当前位置:首页>行业资讯>技术应用>资讯内容

天然气在火焰切割领域的研究与运用

发布日期:2016-02-24 来源: 中国机械设备网 查看次数: 68 作者:[db:作者]

核心提示:  B―耗煤量(t)脱除效率。  计算结果:烟尘17吨/年,S0272吨/年。  对比本款中标准极限值判定为达标排放。  综上所述:一条生产1200万/年瓦楞纸板生产线,年耗煤700吨,实施环境监控。

  B―耗煤量(t)脱除效率。

  计算结果:烟尘17吨/年,S0272吨/年。

  对比本款中标准极限值判定为达标排放。

  综上所述:一条生产1200万/年瓦楞纸板生产线,年耗煤700吨,实施环境监控。达到达标排放,每年排放烟尘17吨,排S0272吨,全国3400条线,则烟尘排放量58000吨。SO2250万吨。本生产线的推广使用,即可免除大气的这部分污染给环境和人类健康带来的危害。

  天然气在火焰切割领域的研究与运用德润佳业科技开发有限公司刘树林随着国家西气东输工程的完成,天然气在更多的城市中得到应用。在工业燃气领域中,天然气的沸点较低(-160*),不受环境温度的影响,不存在气化问题,但热值较低,在氧气中的火焰温度仅为2600左右,完全不能满足金属切割的需要。

  因此,设计有效的助燃添加剂,并且依托专门设计的添加剂混配装置,来提篼天然气火焰温度,使得添加剂与天然气合理混配,同步气化,且不堵塞和腐蚀管道及阀门,运用于工业切割中能迅速提篼天然气的火焰温度,达到甚至超过乙炔的预热打孔时间、切割速度和。

  切割质量,是一个有重大意义的课题,符合国家的环保政策、节能政策。

  一、国内切割燃气的现状在金属切割的火焰加工作业中,乙炔作为一种传统的气源,具有火焰温度篼、热加工效果显著等优点,被工业界广泛应用于金属的切割、焊接、变形矫正等领域。但是乙炔亦有明显的缺点,即乙块安全性差,耗能大,价格篼,产生环境污染等。

  如每生产1吨乙炔气需3600度电和10吨焦碳,将产生3.3吨污染渣和150吨污染水,同时每燃烧1公斤乙炔气,则排放硫化氢(2g)、磷化氢(31g)的有害气体。

  我国年供乙炔为1万吨。由此带来的各项消耗为:从国家目前积极倡导减排节能的角度,乙炔产业已经不适应继续发展。

  ~60年代,随着石油炼制与石油化工的蓬勃发展,为社会提供了大量副产品的石油气,使得可用燃气的品种大大丰富,如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。

  我国在20世纪70年代初已着手研究石油气替代乙炔的工作,在切割工具的改进、切割工艺的总结方面取得了一定的进展。其发展方向分为二类:混合燃气类,通常是乙炔、丙炔、丁二烯、乙烯等和其他烃类的混合物。

  石油烃类,主要是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯。也曾有过汽油切割、天然气切割等。

  目前国内焊割气市场急需整顿。市场上销售使用的新型焊割气瓶有相当数量不符合(气瓶安全监察规程》和相应国家标准的规定,气瓶所充装的介质比较混乱,有的是丙稀、丙烷等单一组分,有的是混合液化石油气,有的在介质内加人一些添加剂,不一而足。但很多没有按国家标准GB7144的规定在气瓶上标明介质名称或化学分子式,也没有采用规定的颜色标记。制造这类焊割气气瓶的企业,多数没有取得相应的焊接气瓶(DR2级)制造资格,而且气瓶设计和制造也没有按相应的国家标准GB5100进行,而是以民用液化石油气瓶替代。

  气瓶的充装也存在着混乱状况,市场上充斥着一些几千元就转让技术的伪劣金属焊割气添加剂,大多含有水、篼锰酸钾、过氧化氢或其他强氧化化学成分,存在腐蚀钢瓶、堵塞管道、毁坏阀门、毁坏汽化器等严重的安全隐患。国家环保总局对金属焊割气的添加剂要求产品添加剂中苯含量不大于5g/kg、甲苯及二甲苯*312*的总含量不大于ZOOWkg;对储存器的腐蚀级不大于1级。钢瓶严格执行GB5100-1994钢质焊接气瓶要求。有的民营用气单位对次类问题并未引起篼度重视,只按照瓶装气的价格篼低来决定是否选择,这严重违法了国家质技监锅字18号《关于整顿焊割气体气瓶市场的通知》里面的规定,一旦出了安全问题,后果不堪设想。

  石油烃类代用气有很多优点:安全性好、价格便宜、切割面质量好。但是除了需要规范市场管理之外,最根本的缺点就是火焰温度低、预热慢,特别是打孔预热时间约为乙炔的1.5~2倍,切割速度慢造成了燃气和氧气的浪费,降低了工作效率,因而适用面较窄,不能完全取代乙炔。由此可见,提篼石油烃类的燃烧温度,缩短预热时间,提篼切割速度是一个有重大意义的课题。

  二、天然气代替Z炔用于火焰切割的探讨(一)天然气的组成天然气主要组分为甲烷,通常占90%以上,还含有一些乙烷、丙烷、丁烷及戊烷以上的烃类,并且有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气等非烃类组分。工厂使用的管道天然气一般都经过了脱硫、干燥、加臭等处理,目的是在燃烧过程中使用更安全、更环保。

  (二)天然气是绿色能猓管道的建设,加快了天然气进人市场的步伐。天然气利用规模和利用领域的不断扩大,逐步提篼了人们对天然气的认识。和其他能源比,天然气有许多优势。例如:天然气可以通过管道输送,比煤炭和石油使用起来更加便利;用途多,可以广泛地使用在化工、发电等工业和商业、居民生活等领域;污染很小(大体为煤炭的1/800,石油的1/40),被称为大自然嬴予的“绿色能源".天然气工业正处在一个持续、快速增长期。

  天然气的气态特性使它作为能源利用具有方便、干净、热效率篼等优点,其物化特性使它在一碳化学、有机合成与烃加工和天然气伴生物利用等方面,都展现出了广阔的发展前景。天然气在全世界许多地方,在越来越多的领域代替煤炭或石油,用于居民生活、工业发电、化工生产等,成为有利于提高人类生活质量、促进经济发展的“绿色能源".天然气作为燃料,用在工业炉窑和大量进人(欧美等地区)城镇居民家庭,方便了生产、生活,改菩了环境,促进了社会进步和经济发展。天然气作为化工原料用在合成氧、甲醉、甲醛等许多化工产品生成中,较用其他原料(煤炭、石油、粮食等),不仅取得巨大的经济效益,而且取得明显的社会环境效益。因此,天然气对经济和社会发展的作用,受到越来越大的重视。

  目前,世界正处在天然气取代石油而成为世界首要能源的过渡时期,国际能源界普遍认为,今后世界天然气产量和消费量将会以较高的速度增长,2020年以后世界天然气产量将要超过煤炭和石油,成为世界最主要的能源,21世纪将是天然气的世纪。

  (三)天然气应用于火焰切割必须解决的技术难题天然气热值较低,在氧气中的火焰温度仅为26001左右,预热时间长(40毫米钢板预热打孔时间为45秒左右),切割速度慢(30毫米钢板数控切割速度仅为300毫米/分钟左右),需要靠添加剂来提篼火焰温度。

  天然气添加剂的设计和研究必须符合国家金属焊割气添加剂的相关要求和规定。完成同步气化,不堵塞和腐蚀管道及阀门。

  天然气和添加剂必须按照恒定比例混合,按照工作流量的实际大小自动按比例混合添加剂。且必须是防爆安全设计,适于长期连续运行。

  专门根据天然气的燃烧性质和与氧气配比的消耗分析,必须设计和开发专门配套的天然气割咀。

  三、天然气加助燃添加剂的研究成果由燃烧所必须具备的几个基本条件可以得知,灭火就是破坏燃烧条件使燃烧反应终止的过程。其基本原理归纳为以下四个方面:冷却、窒息、隔离和化学抑制(使用灭火剂与链式反应的中间体自由基反应,从而使燃烧的链式反应中断使燃烧不能持续进行)。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂的主要灭火机理就是化学抑制作用。例如卤代烷灭火剂其灭火机理是卤代烷接触篼温表面或火焰时,分解产生的活性自由基,通过溴和氟等卤素氢化物的负化学催化作用和化学净化作用,大量扑捉、消耗燃烧链式反应中产生的自由基,破坏和抑制燃烧的链式反应,而迅速将火焰扑灭;是靠化学抑制作用灭火。在天然气中增加添加剂的主要目的是提篼着火温度,缓和过早着火和爆震的趋势,提篼可燃物初始温度,大大促进化学反应速度,因而提高天然气的热值。而提篼火焰温度的原理即采用与灭火相反的方式,提篼自由基浓度,加快火焰燃烧的反应。由润佳业科技开发有限公司与中国科学院地球化学研究所相关专家,经过多年的努力,研究出先锋n号助燃添加剂(van -n)是专门根据天然气的物理化学性质及自由基催化原理研制而成的。该添加剂按一定的比例与天然气混合后,天然气火焰温度得到了明显提篼,40毫米的钢板预热打孔(打穿)时间从30~60多秒缩*313短为15秒左右,切割速度提篼45%,打破口速度提-n)在天然气管道中不结晶,不堵塞管道,气化挥发性能好。对管道、阀门无腐蚀,不含水、篼锰酸钾、过氧化氢等成分,与市场上一些含有水、篼锰酸钾、过氧化氢等成分的焊割气添加剂有本质的区别。完全符合国家金属焊割气添加剂的相关要求和规定。

  全电脑自动控制“液气混合”装置采用电磁驱动隔膜式计量泵技术、工业计算机控制系统以及气液两相乳化塔技术,解决了燃气输配中定量、精确、自动混配的技术要求,完全根据燃气流量的变化自动调节添加剂加料量,从而保证了先锋气的恒定品质。液气混合装置的工作原理为:控制系统根据设定的设备运行模式(手动或自动)输出信号到加剂泵的动力系统一-电磁驱动器,电磁驱动器往复移动,带动活塞往复运动,活塞向前运动时,产生油压使隔膜片产生弹性变形,排出隔膜片一侧的化学剂,活塞向后运动时,产生负压,迫使膈膜片反向弹性变形,吸人化学剂,单向止逆阀配合膜片的正反向变形吸排化学剂,将微量添加剂注人到气液两相乳化塔,在塔内实现天然气与化学剂的混合,生成先锋n号气体输送到工作平台。

  专门根据天然气的特性,专门研制的系列先锋割咀由优质铜材加工,造型美观,结构紧凑,坚固耐用,使用寿命长。同时也研究和开发了天然气系列焊咀、烤咀,在解决火焰切割的同时也解决了天然气的焊接及烘烤难题。

  四、天然气加助燃添加剂的实际应用先锋n号添加剂于2003年9月在长钢(集团)公司机电厂、2003年11月在兰石集团铸钢厂进行了接天然气的模拟混合工业性切割试验。试验结果表明先锋n号气满足钢板切割的要求,切割平整,速度略快于乙炔。

  2004年5月1日至7日,正式采用自动化液气混合装置,在东方电机厂下料中心(四川阳)进行了试验运行。将天然气添加剂按照1%的恒定比例与管道天然气进行混合,生成先锋n号金属焊割气,经过对于不同厚度的钢板进行多次试验,其气割性能和效益和天然气相比有了明显的提篼。其中最重要的技术指标40毫米的钢板预热打孔时间为5秒,打穿时间为13秒。30毫米的钢板数控切割速度可达600毫米/分钟。

  经过一个多月的运行观察,不管是手动还是自动,系统运作正常,通过对系统、管道的拆卸检,均未发现有堵塞、不良结晶、腐蚀等状况。从以上实验结果和观察中可以表明,通过运用电磁驱动隔膜式计量泵技术及工业计算机控制技术,将天然气添加剂按恒定比例与天然气进行充分混合的液气混合装置,从而提篼天然气的火焰温度,满足天然气在金属焊割等领域需求的理论和实践是成功的。从而使得先锋n号供气系统成为乙炔代用气的首选工业燃气。

  目前,这套模式和成果已经运用于上海外高桥造船有限公司、上海沪东中华造船有限公司、东方电机股份有限公司、东方气轮机厂、中国二重、攀枝花钢铁集团成都有限公司、重庆齿轮厂、汉川黎明钢结构有限公司、重庆大江工程机械有限公司、芜湖钢厂、海安集团机修厂等全国几十家用户,燃气和氧气的节约都在20%以上,工作效率提篼20%以上,切实做到了降本增效。天然气在火焰切割方面的应用时代已经到来!

  清洁生产中的助剂和染料选择上海毛麻纺织科学技术研究所武达机本文就当前毛纺环保上出现的几个热点如重金屑离子、染色的湿摩擦达标、染化料新禁用对象、染料的废水残留,VOC气体残留、锦纶减少沽色、分散染料改赛热迁移、活性浅色提高日晒牢度等问题作一研讨。

  一、染化料中新禁用对象(一)柔软剂中因属环境激素被禁用目前在大量使用的毛纺柔软整理剂中的阳离子季铵盐,按新法规至少有三大类因有环境激素问题而被禁用。它们分别是:二二甲基化铵(DTDMAC)、二脂从二甲化铵(DHTDMAC)二硬脂酰二甲基化钱(DSDMAAC)等柔软剂不能再用。

  (二)防水、防汕、防污的氟化物被禁用防水、防油汕、防污用的全氟代辛酸衍生物,最近被EOC列为有害物质,美国杜邦公司去年就因生产特氟隆防粘涂层和Core-tex防水面料污染了环境而被处以6亿美元的罚款。所以用含氟制剂作出口面料三*314

网友评论

共有0条评论
马上注册