好宽的范围,就只讲转炉炼钢的发展也不止5000字啊
毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:年处理量万吨甲苯-水混合液的填料塔的设计函授站: 专业: 化工工艺 班级:xx学生: xx 指导教师:1.设计(论文)的主要任务及目标 塔设计计算:a塔工艺计算(物料和能量衡算)b 塔及塔板主要工艺尺寸的设计计算⑶ 对苯精馏塔的流体力学验算⑷ 相关辅助设备选型与计算⑸ 设计结果及分析讨论2.设计(论文)的基本要求和内容⑴ 论文内容符合毕业设计撰写规范。⑵ 数据可靠、真实,具有一定的代表性。⑶ 计算过程细化、符合规范要求。⑷ 要求论文图纸包括:生产工艺流程控制图、塔的部分装配图、X-Y图、塔板负荷性能图。3.主要参考文献⑴陆美娟.《化工原理》.化学工业出版社.2001年1月第1版⑵冯伯华.《化学工程手册》第1、2、3、6卷.化学工业出版社.1989年10月第1版 ⑶包丕琴.《华工原理课程设计指导书》.北京化工大学化工原理教研室.1997年4月⑷陈洪钫.《化工分离过程》.化学工业出版社.1995年5月第1版⑸陈钟秀.《化工热力学》.化学工业出版社.1993年11月第1关键词:回流比、精馏、泡点进料、设备、试差 目 录前言........................................(7)第1章 精馏方案的说明.......................(7)第节 操作压力............................(7)第节 进料状态............................(8)第节 采用强制回流(冷回流)...............(8)第节 塔釜加热方式、加热介质..............(8)第节 塔顶冷凝方式、冷却介质..............(8)第节 流程说明............................(8)第节 筛板塔的特性........................(9)第节 生产性质及用途......................(9)第节 安全与环保..........................(11)第2章 烯烃加氢饱和单元分析.................(12)第节 反应机理及影响因素分析第节 物料平衡第节 能量平衡第3章 精馏塔设计计算.......................(12)第节塔的工艺计算.......................(12)第节塔和塔板主要工艺尺寸的设计计算.....(25)第4章 塔的流体力学验算.....................(31)第节校核................................(31)第节负荷性能图计算......................(34)第5章 辅助设备选型计算.....................(39)第节换热器的计算选型....................(39)第节 管道尺寸的确定.....................(44)第节 原料槽、成品槽的确定................(45)第6章 设计结果概要及分析讨论...............(45)第节数据要求............................(45)第节设计特点............................(46)第节 存在的问题.........................(46)参考文献....................................(47)符号说明.....................................(48)附录1.......................................(52)附录2.......................................(52)附录3.......................................(52)附录4.......................................(52)前言本论文是针对工业生产中苯-甲苯溶液这一二元物系中进行苯的提纯精馏方案,根据给出的原料性质及组成、产品性质及组成,对精馏塔进行设计和物料衡算。通过设计核算及试差等计算初步确定精馏塔的进料、塔顶、塔底操作条件及物料组成。同时对精馏塔的基本结构包括塔的主要尺寸进行了计算和选型,对塔顶冷凝器、塔底再沸器、相关管道尺寸及储罐等进行了计算和选型。在计算设计过程中参考了有关《化工原理》、《化学工程手册》、《冷换设备工艺计算手册》、《炼油设备基础知识》、《石油加工单元过程原理》等方面的资料,为精馏塔的设计计算提供了技术支持和保证。通过对精馏塔进行设计和物料衡算等方面的计算,进一步加深了对化工原理、石油加工单元过程原理等的理解深度,开阔了视野,提高了计算、绘图、计算机的使用等方面的知识和能力,为今后在工作中进一步发挥作用打下了良好的基础。第1章 精馏方案的说明本精馏方案适用于工业生产中苯-甲苯溶液二元物系中进行苯的提纯。精馏塔苯塔的产品要求纯度很高,达%以上,而且要求塔顶、塔底产品同时合格,以及两塔顶温度变化很窄(℃),普通的精馏温度控制远远达不到这个要求。故在实际生产过程控制中只有采用灵敏板控制才能达到要求。故苯塔采用温差控制。第节 操作压力精馏操作在常压下进行,因为苯沸点低,适合于在常压下操作而不需要进行减压操作或加压操作。同时苯物系在高温下不易发生分解、聚合等变质反应且为液体(不是混合气体)。所以,不必要用加压减压或减压精馏。另一方面,加压或减压精馏能量消耗大,在常压下能操作的物系一般不用加压或减压精馏。第节 进料状态进料状态直接影响到进料线(q线)、操作线和平衡关系的相对位置,对整个塔的热量衡算也有很大的影响。和泡点进料相比:若采用冷进料,在分离要求一定的条件下所需理论板数少,不需预热器,但塔釜热负荷(一般需采用直接蒸汽加热)从总热量看基本平衡,但进料温度波动较大,操作不易控制;若采用露点进料,则在分离要求一定的条件下,所需理论板数多,进料前预热器负荷大,能耗大,同时精馏段与提馏段上升蒸汽量变化较大,操作不易控制,受外界条件影响大。泡点进料介于二者之间,最大的优点在于受外界干扰小,塔内精馏段、提馏段上升蒸汽量变化较小,便于设计、制造和操作控制。第1.3节 采用强制回流(冷回流)采用冷回流的目的是为了便于控制回流比,回流方式对回流温度直接影响。第1.4节 塔釜加热方式、加热介质塔釜采用列管式换热器作为再沸器间接加热方式,加热介质为水蒸汽。第1.5节 塔顶冷凝方式、冷却介质塔顶采用列管式冷凝冷却器,冷却介质用冷却水。第1.6节 流程说明由于上游装置没有后加氢单元,所以在重整反应过程中生成的烯烃会带到本装置原料中, 烯烃的存在,会导致苯、甲苯产品的酸洗比色不合格,因此必须进行烯烃的加氢饱和。本装置流程包括烯烃加氢反应单元和精馏单元两部分。烯烃加氢反应单元:原料经过进料泵加压后进入换热器E101与反应生成油交换热量后,进入加热炉L101进行加热,再进入反应器R101,经过烯烃饱和加氢反应后进入热交换器E101冷却后,进入油气分离器V101,油进入精馏原料中间罐。本精馏方案采用节能型强制回流进行流程设计,并附有在恒定进料量、进料组成和一定分离要求下的自动控制系统以保证正常操作。精馏过程:30OC原料液从原料罐经进料泵进入原料换热器E102再经原料预热器进行预热进一步预热至泡点(,加热介质为水蒸汽),温度升至约,从进料口进入精馏塔T101进行精馏,塔顶气温度为部分冷凝后的气液混合物进入塔顶冷却器(冷却介质为冷却水),冷凝后的物料进入回流罐V102,然后再通过回流泵,将料液一部分作为回流也打入塔顶,另一部分作为塔顶产品经产品冷却器进入产品储罐V103,再经产品泵P104/AB输送产品。塔釜内液体一部分进入再沸器E103,经水蒸汽加热后,回流至塔釜,另一部分与原料换热器换热后排入甲苯储罐。在整个流程中,所有的泵出口都装有压力表,所有的储槽都装有放空阀,以保证储槽内保持常压。第节 筛板塔的特性筛板塔是最早使用的板式塔之一,它的主要优点:(1)结构简单,易于加工,造价为泡罩塔的60%左右,为浮阀塔的80%左右;(2)在相同条件下,生产能力比泡罩塔大20%-40%;(3)塔板效率较高,比泡罩塔高15%左右,但稍低于浮阀塔;(4)气体压力降较小,每板压力降比泡罩塔约低30%左右。筛板塔的缺点是:小孔筛板易堵塞,不适宜处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。第节 生产性质及用途 苯的性质及用途苯是一种易燃、易挥发、有毒的无色透明液体,易燃带有特殊芳香气味的液体。分子式C6H6,相对分子量,相对密度(20℃),熔点℃,沸点℃,闪点℃(闭杯),自燃点℃,蒸气密度,蒸气压( ℃), 标准比重为。蒸气与空气混合物爆炸限~。不溶于水,与乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油混溶。遇热、明火易燃烧、爆炸。能与氧化剂,如五氟化溴、氯气、三氧化铬、高氯酸、硝酰、氧气、臭氧、过氯酸盐、(三氯化铝+过氯酸氟)、(硫酸+高锰酸盐)、过氧化钾、(高氯酸铝+乙酸)、过氧化钠发生剧烈反应,不能与乙硼烷共存。苯是致癌物之一。苯是染料、塑料、合成树脂、合成纤维、药物和农药等的重要原料,也可用作动力燃料及涂料、橡胶、胶水等溶剂。质量标准:见表1-1。表1-1 纯苯质量标准(GB/T2283-93)项目 指标 特级 一级 二级 三级外观 室温(18~25℃)下透明液体,不深于每1000mL水中含有重铬酸钾溶液的颜色密度(20℃)/kg/m3沸程/℃大气压下(℃)酸洗比色溴价/(g/100mL)结晶点/℃二硫化碳/(gBr/100mL)噻吩/(g/100mL) 876~880中性实验 中性水分 室温(18~20℃)下目测无可见不溶水 甲苯的性质甲苯有强烈的芳香气味,无色有折射力的易挥发液体,气味似苯。分子式C7H8,相对分子质量,相对密度(20℃/4℃),熔点-95~℃,沸点℃,闪点℃(闭杯),自燃点480℃,蒸气密度 kg/m3,蒸气压(30℃) 比重D 4℃20℃、,,蒸气与空气混合物的爆炸极限为~7%。几乎不溶于水,与乙醇、氯仿、乙醚、丙酮、冰醋酸、二硫化碳混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。遇明火或与(硫酸+硝酸)、四氧化二氮、高氯酸银、三氟化溴、六氟化铀等物质反应能引起爆炸。流速过快(超过3m/s)有产生和积聚静电危险。甲苯可用氯化、硝化、磺化、氧化及还原等方法之前染料、医药、香料等中间体及炸药、精糖。由于甲苯的结晶点很低,故可用作航空燃料及内燃机燃料的添加剂。质量标准:见表1-2。表1-2 甲苯质量标准(GB/T2284-93)项目 指标 特级 一级 二级外观 室温(18~25℃)下透明液体,不深于每1000mL水中含有重铬酸钾溶液的颜色密度(20℃)/(kg/m3) 沸程/℃大气压下(℃)酸洗比色溴价/(gBr/100mL) 863~868中性实验 中性水分 室温(18~20℃)下目测无可见不溶水第 安全与环保 安全注意事项苯类产品是易燃、易爆、有毒的无色透明液体,其蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物,因此,应特别注意防火,强化安全措施。(1)不准有明火和火花,设备必须密封,以减少苯蒸汽挥发散发入容器中,设备的放散管应通入大气,其管口用细金属网遮蔽,使贮槽或蒸馏设备中的苯类产品不致因散出蒸汽回火而引起燃烧,厂房应设有良好的通风设备,防止苯类蒸汽的聚集。(2)所有金属结构应按规定在几个地点上接地,为防止液体自由下落而引起静电荷的产生,将引入贮槽中所有管道均应安装到接近贮槽的底部,电动机应放在单独的厂房内。(3)应设有泡沫灭火器和蒸汽灭火装置,不能用水灭火。(4)工人进入贮槽或设备进行清扫或修理前,油必须全部放空,所有管道均需切断,设备应用水蒸汽彻底清扫后才允许进入并注意通风,检修人员没有动火证严禁在生产区域内动火。(5)进入生产区域或生产无关人员,不得乱动设备和计量仪表等。(6)及时清除设备管线泄漏情况,严防中毒着火、爆炸等事故的发生。(7)泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,抑制蒸发。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。 环境保护认真执行环境保护方针、政策、坚持污染防治设施与生产装置同时设计、同时施工、同时投产。现将“三废”治理措施分析述如下:(1)废水:各设备间接冷却水回收用于炼焦车间熄焦用,工艺产品分离水送往生化装置进行处理。设备冲洗水经初步沉淀和油水分离后送入生化处理。(2)废气:水凝气体回收引入列管户前燃烧,产品贮槽加水喷淋装置和氮密封措施,防止挥发污染大气环境。(3)废渣:生产过程中生产的废渣送往回收工段作为原料使用。定期检测个生产岗位苯含量和生产下水中各污染均含量,严防超标现象的发生。第2章 烯烃加氢饱和单元分析 反应机理及影响因素分析 (1)反应机理单烯烃 CnH2n+H2→CnH2n+2双烯烃 CnH2n-2+2H2→CnH2n+2环烯烃 烯烃的加氢饱和反应也为耗氢和放热反应。(2) 烯烃的加氢饱和反应过程的影响因素烯烃的加氢饱和反应过程的影响因素除催化剂性能外,主要有原料性质、反应温度、反应压力、氢油比和空速等。①原料性质加工烯烃含量较高的原料时,需要较高的反应苛刻度(即较高的反应压力和反应温度,较低的反应空速)。此外一定要注意原料油罐的惰性气体保护,最好是直接进装置,避免中间与空气接触发生氧化生成胶质,导致催化剂失活加快。 ②反应温度反应温度通常是指催化剂床层平均温度。烯烃的加氢饱和反应是一种放热反应,提高反应温度不利于加氢反应的化学平衡,但能明显提高化学反应速度,提高精制深度。过高的反应温度会促进加氢裂化副反应的发生,使产品液体收率下降,导致催化剂上积炭速率加快,降低催化剂使用寿命;反应温度过低,不能保证将杂质除净。在很高温度下,烯烃饱和度有一个明显的限制,结果使在高温操作比低温操作的产品中有更多的残存烯烃,当原料中有明显的轻组分,使用新催化剂时硫化氢与烯烃反应生成醇,在较低温度下操作可避免硫醇的生成。根据催化剂活性和原料油中的烯烃含量,一般预加氢的反应温度为150~180℃。随着运转时间的延长,逐步提高反应温度,以补偿催化剂的活性降低。③反应压力当要求一定的产品质量时,压力的选择主要是考虑催化剂的使用寿命和原料油中的烯烃含量。一般而言,压力愈高,催化剂操作周期愈长;原料油烯烃含量愈高,选择操作压力也愈高。提高反应压力将促进加氢反应速度,增加精制深度,并可保持催化剂的活性。但压力过高会促进加氢裂解反应,使产品总液收下降,同时过高的反应压力会增加投资及运转费用。④氢油比所谓氢油比是反映标准状态时,氢气流量与进料量的比值。可用H2/HC表示。提高氢油比,不仅有利于加氢反应的进行,并能防止结焦,起到保护催化剂的作用。但是,在原料油进料一定的情况下,氢油比过大会减少原料油与催化剂接触时间,反而对加氢反应不利,导致精制深度下降,产品质量下降,同时也增大了系统压降和压缩机负荷,操作费用增加。⑤空速空速指单位(质量或体积)催化剂在单位时间内处理的原料量,简写为h-1 。空速分为质量空速和体积空速。常用体积空速(LHSV),它的倒数相当于反应接触时间,称为假接触时间。因此空速的大小意味着原料与催化剂接触时间的长短。空速过大,即单位催化剂处理的原料量越多,其接触时间应越短,影响了精制深度;空速过小增加了加氢裂解反应,使产品液收率下降,运转周期缩短,降低了装置的处理量。 物料平衡表2-1烯烃加氢反应单元物料数据 单位:吨/日入 方 出 方原料油 精馏进料 氢气 损失 合计 合计 能量平衡(以加热炉为例) 原料进出加热炉数据 原料进出加热炉数据见表2-2。 表2-2 原料进出加热炉数据入 方(80℃) 出 方(160℃)单位项目 组成 数据 焓值 热量 单位项目 组成 数据 焓值 热量 m% Kcal/kg wkcal m% Kcal/kg wkcal原料油 苯 130 原料油 苯 154 甲苯 128 甲苯 158 烯烃 烯烃 氢气 540 氢气 1090 合计 合计 注:原料中烯烃含量很少在计算过程中可忽略不计。 加热炉热平衡 由表2-2可以知道,原料油经过加热炉后,热量增加值为:.加热炉需要燃烧瓦斯进行提供。加热炉用瓦斯组成见表2-3。表2-3 加热炉用瓦斯组成及焓值计算表 成份组成 体积热值 分析数据 焓值1 氢气 2650 氧气 0 03 氮气 0 04 二氧化碳 05 一氧化碳 3018 0 06 甲烷 8529 乙烷 15186 乙烯 14204 丙烷 21742 丙烯 20638 异丁烷 26100 正丁烷 28281 正丁烯 27160 异丁烯 27160 反丁烯 27160 顺丁烯 27160 碳五以上 34818 合计 100 第七章 参考文献1 化工原理》上下册.化学工业出版社.2006年5月第3版2 冯伯华.《化学工程手册》第1、2、3、6卷.化学工业出版社.1989年10月第1版3 包丕琴.《华工原理课程设计指导书》.北京化工大学化工原理教研室.1997年4月4 陈洪钫.《化工分离过程》,化学工业出版社,1995年5月第1版5 陈钟秀.《化工热力学》.化学工业出版社.1993年11月第1版6 沈复等.《石油加工单元过程原理》上下册.中国石化出版社.2004年8月第1版7.刘巍等.《冷换设备工艺计算手册》.中国石化出版社.2003年9月第1版8.马秉骞主编.《炼油设备基础知识》中国石化出版社.2003年1月第1版9.周志成等.《石油化工仪表自动化》中国石化出版社.1994年5月第1版10.田顾慧.《化工设备》中国石化出版社.1996年6月第1版11.沈复 李阳初.《石油加工单元过程原理》中国石化出版社.2004年8月第1版12.陆美娟.《化工原理》化学工业出版社. 2006年1月第10版符号说明A换热面积m2Aa 鼓泡区面积m2Af 降液管横截面积m2An 有效传质区面积m2Ao 筛孔面积m2AT塔横截面积m2A 质量分率-C 负荷系数-CP 比热KJ/Kg.OC(KJ/Kg.K)D 塔顶产品流率Kmol/h(Kg/h)Dg 公称直径mDT塔径mD 管内径 mmd1 管外径 mmdo 孔径 mmdm 管平均直径mmE 液流收缩系数-ET全塔板效率-ev 雾沫夹带量Kg液体/Kg气体F 进料流率 Kmol/h(Kg/h)H 塔高mHL板上清夜层高度mmHT板间距 mHd降液管内清夜层高度mHD塔顶空间高度 mHB塔底空间高度 mhd 气体通过干板压降mho 降液管下沿到塔板间距离mhow 溢流堰上液头高 mhp 气体通过塔扳压降mhr 液体通过降液管的压降mhw 溢流堰高度mhσ液体表面张力引起的压降mKo 以内壁为基准的总传热系数Kcal/m2.H.oCK稳定系数L 液体流量 Kmol/h(Kg/h,m3/h)lW溢流堰堰长ms 冷却剂质量流量 Kg/hN 实际塔板数 -NT 理论塔板数 -Nt 换热器总管数 -N 开孔数Q 换热器热负荷 WR 回流比 -Rmim 最小回流比 -Rsi 换热管内垢阻系数 m2•h•oC/Kcalr 气化潜热 KJ/KgTc 临界温度 KT 孔间距 mmTp 板厚度 mmua 以鼓泡区面积为基准的气速 m/suf 液泛气速 m/sun 空塔气速 m/suo 以筛孔面积为基准的气速 m/suow 漏液点气速 m/sV 塔内上升气体流量 Kmol/h(Kg/h,m3/h)W 塔釜采出液体量 Kmol/h(Kg/h)Wc 边缘区宽度 m(mm)Wd 降液管宽度 m(mm)Ws 塔板入口安定区宽度 m(mm)Ws’ 塔板出口安定区宽度 m(mm)X 液相摩尔分率 -Y 气相摩尔分率 -A 相对挥发度 -Ai 以内壁为基准的传热膜系数 Kcal/m2•h•oCAo 以外壁为基准的传热膜系数 Kcal/m2•h•oCβ 充气系数 -σ 表面张力 dyn/cm2ρL 液相密度 Kg/m3ρv(g) 气相密度 Kg/m3μ 粘度 Cp 开孔率 -Ф 装料系数 -τ 停留时间 sλ
油气储运工程论文
古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。以下是我整理的油气储运工程论文,希望能够帮助到大家!
摘要: 针对油气储运工程专业旧有的专业课程设置及教学内容存在的问题,提出了该专业课程模块化设置的构想,根据油气储运工程专业特点将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块,以此为基础构成完整的课程体系框架。本文内容是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用。
关键词: 油气储运工程 课程体系 模块化
一、油气储运工程专业概况及专业特点
油气储运工程专业的培养目标是培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识,能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运与销售管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作,适应社会主义现代化建设需要,全面掌握油气储运工程领域各方面知识,具有开拓、创新精神、较强的动手能力和协调能力的高级工程技术人才。 油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输,从油气储运工程的主要任务可以归纳得出:油气储运工程专业方向可以划分为两大方向,即油品(包括原油和成品油)输送和储存技术、天然气输送和储存技术。由于石油产品和天然气其物性参数有其共性又有其各自的特性,因此造成油气储运工程两大专业方向有共通处,又有其各个方向的独立性,两者即独立又有机的结合,这就是油气储运工程专业其独有的专业特色。
二、国内油气储运工程专业课程设置调研
我国的油气储运工程学科是从20世纪四、五十年代起借鉴前苏联的办学经验而建立起来的[1]。近二十年来,随着我国油气储运业的兴旺发展,对从事油气储运工作的专业技术人才的需求也不断增大,我国开办油气储运专业的大学已从原来的两所增加到20多所。其中具有代表性的大学除了江苏工业学院外,主要还有:石油大学、西南石油大学、辽宁石油化工大学和后勤工程学院。笔者调研了这几所高校的油气储运工程专业课程的设置情况,有如下认识:
总体上各高校的油气储运工程专业课程设置架构大体相同,都兼顾了油和气两个方向,开设的专业课程主要有:油气集输工程、油库设计与管理、专业英语、储运防腐技术、泵与压缩机、油料学、储运仪表自动化、城市配气、管罐强度设计、油气管道输送、储运焊接和施工等。但由于各高校所处位置和专业定位的不同,其课程设置也有其各自的侧重点。石油大学位于北京和山东,辽宁石油化工大学位于东北地区,主要面向油田和长输管道以研究原油的储存和运输为主,其课程设置偏重于油品的输送和储存技术。西南石油大学位于四川,主要面向气田以研究天然气的储存和运输为主,其课程设置偏重于天然气的输送和储存技术。后勤工程学院位于重庆,主要研究对象是野战油库和管线的工艺和设备问题,其课程设置偏重于军用油品的储存和输送技术。江苏工业学院位于经济发达的长江三角洲,由于长江中下游地区是我国重要的石油化工基地,以此为依托,该院的油气储运工程专业主要以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色,课程设置也以此为基础。
通过调研以及在学生中的调查我们发现目前国内油气储运工程专业课程设置主要存在以下问题:
(1)油品和天然气的课程散乱设置,课程设置繁琐复杂,未突出专业的方向性,使学生在学习过程中无法理清思路,形成清晰、完整的专业链条,找不准专业的研究方向和重点。
(2)某些课程教学内容重复,比如:油气集输中天然气矿场集输、输气管道设计与管理、燃气输配课程中的天然气物性参数、水力计算、常用设备和管材等教学内容都存在重复,油气集输中原油矿场集输和输油管道设计与管理课程中也存在类似现象。此种重复极大的浪费了学时,降低了教学效率。
(3)无论是油品输送系统还是天然气输送系统都是由矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统所构成的一个产、供、销一体化的大系统。而现行的课程设置却是人为的将整个油气储运大系统分割成前述的三个子系统分别进行讲授,使学生无法形成大系统的工程概念,也无法了解各个系统间的相互联系和影响,这是同系统论和大工程观的教学理念相悖的。
进入21世纪以来,大力发展天然气工业是我国的基本国策,未来的'全国天然气总体布局中,30%多的工程涉及江苏省。天然气利用在江苏省及其全国的大力发展,必将需要大量的天然气输送和储存技术的专门人才,因此加强油气储运工程学科天然气输送和储存技术的研究是储运学科发展的大势所趋。江苏工业学院油气储运工程专业为了在坚持原有特色的基础上有更大的发展,针对储运学科专业课程设置中存在的问题以及储运学科发展的大趋势,有必要在专业课程设置上作出改革和创新,因此我们在此方面做了以下探讨。
三、油气储运工程专业课程模块化设置构想
在坚持原有通识教育平台课程和专业基础平台课程体系的基础上,主要对专业课程体系进行模块化设置,按专业方向将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块。主要构想如下:
1、专业通用技术模块
该模块课程设置主要为油品和天然气两个专业方向都需要的通用技术课程,以储运防腐技术、储运仪表与控制工程、储运焊接与施工、油气计量技术、油气储运实验技术、油罐与管道强度设计为主要必修课程。
随着石油天然气工业和油气储运学科的发展,越来越多的新技术、新设备、新理论应用于油气储运系统,油气储运学科的理论内涵和外延越越来越多的与其他相关学科进行交叉和渗透。例如随着SCADA技术、地理信息系统(GIS)、虚拟现实技术、智能管道机器人等尖端技术在油气储运工程上的应用,使得油气管道输送系统的自动化、信息化、智能化水平越来越高,这就使得从事油气管道设计和管理的专业人员必须具备自动化、计算机、智能机械等相关学科领域的相应知识;同时,随着世界各国经济发展对油气资源需求的进一步增长,国际油气营销市场的行情将会愈加变化莫测,各国都在通过建立一套完善的油气储运系统来预防国际油价、天然气价格波动给本国经济带来的不利影响。而随着我国加入WTO后油气工业国际化经营战略的实施,建成一套调度灵活的国内油气储运系统和数条与国际油气市场接轨的跨国油气输送干线的发展步伐必然加快。这一发展动向不仅会给包括油气储运业在内的相关产业带来一次很好的发展机会,同时也给油气储运学科提出了一些亟待解决的新课题,即如何规划好这样一个庞大的全国油气储运系统以及如何解决好调度管理、营销决策等方面的技术难题[2]。这就需要我们的油气储运技术人才具有一定的技术经济、工商管理和市场营销的相关知识;此外,近年来,国家大力倡导建设节约型、环保型社会,因此油气管道输送系统的节能环保技
术也将是本学科重点研究的方向。随着油气管道完整性,可靠性管理技术的应用,对油气输送系统进行完整性管理是油气管道系统的发展趋势,将大大提高油气输送和储存系统的安全性和可靠性,这也需要油气储运技术人员具备安全工程、可靠性、节能环保的相应知识。为了适应储运学科的发展趋势并遵循“厚基础、宽专业、高素质、能力强、复合型、重德育”型的人才指导思想,专业通用技术模块应注意以下三个方向的学科交叉和扩展。
(1)与自动化和计算机学科的交叉:在该方向拟开设自动控制原理、计算机网络技术、虚拟仪表和虚拟技术、GIS技术及应用、SCADA技术、智能清管技术等选修课程,以培养学生的计算机、自动控制和智能化等新技术的运用能力。
(2)同工商管理和市场营销学科的交叉:在该方向拟开设石油工业技术经济学、油气营销、石油法规与国际石油等选修课程,增强学生工程经济方面的知识水平和经济全球一体化的的应对意识和能力
(3)同节能环保,安全,可靠性方面的交叉:在该方向拟开设油气管道节能工艺技术、油气管道安全工程、油气管道风险评价与完整性管理等选修课程,培养学生安全、环保、节能管理和设计的能力,以满足建设节约型社会的人才需要。
通过这一系列课程的设置,在专业通用技术模块中将构成以必修课程为主,三个交叉子模块为辅的完整结构。学生可根据自身兴趣和发展方向,选择相应交叉子模块中的选修课程,以扩展自身的知识面,体现“厚基础”的指导思想。
2、油品输送和储存技术模块
在该模块中以油品输送和储存这一大系统为主链条,以输油管道设计与管理、油田集输工程、油库设计与管理为核心课程,构建完整统一的油品输送和储存技术课程群。在该模块中,为坚持江苏工业学院油气储运学科以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色,继续开设炼厂管线设计、液化气站与加油站设计、油气回收与环保技术等选修课程,以适应炼化和销售企业的用人需要。
3、天然气输送和储存技术模块
(1)在该模块中以天然气输送和储存这一大系统为主链条,以输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配为核心课程,构建完整统一的天然气输送和储存技术课程群。并根据天然气输送和储存技术的新发展和新动向,开设天然气水合物、天然气管道减阻内涂技术、液化天然气技术、地下储气库设计与管理、CNG加气站设计与管理等选修课程。
(2)按照天然气从产出到用户需经过矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统这样一个完整、连续并相互影响的工艺流程,将输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配三门课程整合成天然气管路输送一门课程,避免以前三门课程中部分内容的重复,并从大系统观的角度来加以讲授,使学生既了解三个子系统的区别,又了解了它们之间的联系和相互影响性,形成大工程观的概念。
(3)为适应天然气工业和天然气管道运输业的大发展,我们需适当加大天然气输送和储存技术课程模块的建设,除了完善天然气输送和储存技术的理论课程结构外,还需在实验、课程设计及毕业设计、实习三个方面加以建设。
①实验建设:在江苏工业学院原有油气储运省重点技术实验室的基础上,集中力量建设燃气储运实验平台和储运安全与防护系统,打造由燃气储运实验平台、油品储运实验平台和储运安全与防护系统三大平台为主体的江、浙、沪地区乃至国内先进的油气储运综合工程实验中心。逐步开设天然气输送、燃气物性测试、天然气水合物机理研究等相关实验,形成天然气输送和储存技术理论讲授和实验相结合的教学模式。
②课程设计和毕业设计建设:江苏工业学院油气储运工程专业原有的课程设计和毕业设计都偏重于油品输送和储存方向,天然气方向的课程设计和毕业设计较为薄弱,因此在天然气管路输送大课程的基础上,拟增设天然气集输、干线输气管道、城市燃气输配三个方向的课程设计题目,学生可任选一个方向进行课程设计。对于毕业设计,应增加天然气方向的毕业设计选题,为学生提供与工程实际结合,技术先进、难度适中的天然气方向的课题,使毕业设计选题更加多样化,体现专业方向和特色。
③实习基地建设:针对原有的实习基地主要以让学生了解炼油厂生产工艺流程、炼厂油品装卸工艺流程、油库工艺流程,炼厂和油库常用设备为主,实习基地类型较单一,缺少较大型的天然气输配技术实习基地的现状,我们需紧抓西气东输管网在长江三角洲大力发展的大好机遇和“十五规划”中的五大储气库之一——东南储气库将建在江苏工业学院所在地—常州金坛这一良好条件,积极联系和沟通相关企业,力争西气东输常州分输站、金坛储气库,西气东输管线上海终控中心等单位能成为本专业的实习基地,以完善本专业的实习基地类型,加强学生对天然气输送和储存工艺的实践认知。
本文的内容只是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用,希望能对油气储运工程学科建设有所贡献。
参考文献:
[1]严大凡。油气储运专业回顾与展望[J]。油气储运,2003,22(9):1—3
[2]姚安林。我国油气储运学科的发展机遇[J]。油气储运,1999,18(2):6—10
[3]张光明,汪崎生。石油工程专业课程体系及教学内容改革与实践[J]。江汉石油学院学报(社科版),2001,3(1):33—36
油气储运工程就业方向分析
油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门交叉性高新技术学科,是石油和天然气工业的主干专业。
1、油气储运工程专业研究方向
该专业所包含的研究方向有:01油气长距离管输技术02多相管流及油气田集输技术03油气储运与城市输配系统工程04油气储存与液化天然气技术05油气储运安全工程。
2、油气储运工程专业培养目标
本专业培养研究生具备油气集输、油气管输、油气储存、油气储运工程施工与管理、城市配气等方面知识,获得油气储运工程师的基本训练。具有较宽广坚实的专业理论基础,掌握较系统深入的油气储运工程技术知识,了解国际上有关领域的新动态,能正确地运用所学知识解决工程技术问题,具备独立开展专业技术工作和从事相关科学研究的能力,并具有继续学习、创新和提高的能力。具有较强的外语应用能力,能熟练运用一种主要外语阅读本学科的文献资料、撰写专业论文,具有较好的听说能力。
3、油气储运工程专业就业方向
本专业毕业生主要在油气田企业、油气管道的规划设计、建设、运营管理单位、石油化工企业、石油销售企业、城市燃气公司、建筑公司、部队和民航的油料公司、设计院以及国家物资储备部门等领域从事工程规划、勘测设计、施工、监督与管理、科学研究与技术开发工作以及油气储运设备运营等方面的技术管理、研究开发等工作。
水,是一切生命之源。有了它,才构成了这个蔚蓝的星球;有了它,整个世界才有了生命的气息;有了它,我们的世界才变得生机盎然;有了它,我们才有了秀美的山川,清澈的溪水,湛蓝的海洋……我们才有了一切。生物需要水、生命离不开水。那么一点儿水,早晚会用光的。况且,生活中人们对水的浪费是那么的肆无忌惮。洗手时,为图一时的方便而在抹肥皂时不关上水龙头;刷牙洗脸时让水哗哗流个不停……这在某些人看来,又是多么的“平常”啊。让我为大家算一笔账吧:一个水龙头每秒钟漏一滴水,一年便是360吨,一个可怕的数字啊!据不完全统计,仅城市坐便器水箱漏水,每年就损失上亿立方米的水,加上各种浪费水源现象的存在,全国每年浪费的水可达100亿立方米以上,汇集起来,是何等波澜壮阔的一条大河啊。这庞大的数字,怎能不令人触目惊心呢?当今世界正面临着全球性的水危机。据统计,目前全世界已经有80多个国家和地区因缺水威胁到人民的健康和经济发展。我国已经被联合国列为13个最缺水的国家之一。我国人均水量仅占世界平均水量的四分之一。在1668个在建城市中,有近400座城市缺水,100多座严重缺水。在这种情况下,谁有理由不珍惜水、节约水呢?如果再不节约用水,那么世界上最后一滴水将是人的眼泪!我们的子孙后代必将遭受大自然的严厉惩罚!我们每个人都必须提高节水意识,从点滴做起。随着生活水平的提高,老百姓家里普遍装上了空调。在使用空调降温的过程中会产生滴水,一晚上使用空调,滴下的水能接一桶,有好几公斤。这些水往往白白浪费了。是否能把空调滴水管引进阳台或家里,把水接到桶里盆里?有空调的家庭以及企事业单位都能采取这个办法,充分利用空调滴水变废为保的话,节约的水将是一个惊人的数字。由于用水需要交费,现在一般家庭还是比较注意节约用水的。但在一些单位就不是这样了,有的单位水龙头坏了,长时间无人过问,任清水长流。出现这种情况的原因就是很多人认为“公家”的水不用自已花钱买,浪费不浪费与自己无关。对这种现象,一方面要提高干部、职工的公德意识,培养勤俭节约的好习惯;另一方面要通过宣传教育,使人们深刻认识到,水是人类共有的珍贵资源,浪费越来越少的水资源,无异于“慢性自杀。水是生命之源,缺水甚于贫血。一滴普通的水,滋润着生命的纯真,用虔诚的态度去感恩水,在平凡之中时时拨动节水的音符。让我们用真诚的声音呼吁人们:节约用水,你就塑造了一个生命!节约用水,你就多了一方宝贵的空间!节约用水,我们居住的蓝色星球将仍细水长流,不绝“飞流直下三千尺”的壮丽和“小桥流水人家”的诗情画意!保护水资源,从你我做起;节约用水,要从身边的小事做起。让我们用心珍爱生命之水,以节水为荣,随手关紧水龙头,千万不让水空流。只要我们时刻有着节水意识,一水多用,让洗菜、淘米、洗衣服、洗手后的水用来浇花、冲厕和擦地板……如果能长期坚持,养成良好的节水习惯,那么,每一个渺小的我,就为节约用水,保护水资源,保护人类的共同家园,做出应有的贡献!节水并不是一句口号,她更体现在行动上。为了我们共同的家园,我们每一个人都应该也必须有勇气站起来,对大自然做出庄严的承诺——用我们的双手,使地球母亲恢复青春容颜,用我们的行动,来感动大自然这个人类的上帝。但承诺自然并不仅仅是承诺,更应以行动来实现我们的承诺。珍惜水就是珍爱生命。有了每个人对水的珍惜,才可能有人类社会的生生不息;有了每个人对生命的珍爱,人类才可能有幸福美好的家园。愿每个人都成为滋养人类文明的一滴水。些年来。我们国家受到了严重的环境污染,特大沙尘暴在我国一次又一次发生,它将会掩埋草地、吞毁家园,严重地影响了人民的生活,使我们难以生存。绿色的草地将会变成沙漠,大树将会永远卧倒在地,而我们也不会快乐生活:幸福没有了,亲人没有了,连我们赖以生存的地球也会在茫茫宇宙中粉碎,就像玻璃摔在地上一样。然而这不仅是沙尘暴带来的灾难。现在,连南极也遭到了污染破坏。因此,地球上失去了最后一块净土。泰山原来是被人们观赏的好地方,居然也成了保护区。而我们,难道就只能袖手旁观吗,难道我们只能看着这美丽而脆弱的地球永远消失在人间吗?从此,我们能看到风吹草地见牛羊,白云下面马儿跑的那种景象吗?虽然我们只是小学生,但是我们还可以为家乡做出一点贡献,让定西在希望中崛起。有些同学可能知道在塔克拉玛干沙漠边缘有个罗布泊,那是一个生机勃勃的绿洲,一年四季都会有新鲜的空气,令人向往的环境,绿茵环绕、丛林掩蔽的环境让那里的生活的极少数人对着一片沙漠中的绿洲重新燃起了生活的希望。可是有谁能够知道,长达几百甚至几千年的圣地,竟然被那里愚蠢的人们将它消失了、毁灭了。死亡人数陆续增加,更 因为腐烂的尸体没有埋葬,森林已经受到了严重的空气污染,森林一天一天地消失。透过罗布泊几乎烤焦地皮的阳光,我们依稀可以看见罗布泊的痛!它在怀念,怀念昔日的牛马成群,青山绿水;它在叹息,叹息今朝的黄沙万里,枯树残枝;它在渴望,渴望生命之源,万物之根.然而,人类这个巨大的吸水鬼,断绝了它的最后一丝希望.于是,用对生命的渴望垒起的绿色长堤轰然倒塌……每当4月22日,这是地球的节日,至今已经30年了,就因为“三废”污染(废水、废气、废渣)和“十大污染”,每年造成了全世界的一大部分人患病、残废、甚至死亡。然而,白色污染已经有了自由,它在天空中胡作非为,把空气哥哥和臭氧层弟弟的衣服扎破,他让沙漠上的沙子飞得永远不得停息,搅乱了人民的生活。大自然叔叔不敢与它作对,匆匆忙忙的离开了人们。如果我们再不能够制止,白色污染会给人类严重的惩罚,到了最后,不仅是珍稀的动植物,就连我们人类,最终将会灭绝在沙漠上。同学们,我们离不开赖以生存的地球,共同的命运把我们联系在一起,大自然叔叔多么盼望它能回到家园,地球母亲把重任托付在人类的身上,因为只有我们才能挽回地球和人类的幸福:让绿色不再叹息,大自然不再哭泣,让地球母亲的伤痕消失,让明天的地球更加美丽、坚强、可爱!现在的地球,都是黄色,绿色大量减少,这是怎么了?原来这是因为人们大量的砍伐树木,这不仅让鸟儿没了家,还造成了崩塌,洪水等。没有了树,我们的地球就好像少了一根支撑的梁柱。现在各个商店都跟着我们的嗜好,大量生产汽水,而汽水的“外衣”就是罐子,罐子更是一种污染,马路,公园甚至连学校都成了它们的家。罐子有的是铝做成的,铝也是对人体有害的。你知道吗?废旧电池中含有大量的重金属污染物——铬、铅、汞等。由废旧电池所产生的污染,危害作用是缓慢的也是深远的。当它们和普通的家庭垃圾混合后,在一定的条件下,会慢慢发生一系列化学反应,释放出有毒物质,这些有毒物质焚烧时会污染大气,渗入地下时污染地下水或江河湖泊;一旦进入土壤水源,将会通过食物链进入人体,损害人的神经系统、造血功能、肾脏和骨骼。因此,它属于危险垃圾。试验表明:一支汞电池污染的水量超过一个人一生用水量的总和。以前小河清澈见底,能看见小鱼,现在工厂为了提高效率,竟把小河当成了排放污水的好地方,小河被污水弄得肮脏不堪,过路的行人都飞快的离开。节约用水是在保护我们的环境,就是节约资源。我们要以自己的实际行动保护环境,最简单易行的就是从自己做起,注意节约用水,如:用完水笼头后随时关掉水笼头;把洗菜的水用来浇花、涮拖把、冲厕所。不要以为水笼头滴几滴水算不了什么,一个水笼头每秒钟滴一滴水,一年就是白白流掉36方水。如果一家一户每月节约一方水,全国一个月会节约多少水呢?幸亏现在人们都领悟到了地球以被污染,大家都已经行动起来了,我希望那些没行动起来的人们,都弯一下腰把地上的纸捡起来,让我们的明天更加美丽,整洁!参考资料:再添加一点自己的感想参考资料:你再自己改一改1.地球上的水储量很充足,有着三分陆地七分水之说,那为什么还要再三强调“节约每一滴生活用水”“不要让眼泪成为最后一滴水呢”?有必要么?有,当然有。所谓的“三分陆地七分水”,是包含了海洋水、冰川水、地下水、湖泊水、河流水等许多水体。海洋水占了地球总水量的96。53%,因为是咸的,所以不适合饮用及生活用水,我们所利用的只不过是淡水资源而已。淡水资源占地球总水量的,在这2。53%中又有68。69%的冰川水和30。06%的地下淡水,由于技术的原因,淡水资源中又只有极小的一部分被我们所利用:湖泊淡水、河流水、浅层地下淡水等。所以真正能被我们所利用的淡水资源是微乎其微的,也难怪党中央号召我们节约用水了。近年来,由于人类活动的增强,大量排放污水,使水体遭受污染,又减少了我们的用水量。就拿黄河来说吧!它本来不叫黄河的,叫大河,与长江一样是我们的母亲河。由于黄土高坡上树木的砍伐,导致其水土流失,从唐朝起就开始变黄,到了我们现在就是“一碗黄河水半碗沙”了。与黄河相似,家乡的水本来也是很清冽的。在我爸爸小时候,河水还是清明澄澈的,游鱼细石,直视无碍。夏天时候,爸爸与伙伴嬉戏其中,攀比水上功夫。这几年,家乡办起了厂,大家也都盖起了新房。生活水平是提高了,可这素质却不如往日了,污水乱排,垃圾乱倒,好好的一条河硬是整成了臭水沟。所以,谁也不会来这里洗菜、洗衣服了,只会来清洗一下农药瓶之类的肮脏物品罢了。以前的那条乡间小河离去了,我记得有一回,爸爸曾写过一篇名为《逝去的梦》的作文,讲的就是这条河。人类是大自然的精灵,自以为是万物之主宰,可以任凭改造自然。大自然经过多少亿年才建立起来的和谐,人类只用了不到一百年的时间,就弄了个一塌涂。要知道,其他动物也有生存的权利。而水是所有生命生存所需的最基本物质之一,要想保护地球上的生物,最主要的一点是先保护好水,我们的生命之水。将保护水资源当成我们最光荣的使命去完成,去实现吧!2.每个人都有自己的家园,森林是野生动物的家园,池塘是小鱼儿的家园,天空是小云朵的家园,而地球是我们人类共同的家园。地球给了我们水源与森林,给了我们美丽的环境,也给了我们清新的空气。可我们人类又是怎样对待自己的家园的呢?听爸爸妈妈说,以前的地球是很美的,到处山清水秀.鸟语花香,空气十分清新,使人心旷神怡。可是现在,地球变成什么样了呢?由于人类的自私自利,他们对森林.水源巧取豪夺,毫不珍惜,慷慨大方的挥霍,而且滥用化学药品,造成一系列的生态灾难。据我所知,目前全世界的工厂和电厂每年排入大气中的二氧化碳有50亿吨;二氧化硫.碳氧化物等有害气体的排放量也相当大。进入大气中的废气种类很多,已经产生危害而引起人们的注意的就有一百多种。大量的废气进入大气层中,必然破坏大气原有的化学组织和性质,对人类的环境产生很大的危害,它能让我们患肺癌而死,使全球面临变暖危险,使冰山融化,使整个地球秃顶既减少,使大量农作物随气候变化而迁移,造成许多农作物减少。总之,大气污染对于人类是一场大灾难。保护环境,人人有责!我们现在虽然还只是小学生,不可能为全人类的环境作出特别大的贡献,但我们可以从身边的小事做起,从保护学校的环境做起。同学们,我们是21世纪的主人,环保意识是现代人的标志。我们要有时代责任感,为美化校园净化校园作出我们应有的努力,“勿以恶小而为之,勿以善小而不为”,让我们共同努力,保护珍爱地球——我们共同的家园,让清风常拂绿柳,碧水永伴苍山!3.阵阵狂风卷起沙尘在天空中肆意打着滚儿,扬起的塑料袋被狂风任意地摆弄着。心总是想着:请给我一个绿色的家园吧!好吗?看见漫天飞舞的沙尘,污染着绿色的家园,一堆沙尘也污染着清澈而又甜的泉水, 再加上人们乱砍滥伐树木、乱扔“白色垃圾”……使绿色难以抵挡黄色的沙漠,沙漠的污染“计划”已经行动了,人类如果再不及时采取为地球种树绿化环境,到地球变成一片荒凉,一片沙漠再种树就来不及了,所有的生命都会变成沙漠,那就无法挽回了,有的人死亡,有的人会到其他星球居住,但是,难道你会眼睁睁的看着自己绿色的家园消失掉吗?人类,睁开你的双眼吧!为大自然植树造林吧!让你的家园更美好吧!不久,县政府开展“城乡清洁工程”种树绿化环境,把沙漠的污染“计划”毁掉,现在绿色的面积比沙漠的面积多三四倍呢!空气清新了,森林也郁郁葱葱,绿草茵茵,美极了!希望以后更加美好!人类只有一个地球,地球的生态环境是人类生存的最基本条件,保护地球生态环境是人类社会持续发展的基本保障,保护地球生物,尤其是绿色植物,保护地球上的生命,保护属于人类的只有一个地球是地球人最神圣地使命。还我一个蔚蓝的天空,留我一个绿色的大地,让我们一起行动起来保护环境吧!
管式固定床反应器是用于进行强放热气固相催化反应的主要反应器,在化学工业中有着广泛的应用。目前,列管式固定床反应器规模在不断扩大,其操作要求也在不断提高。如何实现反应器的优化设计和操作、提高反应过程的稳定性和经济性是化学反应工程研究的重要议题。本文从反应器设计和操作角度研究列管固定床反应器的流体流动、传热及其数值特征,为大型工业反应器设计及操作提供参考和依据。 论文分别建立起并流列管反应器冷却介质流动与均布的计算模型以及盘环型错流列管反应器管间流动与传热的计算模型,研究了并流反应器中影响分布板布孔的主要因素以及盘环型列管式固定床中影响反应器操作性能的主要结构参数。
在固定床反应器的入口端增大压力,在出口端减少压力,提升固定床反应器的压降就可以了啊。当然,如果是要减少压降的,就采用相反的操作。
1、固定床鼓泡反应器的优缺点简介与其它形式的反应器相比,固定床鼓泡反应器具有很多优点:气液传质系数较大,传热性能好;循环气体的量较少,能够大幅降低气体循环成本;催化剂颗粒微孔内充满液体,使得液固接触面积大大增加,催化剂效率因子增大;催化剂床层持液量较大,液相反混显着,很容易实现均匀分布。同时,固定床鼓泡反应器也存在很明显的缺点:首先,液相反混虽然有助于改善床层传质和传热效果,但是也会降低反应转化率;其次,床层压降较大导致气相反应物的扩散阻力较大。2、流型分布在固定床鼓泡反应器中,气液并流向上通过催化剂床层,由于气液流速、床层特征、分布器结构等的不同,流体在床层中的流动会表现出不同的流型。不同的流型对反应器内气液固之间的传质具有显着影响,进而影响到反应的转化率。在固定床鼓泡反应器中,随着表观气速的变化,床层内的气泡运动状态发生改变,可以将反应器内的流型分为安静鼓泡流、脉冲流和喷射流[1]。在较小的表观气速下,气体以均匀的小气泡形式分散在液相中,反应器内呈现出安静鼓泡流状态;随着气速不断增大,床层内部产生少量大气泡,气液固之间的相互作用逐渐增大,导致床层局部发生湍动现象,此时反应器内处于脉冲流状态;随着气速的继续増大,床层内气液固三相之间产生强烈的相互作用,气泡之间不断聚合和破裂,导致床层中呈现出剧烈的液体湍动和局部液相循环现象,此时反应器内部处于喷射流状态。Achuvelly等[2]人在研究鼓泡床反应器内的流型分布时,采用了矩鞍环、拉西环和球形颗粒填料考察了床层特征对流型的影响,并给出了不同气液流速下的流型分布图,如图1所示,他们发现在整个实验范围内,流型转变主要受到气体流速的影响;而只有在中等液速条件下,液速的变化才会对反应器内流型产生比较明显的影响;另外,在相同的实验条件下小颗粒床层中的流型更容易发生转变。图13、床层结构固定床的床层结构受到填料尺寸、堆积方式等因素的影响。目前工业应用最为广泛的是随机填充的固定床,主要是因为这种堆积方式便于填料的填充与更换,这也说明了堆积方式的不同对床层性能的影响有限。对于床层结构的评价主要涉及床层空隙率,这也是除气液流速外,对床层流体力学性能影响较为突出的参数。床层空隙率是指填料颗粒按照某种方式堆积成固定床时,床层中填料堆积的疏密程度,其数值等于填料颗粒未占据的体积与整个床层总体积之间的比值。床层空隙率是衡量床层结构的重要参数,同时对床层内部持液量、床层压降以及平均气泡直径的影响也较为突出,其计算公式为:影响床层空隙率的因素主要有颗粒尺寸、颗粒形状、粒径分布、壁面效应等。4、床层压降在反应器的设计与工业过程的开发中,要尽可能的降低能耗,减少床层压降。在固定床鼓泡反应器中,床层压降主要来源于两个方面:一方面来自于流体在通过反应器床层时,气液固三相之间的相互作用;另一方面,反应器内部液相自身重量会在反应器进出口之间产生一个压降[3]。流体流经固定床床层时会受到填料颗粒以及反应器壁面的摩擦阻力,产生一定的压力损失,压力损失主要来源于两个方面:一方面是由于颗粒对流体的曳力;另一方面来自流体在流动过程中孔道截面积突然扩大和缩小以及流体对颗粒的冲击和流体的分裂。当流体在床层内的流速较小时,床层压力损失主要来源于流体与填料颗粒之间的摩擦;而流体在床层内的流速较大时,床层的压力损失则主要来源于孔道截面积的突然扩大和缩小[4]。因此固定床鼓泡反应器内部的床层压降与流体的物理性质、填料堆积特征以及操作条件有关。
流化床:优点1能实现固体物料的连续输入和输出;2 特别适用于强放热反应;3 便于进行催化剂的连续再生和循环操作 缺点 1 目的产物的收率低;2 反应转化率较低;3 催化剂加速粉化,流失大;4 经验性操作,随意性大 固定床:优点1催化剂在床层内不易磨损;2 床层内流体的流动接近于平推流,与返混式反应器相比,用较少的催化剂 较小反应器容积会获得较大的生产能力;3 结构简单 缺点1 传热较差;2 操作过程中催化剂不能更换,催化剂对需要频繁再生的反应不适于
随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文,供大家参考。
《 化学工程中计算流体力学应用分析 》
摘要:计算流体力学是以多种计算方程为基础,在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算,分析出不同守恒定律中,这些变量的主控形式和变化规律,从而优化工程设计和工艺设备,提高化学反应中正向变化的进行,提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析,有利于工程成本的节约,提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析,并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。
关键词:计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用
化学工程在我国具有较长的研究与应用历程,并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效,不仅能够供给正常的生活需求,同时根据新材料的开发,能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中,较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的,具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析,能够优化工程设计和工艺改进,提高化学工程的生产效率。
1计算流体力学在化学工程中的基本原理
计算流体力学简称CFD,是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程,从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律,其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下,计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法,其也是一门多门学科交叉的科目,计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识,也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识,其涉及面广。
针对计算流体力学的真实模拟,其主要目的是对流体流动进行预测,以获得流体流动的信息,从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展,市场上也出现了计算流体力学软件,其具有对流场进行分析、计算、预测的功能,计算流体力学软件操作简单,界面直观形象,有利于化学工程师对流体进行准确的计算。
2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用
在搅拌中的应用分析
在搅拌的化学反应中,反映介质之间的流动性比较复杂,依据传统的计算形式根本无法解决,并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点,在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律,其得出的结构往往存在较差时效性,实验骗差加大。
通过对二维计算流体力学的应用,能够对搅拌中流体的形式进行模拟,并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化,不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关,还与时间、容器的形状等有着之间的联系,需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高,在通过借助多普勒激光测速仪后,已经对三维计算形式有了较大的突破,这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用,但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷,需要在今后的研究中不断的完善。
在化学工程换热器中的应用分析
换热器是化学工程中主要的应用设备,通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用,能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同,计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变,增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积,提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中,热量交换的形式更为复杂,但是却群在重复性换热的特点,增加了换热的时间,提高了换热的效果。从总体上分析,计算流量力学中,需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用,能够计算出不同设备的热交换效果,并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。
在精馏塔中的应用
CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。
Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。
Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。
在化学反应工程中的应用研究
在化学反应工程中,反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系,在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制,当反应中温度过大,就会造成分子的剧烈运动,其运动轨迹的变化规律就会异常,在利用计算流体力学的模型计算中,计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取,在计算流体力学的实际计算中,就要借助FLUENT进行三维建型,并利用测速反应器进行速度的测量,通过综合的比较分析,利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场,可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程,详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。
3结束语
计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义,并在经济效益的提高上具有重要的价值,在近几年,化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究,以二维空间计算和模拟为基础,不断的完善三维空间的流量计算,并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用,在今后的化学工程发展中,应加强此类学科的教学与延伸,提供出更有效的反应设备和工艺操作。
参考文献
[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).
[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).
《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》
[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课,文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线,改变传统的单一的课堂教学,将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力和工程意识,以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。
[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会
化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一,主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用,包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐,学生感到非常难学又缺乏实际应用,在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理,达不到良好的教学效果,因此,我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试,希望激发学生学习的兴趣,进而更好地掌握这门课程,为后续专业课程的学习夯实基础。
武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来,主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等),培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。
目前,本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求,2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性,培养学生的创新能力,夯实学生的专业基础,使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念,并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标,浅谈《化工热力学》的教学体会,着重对教学方式进行了探索和实践,为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。
1明确教学内容与课程主线
结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点,我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4],同时,也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》,冯新等编,2008;《化工热力学(第二版)》,陈钟秀等编,2000;《化工热力学导论(原著第七版)》,.史密斯等编,刘洪来等译,2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长,已形成较完整的知识体系,如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。
由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用,因此在本课程教学中不再赘述,而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中,首先,详细分析《化工热力学》教材结构,围绕主线内容合理编排知识点;其次,建立好各知识点之间的逻辑关系,让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后,根据能源化学工程专业的需要,适当删减补充了教材内容,结合学科动态,增强化工热力学的应用能力,如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。
2改变单一课堂教学模式,培养学生自主学习能力
化工热力学课程设计的公式多而繁杂,学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理,传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点,与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此,应改变传统单一课堂讲授模式,充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。
首先,教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题),促使学生思考,复习旧知识,预习新知识;其次,教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题),并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解,同时,教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中,重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后,课堂教学结束后,教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题),并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的,同时,吸引学生注意力,培养学生自主学习能力,提高学生学习的积极性和主动性。
3课堂教学与工程实践密切结合,培养学生初步的工程观点
化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象,而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少,将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来,建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式,紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题,把学科前沿领域的科研成果带入课堂,可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时,可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法,培养学生初步的工程观点。
4考核方式方法研究
传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养,也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度,为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况,我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前,课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分,其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分,各占10%;期末考试采用开卷方式考试,考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐,教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理,因此,在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的主观能动性,在课堂教学中引入分组讨论,开展导向性的专题研究,将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合,培养学生查阅资料和分工协作的能力,为学生下一步学习专业课程夯实基础。
5结束语
在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中,首先要明确教学内容与主线,打破单一的学生被动听讲的模式,理论联系实际应用,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生对教学内容的兴趣,并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新,因材施教,为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。
参考文献
[1]陆小华,冯新,吉远辉,等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ,2008,3:19-21.
[2]梁浩,刘惠茹,王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工,2010,37(1):157-158.
[3]李兴扬,唐定兴,沈凤翠,等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育,2011,3:71-73.
[4]朱自强,吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2009.
[5]冯新,宣爱国,周彩荣,等.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2008.
[6]陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2000.
[7]史密斯JM,范内斯HC,阿博特MM,等编;刘洪来,陆小华,陈新志,等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics,SevenEdition).北京:化学工业出版社,2007.
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鼓泡反应器是以液相为连续相,气相为分散相的气液反应器。有槽型鼓泡反应器、鼓泡管式反应器、鼓泡塔等多种结构型式,其中鼓泡塔应用最广。鼓泡床塔各部分作用是:固定床是床料相对固定,也叫移动床(很扯),结构简单,控制简单.流化床是床料剧烈翻腾以便和燃料充分混合反应,可以适应不同粒径的燃料,且热容较大,燃烧较充分.缺点是反应器相对复杂,床料对反应器磨损较大,后面需要有旋风分离,造价较高。
鼓泡反应器是以液相为连续相,气相为分散相的气液反应器。
有槽型鼓泡反应器、鼓泡管式反应器、鼓泡塔等多种结构型式,其中鼓泡塔应用最广。
工作原理
液体分批加入,气体连续通入的称为半连续操作鼓泡塔。连续操作的鼓泡塔气体和液体连续加入,流动方向可以为向上并流或逆流。
鼓泡塔多为空塔,一般在塔内设有挡板,以减少液体返混;为加强液体循环和传递反应热,可设外循环管和塔外换热器。
鼓泡塔中也可设置填料来增加气液接触面积减少返混。
气体一般由环形气体分散器、单孔喷嘴、多孔板等分散后通入。
气体鼓泡通过含有反应物或催化剂的液层以实现气液相反应过程的反应器。
主要形式
①鼓泡塔
气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层,气相中的反应物溶入液相并进行反应,气泡的搅拌作用可使液相充分混合。鼓泡塔结构简单,没有运动部件,适用于高压反应或腐蚀性物系。
②鼓泡搅拌釜
又称通气搅拌釜,利用机械搅拌使气体分散进入液流以实现质量传递和化学反应。常用的搅拌器为涡轮搅拌器,气体分布器安装在搅拌器下方正中处。鼓泡搅拌釜因搅拌器的形式、数量、尺寸、安装位置和转速都可进行选择和调节,故具有较强的适应能力。当反应为强放热时,上述两种反应器均可设置夹套或冷却管以控制反应温度;还可在反应器内设导流筒,以促进定向流动;或使气体经喷嘴注入,以提高液相的含气率,并加强传质。
装置特点
与填充塔、板式塔相比,鼓泡反应器的主要特点是液相体积分率高(可达90%以上),单位体积液相的相界面积小(在200m2/m3以下)。
当反应极慢,过程由液相反应控制时,提高以单位反应器体积为基准的反应速率主要靠增加液相体积分率,宜于采用鼓泡反应器。
当反应极快,过程由气液相际传质控制时,提高过程速率主要靠增加相界面积,则以采用填充塔或板式塔为宜。
在合成氨生产中,甲烷属惰性气体,本身不参与化学反应.在合成氨生产中之所以有甲烷存在,是因为在半水煤气制备过程中形成的副产物.在甲烷系统中,大部分甲烷是在甲烷化过程中产生的.甲烷并不是合成生产的原料,对合成触媒无害.但甲烷含量的高低对合成氨生产的消耗有影响.要说作用,可以这样理1、甲烷的存在,对合成触媒温度的控制有一定的影响,含量过低,氢氮气反应剧烈,可导致触媒层温度超温.含量过高,又会妨碍氢氮气反应的正常进行.2、甲烷含量过高,动力消耗也会随之增加,控制过低,则合成吹出气量增大,也会造成吨氨气耗的增加.
毕业论文主要内容概述怎么写
毕业论文主要内容概述怎么写,大学生活又即将即将结束,我们在毕业前夕的时候,是需要进行论文答辩的,可是对于毕业论文都不会写了,别说毕业答辩,我和大家一起来看看毕业论文主要内容概述怎么写。
1、题目。应能概括整个论文最重要的内容,言简意赅,引人注目,一般不宜超过20个字。
2、论文摘要和关键词。
论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息,突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以500字左右为宜。
关键词 是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。
3、目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。
4、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。
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7、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后,参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。
参考文献是期刊时,书写格式为:[编号]、作者、文章题目、期刊名(外文可缩写)、年份、卷号、期数、页码。
参考文献是图书时,书写格式为:[编号]、作者、书名、出版单位、年份、版次、页码。
8、附录。包括放在正文内过份冗长的公式推导,以备他人阅读方便所需的辅助性数学工具、重复性数据图表、论文使用的符号意义、单位缩写、程序全文及有关说明等。
好氧颗粒活性污泥的快速驯化与培养
生命科学与技术学院 生工090 班 XXX 学号
指导教师:(教授)
1、课题来源及项目名称
自主研发项目
2、课题立题意义与目的
近年来,随着工业化的推进,水污染和水体富营养化问题日益严重。而传统的活性污泥污水处理方法存在着工艺路线复杂、占地面积大、剩余污泥产量大等缺陷。好氧颗粒污泥结构紧凑,因而沉降性能优异,无需沉淀池以及混合液和污泥的回流,这简化了废水的处理工艺流程,大大节省了基建费用和运行费用。此外,其微生物相丰富,在降解有机碳的同时可以脱氮除磷,还能承受较高的COD负荷和有毒物质的的冲击负荷。这样,作为一种可持续发展的污水处理技术,好氧颗粒污泥废水生物处理方法具备了占地面积小、操作简单、出水水质优良等优点。好氧颗粒污泥技术作为一种新型的'废水生物处理形式,在城市污水和工业废水处理中具有非常广阔的应用前景。
3、本课题的主要研究内容
(1)好氧颗粒污泥的驯化与培养 (2)好氧颗粒污泥的储存及活性恢复 (3)好氧颗粒污泥的耐负荷波动性研究
4、本课题的研究过程
本课题是在前人探究得到的好氧颗粒污泥培养条件的基础上,设计与搭建特定的反应器来驯化培养颗粒,同时分析颗粒污泥浓度以及沉降性能的变化,考察颗粒对于COD、氨氮等废水污染指标的去除效果,试图在短期内驯化培养得到好氧颗粒污泥。
此外,还针对颗粒污泥的储存方法和活性恢复以及培养得到颗粒的耐负荷波动性进行了探索。分别考察储存一段时间之后以及在人为负荷波动下颗粒污泥的污泥特性以及去除污染物能力的情况。
5、实验结论
本论文以COD为1500mg/L的模拟废水为底物,在SBAR反应器中,以普通絮状活性污泥为接种污泥,循环周期为4h,在较强水力剪切力的作用下,通过不断缩短污泥沉降时间,成功培养得到了好氧颗粒污泥。该颗粒表面光滑、轮廓清晰、沉降性能良好,呈浅黄色。其粒径主要分布在,颗粒强度为,湿密度为,沉降速度为,以上数据均远远优于传统活性污泥。对于模拟废水的COD和氨氮都表现出了优异的去除能力,去除率均可达到90%以上,出水可以达到国家一级排放标准。
分别在冰箱内保存和在室温下储存一个月后,颗粒的物理性质均有一定程度的下降,但保存后颗粒的性质还保持在较好的水平。这说明,冰箱内和室温下的保存条件对颗粒物理性质的影响不大,且仅就物理性质而言,冰箱内保存的效果比室温保存的效果好;而在恢复阶段,仅进行了第六个批次,除氨氮外,其他污染物的去除就都可以接近甚至达到稳定期的情况;对比两种储存方法,除了颗粒对COD和TP的处理效果二者比较更接近,其他数据都表明在冰箱内的储存效果优于室温下。但室温保存能耗较低。两种方法各有利弊。
天然气液化循环迄今为止,在天然气液化技术领域中成熟的液化工艺有[5 ] : (1) 阶式制冷循环; (2) 混合制冷剂制冷循环,包括闭式、开式、丙烷预冷、CII ; (3) 膨胀机制冷循环,包括天然气膨胀、氮气膨胀、氮- 甲烷膨胀等。311 阶式制冷循环阶式制冷循环又称级联式制冷循环,是用丙烷(或丙烯) 、乙烷(或乙烯) 、甲烷等纯烃制冷剂的3个制冷循环阶组成,通过制冷剂液体的蒸发,逐级提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为- 30 ℃、- 90 ℃及- 150 ℃左右。净化后的原料天然气在3 个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气产品,送到储罐储存。典型的阶梯式制冷循环流程图如下图所示:图3 典型的阶梯式制冷循环阶式液化循环能耗最小,在目前天然气液化循环中效率最高,所需换热面积小(相对于混合制冷剂循环) ,且制冷循环与天然气液化系统各自独立,相互影响少、操作稳定、适应性强、技术成熟。其缺点是流程复杂、机组多,至少要有3 台压缩机,要有生产和储存各种制冷剂的设备,各制冷循环系统不允许相互渗漏,管线及控制系统复杂,管理维修不方便,对制冷剂的纯度要求严格。阶式循环最适用于大型装置。通过优化机器的选择,阶式循环可以与在基本负荷混合制冷剂厂中占主导地位的带预冷的混合制冷剂循环相竞争。Phillips 公司对传统的阶式循环进行了优化。Phillips 优化的阶式循环具有稳定的可靠性,因为在设计中考虑下列四个因素:(1) 单一组分的制冷济;(2) 用铜焊接的铝换热器;(3) “two - trains - in - one”流程;(4) 适当的服务设施该工艺显著的一点是采用“two - trains - in -one”流程,流程中采用了两组并联的压缩机组,每一个压缩机组有独立的驱动设备。这种结构使得流程的操作具有很大的灵活性,可以方便的进行压缩机组或驱动装置的维修,当原料气的进气量波动很大时仍能保持很高的效率,还可以减少了备用的驱动设备[6 ] 。312 混合制冷剂制冷循环混合制冷剂(又称多组分制冷剂) 制冷循环是采用N2 和C1 - C5 烃类混合物作为循环制冷剂。与纯组分制冷剂不同的是,混合制冷剂产生的冷量是在一个连续的温度范围之内,纯组分冷剂产生的冷量是在一个固定的温度上。混合制冷剂的加热86新疆石油天然气2006 年© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 曲线可与被冷却介质的冷却曲线很好地匹配,有效地增加了两者的一致性。同阶式制冷循环相比,混合制冷液化循环具有流程简单、机组少、投资费用低、对制冷剂的纯度要求不高等优点。但单级混合制冷剂循环的能耗要比阶式制冷循环高。因此,为了降低能耗,采用多级混合制冷剂循环。国外技术人员对多级循环特性的评价结果表明,随着级数的增加能耗将有所降低,通过技术经济优化,采用三级混合制冷剂循环较为合理,如图4 所示。图4 典型的三级混合制冷剂循环改进的多级混合制冷剂循环(MRC) 使用了小型铝质板翅式换热器以减少功率消耗。多股流板翅式换热器的温度驱动力小而且能量高度结合,所以其热力学效率很高,这使热股流和冷股流的曲线匹配得很好。在MRC 工艺的基础上又开发出来很多带预冷的混合制冷剂制冷循环工艺,预冷方式有丙烷预冷、混合工质预冷、利用氨吸收制冷来预冷等。丙烷预冷是其中应用比较广泛的一种。APCI公司的丙烷预冷混合制冷剂液化流程(C3PMRC) 广泛应用预国外的大型的LNG工厂中。313 膨胀机制冷循环膨胀制冷循环是通过透平膨胀机进行等熵膨胀而达到降温目的。目前膨胀制冷采用的主要循环有以下三种:(1) 天然气直接膨胀制冷。主要用于原料气有压力能可利用、甲烷含量高的场合。其液化率主要取决于膨胀比,膨胀比越大,液化率也越大。该循环具有流程简单、设备紧凑、投资小、调节灵活、工作可靠等优点。(2) 氮膨胀制冷。它是直接膨胀制冷的一种变型。其优点是对原料气组分变化有较大的适应性,液化能力强、整个系统简单、操作方便;其缺点是能耗比较高,比混合制冷剂循环高40 %左右。(3) 氮气- 甲烷混合膨胀制冷。它是氮膨胀制冷循环的一种改进,与混合制冷剂循环相比较,具有流程简单、控制容易、启动时间短,比纯氮气膨胀制冷节省10 % - 20 %的动力能耗。但是其设计复杂,目前国内还没有成熟的经验。膨胀机循环与阶式循环和混合制冷剂循环相比其优点是,它能够较迅速和简单的启动和停工。当预计生产中有较频繁的停工时,使用此循环是非常重要的,例如在调峰厂。与阶式循环和混合制冷剂循环相比,膨胀机循环的主要缺点是它的功率消耗大。但是,循环的简易性可以弥补高的功率消耗,尤其是在功率消耗不很重要的小型工厂。我国第一座小型的液化天然气生产装置———长庆陕北气田液化天然气示范工程中采用了天然气膨胀制冷循环,取得了较好的效果。4 天然气液化流程的选择本文以新疆呼图壁、彩南、莫北、石西三个油气田所产的天然气为例提出相应的天然气液化方案。四个油气田天然气的参数如表2 所示:表2 四个油气田中天然气的参数油气田名称呼图壁彩南莫北压力(MPa) 3 310~410 4流量(104m3Pd) 150 24 80气体体积分数( %)C1 94147 88131 68197C2 3128 4142 18124C3 C4~ C11 N2 CO2 0 0137 11644. 1 原料气的净化从表1 可以看出,原料气中的酸性气体组分很少,且只含有CO2 。国外很多调峰型天然气液化工厂中,原料气的处理是单独采用分子筛吸附的方法,因为分子筛是根据物质分子的大小进行选择型吸附的,可以同时脱除酸性气体和水分,也使得原料气的净化流程简化。呼图壁、彩南、莫北三个油气田天然气的产量不大,利用分子筛吸附能够满足工艺要求。412 液化工艺的选择三种基本的天然气液化流程中,带膨胀机的液化流程适用于处理量小,有压能可以利用的情况下。陕北油田液化天然气示范工程采用天然气膨胀制冷循环,取得较好的效果。建议对新疆这三处油气田的天然气采用天然气膨胀制冷循环,在膨胀制冷循环的基础上,可以采用氮气或丙烷预冷,减少液化循环过程中的功率消耗。© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第1章 章题目 节题目 小节题目例目录摘要 ABSTRACT 第1章 引言 对于煅烧的概述 煅烧的产生背景 简介 煅烧炉的分类 逆流罐式煅烧炉的工艺流程及结构组成。。。。。。 端子接线图的绘制第5章 结论 毕业设计总结参考文献谢辞。。。。。。。。。学生提交毕业设计(论文)资料袋内容1.毕业设计(论文)手册 1份2.毕业设计(论文) 2本3.科技论文 1份4.外文原件和译文装订本 1份5.工程图纸(按国家标准装订) 格式:目录•目录(三号、黑体、居中)•摘要(小四、宋体)•Abstract (小四、Times New Roman)•章标题(小四号、宋体)•节标题(小四、宋体)•页码(小四、宋体)论文正文•章标题(三号、黑体、居中)•节标题(四号、黑体、居左)•正文:小四、宋体参考文献•标题“参考文献”(四号、黑体、居中)•正文(五号、宋体、居左)论文的打印毕业设计(论文)要用学校印制的专用纸单面打印,具体要求如下:•纸 型:宽度 cm,高度 cm,纵向•页边距:上,下,左2cm、右 页眉:,页脚:,左侧装订•行 距:固定值磅,段前0行,段后0行•页 码:页面底部居中、宋体、小五、数字1,2,3等中外文摘要•中文摘要:题 目:与封面题目相同(小二号、黑体、居中)摘 要(三号、黑体、居中),中间空2格正文(小四、宋体,400字左右)关键词(五号、黑体、居左):3-5个主题词(宋体、五号),每个词之间用逗号或分号隔开•外文摘要(另起一页):题目(小二号、Times New Roman、加粗、居中),实意词首字母大写Abstract(三号、Times New Roman、加粗、居中)正文(小四、Times New Roman)Key words(五号、Times New Roman、加粗):3-5个主题词(五号、Times New Roman)与中文关键词对应,每个词之间用分号隔开可以把任务书发给你 还有我刚写完的论文
压力容器设计的基本步骤:以稳压罐的设计为例,对容器设计的全过程进行讲解。首先,我们根据用户提出的、在压力容器规范范围内双方签署的具有法律约束力的设计技术协议书,该协议书也可以经双方同意共同修改、完善,以期达到产品使用最优化。根据稳压罐的设计技术协议,我们知道了容器的最高工作压力为,工作温度为200℃,工作介质为压缩空气,容积为2m3,要求使用寿命为10年。这些参数就是用户提供给我们的设计依据。有了这些参数,我们就可以开始设计。一. 设计的第一步就是要完成容器的技术特性表。除换热器和塔类的容器外,一般容器的技术特性表包括a 容器类别b 设计压力c 设计温度d 介质e 几何容积f 腐蚀裕度j 焊缝系数h 主要受压元件材质等项。一般我所图纸上没有做强行要求写上主要受压元件材质一. 确定容器类别 容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》(以下简称容规)第一章第6条(p7)有详细的规定,主要是根据工作压力的大小(p75)、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分(p75)。本例稳压罐为低压(<)且介质无毒不易燃,则应划为第Ⅰ类容器。 另:具体压力容器划分类别见培训教材 p4 1-11 何谓易燃介质见 p2 1-6 介质的毒性程度分级见 p3 1-7划分压力容器等级见 p3 1-9二. 确定设计压力我们知道容器的最高工作压力为,设计压力一般取值为最高工作压力的~倍。至于是取还是取,就取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。介质无害或装有安全阀等就可以取下限,否则就取上限。本例介质为无害的压缩空气,且系统管路中有泄压装置,符合取下限的条件,则得到设计压力为 Pc=。 另:什么叫设计压力?计算压力?如何确定?见p11 3-1 液化石油气储罐设计中,是如何确定设计压力的?三. 确定设计温度一般是在用户提供的工作温度的基础上,再考虑容器环境温度而得。比如为华北油田设计的容器,且在工作状态无保温的情况下,其工作温度为30℃,其冬季环境温度最低可到-20℃,则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为-20℃。《容规》附件二(p77)提供了一些设计所需的气象资料供参考。本例取设计温度为200℃即可。四. 确定几何容积按结构设计完成后的实际容积填写即可。五. 确定腐蚀裕量由所选定受压元件的材质、工作介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和用户期待的使用寿命来确定,实际上应先选定受压元件的材质,再确定腐蚀裕量。《容规》第三章表3-3(p23)和GB150第节(p5)对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定,受使用环境影响很大,变数很多,目前无现成的数据。一般介质无腐蚀的容器,其腐蚀裕量取1~2mm即可满足使用寿命的要求。本例取腐蚀裕量为2mm。另:什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度?何谓最小厚度?如何确定?见p12 3-5 3-6六. 确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数,GB150的节(p6)对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。 具体取值,可以按《容规》第85条(p43)所规定的10种情况选择:其焊缝系数取1,即焊接接头应进行100%的无损检测,其他情况一般选焊缝系数为。本例选焊缝系数为。七. 主要受压元件材质的确定材质的确定在满足安全和使用条件的前提下,还要考虑工艺性和经济性。GB150第8页材料的使用有严格的规定,对这些规定的掌握是非常必要的。比较常用的材料有Q235-B(Q235-C)16MnR和0Cr18Ni9这几种材料1. 0Cr18Ni9一般用于低于-20℃的低温容器和 对介质有洁净要求的容器,如低温分离器、氟利昂蒸发器等;2. 16MnR一般用于对安全性要求较高、使用Q235-B时壁厚较大的容器,如油、天然气等。3. Q235-B使用最广也最经济,GB150第9页对其使用条件作了详细规定:● 规定设计压力≤;● 钢板使用温度0℃~350℃;● 用于壳体时厚度不得大于20mm,且不得用于高度危害的介质。就本例来说,其使用压力、温度和介质都符合Q235-B的条件,唯有厚度还未知,若超过了20mm则只能使用16MnR,本例就暂定使用Q235-B。当然啦,如果我们按以下:●规定设计压力≤;●钢板使用温度不得超过0℃~400℃;●用于壳体时厚度不得大于30 mm,且不得用于高度危害的介质。Q235-B与Q235-C的主要区别也就是冲击试验温度不同,前者为在温度20℃下做 V型冲击试验;后者为在0℃ 时做V型冲击试验完成了技术特性表,下一步就是容器计算了。◆ 确定容器直径计算时首先要确定容器直径。除非用户有要求,一般取长径比为2~5,很多情况下取2~3就可以了。本例要求容器的几何容积为2m3 。我们只得先设定直径,再根据此直径和容积求出筒体高度,验算其长径比。设定的直径应符合封头的规格。我们设定为800mm,查标准JB/T4746《钢制压力容器用封头》附录B,得知此规格的封头容积为 m3,则:筒体高度为 3664mm,长径比为 3664/800=若加上封头的高度,可知其长径比太大,我们先前设定的直径太小。再设定直径为1000mm,查得封头容积为立方。得到:筒体高度为 2164mm长径比为 2164/1000=比较理想,则我们确定本例稳压罐的内直径为1000mm,筒体高度圆整为2200mm。有了容器直径,即可按照GB150公式5-1(p26)计算出厚度为。此厚度即为计算厚度,其名义厚度为计算厚度与腐蚀裕量之和,再向上圆整到钢板的商品厚度。本例腐蚀裕量为2mm,与计算厚度之和为,与之最接近的钢板商品厚度为12mm,故确定容器厚度为12mm,并且此值符合Q235-B对厚度不超过20mm的要求。另外本例若选择腐蚀裕量为1mm经济性会好得多,可以思考一下为什么至此,我们已得到容器外形。◆ 下一步该是按用户要求和《容规》的规定配置各管口的法兰和接管。容器上开孔要符合GB150第节(p75)的规定,一般都要进行补强计算,除非满足GB150第节(p75)的条件,则可不必再计算补强。选择接管时应尽量满足GB150第节的条件,其安全性和经济性都最好,避免增加补强圈。本例要求的管口直径都在GB150第节的范围内,因此进气口和出气口接管选择φ57x5的无缝钢管,排污口选择φ的无缝钢管。法兰按HG20592选择的突面(RF)板式平焊法兰(PL)。◆ 法兰及其密封面型式法兰及其密封面型式是设计协议书中要求的,1. 压力等级必须高于设计压力;2. 其材质一般与筒体相同;3. 确定管口在壳体上的位置时,在空间较为紧张的情况下,一般也应保持焊缝与焊缝间的距离不小于50mm,以避免焊接热影响区的相互叠加。本例选定进气口、出气口距上下封头环焊缝各300mm。因本例稳压罐工作温度为200℃,故其工作状态下必定有保温层,考虑到保温层厚度以及螺栓安装的需要,选定法兰密封面到筒体表面的距离为150。◆ 检查孔除了用户要求的管口外,《容规》第45条(p26)还对检查孔的设置进行了规定。本例直径为1000mm,按规定必须开设一个人孔。查《回转盖平焊法兰人孔》标准JB580-79 压力容器与化工设备实用手册p614,选择压力级、公称直径450的人孔,密封型式为A型,其接管为φ480x10。因人孔开孔较大,所以人孔一定要使用补强圈补强,查《补强圈》标准JB/T4736,补强圈外径为760,厚度一般等同于筒体。人孔的位置以方便出入人孔为原则,应尽量靠近下封头。本例选定人孔中心距下封头环焊缝500。立式容器的支座一般选用支承式支座JB/T4724(压力容器与化工设备实用手册第599页),另:锻件的级别如何确定?对于公称厚度大于300mm的碳素钢和低合金钢锻件应选用何级别?◆ 管口表的填写◆ 技术要求的书写1 本设备按 GB150-1998《钢制制压力容器》进行制造、试验和验收,并接受国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》的监督。2 焊接采用电弧焊,焊条牌号:焊接采用J422。3 焊接接头型式和尺寸除图中注明外,按HG20583的规定进行施焊:A 类和 B 类焊接接头型式为DU3; 接管与筒体、封头的焊接接头型式见接管表;未注角焊缝的焊角尺寸为较薄件的厚度;法兰的焊接按相应法兰标准的规定。4 容器上的 A 类和 B 类焊接接头应进行射线探伤检查,探伤长度不小于每条焊缝长度的20%,其结果应以符合JB4730 规定中的 Ⅲ 级为合格。5 设备制造完毕应进行水压试验,试验压力为 MPa。6 管口、支座及铭牌架方位按本图。7 设备检验合格后,外表面涂 C06-1 铁红醇酸底漆两道,再涂 C04-42 灰色醇酸磁漆一道。8 设备检验合格后,内部清理干净,各管口用盲板封严。10 设备筒体的计算厚度为 mm,封头计算厚度为 mm。 建议使用年限为10年。交个朋友,刚好我也要用,我是过程装备与控制的.先给你
哥们,每个大学的要求都不一样,就是说没有统一的格式。要是想借鉴可以给你看我们学校的。