煤化工的生產(chǎn)原理范文
時間:2023-12-18 17:56:41
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篇1
Abstract: Based on the characteristics of Coal Chemical Technology course, and combined with the author's teaching experience, this article discusses on how to make students understand, recognize and apply the professional course. The author's teaching experience is stated in this article in hope of getting more improvements and support in the future teaching.
關(guān)鍵詞: 煤化工工藝學(xué);教學(xué);體會
Key words: coal chemical technology;teaching;experience
中圖分類號:G642.3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)02-0238-02
0 引言
《煤化工工藝學(xué)》是煤化工專業(yè)的專業(yè)必修課,煤化工專業(yè)在我校是屬于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一個方向。為了順應(yīng)國家大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的大戰(zhàn)略,培養(yǎng)煤化工專業(yè)的應(yīng)用型人才迫在眉睫。而只有學(xué)懂《煤化工工藝學(xué)》,才能基本了解煤化工專業(yè)的實質(zhì)內(nèi)涵。《煤化工工藝學(xué)》課程的主要內(nèi)容包含:煤的低溫干餾、煉焦、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制、煤的氣化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生產(chǎn)的污染與防治,內(nèi)容涉獵了煤的絕大部分轉(zhuǎn)化原理、工藝及其方法。通過本書的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生獲得專業(yè)基本知識,具備在專業(yè)生產(chǎn)第一線工作的基本能力。所以教授好這門課程,并且使學(xué)生獲得必要的收效顯得尤為重要。
《煤化工工藝學(xué)》是一門以應(yīng)用為主的專業(yè)技術(shù)課,學(xué)生學(xué)起來比較抽象難懂,因此比較科學(xué)而易懂的講授方法,才能夠與學(xué)生引起共鳴,達到較好的收效。這門課程的基礎(chǔ)課是《煤化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《化工原理》、《物理化學(xué)》等,作者本人講授《化工原理》和《煤化學(xué)》課程多年,同時結(jié)合自己多年的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,在駕馭這門課程方面談一下自己的教學(xué)體會。
1 合理分配課時,順應(yīng)人才需求
我校引用的《煤化工工藝學(xué)》教材是大連理工大學(xué)郭樹才老師編寫的,建議課時80學(xué)時。而我校在教學(xué)計劃中規(guī)定課時是128學(xué)時,大三下80學(xué)時,大四上48學(xué)時,因此在分配教學(xué)內(nèi)容時,筆者將煤的低溫干餾、煉焦、焦化產(chǎn)品回收與精制三大部分放在大三下的80學(xué)時里,把煤的氣化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生產(chǎn)的污染與防治放在大四上。這樣分配的優(yōu)點在于:大三下的內(nèi)容主要是傳統(tǒng)煤化工的精髓,學(xué)生利用較多的學(xué)時理解、消化、吸收;大四上的內(nèi)容主要是新型煤化工的知識,并且是傳統(tǒng)煤化工與石油化工的交匯。從我校的特色辦學(xué)里可知,我校的煤化工專業(yè)既保留了煤化工專業(yè)的特色,又吸收了石油加工專業(yè)的營養(yǎng),具有大化工的優(yōu)勢。同時,由于國內(nèi)現(xiàn)在煤化工的開發(fā)利用重點在煤氣化、煤液化以及煤制天然氣等方面,所以把新型煤化工知識放在這個學(xué)期學(xué)習(xí),可以使參加應(yīng)聘的同學(xué)很容易回憶起所學(xué)過的東西,面試時更有自信。
2 內(nèi)容詳略有當(dāng),緊跟學(xué)科前沿
郭樹才老師的《煤化工工藝學(xué)》是按照80學(xué)時的課程來設(shè)計的,我們拆開來講解,如果只理解課本上的知識遠遠不能滿足教學(xué)需求,因此,必須依托課本,適度引進《煉焦工藝學(xué)》、《煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)》、《煤炭氣化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭間接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工過程中的污染與控制》等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,才能達到既使課堂內(nèi)容飽滿,又使學(xué)生了解學(xué)科前沿,了解新裝置、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展動態(tài),具有對新裝備、新技術(shù)、新工藝、新方法理解、運用和掌握的初步能力。
比如在第一章,煤炭的低溫干餾內(nèi)容里,實質(zhì)重點是煤的低溫干餾和中溫干餾的基本原理、工藝過程、主要設(shè)備以及主要技術(shù),為第二章煤的高溫干餾做足了鋪墊。在講解的過程中,筆者就結(jié)合國內(nèi)的央企大唐國際比較成熟的“褐煤提質(zhì)工藝”,以及《煤化學(xué)》教材中講到的相關(guān)煤的基本性質(zhì)與工藝性質(zhì)來做適當(dāng)重點講解,這樣,既使學(xué)生回顧起來《煤化學(xué)》課本上的基本重點知識,又使學(xué)生了解了煤低溫干餾工藝的風(fēng)向標(biāo),既滿足了學(xué)生的專業(yè)好奇,又為未來就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。在第二章煉焦內(nèi)容里,大量引進《煉焦工藝學(xué)》的基本原理、工藝過程、國內(nèi)外主要焦?fàn)t類型、焦化工藝等的主要內(nèi)容,同時也結(jié)合國內(nèi)鞍山焦耐院與化六院開發(fā)并且使用的各類大型焦?fàn)t,展開評價,既使學(xué)生把握了煤的高溫干餾的基本知識,也使學(xué)生認(rèn)識到了煤焦化的瓶頸以及突破的入口,為未來煤高溫干餾的技術(shù)研發(fā)打下深厚的基礎(chǔ)。在第三章煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與精制一章,除了詳細講解煤氣凈化過程中如何提取并且回收重要的化學(xué)產(chǎn)品,同時也就目前比較看好的苯加氫工藝,以及煤焦油加氫工藝做了必要的闡述。使學(xué)生了解了課本知識的同時,也較好的把握了國內(nèi)煤化工專業(yè)動態(tài),為自己選擇專業(yè)方向做好了準(zhǔn)備。在第四章以后的煤炭氣化、煤炭液化等新型煤化工知識方面,更是結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)在的煤化工產(chǎn)業(yè)動態(tài),在講解氣化原理、氣化設(shè)備、氣化工藝的同時,結(jié)合本人對歐洲煤化工技術(shù)的考察,把學(xué)生引進以煤氣化為基礎(chǔ)的碳一化工領(lǐng)域,使學(xué)生對未來煤化工發(fā)展的大戰(zhàn)略有了初步的思考,并對就業(yè)有了更深刻的認(rèn)識。在煤化工產(chǎn)業(yè)的背后,實質(zhì)是大量的能耗、大量的污染,如何解決,必須要使學(xué)生了解污染產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié),污染物的主要類型,針對不同性質(zhì)的污染如何在生產(chǎn)的初、中、末,采用必要的技術(shù)消除。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時,也知道了自己的專業(yè)不僅可以去煤化工行業(yè)去就業(yè),也可以去環(huán)保、能源動力方面去就業(yè),拓展了思維,開闊了眼界。
3 教學(xué)方法靈活,學(xué)科聯(lián)系緊密,學(xué)生互動加強
在《煤化工工藝學(xué)》的教學(xué)過程中,如果僅僅是循規(guī)蹈矩地一味去講解,學(xué)生會覺得枯燥、晦澀、難以進入模型。因此,教學(xué)方法的靈活多變可以促進學(xué)生的理解。
首先采用比擬的授課方式,為學(xué)生建立立體的圖形,使學(xué)生對設(shè)備及工藝加深認(rèn)識。比如在講解煤加工的設(shè)備時,我們習(xí)慣稱“爐子”,使學(xué)生與家庭里常見的火爐聯(lián)系起來,建立形象化的模型,然后,把模型拆開來,逐一再理順,大家就對設(shè)備有了直觀的認(rèn)識。然后又把“爐子”與化工生產(chǎn)中的“反應(yīng)器”聯(lián)系起來,大家就知道了在不同的領(lǐng)域,設(shè)備的叫法有所不同,但是原理基本相似;再就是在焦?fàn)t的認(rèn)識過程中,我把學(xué)生坐的桌子和椅子分別形象地比擬成“炭化室”和“燃燒室”,使大家直觀地對焦?fàn)t建立起了立體的印象,然后再把成焦過程中模型分解開來畫在黑板上,大家就很直觀地對“單向供熱”、“成層結(jié)焦”有了更深刻的體會。其次采用相關(guān)專業(yè)課的知識關(guān)聯(lián),強化了專業(yè)理論的理解,同時也強化了相關(guān)專業(yè)課的應(yīng)用。比如在學(xué)習(xí)《煤化工工藝學(xué)》之初,先復(fù)習(xí)《煤化學(xué)》相關(guān)知識重點,使大家為不同煤化度和不同性質(zhì)、不同產(chǎn)地的煤種如何應(yīng)用,對號入座;在講到焦?fàn)t燃燒系統(tǒng)及煙囪的流體流動時,我們及時地與《化工原理》課程的精髓之流體流動和傳熱對接,把各個環(huán)節(jié)流體流動的性質(zhì)分析到位,同時把如何廢氣循環(huán)和節(jié)能關(guān)鍵點拋給學(xué)生,使學(xué)生帶著問題去思考,培養(yǎng)大學(xué)生分析問題和解決問題的能力;還有在講解煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制過程中,及時與《化工原理》里吸收及萃取的單元操作聯(lián)系起來,使學(xué)生在學(xué)習(xí)本專業(yè)課的同時,把握了專業(yè)基礎(chǔ)課如何應(yīng)用的方法,既促進了本專業(yè)的理解,也促進了其他課程的學(xué)習(xí),一舉兩得。再次,利用復(fù)雜的工藝流程路線圖,強化訓(xùn)練,啟發(fā)學(xué)生快速識別并分解工藝路線。教會學(xué)生如何去理清復(fù)雜的化產(chǎn)回收工藝流程圖,然后再自己去設(shè)計工藝加工步驟,既可以快速地理清工藝,又可以把機械制圖及AUT CAD用到實處。在工藝學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,不僅僅是學(xué)會原理、工藝,認(rèn)識設(shè)備,識別流程,更重要的還有如何去設(shè)計、開發(fā),因此,組織學(xué)生討論,帶著問題去學(xué)習(xí)思考,利用相關(guān)知識去引導(dǎo)學(xué)生自己動手,寫專業(yè)小論文,進行相關(guān)工藝設(shè)計,工藝計算以及工藝設(shè)想,掌握專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工藝與設(shè)備的基本設(shè)計能力,很值得去推廣。
參考文獻:
[1]趙振新.《煤化工工藝學(xué)》的教學(xué)法思考[J].化工時刊,2012(07).
篇2
關(guān)鍵詞:煤化工;循環(huán)經(jīng)濟;清潔生產(chǎn);可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:F270 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)08-0-01
一、前言
眾所周知,我國是一個資源豐富的國家,同時也是一個資源貧瘠的國家,各種自然資源儲量極不均勻,我國已探明的煤炭儲量位居世界前列,而石油、天然氣等資源僅占據(jù)很少一部分,這就決定了我國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,并且在相當(dāng)長的時期內(nèi)不會改變。因此,如何有效地、有效地利用煤炭資源發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),是擺在人們面前的一項重要任務(wù)。
二、煤化工及主要產(chǎn)品介紹
煤化工即以煤為原料,煤化工是指以煤為原料,經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。主要產(chǎn)品包括煤的氣化、液化、干餾,以及焦油加工和電石乙炔化工等,主要產(chǎn)品有甲醇、醋酸、醋酐、醋酸酯、二醋絲束、聚甲醛、DMF、甲烷氯化物、甲醇轉(zhuǎn)乙烯、丙稀[1]等,煤化工工業(yè)在我國的重工業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要地位,對國民經(jīng)濟的增長具有重要意義。
三、煤化工的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長,能源化工產(chǎn)業(yè)也得到了長足的發(fā)展,煤化工在中國的能源和化工領(lǐng)域占據(jù)重要地位,促進煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,對于我國的節(jié)能減排工作、減少石油進口有著重要意義。中國的煤化工依托本國豐富的煤炭資源主要集中在煤焦油、合成氨以及甲醇的生產(chǎn),總體水平較低,普遍存在著投資大、效益低、污染重、技術(shù)落后等問題,因此在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的背景下,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展新型煤化工勢在必行。
四、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,構(gòu)建煤化工生態(tài)工業(yè)園區(qū)
生態(tài)工業(yè)園區(qū)作為循環(huán)經(jīng)濟的一種重要形態(tài),是依據(jù)循環(huán)濟理論和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理建立的一種新型工業(yè)組織形態(tài)。它仿照自生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)方式,在各成員之問通過共生組達到副產(chǎn)物和廢物的交換,能量和廢水的逐級利用,基礎(chǔ)設(shè)施的分享等來達到相互間資源的最優(yōu)化配置,從而實現(xiàn)園區(qū)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展[2],建設(shè)煤化工工業(yè)園,可以實現(xiàn)資源消耗最小,經(jīng)濟效益最大化這一目標(biāo),有效提高地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的能力。
1.實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,增強可持續(xù)發(fā)展的能力
目前,許多的資源型城市普遍存在著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,資源使用率低等問題,對煤炭資源的利用多處于初級加工的階段,產(chǎn)品的附加值低,初級產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,在很大程度上制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展,導(dǎo)致越來越多的資源型城市面臨嚴(yán)重的資源枯竭。同時受金融危機影響,國際油價的攀升,國內(nèi)市場受到嚴(yán)重影響,煤化工產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的困境,因此調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)勢在必行,要淘汰傳統(tǒng)落后工藝,大力引進先進技術(shù),以保護生態(tài)環(huán)境作為首要任務(wù),積極引導(dǎo)煤化工行業(yè)朝著健康有序的道路發(fā)展。
2.實現(xiàn)煤炭資源的合理利用
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟必須改變原有的依靠煤炭的粗放式經(jīng)營,發(fā)展集約型經(jīng)濟,實現(xiàn)資源的深加工和合理利用,增加產(chǎn)品的附加值,有效延長產(chǎn)業(yè)鏈。以忻州煤化工循環(huán)經(jīng)濟園為例,園區(qū)以煤化工循環(huán)經(jīng)濟為特色,以煤化工為基礎(chǔ),向下游精細化工發(fā)展,通過項目優(yōu)選和合理布局,延長產(chǎn)業(yè)鏈,使園內(nèi)部物料平衡,企業(yè)之間原料、動力的互用處于良性循環(huán)中,上游項目副產(chǎn)品廢棄物作為下游項目的原料,確保煤炭資源的充分有效利用,基本形成了企業(yè)共生共贏、環(huán)境友好,資源節(jié)約、效益較佳的煤化工經(jīng)濟園區(qū)。
3.建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈
新型的循環(huán)經(jīng)濟應(yīng)突破原有的“資源一產(chǎn)品一廢物”的發(fā)展模式,變廢為寶,即把廢物進一步加工為原料,延長資源的加工鏈,使煤炭資源的利用實現(xiàn)最大化。這樣一來,既減少成本,節(jié)約自然資源,又保護了園區(qū)的生態(tài)環(huán)境,避免了污染,完全符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的理念。如煤一焦化一焦油深加工產(chǎn)業(yè)鏈,焦炭是主要的煤炭加工產(chǎn)品,在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定量的焦油,利用率較低,煤焦油是一種重要的原料,在冶金、醫(yī)療、交通、化工等領(lǐng)域廣泛利用。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,在園區(qū)建設(shè)焦油加工企業(yè),既可以有效解決焦化產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品焦油的利用問題,也可以減少環(huán)境污染。
4.資源循環(huán)利用計劃
在建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的過程中,盡管在企業(yè)內(nèi)部實施清潔生產(chǎn),使生產(chǎn)的廢料得到循環(huán)利用,但在生產(chǎn)過程中會最終產(chǎn)生一些無法使用的廢料,對此,必須及時采取措施,對廢水、廢渣等進行加工處理和循環(huán)利用努力實現(xiàn)節(jié)污減排。
(1)工業(yè)污水的循環(huán)再利用。工業(yè)園區(qū)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的生產(chǎn)和生活污水,對這些污水要盡量做到循環(huán)再利用,由于園區(qū)內(nèi)各企業(yè)的加工技術(shù)存在差異,因此,各企業(yè)產(chǎn)生的污水由各自的污水處理車間處理,處理后的污水既可用來發(fā)電,又可用于綠化、清潔路面等。
(2)粉煤灰及爐渣的再利用。園區(qū)企業(yè)在進行發(fā)電的過程中會產(chǎn)生大量的粉煤灰及爐渣,爐渣和粉煤灰用于水泥生產(chǎn) ,這樣可消耗一部分粉煤灰,此外,利用粉煤灰還能用來制磚,不僅能夠有效解決粉煤灰的就地轉(zhuǎn)化問題,而且清潔環(huán)保,具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟效益。
(3)工業(yè)廢氣的綜合利用。在煤化工生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢氣,如大量的部分送往鉻鹽廠利用CO2成分,部分的CO2可被鉻鹽廠利用,不僅可以減少CO2的排放,保護環(huán)境,同時還能減少鉻鹽廠的生產(chǎn)成本,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏。此外,CO2在飲料、食品、化肥等輕工業(yè)也有廣泛的利用。
五、結(jié)語
在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略引導(dǎo)下,越來越多的企業(yè)開始重視循環(huán)經(jīng)濟,面對市場經(jīng)濟的激烈競爭,我們只有不斷利用新技術(shù),有效地利用自然資源,降低生產(chǎn)能耗,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,才是企業(yè)的立身之本。因此,我們只有緊緊抓住這個發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟的發(fā)展與人口、資源、環(huán)境、生態(tài)相協(xié)調(diào)。
參考文獻:
篇3
關(guān)鍵詞:煤化工;廢水;再利用
中圖分類號:X784 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0008-01
我國是一個工業(yè)大國,煤化工企業(yè)非常多,在這些企業(yè)的運行過程中,會排放出大量的廢水,對環(huán)境有著嚴(yán)重的影響。與此同時,我國水資源短缺也是嚴(yán)重問題之一,在煤化工的廢水中實行再利用對于環(huán)境的保護、水資源的節(jié)約等均有著明顯的作用與意義。
1 煤化工廢水水質(zhì)特點
煤化工廢水的水質(zhì)當(dāng)中,高鹽分、有毒、有機濃度高、PH值等是主要的特點。煤化工當(dāng)中的廢水,高鹽分是實現(xiàn)環(huán)境污染的主要因素,按照相關(guān)研究顯示,我國大多數(shù)煤化工廢水的污水處理主要障礙是鹽分過高。對此,針對煤化工廢水的水質(zhì)特點,必須采取針對性措施,降低水質(zhì)當(dāng)中的鹽分,尤其是鹽酸的比例;煤化工廢水的水質(zhì)當(dāng)中存在大量的有毒物質(zhì),其中有許多會導(dǎo)致人體中毒以及致癌。在這些廢水進入到污水處理廠進行混合、調(diào)節(jié)之后,廢水會被稀釋,濃度會一定程度下降,但是仍然可能會對生態(tài)環(huán)境形成危害;就目前大多數(shù)煤化工廢水的水質(zhì)調(diào)查中都可以發(fā)現(xiàn),許多煤化工企業(yè)的廢水當(dāng)中的有機物濃度非常高,并且許多有機物是無法降解的,再加上許多廢水處理工藝在有機物降解方面的作用并不強,導(dǎo)致廢水處理一直存在缺陷;廢水PH值。當(dāng)前許多煤化工工廠在生產(chǎn)過程中會使用大量的酸堿,雖然企業(yè)會采用相應(yīng)的處理工藝,但是廢水當(dāng)中的PH值仍然不理想,再加上企業(yè)的廢水處理工藝本身的質(zhì)量問題,高酸堿性的污水排放一直以來都是煤化工企業(yè)無法根治的問題,導(dǎo)致周邊的生態(tài)環(huán)境一直處于被污染的狀態(tài)。
2 煤化工廢水再利用處理措施
煤化工廢水當(dāng)中的物質(zhì)主要來源于原煤性質(zhì)、焦化產(chǎn)品的方式與工序,碳化的溫度等等。廢水回收工藝在設(shè)計剛開始,就需要根據(jù)廢水的成本以及工廠的地段,采用合適的方案,從而獲得最佳的效果。以下介紹幾種常用并且有一定廢水回收作用的處理方法。
2.1 物理處理法
物理處理方式主要是借助活性炭的吸附以及混凝沉淀技術(shù)對工業(yè)廢水進行處理。按照水質(zhì)的實際情況采用不同的處理方式,在條件允許時也可以采用兩種方式。物理污水處理的方式具備成本低、水質(zhì)穩(wěn)定等特點,但是運行的成本相對而言比較高?;炷恋矸ㄖ饕侵冈趶U水當(dāng)中放入相應(yīng)的混凝劑,促使廢水當(dāng)中的污染物質(zhì)逐漸凝聚,從而更好的沉淀、篩出,常用的混凝劑主要有聚鋁、鐵鹽等?;钚蕴课街饕峭ㄟ^活性炭、黏土等具備一定附著性的物質(zhì)對廢水進行混合,并將廢水當(dāng)中的污染物吸附或濾出?;钚蕴课椒绞绞亲顬槌R姷奶幚砑夹g(shù),其能夠去除大多數(shù)有機雜質(zhì),尤其是重金屬等。
2.2 化學(xué)處理法
化學(xué)處理技術(shù)主要是借助化學(xué)反應(yīng)的原理去除掉廢水當(dāng)中的有機雜質(zhì),從而促使廢水達到水資源回收的質(zhì)量要求,實現(xiàn)水資源在利用。當(dāng)前,較為常見的方式主要是液氯消毒法和次氯酸鈉消毒等。通過相關(guān)研究,液氯消毒法與次氯酸鈉消毒會一定程度形成氯仿這一具備致癌性的物質(zhì),所以隨著社會的發(fā)展,這兩種消毒方式應(yīng)不再使用。隨之而來的便是臭氧消毒法。臭氧消毒法的原理主要是借助臭氧的分解,通過分解臭氧獲得氧化性非常強的初生態(tài)氧,從而徹底性殺死病菌,實現(xiàn)廢水處理的目的。臭氧消毒的整個過程中,不會形成任何致癌物質(zhì)。
2.3 生物處理法
生物處理法主要是在更深層次的清理掉廢水當(dāng)中的可降解有機物以及氨氧。生物處理法大多數(shù)都是應(yīng)用在大規(guī)模的廢水處理當(dāng)中,其初期的成本投入比較大,但是運行的費用并不多。以生物膜技術(shù)為例,生物膜技術(shù)主要是針對廢水當(dāng)中的主要成分,高密度的培養(yǎng)活性菌,并將其投入到廢水當(dāng)中,從而分解、轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)凈化水的目的。生物膜技術(shù)是近些年應(yīng)用在廢水處理的新技術(shù),具備高效、實用、便捷等優(yōu)勢,在水資源凈化領(lǐng)域中有著非常廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前應(yīng)用最多的生物膜技術(shù)有超濾、反滲透、納米過濾等技術(shù)。
3 結(jié)語
綜上所述,煤化工廢水大多數(shù)都是復(fù)雜的有機廢水,煤化工廢水的處理技術(shù)需要從污染控制學(xué)、水質(zhì)學(xué)以及環(huán)境工程學(xué)等多方面著手進行研究,當(dāng)前對于煤化工廢水的再利用處理技術(shù)仍然存在許多缺陷,這就需要相關(guān)人員提高對該處理技術(shù)的研究,促使煤化工廢水問題得以真正解決,在提高企業(yè)環(huán)境效益的同時,提升經(jīng)濟效益。
參考文獻
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[2]解榍.淺議煤化工廢水的再生利用[J].科技傳播,2010,17:123+125.
篇4
煤化工廢水主要來源于煤煉焦、煤氣凈化和化工產(chǎn)品回收利用等生產(chǎn)過程。這種廢水中的水質(zhì)以酚和氨為主,其中還含有300多種污染物質(zhì),主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等,其中氨氮200-500mg/L,是一種具有難降解有機物的工業(yè)廢水,十分典型。而CODcr的含量甚至高達5000mg/L。廢水中易降解有機物主要是萘、呋喃、咪唑類等酚類和苯類,而難降解有機物則主要是喹啉、異喹啉、聯(lián)苯等。煤化工廢水的色度和濁度較高的原因是廢水中含有各種生色集團和助色集團物質(zhì)來使其色度和濁度高。
二、煤化工廢水處理方法
煤化工廢水處理工藝路線基本遵行:物化預(yù)處理+A/O生化處理+物化深度處理。
1.預(yù)處理
廢水預(yù)處理大多是用隔油、沉淀、氣浮等物化法,其中隔油法分為重力分離型、旋流分離型和聚結(jié)過濾型,而重力分離型又分為平流式(API)、斜管式(CPI)、平流斜管式(API-CPI)、平行波紋板式(CPS)、斜交錯波紋管式(OWS)隔油池和重力沉降分離隔油罐等;氣浮法則包括溶氣氣浮、擴散氣浮和電解氣浮等。若工業(yè)廢水中含較高濃度的酚和氨,則需要對酚和氨進行回收預(yù)處理。對于酚的預(yù)處理方法一般有蒸汽脫酚法、吸附脫酚法、溶劑萃取法、液膜技術(shù)法、氧化法和離子交換法等,工業(yè)上常用溶劑萃取法做酚的預(yù)處理,溶劑為異丙基醚;對于氨來說,一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。
2.生化處理
煤化工廢水經(jīng)過預(yù)處理后,再進行生化處理,一般采用厭氧/好氧法、厭氧/缺氧/好氧法、、生物接觸氧化、載體生物流化床、序批式活性污泥、上流式厭氧污泥床和在活性污泥曝氣池中投加活性炭等進行處理。一般來說,當(dāng)用好氧法處理過后,需要針對廢水的特性再進行再處理。
(1)厭氧/好氧法:厭氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用進行脫氮、脫碳的原理的普通活性污泥法改進的方法。污水經(jīng)過預(yù)處理后,在進行厭氧/好氧法處理,COD質(zhì)量濃度和氨氮的質(zhì)量濃度均會下降,其中較難降解的有機物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%,55%和70%,而一般的好氧處理這些有機物的去除率不到20%。采用厭氧固定膜-好氧生物法處理煤化工廢水,也得到了比較滿意的效果。
(2)厭氧/缺氧/好氧法:厭氧/缺氧/好氧法中的厭氧處理,是為了把廢水中難以降解的有機物變?yōu)殒湢罨衔?,長鏈化合物變?yōu)槎替溁衔铩_@種方法用于焦化廢水處理,當(dāng)焦化廢水經(jīng)過處理后,廢水中的COD質(zhì)量濃度、揮發(fā)酚的質(zhì)量濃度和氨氮的質(zhì)量濃度均會大幅度的降低,比如說:COD質(zhì)量濃度會由3257mg/L降至143.5mg/L。
(3)載體生物流化床:載體生物流化床主要是運用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)和填料及篩網(wǎng)系統(tǒng)組成。利用載體生物流化床,不僅能夠在生化處理前端高負荷脫除COD,生化處理后端高負荷脫除氨氮,而且還能代替BAF進行深度處理。載體生物流化床投資成本少,僅是活性污泥曝氣池投資成本的70%,并且所占的面積也相對較小,僅僅占活性污泥曝氣池的一半。其密度低,填料易丟失,需要專業(yè)人員進行專業(yè)性的技術(shù)操作。
(4)序批式活性污泥:序批式活性污泥是根據(jù)好氧、厭氧微生物自身的代謝機能,在進行好氧和厭氧交替反應(yīng)過程中降解污水中的有機物和氨氮等污染成分的原理對傳統(tǒng)活性污泥法進行改良后的產(chǎn)物。應(yīng)用序批式活性污泥處理后的污水能夠達到《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級排放的標(biāo)準(zhǔn)。
(5)上流式厭氧污泥床:上流式厭氧污泥床能夠使大部分的有機物轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳,并且能夠利用反應(yīng)器上部的分離器分離氣體、液體、固體。生化法能夠較好地去除廢水中的苯酚類和苯類物質(zhì),但是對于一些難降解的有機物比如說喹啉類、吲哚類、咔唑類等效果較差。所以,近年來對煤化工污水防治技術(shù)研究方興未艾,出現(xiàn)了生物膜反應(yīng)器、濕式氧化、等離子體處理、光催化和電化學(xué)氧化等先進技術(shù),這些技術(shù)已在某些煤化工企業(yè)得到實施或取得試驗成果,由于應(yīng)用成本普遍較高,所以還未大規(guī)模推廣應(yīng)用。
3.深度處理
經(jīng)過生化處理的煤化工廢水,出水的CODcr、氨氮等質(zhì)量濃度大幅度下降;但是,因為存在難降解有機物,生化處理后的COD、色度等仍然沒有達到可以排放的標(biāo)準(zhǔn),因此,需要繼續(xù)進行深度處理。深度處理方法主要有:超濾、反滲透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化學(xué)氧化、MBR等。有研究發(fā)現(xiàn),強化生物脫碳脫氮以臭氧生物活性碳技術(shù)作為深度處理單元和回收工藝來處理煤化工廢水后,廢水中的高COD、高氨氮質(zhì)量濃度大幅度下降,具有很好的處理效果,其水質(zhì)可以達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》的標(biāo)準(zhǔn)。(1)臭氧生物活性碳技術(shù)通過對臭氧生物活性碳技術(shù)在深度處理過程中的強化生物脫碳脫氧及回用工藝處理煤化工廢水時,發(fā)現(xiàn)了此工藝技術(shù)對于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工廢水的處理時,有著非常良好的廢水處理效果,處理出來的水質(zhì)符合《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)(》GB/T19923-2005)標(biāo)準(zhǔn)。
4.膜濃縮廢水的蒸發(fā)處理技術(shù)
煤化工廢水進行濃鹽水處理時所用的濃鹽水主要是來源于雙膜處理后的反滲透濃水,含有鹽質(zhì)量濃度為3000-25000mg/L。一般采用膜濃縮和熱蒸發(fā)技術(shù)來進行濃鹽水的再濃縮。把含鹽量較高的鹽度提升到50000到80000mg/L之后,就進行蒸發(fā)處理,通常使用的是機械蒸汽壓縮再循環(huán)技術(shù),處理廢水的過程中,所需要的熱能,是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷卻時所產(chǎn)生的熱能。處理過程中不會流失潛熱。處理過程中只需要消耗一些廢水(蒸發(fā)器內(nèi)的)以及所產(chǎn)生的蒸汽和循環(huán)的冷凝水還有電能等。蒸發(fā)器將鹽含量提升到了20%之上。所排出來的鹽鹵水被輸送到蒸發(fā)塘通過自然地蒸發(fā),結(jié)晶干燥后成固體,運到堆填區(qū)埋放。膜濃縮技術(shù)經(jīng)常用于濃鹽水處理的前段,可以將廢水中的鹽質(zhì)量濃度提高到50000-80000mg/L,膜濃縮技術(shù)處理成本較低、規(guī)模大、技術(shù)成熟,能夠減小濃鹽水處理后續(xù)蒸發(fā)器的規(guī)模,這樣能夠降低成本并節(jié)約資源。伴隨著環(huán)境保護的呼聲高漲,在未來的煤化工業(yè)的發(fā)展中也將是低成本投入、高產(chǎn)量回報,降低污染,進行可循環(huán)的發(fā)展。使污染物可以減少量化、得到循環(huán)利用,提升資源的可使用率,將經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。
三、結(jié)語
篇5
社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展,帶動了工業(yè)的進步。煤作為我國的動力能源,在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著極為重要的作用,為煤化工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了機會,煤化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境的影響也成為全社會關(guān)注的焦點。本文主要從當(dāng)前煤制聚甲醛廢水處理工藝現(xiàn)狀出發(fā),對煤制聚甲醛廢水處理工藝進行深入研究。
關(guān)鍵詞:
煤化工業(yè);聚甲醛廢水;處理工藝;現(xiàn)狀;深入研究
煤作為我國重要的動力能源,使得煤化工業(yè)在我國得到非常迅速的發(fā)展。煤制聚甲醛是煤化工業(yè)的新興化工產(chǎn)品,以甲醛為原料,在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的高濃度廢水,造成地球地表水質(zhì)惡化以及水生態(tài)破壞,對煤化工企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)造成成了極為不利的影響。截止到目前為止,我國尚未研究出處理煤制聚甲醛廢水的有效方法,所以,在生態(tài)環(huán)境治理背景下,找出解決處理煤制聚甲醛廢水的有效方法已經(jīng)成為煤化工業(yè)的重點工作,只有這樣才能對煤化工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)、長遠發(fā)展目標(biāo)提供充分的保障,同時也會對社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境治理工作產(chǎn)生重要影響。
1當(dāng)前我國煤制聚甲醛廢水處理工藝現(xiàn)狀
煤制聚甲醛以甲醛為原料生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的高濃度廢水,其排放的廢水呈酸性,廢水中的有機成分為甲醛、三聚甲醛、二氧五環(huán)以及甲醇等,其中甲醛的濃度最高。甲醛對人體健康會產(chǎn)生極為不利的影響,甚至?xí){人的生命安全。含有高濃度的煤制甲醛廢水排放,會對地表水形成嚴(yán)重污染,造成水生態(tài)破壞的問題;廢水經(jīng)過蒸發(fā),會對空氣質(zhì)量形成不利影響??傊?,煤制聚甲醛廢水的排放會對人體健康和生態(tài)環(huán)境形成極為不利的影響。雖然,截止到目前為止尚未形成成熟有效的煤制聚甲醛廢水處理方法,但是,煤化工企業(yè)為了走“綠色”發(fā)展之路,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),就需要將研究煤制聚甲醛廢水處理方法作為工作的重點?,F(xiàn)階段,煤化工業(yè)常用的煤制聚甲醛廢水處理方法為A/O工藝。該工藝原理是,將進水經(jīng)過石灰調(diào)堿后加熱,并在其催化作用下促使聚甲醛類物質(zhì)發(fā)生聚合反應(yīng),并生成糖類物質(zhì)。將糖類物質(zhì)中和沉淀并利用反應(yīng)器促使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng),再對其進行生物接觸氧化,對氧化后的廢水經(jīng)過二沉池作用后再排放。這種處理工藝的缺陷是,由于聚甲醛類物質(zhì)濃度太高,糖化反應(yīng)不完全,不能保證甲醛的去除率,將這種廢水排放,會對生化系統(tǒng)穩(wěn)定運行造成極為不利的影響。另外,煤制聚甲醛廢水處理中需要對進水先升溫再降溫,然后進行調(diào)堿中和,在這個過程中產(chǎn)生的能耗和藥耗大,同時對廢水進行石灰調(diào)堿,會使水中的鈣離子對后續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的運行進行壓制,不利于其危害成分的降解,難以實現(xiàn)煤制聚甲醛廢水處理的重要目標(biāo),也難以在廢水處理過程中提高經(jīng)濟效益。廢水處理不完全又會對人體生理健康產(chǎn)生威脅,不利于提高其社會效益,對煤化工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)、長遠發(fā)展目標(biāo)造成阻礙。
2煤制聚甲醛廢水處理工業(yè)的優(yōu)化
2.1優(yōu)化糖化法
煤制聚甲醛廢水處理工藝的應(yīng)用實踐表明,廢水處理工藝還存在很多問題,其中,聚甲醛類物質(zhì)濃度太高,糖化反應(yīng)不完全,不能保證甲醛的去除率,是影響煤制聚甲醛廢水處理質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。因此,在現(xiàn)階段展開煤制聚甲醛廢水處理工藝的深入研究活動中,必須及時優(yōu)化糖化法,促使糖化法可以充分發(fā)揮其重要作用。對煤制聚甲醛廢水進行深入研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)甲醛濃度小于5mg/L的時候,生化系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)甲醛濃度大于5mg/L時,就會抑制生化系統(tǒng)中的微生物對有機物降解;而當(dāng)甲醛濃度達到500mg/L時,生物耗氧過程基本終止?,F(xiàn)階段對糖化法的優(yōu)化,即利用氧化氫和催化劑中的二價鐵離子組成的氧化體系,在二價鐵離子的氧化作用下,促使水分子分解,最終被氧化成為對生態(tài)環(huán)境不會形成危害的二氧化碳和水等無機物,將這種無機物廢水排放就不會對地表水形成污染,也不會破壞水生態(tài)環(huán)境,有利于生態(tài)環(huán)境治理工作進一步發(fā)展,對煤化工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有極為重要的作用。
2.2在二沉池處理后增加混凝沉淀池
在A/O煤制聚甲醛廢水處理工藝中,二沉池處理為最后的處理環(huán)節(jié),主要目的是為了進一步提高煤制聚甲醛廢水處理質(zhì)量。這就需要在二沉池處理后,投加相應(yīng)的混凝劑,改善水質(zhì),促使排出廢水中不再含高濃度的甲醛等危害人類生理健康的元素,將處理過的廢水排放出來,經(jīng)過循環(huán)成為可重復(fù)使用的水資源。這樣做,一方面有效提高了水資源的利用率,另一方面,對廢水的處理,使其成為社會生產(chǎn)生活中可以利用的水資源,既可以為社會走可持續(xù)發(fā)展之路奠定堅實的基礎(chǔ),也可以為化工業(yè)的發(fā)展提供充分的保障。為了提高煤制聚甲醛廢水處理經(jīng)濟效益,在確保廢水處理質(zhì)量的同時,可以選擇同樣性能的處理材料,對于混凝劑的選擇就可以在聚硫酸鐵和聚氯化鋁中選擇。其中,聚硫酸鐵不同于一般的混凝劑,具有極大的分子量,非常好的吸附、凝聚沉淀性能,在煤制聚甲醛廢水處理中使用這種方法,可以提高重凝性能,促使沉淀后的水質(zhì)在規(guī)定pH值范圍內(nèi)。相比聚硫酸鐵,聚氯化鋁應(yīng)用范圍更廣,適應(yīng)性也更強,在煤制聚甲醛廢水處理中應(yīng)用這種方法,可以迅速形成較大的礬花,具有非常良好的沉淀性能,適宜的pH值也非常廣泛。煤化工業(yè)在煤制聚甲醛廢水處理中要提高經(jīng)濟效益,控制運營成本,就需要對兩種處理材料進行比較,在保證廢水處理的同時,選擇經(jīng)濟性更高的處理方法。通過對聚硫酸鐵和聚氯化鋁的經(jīng)濟性比較發(fā)現(xiàn),聚硫酸鐵的經(jīng)濟性更強,因此,在煤制聚甲醛廢水處理工藝中應(yīng)該廣泛應(yīng)用聚硫酸鐵,并不斷優(yōu)化廢水處理方法,只有這樣才可能實現(xiàn)煤制聚甲醛廢水處理的重要目標(biāo)。
3結(jié)束語
綜上所述,在生態(tài)環(huán)境治理大環(huán)境下,要加強煤制聚甲醛廢水處理工藝研究,不斷優(yōu)化煤制聚甲醛廢水處理方法,成功解決煤制聚甲醛廢水排放問題,為美化工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)奠基。
作者:王俊 李寧 單位:陜西陜化煤化工集體有限公司
篇6
關(guān)鍵詞:煤化工 高壓煤漿泵 國產(chǎn)化
中圖分類號:TQ545 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(b)-0092-02
1 煤化工市場的回顧與展望
近年來,我國能源化工產(chǎn)品的需求出現(xiàn)較高的增長速度,煤化工在我國能源、化工領(lǐng)域中已占有重要地位。隨著煤化工新工藝、新技術(shù)的發(fā)展,給上游設(shè)備行業(yè)提出新的挑戰(zhàn),這也促進了煤化工裝備行業(yè)的技術(shù)進步。過去的一年是中國新型煤化工產(chǎn)業(yè)示范取得重要成果的一年。煤制烯烴與煤制油的工業(yè)化示范裝置運行取得新突破,煤制合成天然氣和煤制乙二醇示范裝置也處于積極推進過程中。在高油價和能源供應(yīng)緊張的趨勢下,新型煤化工為未來中國的油氣資源補充和部分替代開辟了新方向,前不久國家發(fā)改委了要在云南、新疆、貴州、蒙古、陜西、山西等地選擇煤種適宜、水資源相對豐富的地區(qū),重點支持大型企業(yè)開展煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等升級示范工程建設(shè),加快先進技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
2 高壓煤漿泵在煤氣化裝置中的重要性
在煤化工生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中,隔膜泵是煤氣化裝置心臟設(shè)備,煤氣化工藝流程先進,技術(shù)要求高,而且生產(chǎn)過程中屬于連續(xù)性生產(chǎn)。而隔膜泵連續(xù)運轉(zhuǎn)率直接決定了整個氣化裝置能否正常生產(chǎn)。該類型泵的設(shè)計、制造涉及機械、電子、液壓、材料、橡膠密封等多學(xué)科技術(shù),技術(shù)復(fù)雜,鑒于高壓煤漿泵必須要保證能長周期不間斷地連續(xù)穩(wěn)定運行,一次短暫的停運都會帶來很大的經(jīng)濟損失,故而高壓煤漿泵的選擇非常關(guān)鍵,性能高求很高,考慮到要使煤漿與傳動部位隔離,煤氣化裝置的高壓煤漿泵都選用隔膜泵,高壓隔膜泵技術(shù)較為成熟、目前被用戶廣泛選擇的有荷蘭GEHO、中色泵業(yè)、德國FELUWA等三家。高壓煤漿泵是煤氣化裝置的心臟設(shè)備(見圖1)。
3 國產(chǎn)高壓煤漿泵的工作原理以及技術(shù)參數(shù)
高壓煤漿泵是上世紀(jì)七十年代在往復(fù)式活塞泵基礎(chǔ),增加隔膜室演變而來,實現(xiàn)了輸送介質(zhì)與活塞的隔離,從而創(chuàng)造了一項 全新的先進輸送技術(shù)和設(shè)備。具有易損件壽命高、維修簡便、連續(xù)運轉(zhuǎn)效率高、運行成本低、高效節(jié)能環(huán)保等諸多新優(yōu)點和新特點,高壓煤漿泵的結(jié)構(gòu)型式是指活塞的單雙作用、活塞缸數(shù)、活塞的立式及臥式。隔膜泵有雙缸雙作用、三缸單作用臥式結(jié)構(gòu),多缸單作用立式結(jié)構(gòu)等,常用的為雙缸雙作用、三缸單作用臥式結(jié)構(gòu)。雙缸雙作用、三缸單作用隔膜泵,均由傳動系統(tǒng)、動力端、液力端、液壓輔助系統(tǒng)、進出料補償系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。
高壓煤漿泵的技術(shù)參數(shù)是指基本性能參數(shù)、連續(xù)運轉(zhuǎn)率及易損件壽命、輸送介質(zhì)及運行工況參數(shù)。
(1)基本性能參數(shù)是指輸送的流量、吸入壓力、排出壓力、電動機功率及調(diào)速性能、泵的重量、泵的外形尺寸等。
(2)連續(xù)運轉(zhuǎn)率是指泵的工作制及效率。
(3)易損件壽命是指橡膠件及閥件等的壽命,這兩個參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。
(4)輸送介質(zhì)參數(shù)是指所輸送的介質(zhì)的密度、粒度、粘度、酸堿性、溫度等。
(5)運行工況參數(shù)涉及隔膜泵選型的經(jīng)濟性、合理性。
合理選擇輸可靠、經(jīng)送泵型是保證整個工藝系統(tǒng)濟運行的關(guān)鍵,應(yīng)具體考慮如下因素。
(1)輸送介質(zhì)的重度、粒度、介質(zhì)的濃度、溫度、磨蝕性。
(2)泵型對管路運行工況變化的適用性。
(3)泵的吸入性能及效率、安全可靠性。
另外高壓隔膜泵的正常穩(wěn)定運行對所處工況是有嚴(yán)格的要求,其條件為:嚴(yán)格的粒度分布;介質(zhì)的兩相流特性;吸入性能條件及吸入、排出的壓力脈動;多臺泵時的峰值疊加問題等。
4 中色品牌高壓煤漿泵在中石化南化公司的應(yīng)用
南化公司合成氨部煤氣化裝置在石化(煤化工)系統(tǒng)的同類裝置中具有代表性。裝置現(xiàn)有兩套煤氣化爐,操作壓力達8.5 MPa(為目前國內(nèi)、外最高壓力),操作溫度為1250 ℃~1300 ℃。單爐產(chǎn)氣能力能滿足日產(chǎn)1000 t(30萬噸/年)合成氨系統(tǒng)的需要。合成氨系統(tǒng)是全公司最重要的一套生產(chǎn)系統(tǒng),工藝流程長,其運行情況直接影響到公司生產(chǎn)全局,一次系統(tǒng)停車損失在500萬元以上。由于高壓煤漿泵不能在線切換,生產(chǎn)過程中,高壓煤漿泵的瞬間的停運,將造成3200單元(氣化工序)及后繼的300單元(CO變換工序)、400單元(低溫甲醇洗工序)、500單元(液氮洗工序)、600單元(氨合成工序)全系統(tǒng)跳車。因此南化公司對煤漿泵制造廠家的選擇極為重視,在泵的選購工作中,公司領(lǐng)導(dǎo)親自參與,經(jīng)過了認(rèn)真地考查和篩選,最終選定了2家煤漿泵制造廠。分別為荷蘭GOHE公司和中色泵業(yè)公司各簽訂了一臺高壓泵。按公司原構(gòu)想:GEHO泵為首選運行泵;因2006年時中色泵業(yè)泵業(yè)績多在礦業(yè)行業(yè),在高壓煤氣化裝置尚無業(yè)績,故作為備選,公司對煤漿泵制造廠家的選擇極為重視,在泵的選購工作中,公司領(lǐng)導(dǎo)親自參與,經(jīng)過了認(rèn)真地考查和篩選,最終選定了2家煤漿泵制造廠,其中一家為荷蘭GOHE公司,一家為中國有色(沈陽)泵業(yè)有限公司。其中,與GOHE公司簽訂了一臺高壓泵;與中國有色(沈陽)泵業(yè)有限公司簽訂了一臺高壓泵,兩臺低壓泵。這是南化公司在國內(nèi)、外高壓煤氣化系統(tǒng)首次選用中國制造的煤漿隔膜泵,并在高壓煤漿泵設(shè)備的國產(chǎn)化研制過程中,發(fā)揮了積極的作用。此前,高壓煤漿泵長期為國外品牌所壟斷
中色泵業(yè)高壓煤漿泵投入運行后,設(shè)備運行工況正常,可以長周期穩(wěn)定運行,累計運行時間為21900 h,經(jīng)過一年來的多次運行檢驗,可以滿足(8.5 MPa)煤氣化裝置的生產(chǎn)要求。生產(chǎn)過程中,該泵的故障率較低。
經(jīng)過六年多來使用情況出乎意料:兩臺煤漿泵的導(dǎo)致裝置停車的次數(shù)累計統(tǒng)計比為GEHO泵∶中色泵業(yè)泵=7∶3。
中色泵業(yè)高壓煤漿泵在泵進口管線的尺寸設(shè)計上值得肯定,運行期間泵的主電機電流穩(wěn)定,而進口泵在運行期間曾多次出現(xiàn)大的電流波動和堵轉(zhuǎn),造成跳車;此現(xiàn)象與進口泵的進料管線的尺寸設(shè)計不妥有關(guān),現(xiàn)已按中色泵業(yè)煤漿泵的修改進口管線,修改后,其主電機的電流波動和堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象消失。高壓煤漿泵的型號(見圖2)。
5 結(jié)語
國產(chǎn)高壓煤漿泵有廣泛、良好的使用業(yè)績,技術(shù)成熟。國產(chǎn)化技術(shù)可行,沒有風(fēng)險,相對進口高壓煤漿泵在費用、運輸、備品備件、技術(shù)交流和技術(shù)服務(wù)上具有較大的優(yōu)勢,如果能在精加工、外觀設(shè)計等方面作進一步的改進,將在國內(nèi)、外具備更大的市場競爭力。
參考文獻
[1] 外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄[M].2011年修訂.
[2] 中國煤化工月報.
篇7
關(guān)鍵詞煤化工污水處理工藝
中圖分類號:U664.9+2 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
煤化工企業(yè)排放的污水以煤的氣化過程產(chǎn)生的污水為主。煤氣化污水是高溫高壓洗滌煤氣后的洗滌水經(jīng)熱量回收、絮凝沉淀后排放的部分污水[1],主要污染物為氨氮、硫化物、氰化物、COD、BOD、SS等,其水溫、硬度、SS、氰化物和氨氮含量都較高是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業(yè)廢水。廢水若未經(jīng)處理或處理不當(dāng)隨意外排, 將對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染, 因此實現(xiàn)煤化工污水的達標(biāo)排放有十分重要的意義。
目前國內(nèi)處理煤化工污水的技術(shù)主要采用生化法,生化法對廢水中的有機污染物有較好的去除作用[2],但由于污水中所含有的氰化物濃度較高,對后續(xù)生物處理系統(tǒng)中的微生物有毒害和抑制作用。因此,首先采用適當(dāng)?shù)奈锘ㄈコ杌锏扔卸疚镔|(zhì),然后通過生化法去除污水中的有機污染物。煤化工污水經(jīng)生化處理后一般可滿足排放標(biāo)準(zhǔn),若不能滿足,需要進一步降低COD、氨氮、色度和濁度等指標(biāo)。
1.預(yù)處理
對煤氣化生產(chǎn)廢水中的氰化物可采用堿性氯化法處理,分兩級反應(yīng):一級反應(yīng)是先將氰氧化局部氧化為氰酸鹽。反應(yīng)如下:
CN-+ClO-+H2OCNCl+2OH-
CNCl+2OH-CNO-+Cl-+H2O
二級反應(yīng)是將氰酸鹽進一步氧化為二氧化碳和氮。反應(yīng)如下:
2CNO-+3OCl-+H2O2CO2+N2+3Cl-+2OH-
2.生化處理
對于預(yù)處理后的煤化工污水,國內(nèi)外一般采用缺氧、好氧生物法處理(A/O工藝)。A/O工藝在去除水中碳污染的同時,能有效去處氮和磷的污染。但A/O工藝不足之處為:若沉淀池不及時排泥,易污泥上浮,使出水水質(zhì)惡化;如需提高脫氮率,需要加大混合液回流比,使運行費用增高,同時可能影響反硝化過程,脫氮率很難達到90%。針對煤化工污水的特點,近年來出現(xiàn)了一些新的處理方法,如HBF工藝、PACT法、BAF工藝、厭氧生物法等:
(1)HBF工藝
HBF工藝是綜合活性污泥法與生物膜法的優(yōu)勢,進行COD、氨氮的降解與轉(zhuǎn)化,其實質(zhì)是連續(xù)的前置反硝化+連續(xù)好氧硝化+后置反硝化后接兩座交替運行的序批反應(yīng)沉淀池。因此具有兩段A/O法的生物脫氮功能和序批反應(yīng)、分離(SBR)一體化特性。由于在好氧池及序批沉淀池內(nèi)增加固定式酶浮填料,該方法為各種優(yōu)勢微生物的生長繁殖創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件和水力條件,使得有機物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化過程保持高效反應(yīng)狀態(tài),有效地提高生化反應(yīng)傳質(zhì)條件及分離效果,促進了生物降解效率的提升[3]。
(2)PACT法
PACT法是一種向活性污泥系統(tǒng)中投加粉末活性炭,形成復(fù)合式生物反應(yīng)器的新型水處理工藝。其工藝特點是PAC顆粒包裹在活性污泥絮體中,通過活性炭吸附和生物降解的有機結(jié)合,強化活性污泥絮體的凈化功能,提高系統(tǒng)的處理能力,利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用,為微生物的生長提供食物,從而加速對有機物的氧化分解能力。既提高了污泥的吸附能力,也提高了COD的降解去除率。此外,PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機污染物質(zhì)。
(3)BAF工藝
曝氣生物濾池是一種新型的高負荷浸沒式固定生物膜反應(yīng)池,它結(jié)合了活性污泥法和生物膜法各自的優(yōu)點,并將生化反應(yīng)和物理過濾(即生物降解去除BOD和固液分離去除SS)兩種處理過程合并在同一個反應(yīng)池中完成。因此,該工藝容積負荷可以很高,出水水質(zhì)好,無需另設(shè)二沉池,無污泥膨脹問題。
(4)厭氧生物法
一種被稱為升流式厭氧污泥床(UASB)的技術(shù)用于處理煤化工污水。該法是在升流式厭氧生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應(yīng)器,反應(yīng)區(qū)由生物顆粒污泥層及絮狀污泥層組成,大部分的有機物在此被微生物轉(zhuǎn)化為CH4和C02,在反應(yīng)器的上部設(shè)有三相分離器,完成氣、液、固三相的分離。
3.深度處理
深度處理一般多采用物理化學(xué)方法,主要有混凝沉淀、吸附法、催化氧化法及超濾、反滲透等膜處理技術(shù)。
(1)混凝沉淀法
混凝沉淀法是在污水加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽等來強化沉淀效果,使廢水中的懸浮物質(zhì)在混凝劑的作用下聚集沉降,以達到固液分離的過程。該方法可有效降低廢水中的濁度[4],并可去除污水中的某些溶解性物質(zhì)。
(2)臭氧-生物活性炭法
臭氧活性炭聯(lián)用深度處理技術(shù)采取先臭氧氧化后活性炭吸附,在活性炭吸附中又繼續(xù)氧化的方法。其基本原理是在炭層中投加臭氧,使水中的大分子轉(zhuǎn)化為小分子,改變其分子結(jié)構(gòu)形態(tài),提供了有機物進入較小孔隙的可能性,使大孔內(nèi)活性炭表面的有機物得到氧化分解,從而使活性炭可以充分吸附末被氧化的有機物,達到水質(zhì)深度凈化的目的。該法能有效地降低AOC(生物可同化有機碳)值,使出水的生物穩(wěn)定性大為提高。
(4)膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。污水深度處理中常采用超濾+反滲透工藝,超濾可去除廢水中大部分濁度和有機物,并能減輕反滲透膜的污染,反滲透用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w,對二級出水的脫鹽率達到90%以上。
(5)高級氧化技術(shù)
由于煤化工污水中的有機物復(fù)雜多樣,通過生化法處理并不能完全去除難生物降解的有機物,而高級氧化法在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強的自由基(如•OH等),自由基能夠無選擇性地將污水中的有機污染物降解為二氧化碳和水,達到無害化目的。
4.總結(jié)
由于我國是貧油、少氣、多煤的能源結(jié)構(gòu),決定了現(xiàn)階段煤仍然是主要的能源[5]。煤化工業(yè)可從煤中提取多種產(chǎn)品,這大大提高了煤的綜合利用價值,而相關(guān)污水工藝技術(shù)的使用是提高水資源綜合利用率、緩解水資源短缺矛盾、減輕水體污染、實現(xiàn)有限水資源的可持續(xù)利用的有效途徑之一。因此,煤化工企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身特點,合理選擇水處理工藝,最大限度地減少污水外排,使該產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)共贏。
參考文獻:
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篇8
自動化技術(shù)在各行各業(yè)中都有較為突出的表現(xiàn),成為各行業(yè)工作的新重心。煤化工企業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ),自動化儀表在其工作中應(yīng)用更為普遍,成為了煤化工企業(yè)工作之中重要的工程項目之一。自動化儀表的應(yīng)用作為有效的提升工作效益以及工作的效率的重要方式,其中重要的應(yīng)用方式及工作流程中涵蓋自動化儀表設(shè)計、施工以及調(diào)試三個方面。在煤化工企業(yè)之中對使用儀表的要求較高,不僅需要極高的專業(yè)性還需要具有更高的副屬性。對于儀表的設(shè)計工作需要設(shè)計人員就有較高的專業(yè)能力及與時俱進的發(fā)展觀,能夠?qū)ΜF(xiàn)代科學(xué)進行綜合性的分析,與其他學(xué)科知識緊密聯(lián)系,形成系統(tǒng)化的設(shè)計模式及設(shè)計方案。儀表自動化系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用是項較為復(fù)雜的工程項目。
二、儀表分類
1.溫度儀表
煤業(yè)、石化作業(yè)現(xiàn)場或是管道內(nèi)的介質(zhì)溫度基本都要進行指示控制,大體溫度在零下200攝氏度至零上1800攝氏度之間。大部分應(yīng)用接觸式的測量方法?,F(xiàn)在水銀玻璃溫度計大多已經(jīng)被雙金屬溫度計所取代,較為常用的為熱電阻或是熱電偶。
2.壓力儀表
其與安全生產(chǎn)息息相關(guān),故此壓力儀表為自動化系統(tǒng)工程中的重點項目。壓力范圍可達300兆帕斯卡,壓力傳感器、變送器以及特種壓力儀表利用較多的作用原理,并且還能夠應(yīng)用于多種不同性質(zhì)物質(zhì)的壓力測定,精度較高。壓力表可分為液柱式、活塞式以及彈性式三類。
3.物位儀表
在石化行業(yè)之中多以液位測量為中心,因測量過程和被測物的特性的緊密相連,故此除去浮力式儀表之外,對于物料儀表而言無通用設(shè)備。
三、儀表的設(shè)計工作
1.存在的不足
煤化工企業(yè)在儀表自動化系統(tǒng)工程設(shè)計及應(yīng)用之中有各種不足,其影響著企業(yè)整體能力的提升,更是造成工作效益及效率低下的主要原因,所以必須對儀表自動化系統(tǒng)設(shè)計給予高度的重視,對其中的細節(jié)進行具體的分析,從而提升企業(yè)自動化的程度,并且儀表在此系統(tǒng)之中的作用至關(guān)重要,將用戶的需求作為儀表設(shè)計的根本出發(fā)點,對其設(shè)計更應(yīng)該注重合理性及科學(xué)性。一部分煤化工企業(yè)儀表自動化系統(tǒng)的制作單位并沒有做到從用戶的實際需求出發(fā),對儀表的選擇不具有合理性。所以,設(shè)計單位需要從實際用戶端的工藝參數(shù)、工藝介質(zhì)性質(zhì)以及工藝環(huán)境的情況進行合理的儀表自動化設(shè)計工作。
2.設(shè)計選型
設(shè)計單位在對儀表的型號進行選擇時,要充分發(fā)揮用戶需求為第一原則的宗旨,根據(jù)實際的情況進行選擇工作,煤化工企業(yè)儀表的選擇要充分考慮儀表的經(jīng)濟性、先進性。
(1)體現(xiàn)儀表的科學(xué)性
儀表自動化系統(tǒng)的設(shè)計階段要考慮費用的支出情況。將控制系統(tǒng)及檢查點的重要程度設(shè)為依據(jù),并且做到將經(jīng)濟性與先進性高度統(tǒng)一的基本原則,來完成儀表自動化的選型工作。
(2)工藝標(biāo)準(zhǔn)
儀表自動化系統(tǒng)是為工藝服務(wù)的,針對進行現(xiàn)場安裝的儀表需要與用戶端的技藝參數(shù)及介質(zhì)高度匹配,根據(jù)用戶實際所處的環(huán)境及技術(shù)要求選定所需儀表。
(3)選型的統(tǒng)一
針對較大的自動化工程項目,各分項工程極有可能是由多施工單位及施工人員合作完成。這樣的合作模式容易出現(xiàn)各施工單位使用儀表的制造廠商不是同一家,給之后的工程施工以及儀表的管理工作帶來了相應(yīng)的問題。故此,在設(shè)計的初級階段對儀表的使用明確標(biāo)注廠商及型號等,保證選取的儀表與使用企業(yè)匹配,提升企業(yè)的工作效率。
3.設(shè)計工作中的注意事項
在設(shè)計階段要高度重視其科學(xué)性、智能性,設(shè)計中的輸入及管理均通過P&ID圖中的主板圖自動處理;明確需要進行修改時的參考標(biāo)志;對于重要儀表制造廠商包含DCS點的數(shù)據(jù)錄入全部實行無紙化處理;儀表的選用最好為知名的制造廠商,其能夠提供系統(tǒng)設(shè)計中的技術(shù)支持;保證設(shè)計的合理性;設(shè)計階段要從國內(nèi)外最為先進的科學(xué)技術(shù)之中汲取營養(yǎng),防止設(shè)計出現(xiàn)失誤或是問題,提升我國儀表自動化系統(tǒng)的設(shè)計水準(zhǔn)。
四、結(jié)語
篇9
關(guān)鍵詞::獨立學(xué)院;化工設(shè)計;教學(xué)改革
化工設(shè)計是將一個系統(tǒng)(如工廠、一個車間或一套裝置等)全部用工程制圖的方法,描繪成圖紙、表格及必要的文字說明,也就是把工藝流程、技術(shù)裝備轉(zhuǎn)化為工程語言的過程?;ぴO(shè)計是一門綜合課程,需要四大基礎(chǔ)化學(xué)知識,同時還必須具備化工原理、化工熱力學(xué)、化工機械設(shè)備基礎(chǔ)、化工儀表及其自動化、化學(xué)反應(yīng)工程等各專業(yè)知識,其內(nèi)容多,覆蓋面廣,實踐性極強。
河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院是一所工科院校,化學(xué)工程與工藝專業(yè)主要為工業(yè)分析和煤化工兩個方向,畢業(yè)生的就業(yè)方向大多以煤化工領(lǐng)域為主。因此,將化工專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計課程與煤化工的知識穿插結(jié)合,加強化工專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計課程建設(shè)和實踐教學(xué)改革,能夠為培養(yǎng)具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的煤化工應(yīng)用人才,奠定良好的基礎(chǔ)。此外,為加強學(xué)院的品牌建設(shè),加強學(xué)院化工專業(yè)畢業(yè)生的實踐能力和適應(yīng)能力,開展化工設(shè)計課程的實踐教學(xué)改革是十分必要的。
一 獨立學(xué)院開展化工設(shè)計課程教學(xué)存在的問題
1.目前,絕大多數(shù)高校為適應(yīng)"厚基礎(chǔ),寬口徑"的高等院校育人教育新模式的要求,將化工設(shè)計這門課定義為工程實踐類課程,但實際運行過程中大部分高校由于專業(yè)課學(xué)時的壓縮,普遍僅為32學(xué)時[1]。高校專業(yè)課程都有一定程度的可是壓縮,造成課程學(xué)時有限,難以滿足課程教學(xué)要求。教師在授課過程中往往依照理論課程的方式來講述,條條理論多,上機練習(xí)少,仍然講授一些設(shè)計的規(guī)定,通則、物料衡算和能量衡算等內(nèi)容,使工程實踐性質(zhì)流于形式,不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng),更談不上工程能力的培養(yǎng),常此以往不但影響學(xué)生工程能力的培養(yǎng),而且也不利于教師教學(xué)能力的提高。目前,許多高校對此進行了一些改革探討。例如浙江大學(xué)吳嘉老師在講述化工設(shè)計課程時,每次盡一個小時的講解,其余大多數(shù)時間讓學(xué)生設(shè)計案例,以此來推動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和工程能力的訓(xùn)練,取得了較好的學(xué)習(xí)效果。
2.由于大多數(shù)學(xué)生高考第一志愿選擇不是化工專業(yè),而是從其它專業(yè)調(diào)劑過來,從入學(xué)時就對化工不感興趣,覺得化工廠大多在郊區(qū),工作環(huán)境差,待遇不高,有毒有害物質(zhì)比較多,比較排斥化工專業(yè)的學(xué)習(xí),許多學(xué)生覺得以后不愿從事化工行業(yè),學(xué)得好不好都無所謂,得過且過心態(tài)嚴(yán)重。加之,課程中各類規(guī)定和國家準(zhǔn)則、規(guī)范較多,內(nèi)容較為枯燥,更使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較差。
3.化工設(shè)計課程具有實踐性。因此化工設(shè)計課程的教學(xué)也應(yīng)分為理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐環(huán)節(jié)。但大部分高校都未安排課程的實踐環(huán)節(jié)。導(dǎo)致學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中與實際結(jié)合不夠緊密,無法對課程有良好的認(rèn)知能力。
4.獨立學(xué)院的大學(xué)生作為我國大學(xué)生的重要組成部分,既有一般大學(xué)生的共性,也有自身特點[2]。獨立學(xué)院的生源質(zhì)量偏低,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自我管理能力也相對較差。特別是在綜合素質(zhì)方面,學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰凸こ虒嵺`能力水平與一本、二本高校相比存在較大差距。如果在化工設(shè)計課程教學(xué)過程以"教師為主"傳統(tǒng)教學(xué)模式來進行授課時,會更容易導(dǎo)致學(xué)生感到課程枯燥無味,無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性;學(xué)生僅僅是被動的接受一些概念的理論知識來應(yīng)付考試,難以提高學(xué)生的工程設(shè)計能力,因此,達到預(yù)期的教學(xué)效果更是難上加難。
二 化工設(shè)計課程教學(xué)改革的幾點建議
1.加強理論課程教學(xué)模式轉(zhuǎn)化,注重學(xué)生工程觀念培養(yǎng)。
化工設(shè)計的理論課程教學(xué)主要講授化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識和基本技能,包括工藝流程設(shè)計、物料和能量衡算、設(shè)備的選型和計算以及車間布置設(shè)計等與實踐密切相關(guān)的內(nèi)容,教授的對象是已具備較強能力和自學(xué)能力的高年級大學(xué)生,這些教學(xué)因素決定了在化工設(shè)計理論教學(xué)中可以采用靈活的復(fù)合式教學(xué)模式。改變傳統(tǒng)過程占主導(dǎo)地位,過于強調(diào)學(xué)生性接受學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,引入發(fā)現(xiàn)式、啟發(fā)式、自學(xué)式、掌握式等教學(xué)模式[3]。比如,在化工設(shè)計課程中,學(xué)習(xí)化工設(shè)備圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖的相關(guān)制圖規(guī)范條款時,可給出典型的設(shè)計案例要求學(xué)生設(shè)計描
圖。通過描圖,讓學(xué)生很快的熟悉工程制圖中各個圖例和符號表示的意義,了解各類制圖規(guī)范,轉(zhuǎn)變學(xué)生被動接受的學(xué)習(xí)模式。
工程觀念是指從工程實際的角度思考問題和解決問題。化工設(shè)計是理論聯(lián)系實際非常緊密的一門課程,在教學(xué)過程中應(yīng)把書本知識與生產(chǎn)實際過程相結(jié)合,使學(xué)生在掌握基本理論知識的同時,學(xué)會應(yīng)用理論解決實際問題。這符合工程觀念培養(yǎng)化工人才的目的。作為一門應(yīng)用學(xué)科,化工設(shè)計課程教學(xué)中應(yīng)時刻重視培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念,以培養(yǎng)工程觀念為導(dǎo)向,結(jié)合化工設(shè)計課程自身綜合性特點,在化工設(shè)計理論課程的講授中,應(yīng)充分重視設(shè)計實例與理論知識的結(jié)合。從設(shè)計實例出發(fā),結(jié)合開展課堂下的討論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強學(xué)生實際應(yīng)用能力。
2.利用現(xiàn)代化手段,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
工科學(xué)生應(yīng)該具備一定的計算機應(yīng)用能力,而這種能力的培養(yǎng)不只是單純的學(xué)習(xí)某門課程,而是要將計算機知識真正用到解決實際問題上,更好利用現(xiàn)代化手段科學(xué)地解決專業(yè)問題[4]。計算機應(yīng)用是《化工設(shè)計》課程教授的一部分,目前,化工設(shè)計有相當(dāng)大比例的工作需要依賴于計算機技術(shù),例如autocad、aspenplus、pro(ii)、smart3d等。獨立學(xué)院的學(xué)生盡管基礎(chǔ)較差,但是具有較強的動手能力,同時,在計算機操作上具有濃厚興趣。但是,在化工設(shè)計課程學(xué)時教學(xué)安排上往往忽略了計算機教學(xué)這一點。因此,在教學(xué)安排中應(yīng)加大計算機軟件教學(xué)的比重,不僅可以提高學(xué)生動手能力和理論聯(lián)系實際的能力,而且還可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,促進基礎(chǔ)知識的掌握和理解。例如,利用化工單元仿真模擬軟件,使學(xué)生掌握典型工藝的流程和典型設(shè)備的配置,使學(xué)生熟悉操作流程,清楚各個單元的操作原理,對實際設(shè)備有了感性的認(rèn)識。利用aspenplus、pro(ii)等軟件,使學(xué)生明確塔、換熱器等化工設(shè)備的具體構(gòu)造和應(yīng)用范圍。
3.充分利用資源 開展多方位立體化實踐教學(xué)。
學(xué)校的資源相對比較豐富例,如紙質(zhì)和電子版的圖書、專業(yè)期刊,開放式的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué),教師可通過布置設(shè)計任務(wù),使學(xué)生通過利用各類資源完成作業(yè),豐富專業(yè)知識。學(xué)校與多家煤化工企業(yè)合作,建立了化工專業(yè)實踐基地,授課教師可依據(jù)實際情況講解實際典型案例,并在課外課程實踐環(huán)節(jié)當(dāng)中,帶領(lǐng)學(xué)生從授課案例深入分析,使學(xué)生加深理解,增強學(xué)生理論聯(lián)系實踐能力,掌握煤化工方向主要工藝設(shè)計和車間布局,為今后畢業(yè)從事煤化工專業(yè)工作奠定基礎(chǔ)。
此外,結(jié)合獨立學(xué)院學(xué)生實際情況,在課程教授過程中建議實施小組教學(xué)法和項目教學(xué)法進行教學(xué)[5]。小組教學(xué)法即通過將學(xué)生分成討論小組,教師布置設(shè)計任務(wù)后,小組成員通過團隊合作,群策群力,解決實際問題,培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作和溝通的能力。項目教學(xué)法即通過典型化工設(shè)計項目的分析,從項目的設(shè)計任務(wù)書撰寫、工藝流程設(shè)計、工藝計算及車間布局設(shè)計等,使學(xué)生由實戰(zhàn)中掌握基礎(chǔ)知識,提高學(xué)習(xí)能力。
三 結(jié)束語
通過上述方法的改革與實踐,學(xué)生能夠把化工設(shè)計理論知識與實際生產(chǎn)知識有機結(jié)合起來,達到綜合素質(zhì)提升的目的,提高了動手能力和解決問題的能力,培養(yǎng)了團結(jié)協(xié)作精神和創(chuàng)新精神,同時,對授課教師素質(zhì)的提高也起到了積極的作用,促使教師不斷拓展知識面,更新和補充相關(guān)實際生產(chǎn)知識。化工設(shè)計課程的教學(xué)改革還任重道遠,需要不斷的實踐和探索。
參考文獻
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[3] 劉輝,葉紅齊.化工設(shè)計類課程教學(xué)改革的幾點措施[j].高校論壇,2008,6(3).
篇10
關(guān)鍵詞:科技創(chuàng)新 裝料系統(tǒng)有序 連續(xù) 高壓
中圖分類號: TF524 文獻標(biāo)識碼: A
一前言
社會的進步提出了科技創(chuàng)新的要求,而跨領(lǐng)域的應(yīng)用對科技創(chuàng)新起著極大的促進作用,對于先進、成熟設(shè)備跨多領(lǐng)域應(yīng)用要求找到兩個或多個領(lǐng)域的工藝的交叉點,使其設(shè)備具有互換性,讓設(shè)備更好的服務(wù)于工藝;無料鐘爐頂裝料設(shè)備一直應(yīng)用于高爐煉鐵,它能按照煉鐵工藝要求實現(xiàn)將物料均勻、有序的供給高爐,且在高壓、高溫環(huán)境下連續(xù)工作;與煤化工豎窯系統(tǒng)工藝要求極其相似,該系統(tǒng)要求給料系統(tǒng)設(shè)備能將物料均勻、有序、連續(xù)的供給下級系統(tǒng)且滿足下級系統(tǒng)在有壓高溫環(huán)境下生產(chǎn);為此提出無料鐘爐頂裝料設(shè)備跨領(lǐng)域應(yīng)用于煤化工豎窯給料系統(tǒng)中,由于無料鐘爐頂裝料設(shè)備在高爐煉鐵系統(tǒng)中應(yīng)用有近30年,經(jīng)過實踐的驗證不斷完善,已是一項非常完善且使用可靠的成熟技術(shù),在煤化工領(lǐng)域應(yīng)用具有無比的優(yōu)越性;
二無料鐘爐頂裝料設(shè)備簡介
無料鐘爐頂裝料設(shè)備是由一串部件從上向下安裝組合而成,傳統(tǒng)形式由上向下包括:料斗、放料閥、上部密封閥、料罐、料流調(diào)節(jié)閥、下部密封閥、布料器;
無料鐘爐頂裝料設(shè)備動作順序:前提是放料閥、上部密封閥二閥處于關(guān)閉狀態(tài),物料通過上料小車運送至固定受料斗中裝滿,按順序打開上部密封閥、打開放料閥將物料從固定受料斗中全部放入料罐中,關(guān)閉放料閥、關(guān)閉上部密封閥,向料罐均壓至與高爐頂壓壓差0.01MPa時均壓結(jié)束,打開下部密封閥、按預(yù)定角度打開節(jié)流閥,布料器將料罐中物料均勻布置到高爐中;就這樣往復(fù)運行,能保證高爐冶煉在高壓中穩(wěn)定進行;
三 煤化工豎窯系統(tǒng)介紹
煤化工豎窯系統(tǒng)是一種以長焰煤、褐煤等煤化程度較低的煤為原料,經(jīng)過改性提質(zhì),生產(chǎn)出煤化程度較高的優(yōu)質(zhì)無煙煤及焦炭,同時產(chǎn)生一定量的煤焦油、熱煤氣。1噸煤可提質(zhì)生產(chǎn)出70%的無煙煤、10%的低溫煤焦油、100標(biāo)準(zhǔn)立方的高熱值煤氣;1噸煤焦油可制取出0.65-0.7噸的柴油、0.2-0.25噸的汽油,1標(biāo)準(zhǔn)立方煤氣可提取出0.4-0.5標(biāo)準(zhǔn)立方的天然氣。
該系統(tǒng)在環(huán)保方面:1)脫S,能有效脫除煤中的可燃硫,使其以硫化氫形式進入煤氣,并以單質(zhì)硫形式脫除,加工制成硫磺膏回收利用。2)脫N:在600℃以下提質(zhì),煤中的氮元素是以氮氣(N2)的形式脫除,不造成污染。3)用水:用水為循環(huán)用水,主要補充冷卻蒸發(fā)用水,廢水零排放。無其它廢渣、廢水、廢氣產(chǎn)生。
該系統(tǒng)主要包括:上料系統(tǒng)、裝料系統(tǒng)、提質(zhì)窯系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、運焦系統(tǒng)、煤焦油提取收集系統(tǒng)?,F(xiàn)有裝料系統(tǒng)設(shè)備為料倉料管式,使整套系統(tǒng)不能帶壓工作。據(jù)試驗報告顯示該系統(tǒng)中原料在干餾過程中隨著壓力升高,無煙煤產(chǎn)量相應(yīng)提高,當(dāng)提質(zhì)窯系統(tǒng)壓力升高至0.01MPa時產(chǎn)量最大,這樣對裝料系統(tǒng)要求具有保壓功能;
無料鐘爐頂裝料設(shè)備跨領(lǐng)域應(yīng)用于該系統(tǒng)中恰好能滿足帶壓工作的工藝要求,將替換原有料倉料管式裝料設(shè)備,保證均勻、連續(xù)將物料供給提質(zhì)窯系統(tǒng)且保證提質(zhì)窯系統(tǒng)在高壓環(huán)境下提質(zhì),同時還能保證提質(zhì)窯系統(tǒng)中的煤焦油等有益物質(zhì)充分回收,一改料倉、料管式裝料系統(tǒng)對物料不可控、不密封的缺點。
1)煤化工豎窯系統(tǒng)如下圖:
2)原系統(tǒng)中的裝料系統(tǒng)為料倉料管式設(shè)備,如上圖:
料倉(件號a)料管(件號b)式結(jié)構(gòu)的裝料系統(tǒng)對物料不能控制,容易出現(xiàn)堵料現(xiàn)象,且不能保證向提質(zhì)窯系統(tǒng)(件號3)內(nèi)連續(xù)給料、不具備密封性,不能保證高壓干餾和煤焦油的充分提取。
四 無料鐘爐頂設(shè)備經(jīng)過改進后裝料系統(tǒng)設(shè)備,如下圖:
該裝料設(shè)備采用三罐式設(shè)計,能滿足皮帶裝料能力從35t/h 到 75t/h甚至更大和螺旋給料機排料能力從35t/h 到 75t/h甚至更大的變化;該裝料設(shè)備能滿足皮帶和螺旋給料機連續(xù)均勻裝料和排料,皮帶和螺旋給料機不存在間歇狀態(tài)。并且滿足上、下罐始終儲存一個放料周期的料量。
a)以75t/h系統(tǒng)為例工藝參數(shù)如下:
1.設(shè)備工作壓力:0.1MPa;
2.皮帶上料能力:75maxt/h;
3.螺旋給料機能力:75maxt/h;
4.物料:煤
粒度:~20㎜;
含水率:15~20%;
密度:0.65t/m³;
5.下罐頂溫:300~400℃;
6.裝料設(shè)備能滿足皮帶和螺旋給料機連續(xù)均勻裝料和排料,皮帶和螺旋給料機不存在間歇狀態(tài)。并且滿足上、下罐始終儲存一個放料周期的料量。
b)無料鐘爐頂設(shè)備改進后設(shè)計圖如下:
c)整體特點:
a)整體結(jié)構(gòu)形式為抽屜式,每個設(shè)備均可獨自取出,便于檢修安裝;
d)性能參數(shù):
a)設(shè)備設(shè)計壓力:0.15MPa;
b)設(shè)備裝料能力:75t/h;
c)設(shè)備組裝高爐:11100mm;
e)系統(tǒng)設(shè)備介紹
該系統(tǒng)由上料罐(件號1)、上放料閥(件號2)、上波紋補償器(件號3)、上部密封閥(件號4)、中料罐(件號5)、下放料閥(件號6)、中波紋補償器(件號7)、下部密封閥(件號8)、下料罐(件號9)、下波紋補償器(件號10)、氮氣罐(件號11)、均壓閥(件號12)、排壓閥(件號13)組成,能滿足皮帶和螺旋給料機連續(xù)均勻裝料和排料,皮帶和螺旋給料機不存在間歇狀態(tài)。并且滿足上、下罐始終儲存一個放料周期的料量。
f)主要設(shè)備描述:
1)上料罐規(guī)格:11 m³;
鋼焊接結(jié)構(gòu),錐段下部帶一內(nèi)襯(材質(zhì)為Q235-A),帶與平臺連接用的支座及吊耳;
其主要作用:儲存物料;
2)∮540上、下放料閥
a)閥門通經(jīng):∮540mm;
上、下放料閥上部內(nèi)腔為一錐形導(dǎo)料斗,下部為一弧形閥板,借助連桿及油缸驅(qū)動閥門開啟和關(guān)閉,通過兩接近開關(guān)發(fā)訊滿足工藝要求,下部帶波紋補償器,可補償下部設(shè)備因受熱上漲而向上的浮動和設(shè)備離線檢修用。還帶有四個支座用于設(shè)備推出用;上放料閥具有儲料和放料功能,下放料閥還具有調(diào)節(jié)流量的功能;
3)上、下部密封閥
a)閥門通經(jīng):∮550mm;b)閥門開啟角度:95°; c)油缸規(guī)格數(shù)量; ∮80mm/∮45mm;1個; d)工作壓力:10MPa;上、下部密封閥工作原理:借助壓頭與閥座上的硅橡膠圈的緊密結(jié)合,封住下部料罐的壓力煤氣。
下部密封閥檢修時需要提前松開下波紋補償器和下料罐連接法蘭螺栓,插一厚度5mm盲板(盲板:業(yè)主自制)隔斷熱量和煤氣,然后再將螺栓緊固,盲板插好后開始檢修,檢修完在將盲板一走。
結(jié)構(gòu)特征:上、下部密封閥為轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)式,旋轉(zhuǎn)軸由液壓缸通過曲柄連桿驅(qū)動。通過兩接近開關(guān)發(fā)訊滿足工藝要求。
4)中料罐
a)中料罐規(guī)格:5.5m³;
鋼焊接結(jié)構(gòu),錐段下部帶一內(nèi)襯(材質(zhì)為Q235-A),帶與平臺連接用的支座及吊耳;帶兩個人孔,大人孔用于檢修上部密封閥用,小人孔為觀察孔;帶均壓和放散閥接口及測溫、測壓接口;帶稱重裝置上、下墊板;罐內(nèi)部上方帶一井字形小檢修支架;
其主要作用:儲存物料;
5)下料罐
a)下料罐規(guī)格:11m³;
鋼焊接結(jié)構(gòu),錐段下部帶一內(nèi)襯(材質(zhì)為Q235-A),帶與平臺連接用的支座及吊耳;帶兩個人孔,大人孔用于檢修下部密封閥用,小人孔為觀察孔;帶測溫、測壓接口;罐內(nèi)部上方帶一井字形小檢修支架;
其主要作用:儲存物料;
6)下波紋補償器
補償量:30mm;帶兩波的波紋管,內(nèi)部帶一錐形導(dǎo)料套,內(nèi)填硅酸鋁纖維氈用于阻隔熱量;其作用是能補償下方設(shè)備受熱上浮;
五 結(jié)束語
本文以實例介紹了無料鐘爐頂裝料設(shè)備改進后應(yīng)用于煤化工豎窯系統(tǒng)中,通過提高提質(zhì)窯頂壓可知,使用該裝置后,在75t/h豎窯每天可提高產(chǎn)量3%,即每天多產(chǎn)無煙煤40t,給企業(yè)增加效益8000元,年創(chuàng)效280萬元,煤焦油每天可多提取5t以及環(huán)保帶來的效益。這是按一套小豎窯容積計算,如果擴大容積效益更大。煤化工豎窯裝料系統(tǒng)設(shè)備能大大提高無煙煤、焦炭產(chǎn)量、煤焦油提取量、使整個系統(tǒng)更環(huán)保。