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先用分光光度发测定氨值 ,再用三价铁吸收氨与硫化氢 ,其数值减去氨即可 。
汽车尾气污染物主要包括:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病;刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高,它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组织的供氧量,导致组织缺氧,从而引起头痛等症状,重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合,形成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。 汽车尾气中的碳氢化合物有200多种,其中C2H4在大气中的浓度达(十万分之一)时,能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有32种多环芳烃,包括3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到时,居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近,公路上汽车流量越大,肺癌死亡率越高。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物,会增加慢性呼吸道疾病的发病率,损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时,会随降水形成“酸雨”。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液,并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中,它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞,引起贫血;损害神经系统,严重时损害脑细胞,引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达时,会影响儿童的生长和智力发育,甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘,危及胎儿。所以,我们要多走路,能不坐车就尽量不坐车。
2013年雾霾爆发以来,各地采取积极措施治理大气污染,使大气环境有所改善。但大气污染仍然没有控制住,近几年秋冬季节,即使在大范围的停工限产的前提下,大面积雾霾现象在北方除北京以外的地区仍然频繁发生,给企业生产和人民健康带来严重影响。为了使未来的大气污染治理更加有效,我们分析了这几年大气污染治理的得失,并提出改进建议。1.问题2013年重霾爆发以来,政府从中央到地方,采取各种措施“铁腕治霾”,包括实施世界上最严格的烟气超低排放标准,大范围的煤改气、煤改电,治理散、乱、污等。目前控制的三个常规大气污染物,颗粒物(尘PM),二氧化硫(SO2)的排放量同比2014年前的峰值下降 80%以上, 氮氧化物(NOx)的排放量也同比峰值下降了30%。从指标上看,常规污染物减排治理成果非常好,但实际的雾霾治理效果远远低于预期。到秋冬季,北方地区不得不靠大范围的停工、限产来维持一定的大气环境质量。即使如此,雾霾仍然频繁来袭。特别是2020年春节疫情期间,在国民经济几乎处于停顿状态的情况下,大范围、长时间的重霾仍然未能避免。污染物排放与不利大气扩散条件是雾霾发生的两个主要因素。北方秋冬季雾霾频发的原因不仅与常规污染物排放有关,更与非常规污染物排放有关,否则,常规污染物在峰值期间(2008-2011)更容易暴发雾霾。同时,不利大气扩散条件不仅由自然因素引起,也与人类活动有关,特别是工业水汽排放相关。经过反复的研究和分析,我们认为目前治理常规大气污染物 (二氧化硫和氮氧化物)减排技术缺陷和标准缺失,导致了大量非常规污染物的排放,而这些非常规污染物没有得到监管,是当前雾霾久治不愈的根本原因,大量工业水汽排放引发的不利大气扩散条件是重要原因。2.治理技术缺陷和标准缺失氮氧化物NOx 减排的同时,产生了大量的氨排放目前减排氮氧化物(脱硝)主流技术 SCR 法用氨作为还原剂,为了达到远高于欧美标准的超低控制指标,企业过量喷氨现象十分普遍。这些过量的氨气形成铵盐等氨氮物, 通过粉煤灰、脱硫废水、雾滴等被携带排出烟道,最终形成氨气排至大气。专家估算,按 2017年电厂的氨使用量计算,这部分排放的氨气量约为137-218万吨。非电行业的脱硝设施不少设置于脱硫设施之后,过量的氨直接排入大气,比电厂的影响更严重。中国科学院大气物理研究所研究员王跃思团队通过观测发现,“华北是我国氨气最大的‘热点区’,浓度异常高,空间覆盖范围广” 。该团队前不久在《国家科学评论》 发表文章,直接建议 “将氨(包括氨气和铵盐)作为大气污染物列入控制性指标”。工业过程中的氨排放问题一直没有得到关注。根据前不久完成的国家大气污染防治攻关联合中心组织的“大气重污染成因与治理攻关项目(总理基金)”报告所述:“氨排放主要是畜牧业和农业”,这一结论远远脱离现实。国际、国内多重研究表明,在城市范围内,工业早已是主要氨排放源,特别是超低排放启动后,工业氨用量大幅增加,大气中的氨含量也随之升高。氨气是大气中唯一的高浓度碱性气体, 排放到大气中的氨与硝酸或硫酸等酸性气体发生反应, 形成硫酸盐、硝酸盐,氨盐等二次细颗粒物,是大气中气态污染物转变成颗粒态污染物的重要推手。另外氨(氨类物质)对雾霾的影响还表现在高湿环境下,溶解于液滴中的氨类物质和硝酸盐,作为营养物质导致一些微生物大量快速的繁殖,使得雾霾快速发展。我们在追求超低的氮氧化物排放的同时,忽视了目前技术的局限性,使得大量的氨排向空中,转而形成二次颗粒物和微生物的繁殖,抵消了其它颗粒物减排的效果。近年来,华北地区降雨已经从局部性酸雨转变为全面偏碱性,这从宏观上也证明,减排常规污染物的同时,导致了过量氨气的排放。在低温季节氨气铵盐湿沉降能力弱的情况下,过量氨气排放会导致大气中的细颗粒物较长时间存在,在较大范围扩散分布。 二氧化硫(SO2)减排,湿法脱硫工艺与细颗粒物排放目前绝大部分电厂和工业企业使用湿法脱硫工艺进行二氧化硫(SO2)减排,尽管脱硫效果明显,但由于中间的烟气升温器 (GGH)被取消,使得烟气低温、低空、高湿排放,脱硫浆液中的细颗粒物通过饱和湿烟气夹带排入大气,可凝结颗粒物 CPM浓度偏高,且未控制。取消GGH的情况下,低温季节,饱和湿烟气条件下,排出的烟气形成浓重的烟羽,二氧化硫在烟羽内的液滴内形成亚硫酸,进一步形成硫酸的极好条件。这样的排放变化过程完全无法监控。根据包括北京,上海等17个达到超低排放标准机组的测试结果,CPM的平均值是 毫克/立方米,超过了超低排放颗粒物标准10毫克/立方米。更为严重的是,CPM形成的颗粒物粒径小,粒数浓度非常高,每立方厘米粒数以千万计。同样质量浓度的CPM,其粒数远超过可过滤颗粒物,对大气的消光作用也远远大于可过滤颗粒物。这些CPM 在大气中作为凝结核,遇冷凝并,吸湿长大,并产生液相下的二次复合过程,雾霾暴发时,以质量浓度形态显现。齐鲁工业大学研究员周勇通过多重证据研究,确认湿法脱硫后粒数浓度暴增是2013-2014年京津冀及周边省份雾霾大爆发的主因。而湿法脱硫工艺取消GGH是最主要的引发粒数浓度暴增的因素,同期大规模的脱硝加剧了这一趋势。这也说明了为什么在2011年以前,常规污染物二氧化硫、氮氧化物处于峰值时,没有形成严重的雾霾,而在治理措施加大后(在新的大气污染物排放标准、脱硝加价和严管政策刺激下,2012年开始进行大规模脱硝和脱硫设施建设或改造,2012年底开始没有GGH并和脱硝设施串联的湿法脱硫系统全面推开并实行严格的在线监测),雾霾反而显现了!这一现象不但发生在华北地区,甚至是全国性的。现在冬季,从南到北,主要工业城市上空大部分时间是灰朦朦的。由于可凝结颗粒物CPM没有包括在目前的颗粒物标准之中,因此没有得到监管。这一颗粒物指标上的漏洞,说明了为什么环保指标上的成果对不上实际的大气污染情况。因为指标只管住了可过滤的固体颗粒物,对雾霾影响更严重的CPM没有得到监管,超低排放评价显著低估了颗粒物的实际排放水平,所谓的超低排放,实际上是非关键致霾指标的超低,不可能实现对症下药来治理雾霾! 2018年各地采取的俗称“除湿脱白”的烟羽中污染物治理措施,治理湿法脱硫后的白色烟羽,对控制 CPM 有一定效果,但由于各种原因,被主管部门叫停!这也就是为什么疫情期间,只有全面实现超低排放的电厂和有限的其它工业排放,雾霾依然席卷大半个中国。工业水汽排放湿度是雾霾形成的一个关键因素,观察表明,重度雾霾都是伴随着高湿天气发生的。北方秋冬季形成明显雾霾前的敏感阶段及成霾过程中,煤炭/天然气燃烧、湿法脱硫、冷却塔等排放的水气,对当时大气湿度有20%左右的贡献,对雾霾的形成也有较大贡献。在工业集中的地区,水汽形成的水蒸汽气溶胶,使得局部的云层增厚,在城市上空形成一个“锅盖”,使污染物无法自由扩散,大气中包括CPM在内的各类细颗粒物,在这种人为排放水汽形成的高湿环境下,吸湿增长(研究表明,如果空气湿度达95%,在短时间内可凝结颗粒物粒径能增长6-16倍),与各种污染源排出的硫氧化物、氮氧化物、VOC等污染物化合,形成二次颗粒物,导致雾霾加重。城市周边大量工业水汽的排放,还会造成静稳,逆温的天气增加。水汽形成的水蒸汽气溶胶,使得局部的云层增厚,在城市上空形成一个“锅盖”,大气流动性减弱,形成静稳环境,使污染物无法自由扩散;由于湿态水溶性离子颗粒物的消光作用,大气边界层阻挡太阳光线照射至地面,地表温度低,形成逆温环境,同时这些工业水汽都带有热度,高于环境温度,在高空遇冷冷凝,释放出热量,使高空的气温升高,也有助于逆温天气的形成。静稳,逆温环境导致污染物在近地表大气边界层内累积,形成雾霾。工业水汽排放不但对大气扩散条件产生影响,同时,水汽中夹带大量细颗粒物。除了湿法脱硫后的白色烟羽含有巨量可凝结颗粒物和可溶性盐,目前为了节约用水,不少电厂冷却塔使用中水作为补充水,不断的循环,使水汽中的含盐量大幅上升。据估算,一个百万千瓦机组的冷却塔每小时可排 200-400公斤的溶解性颗粒物到空中,是同样机组烟气总颗粒物TPM排放浓度的4-8倍!3.雾霾形成与暴发过程分析尽管在多年的努力下,常规污染物二氧化硫 SO2,氮氧化物 NOx, 和颗粒物(尘PM)已经降到低位,但由于技术缺陷和标准缺失,所产生的非常规污染物(可凝结颗粒物CPM, 氨和工业水汽)没有得到治理和控制,以至北方地区秋冬季雾霾没有得到有效控制,其形成与爆发的过程如下:在低温静稳干燥气象条件下,粒数巨大没有得到管控的可凝结颗粒物 CPM 排放到大气中形成固态或液态的细颗粒物;湿法脱硫,冷却塔等工业水蒸气排放推高相对湿度,大气中的干态水溶性离子颗粒物吸湿长大;烟气中残留的氮氧化物、硫氧化物,VOCs和氨气等和吸湿长大后的干态水溶性离子颗粒物,水汽夹带的细颗粒物在大气中发生二次复合,形成硝酸盐,硫酸盐,有机盐和氨盐等二次颗粒物。由于湿态水溶性离子颗粒物的消光作用,大气边界层阻挡太阳光线照射至地面,地表温度低,形成逆温环境。这些盐粒在逆温,静稳大气的影响下,在较低的大气边界层内富集,形成雾霾。在高湿天气,这个过程显著加快和加强,湿态水溶性离子颗粒物粒径大幅增长,新排放的水蒸气和夹带的细颗粒物在更低的大气边界层内扩散,地表的空气密度升高,大气的垂直层结构相对稳定,空气的上下间流动显著减弱,静稳,逆温环境加强,同时,水溶性离子颗粒物中铵根,硝酸根等营养物,促使微生物快速繁殖,质量浓度快速增长,雾霾爆发,并会维持一段时间,直至大气环境发生改变(如大风,下雨,冷空气入侵等)。4. 建议 确定雾霾主因后进行针对性治理,避免秋冬季的“停工限产”措施为了维持北方地区的环境质量,从 2017年开始实施“大气污染应急管控防治措施”,即在污染天气各地要求企业 “停工限产”。这一措施虽然缓解和减轻了雾霾污染的影响,但给各地的经济带来严重的伤害,同时也掩盖了环保治理的问题和缺陷。从经济上考虑,治理目前的大气污染问题,对于一个省,只是一个百亿级的投入(如果通过节能措施减排, 投入的成本还可回收),但大面积的停工限产,经济损失是千亿级别,而且年复一年。根据前面的分析,重度雾霾不是一次排放造成,而是大气扩散条件变差后,二次颗粒物暴增所引起,“停工限产”的作用有限。因此,我们建议在“十四五”期间,取消“大气污染应急管控防治措施”,停止各种名目甚至加码的“停工限产”,保障国民经济,特别是北方地区的可持续发展。 设立国务院雾霾治理办公室由于雾霾形成的复杂性和治理的长期性,光凭环保部门的力量是不够的,这几年各地政府都设立了“大气污染防治办公室”,协调环保,能源,交通,工业,科技,城市管理等部门的合作,建议国务院也设立“雾霾治理办公室”,从顶层开始,整合资源,全面协调大气污染治理的工作,而不是目前环保部门单打独斗,头痛医头,脚痛医脚,并且受制于一些利益集团和固有的思维模式,不能开展真正有效的治理。 通过余热回收,治理湿法脱硫后排出的烟气湿法脱硫后排出的烟气不但含有水汽和细颗粒物,还有余热。为贯彻落实《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》,发改委 2015年就发布《余热暖民工程实施方案》鼓励回收烟气余热,并在 150 个区县开展试点。目前余热回收利用技术已完全成熟,为了迅速抑制雾霾,特别是重霾的发生,应该强制回收湿法脱硫后烟气的余热和水汽,使企业达到节能、节水、降霾、减碳和增收的五重效益。这是目前经济成本最低,控制雾霾最有效的方法。回收工业排放的水汽和余热根据各地的工业布局和环境容量,采取积极措施鼓励或要求回收电厂冷却、冶炼、化工等行业各工序排出的水汽、余热。此举能减轻甚至拿掉城市上空的 “锅盖”,大幅度改善大气扩散条件,减少雾霾的产生,并能减少随水汽排出的盐粒和污染物。同时重复利用水,减少工业用水总量,降低企业成本,余热还可以回收利用,产生经济效益。增加超低排放的内容,弥补排放指标上缺失要把氨(包括氨气和铵盐)纳入控制性指标,严格控制氨的使用。城区的氨排放除了电力、工业的脱硝外,还包括机动车,特别是柴油车的氮氧化物减排中的氨排放,和尿素制作过程中的氨排放等。颗粒物超低标准必须包括可凝结颗粒物CPM。目前直接检测CPM 比较困难,可通过间接检测方法(如测冷凝水中的电导率)进行监测。
大气污染及其防治 自然界清新、洁净的空气,使人心旷神怡、精神振奋。但是随着工业的迅速发展和人口急剧增长,大量燃烧煤炭、石油所产生的化学物质以废气和烟尘等形式排放到大气中,超过了大气环境的容许量,给人类的生活、生产和身体健康带来有害影响。 据统计,全世界每年排入大气的污染物约有6亿多吨。污染源主要是以下三方面: 生活污染源:如家庭、商业服务部门等燃煤排放的烟尘和废气。 交通污染源:如汽车、火车、飞机、船舶等排放的废气。 工业污染源:如发电厂、钢铁厂、水泥厂、氮肥厂、烧碱厂及其它各类化工厂排放的废气和粉尘。 主要大气污染物有两大类: 气态污染物(如二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、氨、氯气等) 颗粒态污染物(如烟、雾、粉尘) 大气污染会对人类和其它生物造成危害。本世纪以来,不断发生的公害,使人们认识到保护大气不受污染的重要性。如1952年12月5~8日英国伦敦大雾乃为烧煤所产生的烟尘和烟雾散发不出去,造成千万人呼吸道感染,4天中死亡达4000多人。1991年日本四日市石油冶炼和工业燃油所排放的工业废气,使大气中的二氧化硫的浓度超过标准5~6倍,致使全市哮喘病发作。 我国政府十分重视环境保护工作,制订了防治大气污染的法规。例如“大气污染防治法”,“大气环境质量标准”等。人类只有一个地球,应该珍惜它。在不断发展生产的同时学会保护大气不受污染,保护地球环境,以使我们生活的大气永远洁净,天空永远蔚蓝。
我国大气污染的原因 我国现在的大气污染十分严重,不仅危害到人们的正常生活,而且威胁着人们的身心健康。我们必须加强重视,造成我国大气污染的主要有这些: (1)、环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足。大气环境是人类赖以生存的可贵资源,大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程,恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要,在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑,往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展,形成了盲目扩大生产规模、乱铺摊子、重复建设、技术装备水平低、能源资源浪费大、乡镇企业无序发展、劣质煤炭流通失控等状况。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台,本身就是造成加重大气污染的诱因,所造成环境危害和损失是难以挽回的。 (2)、能源、利用不合理,能源浪费严重。能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一,据资料显示,主要表现如下:A:在我国一次能源消费结构中,煤炭占75%,而用于发电的煤量仅占总煤量的35%,其它煤炭则用于工业及民用燃烧,有84%的煤炭直接燃烧,这种煤炭消费构成是很不合理的。B:我国煤炭生产过分注重产量的增加,对控制高硫煤的问题重视不够,主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。同时,由于洗煤厂建设资金的限制、洗煤价格的不合理以及受铁路运力和流向的制约,洗,煤的能力的增长落后于原煤生产量增长,原有洗选厂生产能力不能充分发挥出来。目前,我国煤炭入洗率为22%,发达国家一般多在60%~80%。动力煤洗选厂的洗选设备利用率仅为69%。C:各类燃烧设备技术及制造水平较低,能源利用率不高,使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。全国工业锅炉50万台,平均热效率仅有60%左右;工业窑炉平均热效率约为40%;城镇居民生活燃煤热效率平均仅为22%左右。D:乡镇工业发展迅速,大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后,生产设备简陋,资源能源利用率极低,所造成的大气污染是惊人的。 (3)、大气污染防治的资金投入不足。目前,全国污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资,只占国民生产总值的,这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比,严重不足。A:我国工业发展的起点低,基础工业整体水平提高较慢,技术改造难度大,污染欠账多。工业技术和装备许多是50~60年代水平的,资源、能源消耗高。但由于工业的整体改造受到资金的限制,迟迟不能进行整体改造和市的污染治理,相当一批技术装备落后的工业企业长期在生产中排放大量的污染物,造成严重污染。B:国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱,远远不能满足需要。C:城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境污染的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢,关键还是资金投入不到位的问题。有些城市建完了热电厂,却缺少资金建设供热管网,分散热源仍然存在,不但没有减少污染,反而增加了排放量。D:排污收费标准太低,使得污染企业宁可交排污费,而不愿意花钱治理。例如,“两省九市”的二氧化硫收费标准过低,一般都在每公斤二氧化硫元以内,远远低于每公斤1元左右的脱硫成本,并不能促使企业投资用于二氧化硫治理。造成目前,两省九市试点地区所建的脱硫设施很少。 (4)、执法不严,监督管理力度不够。尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展,但有法不依,执法不严,违法不究的现象仍然十分严重。A:一些地方政府干预环保部门执法,批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目;不执行国家“先评价,后建设”的规定,出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目;对大气污染防治措施的投资经常留有缺口或将资金挪作他用。B:地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严,超标现象比较普遍。C:由于各地监测机构受到经费的限制,不能普遍开展对污染源的经常性监督监测,从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差,实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标,但实际运行中却超标排放。据估算,全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%,工业窑炉平均为50%,地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。D:机动车污染防治起步晚,排气监督管理机制还未真正建立,各监督执法部门职责不清、监督不力,尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱,机动车排气污染监督监测还未纳入国家大气环境质量和污染源的常规监测体系中,从而缺乏对机动车排气污染的有效监督。 (5)、缺乏实用的治理技术。我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面,虽然做了不少工作,但与大气污染控制的需求差距还较大,资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术;冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术;机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。 现在要改善大气污染继续加剧,对于政府要做好相应的措施,对于我们普通的公民来说,应该保护好每一个环境的卫生,废气的排放等等,减少对空气的污染。让我们携手共创美好的明天。
加热炉的烟气温度对二氧化硫的监测有很大的影响,一般情况下,烟气温度越高,二氧化硫的排放量也会越高,所以加热炉的烟气温度应该尽可能控制在规定的范围内,以确保二氧化硫排放量在合理范围内。
您好,加热炉烟气温度对二氧化硫监测的影响是非常重要的。加热炉烟气温度的升高会导致二氧化硫的排放量增加,从而影响二氧化硫的监测。加热炉烟气温度的升高会导致烟气中氧化物的氧化反应,从而产生更多的二氧化硫。此外,加热炉烟气温度的升高还会导致烟气中气体的挥发,从而使二氧化硫的排放量增加。因此,加热炉烟气温度的升高会对二氧化硫的监测产生重要影响。
有关研究表明,大气中二氧化硫的浓度每增加1倍,总死亡率就会增加11%。二氧化硫的危害还在于它可以在高空中与水蒸气结合形成酸性降水,对生态环境造成危害。现在就跟着我一起来看一看大气中二氧化硫的危害,资料仅供参考。
二氧化硫吸入呼吸道之后,因其易溶于水,在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐。使刺激作用增强,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。不过我们大家不必过于恐慌,主要还是针对一些有慢性疾病的患者影响比较大,例如慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等呼吸道常见疾病,这些人群会增加急性发病可能。
建议大家在日常生活中,尽量使用清洁燃料,减少污染物的排放,在重污染天气下减少外出,出门戴防雾霾口罩,在家中可以使用空气净化器,气候条件允许下再开窗通风。
在红色预警期间,市二院呼吸内科增派医护人员值班,最大程度的保障市民的健康。
一是食品生产企业要严格遵守相关标准法规。相关食品生产企业应严格遵守GB2760的要求,在达到预期效果的前提下尽可能降低二氧化硫在食品中的使用量,不可超范围、超限量使用,更不可违规添加。积极通过革新工艺,采用新技术,从技术、工艺上控制褐变、有害微生物的污染和繁殖,减少含硫食品添加剂的使用量。如果在食品中添加了二氧化硫,生产企业应按照GB7718的规定进行规范标识。
二是监管部门需进一步加强对食品添加剂使用的监管。建议相关监管部门进一步加强对食品添加剂使用标准等相关规定的宣传力度,同时加大监管力度,对于超限量、超范围使用二氧化硫的企业应给予严厉处罚。
三是消费者应树立正确的消费观,认真研读食品标签。消费者要以正确心态选购食品,避免过度追求食品的外观,如色泽过分鲜亮的黄花菜、雪白的银耳等。此外,食品标签体现了该食品的名称、配料、食品添加剂等信息,按照GB7718的规定,生产企业如果在食品中添加了二氧化硫就应该在食品标签上标识。消费者在选择食品之前,可以通过研读食品标签辨认该食品中是否添加了二氧化硫。
(一)高浓度二氧化硫气体
此类二氧化硫中含SO2浓度在(体积含量百分比:VSO2/V空气)以上称为高浓度SO2烟气。采用接触法生产硫酸,免于外排大气中造成污染,同时烟气变成产品,既有经济效益,又净化了空气。
(二)低浓度二氧化硫气体的处理
1、低浓度的含SO2烟气,采用高空排放的措施(通常采用50m左右的高烟囱)。但在阴雨、气压低的天气情况下,SO2气体将危害地面的庄稼和果树、蔬菜,特别是蔬菜和豆类尤为敏感。因此,需要处理。
2、石灰石—石灰法
用石灰净化以除去SO2是最有效的传统方法。在某些情况下,当要去除的SO2浓度很低时,使用氢氧化钠或碳酸钠是很有效的。
虽然石灰净化能符合大气规定,但是,存在SO2与石灰反应产生的石膏固体废料的处理问题。产生的石膏,其中可能有其他有害元素,如砷、镉、铅、汞等。
SO2的排放量规定在美国的各州之间有很大差别。下式是美国内华达州用于计算容许的硫排放量公式(因为内华达州发现有大量难浸出金矿):E=×(式中:E—容许的硫(S)排放量,kg/h;P—矿料中总硫(S)排放量,kg/h)应当指出,上式是表示硫的排放量;为得到容许的SO2排放量,上式E还必须乘以2。此外,料中的硫是表示总硫,包括硫化物中硫和其他的硫化合物。
如果上述表示硫排放量的公式表明,每年有相当于250t的SO2排放出来,那么焙烧操作将受到漫长的和昂贵“点排放”的审查。因此,希望将SO2的排放量保持在250t以下。
如果焙烧产生的SO2数量很大,则需要高效率的净化系统,以确保SO2的排放量低于250t。为获得这样高净化效率,或者技术上不可行,或者很昂贵。当然,如果减少中的SO2数量,那么只需要较低的净化效率。如上所述,任何在焙烧时与CaO或MgO反应而被固定SO2的数量,都将减少进入废气中的SO2的数量。因此,按焙烧方案进行试验时,估价和提高SO2的固定是很重要的。
3、活性炭干法回收
长沙矿山研究院通过实验认为用活性炭干法回收SO2,不仅技术上可行,而且还有一定的经济效益。
三、钠碱吸收法处理与回收二氧化硫
钠碱吸收法采用Na2CO3或NaOH来吸收烟气中的SO2,并可获得较高浓度SO2气体和Na2SO4。
碱性吸收剂具有更多优点:(1)吸收剂在洗涤过程中不挥发;(2)具有较高的溶解度;(3)不存在吸收系统中结垢、堵塞问题;(4)吸收能力高。根据方法不同有亚硫酸钠循环法、钠盐—酸分解法、亚硫酸钠法。其中亚硫酸钠循环—热法发展较快。
亚硫酸钠循环法是利用NaOH或者Na2CO3溶液作初始吸收剂,在低温下吸收烟气中的SO2,并生成Na2SO3,Na2SO3再继续吸收SO2生成NaHSO3,将含Na2SO3-NaHSO3的吸收液热,释放出纯SO2气体,可送去制成液态SO2或制硫酸和硫,加热再生过程中得到Na2SO3结晶,经固液分离,并用水溶解后返回吸收系统。
四、吸附法除二氧化硫
下面是我找的,不知道对你有没有帮助 ,如果有的话请您给个红旗吧一、前言 众所周知,能源消费是造成当今环境恶化的一个主要原因,尤其是煤炭在直接作为能源燃烧过程中,存在着效率低、污染严重的问题。统计表明,我国每年排入大气的污染物中有80%的烟尘,87%的SO2,67%的NOx来源于煤的燃烧。我国的大气污染主要是锅炉、窑炉燃煤产生烟气形成的煤烟型污染。目前我国能源仍然以煤炭为主,改变能源结构,使用油气电等清洁能源,与我国的国情又不太相适应,未来相当长一段时间内,煤炭在我国一次能源结构中的主体地位不会改变,这已成为不争的现实。因此大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置,是解决和控制大气污染的一条重要措施。 近年来,人们已在洁净煤燃烧技术方面进行了大量的研究与实践,但综合效果还都有待于提高。多年来在总结、借鉴、完善、发展国内外相关技术的基础上,我们对原煤气化和分相燃烧技术进行了大量研究,通过几年来的大量实验和工作实践,解决了十多项技术难题,掌握了一种锅炉清洁燃烧技术——煤气化分相燃烧技术, 并利用该技术研制出一种煤转化成煤气燃烧的一体化锅炉,我们称之为煤气化分相燃烧锅炉。其突出特点是无需炉外除尘系统,经过炉内全新的燃烧、气固分离及换热机理,实现“炉内消烟、除尘”,使其排烟无色——俗称无烟。烟尘、SO2、NOX排放浓度符合国家环保标准的要求,而且热效率高达80~85%。这种锅炉根据气固分相燃烧理论,把互补控制技术、气固分相燃烧技术集于一炉,将煤炭气化、燃烧集于一体,组成煤气化分相燃烧锅炉,从而实现了原煤的连续燃烧与洁净燃烧。 二、煤气化分相燃烧技术 烟尘的主要污染物是碳黑,它是不完全燃烧的产物。形成黑烟的原因主要是煤在燃烧过程中,形成易燃的轻碳氢化合物和难燃的重碳氢化合物及游离碳粒。这些难燃的重碳氢化合物、游离碳粒随烟气排出,便可见到浓浓的黑烟。 一般情况下,煤的燃烧属于多相混合燃烧,煤在燃烧过程中析出挥发物,而挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用,使固体碳的燃烧过程繁杂化、困难化。固体燃料氧化反应过程中的次级反应,即一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应,都不利于固体碳和天然矿物煤的燃烧,而气固分相燃烧就可以有效地解决上述问题。 气固分相燃烧就是使固体燃料在同一个装置内分解成气相态的燃料和固相态的燃料,并使其按照各自的燃烧特点和与此相适应的燃烧方式,在同一个装置内有联系地、互相依托地、相互促进地燃烧,从而达到完全燃烧或接近完全燃烧的目的。 煤气化分相燃烧技术是根据气固分相燃烧理论,将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体,以煤炭为原料,采用空气和水蒸气为气化剂,先通过低温热解的温和气化,把煤易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为煤气,与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。这样在同一个燃烧室内气态燃料与固态燃料有联系地、互相依托地、相互促进地按照各自的燃烧规律和特点分别燃烧,消除了黑烟,提高了燃烧效率,并且在整个燃烧过程中,有利于降低氮氧化物和二氧化硫的生成,进而达到洁净燃烧和提高锅炉热效率的双重功效。 煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用,使固体燃料的干燥、干馏、气化以及由此产生的气相态的煤气和固相态的煤焦在同一炉内同时燃烧。并使锅炉在结构上实现了两个一体化,即煤气发生炉和层燃锅炉一体化,层燃锅炉与除尘器一体化,因此无需另设煤气发生炉便实现了煤的气化燃烧;也无需炉外除尘器,就可实现炉内消烟除尘,锅炉排烟无色。其燃烧机理如图一所示,双点划线框内表示固相煤和煤焦的燃烧过程,单点划线框内表示气相煤气的燃烧过程,实线框内表示煤的干馏过程,虚线框内表示煤焦的气化过程。 原煤首先在气化室缺氧条件下燃烧和气化热解,煤料自上部加入,煤层从下部引燃,自下而上形成氧化层、还原层、干馏层和干燥层的分层结构。其中氧化层和还原层组成气化层,气化过程的主要反应在这里进行。以空气为主的气化剂从气化室底部进入,使底部煤层氧化燃烧,生成的吹风气中含有一定量的一氧化碳,此高温鼓风气流经干馏层,对煤料进行干燥、预热和干馏。煤料从气化室上部加入,随着煤料的下降和吸热,低温干馏过程缓慢进行,逐渐析出挥发份,形成干馏煤气。其成份主要是水份、轻油和煤中挥发物。 原煤经干馏后形成热煤焦进入到还原层,靠下层部分煤焦的氧化反应热进行气化反应。同时可注入适量的水蒸汽发生水煤气反应,这样以空气和水蒸汽的混合物为气化剂,在气化室内与灼热的碳作用生成气化煤气。其成份主要是一氧化碳和二氧化碳以及由固体燃料中的碳与水蒸碳与产物、产物与产物之间反应生成的氢气、甲烷,还有50%以上的氮气。这样干馏层生成的干馏煤气和进入干馏层的气化煤气混合,由煤气出口排出。气化室内各层的作用及主要化学反应见表一。 表一:气化室内各层的作用及主要化学反应 层区名 作用及工作过程 主要化学反应 灰层 分配气化剂,借灰渣显热预热气化剂 氧化层 碳与气化剂中氧进行氧化反应,放出热量,供还原层吸热反应所需 C+O2=CO2 放热 2C+O2=2CO 放热 还原层 CO2 还原成CO,水蒸汽与碳分解为氢气, CO2+C=2CO 放热 H2O+C=CO+H2 放热 CO+H2O=CO2+H2 吸热 干馏层 煤料与热煤气换热进行热分解,析出干馏煤气:水份、轻油和煤中挥发物。 干燥层 使煤料进行干燥 在锅炉的气化室中,煤料自上而下加入,在气化过程中逐步下移,气化剂则由下部进入,通过炉栅自下而上,生成的煤气由燃料层上方引出。这一过程属逆流过程,它能充分利用煤气的显热预热气化剂,从而提高了锅炉的热效率,并且由于干馏煤气不经过高温区裂解,使气化煤气的热值有所提高。 原煤经温和气化低温热解产生的煤气,在经过上部干馏层后,通过气化室的煤气出口进入燃烧室,与充足的二次风充分混合,在燃烧室的高温条件下自行点燃,并与进入燃烧室炉排上煤焦向上的火焰相交,这样在燃烧室内煤气与煤焦分别按照气相和固相的燃烧特点和燃烧方式分别燃烧,又相互联系、相互促进,使一氧化碳和烟黑燃烬,达到或接近完全燃烧。 三、煤气化分相燃烧锅炉的结构特点及应用 锅炉在发展的过程中一直重视提高锅炉热效率和烟尘排放达标两大问题。传统的锅炉解决这两大问题的基本上是靠强化燃烧和传热提高锅炉热效率和设置炉外除尘器。强化燃烧往往会导致锅炉烟尘初始排放浓度的加大,增大除尘器的负担,在发达国家可使用除尘效率在99%以上的电除尘器或布袋除尘器,使烟尘排放浓度控制在50mg/Nm3以下,而在我国由于经济条件的原因,只能使用价格相对低廉的机械式或湿式除尘器,除尘效率一般低于95%,使烟尘排放浓度大于100-200 mg/Nm3,达不到国家的环保要求。这种依靠炉外除尘器解决除尘的办法,不仅增加锅炉房的占地面积和基建投资,而且增大引风机电耗,还造成二次污染。由于煤气化分相燃烧锅炉彻底改变了传统锅炉的燃烧原理,利用气固分相燃烧理论,使煤在燃烧过程中易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为可燃煤气,与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。由于燃烧室温度高达1000℃以上,烟雾得以充分分解,解决了煤直接燃烧产生黑烟的难题。这种锅炉不仅使原煤尽可能地完全燃烧和高效利用,有较高的热效率,而且还尽可能地减少烟尘和有害气体SO2、NOX等的排放,达到消烟除尘的作用,使锅炉各项环保及节能指标大大优于国家标准。 煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用,打破了传统锅炉加除尘器的模式,创建了无需炉外除尘器的一体化模式。而这种一体化并不是机械式地将除尘器加入锅炉。煤气化分相燃烧锅炉与普通煤气锅炉和层燃锅炉相比,具有自己独特的结构,它将后两者有机结合,主要由前部的煤气化室,中部的燃烧室和尾部的对流受热面三大部分组成。(见图二:锅炉结构与燃烧示意图) 气化室是锅炉的技术核心部分,它看上去象是一个开放式的煤气发生炉,其主要功能,一是将煤中的可燃挥发份和煤的气化反应生成气,以煤气的形式排入到燃烧室进行燃烧;二是将释放出挥发份的半焦煤输送到燃烧室继续进行燃烧;三是控制气化室内的反应温度和煤焦层厚度。实现上述功能的关键:一是要保证一定的原煤层;二是要合理配置送风和气化剂,提高煤炭气化率和气化室的气化强度;三是要在煤气化室和燃烧室的连接部位,合理配置煤气出口和煤焦出口。气化室产要由炉体、进煤装置、炉栅、气化剂进口、煤气出口和煤焦出口等部分组成。 在气化室内以煤炭为原料,采用空气和水蒸汽为气化剂,在常压下进行煤的温和气化反应,将煤在低温热分解产生的挥发性物质从煤中赶出。当气化室内温度达到设定条件时,将气化室内脱挥发份的高温煤焦输送到燃烧室的炉排上进行强化燃烧。 燃烧室的主要功能:一是使煤气和煤焦燃烧完全,提高燃烧效率;二是降低烟尘初始排放量和烟气黑度。气化室内产生的煤气经煤气出口,喷入到燃烧室,在可控二次风的扰动下旋向下方,与由气化室进入到燃烧室的煤焦向上的火焰相交而混合燃烧。煤气与固定碳(煤焦)燃烧相结合,强化了燃烧,达到了充分燃烬,洁净燃烧的目的,提高了燃烧效率。并且因为在炉排上的燃烧是半焦化的煤焦,因此产生的飞灰量小,烟尘浓度、烟气黑度都比较低。同时,在燃烧室上方设置了防爆门,确保锅炉的安全运行。 对流受热面的主要功能就是完成与烟气的热量交换,达到锅炉额定出力,提高锅炉换热效率。其结构形式可有多种,与普通锅炉没有太大的区别,因此对大多数锅炉来说,都可以改造成煤气化分相燃烧锅炉。并且锅炉无需除尘器,大大节省锅炉房总投资和占地面积。 设计煤气化分相燃烧锅炉时,应注意的几点: 1、合理布置煤气出口和煤焦出口的位置和大小; 2、煤焦的温度控制; 3、气化剂进口和进煤口; 4、合理设置二次风和防爆门; 5、气化室与燃烧室的水循环要合理。 由上述可知,煤气化分相燃烧锅炉的结构并不复杂,只需在传统锅炉的基础上,在其前部加一个气化室,在原炉膛上设置二次风和防爆门,再结合一些控制技术。利用该原理可以设计出多种规格型号的锅炉,类型主要为~10t/h各参数的锅炉。现仅在东北地区已有几十台此类型的锅炉在运行,广泛用于洗浴、采暖、医药卫生等领域,并已经利用该技术,改造了很多工业锅炉,效果都非常好。 下面以一台DZL2t/h锅炉为例,改造前后对比见表二。 表二:DZL2t/h锅炉改造前后对比 改造前 改造后 比较 热效率 73% 78% 提高5% 耗煤量(AII) 380kg/h 356kg/h 节煤 适应煤种 AII AIII 褐煤 石煤AI AII AIII 无烟煤 煤种适应性广 锅炉外形体积 ×2× ×2× 长度约增加一米 环保性能 冒黑烟,环保不达标 排烟无色,满足环保要求 该新型锅炉综合地应用当代高新技术和高效率传热技术,将煤气发生炉与层燃锅炉有机结合为一体,做到清洁燃烧,炉内自行消烟除尘,锅炉运行期间,在无需炉外除尘器的情况下,排烟无色,烟尘浓度≤100mg/Nm3,比传统锅炉减少30-50%,SO2浓度≤1200mg/Nm3,NOx<400mg/ Nm3,符合国家环保标准GB13271-2001中一类地区的要求,同时,热效率在82%以上。而成本仅比传统锅炉增加不到一万元,但却省了一台除尘器。每小时加煤次数少,仅2~3次,并可实现机械上煤和除渣,因而大大减轻了司炉工的劳动强度。 四、煤气化分相燃烧锅炉的特点 传统的煤炭燃烧方式在煤的燃烧过程中会产生大量的污染物,造成严重的环境污染。主要原因是: (1)煤炭不易与氧气充分接触而形成不完全燃烧,燃烧效率低,相对增加了污染排放; (2)燃烧过程不易控制,例如挥发份大量析出时往往供氧不足,造成烟尘析出与冒黑烟; (3)固体燃料燃烧时温度难以均匀,形成局部高温区,促使大量NOx形成; (4)原煤中的硫大多在燃烧过程中氧化成SO2; (5)未经处理的固态煤炭直接燃烧时,大量粉尘将随烟气一同排出,造成大量粉尘污染。 煤气化分相燃烧锅炉将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体,有效地解决环境污染问题,与传统的燃煤锅炉相比,它有以下优点: 1、烟尘浓度、烟气黑度低,环保性能好。 在气化层生成的气化煤气和在干馏层生成的干馏煤气最终混合在一起,在燃烧室内与二次风充分混合,因是气态燃料,供氧充分,容易达到完全燃烧,使一氧化碳和烟黑燃烬。而从气化室进入到燃烧室的炽热煤焦,因大部分挥发份已被析出,避免了挥发物对固定碳燃烧的不良影响,剩余的挥发份在煤焦内部进一步得到氧化,生成的一氧化碳和烟黑等可燃物在通过煤焦层表面时被燃烬。另外煤焦在燃烧时产生的飞灰量小,同时在锅炉内采用除尘技术,因此从根本上消除了“炭黑”,高效率地清除了烟尘中的飞灰。 2、节约能源、热效率高。 煤料在气化室充分气化热解之后再燃烧,不仅避免了挥发物、一氧化碳、二氧化碳等对煤焦燃烧的不良影响,而且从气化室进入燃烧室的热煤气更容易燃烧,并对煤焦的燃烧有一定的促进作用。进入燃烧室的炽热煤焦已脱去大部分挥发份,不仅有较高的温度,而且具有内部孔隙,能增强内部和外部扩散氧化反应,起到强化煤焦燃烧的作用,从而在降低过量空气系数下,使一氧化碳和炭黑燃烬,燃烧更加充分,因而降低了化学和机械不完全燃烧热损失,提高了煤的燃烧热效率,与直接烧煤相比可节煤5-10%。 3、氮氧化物的排放低 在气化室内煤层从下部引燃,并在下部燃烧,总体上气化室内温度比较低,属低温燃烧。而且在气化室内过量空气系数很小,大约在之间,属低氧燃烧。这为降低氮氧化物的排放提供了有利条件。煤中有机氮化学剂量小,并处在还原气氛中,只转变成不参与燃烧的无毒氮分子。煤中含有的氮氧化物,一部分在煤层半焦催化作用下反应生成氮气、水蒸汽和一氧化碳,还有一部分在穿过上部还原层时被还原成氮气。而气化室内脱去绝大部分挥发份的高温煤焦在进入燃烧室后,进行充足供氧强化燃烧,其中剩余的少量挥发份在半焦内部进一步热解氧化,氮氧化物在煤焦内部被进一步还原,生成的烟黑可燃物在经过焦层表面时被燃烬,从而控制和减少了氮氧化物的生成与排放。 4、有一定的脱硫作用 煤中的硫主要以无机硫(FeS2和硫酸盐)和有机硫的形式存在,而硫酸盐几乎全部存留在灰渣中,不会造成燃煤污染。在煤气化分相燃烧锅炉中,煤中的FeS2和有机硫在气化室内发生热分解反应,以及与煤气中的氢气发生还原反应,使煤中的硫以硫化氢气体的形式脱除释放出来。而且在气化室下部,温度一般在800℃左右,恰好是脱硫剂发挥作用的最佳反应温度。如燃用含硫量较高的煤,只需在碎煤粒中添加适量的石灰石或白云石,即可得到较好的脱硫效果,从而大大降低烟气中二氧化硫的含量。 5、操作和控制简单易行 煤气的发生和燃烧在同一设备的两个装置中进行,不用设置单独的煤气点火装置,煤气在燃烧室内由高温明火自行点燃,易于操作和控制,简化了运行管理,操作方便,减轻司炉工劳动强度,改善锅炉房卫生条件,实现文明生产。 6、燃烧稳定,煤种适应性强 煤在锅炉气化室的下部引燃,因而燃烧稳定。可燃劣质煤矿和燃点高的煤,其煤种适应性较强,在难熔区或中等结渣范围以内的煤种均适合。其中褐煤、长焰煤、不粘结或弱粘结烟煤、小球形型煤是比较理想的燃料。 五、结束语 实践证明,新的燃烧理论及多种专利组成的集成技术,保证了煤气化分相燃烧锅炉高效环保的稳定性及先进性,克服了旧技术无法解决的浪费及污染的难题,获得了明显的经济效益和环境效益,受到用户青睐。中国的煤炭资源十分丰富,随着能源政策和环境的要求越来越高,煤气化分相燃烧锅炉在我国市场前景十分广阔。
城市落叶处理方法的探究一、研究目的每年秋冬季节,为保护自己度过寒冬,不少植物都要落叶。这影响了市容与环境卫生,环卫工人要花很多精力去打扫。据南京市鼓楼区环卫所人员介绍:2001年10月,从第一场秋风起,这个部门所属的落叶堆放场和中转站的日吞吐量已从平时的300余车和800余吨增加到后来的470余车和1000余吨。像今年12月3号的那场雨,仅一个早上,从宁海路到草场门桥一段,工人就打扫运走了近五万斤树叶(湿),都要用8吨重的压缩车运载!这么多的树叶,运到哪里去了?是怎么处理的?我们走访了几个垃圾处理中转站,在那儿,我们了解到南京市政府早就规定禁止焚烧落叶,这些落叶都将随着生活垃圾被运到南京最大的有机垃圾处理场被填埋。我们又随着垃圾车来到江宁水阁有机垃圾处理场,在那儿,我们看到一车一车的垃圾都被运到这儿,其中,有生活垃圾,也有建筑垃圾,还有树叶。许多拾荒者把其中能卖钱的垃圾捡出来,也把人们扔掉的剩饭剩菜捡出来回家喂猪,而树叶和其它垃圾混在一起被推土机压在一起被填埋,成为垃圾山,处理厂利用这些被填埋垃圾在慢慢腐烂过程中产生的沼气进行发电,但发电量不大,效益还远远不够发电机组的成本。能否更有效地利用落叶? “碾作尘土,化作泥”。这是土壤中的腐生细菌在起作用,但在大自然中这需要很长时间,至少是3—6个月。我们是否可以在比较短时间内完成这种转化?树叶可以有效地转化成有机肥吗?我们请教了南师有关专家,在他们的指导下,我们进行了落叶快速转化为有机肥的探究性实验。二、研究过程与方法1、收集了4斤梧桐树叶,把树叶分成两组,一组粗的(把树叶加工成1至2平方厘米)一组细的(把树叶加工成粉末状)。2、分别让它们吸足水分,加入菌种(每千克泡水后的树叶加入11克菌种左右),同时适当加入少量麦麸、鱼粉(每千克树叶加入7克+3克)作为营养源,加入石灰粉调节酸碱度,装入塑料袋中,套上无菌培养容器封口膜以保持通气。3、 放入30摄氏度左右的温箱中,进行观察。三、实验现象及结果日期 细的(加鱼粉和麦麸) 粗的(加鱼粉和麦麸) 细的(不加鱼粉和麦麸) 粗的(不加鱼粉和麦麸) 12、14 粉末状,浅土黄色(因为吸了水分的缘故)树叶气味浓。 1—2平方厘米,浅土黄色,树叶气味浓。 粉末状,土黄色,树叶气味浓。 1—2平方厘米,浅土黄色,树叶气味浓。12、20 粉末状,仍为土黄色,但底部有一点点白色斑点。树叶气味变淡了,有些腐烂的气味。 树叶气味变淡了些,有腐烂的气味。其余的没变。 还能闻出树叶气味,其余的没变。 还能闻出树叶气味,其余的没变。12、30 粉末状,深土黄色,靠近袋子底部有一圈像棉花一样的白色绒毛状物体,是菌体。已闻不出明显的树叶气味。有点土腥味。 深土黄色,里面有一些白色的点点,闻起来有点土腥味。其余未变。 粉末状,土黄色。无明显的树叶气味。 极少的白色点点(菌体),树叶气味极淡。1、10 粉末状,深褐色,有许多白色绒毛状的菌体,有土腥味。 颜色有变化,为深褐色,有不少白色绒毛状的菌体,有土腥味。在显微镜下面看到的菌体是这样的: 粉末状,土黄色,有一些白色点点(菌体)。 土黄色,有少量的白色点点(菌体)1、25 粉末状,像土一样的黑灰色,土腥味变淡。用手捏叶片,不太容易把它捏碎。 深褐色,叶片上有许多白色的菌体,手轻轻一捏叶片,就很容易变成粉末。没有气味了。老师说,这就是叶片已明显地降解了。 粉末状,土黄色,白色菌体更多些,土腥味重。用手捏叶片,很不容易把它捏碎。有一些白色的点点,气味有变化,土腥味重。用手捏叶片,很不容易把它捏碎。四、结论与收获从表格中可以看出,加工成粗的并加入麦麸和鱼粉的梧桐树叶经过一个多月的时间发生了很大的变化:颜色由土黄色变成了深褐色,菌体也大量产生,树叶原有的香味也慢慢消失,手轻轻一捏叶片,就很容易变成粉末,已明显地降解了。而其他三种(加工成细的不加入麦麸和鱼粉的梧桐树叶,加工成细的加入麦麸和鱼粉的梧桐树叶,加工成粗些的并加入麦麸和鱼粉的梧桐树叶)转化需要的时间稍长些。一个多月下来,有一些变化,但还没有能大量降解。另外,同时埋在学校操场边上花坛土中的同样的树叶几乎没什么变化。我们分析,其中原因,主要是因为腐生细菌喜欢生活在温暖、湿润、富含有机物的环境中,在这样的环境中,它能以很快的速度繁殖并生长,而粗的加营养源的树叶恰恰给腐生细菌创造了这样一个良好的生存环境:温箱提供适宜的温度,加麦麸、鱼粉提供一定的营养,粗的树叶能吸取水分,但又不是太多,保持湿润。因此,降解速度能加快。而其它的由于没有能满足腐生细菌生长的所有条件,降解速度要慢一些。由此,我们想到,如果我们保洁人员在收集垃圾时把树叶、菜叶等有机垃圾与其它垃圾分开收集,由中转站统一送到一指定地点,也创设像实验中那样利于腐生细菌生长的环境,如造一个人工降解池,把这些有机物堆放在一起,接入合适的菌种,并搭大棚利用太阳能提供一定的温度,那么,一方面这些垃圾可以被迅速处理掉,缩短周期,节约场地,有利于改善环境;另一方面,转化成的有机肥又可以被利用,如给城市中的花施肥、给草坪施肥。这次活动,给我们上了一节生动的环保课,我们学到了许多书本上没有的知识,大开了眼界,真正体会到“垃圾是放错了地方的资源”,我们要充分利用这些资源,让它们变废为宝。在活动过程中,我们不知不觉成了小小宣传员,向同学、向我们的爸爸妈妈、亲戚朋友宣传垃圾分类处理的重要性。另外,在江宁水阁垃圾场,我们看到了拾荒者抢捡垃圾的场面,也看到了他们分捡垃圾的场面,正是他们的劳动,把一些还可以利用的资源进行回收,节约了资源,但同时,我们也看到了一些问题:他们用分捡出来的菜叶等喂养出来的垃圾猪是否符合卫生标准?他们分捡出来的可回收的塑料袋再加工程序是否符合卫生标准?怎样规范他们的这些行为?最后,特别感谢南师大生物系菌肥实验室的老师们,在我们的活动过程中,他们给我们提供了很多的帮助!注: 我是五(4)中队的龚昌昌,平时我就喜欢科学研究,特别喜欢动手做各种各样的小实验。深秋到了.法国梧桐树叶在风中纷纷露下,飘向大街小巷,这样给我们的环卫工作带来了很大的麻烦,也给市容整洁带来了不好的影响,于是,我们进行了“法国梧桐叶转化为有机肥”科学实验,使废物变为宝。这项科学活动让我认识到科学就在我们身边。关注日常生活小事,能够学到课本上所没有的知识.使我们对生活中的事物从感觉上的认识上升到理论上的认识,扩大了视野,开阔了眼界。我真是喜欢这样的科学活动 化学与空气污染 随着社会的发展,人们所探求到的知识层面也更深入,化学也一步步的走进并影响人们的生活,但同时化学又是一柄双刃剑,同时也对环境污染造成了一定影响。 室内装修,有毒气体外泄,燃放烟花爆竹,工业生产等等都对空气造成了污染。 新年之际人们燃放烟花爆竹,在娱乐的同时也释放了大量的二氧化硫等有毒气体。二氧化硫是近年来重要的大气污染物之一,它可以在硫磺燃烧的条件下生成,无色,有刺激性气味,溶解在水中会形成亚硫酸进而形成酸雨。酸雨有很大的危害,能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。此外,二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用,会引起呼吸道疾病,严重时会使人死亡。由此可见,化学不但可以污染空气,还影响着人们日常的生命活动。 其次,汽车尾气的排放也是化学污染空气的又一大实例。在机动车内燃机中燃烧燃料产生的高温条件下,空气中的氮气往往也参与反应,从而产生一氧化氮,一氧化氮又易氧化生成的二氧化氮是有刺激性气味的有毒气体,而且二氧化氮是形成光化学烟雾的主要因素之一,也是酸雨的来源之一,也是主要的大气污染物之一,对空气造成了极大的影响。 尾气中还含有氮氧化合物,和碳氢化物在一定气象条件下受太阳紫外线作用,产生出一种具有刺激性浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾,这种物质也会对人体造成危害。然而,汽车尾气不仅对人产生危害,对植物也有毒害作用,尾气中的二次污染物臭氧、过氧乙酯基硝酸脂,可使植物叶片出现坏死病斑和枯斑。乙烯可影响植物的开花结果。汽车尾气对甜菜、菠菜、西红柿、烟草的毒害更为严重。公路两侧的农作物减产与汽车尾气的污染明显相关。 最贴近身边的那要说是室内装修对空气的污染了。装修使用的油漆等材料都是通过化学成分的混合反应制取而成的,其中最重要的污染物是甲醛、苯等。 甲醛具有强烈气味, 吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎。经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒。 苯是一种无色、具有特殊芳香气味的液体。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。 并且根据调查,我国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11万,装修的空气污染已经被列入对公众危害最大的五种环境因素之一。我国每年新增白血病患者4万-5万人,约50%是儿童。据一家儿童医院血液科统计,接诊的白血病患儿中,90%家庭在半年之内曾经装修。看来化学污染已经是不可逃避的话题。 由以上种种可见化学对空气污染的严重性和对人体的危害。我们生存的空间无一样离开了化学,化学为生活带来方便的同时,也在无形中污染着我们赖以生存的空气。所以,正确的运用化学去解决我们身边的问题,减少对空气的污染,才是应该继续探求的道路。自己写的,字数肯定够了,对于初三的学生这个深度也是很符合的。希望LZ能满意!
“原子是不是最小的微粒呢”?“它是由什么微粒构成的呢”?“原子与离子又是什么关系呢”?无数的疑问在小涛的脑子里旋转,他躺在床上,反复思考着这些问题…… “您好?我是原子王国的卫士,欢迎您到我们这里来观光旅游”。一个小精灵来到小涛的面前,彬彬有礼地接待了他。随后,小涛跟随小精灵来到原子王国的首都。“报告陛下,这是远方的一位客人,前来咱们王国参观、访问”。小精灵又对小涛说道:“这是我们的国王阁下”。 “您好?您好?欢迎光临!欢迎光临!请坐!请坐”!国王在一间不大的会客厅里热情地接待了小涛。 “我是原子王国的国王,本身带正电荷,人们叫我质子。这是我的王后,本身不带电荷,人们叫她中子。我们互相结合在一起构成原子王国的核心机构——原子核,主管国家的‘内政’。比如,我们原子王国的种类就是由我来决定的;而我们原子王国的质量主要是由我和王后来决定的”。 “刚才带您前来的卫士,本身带负电荷,人们叫它们电子。这些卫士昼夜不停地围绕着我们的‘国都’高速运动,时时刻刻保卫着我们的国家。” “在我们原子王国,一个国王只有一个卫士,国王所带的正电荷数等于卫士所带的负电荷数,但电性相反,所以我们原子王国作为整体对外不显电性,在微观世界里,对任何一个王国都是很友好的。” “我们原子王国的‘外交’主要由这些电子卫士负责,我们与其他原子王国互相交换一定数目的电子,就可以组成微观世界里新的分子王国;我们原子王国失去或得到一定数目的电子,就会形成阳离子或阴离子,而阳离子和阴离子互相结合,又会形成新的离子化合物王国”。 “谢谢陛下!感谢您们原子王国为人类所做的一切贡献”!小涛告别了国王,又随电子卫士在原子王国游览。电子告诉他: “您可以看到,我们原子王国的首都是很小很小的,假如把我们的王国比做您们的足球场那么大,而我们的首都仅仅只有足球场中心的一只蚂蚁那么大。但我们的首都几乎集中了整个王国的质量。” “我们原子的质量非常小,科学家把碳原子王国的质量的1/12作为标准,其他所有原子的质量跟它相比较,所得的数值叫做相对原子质量,这样,人们在应用起来就方便多了。在我们原子王国内部,原子核中的每个质子和每个中子的质量都约等于1,而一个电子的质量约等于质子质量的1/1836。所以,整个原子王国的质量主要是由国王和王后决定的”。“其实,在我们微观世界里,不同的原子王国有不同的社会制度和法律体制。比如婚姻法就不相同,有的实行一夫一妻制,一个国王只有一个王后;有的实行一夫多妻制,一个国王有多个王后。还有一种氢原子王国中只有国王,没有王后。” “再告诉您一个秘密,在我们原子王国里,中子王后虽然没有带电荷,但她却主宰着原子王国的命运,在原子核的聚变和裂变中起着重要的作用 ……”叮……铃……,床头的闹钟将小涛从睡梦中惊醒,他仔细地回忆着在原子王国旅游的经过,并认真的记录下来。兴高采烈的来到学校,又投入到紧张的学习之中 。
我 靠 初三就写论文了.................
方法一:将气体通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中,如果溶液褪色,那么它是二氧化硫气体。
原理:二氧化硫的强还原性,使得强氧化性的酸性高锰酸钾还原成无色的物质。
方法二:将气体通入硫化氢的水溶液中,如果观察到有黄色的沉淀生成,那么它是二氧化硫气体.
原理:SO2+H2S=S↓+H2O。
方法三:将气体通入品红溶液中,如果使得品红褪色,并且在加热的条件下,品红有变成红色,那么它是二氧化硫气体。
原理:二氧化硫和品红中的某些有色的物质反应生成了不稳定的物色物质。
二氧化硫(化学式SO2)是最常见、最简单的硫氧化物。大气主要污染物之一。
火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。
若把亚硫酸进一步在存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。
在现在造船业中,焊接工时和成本各占船体建造工时和成本的30%-50%。所以寻求一种高效节约成本的焊接技术是造船业发展的基础。二氧化碳气体保护焊的高效率,低成本等特点,在造船业焊接作业中,占据主导地位。
焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。这是我为大家整理的材料焊接技术论文,仅供参考!
高强材料的焊接浅析
摘要:在现代工业中,高强材料越来越占有重要的地位,但其焊接时的焊接裂纹、脆化、软化等现象,给安全生产与产品的使用效率带来了隐患。为此,笔者根据自身学习与实践经历,就高强材料尤其是高强钢的焊接特性进行分析阐述。
关键词:高强材料;焊接;特性
一、高强材料概况
在当前的管道、容器中,高强材料越来越占有重要的地位。当中最重要的,是将钢里除碳意外添加一类或多类合金成分(合金成分的比例低于百分之五),用来加强钢的强度,将钢的强度提高到275MPa或更高,并产生更优的综合质量,此种钢被称为高强钢,它的基本优点为强度高、塑性与韧性也优于普通钢。根据钢的屈服强度的程度和热处理时的特性,高强钢总体上有两种。
热轧、正火钢,其屈服强度处于294Mpa~490MPa间,而利用状态是热轧、正火与控轧,在类别上是非热处理强化钢,该种钢的现实中使用的最为常见。
调质钢,其屈服强度处于490Mpa~980Mpa间,通常在调质状态中应用,在类别上是热处理强化钢。该种刚的特性是不烦强度高,而且塑性与韧性比较好,能够直接于调质时进行焊接。所以,这中调质钢在使用中越来越普及。
现在常使用的高强钢,钢板牌号包含以下几种:16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR;锻件牌号包含以下几种:16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb。
二、高强钢的焊接特性
高强钢中碳含量通常不高于,合金成分的总量通常不高于5%。因为高强钢包含一些的合金成分,使它的焊接性和别的材料有一些不同,具体焊接特性有以下几点:
1、焊接时的焊接裂纹
(1).高强钢因为使用了让钢强度增加的碳、锰等元素成分,当焊接的时候往往产生淬硬,而产生的硬化部分往往很敏感,所以,当刚性过强与拘束应力较强的状态下,如果焊接方式有问题,就会造成冷裂纹。加上这中裂纹存在较长的延迟,容易造成较大的危害。
(2).再热裂纹为在焊作业完成后,慢慢去掉应力热的过程中,或较长时间在高温状态下于临近熔合线粗晶部位造成的沿晶开裂。通常认为,此类裂纹造成的原因,是因为焊接高温导致HAZ旁边的V、Nb、Cr、Mo等元素固溶在了奥氏体内,焊接完成后进行,但没有完全析出,而是在PWHT的时候呈弥散状态析出,所以强化了晶内,将应力在松弛的时候产生的蠕变变形汇聚在了晶界。
高强钢在焊接的时候,通常不会造成再热裂纹,例如16MnR、15MnVR之类。然而对Mn-Mo-Nb与Mn-Mo-V等类别的高强钢,因为Nb、V、Mo等成分比较敏感,是造成再热裂纹的常见因素,所以这些高强钢与焊接完成后实施热处理时,需要特别回避容易造成再热裂纹的温度范围,以免造成再热裂纹。
2、焊接部位的脆化与软化
(1).应变时效脆化。焊接部位于焊接前要进行各种冷处理(如钢板的剪切、管道筒罐的卷圆),材料会导致有所变形,要是变形的部位再收到200至450℃的热作用,可能造成应变时效,继而产生脆化,往往导致材料的塑性减弱,因此造成钢材的脆断。
PWHT能够减弱焊接时产生应变时效,将韧性一定程度上恢复。1998年制定的《钢制压力容器》中明确规定,筒状钢材的厚度要达到下列标准:碳素钢达到的的厚度不能低于圆筒内部直径的百分之三;别的钢的达到的厚度不能低于内部直径的百分之二点五。而且,那些冷成形与中温成形中制作的受压产品,要在成形之后实施热处理。
(2).焊缝与热影响区产生的脆化。对材料进行焊接时,加热与冷却往往不会十分均匀,便会产生不均匀的结构。焊缝与热影响区具有一定的脆性,这是是焊接接头里最薄弱的地方。焊接线的能量强度会对高强钢WM与HAZ性能产生较大影响,高强钢容易淬硬,线能量如果不高,HAZ会产生马氏体造成裂纹;线能量如果过高,WM与HAZ产生粗糙的晶粒,会造成焊接部位的脆化。线能量如果过高,调质钢而造成的HAZ脆化现象尤其明显。因而焊接作业时,要把线能量控制于合适的度量。
(3).焊接部位的热影响区产生的软化。因为焊接时的热作用,会造成部分地区强度降低,形成了一定的软化带。HAZ区的结构软化会因为焊接线热度的提升与预热温度的提升而恶化,不过通常的软化区的性能还是能够达到规定标准值的最低标准,因而这些钢材地热影响部位产生的软化现象,如果做到工艺合适,就不会降低焊接部位的正常使用。
三、当代新式高强材料的焊接特性
1、高强管线钢
高强管线钢指X70以上的钢级,至尽为止,X80是已建管线钢中使用的强度最高的管线钢。加拿大Ipsco钢铁公司在1998年年报中明确指出,该公司已成功进行了X90和X100SSAW钢管试生产,最终目标是生产各种规格的X100钢管。日本NKK、住友金属、新日铁、川崎制铁及欧洲钢管公司也相继研制成功X90和X100UOE钢管,正在研制X120钢管。
为保障管线的安全可靠性,在提高强度的同时,必须相应提高韧性。特别是高压输气用钢管,必须有很高的CVN。超贝氏体和超马氏体被誉为21世纪的管线钢,其钢级为X80~X100(贝氏体)、X100~X120(马氏体)。在成分设计上,大体上都是(超)的Mn-Nb-Ti系或Mn-Nb-V(Ti)系,有的还加入Mo、Ni、Cu等元素,因此,热影响区的韧性不会比较低强度的管线钢差,冷裂纹敏感性不大。对于强度高于600MPa的钢,焊接时要特别关注WM冷裂纹问题,尤其是现场对接环焊缝必须采用超低氢焊接材料。
2、超细晶粒钢
上世纪90年代,世界主要产钢国相继开展了新一代钢铁材料的研究,其中,尤以日本的“超级钢“计划、中国的“新一代钢铁材料重大基础研究”和韩国的“21世纪高性能结构钢”引起世界钢铁界的瞩目和热情参与。
在新一代钢铁材料的研究中,最引人注目的是超细晶粒的研究,通过超细晶粒(最小1mm)实现强度翻番的目标。超细晶粒钢焊接的最大问题就是HAZ的晶粒长大倾向,为解决这一问题,须采用激光焊、超窄间隙MAG焊、脉冲MAG焊等低热输入焊接方法。
参考文献
[1]王建利.高强钢的焊接工艺评定[J].云南水力发电,2007,(02).
[2]李明.高强钢的焊接[J].现代焊接,2005,(03).
[3]栗卓新,刘秀龙,李虹,李国栋.高强钢焊材及焊接性的国内外研究进展[J].新技术新工艺,2007,(05).
试论焊接技术
摘 要:焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的焊接方法,以进一步提高焊接质量。
关键词:焊接;金属;能量;技术
1、焊接技术概论
焊接过程的物理本质
焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。
焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。
未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。
2、焊接-工业艺术
焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。
艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为焊接具有艺术性。
焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。
焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次,焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。
在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。 手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。
如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。
3、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因
焊接切割作业时,尤其是气体切割时,由于使用压缩空气或氧气流的喷射,使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方),当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时,就可能会发生火灾和爆炸事故。
在高空焊接切割作业时,对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净,作业人员在工作过程中乱扔焊条头,作业结束后未认真检查是否留有火种。
气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器,工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。
4、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施
焊接切割作业时,将作业环境lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净,应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体,以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。
高空焊接切割时,禁止乱扔焊条头,对焊接切割作业下方应进行隔离,作业完毕应做到认真细致的检查,确认无火灾隐患后方可离开现场。
应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶,在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。
对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理,对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。
焊补燃料容器和管道时,应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时,置换应彻底,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测,注意监护,要有安全组织措施。
作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。
上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。
哥们,你好,可以把你的这个焊接论文发给我吗?我和你是一样的专业,不胜感激,我的邮箱,