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一种创新的冷干直抽法CEMS样气预处理技术20130305

一种创新的冷干直抽法CEMS样气预处理技术20130305
一种创新的冷干直抽法CEMS样气预处理技术20130305

一种创新的冷干直抽法CEMS样气预处理

技术的应用研究

李 峰

(美国博纯有限责任公司上海办事处,上海 200051)

摘 要 样气预处理系统技术是冷干直抽法CEMS系统的核心和关键技术。在线样气预处理技术的重点和难点是样气的除湿和除尘处理。不同于传统的冷凝除湿,Nafion管除湿具有其独特的特点,是对现有除湿技术的一大补充。而以Nafion管为核心的GASS样气预处理系统,则集取样、二次过滤除尘、除酸雾除氨气、Nafion管干燥为一体,是一种创新的冷干直取法CEMS样气预处理技术,可彻底解决冷干直抽法CEMS中冷凝水和铵盐结晶问题。

关键词 样气预处理;CEMS;Nafion管;GASS系统;除湿;铵盐结晶;除氨;除酸雾

Application Research of An Innovative Cold Dry Direct‐extractive CEMS pretreatment technology. Jeffrey Li (Perma Pure LLC Shanghai Office, Shanghai 200051, China)

Abstract: Exhaust sample pretreatment system technology is the core and key technology for cold dry direct‐extractive CEMS. The key point and difficulty of an on‐line exhaust sample pretreatment technology lies in the dehumidification and dust removal. Unlike traditional condensation dehumidification, Nafion tubing has its unique features in dehumidification and is a major supplement to current existing dehumidification technology for CEMS. GASS exhaust sample pretreatment system, with the Nafion tubing being its core, integrating probe, secondary filtration for dust removal, and acid mist removal, ammonia scrubber and Nafion tubing dryer together, is an innovative exhaust sample pretreatment technology for cold dry direct‐extractive CEMS, and can entirely solve the problem of condensated water and ammonium salt crystallization occurred in such CEMS systems.

Key words: Exhaust pretreatment, CEMS, Nafion tubing, GASS, Dehumidification, Ammonia salt, Ammonia scrubber, Acid mist removal

1.冷干直抽法CEMS对预处理技术的挑战

据不完全统计,近5年来在我国已安装的气态污染物CEMS中,直接抽取法大约占70%。直接抽取法又可分为冷干直接抽取法和热湿直接抽取法,我国安装的基本为冷干直接抽取法[1]。所谓冷干和热湿是针对分析仪而言,分析仪分析的样气为热态(保持烟气在露点温度以上)未除湿的烟气称为热湿抽取法,反之则为冷干抽取法[2]。

典型的冷干直接抽取法取样和预处理部分包括取样探头、取样伴热管线、过滤、除湿系统和取样泵等部分,其目的是给分析仪器提供连续的洁净(除尘)、干燥(除湿)、常温样气,确保分析仪长期连续稳定、准确可靠、少维护地协调运行,并延长其使用寿命[3]。

冷干直抽法CEMS除湿系统的主要作用是将烟气中的水蒸气去除,目前采用最常见的是冷却除湿法。冷却除湿法要求快速将水蒸气冷凝,以防止烟气和冷凝水接触。为避免冷凝水结冰,其冷凝温度大多控制在3-5℃,通常采用的冷却除湿法为电子制冷和压缩机制冷。

预处理系统的一个重要目的就是除湿。烟气在冷凝时会产生冷凝水(一般热电厂的水含量为6-10%,而垃圾焚烧可能高达50-90%)[4]。但如果伴热管线加热效果下降,有冷凝水析出;或冷凝器制冷效果不理想,样气中的水份没有被分离而析出;或冷却仪的冷凝水蠕动泵管老化,使得冷凝水不能及时排出而被样气携带进入后续管道或仪器,都会造成以下问题:1.1冷凝水问题

冷凝水问题是所有冷干直抽法CEMS系统最主要的问题之一。

伴热管线通常采用电伴热,目前我国在CEMS中所采用的伴热电缆大部分为恒功率型。但伴热管存在电阻丝衰减问题,在使用一定时间后其加热效果会下降;另外,通常伴热管线只连接到CEMS小屋内的控制机柜,但机柜内有部分样气管线没有伴热,非常容易发生冷凝,笔者观察过不少CEMS系统,均发现这一段样气管线内有明显的冷凝水滴析出。

关于冷凝器,必须说明的是:样气温度和样气湿度(或者说是样气露点)显然是不同的两个概念。常见冷凝器样气输出的技术指标,例如1-5℃,事实上温度显示仪显示的是热交换器温度监测点处的温度,和出口样气温度是存在差异的。例如冷凝器工作是在正压或是负压,样气露点就有明显的差别。将出口样气显示温度当作出口样气露点,是技术上的误解[5-9]。

就算是冷凝器显示出口温度为4℃,仍然存在冷凝水析出问题。笔者观察过不少CEMS 系统,发现不少冷凝器后至分析仪间样气管线内有明显的冷凝水滴析出,或因蠕动泵排水问题而造成样气携带冷凝水进入分析仪的情况。

烟气中被测易溶性气体,例如SO2、HCl等,会溶于冷凝水而生成相应的酸,从而导致目标酸性气体的浓度测量值比实际值低,或发生完全测不出的问题。通过相关研究可知:含SO2烟气通过一定量冷凝水后, 烟气中SO2的一部分总要被溶解吸收, 表现在测量系统的当量响应时间从数分钟延长到数十分钟, 测量误差严重扩展;特别是测量SO2浓度较低且含水量高的烟气时,测量误差问题尤为严重。例如在170ppm SO2,34.52%水气组成的模拟烟气中,SO2损失高达60%。

而相应的酸具有较强的腐蚀性,会严重腐蚀分析仪的气室,导致分析仪的损坏,提高了CEMS系统的维护成本和设备更换成本。

在现有的CEMS系统中,通常采用提高伴热温度;增加冷凝器,采用双级制冷;降低冷凝器温度;定期检查、更换蠕动泵管等方式来缓解冷凝水问题。但冷凝水析出的问题是很难

避免的,例如SO2溶入而导致分析误差的问题等[10-18]。

1.2气溶胶和铵盐结晶问题

在湿式氨法脱硫中,存在着氨逃逸和由此导致的亚硫酸铵气溶胶二次污染问题,而这个气溶胶问题也会发生在现存的CEMS中。氨极易挥发,且过量投加(<3ppm),其必然进入气体相的烟气,随已“脱硫”的尾气一起流动。当烟气中氨和SO2同时存在并进入CEMS的预处理装置后,在包括了除尘、冷凝除湿、除酸雾的预处理装置中,在有冷凝水存在的情况下,氨和SO2反应,实现脱硫反应,进而被除去。因此,脱硫反应是在CEMS中而不是在所谓的“脱硫塔”中发生的,而脱硫的最终产物-亚硫酸铵,则是以气溶胶或铵盐结晶的形式表现出来,在CEMS中SO2的浓度监测结果偏低,系统脱硫效果比实际要升高(假脱硫)。

而随着SCR的大规模实施,势必产生氨逃逸和亚硫酸铵气溶胶二次污染问题。由于氨过量投加且其为碱性气体,且烟气中总是含有明显的SO2、SO3、HCl、HF和NO2等酸性气体,它们会自然发生气溶胶反应。实际上,烟气脱硝效率并不十分高,一般在70%左右,也就是控制NO过量,以便全部消耗氨气。但是,氨气是在脱硝反应器的上游烟道中加入的,气溶胶反应早于脱硝反应。而且为了确保脱硝效率,反应器出口的氨含量控制在<3ppm的水平,这样,气溶胶反应是必然会发生的。而在SCR的CEMS系统中,及SCR下游的FGD CEMS中,都会有氨逃逸及气溶胶发生。

CEMS中气溶胶的发生,或凝结下来的铵盐结晶,会导致监测分析结果出现误差,提高了实际的脱硫和脱硝效率,从而隐瞒或忽视了气溶胶和铵盐结晶的二次污染问题。

另外,铵盐结晶会堵塞取样管线,降低CEMS冷凝器的冷凝效率,导致CEMS出现诸多问题。

1.3两个挑战

1.3.1 对于低温、高湿且SO2低含量烟气的预处理

现存冷干直抽法CEMS取样技术对解决高温、高浓度SO2基本可行,但是对于湿法脱硫后的高湿、低温、低浓度SO2的监测,则力所不及了;例如上海的电厂在脱硫后基本都不安装GGH系统,烟气含湿量约在12%左右,烟气温度在55℃左右,而烟气中SO2含量约在20-50ppm范围内,采用冷凝器除湿误差非常大,有时还会发生测不出的现象;

1.3.2 对于微量、腐蚀性强、有毒、易溶气体排放的取样预处理

例如:垃圾焚烧炉的烟气排放含有CO、CO2、SO2、NO、NO2、HF、HCl、O2等组分,含水量高,部分样品极易溶于水,样品腐蚀性极强。如何保证取样分析过程中被测组分的真实性是监测准确的关键。可否采用冷干直取法CEMS对其进行监测呢?

又例如:克劳斯硫回收系统后的CEMS因富含SO2和大量水,导致冷干直取法CEMS系统腐蚀严重,这个问题也值得关注。

2.以Nafion管为核心的GASS样气预处理系统

以上问题,如果进行归纳,就可以发现,其核心还是样气“除湿”的问题。而Nafion 干燥管,与以其为核心的GASS样气预处理系统,可以较好的解决样气“除湿”问题,同时完全保留待分析烟气中的酸性气体组分,确保分析的准确。

2.1Nafion管及其机理

Nafion管的干燥原理完全不同于多微孔膜材料。Nafion管没有小孔,且不会基于气体分子的大小来迁移气体。相反,Nafion管中气体的迁移是以其对磺酸基的化学亲和力为基础的。Nafion是聚四氟乙烯(Teflon?)和全氟-3,6-二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸的共聚物。由于磺酸基具有很高的亲水性,所以Nafion管壁吸收的水份,会从一个磺酸基向另一个磺酸基传递,直到最终到达另外一侧的管壁,而水份全部蒸发到干燥的反吹气中被带走。这一现象称为过蒸发(pervaporation)[19-22]。图1为Nafion管除湿机理示意图,图2为Nafion 管干燥过程示意图。

图1 Nafion管除湿机理示意图

图2 Nafion管除湿过程示意图

Nafion管除湿的驱动力是管内外的水汽压力梯度(即湿度差),而非压力差或温度差。因为即使Nafion管内压力低于其周围的压力,Nafion?照样能对气体进行干燥。只要管内外湿度差存在,水蒸气的迁移就始终进行,因此需要干燥、洁净、连续的反吹气(空气或氮气)在Nafion管的另一侧反吹。通常反吹气流量为湿烟气流速的两倍(HCl和Cl2气体需要三倍)。

Nafion管在连续的除湿过程中,完全保留烟气中的SO2、SO3、NO、NO2、HCl、HF、O2、CO、CO2等待测气体,即只选择性的去除烟气中的水份。同时,Nafion管类似于Teflon,具有极强的耐酸性腐蚀能力。

理论上Nafion管出口样气露点最低可达-45℃,但这取决于反吹气体的露点温度。通常,如果干燥后的压缩空气或仪表风露点为-10℃的话,Nafion管出口处的烟气露点可控制在0- -5℃范围内。

Nafion管在CEMS中建议最高使用温度为120℃;管内外烟气和反吹气的压差最好控制在±0.05MPa,并同时保持正压或负压。

和所有传统的样气除湿处理部件相比,Nafion管是唯一具有在气态情况下去除水分而保持待测烟气组分不流失这一独特优点的技术。

Nafion的其它诸多优点,如反应快速(<0.1秒)、耐温、耐压、选择性好、过程简单、体积小巧,没有可拆分的零部件,一般无需维护以及不耗能等。以上突出优点和特性是对各种传统样气冷凝技术的极大突破和超越。

Nafion管在使用中的局限是:1. 不能有大量颗粒污染物或油类聚集。通常建议Nafion 管前的过滤滤径<1μm,否则颗粒物会聚集在Nafion管的表面,影响其除湿效果;另外,不能有油,否则一样会污染Nafion管表面;2. 干燥过程中不能有液态水,否则Nafion发生的自催化反应会导致Nafion管变冷,从而失去干燥功能;3. Nafion管应避免和氨气接触,因为氨气会导致Nafion管不可逆的破坏。

为了保证Nafion管的平稳高效除湿,必须保证:对样气和反吹气体进行除油、除尘;提高Nafion管的运行温度,保证其高压烟气露点温度,确保无液态水析出;采用除氨器去除烟气中的氨气,确保Nafion不和氨气接触。

结合Nafion管的优点和局限性,并结合冷干直取法CEMS预处理技术,美国博纯研发出了一种创新的样气预处理系统-GASS 2040,将取样、除尘除氨、除油除酸雾和Nafion管除湿有机的结合起来。

2.2GASS 2040样气预处理系统

以Nafion管为核心,结合Baldwin系列CEMS预处理相关技术,美国博纯研发出了一系列的CEMS样气预处理系统-GASS系统,其中,GASS 2040样气预处理系统是其典型代表。图3为GASS 2040样气预处理系统外观图,图4为GASS 2040样气预处理系统剖面图。

图3 GASS 2040样气预处理系统外观图

图4 GASS 2040样气预处理系统剖面图

GASS 2040样气处理系统的处理能力很强大,流量可高达25 lpm,湿度可超过65%,可同时除去样样气中的酸雾和氨。

GASS 2040样气处理系统事实上还包括整体式烟气取样探头。样气从探头出来先进入第一温区—热交换器,在这里,高温的烟气(例如180℃或400℃)经热交换器降温到第二温区所需控制的温度。然后烟气通过凝聚式过滤器(过滤精度0.1μm),还有一个专利除氨器除去氨(CEMS系统要除氨,否则发生气溶胶和铵盐结晶)。第二温区是Nafion管干燥器,其头部被动加热到样气露点以上,以避免样气出现水而引起Nafion管故障,例如控制到120℃,防止烟气中的水分冷凝。样气最后进入处于室温的第3温区,在通过Nafion管干燥器的其余部分后,样气露点进一步降低到-5℃。

加装整体式取样探头后,整套装置可直接安装在烟道壁上。系统还包括探头过滤器、内置抽气泵、反吹扫组件以及温度控制器等。所以,包括整体式取样探头的GASS 2040型样气处理系统本质上是具有完整性的“原位处理法”设计,其后的采样管线可以不伴热,因为样气已经是非常洁净和干燥的:粉尘

GASS 2040只需要220V、7.5A电源,压力范围为0.4-0.7MPa除油、除尘的压缩空气,其安装、运行和维护非常简单、可靠、方便。

GASS 2040可以完全解决冷凝水问题,因为其在烟气的露点温度之上就开始去除烟气中气态的水分了;样气经GASS 2040处理后,露点约为0--5℃,后续样气只需要保温就可以

了,因此避免了所有因冷凝水析出而产生的问题;另外,GASS 2040中装配有专门的除氨器,可一在气态的情况下去除氨气,避免了氨气对Nafion管的伤害,也避免了发生亚硫酸铵气溶胶和铵盐结晶的问题。

实际上,对于低温、高湿且SO2低含量烟气的预处理,和微量、腐蚀性强、有毒、易溶气体排放的取样预处理,GASS 2040都非常适合,并且在国内外取得了许多成功案例。

3.GASS系统的应用讨论

从以上介绍可以看出,GASS 2040具有如下特点:1、避免了冷凝水的发生,因此保证了后续管线及分析仪无任何酸性腐蚀;避免了冷凝水和易溶解酸性气态的接触,保证了待分析酸性样气的完整保留,确保了分析的准确性;因此,非常适用于湿法脱硫后的高湿、低温、低浓度SO2的CEMS预处理。2、提前以气态的形式去除烟气中的氨气,确保了后续过程中无亚硫酸铵气溶胶及铵盐结晶的发生,首先确保了再无“假脱硫”“假脱硝”在CEMS处的发生[23];再次避免了CEMS系统内发生铵盐结晶,导致管路堵塞,分析仪表面结垢等问题的发生。

3、 因Nafion管可保留样气中SO2、HF、HCl、H2S等腐蚀性、有毒气体,且高效选择性的去除气态水分,因此非常适用于垃圾焚烧炉CEMS(危废垃圾或市政垃圾)和克劳斯硫回收CEMS 系统[24-25]。

3.1在垃圾焚烧CEMS的应用

上海某化学工业园区的废料处理公司,CEMS样气中含HCl气体, 系统调试期采用了常规的冷凝器,发生了HCl溶于水,而分析仪无法检测出样气中HCl气体的问题;另外,因样气中的水份处理不彻底,又导致了严重的腐蚀问题,造成了该套CEMS系统分析仪气室腐蚀,只能定期维修、更换。最后采用了基于Nafion干燥管技术的GASS 2040系统,彻底的解决了HCl无法精确检测的问题,样气管线及分析仪气室的腐蚀问题也得到了彻底控制。目前该系统已稳定运行超过五年,只有凝聚式过滤器(二次过滤器)滤芯更换,基本无任何维护。

上海某热电能源有限公司,在其运营的城市垃圾焚烧发电厂采用了Environmental SA 公司的CEMS系统,而此公司的样气预处理技术系统则采用了Nafion干燥管。首先,经过Nafion管处理后,在没有任何冷凝水产生的情况下,水汽被有效去除,样气露点温度大幅降低,这样就节省了输送样气的高温伴热管线(>120℃),降低了伴热管线的电力消耗;其次,使用Nafion管干燥技术,样气中的O2, CO2, CO, N2, NO, NO2, SO2, HCl, HF, H2S等气态被全部保留下来,保证了在线分析系统检测的精确。目前该系统已平稳运行超过十年。

GASS 2040自2010年用于美国明尼苏达州红翼垃圾焚烧厂(REW WING Steam Plant, Xcel

Energy)CEMS检测系统,极大的提高了HCl和SO2气体的监测精度,因此可精确控制脱除HCl 的石灰用量,每年为该厂节省20万美元以上。

3.2在克劳斯硫回收CEMS的应用

GASS 2040自2008年起应用于美国洛杉矶雪佛龙炼油厂(Chevron Products Company, El Segundo)的克劳斯硫回收CEMS系统,极大的提高了对烟气中SO2气体的监测精度,彻底解决了因冷凝水析出而导致的分析误差和对分析仪的腐蚀问题。

GASS 2040自2009年起应用于美国洛杉矶康菲炼油厂(ConocoPhilips Los Angeles Refinery)的克劳斯硫回收CEMS系统,极大的提高了对烟气中SO2气体的监测精度,彻底解决了因冷凝水析出而导致的分析误差和对分析仪的腐蚀问题。

3.3在电厂的应用

GASS 2040非常适用于:1. SCR的CEMS系统,除了解决冷凝水和铵盐结晶问题外,GASS 系统的“原位处理法”设计,可缩短冷干直抽法CEMS的分析滞后时间,且可大幅提高CEMS 的分析精度;2. 湿式氨法脱硫系统CEMS,可避免CEMS系统的“假脱硫”现象,确保目标分析气体的准确监测;3. 低温、高湿且SO2低含量FGD烟气CEMS,确保SO2分析的准确性,并完全克服凝结水的问题。

目前电厂相关案例都正在进行中。

4.结论

4.1 现存直取法CEMS存在着冷凝水、气溶胶和铵盐结晶问题,及对于低温、高湿且SO2低含量烟气的预处理,微量、腐蚀性强、有毒、易溶气体排放的取样预处理的挑战;

4.2 Nafion管具有耐腐蚀、对样气中的水分具有高选择性去除并完全保留待测气体、快速高效连续脱水能力、无活动部件、免日常维护等特性,非常适用于冷干直抽法CEMS的预处理,其局限性可完全予以控制;

4.3 以Nafion管为核心,并结合Baldwin系列CEMS预处理相关技术而研发出的GASS系统,集取样、除尘除氨、除油除酸雾及Nafion管除湿技术于一体,避免了冷凝水的发生,并提前去除了烟气中的氨气,因此非常适用于高湿、低温、低SO2含量的FGD CEMS,微量、高腐蚀性、有毒、易溶气体的CEMS预处理。例如垃圾焚烧CEMS、克劳斯硫回收CEMS、SCR的CEMS、湿式氨法脱硫CEMS、低温、高湿且SO2低含量的FGD烟气CEMS等。目前GASS 2040在国内外有很多成功案例。

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气举采油设计方法

一、气举采油的概念 气举采油就是依靠地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合,利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低,将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。 二、气举采油的方式 气举采油主要分为连续气举、间歇气举、腔式气举与柱塞气举四类。 (1)连续气举方式 连续气举就是连续不断往井下注气,使油井持续稳定生产。连续气举适应产能较高的油井,产量可以适应16m3/d~11924m3/d。连续气举生产管柱可以分为开式管柱、半开式管柱与闭式管柱,如图1所示。对于开式管柱而言,可以环空注气,油管采油。也可以就是油管注气,环空采油。 图1 气举管柱的类型 (2)间歇气举方式 间歇气举就是间断地把气体注入油井中,通过气举阀进入油管,把气举阀上面的液柱段举升到地面。间歇气举可以就是半开式或闭式,一般采用闭式作为间歇气举。间歇气举由于具有单流阀可以达到很低的井底流压,一般适应于低压低产井,产量从0、16m3/d ~80 m3/d。 (3)腔式气举方式 腔式气举就是一种特殊的间歇气举,主要应用于低产能井。腔式气举的生产管柱下面有一个集液腔包,以便有足够的液柱,如图2所示。它的排液与举升与间歇气举相似。不同的就是当气举工作阀打开时,气体把腔包的液体往下推,由于下面有单流阀,迫使液体进入油管,气体把这段液柱举升到地面。这时地面控制阀(连续气举不存在)关闭,工作阀也关闭。环空(腔包)通过泄压孔与油管压力平衡,防止气

锁,这样腔包压力下降,单流阀打开,地层液体进入腔包。该过程不断循环进行腔式间歇气举。 图2 腔式气举生产管柱图3 柱塞气举生产管柱 (4)柱塞气举方式 柱塞气举就就是在举升的气体与液柱之间增加一个固体柱塞,防止液柱滑脱,以提高举升的效率。此外,柱塞气举还能起到油管清蜡的作用。柱塞气举把气体注入环空中,通过气举阀注入在柱塞下面,把柱塞上面的液柱举到地面。当柱塞到达地面时,与防喷器顶针相撞时,柱塞中间的阀门打开,柱塞上下压力平衡,由于重力作用,柱塞落到油管下面。当柱塞落到下面与单流阀上面的弹簧相撞,柱塞中间的阀门关闭,把柱塞上面的液体隔住,重复这个过程,不断把液柱举到地面。柱塞气举生产管柱如图3所示。这种气举方式不适用于井斜角较大与出砂的井。 三、气举阀 (1)气举阀使用的必要性 气举过程(环空注气,油管采油)中,当启动压缩机向环空中注入高压气体时,环空液面将被挤压下降,如不考虑液体被挤入地层,环空中液体将全部进入油管,油管内液面上升。随着压缩机压力的不断提高,环空内的液面最终将达到油管鞋处,井口注入压力达到的最高值称为启动压力。气举时压缩机压力随时间的变化曲线如图4所示。

膜法水处理行业分析报告

目录 一、膜技术及市场分析 (2) 1.1 中国膜产业和市场 (2) 1.1.1 RO膜市场 (4) 1.1.2 UF/MF膜市场 (5) 1.1.3 MBR市场状况 (6) 1.2 中国膜产业企业情况 (7) 二、膜法水处理行业分析 (9) 2.1 水处理行业概况 (9) 2.2 膜法水处理技术概述 (15) 2.3 膜法水处理产业链 (18) 2.4 主要水务公司运营情况 (21) 三、膜法水处理主要公司 (24) 3.1 碧水源 (24) 3.2 津膜科技 (25) 3.3 万邦达 (26) 3.4 南方汇通 (26)

一、膜技术及市场分析 膜技术是膜分离技术的简称,是仿生物学膜,通过人工材料(膜材料)实现不同介质分离的技术,分离的过程多由压力、浓度差、电势差等因素驱动。按照分离精度的不同,膜又可以分为微滤(MF)膜、超滤(UF)膜、纳滤(NF)膜和反渗透(RO)膜等等。 膜技术广泛用于环境、能源、电子、医药等各个方面,近二十年来,由于膜技术可以去除常规处理工艺难以去除的水污染物,在水处理领域的应用越发受到各国重视,不同种类的膜技术分别应用于不同的细分领域,主要下游包括市政污水处理及再生、自来水处理、工业水回用、海水淡化、家用净水器等。 膜技术图谱 1.1 中国膜产业和市场 1999年,全球膜及膜组件市场销售额为44亿美元,21世纪初全球膜市场开始强劲增长,2012年全球膜制品的销售额超过120亿美元,CAGR在7-8%。 最近十几年是中国膜产业的高速增长期,我国膜产业总产值从1993年2亿元人民币上升到2012年近400亿元(膜行业总产值是指膜制品、膜组件、膜附属设备及相关工程的总值,其中膜制品与膜组件是整个行业的核心),复合增长

天然气膜法脱水净化技术及具体工艺研究

天然气膜法脱水净化技术及具体工艺研究 发表时间:2019-03-07T14:16:41.250Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第33期作者:邱斌仵秉林吉伟平王毅 [导读] 本文主要针对天然气膜法脱水净化技术及具体工艺展开深入研究,先阐述了溶剂吸收法、冷却分离法等净化方法 长庆油田分公司第一采气厂陕西延安 717407 摘要:本文主要针对天然气膜法脱水净化技术及具体工艺展开深入研究,先阐述了溶剂吸收法、冷却分离法等净化方法,然后通过膜法脱水技术原理和技术对比、工艺过程、集成净化技术等,以此来更好地展现出膜法脱水净化技术的优势,适合在国内天然气脱水领域中进行广泛应用。 关键词:天然气;膜法;脱水净化技术 现阶段,天然气这一能源具有广阔的应用前景,在储量、价格以及环保等方面具有较强的优势,可以保证天然气消费呈现出明显的上升趋势,而且通过发展天然气工业,可以缓解我国能源供需矛盾,并进一步优化能源结构。对于天然气脱水净化来说,可以促进天然气正常传输和使用,膜法脱水技术具有较强的技术优势,有利于实现天然气能源的高效利用和配置。 一、天然气膜法脱水净化方法 (一)溶剂吸收法 对于溶剂吸收法来说,主要将溶剂和水混合在一起,以此来满足脱水要求,对于吸收溶剂来说,相对分子质量较高的醇类得到了广泛的应用,比如TEG、DEG等。其中,TEG属于非常重要的天然气脱水技术,这在大规模的天然气脱水中具有较强的适用性,具体的应用地点主要集中在集气站或集中脱水净化厂等。脱水露点降主要取决于再生甘醇的浓度,如果TEG质量分数在98%左右【1】,露点可以控制在33~42℃之间。 (二)冷却分离法 对于冷却分离法来说,主要对膨胀降温进行了应用,促使天然气中的水气冷凝并分离开来。针对以往传统的膨胀脱水方法,具有较多的局限性,比如缺少宽泛的适用范围、造价也比较高等。后来出现了天然气脱水净化技术,也就是气波制冷法。其工作原理就是要对天然气自身压力做功进行应用,高速气流射入特殊设计的旋转喷嘴周围均布的接收管内,产生膨胀波,进而可以迅速使气体降温,获得的冷量,可以促进天然气迅速制冷,分离脱水后外输。气波制冷所获得的外输露点在-10~40℃之间,可以满足节约投资目的,但是也存在一些缺点,比如在脱水以后,大大降低了天然气压力,这对长距离气体输送产生了极大的影响。 二、天然气膜法脱水净化技术的具体工艺 (一)膜法脱水技术原理和技术对比 1.原理 天然气膜分离技术,主要是通过制备的高分子气体分离膜,对天然气中酸性组分的优先选择渗透性,在原料天然气流经膜表面时,透过分离膜,可以脱除其酸性组分,比如H2O、CO2,具体如图1所示:

气举反循环钻井工艺及应用

气举反循环钻井工艺及应用 摘要气举反循环钻井工艺的发展较晚,但由于此工艺实用性强、优点多,近些年来发展迅速。气举反循环在水井、地热井、瓦斯排放井等施工中均取得了非常好的成果。由于受沉没系数的限制,气举反循环工艺不能胜任地表钻进,因此在施工地表钻进时需合理选择其它钻进方法。 关键词气举反循环;瓦斯抽放井;水井;地热井 1 气举反循环的发展史 20世纪60年代初期,我国地质、冶金等部门开始分别研制反循环钻机。煤炭部门20世纪70年代初期成功的采用了气举反循环进行煤矿竖井钻进。20世纪70年代到80年代初期,我国很多部门和单位都成功地利用气举反循环钻进工艺进行各种钻进。目前气举反循环钻探技术己在我国许多个省市推广,并推向国外市场,该技术最大钻井深度达3 002m,洗井井深为3 200m。气举反循环钻井己成为水井、地热井、瓦斯排放井、煤层气井施工的主要技术手段。 2 气举反循环设备及工作原理 2.1 气举反循环的设备 气举反循环设备包括:钻机、钻塔、空压机、双臂主动方钻杆、气水龙头(气盒子)、双臂钻杆(风管)、混合器、单臂钻杆、钻铤或加重钻杆、钻头(通常使用专用的三牙轮钻头)、振动筛、接手等。 2.2 气举反循环的工作原理 气举反循环是用空压机将压缩的空气通过供气管、气盒子、双臂主动方钻杆、双臂钻杆的环状空间送至钻具中的混合室,然后进入双臂钻杆内管内,使其与内管里的冲洗液及岩屑岩粉混合,形成了比重小于冲洗液的混合物,使钻杆内液柱压力降低,在钻杆内外形成压力差;在钻杆柱外侧冲洗液压力的作用下,钻杆内的混合物上升,经排渣管排出孔外送至振动筛,振动筛将岩屑岩粉分离出来,冲洗液重新流至孔内形成循环。 压缩空气由混合室进入钻杆内,与冲洗液混合形成气泡,这种气泡在上升过程中由于外界压力逐渐减小而继续膨胀,其膨胀功转化为动能,提高了混合液上升的速度。气举反循环通常下部钻具为单臂钻杆,上部为双臂钻杆。在混合室以下,钻杆内为固、液混合物,混合室以上为固、液、气混合物。 3 气举反循环的应用及成果 3.1 在瓦斯抽放井中的应用及成果

技术创新的理论和方法作业题(6分卷)5

1.()是将某种科学技术原理转用到新的研究领域。 (单选 ) A原理移植 B结构移植 C方法移植 D材料移植 2.()是围绕创造发明的对象,利用扩散式思维来诱发出各种各样的创造性的设想的发明方法。 (单选 ) A扩散式发明方法 B收敛式发明方法 C综合式发明方法 D演绎式发明方法 3.()人兹维基运用了他称之为“形态分析”的思考方法,坐在研究室里获得了技术间谍都难以弄到的技术情报。 (单选 ) A日本 B美国 C中国 D英国 4.()是指为了抵消一个物体或者系统的重量,将它与提供浮力的物体合并在一起,或者使它与环境发生相互作用。 (单选 ) A组合原理 B多用性原理 C嵌套原理 D重量补偿原理

5.收敛式发明方法包括()。 (多选 ) A检验表法 B目标词法 C形态学分析法 D设问列举法 6.我国的技术追赶经常遭遇的陷阱有()。 (多选 ) A能力型追赶陷阱 B模仿型追赶陷阱 C引用型追赶陷阱 D投资型追赶陷阱 7.应用空间分离原理解决物理矛盾的步骤是()。 (多选 ) A定义物理矛盾 B对在什么空间上需要满足什么要求进行确定 C对以上两个空间段是否交叉进行判断 D如果两个空间段不交叉,可以应用空间分离,否则不可以应用空间分离 8.所谓扩散式思维,就是对从各种情报信息中所获得的各种创造性设想进行分析整理,最后再根据价值观进行判断、评价、筛选的思维方法。 (判断 ) 正确错误 9.在没有达到清晰的执行计划之前,可以结束头脑风暴会议。 (判断 ) 正确错误 10.反馈原理是指运用一个中介载体物或者中介过程。为了更容易移动,临时将一个物体跟另一个物体连接。 (判断 ) 正确错误

膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用

膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用

膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用 董浩1董福平2杨新新1 (1.浙江省农田水利总站,浙江杭州310009;2.浙江省水利学会,浙江杭州310020)摘要:浙江内陆地区农村饮用水工程存在服务对象分散、源水水质差、地形复杂等特点,而东南沿海及海岛地区具有资源型缺水,但滩涂水库亚海水资源丰富的现状,与城市供水之间有着明显的差异。本文着重论述了超滤技术在农村饮用水工程中的应用研究以及利用反渗透技术进行亚海水淡化的研究成果。 关键词:膜;超滤(UF);反渗透(RO);饮用水;农村 1. 概述 浙江内陆地区农村饮用水工程存在服务对象分散、源水水质差、地形复杂等特点,而东南沿海及海岛地区具有资源型缺水,但滩涂水库亚海水资源丰富的现状,与城市供水之间有着明显的差异。为推广应用先进适用技术,多途径解决农村饮用水水源问题,我们开展了膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用,取得了较好的效果。 目前,国内外的饮用水处理技术主要有常规处理技术、强化常规处理技术、深度处理技术、膜处理技术等。传统的饮用水处理工艺一般为:混凝—沉淀—过滤—消毒,以去除水中的悬浮物、胶体颗粒物为主,相对受污染水源中溶解性有机物的去除能力则明显不足。同时,随着对消毒副产物、微生物指标和内分泌干扰物质研究的深入,人类对水质标准不断提升,部分常规水处理技术已经无法适应需求。 膜技术是20世纪水处理领域的关键技术,常用的膜技术包括微滤(Microfiltration,MF)、超滤(Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,NF)、电渗析(Electro Dialysis,ED)和反渗透(Reverse Osmosis,RO)。该技术依据原水水质,选用不同的膜来截留水中物质,所以它是一种严格的物理的和绝对的分离技术。 表1.1显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法。微滤是传统过滤法的直接延伸,属于亚微米级范围,用以过滤胶体和细菌(<10-2~10-7m);超滤比微滤晋升一级,可去除病毒和大分子量有机物质(10-7~10-8m);纳滤可去除小分子量

天然气脱硫工艺介绍

天然气脱硫工艺介绍公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

天然气脱硫工艺介绍 (1)工程中常用的天然气脱硫方法 天然气脱硫的方法有很多种,习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫,采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。 一般的湿法脱硫有化学溶剂法(如醇胺法)、物理溶剂法(如Selexol法、Flour法)、化学-物理溶剂法(如砜胺法)和直接转化法(如矾法、铁法)。常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。(2)天然气脱硫方法选用原则 天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。目前,根据国内外工业实践的经验,天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。 ①原料气中含硫量高,处理量大,硫碳比高需要选择性吸收H 2 S同时脱除相 当量的CO 2,原料气压力低,净化气H 2 S要求严格等条件下,可选择醇胺法作为脱 酸工艺。 ②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除,宜选用砜胺法。此外,H 2 S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。 ③ H 2 S含量较低的原料气中,潜硫量在d~5t/d时可考虑直接转化法,潜硫量低于d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。 实践中,往往在选择基本工艺方案之后,根据具体情况进行技术经济比较,最终确定天然气的脱硫脱碳方法。图1 和图2 分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。

图1 脱硫方案选择与酸气分压的关系 图2 脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系(3)低含硫量天然气脱硫方案 某项目天然气组分和参数如下: 表1 原料气组分表 表2 原料气工艺参数表

技术创新的理论与方法方法入门终极版

1. 九屏幕法是系统思维的方法之一,由TRIZ理论的奠基人(a )发明家阿利赫舒尔提出。 (单选 ) A前苏联 B美国 C英国 D德国 2. 以下哪个案例属于使用分割原理( c)。 (单选 ) A我们需要的是照明而不是照明设备 B我们需要的不是真空吸尘器而是它的清洁能力 C磨砂新技术 D电动割草机在小规模的草地上可以很好地工作 3. 改变工作条件,使物体不需要被升高或降低是(c )的具体措施。 (单选 ) A事先防范原理 B反向作用原理 C等势原理 D曲面化原理 4. 物体的固体零部件用气动或液压零部件代替,将气体或液体用于膨胀或减振是(c )的具体措施。 (单选 ) A廉价替代品原理 B机械系统替代原理 C气压和液压结构原理 D柔性壳体或薄膜原理 5. 技术系统的理想状态的内容包括(abd )。 (多选 ) A系统的主要目的是提供一定功能 B任何系统都是朝着理想化方向发展的 C系统的功能都是有用的 D理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用 6. 减少人工介入的一般路径(bcd )。 (多选 )

A增加系统参数差异 B包含人工动作的系统 C替代人工但仍保留人工动作的方法 D用机器动作完全代替人工 7. 技术系统的物—场模型中,化学场包括(abcd )。 (多选 ) A氧化 B还原 C气味场 D酸碱介质 8. 熊比特指出,企业家的工作就是创造性破坏。 (判断正确 ) 正确错误 9. 六顶思考帽方法中,蓝色思考帽在开始和结束时都必须使用。 (判断正确) 正确错误 10. 为了适应技术进步的趋势,2003年新提出的新矛盾矩阵将工程参数由39个增加至48个。 (判断 )正确 正确错误 11. 技术系统问题的“结果属性”比较明显,适用于物质—场分析法。 (判断正确) 正确错误 12. 收敛式发明方法包括(检验表法)和(形态学)分析法。 (填空 ) 13. 冲突的元素包括(一个工件)和(一个工具)。 (填空 ) 14. 经过(2500000)份全世界高水平发明专利的研究TRIZ将高难度的问题和所要实现的功能进行了归纳总结。 (填空 ) 15. 头脑风暴法定实施步骤包括哪些? (简答 ) 答:(1)准备阶段:提出问题;组建小组、通知会议内容时间、地点。(2)热身活动:为使会议活跃,会前可左一些智力游戏、讲幽默小故事、作简单的发散思维练习等活动。(3)正式开会:开门见山,明确问题,简单明了。(4)自由畅谈:依照上述原则和规则开展自由讨论。(5)会后收集:整理设想、提案。(6)未达目的,返回重复上述过程。(7)最后评价:选出最佳设想、方案。 1. 九屏幕法是系统思维的方法之一,由TRIZ理论的奠基人( a)发明家阿利赫舒尔提出。 (单选 ) A前苏联 B美国

刍议环境保护中全膜法水处理工艺技术探讨

刍议环境保护中全膜法水处理工艺技术探讨 发表时间:2019-01-17T11:44:52.890Z 来源:《防护工程》2018年第30期作者:董丽娜王晓岩刘娜 [导读] 进一步提高相关工作人员对全膜法水处理工艺技术应用的认识。 陕西省环境监测中心站陕西省西安市 710054 摘要:全膜法水处理工艺技术是一种新型水环境处理保护的应用措施,它没有繁琐的操作步骤,却能保证水质的纯净和稳定,在各项工业水系统应用中都有较高的使用效率,下面本文对传统水处理工艺和全膜法水处理工艺分别进行分析,对比全膜法水处理技术的优点,同时对全膜法水处理技术在水环境处理中的应用进行探讨,进一步提高相关工作人员对全膜法水处理工艺技术应用的认识。 关键词:全膜法水处理;工艺技术;环境保护 引言 可大幅降低耗水量的有效手段有:回收利用工业污水、市政污水,废水零排放,循环水处理等方式。“全膜法”水处理工艺不仅水处理效率高,而且效果显著,同时,具有经济性的新技术,可有效地解决不断严重的脱盐工艺中酸碱的使用及排污问题。 1 分析全膜法水处理工艺技术 通过超滤或微滤预处理原水,然后进行反渗透处理,最后通过电渗析除盐(简称EDI)形成高纯水,即“全膜法”(IMS)水处理技术的流程。 1.1 膜法预处理 采取膜法预处理,可将水中的微粒、胶体、细菌及高分子有机物等有效地去除,其过滤精度一般是0.005μm—0.01μm之间,大幅提高了下游脱盐系统的进水水质。超滤过程具有较好的耐氧化性、耐温性、以及耐酸碱性,且无相转化。超滤膜的材料和工艺设计,根据不同的水质条件和分离功能,选择了相应的孔径以及截留分子量。 1.2 反渗透 反渗透又叫RO,主要由两部分组成,一是高压泵,二是反渗透膜。在高压的情况下,水中的微生物、有机物、矿物质、以及其它物质等都会被阻截在膜外,且会受到高压水流的冲击,而渗透到另一面的水则是纯净的、安全的,卫生的。利用反渗透的分离特性能够将水中的细菌、有机物、溶解盐、及胶体等杂质有效的去除,实现低能耗、零污染,从而使反渗透出水水质达到EDI设备的进水要求。 1.3 EDI技术 EDI技术是一种高新技术,它有机相结合了电渗析技术与离子交换技术,因此,又被称为“填充床电渗析”或“电混床”。它的应用不需要酸碱参与,摒弃酸碱对树脂的再生作用,而持续提取高纯水的一种先进技术。由于二级除盐加上反渗透的系统或者是混床加反渗透系统的废液排放较繁琐以及再生操作的问题,EDI成功克服了其缺点,彻底解决了其酸碱排放的问题。 EDI技术的应用机制是在模堆里添加能够改善膜发生极化的树脂,利用电极促使模堆发生电位差,借助通过离子交换膜吸附作用,吸附并去除源水中的离子。操作中,将直流电连接模堆两侧电极,通电后模堆发生电位差,促使水中的阳离子物质移向发生阴极作用的阳离子交换膜,促使水中的阴离子物质移向产生阳极作用的阴离子交换膜,不同极吸附的阴阳物质聚集,同时利用树脂防止极化作用,升高电阻率将其再次分解进行电离再生作用,形成H+与OH-,从而反复进行水质盐离子聚集和电解,最终电渗析生产高纯水。EDI技术在运行过程中,水电导率可达到0.057us/cm—0.062us/cm,这基本上相同于纯水电导率的理想探讨值0.055us/cm,另外,EDI技术不需要酸碱的使用,通过树脂电离再生,不断脱盐,进而生成高纯水,充分体现了全膜法的显著优势。 2 在环境保护中,全膜法水处理工艺技术的应用 全膜法水处理工艺已越来越多的推广施予在工业水污染处理中,现在,电子产品生产企业、半导体生产厂商等许多企业,在水处理中都已使用了全膜法技术,根据相关研究证明,在小于25℃以下的水中,电阻率都比较稳定在18MΩ以上。另外,在全膜法水处理技术的流程中,通过仔细观察超滤系统,NAHSO灭菌剂的使用,可有效杀灭细菌,避免超滤使用中发生断丝或膜被污染的现象,另外,为了提高膜的使用效率,避免膜被氧化,需加装ORP表以此优化设置。 在进行反渗透过程中,为了高效阻滞各分子杂质,需选择特殊材质的反渗透膜,其不仅要具备较高的细腻度较、较强融水性,还需有效阻截水质中杂质,以防止膜被污染,另外,还需有利于水分子的透过,并可高效处理矿物质及微生物等杂质,为避免单纯高压泵的直接冲击力,可通过高压泵变频进行加压。在全膜水处理工艺中,其最关键的一个流程即是反渗透,它对EDI膜起着有效的保护作用,所以,在该过程中,为了阻滞镁及钙等不溶于水的物质形成污垢,需添加适当的阻垢剂,以促进反渗透作用。另外,企业为了提高水质的纯度,实现环境保护,在全膜法反渗透中还利用了双极反渗透。双极反渗透使用的是抗污染性能强、脱盐效果好的低压复合膜,其利用率超过了97%,而且该膜具有较长的生命周期,一般使用寿命在五年以上。 在EDI技术的应用中,利用电极作用,结合离子交换技术,对树脂进行再生作用,反复对水质进行电解脱盐,因此,使水的纯度大幅提高,在加上抛光床技术的使用,有效的排除了水质中含有的浓度较低的离子,充分发挥了EDI技术的作用,从而大幅提高了水的质量以及纯净度,确保了水质的安全性。抛光床的使用是不可再生的,每年可定期更换一次,它的作用就是加强微粒的释放,从而弥补树脂再生达不到的要求,更进一步提纯水质。而在锅炉补给水的工艺中,传统的过滤净化是先进行混凝澄清,再通过砂滤过滤较大悬浮物,之后利用交换技术去除水中的盐,该过程不仅操作复杂,而且会产生大量的酸碱污水。 近年的化学水处理通过有效结合应用超滤技术、反渗透技术与EDI技术,能够大幅提高水处理水质。同时为了进一步提高水质处理的精度,降低水环境污染,仍需不断研究和优化全膜法水处理工艺技术,以及其操作流程,以不断提高其水处理技术水平。 3 结语 全膜法水处理工艺技术是集超滤、反渗透技术及EDI技术为一体的综合运用,该技术操作简单、方便,其通过过滤、脱盐及持续净化等过程,净化了水质,提高了水的质量、纯度、以及安全性,另外,在水处理过程中不会排出酸碱废液,可实现所有有害物质的回收利用,有效的保护了环境,因此,该技术被广泛地应用于水处理中。

天然气处理与加工工艺

天然气处理与加工工艺 第一章 1,天然气的主要成分是甲烷,此外还有乙烷,丙烷,丁烷,戊烷及己烷以上的烃类 2,天然气的分类(1)按产状分类,游离气和溶解气(2)按经济价值分类,常规天然气和非常规天然气(3)按来源分类,于油有关的气,与煤有关的气,天然沼气,深源气,化合物气(4)按组成分类,干气,湿气,贫气,富气或净气,酸气(5)我国习惯分法,伴生气,气藏气和凝析气 3.天然气的主要产品;液化天然气,液化石油气,天然气凝液,天然气油,压缩天然气 4.天然气处理与加工含义(1)天然气加工是指从天然气中分离,回收某些组分,使之成为产品的那些工艺过程(2)天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程 5.烃露点;在一定压力下,天然气中烃类开始冷凝的温度 水露点;在一定压力下,天然气中水蒸气开始冷凝的温度 6.华白指数;是代表燃气特性的一个参数,是燃气互换性的一个判定指数,只要一种燃气于燃具所使用的另一种燃气的华白指数相同,则此燃气对另一种燃气具有互换性 第二章 1.相图 2.预测天然气水含量的方法,图解法和状态方程法 3.引起水合物形成的主要条件是(1)天然气的温度等于或低于露点温度,有液态水存在(2)在一定压力和气体组成下,天然气温度低于水合物形成的温度(3)压力增加,形成水合物的温度相应增加 4.水合物形成的条件预测;相对密度法,平衡常数法,Baillie和Wichert法,分子热力学模型法,实验法 5.天然气水合物的结构;体心立方晶体结构,金刚石型结构,结构H型水合物 在形成水合物的气体混合物体系中,可能出现平衡共存的相有气相,冰相,富水液相,富烃液相和固态水合物相 6.吸附负荷曲线(吸附波);在吸附床层中,吸附质沿不同床层高度的浓度变化曲线,称为吸附曲线 7.破点;床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点,为破点 8.透过(穿透)曲线;从破点到整个床层达到饱和时,床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线 9.吸附剂平衡吸附量;当床层达到饱和时,吸附剂的吸附量 10.动态(有效)吸附(湿容)量,吸附过程达到破点时,吸附剂的吸附量 11.天然气脱水方法,天然气绝对含水量;每标准立方米天然气的实际含水量 12.天然气饱和含水量;在一定温度压力下,天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量 13.天然气的相对湿度;天然气中实际含水量与饱和含水量之比 14.天然气的水露点;在一定压力下,天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度 第三章 热力小学抑制剂,动力学抑制剂的作用机理及应用特点? 向天然气中加入水合物动力学抑制剂后,可以改变水溶液或水合物相的化学位,从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围;动力学抑制剂注入水后在溶液中的浓度

气举反循环清孔工艺

钻孔灌注桩气举反循环清孔工艺 [摘要]:钻孔灌注桩因机具设备简便、施工方便,成孔质量可靠,施工费用低等原因,被广泛地应用于高层建筑、公路桥梁等工程的基础工程。钻孔灌注桩沉渣的清理是控制桩身质量的关键,传统的钻孔灌注桩施工为正循环钻进、正或反循环清孔成孔工艺,而近几年在浙江一带出现钻孔灌注桩气举反循环清孔工艺,其清孔效果远好于一般清孔工艺。本文就此介绍气举反循环清孔工艺的运用,并比较对工程质量以及经济效益带来的 影响。 [关键词]:钻孔灌注桩气举反循环二次清孔 一、钻孔灌注桩工艺: 传统的钻孔灌注桩多采用回转钻成孔灌注桩、潜水电钻成孔灌注桩。成孔前先安装钢板护筒,以作保护孔口、定位导向、维护泥浆面、防止塌方用。钻机就位后开始钻孔,钻孔时电机带动导管、导管根部钻头旋转,破坏土层结构,形成钻渣。钻孔应采用泥浆护壁措施,防止塌孔。现场须设置泥浆池,泥浆通过泥浆泵吸入导管,从导管底部排出,带动钻渣向上从桩孔中溢出,再排入沉淀池。 钻孔施工至设计标高时,立即进行第一次清孔。第一次清孔时,一般采用循环换浆法,反复用泥浆循环清孔,清空过程中必须及时补充泥浆,并保持浆面稳定。孔中土颗粒、岩石屑等钻渣随浆液溢出孔外,以达到第一次清理沉渣目的。清渣完成后,安 装钢筋笼,在浇筑砼前须进行第二次清孔。 第一次清孔属于正循环清孔方法,本文主要探讨第二次清孔工艺。 二、正、反循环清孔工艺介绍: 1、正循环清孔工艺 第二次正循环清孔采用循环灌浆法,让钻头在原位继续转动,通过导管注入清水,控制泥浆密度在10KN/m3以下;对于孔壁土层性能差、不稳定的则注入泥浆(泥浆密度11.5~12.5KN/M3)。注入冲洗液携带钻渣后进入钻杆与孔壁形成的环闭空间上返,排出桩孔以外,以达到沉渣清理效果。简单的说,正循化清孔的定义就是沉渣从导管外 溢出的清渣工艺。 2、反循环清孔工艺 从前文所述、顾名思义,反循环清孔的定义就是沉渣从导管内排出的清渣工艺。反循环清孔工艺有多种,一般有泵吸法、空气吸泥机法等种。近年来出现的气举反循环法相对工艺更为简单,清孔效果明显,推广较快。 气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气,通过安装在导管内的风管送至桩孔内,高压气与泥浆混合,在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物,浆气混合物因其比重小而上升,在导管内混合器底端形成负压,下面的泥浆在负压的作用下上升,并在气压动量的联合作用下,不断补浆,上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升,从而形成流动,因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积,

技术创新的理论与方法试题答案

一单选 A 4. 阿利赫舒列尔提出的ARIZ-85中,( B )的目的是将简单问题通过物理矛盾事实上的克服得到解决。(单选) A步骤5 B步骤6 C步骤7 D步骤8 A5.. 阿利赫舒列尔提出的ARIZ-85共有(C)个关键步骤。(单选) A5 B7 C9 D11 A 6.. 阿利赫舒列尔提出的ARIZ-85中,(C)的主要目标是检查解决方案的质量。(单选) A步骤5 B步骤6 C步骤7 D步骤8 A4. 阿利赫舒列尔提出的ARIZ-85中,(D)的目的就是将由你所发现的解决方案除去面纱,获得资源的最大化应用。(单选) A步骤5 B步骤6 C步骤7 D步骤8 C1. (B )创新模式是需求拉动式模式。(单选) A第一代B第二代C第三代D第四代 C3. 从连续作用过渡到周期性作用是(A )的具体措施。(单选) A周期性作用原理B有效作用的连续性原理C减少有害作用的时间原理D变害为利原理 D 3. (A )的最大的优点是可用于未来技术的可行性分析。(单选) A形态分析法B德尔菲法C试错法D检验表法 D 2.(A )的最大的优点是可用于未来技术的可行性分析。(单选) A形态分析法B德尔菲法C试错法D检验表法 D1,(D)的《人口论》从反面说明了创新的重要性。(单选) A费尔巴哈B马克思C奥格本D马尔萨斯 D 1, (B )时期,创新进一步集中于能源、交通、钢铁、化工等新的大型制造领域。 A工业革命B电气和石化产业革命C十月革命D二战 D1,(A)的最大的优点是可用于未来技术的可行性分析。(单选) A形态分析法B德尔菲法C试错法D检验表 D1,(D)的《人口论》从反面说明了创新的重要性。(单选) A费尔巴哈B马克思C奥格本D马尔萨斯 D2. (B )的特点是通过对描述系统物—场模型的较大改变来改善系统。(单选) A第一类标准解B第二类标准解C第三类标准解D第四类标准解 F1,(B )是试错法的第二步。(单选) A猜测或尝试B反驳或排除C在错误中学习D直接得到正确结论 G4. 根据表8.2显示,不改变或仅少量改变已有系统有(A )种标准解。(单选) A13 B23 C6 D17 G4. 根据表8.2显示,简化与改善策略有(D )种标准解。(单选) A13 B23 C6 D17 H2. 和田十二法是(C)创造学研究者进行创造力开发工作的实践中总结出来的创造技法。(单选) A日本B美国C中国D英国 H2. (A )可以说是运用TRIZ最为成功的国家。( A韩国B美国C中国D英国 J 1. 焦点对象法起源于(A)的思考艺术,由哲学家康采(F.Kunze)完成了格式化。(单选) A古希腊B美国C德国D英国 J 3. 技术创新最早的概念是由美籍奥地利经济学家(D)于1912年在其著作《经济发展理论》一书中首先提出的。(单选) A斯密B马歇尔C瓦尔拉斯D熊彼特 J 4. 将一个物体放在第二个物体中,将第二个物体放在第三个物体中,以此类推是(A )的具体措施。(单选) A嵌套原理B重量补偿原理C预先作用原理D预先反作用原理 K3. 一个完整系统中,(D )协调系统内部、技术系统与外部的相互作用。(单选)

天然气处理工艺

第一篇天然气处理工艺

一、天然气基本概念 1.天然气的利用 天然气发电清洁民用燃料作为化工原料天然气用作发动机燃料 2.天然气的组成与分类 (1)天然气的组成 天然气是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物,而且这些化合物大部分是烷烃,其组成如下 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5+ N2 CO2 H20 H2S He Ar Xer (2)天然气的分类 (1) 按天然气的来源可分为: ①气田气(气藏气;气层气)在地下储层中呈均一气相存在, 采出地面仍为气相的天然气。从气田中开采出来的,主要成分是甲烷和乙烷。 ②伴生气在地下储层中伴随原油共生,或呈溶解气形式溶解在原油中,或呈自由气形式在含油储层游离存在的天然气。与油共生,甲烷含量一般为70~80%。 (2)按甲烷含量可分为: ①干气(贫气)一般甲烷含量在90%以上,轻烃含量少。 ②湿气(富气)一般甲烷含量在90%以下,轻烃含量较高。 3.天然气加工的目的(4个) (1)燃气管网供气:主要内容包括,①脱除天然气中的硫化氢和二氧化碳,解决空气污染和热值问题,②脱重烃和水,解决输入过程的重烃和水的冷凝问题。 (2)天然气液化:主要解决天然气的远距离输送问题, 特别是跨海运输问题。由于液化(常压,-162℃)天然气的体积为其气体(20℃,101.325kp)体积的1/1625,故有利于输送和储存。(3)供应石油化工原料:①提供较纯的原料甲烷作为制氢、生产尿素和甲醇的原料;②回收轻烃,作为裂解、脱氢、异构化、芳构化及氧化等生产化学品的原料。 (4)提供石油液化气和天然气凝析油:石油液化气为城市提供燃料,凝析油经物理加工生产系列溶剂油。 5.天然气加工过程

柱塞气举工艺技术研究

柱塞气举采油工艺技术研究 中国石化中原油田分公司新科力技术公司 二00二年六月

前言 柱塞气举实质上是间歇气举采油的一种特殊形式,由于在举升气体和被举升液载之间提供了一种固体的密封界面,减少了气体的窜流和液体的回落,从而能有效提高气体能量的举升效率,使井的产量大大提高。 柱塞气体的举升能量来源于气体的膨胀能(地层气或注入气),它可以充分利用地层的能量,所以尤其适用于高气液比的采油井。在常规间歇气举效率不高、效果不明显的井,采用柱塞气举可以提高生产效率,避免气体的无效消耗。 柱塞气举在正常生产时,由于柱塞在油管内往复运动,所以可以起到清、防蜡除垢的作用,可以节约生产时间和生产费用。 柱塞气举井下工具的安装都非常简便,只需利用钢丝绳就可以完成安装和打捞工作,避免了修井作业,这样既可以减少作业对油层的污染,同时可以节约生产时间。

美国总部:5900 Ranchester Dr,Houston,TX,77036 Tel(Fax): (001)2814984603 北京代表处:北京市海淀区海淀路50号1435室 邮 编:100083 电 话:(010)62560343 西部代表处:陕西·西安市未央区迎宾大道113号雅荷花园A26-32 邮 编:710021 电话(传真):(029)86510578 2 1、工具设备的研制 1.1 工作过程 柱塞气举装置的正常工作,由时间控制器定时控制气动切断阀的开关来完成,当气动切断阀关闭是,柱塞上的凡尔已被防喷管内的撞击杆顶开,这时,柱塞靠自身重量下落,柱塞撞击缓冲弹簧后凡尔关闭。当柱塞上方积聚到设计要求的液量时,气动切断阀打开,高压气体经过气举凡尔进入油管,从而把柱塞举升到井口,完成一周期再开始下一循环。 1.2 工具设备的结构和技术参数 1、柱塞 为弹簧加载的扩张叶片式柱塞,弹簧加载片直径接近于油管内径,扩张开为Ф61,收拢为Ф56,中间有一靠外部顶杆完成开或关的阀,柱塞密封受弹簧叶片及油管内径相对公差大小的影响。 技术参数: 材 质: 合金钢 ,作防腐处理 长 度: 445mm 叶片扩张最大外径:Ф61mm 叶片收拢最小外径:Ф56mm 打捞颈: Ф35mm 质 量: 6Kg 工作过程: 上行状态:柱塞座在缓冲弹簧上后,阀杆与缓冲弹簧碰撞上移。堵塞孔2,使孔1与孔2不连通。而柱塞叶片在弹簧作用下处于扩张状态,故与油管间隙较小,在举升过程滑脱损失小。 下行状态:柱塞上行,把液体举出井筒后,阀杆与井口防喷盒碰撞下

技术创新的理论与方法试题及答案

技术创新的理论与方法试题及答案 一单选 635法是(D)人荷力针对本国人惯于沉思的性格特点,对奥斯本的B S法进行改良而引入的一种方法。(单选) A前苏联B美国C英国D德国 4. A RIZ-85的整套理论是(A)提出的。(单选) A阿利赫舒列尔B 马歇尔C瓦尔拉斯D熊彼特 A4. 阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85中,(B)的目的是将简单问题通过物理矛盾事实上的克服得到解决。(单选) A步骤5 B步骤6 C 步骤7 D步骤8 A5.. 阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85共有(C)个关键步骤。(单选) A5 B7 C9 D11 A 6.. 阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85中,(C)的主要目标是检查解决方案的质量。(单选) A步骤5 B步骤6 C步骤7 D步骤8 A4. 阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85中,(D)的目的就是将由你所发现的解决方案除去面纱,获得资源的最大化应用。(单选) A步骤5 B步骤6 C步骤7 D步骤8

1.阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85中,(A)的主要目的是促进一个状态含糊的问题转化为一个可准确描述的极其单一化的模型。(单选) A步骤1 4. 阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85中,(D)的主要目的是确定了可 免费使用的可利用资隙。 (单选) A步骤1 B步骤2 C步骤3 D步骤4 4. 阿利赫舒列尔提出的A RIZ-85中,(步骤3)的主要目的是获得 最终理想解IFR的未来图像。 C1.(B)创新模式是需求拉动式模式。(单选)A第一代B第二代C第三代D第四代 C3. 从连续作用过渡到周期性作用是(A)的具体措施。(单选) A 周期性作用原理B有效作用的连续性原理C减少有害作用的时间原理D变害为利原理 D1,(D)的《人口论》从反面说明了创新的重要性。(单选) A费尔巴哈B马克思C奥格本D马尔萨斯 D1,(A)的最大的优点是可用于未来技术的可行性分析。(单选) A形态分析法B德尔菲法C试错法D检验表 D2. (B)的特点是通过对描述系统物—场模型的较大改变来改善系统。(单选) A第一类标准解B第二类标准解C第三类标准解D第四类标准

技术状态管理控制规定

技术状态管理控制规定 1.对于关键、重要、高风险、高故障的产品,三新项目,重要接口等需进 行技术状态管理。 2. 对技术状态进行标识 2.1 对技术状态的标识应在研制阶段开始,企业技术中心新产品设计人 员在设计文件和图样的标题栏中,对试制阶段、正式生产阶段分别 作S、A标记。 2.2 作为正式生产用的图样,由企业技术中心盖部门章后才可正式投入 生产用。 2.3 对于关键件、重要件图样的标识按规定进行;对重要试验项目试验 的产品标识和状态标识执行WYQP7.5.3-1 《标识和可追溯性控制 程序》。 2.4 技术状态的签署应认真履行会签、审核、批准三级审批制度,质量 和工艺会签制度、标准化检查制度。质量会签应着重审查那些与最 终产品质量直接有关的设计图样和技术文件。 2.5 各阶段编制的技术文件应做到正确、完整、统一、协调。 2.6 定型技术文件和图样的更改执行WYQP4.2.3-1 《文件控制程序》 和《新产品的试制和试验控制程序》。 2.7 生产各阶段的状态标识按《生产和服务控制程序》。 3. 技术状态评审 3.1 产品的技术状态在每一设计阶段任务完成后或重大更改后,应由企 业技术中心按WYQP7.3《设计和开发控制程序》中的有关规定进行 评审。评审工作一般在各阶段的设计、工艺评审时一并进行;必要 时,可组织专题评审,以控制各阶段的技术状态。 4. 技术状态的冻结 4.1 凡已定型或经试验成功的产品,按其设计研制过程,分阶段适时冻

结技术状态。技术状态冻结一般不作特殊标记,只在更改技术状态 时才按规定作更改标记。 4.2 已冻结的技术状态,不得随意更改,如必须更改时,要经过充分论 证和试验,并按原审批权限审批,重大更改须提请高一级审批。 4.3 产品的试制、试验应按已确定的技术文件和设计图样要求进行。工 艺技术科定期(每月一次)或不定期进行工艺纪律检查,以确保已 确定的技术状态在生产过程中得以实施。 5. 技术状态的更改 5.1 在试制和试验过程,为完善和改进设计,或者供应条件变化而对设 计、工艺文件进行更改时,必须进行系统分析、试验或论证,并要 保证被更改的文件与其相关的文件能协调一致。 5.2 企业技术中心负责将更改情况及时通知各有关部门,并及时从工作 现场撤除作废的图样和技术文件;需要时,对更改后的效果作适当 验证,防止出现不合格品。 6. 技术状态更改过程和执行情况的记录、报告 6.1 一般的技术状态更改可在更改单上详细填写,其内容包括:更改类 别、更改原因、更改标记、在制品处理意见、实施日期、使用情况 等。 6.2 重大技术状态更改,以及设计研制阶段中由设计评审和工艺评审对 该产品的技术状态更改,要做汇总报告和实施情况记录。 7. 顾客要求时,技术状态管理计划、技术状态基线确定及其更改必须经顾客同意。

技术创新的理论与方法(TRIZ方法入门)作业大全

继续教育 技术创新的理论与方法(TRIZ方法入门)作业1 1. ()是指当一个系统自身发展到极限时,它向着变成一个超系统的子系统方向进化,通过这种进化,原系统升级到一种更高水平。(单选) A子系统的不均衡进化法则 B向超系统进化法则 C向微观级和场的应用进化法则 D增加集成度再简化法则 2. ()是指将相同或者相类似的物体放到一起(或者合并);聚集相同或者相类似的部分去实现相似的操作。(单选) A组合原理 B多用性原理 C嵌套原理 D重量补偿原理 3. ()是指将一个物体放在另一个里面;轮流将每一个物体放到另一个里面。(单选) A组合原理 B多用性原理 C嵌套原理 D重量补偿原理 4. ()是指改变操作条件以达到消除对一个潜在领域工作的需要。(单选) A预先作用原理 B预先反作用原理

C事先防范原理 D等势原理 5. TRIZ的自由化发展虽然说明它的生命力,也证明了其不成熟的一面。其具体表现为()。(多选) A很多TRIZ工具没有集成为一个整体系统 B如何选择TRIZ特定工具来解决特定问题,TRIZ并没有给出清晰的建议 CTRIZ工具不支持创新问题解决的某些阶段 D各种方法和工具之间存在大量重叠交叉现象 6. 据有关学者统计,可用于非技术领域的TRIZ工具集有()。(多选) A创新原理 B矛盾分析 C物质场模型 D理想度 7. 每个技术系统的进化,都要经历的阶段有()。(多选) A婴儿期 B成长期 C成熟期 D衰退期 8. 技术发明的准备阶段是针对发明目标,构想解决方案的阶段。(判断) 正确错误 9. 当一个系统自身发展到极限时,它向着变成一个超系统的子系统方向进化,通过这种进化,原系统升级到一种更高水平。(判断)

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