵塞,这都是目前亟待解决的问题。
乙醇纯化过程中,各种单元操作的模拟,其分离过程的耦合可以采用商品化的流程模拟软件(如Aspen Plus,Pro Ⅱ等)。然而这些商品化模拟软件在进行过程设计时,一般采用“二步法”。而采用该种方法设计操作困难,耗时耗力,各种单元操作方式通常依靠经验决定,不属于真正意义上的过程合成或集成。在乙醇的纯化中,工程模拟的重点在于根据指定条件对各种单元操作和分离流程耦合筛选。这就要涉及到人工智能方面的理论,无疑当采用专家系统后,计算机本身就是一个经验丰富的工程师,它能够根据人设定的要求(目标函数),自动选择合适的流程组合,而不在需要工程师去依靠经验来选择流程、确定工艺了。这方面的研究对于进一步优化乙醇分离无疑是十分有利的,具有重要意义。
化工工艺过程范文5
关键词:海滨、盐碱、园林绿化
中图分类号:TU986文献标识码: A
随着沿海经济的快速增长,城市建设发展迅猛,蓬莱作为重要的海滨旅游城市,近年来注重绿地系统规划,加大投资完善城市生态系统。特别是滨海旅游景区、风景名胜区,园林绿化投入逐年增加。但由于缺乏施工经验及对海滨园林工程施工的深入研究,大搞政府工程,走了很多弯路,重复投资严重,造成很大的经济损失。在总结了蓬莱海滨公园工程施工的经验教训后,我们通过反复实践,发现并解决了施工中存在的一些问题。
1概 况
在海滨公园施工过程中,按常规进行苗木栽植,园林工程施工结束后,在三年内苗木损失严重,当地人这样形容绿化苗木的生存状况,“一年生,两年黄,三年四年见阎王”。苗木正常栽植,当年生长状况良好,第二年春,受海风海雾影响,出现树梢枯黄树冠萎缩的现象,在第二个生长期结束时,苗木出现树梢大部枯死,第三个生长期,大部分树木出现枯死现象,树皮剥落,直径在10cm以上的树木成活率不足10。基本上工程结束四年之内就需进行二次改造工程,耗费巨大的人力物力。本人工作八年来,已经历两次大规模改造,一次重建工程。在多次施工过程中,我们经过认真的分析研究、重复实验,认为影响苗木成活的因素有以下几点:
1.1 海风海雾对苗木成活的影响
海风海雾是影响海滨苗木成活的重要因素之一,尤其是春季海风海雾对苗木生长的影响尤为突出。蓬莱地处中国山东半岛最北端,濒临渤海、黄海,全市总面积1123.11平方公里,拥有59的海岸线。蓬莱海洋性气候明显,春季气温偏低,较内陆地区物候期晚。尤其是当地冬春季盛行西北风,春季风从海上带来大量雾气,含盐量高,对植物生长极为不利。特别是在植物萌芽期,大约在3月底到五月初,海风海雾侵袭往往造成植物梢端枯死等情况,进而造成植物枝条 逐年萎缩枯黄,长势欠佳。
1.2春末夏初的干热风影响
在经受了春季海风海雾的威胁后,植物还要经历春末夏初干热风的考验。蓬莱当地真正物候意义上的春天非常短暂,进入五月中旬,蓬莱当地常常刮起干热风。原因是进入夏季,当地风向有西北风,逐步转为东南风,风从陆上来,高温干燥,经常在一夜之间,使刚刚萌发的树叶干枯,细弱的枝条因缺水而枯死。
1.3土壤盐碱造成苗木成活率降低
在施工过程中常遇到这样的情况,栽植前作土壤分析,ph值在7~7.5之间,但在夏季高温季节,因当地夏季盛行东南风,风从陆地来,蒸腾作用与土壤的毛细作用共同影响下,土壤盐分随毛细孔到达植物根部,对植物根部造成损害,植物因缺水而枯死。枯死现象由顶端最先显现,严重时导致树皮逐步死亡脱落。在植物处于弱势时,对病虫害的抵御能力降低,因此在缺水的同时,往往伴随病虫害的暴发。
2解决办法
在不断摸索的过程中积累经验,逐步总结出一套适合当地特点的施工方法。
2.1海风海雾问题
针对海风海雾问题,我们采取因地制宜,不同部位不同待遇的解决办法,在重要景点景区如蓬莱阁景区,在海雾过后进行喷水洗盐,降低盐分对植物叶面的侵蚀。对海滨公园等部位的大面积种植则采用延迟冬季防风帐的拆除,避免海风对植物、直接的侵害。同时在植物选择上,顶住上级领导的压力,尽量选用当地乡土树种,控制苗木规格,减少20cm以上苗木的栽植量。在整体上提高苗木成活率。同时参考防风林的植物选种,调整苗木配置,在迎风口栽植刺槐、黑松及柽柳,在三个层次上形成屏障。柽柳可就地培育实生苗,黑松选择3-5cm苗木在两年内即可形成气候;刺槐的栽植难度较大,因为大规格苗木成活率较低,小规格又很难达到效果,因此在栽植时要颇费些周折,但是一旦成活,优势还是非常明显的。
2.2干热风问题
对于干热风的问题,主要办法是打时间差。沿海地区无低温,二月底至三月初施工,土壤已逐步解冻但植物尚未萌芽,此时施工的最大好处是植物缓苗期可避开干热风。同时,在干热风盛行期,也可采用树干覆膜或缠草绳等方法,保持植物体内的水分。养护管理上增加喷灌的次数,尽量做到对植物叶面的直接喷淋,这是对付干热风最为直接有效的方法。
2.3盐碱问题的解决
盐碱问题使所有沿海城市都面临的一个难题。我国盐碱地分布很广,主要分布在西北、华北、东北及沿海一带。如何更好地在盐碱地上植树绿化,在多年的施工过程中我们总结了以下几点措施:
2.3.1土壤改良
当土壤含盐量超过0.3%时,大多数园林植物不能成活和生长,蓬莱海滨公园的建设是在原有沙滩上覆土造地,覆土厚度均在2米以上,厚处可达5米。在后续的改造工程中也多采用客土栽植的方法,不断地对先前的土壤进行更换,因此在栽植前每平方米在60cm、100cm、150cm深处取3-5个点来进行土壤化验,结果是土壤基本不含盐碱,只是在靠近防浪堤位置土壤含盐量偏高,因此在种植树木之前必须根据立地条件和绿化功能要求来确定对土壤进行改良。
盐碱地土壤改良常采用淡水洗盐、大穴整地和生物改碱三种措施。因蓬莱海滨公园土壤含盐量并不是很高,因此多采用大穴整地、铺设盐碱隔离层并回填客土的方法,具体做法为:挖长、宽各1.5cm,深1cm的大穴,拣出石块、砖头等建筑垃圾后,下部垫5cm左右的麦秸、杂草或玉米秸等,上面覆盖20~30cm厚的鹅卵石或直径3~5cm的石子,然后换填客土。也有采用直径≤1cm的石屑加直径≤3cm的石子作为隔离层材料,铺设厚度在15cm左右。铺设隔离层目的是减少土壤的虹吸作用,从而抑制土壤原有盐分上升,使土壤脱盐。此方法适合于较大规格的乔灌木栽植。
2.3.2客土绿化
客土绿化工程是滨海盐碱地区城镇绿化中采用较多的土壤改良措施,根据种植地的立地条件、绿化功能、要求和财力的不同,所采用的客土绿化工程也不相同。这是在蓬莱滨海区域最为常用的方法之一,选用最多的是加大种植穴及穴内更换客土的方法。重点区域一般采用全客土塑造地形并进行栽植。成本较土壤改良要高出很多。
3对海滨绿化新的思考
3.1乡土树种
在不断的施工过程中,我逐步认识到,海滨盐碱地区要形成良好的绿化效果,重点应在树种的选择和配置上。向前面提到的乡土树种。乡土树种在多年的生长过程中对当地的环境条件、土壤条件和气候因子,都有较强的适应性,只有选择适应性强的乡土树种,才能使绿化不仅有助于改善土壤的盐碱度,同时在景观效果方面也能形成地方特色。蓬莱海滨不乏表现优异的乡土树种,下一步的工作重点应在乡土树种地选择培育上下功夫,把乡土树种作为植物造景的首选。
3.2特色树种
滨海盐碱地区应把“特色树种”作为植物造景的基础,要善用抗盐碱、耐瘠薄的“特色树种”,如目前蓬莱当地常用的落叶乔木中的合欢,树姿优美,叶形雅致,花朵绚丽;栾树,树形端正,枝叶茂盛。花灌木中的金银木,树形丰满,观花果俱佳;红瑞木,良好的观花、观茎树种;柽柳,花期长、花色艳丽、耐修剪等,利用它们的季相变化创造良好的景观效果。
3.3栽植季节
因海滨盐碱地区春季常有干旱和土壤反盐现象,因此可考虑在秋冬季或雨季栽植抗性较弱或规格较大的苗木,以减少苗木干枯或因反盐而造成死亡的损失。此外,还应加大后期养护管理的力度,毕竟管理费用较重复建设的费用来讲只能算九牛一毛。
化工工艺过程范文6
本文结合了国华东台二期工程风机基础施工的经验,阐述了沿海滩涂风机基础的施工要点。
1、工程概况
国华东台风电二期工程位于东台市弶港镇东部沿海滩涂,分南北两个风场,分别位于一期工程的南侧和北侧,总装机容量为200MW,安装100台上海电气2.0MW风力发电机组,风机轮毂高度80m,轮毂直径93m。
2、场区地形及工程地质条件
风电场址区位于东台市东南约70km的弶港镇滨海地区,属黄海潮间带滩涂地貌单元。地势平坦开阔,自然地面标高在1.80~4.65m之间,海堤公路地面高程7.16~9.03m(1985国家高程)。二期工程大部分风机位于海堤以内垦区或海堤边,少数风机位于海堤外滩涂上。
根据勘探资料,勘探深度内(勘探孔最深50.40m,高程-45.76m)均为第四系沉积物,上部②~③层为第四系全新统(Q4)冲海相粉土、粉砂,下部为晚更新世(Q3)陆相、滨海相沉积物。共分七个大层,细分为10个亚层。从上至下为①-1层素填土、①-2层粉土、②层粉土(Q4)、③-1层粉砂夹粉土(Q4)、③-2层粉砂(Q4)、④层粉质粘土(Q3)、⑤层层状粉质粘土(Q3)、⑥层粉砂(Q3)、⑦-1层粉质粘土、⑦-2层粉砂夹粉质粘土。
3、基础防洪设计
风场区域内永久海堤防潮标准满足50年一遇位,其中北风场川水港闸以南最外面和中间两排风机布置在永久海堤外侧,其余风机均布置在永久海堤内侧。本工程布置在永久海堤外侧的风机基础的防潮高程按50年一遇最位、浪高1m、安全超高0.5m确定,确保运行期内电气设备不浸水。
4、基础选型
风机基础一般有扩展基础、桩基础、锚杆基础等类型。本工程风机场区地质属中软弱场地土,且风机为高耸结构建筑物,受水平风荷载时,其水平力和底部弯矩很大,并且风机对塔架倾斜较敏感,对基础不均匀沉降要求较高,而桩基础具有承载力高,沉降速率低、沉降小且均匀等特点,能够较好的承受垂直荷载、水平荷载、上拔力及由风机产生的振动或动力作用,故本工程风机基础采用桩基础。由于PHC桩能有效防止基础不均匀沉降和水平位移,且PHC桩存在费用节省、施工进度快等特点,桩型采用预应力高强混凝土管桩(PHC桩)。
风机基础采用低桩承台式基础,在参考同类工程及已建东台一期和在建其他工程的设计经验,考虑到施工简单方便,设计及施工可靠性高,工程采用低桩圆盘形承台基础,基础埋深3.30m,其剖面型式为台阶式,基础底板最小厚度0.90m,最大厚度1.80m,墩台直径6.60m,墩台高度1.50m。基础下共布置3排桩,总桩数42根,单个基础混凝土总量为410.8m。
5、管桩施工及检测
PHC管桩施工工艺流程如下图所示:
施工测量需设置平面控制桩和水准控制桩,布设测量控制网。沉桩方式采用锤击法沉桩,重锤轻击,沉桩机械采用D80或以上的柴油式打桩机,锤重应≥8.0t,采用有覆带式行走机构的打桩机。锤击法沉桩时应选择适宜的桩帽,桩帽内径宜大于桩径20~30mm,其深度为300~400mm,并应有排气孔。桩身、桩帽、送桩的桩锤应在同一中心线上,防水平偏打。锤击沉桩时宜重锤低击,开始落距较小,待入土一定深度且桩身稳定后再按要求落距进行。一根桩原则上应一次打入,中途不得人为停锤,确需停锤,亦应尽量缩短停锤时间。接桩均采用钢端板焊接法,桩段顶端距地面1m左右就可接桩,焊接时应采用措施减小焊接变形,焊缝应连续饱满,焊后应清除焊渣,检查焊缝饱满程度。接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行,接桩时上下段桩的中心线偏差不宜大于3mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。预应力管桩外露钢圈应事先做环氧树脂涂层防腐(焊缝处除外),应在施焊后约10分钟涂刷环氧树脂涂层,涂后约10分钟后继续沉桩。
本工程风机基础的抽样进行桩身完整性检测、竖向抗压承载力检测。桩基施工完成至少7天后才允许进行桩身完整性检测。桩身完整性检测采用低应变法检测,风机基础所有桩基均应进行桩身完整性检测,抽检数量为每台风机10根;桩身抗压承载力检测采用高应变打桩监测法,风机基础桩基监测数量为每台风机3根,应选取外圈桩基,每间隔7~8根选取1根进行检测。所有桩基检测结束后,检测单位应提交《桩基检测报告》,检测报告应满足《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)有关条款的规定。
6、基础环吊装
在风机基础底层钢筋绑扎完成后,进行基础环的安装,基础底层钢筋绑扎后,先安装调节螺栓支架,再将调节螺栓与基础环相连,用吊车吊入基坑,放置在调节螺栓支架上。基础环可靠放置好后,要求采用精密水平尺,调节下部的调节螺栓,进行精确调平。任何钢筋都不宜与基础环直接接触,任何钢筋的重量都不宜作用在基础环上,而应该通过钢筋网自身架立钢筋放置在垫层上。全部钢筋绑扎完成及预埋管安装完成后,对三个调节螺栓对应的基础环顶面位置进行观测,要求基础环平整度不超过±1mm,拆除辅助支架支撑,当混凝土浇筑至基础环法兰附近时,复测基础环平整度。
基础环吊装示意图
7、大体积混凝土浇筑及养护
本工程风机基础要求砼一次浇筑完成,因此,模板也需一次支设完成,为保证砼达到清水砼效果,提高基础施工的效率,工程风机基础模板采用特制定型全钢大模板,混凝土采用商品混凝土,单个风机基础最大混凝土量为410.8m3,风机基础混凝土浇筑要求一次浇筑的时间不超过10h。混凝土应分层浇筑,每层厚度30cm左右,上下两层混凝土浇筑不得有时间间隔。同一层应先中间后外圈进行浇筑,在顶层和底层浇筑时,层厚不得小于30cm,浇筑基础环四周及内部混凝土时,下料及振捣需十分注意,下料时不得直接对着基础环本体,振捣器也不得直接与基础环接触,每铺筑一层混凝土检查一次基础环平整度,发现误差及时调整。
8、风机基础沉降观测