化工工藝過程范例6篇

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化工工藝過程

化工工藝過程范文1

關鍵詞:化工工藝;超濾技術;應用

在化工工藝過程中,使用的技術具有非常強的多樣性,超濾技術就是其中之一,這種技術使用的過程中可以很好的轉變了傳統技術中的不足,同時在化工生產的效果方面也體現出了非常明顯的優勢,這種技術在我國的化工生產中也越來越受到人們的重視,在化工領域,這一技術的應用也更加的普遍。

1 化工生產現狀及超濾技術基本原理和結構

1.1 化工工業生產現狀

很長時間以來,在化工生產的過程中體現出的一個非常顯著的問題就是氣體中自帶的一些微小的液滴和油霧很難徹底分離干凈,在生產化學材料的過程中油霧可以讓所有的接觸沒受到污染而失去其應有的功能,換熱設備運行的質量和效率也受到了非常不利的影響,阻力的數值也有了非常明顯的增加。某公司在生產的過程中采用的是超濾技術,同時使用的材料也是高效、低阻材料,同時也開發出了運行效率比較高的汽液分離裝置,這種技術和裝置的使用克服了傳統生產流程中的不足,有效率得到了非常顯著的提升。

1.2 粒子的形成及其分布

研究證明,速度變化(重力沉降)形成的霧滴粒徑多在100μm以上,壓力變化形成的霧化粒子粒徑在10μm~100μm,溫度變化形成的冷凝粒子粒徑在0.01~10μm,且形成的1μm粒子的重量百分比高達40%。其中極性粒子約為1~10μm以上,非極性粒子約為0.01~1μm。

1.3 分離機理

某公司使用了超濾的方法進行汽液分離,同時還確定了設備的具體結構以及過濾的過程中達到的精度和過濾分離材料的積極性等因素,也就是要根據不同的介質和生產工藝和生產條件對過濾材料自身的性能和濾芯的種類進行選擇,舉例來說,在燒結不銹鋼纖維氈濾芯的過程中可以采用水和液氨等分子,濾芯中的氣體選擇流動的形式,出了使用這種材料的積極性和大面積之外,還可以使用材料本身的性能,最終實現氣液分離的目的。

1.4 極性選擇與結構

介質的積極性是可以用偶極矩對其進行有效的測評的,偶極矩實際上就相當于正電中心或者是負電中心的電量與中心之間的距離的乘積,如果一個分子的偶極矩為零,就證明該分子是非極性分子,這也就是說其正負電的中心都在同一個位置。偶極矩不是零的分子就是極性分子如我們常見的水分子就是極性分子,在極性分子之間存在著幾種比較普遍的作用,它們是取向、誘導和色散作用,這些作用之間存在著非常明顯的吸引作用,同時不同介質之間的極性和凝聚力也有著非常明顯的差異,所以不同的材料也會出現不同的分離效果。

(1)增大孔隙率,采用更先進的材料,纖維更細,精度更高,孔隙率增大一倍,容塵量增大一倍,過濾材料連續使用壽命增加兩倍。

(2)增大過濾面積,采用折疊式濾芯,在阻力相同情況下,流通面積增加一倍,納污量增加三倍,壽命增加三倍。

2 化工工藝過程中超濾技術的具體應用

2.1 合成氨

高壓機后新鮮氣油分離用途:除去新鮮氣中的油水塵等雜質,保護合成觸煤、降低能耗。

應用舉例:某公司在新鮮氣管路方面采用了兩級的高校過濾器每年提純出來的純水的百分比達到了92%以上。分離的整體效果和傳統的技術相比相差了整整一半。從投產一直到現在,一直保持著良好的運行狀態,因為采用了超濾技術,所以使得整個冷交換器的油霧堵塞現象有了非常大的改進,同時也創造出了更好的生產環境和生產條件,在使用的過程中可以充分的體現出出該技術的優勢,解決了分離效果不佳的問題,同時也為合成氨工業的發展奠定了良好的基礎。

2.2 氨分離改造

用途:高效氨分離,從氣體分離出霧狀液氨,能降低入塔氨含量,降低能耗。直接經濟效益明顯。

應用舉例:某氮實業有限公司利用其原高壓氨分外筒,用超濾技術對內件進行改造,自投入運行以來,取得很好的效果,透平循環機能正常運轉,合成塔進口氨含量降低1.4%,年產量氨增加18768噸,增收3500多萬元。

2.3 循環機后油分離器

用途:除去氣體中夾帶的油水雜質,保護合成觸煤,降低能耗。

應用舉例:某氮實業,用于往復式循環機油分改造,自投運以來,排放油水量明顯比以前增加,合成觸煤的壽命已由改造前的3個月左右,延長到現在的7-8個月,目前仍在高效低阻狀態下運行。

2.4 變換氣后過濾器

用途:除去變換氣中的油水雜質,保護變換觸煤。

應用舉例:某化肥廠在新鮮氣壓縮機三段出口采用了二級超濾過濾器,自投產以來,每小時平均排油水100余公斤,有效保護低變觸煤。

2.5 尿素

用途:除去CO2氣體中的油污,降低能耗,提高產品質量。

應用舉例:某化肥廠在二氧化碳壓縮機后使用了超濾技術,在使用了這種技術之后,一段和二段的分解見熱氣的油污明顯的減少,同時設備整體的傳熱效率也得到了非常明顯的提升,蒸汽的消耗量一直都處在非常穩定的狀態,尿素的顏色呈現出潔白的顏色,這一技術也成為了二氧化碳提純的一個重要技術。

2.6 硝酸

用途:除去氨氣中的油污,保護昂貴的觸煤鉑網,延長其工作壽命。

應用舉例:某硝銨廠在銷酸氧化爐前氣氨過濾器采用了超濾過濾器,使用后,氧化爐鉑金屬絲網壽命延長,現已連續運轉2年多,同時過濾清洗周期比原布袋過濾器長,減少了不少工作量。

2.7 硝銨

用途:除去氨氣中夾帶的油污,防治氨氣帶油進入硝銨中和工段,提高系統安全性能,防止意外。

應用舉例:某化學工業公司化肥廠硝銨車間,在氨壓縮機氣氨檔板過濾器之后加裝了超濾過濾器,根據投產以來的情況看,氣氨中的油含量,由進口狀態的50-60ppm降至6-10ppm,完全滿足硝銨中和工段的要求,對系統的安全運行起到了重要的作用。

結束語

在化工工藝的生產中,傳統的分離技術在分離得出效果和分離的效率方面都存在著非常明顯的缺陷,同時這種缺陷也使得化工工藝的質量受到了極大的影響,超濾技術是當今化工生產過程中經常使用到的一種分離技術,這種技術改變了傳統技術的諸多不足,為我國化工生產中物質提純質量的提升打下了堅實的基礎,從技術層面提高了化工生產的質量。

參考文獻

[1]王保明,李大明.高效氨分離器氣液分離機理與應用[J].化肥設計,2001.

化工工藝過程范文2

關鍵詞:煤化工工藝 二氧化碳 減排

我國煤炭資源的儲量比較豐富,發展煤化工產業將成為今后一段時期內我國化工行業的重點和熱點。發展煤化工,開發煤基液體燃料,有序推進煤炭液化示范工程建設,促進煤炭深度加工轉化是我國國民經濟發展的主要方向。發展煤化工符合我國多煤少油的能源結構特點,可有效緩解國內對進口原油的依賴程度,同時采用先進的潔凈煤技術及污染物處理技術,通過集中處理的方式,可有效減少污染物的排放,相比傳統的煤直接燃燒方式,可大大降低對環境的污染。然而,發展煤化工產業也面臨CO2排放的問題,從煤炭和石油的元素組成來看,煤的氫/碳原子比在0.2-1.0之間,而石油的氫/碳原子比達1.6-2.0,以煤替代石油生產傳統的石油化工產品的過程一般都伴隨著氫/碳原子比的調整,從而排放大量的CO2。煤化工工藝過程中的CO2的減排研究具有深遠的現實意義。

一、煤化工部分工藝過程污染物排放分析

近年來,煤化工發展重點是現代煤化工,主要是經煤氣化制合成氣再深加工生成各種煤基能源化工品。煤氣化是生產各類煤基化學品(氨、甲醇/二甲醚等)、煤基液體燃料、煤基低碳烯烴、制氫、先進IGCC發電、多聯產系統的共性、關鍵技術,是煤化工的基礎。

由于煤氣化工藝的不同,隨之產生的污染物數量亦不同。例如,魯奇氣化工藝對環境的污染遠大于德士古氣化工藝。以褐煤、煙煤為原料進行氣化產生的污染程度遠高于以無煙煤和焦炭為原料的污染物。氣化工藝不同,污水中雜質大不相同。與固定床相比,流化床和氣流床工藝的廢水水質較好。

大型煤化工企業選用的煤氣化工藝技術主要有GE水煤漿加壓氣化(激冷流程)和多噴嘴水煤漿加壓氣化(激冷流程);正在接受適應性考驗的Shell干煤粉加壓氣化;正在建立示范裝置的GSP干煤粉加壓氣化(激冷流程)和兩段式干煤粉加壓氣化(激冷流程)以及已通過中試鑒定的多噴嘴干煤粉制氣工藝(激冷流程)等。據資料,這些氣化工藝過程都產生如下幾種污染物:

1.熔渣激冷后排出的粗渣。如Shell干煤粉加壓氣化排渣量占煤中灰分總量的60%,水煤漿加壓氣化及GSP的排渣量均占煤中灰分總量85%,只要妥善堆放或找到綜合利用出路(如作為筑路等建筑材料或用作水泥原料),就會減輕對環境的污染。

2.如Shell干煤粉加壓氣化裝置從高溫高壓飛灰過濾器排出的飛灰量約占煤中灰分量的34%,以日處理2000t含灰量占20%的干煤粉為例,每天排出136t飛灰。如何綜合利用是值得關注的大問題,如找不到固定用戶而隨意堆放,將對周圍環境產生污染。

3.系統排出的黑水,經絮凝沉降回收利用,尚有部分灰水需經除氨、除氰處理后才能外排。黑水中的沉降灰渣,經壓濾后成濾餅外排可以綜合利用或作為燃料外供。

4.隨合成氣帶出的二氧化硫可在后續合成氣酸性氣脫除時回收利用。至于少部分從黑水閃蒸排出的含二氧化硫廢氣.可以回收綜合利用或送火炬燃燒排放。

煤制油工藝復雜,難度較大。在煤制油過程中亦會大量排放CO2,還要消耗大量電能,配套的動力系統亦要排出大量二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫。經濟規模的煤制油項目,每年耗煤及耗水量都在數千萬t以上,所排放的有害氣體和污水數量及廢渣量均很大。

二、煤化工工藝過程中CO2的脫除方法

以煤為原料生產的工藝氣及其變換氣中,都含用不同數量的CO2雜質,需在進一步加工前進行脫除凈化。從氣體混合物中脫除CO2耗費氣體壓縮功,空占設備體積,而且對后工序有害,必須在相應工序中脫除。特別是從環境保護方面考慮,為了盡最大可能節能減排,在脫除之后,采取提純、凈化等工序,對CO2進行后加工、填埋等處理,所以說在煤化工項目中CO2的脫除工序至關重要。

在化工行業中,CO2的脫除方法有二大類:

第一大類屬于溶劑吸收的過程。吸收法根據不同原理操作可分為如下幾種。

1.化學吸收法

主要優點是吸收速度快、凈化度高,按化學計量反應進行,吸收壓力對吸收能力影響不大等。其缺點是再生熱耗大,因此化學吸收法的能量消耗較大,如改良熱鉀堿法。

2.物理吸收法

主要優點在于物理溶劑吸收氣體遵循亨利定律,吸收能力僅與被溶解氣體分壓成正比:溶劑的再生比較容易,只要減壓閃蒸,或用惰性氣體氣提即可達到再生效果,再生熱耗低。其缺點是吸收壓力或CO2分壓是主要決定因素,要求凈化度高時,未必經濟合理。典型的物理吸收法有低溫甲醉洗法。

3.物理一化學吸收法

特點是將二種不同性能的溶劑混合,使溶劑既有物理吸收功能又有化學吸收功能。它的再生熱耗比物理吸收法高又比化學吸收法低,是介于兩種方法之間的一種方法,如改良MDEA法。

第二大類為變壓吸附氣體分離技術(也稱干法脫碳)。變壓吸附分離技術作為化工單元操作,廣泛用于石油化工、化學工業、冶金工業、電子、國防等行業。

三、小結

為了滿足國家的戰略需求,煤化工的發展已經是一個必然趨勢,CO2管理問題也成為煤化工項目進行中面臨的一個巨大風險和挑戰,在發展煤化工的同時,加大CO2研究經費的投人,特別在CO2的捕獲和處理技術方面,使煤化工事業既能滿足國家對能源的需求,也能達到節能減排的目標。此外,面對我國當前煤化工發展的形勢,我們要認真學習、貫徹落實國務院有關“積極引導煤化工健康發展”的指示,統一思想,引導我國煤化工行業更加注重推進結構調整、更加注重加強節能環保、更加注重加快自主創新上來。把發展煤化工的積極性引導到加快經濟發展方式轉變,促進科學發展上來。貫徹科學發展觀貴在實踐,重在落實。

參考文獻

[1]張明輝.我國發展煤制烯烴產業的必要性和可行性探討[J].化工技術經濟,2006(1):17-20.

化工工藝過程范文3

關鍵詞:煤化工;工藝流程;發展趨勢

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

中圖分類號: TQ53 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

隨著社會經濟的發展與生活的需求依賴,人們對煤化工技術或者是煤化工能源技術是越來越關注。加強對煤氣化一體發電或是煤炭液化以及煤基代用液體燃料等方面的研究,可以在煤化工業中獲得潔凈的新能源以及推動新型煤化工產業話的發展。目前,煤化工生產的實際情況不是特別樂觀,存在著產品結構與質量不過關和嚴重的環境問題,對煤化產業的資源利用以及開發不夠重視,導致煤化產業的問題多,制約了煤化工產業的發展。本文主要是討論了煤化工產業的工藝流程以及發展新型煤化工產業的意義,有利于調整煤化工產業的行業結構,促進煤化工產業的全面發展。

1.煤化工工程簡介

煤化工工程主要是在化學加工的基礎上,使用煤原料使煤轉化為氣體、液體或固體燃料的化學品過程。通常使用的化學手段是煤的氣化、液化、干餾,以及焦油加工和電石乙炔化工等。我國的煤化工工程主要的三條產業鏈是,煤氣化和煤液化、傳統的焦化和電石乙炔化工。適應的范圍廣,使用的技術最廣泛,其中煤化郵的技術難度最高,一般來講,成熟的運用這三種煤化工工程技術,可以實現在多個領域替代石油資源與天然氣資源,延伸了煤化工產業的范圍。

2.煤化工產業的工藝流程

2.1煤炭氣化的工藝流程。煤炭氣化是指煤在一定的高溫以及壓力下,在氣化爐中使煤里面的化學成分與氣化劑發生化學反應,將固體的煤轉化為可燃氣體或是非可燃的氣體,整個過程中不可缺少的三個要素分別是高溫和氣化爐以及氣化劑。轉化出的可燃氣體中含有一氧化碳和氫氣以及甲烷,而非可燃氣體中包含二氧化碳和氮氣。煤炭氣化的工藝過程中必須充分了解煤的性質以及發生反應時的反應性,煤與氣化劑發生作用時的特性和煤的粘接性與結渣性,還有分解時從固體變為氣體與液體時的燃燒反應。

2.2煤炭液化的工藝流程。煤炭液化有兩種方式,一種是直接液化,通過固體煤炭的化學加工,讓煤轉化為液體動態的燃料,一般用作于化學原料或產品中使用的潔凈煤化工技術。另一種是間接液化,將煤氣化以后的生成的化學水煤氣中合成乙烷或乙醇等燃料,也可以進一步加重液化合成燃油。

2.3煤焦化的工藝流程。煤焦化同樣是以煤為原料,杜絕空氣流通的情況下,在氣化爐中高溫加熱到1000攝氏度左右,干餾生產的焦炭,在高溫干餾的過程中,固體煤會發生一系列的化學反應,產生煤氣與煤焦油。煤焦化工藝流程的優勢適用于生產煉鋼用焦炭和生產焦爐煤氣或瀝青等材料的產品。

3.煤化工工程在我國的應用現狀

目前我國的煤化工程的應用集中在三個方面,分別是用煤制造油以及使用固體煤制造甲醛和二甲醚,煤制造甲醛以后的深加工,生產烯烴。煤化工程的范圍比較廣,在制造新能源和環節能源緊張的問題上產生了良好的促進效果,有效合理的使用煤炭資源,不僅使資源效果利用最大化也避免了資源浪費。

3.1煤制油。煤制油的工藝流程分為直接合成或是間接煤炭氣化生產原料氣后凈化合成油。目前我國的煤制油的現狀是,規模比較小以及起步比較晚,2010年各種煤制油的產量不足30萬噸,2012年各種煤制油產品的產量達到了80萬噸,與同一時期的國外相比,起步明顯比較慢,規模也比較小,私人煤礦過多,不利于資源的合理開發以及集中生產。另一方面,各種技術與機械的剛剛投產,運行不太穩定,無法滿足人們生活的需要。

3.2煤制甲醇和二甲醚。我國已經掌握了煤制甲醛和煤制二甲醛的生產方法,目前,煤制二甲醛已經成為了國內外生產的主要方式。生產的方法是在合成甲醛的基礎上進行二次加工,在催化劑的作用下合成二甲醚。我國在生產過程中已經建立多套的生產裝置用來制造二甲醚,但是生產工藝上面臨著高校催化劑的研發合成反應器優化的問題。

3.3煤制甲醇再生產烯烴。煤制甲醇再生產烯烴技術在我國有工業示范建設基地。比如經過省級核準的示范項目-神華寧夏煤業集團公司以及大唐能源化工有限責任公司。此外據不完全統計和規劃,煤基甲醇制烯烴還有30個,每年生產的烯烴能力為1896萬噸。

4.煤化工工程的意義

煤化工工程是將地下開采的原煤進行一系列的深加工,以提高原煤資源的利用價值和使用率,拓寬原煤的使用范圍,例如讓煤變成電或是煤炭氣化讓人們使用等,提高煤的附加價值。在這個深加工的過程中,以及對煤化工工程的工藝流程的技術研究過程中可以很好的充分利用資源,集中治理煤污染的現象,加強了對煤合成之后的殘渣利用以及注重了現代煤化工工業的發展,保護了自然環境。

5.煤化工產業的發展趨勢

煤化工的未來發展趨勢以潔凈能源為主要產品,在對固體煤的研究基礎上,加大對煤化工的化工產品研究與生產,以潔凈的新能源為主來替代不可再生的石油化工產品。另外,煤炭的開發與生產的范圍非常寬廣,使用的范圍注定了煤炭化工產業將往能源化工一體化方向轉變,前景是具備優勢的。例如隨著科學技術水平的提高,可以在高新技術及優化集成的基礎上,通過對煤質的不同特點與穩定性和生產的目標產品的不同來優化生產,利用信息技術的成熟,很好的做到控制整個原料的分析特點,調整化工產業的結構,并且煤炭資源的價格與其他能源相比具備價格優勢,遠低于一些其他的可用資源,在這個基礎上去提高經濟優勢。

煤化工工程主要是應用在一些大型企業為主,在未來技術條件的不斷成熟以及信息化時代的影響,大型企業基地會聚集在一起,形成若干不同的大型工廠,地理坐標上可形成重要的標志性的能源產業。在地理位置上的集中有利于實現新的高新技術的交流,企業可以更加合理的使用資源與利用資源,發揮資源的優勢與價格優勢,在競爭的影響下,去優化資源配置以及技術優化,努力降低生產成本,實現經濟利益的最大化。

6. 結語

綜上所述,我國的煤化工工程的工藝流程應用技術還是比較全面,但是要重點對煤化工的工藝流程的研究力度上要繼續成熟發展,加大力度。清楚認識煤化工工程的重要性與實際意義,在未來的煤化工工程發展趨勢中緊緊抓住重點,因地制宜的發揮出工藝水平,生產出可替代的資源以及充分發揮原煤的經濟效益,促進煤化工產業的發展,從而保證了煤化工產業的飛速發展,實現現代的煤化工產業。

參考文獻:

[1] 李豪峰.我國煤炭產業現狀及發展方向分析[J]. 中國能源. 2003(04)

[2] 毛衛東.關于發展河南省煤化工的分析和建議[J]. 河南化工. 2005(10)

[3] 周干堂,李萬英.中國油基礎油發展思路探討[J]. 當代石油石化. 2007(10)

化工工藝過程范文4

    1. 乙醇發酵工藝簡介

    發酵方式有直接發酵法、間接發酵法、混合菌種發酵、同步糖化發酵法(SSF法)、非等溫同步糖化發酵法和固定化細胞發酵法(NSSF法)。這里只介紹典型的SSF法和NSSF法。

    SSF法:當纖維素生物質作為原料的時候,纖維素酶對于纖維素生物質的水解被水解產物——葡萄糖和纖維二糖所抑制,從而發展了同步糖化發酵法。同步糖化發酵法是將酶水解和乙醇發酵結合起來,在同一發酵罐中進行,而且因發酵罐內的纖維素水解速度遠低于葡萄糖消耗速度,從而使葡萄糖的濃度保持很低。乙醇對于纖維素酶的抑制作用不如纖維二糖和葡萄糖的抑制作用大,所以水解的同時將糖轉化成乙醇會為動力學方面創造有利條件,并且會提高纖維素酶的效率。

    NSSF法:ZHANGWEN WU 等于1998 年提出了利用非等溫同步發酵法(NSSF法)生產乙醇的工藝流程。這個工藝流程包含一個水解塔和一個發酵罐,不含酵母細胞的流體在兩者之間循環。該設計使水解和發酵可在各自最佳的溫度下進行,可消除水解產物對酶的抑制作用,但顯然也增加了流程的復雜化。

    2. 乙醇純化的化學工程分析

    傳統的從發酵液中分離乙醇-水混合液一般分兩步:先用普通精餾方法得到質量分數為92.4%的乙醇,再用共沸精餾、萃取精餾、液液萃取、吸附或其它方法得到無水乙醇。但是,但由于溶液較高的蒸發熱,精餾在操作過程中需要很高的能耗;并且隨著原料中乙醇濃度的提高,精餾塔中回流比必須相應地提高,進一步提高了成本。

    新型的乙醇純化方法包括萃取法、超臨界流體法和滲透蒸發膜分離法。萃取法使用多種溶劑從低含量乙醇的水溶液中萃取乙醇,但其所使用溶劑大多具有毒性容易造成環境污染。超臨界二氧化碳和乙烷作溶劑分離乙醇-水溶液,由于乙醇在氣相相對較低的溶解性,超臨界流體法被認為是一種較好的方法。而NaA-沸石膜蒸發分離乙醇-水,120 ℃下可生產530 L/h 濃度高于99.8%的乙醇。這部分的工藝幾乎等同于化學工程的分離工藝技術,而這些化工分離工程技術趨于成熟,因而可完全加以應用。

    采用吸附脫水分離乙醇-水共沸物也是研究熱點,無機吸附劑如分子篩、氯化鋰、硅膠已成功應用于發酵乙醇工業。然而對吸附床的流場特性及放大規律認識還不是很清楚,這方面仍需要進一步研究。生物吸附劑,如谷粒、淀粉和纖維素以其良好的吸附性能、高的乙醇收率,引起人們的關注??茖W家研究了使用生物吸附劑進行乙醇脫水研究,結果表明淀粉和纖維素可選擇性的吸附水蒸氣,可得到高于質量分數為99.5%的乙醇。另外實驗研究了使用玉米粉作為固定床吸附劑打破乙醇-水的共沸點,然后再經流化床重生。研究結果表明,影響吸附量的因素包括蒸汽流過固定床表面的速度、床層溫度、玉米粉的粒徑分布,玉米粉對水的吸附能力為0.14~0.025 g水/g吸附劑。

    另一方面,傳統的分離經歷了幾十年的研究和發展,技術上已經比較成熟,但并不意味著它們不再發展,無論在理論上、設備的結構和效率上,仍在不斷有所創新,目前呈現出分離與反應過程耦(增加化學作用對分離過程的影響)、分離過程的集成以及多場耦合等趨勢。一種新的乙醇除水技術路線,采用了反應+精餾同時進行的方式除去乙醇-水共沸物中的水。

    3. 存在問題及相關措施

    科學家在泡罩塔中研究了加入乙酸鉀萃取精餾乙醇-水共沸物的過程,結果表明加入少量的乙酸鉀即可消除共沸點。CaCl2 的加鹽萃取精餾過程與使用苯、戊烷、二乙酯的共沸精餾過程和使用乙二醇和汽油的萃取精餾過程,結果表明以CaCl2為鹽的加鹽萃取精餾過程優于其它技術。從降低能耗角度而言,加鹽萃取精餾更適用于從發酵液中制得無水乙醇;與只用乙二醇的萃取精餾相比,溶劑比減少了75%~80%,塔板數大幅度減少,能耗顯著下降,然而加鹽萃取精餾中鹽的加入,不可避免導致對設備的腐蝕,鹽有時會從溶劑中析出,使管道堵塞,這都是目前亟待解決的問題。

    乙醇純化過程中,各種單元操作的模擬,其分離過程的耦合可以采用商品化的流程模擬軟件(如Aspen Plus,Pro Ⅱ等)。然而這些商品化模擬軟件在進行過程設計時,一般采用“二步法”。而采用該種方法設計操作困難,耗時耗力,各種單元操作方式通常依靠經驗決定,不屬于真正意義上的過程合成或集成。在乙醇的純化中,工程模擬的重點在于根據指定條件對各種單元操作和分離流程耦合篩選。這就要涉及到人工智能方面的理論,無疑當采用專家系統后,計算機本身就是一個經驗豐富的工程師,它能夠根據人設定的要求(目標函數),自動選擇合適的流程組合,而不在需要工程師去依靠經驗來選擇流程、確定工藝了。這方面的研究對于進一步優化乙醇分離無疑是十分有利的,具有重要意義。

化工工藝過程范文5

關鍵詞:海濱、鹽堿、園林綠化

中圖分類號:TU986文獻標識碼: A

隨著沿海經濟的快速增長,城市建設發展迅猛,蓬萊作為重要的海濱旅游城市,近年來注重綠地系統規劃,加大投資完善城市生態系統。特別是濱海旅游景區、風景名勝區,園林綠化投入逐年增加。但由于缺乏施工經驗及對海濱園林工程施工的深入研究,大搞政府工程,走了很多彎路,重復投資嚴重,造成很大的經濟損失。在總結了蓬萊海濱公園工程施工的經驗教訓后,我們通過反復實踐,發現并解決了施工中存在的一些問題。

1概 況

在海濱公園施工過程中,按常規進行苗木栽植,園林工程施工結束后,在三年內苗木損失嚴重,當地人這樣形容綠化苗木的生存狀況,“一年生,兩年黃,三年四年見閻王”。苗木正常栽植,當年生長狀況良好,第二年春,受海風海霧影響,出現樹梢枯黃樹冠萎縮的現象,在第二個生長期結束時,苗木出現樹梢大部枯死,第三個生長期,大部分樹木出現枯死現象,樹皮剝落,直徑在10cm以上的樹木成活率不足10?;旧瞎こ探Y束四年之內就需進行二次改造工程,耗費巨大的人力物力。本人工作八年來,已經歷兩次大規模改造,一次重建工程。在多次施工過程中,我們經過認真的分析研究、重復實驗,認為影響苗木成活的因素有以下幾點:

1.1 海風海霧對苗木成活的影響

海風海霧是影響海濱苗木成活的重要因素之一,尤其是春季海風海霧對苗木生長的影響尤為突出。蓬萊地處中國山東半島最北端,瀕臨渤海、黃海,全市總面積1123.11平方公里,擁有59的海岸線。蓬萊海洋性氣候明顯,春季氣溫偏低,較內陸地區物候期晚。尤其是當地冬春季盛行西北風,春季風從海上帶來大量霧氣,含鹽量高,對植物生長極為不利。特別是在植物萌芽期,大約在3月底到五月初,海風海霧侵襲往往造成植物梢端枯死等情況,進而造成植物枝條 逐年萎縮枯黃,長勢欠佳。

1.2春末夏初的干熱風影響

在經受了春季海風海霧的威脅后,植物還要經歷春末夏初干熱風的考驗。蓬萊當地真正物候意義上的春天非常短暫,進入五月中旬,蓬萊當地常常刮起干熱風。原因是進入夏季,當地風向有西北風,逐步轉為東南風,風從陸上來,高溫干燥,經常在一夜之間,使剛剛萌發的樹葉干枯,細弱的枝條因缺水而枯死。

1.3土壤鹽堿造成苗木成活率降低

在施工過程中常遇到這樣的情況,栽植前作土壤分析,ph值在7~7.5之間,但在夏季高溫季節,因當地夏季盛行東南風,風從陸地來,蒸騰作用與土壤的毛細作用共同影響下,土壤鹽分隨毛細孔到達植物根部,對植物根部造成損害,植物因缺水而枯死??菟垃F象由頂端最先顯現,嚴重時導致樹皮逐步死亡脫落。在植物處于弱勢時,對病蟲害的抵御能力降低,因此在缺水的同時,往往伴隨病蟲害的暴發。

2解決辦法

在不斷摸索的過程中積累經驗,逐步總結出一套適合當地特點的施工方法。

2.1海風海霧問題

針對海風海霧問題,我們采取因地制宜,不同部位不同待遇的解決辦法,在重要景點景區如蓬萊閣景區,在海霧過后進行噴水洗鹽,降低鹽分對植物葉面的侵蝕。對海濱公園等部位的大面積種植則采用延遲冬季防風帳的拆除,避免海風對植物、直接的侵害。同時在植物選擇上,頂住上級領導的壓力,盡量選用當地鄉土樹種,控制苗木規格,減少20cm以上苗木的栽植量。在整體上提高苗木成活率。同時參考防風林的植物選種,調整苗木配置,在迎風口栽植刺槐、黑松及檉柳,在三個層次上形成屏障。檉柳可就地培育實生苗,黑松選擇3-5cm苗木在兩年內即可形成氣候;刺槐的栽植難度較大,因為大規格苗木成活率較低,小規格又很難達到效果,因此在栽植時要頗費些周折,但是一旦成活,優勢還是非常明顯的。

2.2干熱風問題

對于干熱風的問題,主要辦法是打時間差。沿海地區無低溫,二月底至三月初施工,土壤已逐步解凍但植物尚未萌芽,此時施工的最大好處是植物緩苗期可避開干熱風。同時,在干熱風盛行期,也可采用樹干覆膜或纏草繩等方法,保持植物體內的水分。養護管理上增加噴灌的次數,盡量做到對植物葉面的直接噴淋,這是對付干熱風最為直接有效的方法。

2.3鹽堿問題的解決

鹽堿問題使所有沿海城市都面臨的一個難題。我國鹽堿地分布很廣,主要分布在西北、華北、東北及沿海一帶。如何更好地在鹽堿地上植樹綠化,在多年的施工過程中我們總結了以下幾點措施:

2.3.1土壤改良

當土壤含鹽量超過0.3%時,大多數園林植物不能成活和生長,蓬萊海濱公園的建設是在原有沙灘上覆土造地,覆土厚度均在2米以上,厚處可達5米。在后續的改造工程中也多采用客土栽植的方法,不斷地對先前的土壤進行更換,因此在栽植前每平方米在60cm、100cm、150cm深處取3-5個點來進行土壤化驗,結果是土壤基本不含鹽堿,只是在靠近防浪堤位置土壤含鹽量偏高,因此在種植樹木之前必須根據立地條件和綠化功能要求來確定對土壤進行改良。

鹽堿地土壤改良常采用淡水洗鹽、大穴整地和生物改堿三種措施。因蓬萊海濱公園土壤含鹽量并不是很高,因此多采用大穴整地、鋪設鹽堿隔離層并回填客土的方法,具體做法為:挖長、寬各1.5cm,深1cm的大穴,揀出石塊、磚頭等建筑垃圾后,下部墊5cm左右的麥秸、雜草或玉米秸等,上面覆蓋20~30cm厚的鵝卵石或直徑3~5cm的石子,然后換填客土。也有采用直徑≤1cm的石屑加直徑≤3cm的石子作為隔離層材料,鋪設厚度在15cm左右。鋪設隔離層目的是減少土壤的虹吸作用,從而抑制土壤原有鹽分上升,使土壤脫鹽。此方法適合于較大規格的喬灌木栽植。

2.3.2客土綠化

客土綠化工程是濱海鹽堿地區城鎮綠化中采用較多的土壤改良措施,根據種植地的立地條件、綠化功能、要求和財力的不同,所采用的客土綠化工程也不相同。這是在蓬萊濱海區域最為常用的方法之一,選用最多的是加大種植穴及穴內更換客土的方法。重點區域一般采用全客土塑造地形并進行栽植。成本較土壤改良要高出很多。

3對海濱綠化新的思考

3.1鄉土樹種

在不斷的施工過程中,我逐步認識到,海濱鹽堿地區要形成良好的綠化效果,重點應在樹種的選擇和配置上。向前面提到的鄉土樹種。鄉土樹種在多年的生長過程中對當地的環境條件、土壤條件和氣候因子,都有較強的適應性,只有選擇適應性強的鄉土樹種,才能使綠化不僅有助于改善土壤的鹽堿度,同時在景觀效果方面也能形成地方特色。蓬萊海濱不乏表現優異的鄉土樹種,下一步的工作重點應在鄉土樹種地選擇培育上下功夫,把鄉土樹種作為植物造景的首選。

3.2特色樹種

濱海鹽堿地區應把“特色樹種”作為植物造景的基礎,要善用抗鹽堿、耐瘠薄的“特色樹種”,如目前蓬萊當地常用的落葉喬木中的合歡,樹姿優美,葉形雅致,花朵絢麗;欒樹,樹形端正,枝葉茂盛?;ü嗄局械慕疸y木,樹形豐滿,觀花果俱佳;紅瑞木,良好的觀花、觀莖樹種;檉柳,花期長、花色艷麗、耐修剪等,利用它們的季相變化創造良好的景觀效果。

3.3栽植季節

因海濱鹽堿地區春季常有干旱和土壤反鹽現象,因此可考慮在秋冬季或雨季栽植抗性較弱或規格較大的苗木,以減少苗木干枯或因反鹽而造成死亡的損失。此外,還應加大后期養護管理的力度,畢竟管理費用較重復建設的費用來講只能算九牛一毛。

化工工藝過程范文6

本文結合了國華東臺二期工程風機基礎施工的經驗,闡述了沿海灘涂風機基礎的施工要點。

1、工程概況

國華東臺風電二期工程位于東臺市弶港鎮東部沿海灘涂,分南北兩個風場,分別位于一期工程的南側和北側,總裝機容量為200MW,安裝100臺上海電氣2.0MW風力發電機組,風機輪轂高度80m,輪轂直徑93m。

2、場區地形及工程地質條件

風電場址區位于東臺市東南約70km的弶港鎮濱海地區,屬黃海潮間帶灘涂地貌單元。地勢平坦開闊,自然地面標高在1.80~4.65m之間,海堤公路地面高程7.16~9.03m(1985國家高程)。二期工程大部分風機位于海堤以內墾區或海堤邊,少數風機位于海堤外灘涂上。

根據勘探資料,勘探深度內(勘探孔最深50.40m,高程-45.76m)均為第四系沉積物,上部②~③層為第四系全新統(Q4)沖海相粉土、粉砂,下部為晚更新世(Q3)陸相、濱海相沉積物。共分七個大層,細分為10個亞層。從上至下為①-1層素填土、①-2層粉土、②層粉土(Q4)、③-1層粉砂夾粉土(Q4)、③-2層粉砂(Q4)、④層粉質粘土(Q3)、⑤層層狀粉質粘土(Q3)、⑥層粉砂(Q3)、⑦-1層粉質粘土、⑦-2層粉砂夾粉質粘土。

3、基礎防洪設計

風場區域內永久海堤防潮標準滿足50年一遇位,其中北風場川水港閘以南最外面和中間兩排風機布置在永久海堤外側,其余風機均布置在永久海堤內側。本工程布置在永久海堤外側的風機基礎的防潮高程按50年一遇最位、浪高1m、安全超高0.5m確定,確保運行期內電氣設備不浸水。

4、基礎選型

風機基礎一般有擴展基礎、樁基礎、錨桿基礎等類型。本工程風機場區地質屬中軟弱場地土,且風機為高聳結構建筑物,受水平風荷載時,其水平力和底部彎矩很大,并且風機對塔架傾斜較敏感,對基礎不均勻沉降要求較高,而樁基礎具有承載力高,沉降速率低、沉降小且均勻等特點,能夠較好的承受垂直荷載、水平荷載、上拔力及由風機產生的振動或動力作用,故本工程風機基礎采用樁基礎。由于PHC樁能有效防止基礎不均勻沉降和水平位移,且PHC樁存在費用節省、施工進度快等特點,樁型采用預應力高強混凝土管樁(PHC樁)。

風機基礎采用低樁承臺式基礎,在參考同類工程及已建東臺一期和在建其他工程的設計經驗,考慮到施工簡單方便,設計及施工可靠性高,工程采用低樁圓盤形承臺基礎,基礎埋深3.30m,其剖面型式為臺階式,基礎底板最小厚度0.90m,最大厚度1.80m,墩臺直徑6.60m,墩臺高度1.50m?;A下共布置3排樁,總樁數42根,單個基礎混凝土總量為410.8m。

5、管樁施工及檢測

PHC管樁施工工藝流程如下圖所示:

施工測量需設置平面控制樁和水準控制樁,布設測量控制網。沉樁方式采用錘擊法沉樁,重錘輕擊,沉樁機械采用D80或以上的柴油式打樁機,錘重應≥8.0t,采用有覆帶式行走機構的打樁機。錘擊法沉樁時應選擇適宜的樁帽,樁帽內徑宜大于樁徑20~30mm,其深度為300~400mm,并應有排氣孔。樁身、樁帽、送樁的樁錘應在同一中心線上,防水平偏打。錘擊沉樁時宜重錘低擊,開始落距較小,待入土一定深度且樁身穩定后再按要求落距進行。一根樁原則上應一次打入,中途不得人為停錘,確需停錘,亦應盡量縮短停錘時間。接樁均采用鋼端板焊接法,樁段頂端距地面1m左右就可接樁,焊接時應采用措施減小焊接變形,焊縫應連續飽滿,焊后應清除焊渣,檢查焊縫飽滿程度。接樁宜在樁尖穿過較硬的土層后進行,接樁時上下段樁的中心線偏差不宜大于3mm,節點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。預應力管樁外露鋼圈應事先做環氧樹脂涂層防腐(焊縫處除外),應在施焊后約10分鐘涂刷環氧樹脂涂層,涂后約10分鐘后繼續沉樁。

本工程風機基礎的抽樣進行樁身完整性檢測、豎向抗壓承載力檢測。樁基施工完成至少7天后才允許進行樁身完整性檢測。樁身完整性檢測采用低應變法檢測,風機基礎所有樁基均應進行樁身完整性檢測,抽檢數量為每臺風機10根;樁身抗壓承載力檢測采用高應變打樁監測法,風機基礎樁基監測數量為每臺風機3根,應選取外圈樁基,每間隔7~8根選取1根進行檢測。所有樁基檢測結束后,檢測單位應提交《樁基檢測報告》,檢測報告應滿足《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)有關條款的規定。

6、基礎環吊裝

在風機基礎底層鋼筋綁扎完成后,進行基礎環的安裝,基礎底層鋼筋綁扎后,先安裝調節螺栓支架,再將調節螺栓與基礎環相連,用吊車吊入基坑,放置在調節螺栓支架上?;A環可靠放置好后,要求采用精密水平尺,調節下部的調節螺栓,進行精確調平。任何鋼筋都不宜與基礎環直接接觸,任何鋼筋的重量都不宜作用在基礎環上,而應該通過鋼筋網自身架立鋼筋放置在墊層上。全部鋼筋綁扎完成及預埋管安裝完成后,對三個調節螺栓對應的基礎環頂面位置進行觀測,要求基礎環平整度不超過±1mm,拆除輔助支架支撐,當混凝土澆筑至基礎環法蘭附近時,復測基礎環平整度。

基礎環吊裝示意圖

7、大體積混凝土澆筑及養護

本工程風機基礎要求砼一次澆筑完成,因此,模板也需一次支設完成,為保證砼達到清水砼效果,提高基礎施工的效率,工程風機基礎模板采用特制定型全鋼大模板,混凝土采用商品混凝土,單個風機基礎最大混凝土量為410.8m3,風機基礎混凝土澆筑要求一次澆筑的時間不超過10h?;炷翍謱訚仓繉雍穸?0cm左右,上下兩層混凝土澆筑不得有時間間隔。同一層應先中間后外圈進行澆筑,在頂層和底層澆筑時,層厚不得小于30cm,澆筑基礎環四周及內部混凝土時,下料及振搗需十分注意,下料時不得直接對著基礎環本體,振搗器也不得直接與基礎環接觸,每鋪筑一層混凝土檢查一次基礎環平整度,發現誤差及時調整。

8、風機基礎沉降觀測

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