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油脂精炼技术的发展及其与国外的差距

油脂精炼技术的发展及其与国外的差距
油脂精炼技术的发展及其与国外的差距

摘要:叙述了国内油脂精炼技术的发展、现状、主要工艺技术指标及其与国外水平的差距。

我国的油脂精炼技术可以追溯到很久以前。不过,早期的油脂精炼仅停留在脱胶、过滤等简单的初级水平。1949年新中国成立以来,国家为了发展油脂工业,曾于1962年、1974年和1978年分别对油脂加工设备及工艺进行了标准化工作。

自1958年西安油脂化工厂第一次引进了国外的炼油成套设备以来,在此后的20多年间,我国的炼油工业几乎失去了与国外的交流。据不完全统计,自1981年至1986年的5年间,国内引进的油脂精炼生产线已超过了37套,其中包括物理精炼、化学精炼、脱色、脱臭、氢化、冬化、人造奶油、起酥油及代可可脂的生产与加工设备。

为了加速我国油脂工业的发展,缩小与世界先进水平的差距,原商业部曾组织了“消化吸收”工作,并于1987年由商业部西安油脂科学研究所等单位率先在北京南苑油厂建成了我国第一条50 t/d 全连续油脂精炼生产线。

随着市场经济的逐步深化,油脂行业由粮食部门一统天下的局面已经成为过去。另外,“三资企业”在油脂行业所占的比重也越来越大,油脂行业所面临的竞争也是空前的。

1 生产规模

随着我国经济体制改革的不断深入及加入世界贸易组织日期的日益临近,油脂工业将面临更加激烈的市场竞争。这样就会使许多技术装备和管理落后的企业受到冲击。其积极的一面是促使国内的工业企业进行技术革新和技术改造,发挥国内的优势,迅速达到国际先进水平。

从规模效益来说,规模越大,加工成本越低,效益越高。但它也受技术、交通、市场等因素的制约。但无论如何仅停留在80年代初我们所确定的50 t/d全连续油脂精炼及其以下规模的水平已经无法满足市场竞争的需要。

从目前国内的状况看,自行设计并全部选用国产设备的炼油生产线已可达到200 t/d的规模。若与国外主机配套可以达到更大的规模,基本可以满足市场的需要。

2 生产工艺

2.1 脱胶及中和

有效的脱胶操作将有利于保证成品油的质量。脱胶的方法有很多种,传统的方法有水化脱胶和酸炼脱胶。按国标二级油的标准,水化脱胶已完全可以达到要求。对于棕榈油等胶质含量较少的特殊油种仅用酸炼脱胶就可达到要求,这种方法又称干法脱胶。

随着科学技术的发展,人们的目标并不仅仅停留在如何最大限度

地脱除胶质上。而是在此前提下,把降低消耗、减少在脱胶过程中对油脂的损害作为更高的目标。80年代应用于生产的超级脱胶工艺,以脱胶彻底、可减少后续脱色过程的白土用量而获得了广泛的应用。90年代用于工业化生产的酶法脱胶工艺,将生物化学与油脂精炼工艺有机地结合在了一起,脱胶后磷的含量可降至10 mg/kg以下,广泛适用于化学精炼和物理精炼。以上工艺在国内均得到应用。

2.2 脱色

经过改进的两层或多层脱色器可最大限度地避免白土的沉降,使油与白土的混合更为均匀,最新设计的带有喷嘴装臵的脱色器,可有效除去未脱色油中的氧气和水分,极大地提高了白土的脱色效率。

早期,白土通常用直接吸入法加入脱色罐。经过改进后,白土在常压下首先通过定量绞龙加入白土调和罐,然后吸入脱色罐。但无论哪种方法都避免不了油与空气的接触。目前,最理想的方法是白土经风运系统输送至白土储罐,再通过由定时器控制的气动蝶阀自动落入脱色罐。这样既可减少白土在输送过程中的粉尘污染,又可避免油与空气的接触。

2.3 脱臭

脱臭是油脂精炼的一个重要工序。不同形式的脱臭塔因料层的高低、油与直接蒸汽的接触面积不同,水、电、汽等一些主要指标的消耗会有很大的差别。除脱臭温度和真空度外,直接蒸汽的加入量应根据实际需要通过孔板孔径的大小来调节,直接蒸汽的压力应控制在

0.2 MPa左右。

2.4 主要指标

1994年国内贸易部颁布的《设计规范》中曾对炼油工艺中的一些指标作了具体要求,5年过去了,现在看来这些指标已远不能符合今天的要求了。表1是《设计规范》中的消耗指标与国外某公司指标的对比。

表1 炼油车间主要消耗指标对比表

工序国内指标国外某公司指标

(kWh) 蒸汽(0.2 MPa)

(kg) 水(循环)

(m3) 电

(kWh) 蒸汽(0.2 MPa)

(kg) 水(循环)

(m3)

脱胶 3~5 60~80 0.2~0.4 6.2 45.0 2.0

中和 15~20 200~250 1.0~1.5

脱色 7 120 3.5 2.1 38.0 1.7

脱臭 25 240 17 2.4 71.0 8.5

3 设备性能

3.1 离心机

离心机是油脂精炼的主要设备之一,目前国外主要是阿法-拉伐和韦斯伐利亚两家公司独占鳌头,也许是受中国引进第一套50 t/d 阿法-拉伐(Alfa-Laval)离心机及配套碱炼设备的影响,几乎所有的同行都对阿法—拉伐离心机感兴趣。

但随着对国外技术的进一步了解,人们发现韦斯伐利亚(Westfalia)离心机同样具有优越的性能。所以,到1986年为止,国内共进口了89台韦斯伐利亚离心机。

我们知道,国内有为数不多的几家企业可以生产用于油脂精炼的离心机。最早用于油脂企业的离心机主要有两种,即管式离心机和碟式离心机,管式离心机是由上海粮油机械厂生产的,其单机处理量为10 t/d,多用于棉籽油碱炼过程中皂脚的分离。早期用于油脂精炼的碟式离心机是由江苏省宜兴粮食机械厂生产的,该离心机以其卓越的性能在该行业得到了广泛的应用,并获得了原商业部科技进步二等奖。但随着近年来油脂加工企业规模的不断扩大,单机处理50 t/d 原料的规模已显得偏小。90年代末,南京绿洲机器厂率先推出了处理量为200 t/d植物油的碟式离心机,迎合了市场的需要。尽管以上我们所提到的这些离心机的机械性能与国际品牌仍有相当的距离,但因其具有明显的价格优势,且维修便利,在国内也同样获得了普遍的应用。

科技的发展日新月异,油脂行业不能停留在几十年一成不变的老

模式上,对离心机的要求更是如此。有的厂家看准了这种势头,正在研制处理量更大的离心机,以满足市场发展的需求,力争为民族工业的发展起好带头作用。

3.2 过滤机

在油脂加工工艺中,过滤是实现固、液分离的一种必要手段。过去一直采用厢式压滤机或板框过滤机来实现这种分离。但这两类过滤机因其劳动强度大、操作繁琐、耗用滤布、油脂因暴露于空气中易发生氧化、变质等缺点,在大规模、连续化精炼工艺中逐渐被淘汰,取而代之的是性能优越的立式叶片过滤机等。

世界公认的立式叶片过滤机当属荷兰Ama公司生产的产品。其实,世界上几乎所有知名的油脂精炼成套设备公司选用的都是该公司的产品。

国内已有数家公司消化吸收了该公司的设备并生产出了类似的产品,经过若干年的实际应用与改进,质量已接近Ama公司产品的水平。不过,除加工精度还需要进一步提高外,在操作说明中过分强调压力高至某个设定的值时进行卸料,也是不恰当的,因为必须同时考虑白土的细度给操作带来的影响。操作中更重要的是要强调过滤机中白土的重量达到一定值时卸料,以免因过载而使相邻滤框的滤饼互相接触而导致卸料困难。另外,清洗时除用碱液蒸煮外,还可用高压水枪在与滤板成45°角的方向冲洗,切忌从出料口进行反冲。

3.3 蒸汽喷射泵

我国生产脱臭油始于60年代中期,当时主要是上海油脂二厂。

那时,该厂脱臭所用真空装臵已开始用三级蒸汽喷射泵(国产),但相当部分的油厂由于蒸汽锅炉操作压力、蒸发量和冷却水等问题,还不能广泛应用蒸汽喷射装臵。加之当时对油品质量要求不高,所以相当一部分油厂用机械真空泵、水喷射泵或水—汽串联喷射泵组来代替。鉴于后者有抽气量小,真空度不高等缺点,所以不能用于较大规模的生产。

近十多年,由于人们对食用油质量要求的日益增高,脱臭已成为油脂精炼过程中必不可少的步骤。而在所有影响脱臭效果的因素中,真空是最为重要的因素之一。为了获得较高的真空,蒸汽喷射泵应运而生,但早期所用的蒸汽喷射泵是由国家指定的厂家生产的。但随着市场的繁荣,这种情况已成为过去。

油脂脱臭所要求的真空度通常在200 Pa~600 Pa,这一点国内生产的真空泵完全可以达到。在满足真空的前提下,有的生产厂家还设计制造出了低架真空泵。

世界上油脂精炼行业应用最多的真空泵品牌当属德国的Korting。其产品以真空稳定,蒸汽耗量低而倍受业内人士的青睐。

国内生产的真空泵尽管性能也已很优越,但和Korting的产品相比,仍有改进的余地,如在第一级喉管管壁上配以蒸汽夹套,提高器壁的温度,可避免结冰现象的出现,充分保证设备的高效节能等。又如国内设计的喷射泵装臵,蒸汽消耗、冷却水消耗和国外相比还较高,有待于进一步提高。

另外,国内许多油厂为了结合本厂蒸汽压力低的现状,片面追求

适用于低蒸汽压力的水蒸汽喷射真空泵,这无形中增加了蒸汽的消耗量。《设计规范》也强调蒸汽压力不易低于0.6 MPa。以抽气量为10+60 kg/h,可用于100 t/d植物油连续脱臭的Korting蒸汽喷射泵为例,其蒸汽压力要求不低于0.8 MPa,蒸汽耗用量为440 kg/h(0.8 MPa),水的耗用量为42.7 m3/h(≤34℃的循环水)。

表2 国内外水蒸汽喷射泵主要参数对照表

真空绝压

(MPa) 抽气量

(kg/h) 蒸汽压力

(MPa) 蒸汽耗量

(kg/h) 冷却水压力

(MPa) 冷却水耗量

(m3/h) 冷却水温度

(℃)

国内 266 10+60 0.5 440 0.3 49.0 30

德国 266 10+60 0.8 543 0.3 42.7 34

3.4 脱臭塔

国内最早用于植物油连续脱臭的脱臭塔为多层盘式脱臭塔(60年代后期由当时的粮食部西安油脂科研所设计),后又设计了卧式脱

臭塔,目前在一定范围内仍有应用。但随着油脂设备的不断更新、规模的不断扩大,多层立式脱臭塔以其浅料层结构和各层真空不会互串、能适用于不同处理量的特点,得到了广泛的推广应用。由国家粮食储备局西安油脂科学研究设计院设计制造的150 t/d立式脱臭塔在安徽得到了应用。

另外,近几年一种更新型的填料式脱臭塔以其结构简单、蒸汽耗量低、脱臭效率高脱颖而出,倍受人们的关注。可喜的是,国内设计制造的填料式脱臭塔已用于生产,并取得了满意的效果。

4 自动控制

自动控制在规模化、连续化的炼油工艺中是十分必要的。但遗憾的是国内自行设计的油脂精炼厂对计算机连续过程控制应用的还不普及。更多的是个别油厂对一些关键点的单元控制,并没有从根本上实现过程的连续控制。

其实,我国的自动化控制技术已完全可以满足油脂生产工艺的技术要求。只是由于油脂行业一直没有对工艺过程的自动化控制提出更高的要求,或者说更多的是油厂不愿将资金用于提高工艺过程的自动化控制水平上。

自动控制可以通过对压力、温度、液位、流量等的单元控制来实现对整个工艺过程的计算机控制(PLC),从根本上保证产品质量,降低消耗,改善工人的工作环境。

为了保证稳定良好的运转条件,采用PLC和工业计算机控制系统,对全部工艺参数,如:压力、温度、液位、流量、真空度等进行全自动化控制和监测,不仅可以简化操作人员的操作,降低操作人员的劳动强度,提供非常直观的计算机操作界面。而且,通过一系列程序控制软件,可实现连锁、联动控制,建立工艺参数、故障、报警记录等数据库,可提供主要工艺参数的原始记录和变化趋势等,为生产管理提供方便。

5 结论

总之,我国油脂精炼工业,尤其是全连续精炼,经过近20年的发展已接近世界先进水平。从规模上讲仍待扩大,希望能达到400 t /d的水平。如果我们能在设备制造上进一步完善,并加强生产过程中主要消耗指标的统计与控制,相信我们一定能在油脂设备国产化的道路上迈出更为坚实的步伐。

作者简介:王宏健,男,35岁,工程师

作者单位:王宏建(国家粮食储备局西安油脂科学研究设计院,710082西安市劳动北路56号;)

周伯川(国家粮食储备局西安油脂科学研究设计院,710082西安市劳动北路56号;)

参考文献

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国外信息化与工业化融合发展现状与趋势 (1)发展现状 20 世纪90 年代以来,信息技术的飞速发展,有力地推动了生产力的发展。许多发达国家纷纷制定信息化战略计划,如法国的信息社会行动计划、德国的21 世纪信息社会计划等。随着这些计划的实施,信息技术已经广泛渗透到各个工业门类中去,对这些国家的工业发展起到了重要作用。在技术融合方面,计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)、数控技术、现场总线技术、敏捷制造技术等技术已经成熟,并在产品设计、生产过程中得到广泛应用,使设计、生产过程自动化、数字化、网络化、智能化、可视化。在产品融合方面,越来越多的工业产品都含有电子信息技术成分。例如,在航天器(如卫星、宇宙飞船、火箭)、飞机、汽车、船舶中,都装备了电子仪器仪表;在冰箱、洗衣机、空调、电视等家电产品中,许多都采用了电子信息技术,实现了从传统家电到智能家电的转变;普通机床通过增加数控系统,就成为了数控机床,价值得到很大的提升。在业务融合方面,企业资源规划(ERP)、客户关系管理(CRM)、供应链管理(SCM)、商业智能(BI)、产品数据管理(PDM)、产品生命周期管理(PLM)、资产管理系统(EAM)、财务管理系统、人力资源管理系统等管理软件在工业企业得到广泛应用,极大地提高了管理效率,减低了管理成本。在产业衍生方面,发达国家的信息化与工业化融合催生出发达的ICT 产业,促进了与两化融合有关的信息服务业的发展,如咨询业、会展业。 (2)发展趋势 在技术融合方面,信息技术在工业发展中的影响力和渗透力将不断增强。工业发达国家的制造业正在加速朝着以计算机控制为主,以定制化、智能化、柔性化和集成化为特征的自动化生产方向发展。在产品融合方面,产品的信息技术含量将成为在激烈的市场竞争中制胜的关键因素。随着电子信息技术的应用,产品的智能化程度将越来越高。在业务融合方面,企业管理信息化将从信息系统相互独立向信息资源整合和业务协同方向发展,信息化将向上下游延伸,企业经营管理方面的决策智能化程度越来越高。在产业衍生方面,ICT 产业以及与两化融合有

国外信息技术研究现状

美国 为了论述的方便,这里首先以在信息技术教育方面一直走在世界前列的美国为例。 美国信息技术教育起步很早,信息技术课程因州而异、因校而异,不同学区和学校采用不同的形式对学生进行信息技术教育,但是殊途同归,目的都是培养学生成为有信息素养的人。由于美国国家的信息化进程比较快,学校信息化设施建设也走在世界前列。据美国联邦教育部教育统计中心年公布的一份报告显示年美国公立中小学接入互联网的学校达到以上,同时美国中小学教师运用计算机的比例也越来越高,信息技术与学科课程整合的实践经验相当丰富。 由于地区差异和学生差异,美国的中小学信息教育也呈现出多元化的格局。小学开设的信息技术教育课因校而异,五花八门,重在激发学生的兴趣,并不强调学科系统。中学的信息技术课,大体可分为二种形态:第一种,不设完整的信息技术课程,仅在数学或物理等课程中介绍一些计算机和信息技术知识。第二种,设一门信息技术必修课或选修课。第三种,设一系列信息技术必修课或选修课,如计算机应用、程序设计语言等。多数高中开设程序设计选修课,培养学生的逻辑运算和抽象思维能力。美国信息技术教育的发展也得益于国家政策和社会保障体系的完善。1996年1月,美国总统克林顿发表了年度国情咨文,把发展以计算机为中心的现代教育技术作为迎接信息社会对一于教育挑战的重要举措之一,并表示到2000年全国每间教室、每一个图书馆都要与国际互联网联接,形成全国范围的信息高速公路。为了实现到2000年的教育行动纲领,总统科技顾问委员会组织成立了一个教育技术专家组,提出一个专门报告,就如何应用现代教育技术,特别是计算机与Internct联网、改革美国中小学教育提供建议,主要建议包括:(1)以计算机辅助学习为中心,将信息技术贯穿于K12课程,效地使用技术。(2)保障实际投资。(3)保证人人都有使用信息技术的机会和权利。(4)在中小学积极开展实验研究,提高K12教育效率和费用效益。据统计,1980年6月,美国拥有计算机的小学和中学的百分比分别为5%、20%,到1983年4月分别增至40%、75%。1985年,美国小学和高中平均每校的计算机拥有量分别为6台、15台,1990年分别为19台、45台。1985年,美国中小学平均每125名学生拥有一台计算机,1995年为每12名学生拥有一台,2000年6月为每5名学生拥有一台。1995年,约有1亿美国人拥有电脑(约占美国总人数的3/1),其中17岁以下的青少年约占60%。1994、1996、2000年,美国中小学学校入网率分别为35%、65%。自1994年以来,与因特网联网的中小学数目增加了1倍多,联网教室数目增加了8倍,1994年全国有35%的学校上了因特网,到1997年则达到78%,有些地区超过了84%。1998年,美国不惜重金,为学校添置最尖端的电脑设备,经费超过50亿美元。这些举措,使得美国在抢占全球发展教育制高点的竞价中占得了先机。 英国 英国中小学开展计算机和信息技术教育,主要采取以政府规划、社会组织广泛参与和支持、教育部门和学校具体实施的办法。从教育内部看,由教育部、教育技术委负会、教师培训署、资格与考试署、教育协会、大学、中小学教师共同组织和实施。从教育外部看,有国家工业部、就业部(原属教育就业部)、人力服务中心、专业团体、广播公司、出版商、企业培训部、软件公司和硬件制造商的积极参与和支持。 早在七十年代,英国政府就对计算机在教育中的使用开始了投人。近二十年来,全英较大规模的涉及信息技术的投资项目就达十三个之多。项目内容包括中小学生的计算机基础教育、师资培训、计算机硬件配置和软件开发以及新技术的学习和推广,累计投资近三亿英镑。这些项目极大地推动了英国教育特别是中小学教育中的计算机硬件的发展、计算机软件的开发和利用、以及新修订的(国家课程)中“信息技术”教育的实施。仅浏览一下涉及中小学教育的部分投资项目,便可见一斑(见表二)。

现代通信技术及发展前景

现代通信技术及发展前景 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。凡涉及到这些过程和技术的工作部门都可称作信息部门。 信息技术能够延长或扩展人的信息功能。信息技术可能是机械的,也可能是激光的;可能是电子的,也可能是生物的。 信息技术主要包括传感技术,通信技术,计算机技术和缩微技术等。 传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能;通信技术的任务是延长人的神经系统传递信息的功能;计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能;缩微技术是延长人的记忆器官存贮信息的功能。当然,这种划分只是相对的、大致的,没有截然的界限。如传感系统里也有信息的处理和收集,而计算机系统里既有信息传递,也有信息收集的问题。 目前,传感技术已经发展了一大批敏感元件,除了普通的照像机能够收集可见光波的信息、微音器能够收集声波信息之外,现在已经有了红外、紫外等光波波段的敏感元件,帮助人们提取那些人眼所见不到重要信息。还有超声和次声传感器,可以帮助人们获得那些人耳听不到的信息。不仅如此,人们还制造了各种嗅敏、味敏、光敏、热敏、磁敏、湿敏以及一些综合敏感元件。这样,还可以把那些人类感觉器官收集不到的各种有用信息提取出来,从而延长和扩展人类收集信息的功能。 通信技术的发展速度之快是惊人的。从传统的电话,电报,收音机,电视到如今的移动电话,传真,卫星通信,这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高,从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作,可由行政、业务部门办公室的工作人员直接方便地来完成。通信技术成为办公自动化的支撑技术。 计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。计算机技术同样取得了飞

油脂精炼技术的发展及其与国外的差距

摘要:叙述了国内油脂精炼技术的发展、现状、主要工艺技术指标及其与国外水平的差距。 我国的油脂精炼技术可以追溯到很久以前。不过,早期的油脂精炼仅停留在脱胶、过滤等简单的初级水平。1949年新中国成立以来,国家为了发展油脂工业,曾于1962年、1974年和1978年分别对油脂加工设备及工艺进行了标准化工作。 自1958年西安油脂化工厂第一次引进了国外的炼油成套设备以来,在此后的20多年间,我国的炼油工业几乎失去了与国外的交流。据不完全统计,自1981年至1986年的5年间,国内引进的油脂精炼生产线已超过了37套,其中包括物理精炼、化学精炼、脱色、脱臭、氢化、冬化、人造奶油、起酥油及代可可脂的生产与加工设备。 为了加速我国油脂工业的发展,缩小与世界先进水平的差距,原商业部曾组织了“消化吸收”工作,并于1987年由商业部西安油脂科学研究所等单位率先在北京南苑油厂建成了我国第一条50 t/d 全连续油脂精炼生产线。 随着市场经济的逐步深化,油脂行业由粮食部门一统天下的局面已经成为过去。另外,“三资企业”在油脂行业所占的比重也越来越大,油脂行业所面临的竞争也是空前的。 1 生产规模

随着我国经济体制改革的不断深入及加入世界贸易组织日期的日益临近,油脂工业将面临更加激烈的市场竞争。这样就会使许多技术装备和管理落后的企业受到冲击。其积极的一面是促使国内的工业企业进行技术革新和技术改造,发挥国内的优势,迅速达到国际先进水平。 从规模效益来说,规模越大,加工成本越低,效益越高。但它也受技术、交通、市场等因素的制约。但无论如何仅停留在80年代初我们所确定的50 t/d全连续油脂精炼及其以下规模的水平已经无法满足市场竞争的需要。 从目前国内的状况看,自行设计并全部选用国产设备的炼油生产线已可达到200 t/d的规模。若与国外主机配套可以达到更大的规模,基本可以满足市场的需要。 2 生产工艺 2.1 脱胶及中和 有效的脱胶操作将有利于保证成品油的质量。脱胶的方法有很多种,传统的方法有水化脱胶和酸炼脱胶。按国标二级油的标准,水化脱胶已完全可以达到要求。对于棕榈油等胶质含量较少的特殊油种仅用酸炼脱胶就可达到要求,这种方法又称干法脱胶。 随着科学技术的发展,人们的目标并不仅仅停留在如何最大限度

全球储能技术发展现状与应用情况

全球储能技术发展现状与应用情况 一、储能技术分类、技术原理、主要特征 针对电储能的储能技术主要分为三类:电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、超级电容器等) 、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导电磁储能等)。 也可以分为功率型和能量型,功率型的特点是功率密度大、充放电次数多、响应速度快、能量密度小的特点,例如飞轮、超级电容、超导;能量型的特点是能量密度大、响应时间长、充放电次数少、功率密度低等特点。例如蓄电池。 从目前的情况来看,两种储能设备混用会产生更大的效果,混用比单一使用更有利于降低成本。(最近的一篇论文介绍的模型计算结果是在微网中使用超级电容和蓄电池两种混合储能成本是单一储能成本的33.8%。) (一)电化学储能技术 1、钠硫电池 钠硫电池的正极活性物质是液态的硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性瓷隔板。它利用熔融状态的金属钠和硫磺在300℃以上高温条件下,进行氧化-还原反应,完成充放电过程。 钠硫电池的主要特点是能量密度大(是铅蓄电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、可大电流、高功率放电、循环寿命比铅蓄电

池长。然而钠硫电池在工作过程中需要保持高温,有一定安全隐患。由于钠硫电池中所用的储能介质金属钠和硫磺均为易燃、易爆物质,对电池材料要求十分苛刻,目前只有日本(NGK)公司实现产品的产业化生产。 图1 钠硫电池储能系统原理 (来源:美国储能协会) 2、液流电池 液流氧化还原电池(Redox flow cell energy storage systems),简称液流蓄电站或液流电池,与通常蓄电池活性物质包含在阳极和阴极不同,液流电池作为氧化-还原电对的活性物质分别溶解于装在两个大储液罐中的溶液里,各用一个泵使溶液流经液流电池堆中高选择性离子交换膜的两侧,在其多孔炭毡电极上发生还原和氧化反应。电池堆通过双极板串联,结构类似于燃料电池。目前还发展有在一个或两个电极上发生金属离子(及非金属离子)溶解/沉积反应的液流电池。 由于液流电池的储能容量由储存槽中的电解液容积决定,而输出功率取决于电池的反应面积,通过调整电池堆中单电池的串连数量和电极面积,能够满足额定放电功率要求。两者可以独立设计,因此系

国外信息技术课程发展

学习资料:国外信息技术课程发展 一、美国中小学信息技术课程 美国是世界上最早进行信息技术教育的国家。 1.美国信息技术的发展历程 1967年,美国费城学区给13-14岁的学生开设了计算机基础课程。此后,该课程作为一门实用技术课程在美国各中小学逐步推广。 1985年,美国科学促进协会(American Association for the Advancement of Science,简称AAAS)发起了有关教育改革长期规划的研制工作。该机构聘请国内外各方面的专家,花费了四年的时间,于1989年完成并公布了题为《2061计划:面向全体美国人的科学》(Project2061:Science for All Americans)。这是一份旨在提高全体美国人的科学素养的教改纲要。第一次将信息科学、计算机技术、仍只能纳入到科学教育体系中,把提高全民的“科学素养”作为科学教育的首要目标和解决教育问题的主要办法,为“信息素养”概念的拓展奠定了基础。 1996年,美国信息技术发展史上非常重要的一年,教育部发表了美国历史上第一份有关信息技术教育的正式报告——《让美国学生为21世纪作好准备:面向信息素养的挑战》,提出了信息技术教育的国家目标:全国所所有的教师都要接受训练,教师斑竹学生学会运用计算机和“信息高速公路”方面的需要都要得到支持;所有的教师和学生都能够在课堂中运用现代多媒体计算机;每一间教室都要连上信息高速公路;将有效的软件和再现学习资源作为每一门学校课程的内在组成部分。 2000年,发表《电子化学习:将世界级的教育置于儿童的指尖》报告。 2005年,发表《迈向美国教育的黄金时代:因特网、法律和当代学生变革展望》报告。 2.美国信息技术课程形态 美国的教育分权制,使得各州、新洲区、学区、学校都有教育自主权。学校和教师在教育的目标、内容、课程的制定、教科书的选择等方面,拥有比较自由的空间,因此,信息技术教育呈现多元化格局。 小学开设的信息技术课程因校而异,各式各样,重在激发学生兴趣,并不强

油脂精炼技术与工艺

油脂精炼技术与工艺 一、油脂精炼意义 1.增强油脂储藏稳定性 2.改善油脂风味 3.改善油脂色泽 为油脂深加工制品提供原料 二、毛油组成成分 毛油中绝大部分为混酸甘油脂的混合物,即油脂,只含有极少量的杂质。这些杂质虽然量小,但在影响油脂品质和稳定性上却“功不可没”。 悬浮杂质:泥沙、料胚粉末、饼渣 水分 胶溶性杂质:磷脂、蛋白质、糖以及它们的低级分解物 脂溶性杂质:游离脂肪酸(FFA)、甾醇、生育酚、色素,脂肪醇,蜡 其它杂质:毒素、农药 三、脱胶 油脂胶溶性杂质不仅影响油脂的稳定性,而且影响油脂精炼和深度加工的工艺效果。油脂在碱炼过程中,会促使乳化,增加操作困难,增大炼耗和辅助剂的耗用量,并使皂脚质量降低;在脱色过程中,增大吸附剂耗用量,降低脱色效果。

脱除毛油中胶溶性杂质的过程称为脱胶。 我们在实际生产中使用的方法是特殊湿法脱胶,是水化脱胶方法的一种。 油脂水化脱胶的基本原理是利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性,将一定量电解质溶液加入油中,使胶体杂质吸水、凝聚后与油脂分离。其中胶质中以磷脂为主。在水分很少的情况下,油中的磷脂以内盐结构形式溶解并分散于油中,当水分增多时,它便吸收水分,体积增大,胶体粒子相互吸引,形成较大的胶团,由于比重的差异,从油中可分离出来。 影响水化脱胶的因素 水量 操作温度 混合强度与作用时间 电解质 电解质在脱胶过程中的主要作用 中和胶体分散相质点的表面电荷,促使胶体质点凝聚。 磷酸和柠檬酸可促使非水化磷脂转化为水化磷脂。 磷酸、柠檬酸螯合、钝化并脱除与胶体分散相结合在一起的微量金属离子,有利于精炼油气、滋味和氧化稳定性的提高。 使胶粒絮凝紧密,降低絮团含油,加速沉降。 四、脱酸 植物油脂中总是有一定数量的游离脂肪酸,其量取决于油料的质

卫星通信技术及其发展趋势

卫星通信技术及其发展趋势 朱军王培国 (成都军区) 摘要:综述了卫星通信网中使用的CDMA、抗干扰、MPLS等技术和卫星通信的发展趋势,并对我国卫星通信的发展进行了展望。 关键词:卫星通信CDMA 抗干扰MPLS 发展趋势 卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式,是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的,具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点,在全球许多领域应用效果很好,尤其在军事上具有重要的应用价值。 1 卫星通信网络的定义 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。其中,地面站是指设在地球表面(包括地面、水面和大气层)的通信站,也称为地球站。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站。卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。 当卫星的运行轨道属于低轨道时,对于相对较远的地面站而言,要进行远距离实时通信,除采用延迟转发方式(利用一颗卫星)外,也可以利用多颗低轨道卫星进行转发,这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。 2 卫星通信中的主要技术 2.1 CDMA技术 CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段,可使CDMA系统容量大幅扩大,同时,它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来,小卫星技术的发展为实现

全球移动通信和卫星通信提供了条件,利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信,已在国际上逐渐形成完善的体系。 CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制, 减少用户对星上功率的要求从而增加系统的容量,减少多址干扰;CDMA移动卫星通信系统可利用多个卫星分集接收,大大降低多径衰落的影响,改善传输的可靠性。此外,由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点,决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。 2.2 抗干扰技术 现代军事斗争中,敌我双方对卫星通信干扰与抗干扰技术对抗越来越激烈。未来战争中电磁环境将变得越来越复杂,卫星通信因其固有的特点而面临极大的威胁。由于通信卫星始终暴露在太空中,且信道是开放的,易于受对方攻击。因此,军事卫星通信中干扰和抗干扰是斗争双方关注的焦点,研究在复杂电磁环境下卫星通信抗干扰技术体制已成为提高军事通信装备生存能力、确保军事指挥顺畅的关键。 卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。 传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。软硬件设备抗干扰主要有光电隔离、硬件滤波、屏蔽、数字滤波、指令冗余、程序运行监视等技术。建立综合智能抗干扰体系可以通过建立软件化抗干扰硬件平台、建立智能化抗干扰软件应用系统,如:智能抗干扰系统、网络监测控制系统、专家策略支持系统等措施实现。 特别值得一提的一种抗干扰、抗搜索、抗截获的技术是跳频通信技术,它是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的。各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视,不断加强对跳频抗干扰通信的研究和推广应用。目前,跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展,其信息战潜力巨大。 2.3 基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架 MPLS(多协议标签交换)技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,具有IP的许多优点(如扩展性、兼容性好),又可很好地支持QoS和流量工程,是目前最有前途的网络通信技术之一。近年来,在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后,该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术,研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证,并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。

全球储能技术的发展现状及前景分析

全球储能技术的发展现状及前景分析 北极星储能网讯:一直以来,储能技术的研究和发展备受各国能源、交通、电力、电讯等部门的高度关注,尤其对发展新能源产业具有重大意义。受 环境约束,各国纷纷大力提倡发展新能源,然而由于新能源发电具有不稳定性 和间歇性,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出,全球弃风、弃光问题普遍存在,严重制约了新能源的发展。因此,储能技术的突破和创新就成为新能源能 否顺利发展的关键。从某种意义上说,储能技术应用的程度将决定新能源的发 展水平。 (一)全球各储能技术装机情况 近年来,储能市场一直保持较快增长。据美国能源部全球储能数据库(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)2016 年8 月16 日的更新数据显示,全球累计运行的储能项目装机规模167.24GW(共1227 个在运项目),其中抽水蓄能161.23GW(316 个在运项目)、储热3.05GW(190 个在运项目)、其他机械储能1.57GW(49 个在运项目)、电化学储能1.38GW(665 个在运项目)、储氢 0.01GW(7 个在运项目),具体见全球累计运行的储能项目装机量以抽水蓄能占 比最大,约占全球的96%。按照总装机量,中国成为装机位列第一的国家,日 本和美国次之,三国装机分别为32.1GW、28.5GW 和24.1GW,共占全球装机 总量的50%。全球累计运行储能项目装机排名前十的主要是亚洲和欧洲国家, 详见表1。 (二)全球储能技术区域分布情况 全球的储能项目装机主要分布在亚洲、欧洲和北美,见按照储能技术类 型分布来看,抽水蓄能装机占比最大,主要分布在中国、日本和美国。与2014

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用 现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展,并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面,从20年中期到现在,信息技术的发展让人类生活发生重大的变化,电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流,他们的本质都是人类信息器官的延伸,都属于现代信息技术。具体可分为: 1、现代信息处理技术 信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术 计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术 有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术 可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信 息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今,西方社会信息产业的发展仍然领先中国,并且差距还比较大,国外信息化发展有着许多亮点,如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来,现代信息化的发展趋势主要是(1)高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大,无论是通信还是计算机发展都是如此。(2)综合化。包括业务综合以及网络综合。(3)数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间,模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的,设计非常简单,便于大规模生产,可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大,而数字电路由二进制电路组成,非常便于综合,要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速,各种说法也很多,如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。(4)个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段,可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

未来移动通信技术的发展趋势与展望探讨

未来移动通信技术的发展趋势与展望探讨 摘要科技不断发展,人类生活在不断进步,现在的社会是科技型的社会,是信息化的时代。而信息化需要的是计算机,需要的是互联网,为了紧跟时代的潮流,为了更加方便人们的交流,方便中国信息事业的发展,移动通讯也在一代一代的更新,一步一步向前迈进。新型的通信手段将成为促进社会进步、科技发展的中坚力量,本文将根据移动通讯来探讨其未来发展趋势与展望,并且进行研究分析,为我国移动通讯将来的发展提供探索新趋势。 关键词移动通信技术;发展;数据;信息时代 前言 随着信息时代的快速发展,科学技术的不断更新,通信技术也越来越受到人们的关注,它经过四代的变革更新,处在第五代的热潮之中。人们的工作、出行、购物,都要依靠移动通信来完成,因此,移动通信技术已经成为人们日常生活中必不可少的“必需品”。经过调查统计,我国移动用户的使用者已经突破了十亿,目前的使用量还在不断增加,呈现出了前所未有的热潮。移动通信技术的发展前景极为乐观,同时也促进了我国的信息发展。 1 移动通信系统的研究背景 移动通信系统是从二十世纪八十年代诞生的,直到现在,它一共经历了四次更新换代,预计到2020年将经过第五代的發展历程。 第一代通信技术是在二十世纪九十年代初完成的,它主要是通过模拟传输数据,因此传输的速度十分的慢,而且质量相对来说也较差,并且无法加密,安全系数也很低,业务量也很小,所以很快就被第二代移动通信技术淘汰了。 第二代移动通信技术开始于二十世纪九十年代的初期,这次它引入了较为密集的技术结构,并且还引用了智能技术,虽然比起第一代的通信技术好了很多,但依然有多的不足之处,传输的速率依然很慢,安全稳定系数依然不够高。 第三代通信技术的发展就更加的智能化,前两代无法解决的宽带服务,由于第三代通信技术的到来也有了相应的提供。它具有Internet的能力,还可以实现全球漫游,传送质量较高的图像等。 第四代通信技术就是现在我们使用的4G网络,上网的速度更加的快,并且有了移动宽带和WIFI。我国现已经进入了4G生活时代,4G具有极高的下载速度和高清的电视,是前三代无法达到的。 随着科学技术的发展,网络时代的需求越来越多,这就需要更加进一步的研究未来移动通信技术的发展趋势,从而使我国的信息发展跟上时代的脚步[1]。

国内外石油钻井装备的发展现状分析

国内外石油钻井装备的发展现状分析 摘要:通过对当前国外石油钻机新技术的介绍和国内石油钻机装备的现状及问题的分析,提出了石油钻井装备的发展趋势,并重点介绍了矢量控制全数字变频超深井钻机ZJ70DB。 关键词:石油钻井钻机钻井技术 当前的经济形势使我国油气工业面临着巨大的压力,加之跨国石油公司进入我国市场所形成的压力,使得我们必须大力推进技术进步。在这种背景下,我国钻井行业要想和国外钻井承包商及其技术服务公司争夺国内钻井市场,并挤入国际钻井市场,除了保持钻井技术持续高速发展之外,还必须有技术先进的钻机。 一、国外石油钻机新技术 为了适应浅海、海滩、沙漠和丘陵等不同地带油气藏的勘探开发,国外研究改进、开发创新了多种新型石油钻机,涌现了许多新结构、新技术,美、德、法、意、加和罗马尼亚等国先后开发了各种类型的石油钻机。 1.挪威AKER MH公司可编程自动钻井系统(CADS),该公司的第一套可编程管子处理系统己在挪威海上钻井平台上使用 操作该系统时,司钻可以预先依次将起下钻操作步骤程序化,不需要分别操作绞车、顶驱、管子处理装置和卡瓦。钻台上除司钻操作室内的司钻外,不需要其它操作者。该系统总称为可配置自动钻井系统(CADS),根据承包商和操作者的要求,该公司可将各种操作程序化。系统除有一套可编程管子处理系统外,还包括一套先进的防碰系统,用来防止操作间的相互干扰。在司钻操作室内,触摸屏代替了按钮和开关,同时配备有手动操作的备用系统,所有操作都是经过优化的,大大减少了起下钻时间,每小时可以起下55柱立根。 2.Varco公司钻机在线监视与诊断系统 Varco公司的E-Drill是第一套可用于远程监视和诊断世界各地钻机上的Varco监测系统,钻机操作人员可以在1h以内和Varco的技术人员取得联系,各种参数可以直接从置于Varco公司监测系统内的智能系统取得,用于最大限度提高顶驱、排管系统和Varco集成控制和信息系统(V-ICIS)的性能。通过该监测系统,操作人员可以访问由解决方案、事件记录、运行检查、通话记录组成的档案数据库,各钻机数据资源可共享。当遇到故障时,可与Varco公司的E-Drill 技术人员和钻机人员联系,分析故障原因并提出解决方案。 3.RIGSERV钻机集成控制系统 RIGSERV钻机集成控制系统是安装在钻台上司钻控制室内完整和最先进的

(中文)世界信息技术发展走势展望

世界信息技术发展走势展望 一、世界电子信息工业发展的新特点: 信息技术成为经济增长的主要推动力 信息技术(IT)是当前发展最迅速、影响最广的高新技术,它的发展和应用对国民经济信息化、国防现代化和社会生活的变革产生着深远的影响。 以美国经济为例。信息技术在美国经济增长中起主导作用。过去5年内,IT领域在美国经济实际增长中占四分之一的份额。信息产业在整个经济中的份额在显著增长,在经济中的重要性也在日益增长。1985年,美国信息产业在经济中占的比例为4.9%,随着PC在办公室和家庭中开始普及,1990年这一比例又上升到7.5%,1998年升至8.2%。与此同时,1994年以前,信息技术和产业对经济增长的贡献与其在经济中所占份额成正比,而1994年以后,其贡献就几乎是其在经济中所占份额的两倍。 市场竞争进一步激化,购并、结盟、合作指向新目标 在全球经济一体化的趋势下,出现了国家之间同行业的企业购并与结盟,目的是占领各国的市场;在技术融合和市场融合的趋势下,形成了计算机网、电信网和有线电视网三网融合的趋势,由此出现了不同行业之间的企业购并、结盟与合作,旨在开拓新的业务领域;而特别值得注意的是,今天的购并、结盟已不再是以增加市场份额为唯一宗旨,共同开发新技术、新系统以及制订标准已成为当今购并、结盟的重要目标和共同特征。 为争夺电子信息高科技优势,政府参与度和干预度增强 在电子信息技术迅速发展的今天,各国政府已视它为促进国家经济发展和国防安全的核心技术,对其发展在政策和财力上给予支持,在国际经济和外交斗争中给予保护,并直接参与组织制订和监督实施电子高科技的战略性发展计划,突出体现了电子信息技术发展的政府意图和争夺21世纪技术优势、保持和增强经济竞争力及国防实力的强烈意图。 二、21世纪初世界电子信息工业发展展望 21世纪,人类将迈入一个崭新的时代——知识经济时代。全球信息化和经济全球化将成为这一时代的主要发展潮流。 1997年3月26日,世界贸易组织(WTO)40个代表方达成《信息技术协议》,承诺在2000年1月1日前取消计算机、计算机软件、通信设备、半导体、半导体制造设备和科学仪器的关税,并允许部分发展中国家于2005年将上述信息产品关税减至零。1997年10月,WTO 在日内瓦召开“第二阶段信息技术协议”讨论会,准备将电视机、录像机、收音机、印制板制造设备、平板显示器、电容制造设备、音频设备等消费类电子产品也纳入《信息技术协议》零关税产品清单中,但准备在2002年1月1日才把这些产品关税降为零。《信息技术协议》的签署将使信息产品的生产与市场全球化,加剧全球信息产品制造商之间的竞争,使信息产品的性价比不断提高。 在全球信息化和经济全球化的推动下,21世纪信息产业将成为推动全球经济发展的支柱产业之一。 微电子技术与产品市场将持续高速发展 世界PC、网络相关产品、数字移动通信设备、数字音视频产品和汽车电子设备需求量迅速增加,使得全球半导体市场发展前景十分看好。据世界半导体贸易统计公司(WSTS)的预测,1998年~2002年全球半导体销售额的年均增长率将达到15.5%,2002年全球半导体

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