空气分离技术
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空气分离技术范文第1篇
由于我国快速发展，特别是经济上面，多种新型工业技术开始在社会生活中快速普及，气体工业作为大部分工业的配套技术也随之发展起来。特别是近几年大型空气分离技术的发展愈加迅速，各大工厂在引进外国先进技术的同时，也不忘开拓独立自主创新技术的研究道路，空气分离装置就是工厂推行的新产品之一。空气分离设备是否安全，决定了化工企业是否能正常生产与运转，所以说空气分离设备的可靠是企业正常生产的保障。在对双泵内压缩流程工艺创新的时候，要考虑安全问题和创新后的性能问题，对经济问题也要进行考虑，创新的原则是最大限度保障企业工厂的经济效益。
一、空气分离的主要方法
1.变压吸附分离工艺
变压吸附分离法工艺基本原理是利用氮气和氧气在空气中的吸附率不同，而达到它们分离的目的。这种工艺最重要的核心是吸附塔，可以用来吸附气体。这种工艺中通常有两个吸附塔，一个是用来吸附产氧或氮，另外一个是负责杂质脱落再生的。这样就实现了氧气和氮气的交替循环工作，并且连续再生产。
2.膜分离工艺
膜分离工艺技术原理是根据气体在膜内的溶解度、渗透率不同来进行分离的。当气体穿透膜时，在外部驱动和膜两侧压力差的共同作用下，渗透率不同的气体会在膜的不同位置聚集，这就达到了气体分离的目的。膜分离技术便于安装和操作，噪音小，占地面积少，启动时间也短，但是膜老化后便不能再用，因为维修费用高，同时产气纯度也随之变差。
3.低温精馏工艺
低温精馏工艺的原理是利用氧气和氮气的沸点不同来实现分离。因为高温和低压能影响气体沸点，所以这个工艺是利用高压并且低温的环境，把空气进行液化时通过精馏塔精馏的传质传热之后，分离出空气中的氮气和氧气。这种工艺的优点是产气量大，分离的气体纯度高。利用双泵内压缩的流程使其投资低、安全性能高、操作方便，还能控制优化。
二、低温精馏工艺流程
1.内压缩与外压缩流程
目前低温分离技术有两种方式，一种是内压缩另外一种是外压缩。在内压缩流程中要把精馏塔的产品通过液体泵来提压直到所需要的压力，然后再送人主换热器复热后进入主管线。而在外压缩流程中，则是通过压缩机对其加压到所需要的压力，这是因为空气分离装置生产的气体压力只比大气压力高一点，为了降低沸点，所以才要通过压缩机加压。
2.规整填料
近几年规整填料得到迅速推广和普及。首先，规整填料可以连续进行热质交换，并且耗能降低。其次，规整填料可以将氧气、氮气、氩气的分离率提高。最后，规整填料可以进行大范围变动和操作，而且变工况的操作也变得很快。
3.全精馏无氢制氩
全精馏无氢制氩技术发展是根据规整填料的出现促进的，全精馏无氢制氩在很多大型设备上进行了运用。全精馏无氢制氩技术具有安全稳定的性能，它的工艺流程简单，操作也很方便，通过这种技术产出的氩气纯度很高，但是这种技术费用较高，而且可靠性也比较差。
三、低温精馏工艺流程优点
第一，有效防止碳氢化合物聚集在一起，避免了爆炸。第二，使液氧的流动性增强，使装置更加安全可靠，特别是在运行过程中。第三，双泵内压缩流程中的液氧泵和液氮泵比外压缩的压缩机投资成本少，而且还操作简单，便于检查维修。第四，自动化控制系统使系统操作更方便，运行更加可靠。
四、工艺创新研究
1.完善降低蒸汽消耗为目的改造
该空气分离装置在刚开始运行时，由于蒸汽消耗很高，所以造成运行成本一直居高不下。为了减少蒸汽消耗，则要进行很多创新和改造。
2.变负荷调整
具有连续性是化工生产的特点，后工序可能影响生产负荷的变动，为了保证系统负荷的稳定，还有保障产品质量和产量不受影响，就要经过不断探索创新，化解这一矛盾，使产量和质量不受系统负荷的影响。
3.高压空气量调配
空气分离装置负荷可以根据人的需求进行调节，但是由于调节范围较大，同时高压氮的用量波动大，所以就导致系统冷损失加大。对空气分离装置进行创新改造，在装置中增加球阀，就能使系统冷损失减少。
4.对降低分离出二氧化碳含量的措施
装置在运行初期，会经常发生分离出的二氧化碳含量偏高的情况，而在每个纯化器原有分子筛的基础上再增加百分之二十几的填充量，便不会发生二氧化碳含量超标的情况，这样可以确保空气分离装置长周期的运行。
五、结束语
所有产业的发展都要向着科技化、专业化、规模化、标准化的方向发展。空气分离装置流程的发展经历了石头蓄冷器、切换板式换热器、板翅式换热器、常温分子筛净化几个时代，创新之后又到了规整填料塔全精馏制氩的全新时代。空气分离装置工艺技术伴随着社会科技的全面进步，科技水平的逐步提高，社会不断前进发展而不断完善。而国产大型空气分离装置双泵内压缩流程在实际生活中的成功运用和创新，为国内双泵内压缩技术开辟了一条新道路。把握空分技术发展的脉搏，研究其发展趋势就显得非常重要。不断加强对空气分离技术的改进，会使其达到一个更稳定的阶段。
参考文献
[1]谭永强.大型空气分离装置双泵内压缩流程工艺创新[J].广西工院学报，2009（1） .
[2]邓圣红.KDON-35000/52000型空分设备的配置及技术特点[J].深冷技术，2010（2） .
空气分离技术范文第2篇
关键词：撞击器；颗粒物；自动监测
随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的提高，环境空气质量愈来愈受到社会的关注。大气颗粒物污染监测是环境空气监测必不可少的组成部分。大气颗粒物含有多种有毒有害物质，同时也是很多污染物的载体，我国和世界上其他国家对环境空气中颗粒物污染的研究一直没有停止过。八级空气撞击采样器作为一种大气颗粒物自动采样技术在环境空气污染物监测领域的应用，将为环境空气中颗粒物污染物的监测和研究提供了重要的方法和手段。
八级空气撞击采样器又称八级分级采样器，它能够将不同空气动力学粒径的气溶胶粒子根据空气动力学原理被分离并采集到不同的采样膜上，适合进行重量和颗粒物成分分析。
此次试验选用的八级空气撞击采样器是Thermo公司生产的Thermo-Andersen非生物环境撞击采样器，它是基于惯性撞击理论并根据人体呼吸系统的尘采集特性设计的，共分为9级，其中级0～级7是小孔级，用于采集不同空气动力学直径范围的微粒，级8时采集级，用于放置后备滤膜采集未被采集到的次微米级的超细颗粒，各级采集的颗粒空气动力学直径范围见表1。
采样前，先使用经检定的流量计校验八级空气撞击采样器的采样流量，保证其有适合的采样流量，经校验、调节，确定采样流量为28.322L/min（≈1 CFM）。采样时间每次不少于24小时，采样后称重并与同采样高度的TSP、PM10、PM2.5（采用级4～级8的和）三台颗粒物自动监测仪器同时段数据进行比对统计。
结果分析：
在相同条件下八级空气撞击采样器得出的结果与颗粒物自动监测仪器的监测结果相关性较好，但八级空气撞击采样器得出的结果与颗粒物自动监测仪器的监测结果相比偏差较大，分析得出，这主要是由于相比于颗粒物自动监测仪器，八级空气撞击采样器不具有采样加热功能，不能将样气中的可挥发性颗粒物滤除所致；同时由于试验用八级空气撞击采样器属于多级瀑布式撞击采样器，如果不使用预分离器，样气直接进入锥形入口和瀑布式撞击层，有可能发生微粒反弹和被重新带走的现象，使用预分离器后，预分离器在阻止了大于10μm的颗粒物进入采样器的同时，也一定程度上阻止了微粒反弹和重新带走现象发生的机率，所以使用预分离器后，八级空气撞击采样器得出的结果相对于未使用预分离器有了一些改善。
八级空气撞击采样器各级测得的结果在总颗粒物浓度中所占的比例和各采样范围累计的统计。由统计结果可以看出，在试验期间环境空气中颗粒物污染物主要为空气动力学直径≤9.0μm的微粒（约占总采样颗粒物浓度的84%），其中空气动力学直径为0.65μm～1.1μm的微粒所占比例最大（约为14%）。
结论和讨论：
通过试验，相同条件下八级空气撞击采样器得出的结果与颗粒物自动监测仪器的监测结果相关性均较好。由于没有采样加热装置，不能将样气中的可挥发性颗粒物滤除，八级空气撞击采样器得出的结果与颗粒物自动监测仪器的监测结果相比偏差较大；
由于八级空气撞击采样器属于多级瀑布式撞击采样器，如果不使用预分离器，样气直接进入锥形入口和瀑布式撞击层，有可能发生微粒反弹和被重新带走的现象，从而造成监测结果误差增大，所以在使用八级空气撞击采样器时应使用预分离器。
八级空气撞击采样器可得出不同空气动力学直径的微粒浓度在总颗粒物污染浓度中所占的比例和各不同采样范围累计的统计，同时八级空气撞击采样器采样滤膜可根据需要在试验室进行颗粒物组成成分的定性和定量分析。
所以，八级空气撞击采样器可与环境空气颗粒物自动监测仪器配合，为环境空气中颗粒物污染成分的定性和定量分析、源解析、环境空气中颗粒物污染物对人体健康影响等方面的工作和研究提供技术保证和设备支持。
参考文献
［1］ 试验设计与数据处理. 何少华等编著—长沙：国防科技大学出版社 2002.10.
空气分离技术范文第3篇
随着风机技术的不断进步和日益成熟，海上风机已提上日程，但是同时也面临着不少需要解决的问题，防腐问题就是一个非常不好解决的问题，在潮湿多盐雾的海洋环境中，由于机舱相对于塔筒的回转以及风轮相对于机舱的旋转，无法实现密闭，舱内零部件非常容易产生锈蚀，从而导致铁质设备的实效和损坏。
二、应用创新方法解决问题过程
1.绘制矛盾模型图（略）
一般的风机，塔筒与机舱罩的回转直径约为3000mm，风轮与机舱罩之间的回转直径也约为2000mm，回转缝隙约为100mm。
2.导出矛盾
矛盾1：回转缝隙既要有，又要没有。
矛盾2：潮湿多盐雾空气既要进，又不能进。
可以理解为：机舱罩内需要干燥的空气，但进入的是潮湿盐雾空气。
3.矛盾的分析
矛盾1：时间分离：回转缝隙不希望有，但旋转时要有。
矛盾2：
时间分离：进入前为潮湿盐雾空气，进入后为干燥空气;
空间分离：机舱罩外为潮湿盐雾空气，机舱罩内为干燥空气。
三、解决方案：
1. 在缝隙处安装密封环;
2. 在机舱罩内使用风机微正压系统，把从机舱罩后部吸入的潮湿盐雾空气进行干燥和除盐处理之后通过鼓风机把干燥空气鼓到缝隙处，利用压差防止潮湿多盐雾空气进入机舱罩内。
四、采用方案：采用方案2.
五、实施方案
为了防止外界空气把带有盐分水汽带入机舱内，通过计算舱内的压力，可以在机舱罩上安装一套微正压装置来过滤空气中的盐分，将不含腐蚀性的空气吹入舱内，使机舱内部维持正压状态，阻止外界含盐分的空气进入舱内，最终实现保护机舱主要部件的作用。
六、效果
空气分离技术范文第4篇
关键词：储油库；油气回收；适用性
当前，随着人们环保意识的逐步增强和科学技术的日益成熟，在石油的开采、炼制、储运、销售及应用的各个环节，油气回收技术得到了较为广泛的应用。然而，就储油库自身的特点而言，储油条件好，储油量大，但收发量相对较小，且以零星发油为主，普通的油气回收技术或者说全面的油气回收系统是否经济适用，是一个值得分析研究和亟待解决的问题。
1、油气回收的意义
1.1有效节约资源
我国是石油资源较少的国家，所需原油主要依靠进口，而据相关资料显示，在对油气损耗基本未采取控制措施的情况下，油气损耗占原油量的比例高达0.6%左右，汽油从炼油至生产出来到达最终用户手中，一般要经过4次装卸，每次装卸都有0.18%的挥发损失，4次装卸的损失即为0.72%，我国年消耗汽油上千万吨。如此高比例的损耗，将造成巨大的资源浪费。而经过最高回收率达99%的油气回收设备回收，大部分损耗被回收，将节约大量的能源。
1.2减少环境污染
油气是气相烃类有毒物质，密度大于空气而漂浮于地面上，从而加剧了对环境的影响；油气不仅作为一次污染物对环境产生直接危害，还是产生光化学烟雾的主要反应物，作为二次污染物对环境造成损坏。油品含大量的烃类气体挥发到空气中，对人体的危害较大，例如苯蒸汽会影响人的中枢神经系统和其它系统，引起头晕、目眩、精神错乱、麻醉等。长期接触浓度为2050ppm的苯蒸汽会使血液异变，诱发白血病、染色体失常和造血机能异常等症。据调查装车站台四周大气中苯含量高达38840mg/m3，超出我国工业卫生设计标准200多倍，长期工作在这种环境中，对人体的损害可想而知。
1.3消除潜在危险
由于轻质油品大部分属于挥发性易燃易爆物质，易聚积，与空气形成爆炸性混合气体后沉聚积于洼地或管沟之中，达到油气爆炸极限，遇明火或恶劣天气极易发生爆炸或火灾事故，将对人身安全和国家财产造成巨大损失。同时轻质馏分的挥发，一定程度的改变了油品的质量，对油料储存和装备的使用带来一定的影响，特别是长期存在的油品问题会更加突出。
2、储油库油料损耗的产生原因及损耗量
正常的油料损耗主要由以下几种原因产生：“小呼吸”损耗、“大呼吸”损耗及灌装损耗[1]。
2.1“小呼吸”损耗
在油罐油品静止储存情况下，由于环境温度发生变化，油罐会产生一种“呼吸作用”，当环境温度升高时，油罐内压力相对增大，油蒸气通过呼吸阀排出油罐；当环境温度下降时，油罐内压力会相对减小，外界新鲜的空气通过呼吸阀进入油罐，这样就增加了油品的挥发。影响“小呼吸”损耗的因素很多，主要有：昼夜温差、大气压、油罐装满程度及油品性质等，不同的因素，损耗量也不尽相同。以南方某油库一座1000m3地上拱顶金属油罐为例，储存汽油一年，“小呼吸”损耗达11.7t，比例高达1.63%。
2.2“大呼吸”损耗
当油罐在收进或发出油品时，随着液相的油进入油罐，油罐内液体体积的增加，将气相的油蒸气置换，使油蒸气排放到大气中；随着液相的油排出油罐（或汽车油箱中油料逐渐使用减少），新鲜空气进入油罐，降低油蒸气浓度，促使油品液面进一步蒸发，重新达到饱和。即使油罐发完油，罐内油蒸气依然存在，因为液油减少、空气补进的过程中，油分子继续蒸发、浓度逐渐饱和。在下一次进油时，空容器内的油蒸气还会重复“呼出”而进入大气环境。影响“大呼吸”损耗的因素主要有：油罐周转次数、油品性质、温度及油罐压力等级等，据生产管理和科研试验的计量实测数据显示，在收发汽油时，油罐“大呼吸”损耗为1.08-1.65kg/（t·次），最大可达2.45kg/（t·次）。
2.3灌装损耗
油品从油罐经装油鹤管（胶管或输油臂）装入罐车（油船或油桶），由于流速、压力等因素，油品发生冲击、喷溅、搅动，会有大量油气逸出损耗。据相关资料介绍，汽油低位液下装车损耗为0.4-0.8kg/t，煤油低位液下装车损耗为0.21-0.24kg/t，柴油低位液下装车损耗为0.03-0.06kg/t。
3、常用油气回收技术的介绍
油品蒸发排放出的是油气和空气的混合气。要实现油气回收，关键技术在于怎样分离油气和空气。油气与空气的分离回收方法有吸附法、吸收法、冷凝法及膜分离法等[2][3]。
3.1吸附法
吸附分离过程是利用混合物中各组分与吸附剂间结合力的不同使油气与空气分离的过程。这主要利用了混合物中各组分与吸附剂间结合力强弱差别的原理。合适的吸附剂对各组分的吸附有很高的选择性。油气中的烃分子与吸附剂接触并渗于吸附剂的孔隙中。一旦烃分子渗入吸附剂的孔隙之中就被吸附于其表面，而空气不能被吸附从而实现油气与空气的分离。通过解吸及吸收达到回收油气的目的。
3.2吸收法
吸收是有机化合物从富气进入液体吸收剂（又称贫液）之中的传质过程。传质的推动力为气液两相之间的浓度差，吸收率取决于气液两相之间待吸收有机化合物的实际浓度与平衡浓度之间的差值。在吸收分离过程中通过油气和空气的混合气体与适当的液体接触，混合气体中的一个或几个组分便溶解于该液体内而形成溶液，不能溶解的组分则在气相中，于是原混合气体的组分得以分离。吸收剂的性质对吸收过程的影响很大，吸收剂的性能成为影响油气吸收法回收技术的关键，目前研制出性能好的吸收剂已经成为此项技术发展的关键。
3.3冷凝法
在维持一定的压力、降低烃蒸汽的温度或在一定温度下、增加烃蒸汽的压力在冷凝器内使得烃蒸汽冷凝得以回收烃类化合物。一般利用制冷剂或冷凝剂借助热交换器进行传热冷凝回收。常用的热交换器为列管式换热器，烃类蒸汽走壳程，制冷系统的载冷剂走管程，通过热交换使得烃类蒸汽温度降低而冷凝下来。这种装置可直接回收到油品，原理简单，但由于间接传热，制冷温度要求较低（-70℃以下）才能保证有较高的回收率（90%），相应的装置复杂（主要是制冷系统）、成本较高。冷凝法的最大优点就是回收的烃类液体不含杂质（活性碳吸附法回收的烃含有碳，吸收法回收的烃含有吸收剂）。缺点就是，必须在很低的温度下才能达到较高的回收率，能耗高。冷凝法适用于高浓度烃蒸气的回收。
3.4膜分离法
膜分离法主要是利用气体组分分子大小不同及在薄膜内的扩散能力的不同即渗透速率的不同来实现烃分子与空气的分离。膜分离法是利用了高分子膜对油气的优先透过性的特点，让油气和空气的混合气在一定的压差推动下经膜的“过滤作用”使混合气中的油气优先透过膜得以“脱除”回收，而空气则被选择性的截留。膜分离法的回收效率跟烃蒸气的浓度、预压缩的压力、膜的结构及其材料的选择性能有关。膜分离法具有流程简单、回收率高、能耗低，运行费用低、无二次污染、占地面积小及操作简便等诸多优点，但投资过高。
4、不同油气回收方法的优劣比较与选择
各种油气回收方法的比较见表1，各种油气回收技术的优缺点见表2。
对于储油库而言，油气回收主要集中在零发油系统，具有时间不定、作业量不定的特点，吸收法不利于间歇操作，明显不适用；而膜分离法的投资过高，性价比过低，也不适用。单纯的吸附法，要想达到一定的回收比，对温度必须严格控制，同样，单纯的冷凝法能耗高，需要相对稳定的流动及浓度，设备温度必须控制在较低水平，对设备的技术要求较高。
由此可见，针对储油库的特点，冷凝法在油气回收的初期更加适用，相当于预处理，技术要求不必太高，温度不需要控制太低，投资成本相对较低。在此基础上，在进行活性炭吸附，回收效率将大大提高，活性炭吸附过程放热更利于控制，也不会出现进料气中含有固体颗粒的情况。
5、结论
本文主要针对储油罐储存量大但收发量小的特点，结合常用油气回收技术的优劣比较，提出适用于储油罐的“冷凝+吸附”油气回收系统设计模式。针对不同类型的油库，常用的油气回收技术不一定适用，需要个别情况个别对待，特别是要考虑到油库的储罐形式、地理环境、地形地貌以及现有的设备设施状况，综合分析研究，找出更加经济适用的系统模式。
参考文献：
[1]董红亮，王力文.《储油库油气回收技术设施探讨》[J].江西化工，2009，（4）：31-32.
[2]李荣强，刘国荣，周季乾，孙亭.《油气回收技术的研究现状》[J].过滤与分离，2009，19（3）：45-48.
空气分离技术范文第5篇
关键词： 污水处理；中水回用；过滤；连续动态过滤器
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
某发电公司污水站自投产以来，出水水质稳定，能达到设计要求。但是平流滤塔设计存在不足，滤料反冲洗效率低，导致反冲洗用水量增加，反冲洗周期从设计的2d缩短到1d，增加了运行和管理成本。这次技术改造，是在国外动态过滤器技术的基础上，通过试验研究对该技术进行了消化吸收，采用“连续动态过滤”技术对该污水处理站平流滤塔进行改造，并达到了预期效果。
1、平流滤塔改造原因
污水站采用的过滤装置为普通平流滤塔(高4m，直径2.3m)，改造前滤塔内部结构见图1。该滤塔采用双层滤料，上层为石英砂，下层为水淬渣，反冲洗方式采用大阻力配水系统气水联合反冲洗。平流滤塔存在的问题：①反冲洗采用大阻力配水系统，每天反冲洗15min，消耗大量水资源和电能；②在传统的常压反冲洗系统中，存在着反冲洗不彻底、滤料需要定期更换的问题。
2、连续动态过滤技术
2.1 技术简介
“连续动态过滤技术”是在“连续过滤”技术的基础上，自行开发、设计和加工的新型过滤装置，采用沸石滤料，粒径为0.5～1.5mm，孔隙率为20％～30％。天然沸石作为滤料不会增加水中有害金属离子浓度，将其作为滤料应用于连续动态过滤器中可显著增强过滤单元去除悬浮物及氨氮的能力。连续动态过滤器的主要结构如图2所示。
过滤过程：经生化处理或投加混凝剂后的原水由进水管进入均匀旋流布水器（对水流起消能作用），使水流平稳地进入滤层。均匀旋流布水器下端的布水板起到均匀布水的作用。原水中的悬浮物等污染物在自下而上通过滤层的过程中，被滤料截流下来，过滤水上升到砂水分离器顶部的出水堰，水流平稳地进入溢流堰，经出清水管流出过滤器，过滤方式为上向流过滤，整个过滤过程平稳安全。
反冲洗过程：在砂滤器的中心设置空气提砂管，空气提砂管直插过滤器底部，在气升泵入口将压缩空气通入时，在砂滤器底部形成负压，通过气提作用带动砂滤器底部的脏砂一同上升，砂粒随水流提升进入一体式砂水分离器。砂粒在反洗提升过程中，一直受到气体的搅动、砂粒之间的摩擦和水流的剪切力，使砂粒同污染物分离，在过滤出水与反冲洗出水水位差的作用下，提砂管内气提水混合洗砂器内的冲洗水一同从排污管排出滤池。在重力的作用下，洗净的滤料经导流砂斗回到滤层，在滤池内部完成滤料循环清洗过程。
2.2 过滤原理
连续动态过滤器是微絮凝过滤技术与气固液流态化工程反洗技术的综合应用。过滤原理属于上向流过滤。
一般认为，过滤原理包括机械拦截、沉淀及吸附等作用。过滤初始时，滤料孔隙较绝大部分待滤杂质尺寸大，故其对悬浮杂质的截留以吸附作用为主。随着过滤的进行，滤料颗粒表面逐渐被截留杂质所占据，使孔隙尺寸变小而机械拦截作用加大。由于该设备采用孔隙尺寸较大(滤料粒径为0.5～1.5mm)的粗滤料过滤，在过滤初期，几乎没有机械筛滤作用，起主要作用的是吸附。在滤速(8m／h)较低的条件下，滤料对大部分杂质颗粒，尤其是较小颗粒的机械拦截作用不明显，吸附作用机理在上向流过滤中起主导作用。从水力学方面来看，在连续过滤时，砂滤料孔隙内水流呈层流状态，它产生的速度梯度使微絮凝体不断旋转，当其脱离自己的流线时，与砂粒接触，就会产生足够的吸引力被滤料吸附而从水中分离。
从胶体化学方面看，投加混凝剂后，大量正离子将扩散进入胶体扩散层甚至吸附层，r电位降低，为加强颗粒间的范德华力创造了条件。动态连续过滤器以接触絮凝作用为主，以机械筛滤及沉淀作用为辅。通过对电位的测定证实：连续过滤的原理是以表面能和范德华力为主的接触絮凝作用，改变微絮凝体电位为附着创造了条件。故连续过滤属于微絮凝深层过滤范畴。附着力主要产生于絮体与滤料表面，以及和先附着的絮凝体相接触。因此，滤料或其沉积物与过滤微絮体问的吸附架桥是连续过滤附着的主要原理。
目前普通过滤器一般采用下向流过滤方式，因反冲洗后造成滤料粒径自上至下逐渐增大的滤层结构，上层的小粒度滤料起着主要截污作用，而下层的滤料很少参与过滤，因此是不合理的。为了改善水质并充分发挥整个滤层的截污作用，待滤水应该是先粗后细的过滤方式，即所谓的“反粒径过滤”。
作为“反粒径过滤”理论的应用，单一滤料的上向流过滤与传统的下向流式过滤相比，具有提高滤料截污量、延长过滤周期的潜力。“连续动态过滤”为单一滤料上向流过滤的具体应用，具有上述优点。
2.3 反冲洗原理
普通过滤器一般常用的反冲洗系统有3种：直接用冲洗水泵、水泵加上水缶及自动冲洗。不论采用哪种，都需要大流量反冲洗水泵和气泵，需要有清水池或水箱。连续动态过滤器的反冲洗系统不需要外加管道和水池，利用流态化工程原理将滤料提升至设备中自行清洗。清洗过程中使用的反冲洗水一部分为进水，另一部分为过滤后水。
在空气提升管内，砂、泥、水流、空气在向上流动的过程中，发生了短期但强烈的反冲洗过程，其间的冲洗原理仍是利用水流及空气流的剪力以及颗粒间的摩擦力。但在空气提砂管内的滤料清洗主要是碰撞和摩擦作用，水流剪力作用是次要的。尽管在空气提升管内发生了强烈的反冲洗过程，但是由于时间较短，反冲洗并不彻底，需要二次清洗。冲洗并不彻底的砂粒随水流进入一体化砂水分离器，杂质与砂粒在分离器内彻底分离。在分离器内，由于颗粒并非规则的圆形，运动时其两侧的剪力并不相等，导致颗粒的翻动并与洗砂器相碰撞，此时颗粒在洗砂器内以错开的环行轨迹向下运动。由于分离器中的清水出水堰和反洗水水位差(^)的存在，分离器的内环反洗水水流向上流动，对颗粒就产生了剪力，同时由于颗粒与器壁碰撞产生的振动及颗粒间的摩擦力，使泥砂分离，脱落的污物随上升水流排出。在洗砂器内进行的二次清洗过程，由于分离器内流体断面不断变化，水体的流速变化很大，可以认为在洗砂器内造成絮凝体与滤料分离的作用力以水流剪力为主。
“连续动态过滤”在设计上采用了一体化分离器结构，清水出水管和反冲洗排污管都安装在一体化分离器上。
这种一体化分离器的设计，可方便地调节反冲洗水量和砂循环量，大幅提高了“连续过滤”运行的灵活性，检修维护方便(见图3)。
3、改造前后技术比较
3.1 处理能力
由于改造后的连续动态过滤器为上向流过滤，与传统的下向流过滤相比，具有提高滤料截污量、延长过滤周期的潜力。因此，改造后的连续动态过滤器处理能力得到增强，能够适应更大的进水流量。
3.2 处理效果
改造后过滤器和未改造过滤器运行30d的出水浊度数据见图4。
由图4看出，改造后的出水水质更加稳定，处理效果更佳。这主要是由于下向流过滤与上向流过滤截污机理的差别，充分发挥下层滤料的截污作用。
3.3 技术经济指标
由表1可见，改造后的连续动态过滤器与改造前的普通过滤器相比，其装机容量大幅降低，折合到24h进行比较，其运行功率减少了50％，反冲洗自控装置简化。因此其设备成本和运行成本均优于普通过滤器，而且操作简单，运行安全。
4、结论
空气分离技术范文第6篇
1、在原料的选择上，注重它的纯天然及“绿色”属性。如大豆多肽，采用的是中国传统的大豆，而不是某些基因大豆；蛋白肽采用的是农村收购的土鸡蛋、鹅蛋、鸭蛋、鹌翦蛋、麻雀蛋、鸽蛋、斑鸠、鹧鸪。九生牌免疫多肽和九生牌抗病毒多肽等系列多肽都是运用纯天然、没有化肥、农药及激素、饲料喂养动植物蛋白，由此可见九生牌系列多肽在初级原料的使用上的纯天然及“绿色”属性。
2、在运用蛋白质工程的分离技术上，采用了世界上最先进的高科技分离技术，分离蛋白的含量可达到90％以上。在高科技分离的过程中，是运用全封闭的流水线，不接触外界的空气污染、人工污染和机器加工的污染，保持了分离蛋白的纯天然、“绿色”属性。
3、酶解所使用的酶，是选择纯天然、“绿色”植物食品级蛋白酶。如无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、香蕉蛋白酶等，这些酶都是当前世界上最风行的、由美国生产的畅销保健品中的配方酶。这些酶生产出来的多肽系列产品，其风味独特，气味芳香味道清淡，口感宜人，无任何毒副作用，从另一方面保持了它的纯天然及“绿色”食品。
4、在酶解技术上。保留了所产出肽的纯天然、“绿色”属性。在对动植物分离蛋白和纯天然动植物食品级蛋白酶进行酶解时，采用的是全封闭、全自动的酶解流水作业，使其不受外界空气、细菌、病毒、灰尘、人手的污染。保留了酶解过程及所产生的肽的纯天然及“绿色”属性。
空气分离技术范文第7篇
通讯作者：张力
【摘要】 目的 考察便携式色谱-表面声波检测仪（以下简称GC-SAW检测仪）定性、定量方法在大气有害物质快速检测中的准确度。方法 设定一定色谱、表面声波检测条件，使用自动进样技术，测量环境空气中主要有机化合物种类，被表面声波检测器检测到，进行定性定量分析。并将识别出的主要化合物用国家标准方法进行采样分析，比较两者关联性。结果 GC-SAW检测仪检出空气中苯、甲苯、二氯甲烷、环己烷等物质，并能给出准确定量范围，检测结果与实验室检测结果相近。结论 GC-SAW检测仪技术可以较好识别环境空气中存在的有机化合物种类、浓度，与实验室结果比较，准确度、识别率均在90%以上。
【关键词】 色谱-表面声波检测仪； 气体检测； 识别
气相色谱是分离气体化学物质种类最常见方法之一。随着科技进步，将之与表面声波检测器（SAW）联用，表面声波检测器固有频率与参考频率差值发生变化即得到中频，数据处理系统将中频与时间曲线转换成常规的色谱图。随着不同样品前处理技术与GC-SAW检测仪结合使用，此方法可对不同基质中有毒化合物进行分析。国外早在上世纪90年代就开展了GC-SAW检测仪研究与运用，对有机化合物（包括农药、溶剂等）具有很好定性作用，定性准确度高、速度快。
1 资料与方法
1.1 主要仪器 GC-SAW检测仪：美国EST公司zNOSE系列，DB5色谱柱（5%二苯基，95%二甲基硅氧烷，弱极性固定相）；大气采样器：杭州恒达PC-300型；固体吸附管：100 mg活性炭管；气相色谙仪：安捷伦6820型；热解吸仪：RJ-3型。
1.2 GC-SAW实验条件 检测器温度60 ℃，柱初温40 ℃，阀温165 ℃，进样口温度200 ℃，预浓缩管温度250 ℃，程序升温速率40 ℃（10 ℃/s），最终温度145 ℃，泵吸时间10 s。
1.3 试验方法 进行现场检测前，将仪器放置清洁空气环境中（或用专用氮气袋），选择“2 min色谱系统清洗”方法（仪器内部自带方法，除检测器温度设定为50 ℃外，其余实验条件同上），首先对仪器内部通道系统进行清洗，然后在现场运用上述条件对现场空气进行采样，空气中有机化合物首先进入仪器内部的碳浓缩管进行浓缩，然后在145 ℃下解吸后经过气相色谱分离，被分离物质进入表面声波检测系统（SAW），固有频率与参考频率差值发生变化即得到该物质特征中频，数据处理系统将中频与时间曲线转换成常规的色谱图。运用仪器软件自带化学品图谱数据库对谱图进行匹配度搜索，匹配度最高的即被认为是该种物质。
2 结果
2.1 GC-SAW现场检测结果 运用携带式GC-SAW检测仪选择了3个采样点进行现场识别及浓度分析，各采样点存在主要物质种类及浓度比较见表1。
表1 各检测点不同毒物快速检测与实验室结果比较
本实验采用的色谱条件能够较好地分离开试验中存在的物质，以存在化合物种类较多的采样点1为例，色谱图见图1，从图中可以看出苯、甲苯、二氯乙烷、环己烷能够很好的分离，并且与内标也有较好的分离度。
2.2 实验室检测结果 为了研究便携式GC-SAW检测仪在环境监测中检测空气中浓度及化合物种类识别的准确度，笔者按照国家标准的要求，根据GC-SAW检测仪的定性结果，对空气中苯、甲苯、二氯乙烷、环己烷等使用国家标准方法采样，并进行实验室分析，分析主要采用气相色谱FID检测器检测。每个点4个样品，见表1。
2.3 现场快速检测结果与实验室检测结果比较 本次现场检测分为现场快速定性、定量和实验室定量分析，每个检测点浓度范围比较见表1。从表1可以看出，实验室检测结果与现场快速检测结果符合程度较高，且实验室检测浓度基本在快速检测范围之内。以实验室结果为标准，实验室对3个采样点识别出化合物的个数为15（包括同一化合物，不同采样点），便携式GC-SAW检测仪识别出13个，识别率达86.7%。
3 结论
越来越多的快速检测方法在职业卫生防病过程及突发化学中毒事故和环境有害因素的识别、检测中使用，便携式GC-SAW检测仪作为较先进的分离-定性手段，具有准确度高、特异性好、灵敏度高等优点，能够识别出空气中存在的大部分有机化合物，且能够半定量空气中主要物质的浓度，目前正逐步用于突发卫生事件的有机化合物的定性、定量，如水质污染、空气污染等。但由于该仪器价格较贵，该技术在职业病危害因素识别过程中普及推广仍需要广大同仁的努力。
参 考 文 献
［1］ 陈晓丽，计仁军.气相色谱和质谱联用技术在生物药剂学研究中的应用.中国医药导报,2005,6（2）:7-8.
空气分离技术范文第8篇
关键词：现场总线技术 节能减排 控制策略
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0019-02
烟草系统中，温湿度是工艺中重要的工艺指标参数，对水蒸汽、湿度等都有严格的控制要求。而随着工业自动化水平的提高，广泛采用循环锅炉满足系统需求。其工艺过程如下：经处理的软化水进入除氧器V1101上部的除氧头，进行热力除氧，除氧蒸汽由除氧头底部通入。热力除氧是用蒸汽将给水加热到饱和温度，将水中溶解的氧气和二氧化碳放出，然后输送给下一单元。工艺流程如图1所示。
而锅炉过程自动控制的基本任务是就是根据燃烧热量适应负荷的需要，对给定出水温度，调节鼓风量与给煤量的比例，使锅炉运行在最佳燃烧状态。同时应使炉膛内存在一定的负压，以维持锅炉热效率、避免炉膛过热向外喷火，保证了人员的安全和环境卫生。
1 系统网络架构设计
根据锅炉的实际情况以及目前工业自动化技术的发展水平和现状，系统选择两层的工业控制网络系统来实现整个系统的控制功能，其中底层采用基于Profibus的现场总线技术的控制系统来完成对整个生产流水线中各设备的信息采集和集成；上层采用基于工业以太网技术实现对整个信息系统的信息传输，监控与管理，并使用优化的应用软件系统来完成终端数据的处理。系统网络架构图如图2所示。
2 控制系统分析
烟厂锅炉控制过程主要包括点火过程、除氧过程、气包气液分离过程、稳定运行过程和紧急停车过程等。
2.1 点火过程
向炉管内泵入过热蒸汽，开启烟道挡板，在冷态下启动鼓风机，风量达到额定值时，启动燃料泵和压力调节系统，并关闭鼓风机；然后点燃引火火嘴，稍稍开启燃料阀，点燃燃烧器，如果未点燃而使燃料喷入炉膛，立即关闭阀门重新吹扫炉膛；点火完成，逐渐开大燃料阀；开启鼓风机，并调节烟道挡板。
2.2 除氧过程
确认除氧器启动排气电动门、连续排气旁路门在开启位置。加热蒸汽排管沿除氧器筒体轴向均匀排布，加热蒸汽通过排管从水下送入除氧器，与水混合加热，同时对水流进行扰动，并将水中的溶解氧及其他不凝结气体从水中带出水面，达到对软化水进行深度除氧的目的。
2.3 气包气液分离过程
锅炉上汽包为卧式圆筒形承压容器，内部装有给水分布槽、汽水分离器等，被烟气加热成饱和水的锅炉上水全部进入汽包，进行汽液分离。汽水分离器的工作原理就是：当水和气通过分离器中部的进口进入分离器后，根据比重的不同，重的水通过分离器的下部排水孔排处，轻的气，则通过分离器的顶部排气孔派出。
2.4 稳定运行过程
在锅炉的运行过程中要对各个电机的进行连锁控制，例如：上水泵与开关阀门，燃油泵与开关阀门要实现连锁控制，及运行时先开阀门开关，在启动泵，系统停止运行时先关闭泵在关闭阀门。
2.5 紧急停车过程
当烟厂锅炉系统中出现以下方面状况，需要采取必要措施，实现紧急停车。（1）锅炉内部压力超过许可工作压力，采取减小通风、停止供给燃料、加强给水等措施，压力仍继续上升时；（2）锅炉水位低于最低可见水位或看不见水位，加水仍不见水位出现，不断加大锅炉给水、或采取其他措施，但水位仍继续下降时；（3）锅炉发生严重缺水时；（4）锅炉水位超过最高可见水位（满水），经放水仍不能见到水位；（5）给水设备全部失效或损坏；（6）水位计、压力表或安全阀全部失效或损坏；（7）锅炉承压元件损坏，危及运行人员安全；（8）燃烧设备损坏，炉墙倒塌或锅炉构架被烧红等，严重威胁锅炉安全运行；（9）其他异常情况危及锅炉安全运行。
3 系统节能分析与控制
要实现锅炉系统的节能减排，要对燃料进行的充分燃烧。判断燃料是否完全燃烧可以查看炉内过量空气系数，炉内过量空气系数一般是指炉膛出口处的过量空气系数等。通过指标参数的确定，可以准确的判断出系统的性能指标。
根据燃烧反应，计算出燃料完全燃烧所需要的空气量；而过量空气系数过大或过小，都会使锅炉效率降低。只有当运行中排烟、化学不完全燃烧、机械不完全燃烧热损失总和为最小时的过量空气系数为最佳过量空气系数。
4 系统报警控制
当烟厂的锅炉系统出现以下一些情况时，将发出报警。如：（1）锅炉压力与温度过高时报警；（2）锅炉与除氧器内的污垢超标时报警（防止影响水质）；（3）除氧器水位过高时报警；（4）汽包满水时报警，以防使得汽水分离效果变差以及汽轮机进水，造成水冲击的恶性事故发生；（5）对传感器可能出现的断线和短路等故障进行诊断并报警；（6）对控制系统出现的故障进行诊断并报警；（7）报警画面实时显示故障原因；（8）报警结果的存储功能。
5 结语
烟厂的锅炉系统是工艺指标达标的一个重要环节，通过对锅炉控制过程主要包括点火过程、除氧过程、气包气液分离过程、稳定运行过程和紧急停车过程等的分析，设计了上层工业以太网，底层现场总线技术的两层网络架构，并对系统的节能减排进行了分析处理，结果表明效果优良。
参考文献
[1]王永华.现场总线技术及应用-从PROFIBUS到AS-i，[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]刘培扬，王冠峰.PLC在卷烟厂锅炉给水系统中的应用[J].制造业自动化，2010.32（11）：109-111.
[3]郑卓，张东，刘旭东，董蕾，孟静静.Profibus和Profinet在工业锅炉监控中的应用[J].PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION，2010.31（3）：38-40.