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应用化工技术

时间:2022-05-11 10:56:05

应用化工技术

应用化工技术范文1

关键词:化学工程;工艺;绿色化工技术;应用

在我国经济飞速发展的条件下,环境问题呈现出了可怕的形势,环境污染问题已慢慢的浸透到人们的日常生产生活中,而化学工业中的污染对环境造成的危害十分突出,是需要迫切解决的问题,因此,化学工程工艺中绿色化工技术的应用价值更为显著,具有长远的影响,不仅对环境污染问题进行改善,更对化学工业健康持续发展起着不可估量的作用。

1绿色化工技术阐述

绿色化工技术在化学工业生产过程中充当的角色十分突出,绿色化工技术应用的主要目的是控制化学工业生产对环境所产生的污染,期望通过对化学工业生产方法的革新和改良,来控制化学技术中化学原料和废弃物给环境所带来的污染和潜在的危害,因此,一定要减少排放有毒的废弃物,将废弃物资源回收利用做好,使资源利用率得到充分高效的提高,对污染物的排放实行有效的限制,把绿色化学工业的健康持续发展作为前进的方向。

2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓

(1)化学原料选取化学原料作为绿色化工技术开拓中的基础,能从根源上使污染源得到很好的控制,进而缓解环境污染问题。对于绿色无污染化工原料并不是最佳的原料选取,其依然存在着缺陷,在生产的过程中依旧会产生污染物,给环境造成污染。因此,在生产中最好选用无毒的或是毒害相对少的原材料,不添加化学药剂的,比如,天然植物、天然农作物都是较好的材料选择。随着化学工业的兴盛,应该舍弃有毒害的材料,而选用无污染、无毒害的原材料,这样,才能在达到环境保护标准的条件下,使原材料成本减少,材料来源得到充分扩展。(2)化学催化剂选取化学工业在具体的生产过程中,往往会习惯性地运用化学催化剂加速化学反应,对化学工业生产效率的提升具有明显的效果,但是,同时也会有大量的有毒废弃物排放出来,给周围环境造成潜在的危害。因此,在面对具体的绿色化工技术开发时,应将焦点聚集在无毒无害化学催化剂研发上,以此为核心,使有毒废弃物排放量得到有效控制。另外,需要重视化学催化剂的选取要点,把无毒害或是毒害甚小的化学催化剂作为首选,从而接近工业绿色发展。在现阶段的化学工业中,众多研究人员在对无毒害催化剂研发方面的成绩令人们醒目,对烷基化固相催化剂倾向关注,它是一种无毒害,甚至不会对环境造成污染的化学催化剂,非常适合大力扩展应用。在此,需要强调说明的是,关于无毒害化学催化剂的研发,必须控制废弃物排放量严格符合规定要求,重视排放的废弃物循环使用这一点,使资源利用率有良好的改观。(3)化学反应选择性深化绿色化工技术具体钻研过程中,需要偏重深化化学反应选择性,进而达到加倍有效地实现化学生成物的提取,在确保符合减少环境污染标准要求的情况下,还可以使化学工业生产成本得到有效降低,更进一步改进资源利用效率。比如,在石油化学工业中,通常会运用烃类选择性氧化物,因为其化学反应极其易于发生氧化,在生成物产生方面存在着严峻的损坏与浸染。对此,针对化学反应选择性深化这一点,必须把防止产生损坏生成物的反应作为重点关注,进而使化学工业沿着绿色生产发展,消除对环境污染的潜在危害。

3化学工程工艺中的绿色化工技术应用

(1)清洁生产技术应用清洁生产技术的优点非常独到,不仅在冶金、海水淡化、废弃物处理等范畴被普遍的应用,而且也不会出现任何毒害反应,更不会产生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通过清洁生产技术针对海水实行淡化处理,把海水里面的盐分和其他物质提炼出来,转化为日常生产生活中需要的水资源,所有环节中应用的清洁生产技术对环境不会造成污染,不会存在潜在的危害。(2)生物技术的应用生物技术通常在生物化工中比较充分的展示其优势,在实际操作应用中膜化学技术应用比较普遍,其效果最佳。通过生物技术把很多可再生资源转化成有价值的化学品,比如,酶成分,是一种比较普遍存在与环境中的化学催化剂,在化学反应过程能够充分发挥其作用,加快反应速度,而且不会出现污染废弃物,其反应特点相对温和,在化学行业中使用意义相当深远。而在以前的化学生产过程中,通常是把动植物内部的有机原料作为原料,以后改用自然环境条件下的石油和煤炭。(3)环境友好型产品应用环境与人们的日常生活紧密相关,拥有良好的环境十分的重要,因此,对环境的要求越来越严格,对环境的注重程度也越来越高,而环境友好型产品是针对控制环境污染问题而研发的一种摒除以往污染严重的产品。传统汽油,在日常生活中使用相当普遍,传统汽油燃烧,不仅给大气带来严重的污染,更会对人们身体健康造成危害,对此,需要开发新型产品取代这种情况,环保型汽油和新型燃料和能源等迅速出现,人们的环保意识在不断的增强。比如,酒精的生产,其原料以天然甘蔗为主,以新型乙醇汽油代替原来的汽油,在实际中应用非常普遍。环境友好型绿色产品,在具体的实际应用中对减缓环境污染起着至关重要作用。

4结语

总而言之,在化工生产过程中产生的有害物质给环境造成了危害,导致污染问题日趋严重,使社会健康和谐持续发展受到了严重的限制。因此,发展绿色化工,将绿色化工技术恰到好处的应用到化学工程工艺中,不仅能高效控制环境污染,更能对资源的合理利用起到关键作用,进而促使化工行业朝着健康和谐的方向发展。

作者:赖锦杰 单位:广东新华粤石化股份有限公司

应用化工技术范文2

关键词:化工机械制造;自动化技术;应用;发展趋势

0引言

机械制造技术是一门致力于研究机械产品的设计、加工制造、生产、使用、销售、维修甚至回收再生的整个流程的工程学科[1]。随着我国化工产业发展规模的日益扩大,给化工制造业带来了广阔的发展空间,同时也对化工机械制造技术提出了新要求。新时期下,伴随着社会经济快速发展和科学技术的不断进步,机械制造自动化技术也日渐成熟,这为化工机械制造行业带来了巨大的发展动力。本文着重就化工机械制造自动化技术的应用与发展趋势进行了分析。

1化工机械制造自动化技术应用分类

目前,化工机械制造自动化技术应用较为广泛,具体分析主要包括以下几方面[2]:

(1)化工机械制造自动化技术应用于自动化制造工厂建设中。对于自动化制造工厂来说,其借助于化工机械制造自动化技术,实现了生产、管理、物流运输等一系列自动化流程,有效的提升了企业生产效率和降低了产品生产成本。

(2)化工机械制造自动化技术应用于自动化制造单元形成。对于自动化制造单元来说,特别是低成本和小型化产品,其生产设备运用机械制造自动化技术呈现出更加灵活的特点。

(3)化工机械制造自动化技术应用于自动化制造线的建设与完善中。自动化制造线由单一的或者批量小品种自动化线组成,多运用于生产线在物料的自动化搬运系统中,生产效率较高。

(4)化工机械制造自动化技术应用于自动化制造系统设计之中。在自动化的制造系统方面主要是由,4台或者4太以上的人工中心、全自动数控设备等构成。

2化工机械制造自动化技术应用事项

对于化工机械制造自动化技术应用来说,其较普通的机械制造自动化技术应用有所不同,在应用过程中应注意一些事项,具体有[3]:首先,在化工机械制造自动化技术发展阶段应严格关注基础配套的建设,特别是电子计算机技术、零件检测、电子学以及设备装料自动化技术等。一方面,应加强化工机械制造生产控制系列中计算机主机的发展与应用,确保其基础性工作的有序开展;另一方面,大力发展自动化元件和控制系统,将化工机械制造自动化技术涉及领域逐步扩大,例如向着微处理机、电子计算机、新型工具以及可编程控制器等领域发展。此外,对自动化水平较高、生产的性能优质的机电产品多角度分析,是将化工机械制造自动化技术应用合理发展的核心因素。其次,在化工机械制造自动化技术发展优选指标中,低成本因素应着重考虑。对于国外较为成熟的自动化技术来说,既可以大批量生产,又具有结构稳定、产品单一等特点,这是低成本的主要原因。在开展化工机械制造自动化技术发展过程中,应着重发展那些经济效果好的以及效率较高的生产模式。同时,针对部分专用的设备自动线及其组合来说,大力发展低成本生产管理也尤为重要。此外,由于经济效益作为企业发展的重要影响因素之一,在对化工机械进行批量生产过程中,有必要使用复合制造单元、短自动线或者成组工段,以这样的方式将成组自动化实现。第三,实用性能也是化工机械制造自动化技术应用过程中不可忽略的一个重要方面。对于企业来说,如何将化工机械制造自动化技术更加具有实用性,已成为一个着重考虑的问题。在应用化工机械制造自动化方面,有必要让企业技术发展和生产需求,以及相应的实际条件放在首位,作为最终的目标加以重视[4]。同时,化工机械制造自动化技术的发展与进步必须充分结合企业实际发展需求,与实践相结合,以确保其实用发挥作用。

3化工机械制造自动化技术发展趋势

对于机械制造技术来说,其本身具有系统性、综合性、世界性以及与市场密切联系等特点,而对于化工机械制造自动化技术表现尤为突出。自动化技术不仅提高了生产过程的安全性和有效性,还提高了产品的质量,降低了原材料和能源的损耗,大大地降低了机械制造的成本投入,对提高机械制造的自动化和智能化起到了积极的推动作用[5]。面对化工行业快速发展现状,化工机械制造领域规模日益扩大,化工机械制造自动化技术发展趋势表现为以下几方面:

(1)化工机械制造自动化技术逐步转向以实际生产为基础的发展模式。对于化工机械制造企业来说,其生存和发展的根本动力以实现经济效益为主,而科技创新能力则是实现这一目标的核心驱动。因此,化工机械制造自动化技术应充分结合制造企业自身发展特点,通过提高生产效率,降低生产成本,推动企业持续、健康、稳定发展。

(2)化工机械制造自动化技术发展过程中突出其自动化技术的优越性。随着科学技术水平的不断提高,机械制造业逐步由机械化发展趋势转向自动化、智能化趋势方向,这也是衡量一个国家制造水平高低的重要标志。因此,充分发挥自动化技术优势,已成为化工机械制造业未来发展的重要趋势。

(3)化工机械制造自动化技术发展在坚持以人为本基础上,逐步呈现出智能化和虚拟化的发展趋势。以人为本发展理念主要体现在实现无人生产和少人管理,而智能化和虚拟化发展则突出人机互动交流与计算机仿真模拟分析技术的发展。

4结语

总而言之,自动化技术应用领域随着科学技术发展水平的不断提高而日渐扩大,特别是在化工机械制造行业中。作为一项系统性、复杂性工程,化工机械制造自动化技术的发展不仅可以有效的提高生产效率与降低生产成本,而且对于化工机械制造领域持续、健康稳定的发展具有显著意义。因此,应大力发展化工机械制造自动化技术。

参考文献:

[1]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技,2013(08):78.

[2]曹环军,刘海英.对化工机械制造自动化技术应用的思考与展望分析[J].华章,2013(04).

[3]李益炜.化工机械制造自动化技术应用与发展思考[J].高新技术产业发展,2013(14):4-5.

[4]张立东.化工机械制造自动化技术应用与发展[J].科技风,2012(02).

应用化工技术范文3

关键词:石油化工 催化精馏技术 应用

一、催化精馏技术的主要内容

(一)催化精馏技术的内涵

催化精馏技术就是通过一定的方式将合适的催化剂(一般为固体装填到精馏塔中,以便促进精馏塔中精馏分离以及催化反应的快速进行,从而借此实现强化反应与分离这一目标的一种新型工艺技术。

(二)催化精馏技术的主要优点

1.催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。

2.催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。

3.催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。

二、催化精馏技术在石油化工中的应用

(一)催化精馏技术在酯化反应中的应用

乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。

(二)催化精馏技术在醚化反应中的应用

迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。

(三)催化精馏技术在加氢反应中的应用

在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。

(四)催化精馏技术在水解反应中的应用

在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。

(五)催化精馏技术在酯交换反应中的应用

乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。

(六)催化精馏技术在烷基化反应中的应用

乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。

三、结语

综上所述,催化精馏技术在石油化工中得到了较为广泛的关注和应用,特别是在酯化、醚化、加氢、水解、烷基化、异构化和酯交换等各种平衡反应中的应用尤为普遍。在这种发展趋势下,我国应积极将催化精馏技术投入实际使用中,并通过对催化精馏技术在石油化工中实际应用现状的研究与分析,进一步探讨催化精馏技术下一步的发展方向, 进而为发展我国的石油化工行业提供良好的技术支持。

参考文献

应用化工技术范文4

化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术的发展对于强化化工生产过程,提高产品质量,降低原料和能量消耗,对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。

1 新型反应技术的研究

1.1 超临界化学反应技术

超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。

1.2 绿色化学反应技术

绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包含原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。

1.3 新的分离技术

从广义上看,分离强化首先是对设备的强化,随后对生产工艺进行强化,整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,这样不仅有利于实现可持续发展,同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而,古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展,分离技术也随之得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用,而且还能提高工作效率。

2 传热过程中一些新的研究进展和方向

2.1 微细尺度传热学研究进展

微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。

2.2 强化传热过程的研究进展

这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。

2.3 传热理论研究进展

近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采取机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。

3 化学工程学科未来的发展动态

科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题,那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包含信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。

应用化工技术范文5

关键词:化工材料 科学技术 应用

随着化学化工产业的不断发展,各个行业对化学化工材料的应用也有了更为广泛的要求,如何在传统产业链中谋求创新和突破,也成为了化学化工应用技术发展的主要方向,目前,现代建筑业以及新型农业现代产业都对化学化工材料提出了绿色环保的要求。那么化学化工材料在现代建筑业以及新型农业现代产业中的应用具体情况是怎样的呢,现在本文一一阐述。

一、化学化工材料在现代建筑业上的应用

从2008年北京成功举办奥运会开始,世界开始进一步瞩目中国,同时,绿色化工材料也被人们更为广泛的认同。从某个意义上来说,绿色奥运的北京奥运会环保理念,拉开了绿色化工材料在我国建筑行业的应用新纪元。虽然奥运会短暂的过去了,但是绿色化学化工材料在我国的应用还有广阔的市场。

奥运会以来,在“水立方”等奥运场馆中采用的零挥发性有机化合物和低挥发性有机化合物水性涂料更为广泛的在现代建筑业中得到应用。其中水性聚氨酯涂料有着粘合持久、无污染、干燥快的性质,维护起来也更为容易,同时,水性聚氨酯涂料还具有阻燃性,防火性能首屈一指。在“鸟巢”钢结构中使用的氟碳涂料,也是值得现代建筑业关注的化学化工材料的一种绿色涂料。它不但耐溶剂、耐候,还有耐酸碱性的优势。并且其涂刷后性质高度稳定,无害无毒,是当之无愧的“涂料之王”。

谈到化学化工材料在现代建筑业上的应用,不得不说的就是隔热保温材料。像“鸟巢”建筑过程中采用的聚氨酯硬泡材料,其具有保温节能、防止噪音和绿色环保的功能。是现代建筑业中不可或缺的化工材料之一。同样,在奥运场馆座椅上采用的聚丙烯材料,具有阻燃和耐候的特性,同样可以实现回收再次利用。还有值得关注的膜材料。在“水立方“建筑上广泛使用的新型化学化工材料:乙稀-四氟乙烯共聚物。它主要用于膜材料,有着节能、保温隔温、自我清洁的功能。在控制温度方面,其节能效果更为显著,曾为“水立方”节省百分之三十的电能。对于新型建筑产业来说有突破性的建树。

应该说,化学化工材料的应用渗透到了整个现代建筑行业,在绿色环保节能创新方面给现代建筑业带来了新的春天。

二、化学化工材料在新型农业现代产业中的应用

随着社会经济的发展,人们在消费农产品时不再单单重视产品的质量和价格,而是更加注重对品味、特色和安全保健等感性的因素。因此,为了适应这一要求,新型农业应运而生,要想满足新型农业的要求,就要求化学化工材料在微生物肥和生物农药研发上进一步发展。然而农业生产并不是一朝一夕的事,也并不是满足了一代人就可以了,它是关系着我们下一代的发展问题。所以,持续性、发展性以及可循环性就成为了新型农业发展的一个重要特性。而要想能持续发展,与自然和谐共存,就需要化学化工材料应用技术着眼长远,从可持续发展角度进行应用和推广。

传统农药的害处不言而喻,因此绿色农药在新型农业中的应用就越来越为重要。“十一五”以来,加强环境保护成为新的主要目标之一。大力发展“安全、低毒、高效”的环保型农药,保持生态平衡,保障农业产品安全环保成为国家以及人民对农业的更新要求。从而,有机农药应运而生。有机农药中重要的一种腐殖酸类的农药作用更为突出,一方面,腐殖酸类农药产自大自然,并没有传统农药的毒副作用。同时,大自然有丰富无穷的资源,使得有机农药丰富广泛,是可持续发展的前提之一。另一方面,此类有机农药的经济效益可观,又无毒无害,所以深受现代农业好评。是发展前景大好的新型农药之一。

当然,要想农作物增产丰收,还需要一些促进农作物生产效率的有机农药。而这些增效方法可分为物理增效、化学增效、生物增效以及综合增效四类。物理增效,就是不改变农作物的分子,在农作物的细胞间进行各种性能的增效和提升。主要改善农作物的细胞通透性、渗透性和表面活性和粘着性等。化学增效,就是在分子间进行组合和作用,以达到改善农作物的生长形态的方法。生物增效,就是利用生物酶在农作物之间进行调整,进而增加农作物的生长效率。而综合增效就是利用以上各种方法,在不同要求下使用两个以上的增效方法对农作物进行增效生长,以达到增产增收的效果。

随着化学化工材料的不断发展,人们也在尝试将化学化工材料应用到生物菌剂中。在生物菌剂的应用构成中,研究在实验室内取得了较为明显的效果,但是当将这些研究完成的生物菌剂应用到农业生产的农田中,还是遇到了一些问题,因为农田环境对生物菌群的发展环境有所破坏,使得菌剂不能发挥在实验室中的效果。然而,当将化学化工材料与生物菌剂经过合理配比后,再应用到农业生产中,我们可喜的发现了生物菌剂的完美优势,从而完成了生物菌剂与化学化工材料的完美组合,对控制土壤中的农作物病原菌起到了显著的作用。

我国针对现代农业对农药的要求,通过农药企业在技术上进行创新和改革,以达到农业企业发展多元化。这也要求化学化工材料应用技术得到更为多元化以及多方面更为全面的研究,尤其是在现代农产品的生产方面,对化学化工材料的应用技术也要求更为系统和全面的研究和发展。现在,国家对农业化工材料应用和建筑化工材料应用越来越为重视,经过文章的深入分析,希望能对我国化学化工材料的应用和发展起到积极的影响。虽然现在我国的农药生产已经有了一百万吨的突破,但还是不能满足现代农业产业的需求,同时,进出口业务的发展,也使得化学化工材料的应用技术优势更为突出,在平稳中促进全国乃至全球化工化学材料的全面发展。

三、结语

在现代建筑业和新型农业的发展过程中,新型创新性化学化工材料得到了广泛的应用和重视,当然,在全球经济不断升温的今天,只着眼眼前的化学化工材料应用技术是远远不够的,我们还要不断的研究和实验,使化学化工材料的应用技术更为全面和多元化,应用到生产生活的各个领域,从而给我们的日常生活带来更为专业、健康的产品和服务。相信只要通过不断的追求和谨慎的研究,化学化工材料的应用技术一定会得到进一步的完善和升华。

参考文献

[1]李云峰. 绿色化工新材料“后奥运”效应值得期待[J],中国化工报. 2009(2)

[2]李金龙.化学化工材料的应用技术. 工业技术[J],2012(9)

[3]马国巍.黑龙江省生物农药与微生物肥发展问题研究[J].哈尔滨商业大学报,2006(3)

应用化工技术范文6

关键词:化工工艺;超滤技术;应用

中图分类号: X703 文献标识码: A

前言

超滤技术是一门新兴的化工实用技术,被广泛使用于化工的生产工艺过程之中,伴随实际应用过程的不断完善与改进,超滤技术已被应用于越来越多的领域之中。超滤技术的主要优势在于操作简单、操作流程短且有较好的分类效果,因此在化工生产工艺过程中超滤技术的优势得到了最大化的发挥。

一、超滤技术

超滤技术是一种能将溶液进行分离净化的膜分离技术,它是通过一种膜表面的微孔对物质进行选择性的分离。当液体混合物流过膜表面时,溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物通过膜,而大分子物质则被留在膜表面,使得浓缩液的浓度得到提高,从而实现分离、浓缩、净化的目的。超滤技术可以实现气液高效分离,它的分离机理是通过确定过滤分离材料的极性设备的结构、以及过滤分离材料的精度三位一体的思路,即以不同介质及工艺条件为依据,对所应使用的过滤材料加以确定。超滤技术采用的纤维过滤材料具有高效率、低阻力等特点,主要有以下两种方法:一是可以采用增大孔隙率,选用更为先进的材料,这样的材料具有纤维更细、精度更高的特点,其孔隙率、容尘量均比其他材料增大了一倍, 这极大地提高过滤材料的连续使用寿命。二是增大过滤面积,选用折叠式滤芯,在保持相同阻力的情况下,可使流通面积增加一倍,纳污量增加三倍,使用寿命增加三倍。超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复,从而达到重复利用的效果。总而言之,在采用新型的超滤技术进行气液分离时,应采用传统惯性分离技术的优点并结合新技术的特点来实现最优的分离效果。

二、超滤技术应用的优势

超滤技术是最近这几年来新发展的一项技术,有很强的分离作用,并且具有流程简单、分离效果好、处理效率高、能耗低等显著的特点。因此,在化工工艺过程中得到广泛的运用。从经济方面考虑,超滤技术的设备投资小、运行费用低且使用寿命长。此外,超滤技术的使用使得生产成本降低、减少化工能源的消耗的同时也降低了对环境造成的污染。

三、超滤技术在化工工艺中的应用

1.合成氨过程中的应用

在合成氨过程中应用超滤技术,主要的目的在于将油水尘等杂质有效的去除,同时在合成过程中起到一定的保护作用,减少合成过程中的能源消耗。在合成氨过程中应用超滤技术,能够将冷交换器中容易产生的油污堵塞现象得到很好的解决,而促进操作条件的优化,对合成设备也起到了一定的保护作用。正是超滤技术本身的高效能,也能够促进合成氨质量的提升,促进合成氨技术不断的发展与更新,这也可以说为新技术的形成提供了一定的技术参考。

2.氨分离过程中的应用

氨分离过程中主要是将氨从气体中分离出来,形成液态氨,这样便能够减少氨进入到合成塔中的含量,以此达到降低能耗的作用。通过超滤技术的引用,能够有效的将氨进行分离,促进生产效率的提升,同时也产生了较好的效益。

3.循环机后油分离器中的应用

在循环机后油分离器中运用超滤技术,主要是为了将气体中的油水杂质进行有效的去除,这样便能够对合成触媒达到一个很好的保护作用。在循环机油改造过程中运用超滤技术,能够形成大量的油水,减少了对触媒的影响,所以也从另一方面延长了触媒的寿命。

4.变换气后过滤器中应用

在变换气后过滤器中使用超滤技术,能够快速的将气体中的油水杂质去除,以此来达到保护触媒的作用。在某化肥厂中运用二级超滤过滤器,使得油水排量达到了每小时100kg,这对于触媒的保护作用是显而易见的。

5.水处理中的应用

超滤膜是颗粒悬浮物等大分子物质的有效屏障。因此,超滤技术常用于饮用水的净化以保障饮用水安全,是最安全有效的技术。在海水及咸水的淡化方面,超滤膜也常用作反渗透的预处理系统。研究表明,超滤膜对浑浊度高溶质变化大的海水有很强适应性,且对于咸水的脱盐效用也十分明显。脱盐率能达到97%以上。除此之外,超滤技术在城市污水的回用和工业废水的处理方面也起着十分重要的作用。超滤技术能有效去除城市污水中的浊度和氨氮以及工业废水中的油污和悬浮颗粒物,以达到净化水资源回收再利用的目的。

6.尿素生产中的应用

将超滤技术运用在尿素的生产过程中,主要是为了将C O2 气体中的油污进行快速的去除,减少生产过程中产生的能耗,同时也能有效的促进尿素生产质量的提高。将超滤技术运用在CO2压缩机之后,便会在第一段和第二段的位置产生显著的变化,油污的分解率快速提升,减少了对设备的影响,使得传热效率极大的提升,而在这种情况下生产的尿素,颜色洁白,质地良好,质量也获得明显提升。

7.峭酸生产中的应用

在硝酸生产过程中运用超滤技术,主要是为了将其生产过程中产生的油污进行过滤,这样便能减少对触媒铂网的腐蚀,使得其使用寿命极大的延长。当前,我国有很多硝酸生产过程中都运用了超滤技术,不仅延长了金属网的使用效率,而且在工作效率提高的基础上,节约了大量的成本。

8.峭铵生产中的应用

在峭铵生产中运用超滤技术能够对产生的氮气进行快速的净化,将其中夹带的油污去除,防止油污进入到峭铵的生产工段而导致安全问题的发生。将超滤设备安装在氨压缩机上,能够极大的提高生产效率,保证系统安全的运行。

9.制药业中的应用

超滤技术在制药业也有所应用。主要表现在以下三方面:一是除热原。制剂中去除热原常利用活性炭反复吸附。该方法劳动强度大、损耗大、得率低。超滤去除热原是使用小于热原分子量的超滤膜拦截热原,具有劳动强度小、产品得率高、产品质量好的优点;二是小分子精制。对于抗生素类的小分子物质,其传统的生产过程存在冗长、收率低、能耗大等缺点。在精制过程中也存在微量大分子杂质残留的现象。这些杂质可能对人体产生副作用,利用超滤膜不但可以除去大分子杂质,而且可以简化操作工艺;三是大分子精制。这类产品具有热不稳定性,超滤的低温快速过滤特性就可以解决这个问题。超滤法把高分子多糖类化合物单独分离出来,制备具有特殊药理作用的专门化药物,来达到不同的治疗目的,是膜分离的重要功能。

10.炼油厂尾气回收中的应用

将超滤技术运用在炼油厂尾气回收过程中的主要作用,在于对尾气中含有的杂质进行分离,以此来对中空纤维膜起到一个很好的保护作用,延长其使用寿命,减少尾气对空气和环境产生的污染。

四、超滤技术对于工艺流程改进具体应用

Vc生产工艺原工艺流程:古龙酸钠发酵液静置沉降 树脂调pH加热静止冷却高速离心压滤树脂除盐浓缩结晶2-酮-L-古龙酸

改进工艺流程:古龙酸钠发酵液预处理 膜分离树脂除盐浓缩结晶2-酮-L-古龙酸

原工艺主要通过一次树脂交换和加热除蛋白,新工艺采用超滤技术除去发酵液中蛋白质和胶体。由于省去加热工序,不仅节约了能源,而且减少了加热对古龙酸的破坏。根据试验分析,加热对古龙酸的破坏可损失收率4%左右。超滤液纯化之后再通过树脂除盐,延长了树脂的使用寿命,生产的2-酮-L-古龙酸质量合格。超滤工艺推上生产后,成品Vc质量符合英国药典和美国药典,95%以上的Vc成品出口。

通过此套工艺可以看到,超滤技术对于传统化工工艺的改进起着很大的作用。

结语

综上,超滤技术在化工工艺中的应用,不仅极大的提高了生产效率和生产质量,而且从经济性方面考虑,使得生产成本降低,并且减少了化工生产的能耗,缓解其对环境造成的染,因此,超滤技术在化工工艺中的应用也可以说推动了整个行业的快速发展。随着科学技术的不断发展,超滤技术也将获得不断的更新与改进,其在化工工艺中的应用范围也将日渐广泛,在推动我国经济发展方面将会产生更重要的作用。

参考文献:

[1]盛海.超滤技术在化工工艺中的应用[J]中国化工贸易,2012 .

[2]王保明,李大明.高效氨分离器气液分离机理与应用[J]化肥设计,2001 .

应用化工技术范文7

摘 要:本文主要对灵活多效催化裂化工艺技术应用进行了探究。一直以来,催化裂化在我国被广泛应用,油化一体化一直是我国炼油企业发展方向,这项技术有效解决各企业所面临的问题,为下游是有发展打下了坚实的基础。

关键词:催化裂化;焦化蜡油;工艺技术;应用

长期以来,催化裂化装置一直是我国汽、柴油和液化气的主要生产装置,成品汽油中催化裂化汽油占80%以上。由于催化裂化装置普遍采用超稳分子筛催化剂和高温短接触时间的操作条件来适应掺炼渣油和提高汽油辛烷值的要求,致使催化裂化汽油烯烃体积分数高达40%~60%,对于加工鲁宁管道输油为主的沿江炼油企业而言,催化裂化汽油中硫的质量分数一般在1×10-3左右,满足不了新的清洁汽油质量指标的要求。此外,随着石油化工工业的迅速发展,国内许多炼油企业正朝着油化一体化的方向发展,这样便需要在催化裂化装置增产轻质烯烃,以满足下游石油化工装置的原料需求。

一、灵活多效催化裂化工艺技术概述

为提高催化裂化装置劣质重油的掺炼比,我们可以采用灵活多效催化裂化工艺技术,通过双提升管反应系统对劣质汽油和重质石油分别进行催化改质来实现。

二、灵活多效催化裂化工艺技术应用研究结果

通过采用柴油裂化催化剂对实验室小型提升管催化裂化中试装置进行实验,在装置上进行双提升管灵活多效催化裂化工艺技术,注意实验用多产柴油为稀土超稳Y型。实验内容主要总结为以下几点:

(1)内容为汽油催化改质实验研究;

(2)焦化蜡油缓和催化改质实验研究;

(3)掺渣油及改质焦化蜡油的实验研究。

1.催化裂化催化剂的物化性质

在国内被广泛应用的稀土超稳Y型多产柴油催化裂化剂具有裂化能力强、稳定性好、抗污染能力强等多个优点,在实际运用中也取得了良好的效果,得到一致好评。我们对此专门进行实验,结果表明在污染相当严重的情况下该催化剂面积仍为98m2/g,这个结果可以充分证明稀土超稳Y型多产柴油催化裂化剂具有抗金属污染力强的性质。

2.汽油高温催化裂化工艺试验研究

为了得到准确的实验成果,我们进行多次对比汽油原料性质、剂油比、裂化反应温度、停留时间等条件对汽油裂化催化性能影响的实验。实验原料分别为长岭炼油化工有限责任公司、洛阳石化分公司和沧州炼油厂所提供的催化裂化粗汽油,我们将实验结果总结为以下几点:

(1)三种原料具有同一特点:烯烃和硫含量都很高;

(2)经催化裂化试验后,烯烃和硫含量都有明显降低,汽油质量明显改善,随着实验的进行,汽油改质效果得到显著提高。

(3)随着实验的进行与温度的升高,干气产出率也得到大幅度的提升。

(4)焦炭产率的提高与剂油比提高有直接关系。

这些现象与数据充分说明550―600°为汽油催化裂化改质的合适温度,当剂油比为10―15时,可以做到将油气停留时间控制在大约2s内。

3.焦化蜡油缓和催化改质试验研究

焦化蜡油经过缓和催化脱氮改质后,总体性质大幅度改变,改质焦化蜡油催化裂化性能的主要原因为焦化油中碱氮含量降低,脱除率达50%以上。为证明此理论我们对长岭炼油化工有限公司的焦化蜡油进行催化脱氮改质的模拟实验,实验结果证明了上述理论的正确性。

4.灵活多效催化裂化工艺效果

与单提升管常规催化裂化工艺相比,灵活多效催化裂化工艺可使重油催化裂化装置的柴汽比提高0.3~0.7,汽油的烯烃含量降低20个百分点以上,辛烷值提高1~2个单位,硫含量降低15%~25%,丙烯产率提高4~6个百分点。

三、灵活多效催化裂化(FDFCC)工艺技术特点

1.原料适应性强

重油提升管反应器的原料可以是各种馏分油、常压重油或掺部分减压渣油;由于重油催化裂化装置(RFCCU)烧焦释放的过剩热可以直接被FDFCC汽油提升管直接利用,汽油提升管反应器能起到外取热器的作用,因此减少或消除RFCC的取热困难,从热量平衡和汽油产品质量角度看,FDFCC工艺有利于提高原料的掺渣比。第二提升管反应器原料可以是催化裂化汽油,也可以掺入部分焦化汽油、热裂化汽油、直馏汽油和油田凝析油等炼厂平衡不掉的劣质汽油。如以低辛烷值直馏组分为原料时,汽油马达法辛烷值(MON)可提高20个单位左右。这对平衡全厂原料和提高汽油产品辛烷值是至关重要的。当汽油提升管反应器加工劣质直馏汽油时,由于汽油反应生焦少,催化剂活性下降很少,因此,使用后的催化剂还可直接进入重油提升管反应器继续使用,实现催化剂在2个反应器串联流向,有利于多产柴油。

2.催化剂适应能力强

FDFCC工艺对催化剂的反应活性、选择性、抗金属性能以及流化、磨损及水热稳定性能的要求和常规FCC或RFCC一样,没有特殊要求。随着原料性质和产品方案的变化,采用某些能增进塔底油裂化、抗金属污染、能多产柴油、多产液化气、降低硫质量分数的催化剂或助剂,对FDFCC工艺十分有利。

3.装置操作弹性大

当炼油厂的加工装置具备生产清洁燃料产品条件,重整、汽油选择性加氢脱硫等有富裕的情况下,若原料充足,汽、柴油市场看好时,可以利用第二提升管来扩大处理量。反之,如原料供应不足,市场疲软,可以关闭第二提升管反应器,实现单提升管操作。

当采用扩大处理量的方案时,2根提升管反应器可以分别进新鲜原料和回炼油,实现选择性裂化。回炼油是更难裂化的原料,可以在第二提升管反应器中采用更苛刻的反应条件使之充分裂化,提高转化率和产品选择性。此时,由于重油提升管反应器加工的全部是新鲜原料,有利于保护催化剂活性、提高单程转化率和装置处理量。

四、工业应用结果

FDFCC工艺在清江石化公司、长岭分公司、大庆炼化公司等多家炼厂得到了工业应用。无论采用低温方案或是高温方案,FDFCC工艺均可将催化汽油烯烃体积分数降低至16%以下,芳烃质量分数增加15%;RON提高1.2~1.8个单位,MON提高0.7~1.6个单位;硫质量分到档22%~24%;虽然苯含量有所增加,但增加幅度很小。同时,高温有利于多产丙烯。若按重油提升管反应器产生的汽油全部单程通过汽油提升管反应器计,丙烯产率增加2%~3%。要产生更多的丙烯,可采用更高的反应温度。

五、结论

本实验结果表明灵活多效双提升管催化裂化工艺技术能大幅度降低汽油的烯烃含量和硫氮等杂质的含量,显著提高汽油的辛烷值。汽油的烯烃含量可降低20~30个百分点,汽油的硫含量降低15%~25%,汽油研究法辛烷值和马达法辛烷值可分别提高1~2个单位;灵活多效双提升管催化裂化工艺技术能大幅度增产丙烯和丁烯等化工原料,是重油催化裂化装置生产清洁汽油和提高加工效益的一项切实可行的工艺技术。

参考文献:

[1] 虞正恺.灵活多效催化裂化工艺(FDFCC)集总动力学模型的研究[J].华东理工大学,2012.

应用化工技术范文8

Abstract: China's socialist modernization construction is in rapid development. Development of economy calls for development of transportation, therefore, related departments have been paying close attention to highway engineering construction technology. Computer network information management plays an important role in project management. It is an indispensable and important component for a successful project management system. Application of information technology not only improves the overall image of highway industry, but also improves the industry efficiency, technical level and management level, thus improving the overall competitiveness of enterprises and industry. This article analyzes the application of computer information model in highway construction.

关键词: 公共工程;施工;信息技术;发展;计算机网络;管理

Key words: public works;construction;information technology;development;computer network;management

中图分类号:U415 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)15-0102-02

1 公路建设项目管理中信息技术应用现状

随着我国公路建设近几年的迅猛发展,以及信息化建设的推进。公路建设和信息化的结合显得非常不协调,目前我国公路普遍还是以传统模式在不断的进行中,无论是工程管理还是数据统计,公路的建设都需要迅速的提高信息化建设的速度。市场针对工程施工的管理,早在21世纪初就已经有信息化发展的趋势。但是因为工程施工过于专业化,对于真正的施工管理需求不是一般的软件所能达到的。里面所包含的对施工管理水平要求较高,因此目前市面上的一些信息化软件或集成系统都有很大的改进空间。由于国民经济和公路交通的快速发展,公路建设规模大幅度增加,公路工程设计技术更具复杂性和特殊性。因此,应把信息技术应用其中,以提高公路工程的社会效益和经济效益。

公路工程的施工管理,是企业将它的经济目标转化为物质成果的重要措施。加强公路工程施工的管理力度,提高其施工管理的效率,为企业获取最大的利润,需要在公路工程管理的同时有效的进行工作。然而目前公路工程由于点多、线长、面广、周期久、投资大等原因,管理很难到位,施工过程中容易出现大量问题,比如:规章制度欠缺或不健全、未能形成系统的经验数据与信息标准、缺乏良好的数据信息沟通方式、项目管理水平参差不齐、管理不能科学化、管理层缺乏对项目部的监控手段、项目涉及金额庞大、种类繁杂,统计工作基本靠手算或在EXCEL上处理,排查纠错能力差,且数据不能重复利用与共享。这都需要有公路工程施工管理信息系统来解决。

2 网络信息化在公路工程建设中的策略

网络信息化具有数据传输的准确性、资料传递的规范性、传输过程的高效性。其优点已在网络技术的突飞猛进发展的事实面前得到最有效的证明。这些优点决定信息化将是未来公路工程建设管理的发展趋势。

2.1 公路工程信息模型的建立 根据公路工程建设面临的各种管理问题及公司自身跨越式发展的战略规划要求,将IT技术引入公司管理和服务范畴,通过信息化建设,利用先进的信息技术实现对路桥建设内部信息平台进行重新整合,建立新型的网络化管理模式,将企业运作机制、管理制度、业务流程固化,从而保证执行的有效性,同时通过信息平台将企业总部、各职能部门、各分公司、甚至客户(业主、监理等)紧密联系起来,实现企业资源共享、信息共享,加强集团公司对业务进行集中管理与监控,使企业各项业务工作进一步规整、优化,为路桥建设战略计划与决策提供支持,进一步强化企业的核心竞争力。

2.2 信息管理系统的作用 综合项目管理信息系统是集决策监督、管理控制、业务处理三位一体的集约化管理信息系统,是企业各级管理人员处理日常业务的工作平台,系统应用促进了企业管理的规范化、标准化和流程化,可适应企业管理不断改进的需要,有效降低企业运作成本,全面提升了企业管理水平,在业界树立了很好的示范效应。

2.3 实现业务流程的标准化与信息化管理 设计建立业务流程的自动化与信息化的运行平台,确保了业务流程的高效整合和相关业务数据的统一规范,通过流程和数据自动化实现各种具体的业务应用,确保各业务部门纵横向之间的信息流顺畅流动。在工程项目管理过程中,会涉及到企业内部的众多部门如市场开发部、经营管理部、项目管理部、物资装备部、项目部、质量安全部、投资管理部等等,这些不同的部门或组织在工程项目管理中会组建对应的项目小组,负责进行管理、监督。各组织机构之间可以通过网络来交流情况,并及时反馈相关信息,企业项目管理部也可通过系统网络,了解每个项目的进展情况,从各个单位上报的信息中获取必要的信息,并及时反馈其意见。这些体现了多方协同管理的业务整合需求。

3 公路工程信息化建设中应注意的问题

随着网络技术不断的发展,人们对这一技术越来越具有依赖性,它作为现代社会发展的产物,以其快捷、准确和高效的服务,成为现代社会正常运转不可缺少的实用工具。并且给我们的社会生活带来了便利,它可以让人们以更高速、更高效、更节省成本的方法做很多事情。在信息化高速发展的当代社会,知识经济时代的到来和企业的网络化的广泛应用使传统的管理模式暴露出许多问题,它不仅不能提高企业自身的竞争力,同时也束缚着企业的发展。在公路工程的建设管理中也是如此,应当把传统的高消耗、低效率的办公与管理方式充分改革,利用网络这种现代化的“办公工具”,促使网络信息管理模式能够尽快应用在公路管理系统中,最终实现经济的大发展。但是在我国公路建设系统中,相应的还有一大部分工程项目没有真正实现网络化管理,还没有真正地得到普及和应用。计算机网络信息技术是一种高效率低成本的公路项目管理手段,随着社会的发展,网络信息技术在公路项目管理中的应用必将更加广泛,并将发挥越来越重要的作用。

4 结束语

如何加强公路建设尤其是高速公路建设中的信息化建设,目前也是一大难题。相比而言,国家每年投入的资金都是上千亿,而信息化建设所占的比例几乎可以忽略不计,这在其他行业之中,却是很少见的。因此,信息化辅助公路施工管理应该是未来发展的一大趋势,也是必然趋势。信息化的快捷、信息集中管理等等优势,一旦与传统公路管理模式相碰撞,一定会有非常明显的优势体现出来。而对于公路施工的管理,其好处也是非常多的。

参考文献:

[1]许张亮.浅析公路工程施工中的质量控制[J].科技创新与应用,2012(18).

[2]高勇,刘瑜,邬伦.GIS网络分析的动态分段方法与实现[J].地理与地理信息科学,2003(04).

[3]李小林.公路路基施工技术分析[J].中国新技术新产品,2010(24).

应用化工技术范文9

关键词:现代化采矿;工艺;技术;应用

随着社会的不断发展与进步,对能源的需求日渐增多。我国目前的采矿工业技术以及相关的设备,与一些发达国家相比仍存在着较大的差距,在大多数的采矿工程中,仍选择采用老式的采矿工艺技术,这对于自然能源的开采效率以及开采质量都有一定程度的影响。而且目前来说,我国自然能源开采的效率与社会的需求是难以相符合的。在实际的开采和作业过程中操作的程序是较为复杂的,而且矿井下作业环境较为艰难,很容易发生一些安全事故,造成经济损失的同时,也为相关的采矿工作人员的人身安全产生了较大的威胁,所以引进现代化采矿工艺是十分必要的。通过引进现代化的采矿工艺,不仅可以在一定程度上提高采矿工程的开采效率和利用率,还可以对井下采矿作业的安全性有着一定的保障。总体来说,现代化采矿工艺可以在一定程度上,更好地促进社会的发展。

1.采矿工艺技术的基本特性

(1)根据不同开采条件不断改进采矿工艺。我国矿产资源在世界上位居前列,但是对矿产资源的开发和利用并没有达到最大化。对矿产资源进行有效地开发和利用,可以在一定程度上推动我国经济的整体发展[1]。矿产资源是不可再生资源,而且矿产资源十分有限。随着社会发展的需求日益增大,矿产资源也逐年减少,这是一个非常严重的问题,主要是由于我国采矿工艺技术仍存在一些问题,致使开采的效率仍无法达到最大。如何对这些问题进行研究和分析,并且提出正确的解决措施,需要引进更加先进的采矿技术来替代我国传统的采矿工艺技术,减少对矿产资源的浪费,节省不可再生资源,而且需要保证矿产资源的可持续利用。第二,需要根据不同的开采条件和要求,对采矿工艺有针对性地进行创新和升级,根据采矿的实际情况进行分析,不能因为对矿产资源的开采而破坏环境,环境如果一旦被破坏,对于人类的影响也是十分巨大的。(2)采矿工艺要根据矿产分布和开采地域来进行。我国矿产资源种类十分丰富,但是在我国资源上面存在的较大的问题之一,就是分布不均,在矿产资源上显示得尤为明显,矿产资源的分布特点主要是东少西多、南少北多,虽然矿产资源较为丰富,但是由于我国是人口大国,致使人均的矿产资源就达不到世界上前列的水平[2]。像煤、石油、天然气等等一些能源主要分布在我国的西北地区。如果对东部也采用相同的技术进行矿产资源的开发,就会对其中的一些工业地区产生影响,而且矿产资源一般都深藏在地下,相对来说较为隐蔽,需要在前期进行勘探和检测,确定之后才可以进行开采,这个周期也是十分漫长的。在开采过程中需要针对不同地区的特殊情况,根据矿产的分布以及开采的相关情况制定计划才能进行开采。(3)工作人员素质同采矿工艺技术密切相关。开采技术在整体采矿工作开展过程中都是十分重要的。如果工作人员能够拥有较为先进和娴熟的技术,在开采过程中进行应用,就可以在一定程度上保证开采工作的顺利进行,而且不对其他的周围环境产生影响。想要节约矿产资源,提高矿产开采效率,就需要不断地提升工作人员的相关素质。第一,需要根据不同的地域情况有针对性地进行分析,从而选择出一种最适合当地使用的开采技术,这项任务就需要相关的工作人员对不同的开采技术以及不同地区的情况,都有了解。第二,在不同开采技术应用的过程中,需要使用的设备也有所不同。随着我国现代化开采技术的不断发展和应用,开采设备也变得越来越为先进,工作人员人工操作的设备渐渐被人工智能所替代,但是相关的工作人员仍然要对开采设备进行充分的了解,知道设备使用过程中的注意事项和方式方法,才能够保证开采工作的顺利进行。采矿过程中每一个环节都是十分重要的,而且不能由于业务人员的素质存在问题,影响到开采工作的顺利进行。而且在采矿工作岗位上工作的人员并不能单单的掌握一种技术,这主要是因为采矿工作是一项非常复杂并且对技术性要求较高的工作,采矿人员在上岗之前需要进行多方位的培训和训练,还要进行考核才可以上岗。煤矿开采工作较其他行业的工作相比,是较为危险和技术性较强的,相关的从业人员只有拥有较高的综合素质,才可以在保证自身安全的前提条件之下,对矿石开采的顺利进行提供有力的保障。

2.矿石开采过程中存在的问题

(1)采空区。在实际的矿石开采过程中,如果遇到了采空区,对周围的岩石和矿石进行有效的加固,是经常用到的做法之一。这项工艺通常是应用到一些地质较为脆弱,较为容易崩塌的岩石以及塌陷的地表矿体之中。选择回采方式的时候需要根据实际的情况和地形状态进行有针对性的分析和选择。(2)应用填充工艺。在选择填充工艺过程之中,需要十分慎重。填充的方式对于矿石的整体质量会产生较为严重的影响,必须要考虑到回采工作推进的顺利程度以及矿石结构等各种因素才可以进行选择。一般来说,填充方式主要包含向下层、向上层、单层、水利以及干式等等,这些方式在应用的过程之中会体现出不同的效果,需要相关的业务操作人员对不同的方式都有一定程度的了解,才能够选择最为合适的填充方式。(3)保证生态效益。近些年来,人们的环保意识已经逐渐地增强,对于环境保护也有着相应的办法和措施。如何保护生态环境是现代人们都十分关注的问题,保护生态环境就需要提高矿石的开采效率,实现生态开采,这也是煤矿开采过程中需要秉持的重要理念之一。在实际的工作和开采过程之中,无论选择任何一种方式进行开采,都需要考虑到环境问题,不能够对生态环境造成较为严重的破坏和影响。(4)技术问题。我国采矿工程所应用到的一些采矿技术与国外的发达国家相比,仍存在着较大的差距。而且所采掘出来的资源在数量和质量上,都与我国社会发展的需求不相匹配。这也在一定程度上致使资源浪费的现象出现,采矿工艺技术落后主要可以从四个方面进行分析:首先,我国在资源定位以及储量勘探上的相关技术是较为落后的,如果不能够对资源进行精准定位,那么就会致使采矿的工作效率不断的降低。其次,采矿过程中需要使用到许多不同的机械和设备,但是我国在机械设备研究方面与发达国家相比存在着一定的差距,机械使用效率较低,而且采矿过程中,需要许多人为因素的配合和参与,人力因素对采矿的影响也是较大的。第三,选取矿料时所使用的技术也较为落后,这就会导致无法对有效资源进行有针对性的筛选,很容易出现弃矿的现象,使得有效资源无法得到最大程度的利用,而且二次开采的难度也是十分巨大的。最后由于技术的落后,致使一些地理环境较为复杂的矿区无法成功地被开采出来,有效的资源不能得到充分地利用,进而出现了矿区闲置的状况。

3.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

(1)空场采矿工艺技术的应用。空场采矿法的显著特点就是可以将矿块分成矿房和矿柱。先采矿房,后采矿柱或者在一些采矿过程中也可以选择不采矿柱。这种两个步骤来回进行开采的方式,可以保证矿石和周围岩石的稳定性。矿房回采之后需要有针对性地进行研究,然后制定相关计划,对采空区进行处理,采用空场采矿工艺技术的基本条件有相应的要求,也就是矿石和周围岩石较为稳固的情况下才可以采用这种方法。根据目前国内外的一些矿山开采实践所总结出来的经验可以看出,空场采矿法应用是较为广泛的,而且也在不断地扩大其使用的范围。(2)充填采矿工艺技术的应用。充填采矿工艺技术的主要特点在于充填工序作为回填工序的最后一个环节,采用充填采矿的工艺可以带来许多的益处。比如对于矿石回采率有着一定程度上的提升,选择综合经济效益较好,而且可以在一定程度上减少地面尾矿坝占地面积,对于矿石环境的改善也有着非常重要的帮助。充填法在开采时还可以防止火灾的发生,开采地面也需要做好良好的保护,设置矿床,使用充填法还可以保证地面不出现陷落的现象。(3)岩体加固技术的应用。在我国,矿产资源分布十分广泛,这也致使矿产资源周围所具备的地质条件和自然条件都会存在差异,如果某个矿区周围地质相对较为薄弱,就不适宜使用较大型的机械设备进行开采。这主要是由于设备机械在使用过程中很容易致使坍塌事故的发生,工作人员在开采前需要对不稳定的部分进行加固处理,以此来保证矿石开采工作的顺利进行。

4.结束语

应用化工技术范文10

【关键词】化工工艺;超滤技术;应用

1.化工生产现状及超滤技术基本原理和结构

1.1化工工业生产现状

长期以来,化工生产过程中突出的难题是气体中夹带的微小液滴和油雾难以分离,在合成氨、尿素、硝酸、硝铵等生产过程中,油污能使各种触媒中毒失效、换热设备换热效率下降、阻力增加。以西安超滤公司为例,其采用超滤技术及高效、低阻、长寿命的过滤材料,开发出了各种高效气液分离装置。超滤技术成功解决了传统惯性分离存在的缺陷,利用新技术、新材料在传统惯性分离技术基础上实现设备的结构、过滤分离材料的精度和材料极性有机结合,其效率可达99%~99.99%。

1.2粒子的形成及其分布

研究证明,速度变化(重力沉降)形成的雾滴粒径多在100μm以上,压力变化形成的雾化粒子粒径在10μm~100μm,温度变化形成的冷凝粒子粒径在0.01~10μm,且形成的1μm粒子的重量百分比高达40%。其中极性粒子约为1~10μm以上,非极性粒子约为0.01~1μm。

传统分离设备依靠惯性折转、旋流,重力沉降,丝网除沫方式,仅对10μm~100μm范围的液体粒子效果较好,而对于10μm以下的粒子分离效果较差,为有效分离10μm以下的小粒子,须采用超滤技术进行高效气液分离。

1.3分离机理

以西安超滤公司为例,其推出超滤方法进行高效气液分离,并首先确定了设备的结构、过滤分离材料的精度与过滤分离材料的极性三位一体的思路,即根据不同的介质和工艺条件,确定采用过滤材料--滤芯种类及其组合。比如烧结不锈钢纤维毡滤芯(以下简称SF滤芯),可用于水、液氨等极性分子,而超细玻璃纤维滤芯(以下简称MF滤芯)则适用于润滑油、凝析油等非极性分子。SF滤芯采用外进里出的气体流动方式,利用了该材料的极性和巨大的表面积,而MF滤芯采用里进外出方式,利用过滤层的亲油疏水性能及扩散、碰撞和拦截等综合过滤机理(凝聚式过滤),在通过组合滤层时凝聚长大,最终在背风面依靠重力降落实现气液分离。

1.4极性选择与结构

介质的极性可以用偶极矩衡量,偶极矩等于分子正电中心或负电中心上的电量乘以两个中心之间的距离所得的积。偶极矩为零的分子都是非极性分子,他们的正负电中心都重合在一起。偶极矩不等于零的分子称为极性分子如H2O,NH3。极性分子之间存在取向、诱导和色散作用,这三种作用都是吸引作用。不同介质的极性大小不一样其凝聚力也不相同。因此针对需分离粒子极性不同选择不同的分离材料也是影响分离效果的关键因素,比如分离极性粒子可采用单级高效分离元件,而分离油气溶胶粒子或乳化油粒子则必须采用两级高效分离元件。超滤技术主要采用高效率低阻力纤维过滤材料,为了提高过滤材料的连续使用寿命,我们采用了如下方法:

(1)增大孔隙率,采用更先进的材料,纤维更细,精度更高,孔隙率增大一倍,容尘量增大一倍,过滤材料连续使用寿命增加两倍。

(2)增大过滤面积,采用折叠式滤芯,在阻力相同情况下,流通面积增加一倍,纳污量增加三倍,寿命增加三倍。此外,结构设计上应保留传统惯性分离技术的优点,最大限度发挥各种分离作用以达到最佳效果。

2.化工工艺过程中超滤技术的具体应用

2.1合成氨

高压机后新鲜气油分离

用途:除去新鲜气中的油水尘等杂质,保护合成触煤、降低能耗。

应用举例:四川广宇化工股份有限公司在新鲜气管路上采用了两级高效过滤器,每年排放油水16.2吨为理论水量的92.36%,分离效率比原来的45~47%大大提高,自98年投产以来,一直运行良好。由于采用了超滤技术,大大改善了冷交换器的油污和积碳堵塞现象,进一步优化了操作条件,有效保护了合成塔触媒。该公司是合成氨原料气中最早使用超滤技术的用户,使用过程中,充分显示了超滤技术特点和强大生命力,使多年来长期得不到解决的合成氨新鲜气带油问题得到了解决,为合成氨工业全面推广应用该项技术开辟了一条成功道路。

2.2氨分离改造

用途:高效氨分离,从气体分离出雾状液氨,能降低入塔氨含量,降低能耗。直接经济效益明显。应用举例:湖南湘氮实业有限公司利用其原高压氨分外筒,用超滤技术对内件进行改造,自2000年10月开始投入运行,取得很好的效果,透平循环机能正常运转,合成塔进口氨含量降低1.4%,年产量氨增加18768吨,增收3500多万元。

2.3循环机后油分离器

用途:除去气体中夹带的油水杂质,保护合成触煤,降低能耗。

应用举例:湖南湘氮实业,用于往复式循环机油分改造,自2001年1月投运以来,排放油水量明显比以前增加,合成触煤的寿命已由改造前的3个月左右,延长到现在的7-8个月,目前仍在高效低阻状态下运行。

2.4变换气后过滤器

用途:除去变换气中的油水杂质,保护变换触煤。应用举例:陕西化肥厂在新鲜气压缩机三段出口采用了二级超滤过滤器,自2000年4月投产以来,每小时平均排油水100余公斤,有效保护低变触煤。

2.5尿素

用途:除去CO2气体中的油污,降低能耗,提高产品质量。

应用举例:山东章丘第二化肥厂在CO2压缩机后使用了超滤过滤器,使用后发现,一、二段分解加热器的油污垢情况大大改善,提高了传热效果,蒸汽消耗量稳定,尿素产品颜色洁白。首台CO2高效除油器的成功应用为后续厂家改造起到了典范作用。

2.6硝酸

用途:除去氨气中的油污,保护昂贵的触煤铂网,延长其工作寿命。

应用举例:山东海化潍坊硝铵厂在销酸氧化炉前气氨过滤器采用了超滤过滤器,使用后,氧化炉铂金属丝网寿命延长,现已连续运转2年多,同时过滤清洗周期比原布袋过滤器长,减少了不少工作量。

2.7硝铵

用途:除去氨气中夹带的油污,防治氨气带油进入硝铵中和工段,提高系统安全性能,防止意外。

应用举例:兰州化学工业公司化肥厂硝铵车间,在氨压缩机气氨档板过滤器之后加装了超滤过滤器,根据2000年8月份投产以来的情况看,气氨中的油含量,由进口状态的50-60ppm降至6-10ppm,完全满足硝铵中和工段的要求,对系统的安全运行起到了重要的作用。

2.8炼油厂尾气回收

用途:从气体中分离出杂质,保护中空纤维膜,延长膜的使用寿命。

安庆石化总厂柴油加氢尾气回收膜分离器前原旋风分离器后采用了SF+MF+SMF三级超滤技术,过滤精度达到了0.01μm,效率达到了99.99%,现已连续使用2年多,分离出大量含硫化氢、柴油和水混合液体,有效保护中空纤维膜,延长了膜的使用寿命。

2.9天然气净化及凝析油回收

用途:从气体中分离出杂质,保护中空纤维膜,延长膜的使用寿命。长庆油田在天然气中空纤维膜干燥器前设置三级(下转第84页)(上接第16页)超效过滤器,用于净化气体保护中空纤维膜,使用中意外发现分离出大量凝析油,现已推广至工业大规模应用。■

参考文献

[1]王保明,李大明.高效氨分离器气液分离机理与应用[J].化肥设计,2001.

应用化工技术范文11

关键词:化学工艺;绿色化工;技术应用要点

0引言

近年,社会公众的环保意识逐步地提升,国家也大力地倡导在社会中发展绿色经济,建立友好型的工艺技术。在这种背景下,绿色的化工技术就被研发出来,其中绿色技术更多的是指在传统的化工产品生产期间,减少对外界环境的污染,降低资源的消耗,实现技术的可持续发展。

1绿色化工技术的重要性分析

化工企业在生产化工产品期间,应用绿色技术来避免生产过程给外界环境带来的破坏和污染。尽量地去降低能耗,使用节能环保的材料,这样才能够使公司在激烈的化工市场中,获得独特的竞争优势。从原材料运输到工厂,然后再将原材料运输到生产线上,在各作业环节加强控制,使化工产品的生产走向环保化。利用零污染、低耗能的技术,来减少污染物的排放,进而全面提高化工企业内部的制造技术水平。在印刷和药物的生产领域中,都会应用一些绿色化工技术,此时该技术就为国内的化工行业指明了未来的发展方向。

2绿色化工技术在化学工程中的应用分析

2.1合理地选择催化剂

在化工产品的生产领域中,使用大量的催化剂(如图1所示)会显著地提高化学反应的效率,进而加快化工产品生产的速度,可以明显提高整个化工产品的经济效益。因而,化工企业应该根据实际的化学反应状况,以及根据生产出来的化工产品特性,来选择催化剂。此外,还要避免化工产品所形成的副产物被随意地丢弃、排放,而造成化工产品的副产物危害到外界的环境。此时,要重点去管控好催化剂的使用,应用一些无毒无害催化剂。在此基础之上,还要加强对各废弃物排放管控,应该结合实际的要求,来选择催化剂材料,选择毒性不大,而且危害程度较低的材料,才能够保证化工产品的生产绿色化。

2.2应用没有污染的化工原材料

科学地选择化工材料是降低化工污染的一个有效的方法,通常情况下,社会公众都会认为化学合成物大多都是化工原料,并且认为大多数的化合物都有毒性,会对人体产生较大危害。随着近年国内科技技术的飞速发展,一些化工原料被研制出来,有些化工原料是从农作物和植物中提取出来,它可以替代化学的合成物,来充当化学产品的制剂。因而,选择危害较小、绿色环保材料,从源头上去抑制化工的污染。在生产期间,确保化学制剂使用合规,避免使用那些毒害较大、污染较大的化学药品。

2.3科学选择化学反应

在化工产品生产期间,要求能够使用一些高效的化学反应,才能够提高化学反应效率。通常化学反应都会产生副产物,而对外界环境带来污染破坏。此时,公司要综合考量化学反应经济性和环保性,来实现降低污染的目的,这也是当前绿色技术的一个重要组成和应用的目的。公司综合考虑经济成本、经济效益和污染问题,应用合理的化学反应方法,来实现控制化工污染的目的。

3绿色化工技术的应用分析

3.1应用清洁的生产技术

化工企业应用比较清洁的技术,能够有效地减少生产过程的污染,例如,通过一定的处理设备,来降低化工产品的粉尘、废气,对废弃物进行回收利用,这样会实现资源的高效使用,也能够减少固体垃圾的产生。当这些化工的污染物进入到地下水和土壤中,会扩大污染的范围。有些工厂内部有大量的悬浮颗粒物的粉尘,这些粉尘就会形成粉尘污染,空气中的固体离子增多,当吸入到人体内部会直接导致心肺病的产生。因而,要科学地处置生产现场的粉尘和废弃物,来实现环保生产的目的。

3.2应用生物技术

将新型生物技术运用到化学制品的制造中,例如可以运用基因工程技术、生物技术和细胞工程技术,利用生物体内部所产生的生物酶,来作为化学反应的催化剂。将生物化工的合成技术作为当前化工产品的一个主流技术,可以实现绿色生产的目的。生物技术中的膜技术是仿生学的一个重要技术组成,它也可以实现再生资源的循环利用,来形成化学品。绿色的生物技术需要从动植物内部提取相应的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物经过数万年的生物化学反应,而形成的能源原料。在当前的一些化学反应中,会使用生物酶作为催化剂,这种催化剂的催化效率显著地要高于化学试剂的效率,这样生物酶作为催化剂,可以实现环保生产、无污染生产的目的。并且化学的反应比较温和,形成的副产物对外界环境危害较小。

3.3利用友好型的环保产品

在化工生产过程中,产生的污染物会直接影响到人们的日常生活。因而,在使用环保产品期间,要尽量地避免使用那些高污染的产品。汽车在行驶中可以燃烧生物柴油、生物汽油,这些生物材料的生产制造不会对外界产生较大的污染。同时,生物酒精汽油燃烧时对外界的环境破坏力度较小,有些化石燃料内部有大量的硫化物,在燃烧之后,会产生二氧化硫,会直接危害到大气的平衡,以及会给国内的大气带来破坏。社会公众平时会使用一些塑料的产品,塑料的包装袋,这些塑料袋的使用会给人们的生活带来便捷。当人们使用完了之后,就会将这些塑料袋随意丢弃,塑料袋难以分解,分解时间会长达数百年,会给社会环境带来极大的影响,也会形成大量的固体废弃垃圾。因而,需要对现有的化工技术进行转型升级,生产一些环保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供为大众使用。例如,化工产品生产单位将其经营的重心转移到绿色产品生产上,大量的使用农作物植物,作为原料的提取材料。在生产期间,可以使用甘蔗来提取乙醇,作为稀有的原料物质。

3.4清洁生产技术的应用

当前国内的清洁生产技术已经被应用到金属冶炼,海水淡化等各个行业中,应用的清洁技术生产的有害物质不多,而且清洁技术会直接将废弃物排放控制在环保的要求标准内。在海水淡化工程中,应用环保清洁的方法,来在海水中去提纯淡水。淡水是人们基本的生活用品,社会对于淡水需求量较大,然而国内淡水资源却偏少,这是利用海水淡化技术,为人们提供丰富的淡水资源。在生产淡水期间,利用环保型的化学制剂,来提纯淡水、蒸馏淡水,这种化学试剂的危害都较小。

3.5优化改善现有的化工工艺流程

在化工产品生产期间,企业要转变现有的生产方式,改变过去仅仅依靠一个装置给各个设备供热的模式,可以给厂房的顶层安装太阳能电池板,来利用太阳能为化工生产线提供电力来源。此时,化工产品的生产单位也可以购置余热的收集装置,利用该装置,可以将生产线上的各类热收集。然后,对这些能量进行转化,进一步地转化为电能,来为生产线进行循环的使用。

在生产化工产品期间,也可以利用电机驱动的方式,来作为生产线的电力来源。应用变频的电动机,会降低电能消耗,有些电机在开机时浪费的能源较多,此时应用变频电机控制电机中的频率,来减少电力能源的浪费消耗,也能够使整个生产线变得更加稳定。在生产环节中,会产生许多化工副产物,这些副产物对外界环境有一定的污染。但是通过将这些副产物的回收利用,可以提高公司的经济效益。

应用化工技术范文12

关键词:三维可视化;矿山;工程应用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.103

隐蔽性、复杂性、构造多变性是矿山地质的基本特点,是经历了漫长岁月演化而生成的地质体,而我们的矿山工程开采就是要在这样的地质条件下进行相关生产,为了保障矿山工程开采的顺利进行,在实际生产之初就要对相关的矿体进行缜密的勘探及开采可行性报告分析。在勘探施工过程中,需要对各类信息进行相关处理,怎样才能将这些繁杂的信息以更加生动、准确的形式展现在技术人员的面前,这就需要我们利用一种新的技术才能得以实现,目前我国的矿山工程主要还是以图纸、文字的展示形式进行相关数据的展现,这种方式对于勘探后期的工程设计修改及资料查询很不方便,还有这些信息资料大多是数字形态,或点线面的关系,对立体直观的东西无法妥善的体现,不利于地质工作者观察地质条件,对于正确的提出开采建议、减少勘探风险是十分不利的,所以利用现代化的计算机三维可视化技术,对提高我国矿山工程技术具有积极的意义。

1 矿山地质三维可视化概述

矿山地质三维可视化,是利用计算机将三维计算的能力把矿山地质、矿山工程在三维空间中进行展现及分布,并对展现的效果进行综合分析以达到信息参考的作用,生成的三维地质体可以增强地质数据的表现力,提高矿山工程技术人员观察矿体表现的效率,重点解决矿山地质数据分析过程中表达不准确等问题,矿山地质三维可视化技术具有重要的现实意义及发展前景。

2 矿山工程技术三维可视化建模的难点

在矿山工程三维可视化建模中,模拟的对象往往十分复杂且无规律可言,因为地质体的形态往往千变万化,且会随着时间的推移而产生变化,模拟勘探空间所占的范围非常大,往往涉及几十公里甚至更大,为了描绘矿山相关特征,需要大量的勘探及测量获得,由于地质对象的复杂性,获得地质数据往往变的十分困难,地质数据存在很多不确定性,当经济条件、人员素质、装备仪器达不到进行充分数据采集时,所得到的地质数据往往是单一相互脱节的,在整个勘探过程中呈现随机分布的问题,这些不规则且部分丢失的数据,对于三维可视化建模来说,是一个必须要解决的问题。

3 矿山工程三维可视化建模技术特点

矿山工程三维可视化建模可以使矿山数据更加生动的表现出来,各种数据关系表现更加明确,但是由于勘探资金及勘探条件的限制,很多时候勘探经费并不能满足整个广袤区域的完全勘探,地质条件复杂多样,很多地区勘探条件太差,专业技术人员及设备往往难以到达,最终实际获得的勘探数据,往往是不完整的,这对实现矿山工程三维建模造成了一定的困难,所以必须依靠相应的技术手段,才能将数据最终形成可视化效果,具体的方法往往采用:空间插值技术、三维数据表达技术、三维空间数据结构等。

3.1 空间插值技术

常用的插值方法往往采用距离幂次反比法、样条函数法、克里格插值法等,不同的地质条件及矿体周边环境要求我们,要根据不同的特点,选择最适合的插值方法,才能保证取得数据的准确性,如果运用不符合矿体要求的插值方法,会大幅度提高计算机的运算量加大运算时间,降低计算机内存,使得可实行性降低,对于关键性的数据,可以采用Kriging插值方法获取数据,对于非关键性的数据,我们可以采用距离幂次反比法。

3.2 三维数据表达技术

三维空间数据的表现对于三维可视化技术来说是一个关键性问题,所建立的三维质地模型要首先满足充分表现基本地质信息的要求,其次要能进行适当的计算,以方便各种属性信息的传递及数据交换;从数据研究的层面上来观察,三维数据结构主要有基于面和基于体的数据结构模式,基于面的数据结构模式是参照于各个单元面,将三维空间中的几何特性充斥其中进行分析,其次是基于体的数据结构模式,是用真实的数据信息进行地质空间的实际描述。

3.3 三维空间数据结构

三维空间数据结构的表现方式,是需要将各种获取的数据模型进行相关的存储,进而将数据进行有效的表达,通过相关的图标及数据矩阵对相关的数据进行描述。在三维可视化技术的实际运用中,重点是要进行数据结构的选择,这就需要通过各种逻辑关系及对应空间关系,将所要描述的矿体地表结构及空间结构进行生动展现,所以在选择数据结构时,要充分的贴合真实数据,只有这样才能充分表现不同类型数据之间的相互关系。

4 以露天矿工程三维空间建模的实例分析

4.1 三维空间建模内容

建模内容首要针对:地表、断层、矿体三大部分进行建模,地表是指自然形成的山坡,还有人为采剥工程,形成的人工边坡;断层是在矿体内部,具有地质资料描述的、规模较大的断层;矿体是三维建模空间中最要的部分,也是核心区域。

4.2 矿山三维建模过程

三维质地建模首先需要对勘探的矿山进行基本信息数据的采集,随后通过空间数据插值得以满足数据的完整性及准确性,选择适合的数据组织结构以便更清晰的进行描述,最终绘制图形以达到矿山三维建模的要求。

第一:首先需要对地表数据、断层数据、矿体数据进行相关采集,在采集过程中所有数据均通过实际测量获得,针对矿山周边的天然边坡,可以通过地质平面图,将平面图上的边界点及等高点的数据进行整合;对于人工边坡可采用境界图进行采集,采集度越高、取样点越密集,越能充分反映相P考查的地表特征;矿体断层及主矿体数据,可以根据其剖面图,将边界线中的控制点拷贝到平面图上,最后结合剖面图上的相关数据分类,最终获得断层及矿体的基本数据。

第二:针对露天矿场来说,矿场涉及的操作范围很大,仅仅依靠前期勘探技术人员的基础数据采集,远远不能满足生产的需要,为了能更加清晰的表达矿坑、断层,必须要采用空间插值技术才能得以实现,一般对于露天矿坑前期数据采集,可以采用Kriging插值方法获取数据,随后再采用双线性插值获取数据,这样既可以节约机时,同时也可以保障数据的准确性,

第三:对于勘探矿体中的地表来说,地表上所描述的点、线特征是十分重要的,但在规则的模型中很难将这些点线进行生动描述,所以需要通过不规则网格模型,将地表面上的点、线特征予以充分描述,对于露天矿场来说,用不规则的网格模型是最适合的,最终将这些不规则的多变形态,转化成三角形网格形态,以供绘制参考。

第四:绘制图形,将得到的基础数据绘制地表、断层以及主矿体的基础模型,随后将这三种不同的地质模型进行相互的组合与裁剪,最后形成最终的三维地质模型。

5 建立矿山三维地质模型的实际意义及巨大作用

矿山三维可视化技术的实际运用,对矿山技术人员及前期勘探人员具有着积极的意义,它可更加准确的将矿山地质空间形态的每一个细节表现出来,对整个矿山的开采挖掘提供了建设性的指导意见,具体的体现有:

第一:通过观察矿山的三维地质模型,可以对整体矿产有更加清晰的认识;可以充分的对矿产周边的其它地质形态进行分析,这些数据的分析,对前期勘探及后期开采过程中的方向性指引,有着至关重要的作用。

第二:通过三维地质模型的建立,可以对勘探矿产的任何区域、任何工作面进行相关的分析,最终形成完整的矿产剖面图,在矿产开发前期的勘探过程中,准确的计算出矿产地质的储量,对后期的矿山建设等级提供参考意见。

第三:可以通过三维地质模型,设计出边坡的台阶高度,整体的开采支撑结构,制定准确且可行性高的开采计划,为后期的开采能力及安全生产提供一定技术保证。

第四:通过矿山三维地质模型,可以有效的预防工程地质灾害,可以使地质工作者便捷的发现可能产生地质灾害的区域,以及时的采取相应的预防措施,将地质灾害发生的可能性降到最低。

6 结语