时间:2023-06-04 10:46:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化工工艺优化,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.017
1 引言
绿色、低碳等一些环保理念在我国得以成功推广,使得越来越多的企业注重材料消耗以及资源浪费问题。为了能够实现更好的经济与社会效益,化工企业通过优化化工工艺,使成本控制在合理的范围内,同时达到节约资源的目的,使资源利用更合理化。
2 我国化工工艺发展概况介绍
随着改革开放的深化,我国的各行各业都逐渐与国际化接轨,我国的化工工艺也深受影响。我国的化学工艺加工水平虽然仍与国际先进水平存在差距,但随着我国与其他国际的技术交流,这种差距正在逐渐缩小。
我国的化学工艺分为原料选取、工艺处理及产品的提炼3个工艺流程。化学工艺原料的特殊性,与技术的复杂性,在进行化学工艺活动中很容易出现安全事故,给企业与人员带来损失。尤其是化工行业质量管理技术人员,应该提高警觉,在原料的运输过程,原料的贮存方面应该采取有效的安全管理措施,降低化学加工过程中风险事故发生的概率,保障工作人员的人生安全,企业财产安全。
3 化工工艺的优化意义
3.1 市场竞争需求
我国的市场劳动力过剩,在世界竞争中突出展现这一优势。国际的化工企业将目标锁定了我国的市场,这样,我国的化学工业事业既面临挑战也面临机遇,大量国际化企业的进入会促使我国的企业不断的提高自身的技术,将优化工艺作为提升企业产品的重要方面。企业为了提高自身竞争力而不断的引入新工艺,优化工艺,进而大大提高了我国的化工工艺的水平。大多数的高等院校也都设有化工工艺的专业,这样为工艺的优化提供了良好的理论基础。
3.2 调整产品结构需求
化工产品应适应市场需求,达到资源与能源的有效利用,响应国家削减产能的政策。所以只有调整产品结构才能满足市场的要求,使产品更适应于市场,这样也可以为社会创造更多的就业岗位,促进社会经济的发展,提高产品质量,提升人民生活水平,使社会经济得以发展,所以对产品结构的优化尤为重要。
3.3 强化费用管理需求
企业应将更多的费用用于化工工艺的优化上,这样通过技术来提高材料的利用效率,减少了企业的生产成本,并能够提高产品质量。通过加强管理企业的费用,来做到化工工艺的提升,产品品质的提高。
4 化工工艺的优化策略分析
4.1 材料优化方面
(1)化学纤维材料。人造纤维与合成纤维是化学工艺的两种纤维材料。其中人造纤维是通过对原材料进行化学加工而形成的;合成材料使通过石油提炼而形成的。就制作的复杂程度来说合成纤维相对容易,工艺简单,所以在化工工艺中合成材料应用广泛。
(2)塑料材料。塑料原料由于其质轻、绝缘、耐腐蚀多种的优点,在化工中被广泛使用。使用塑料原料可以简化化学操作的流程,降低工艺的能耗,并且具有良好的绝缘功效。通过管理人员对塑料质量的严格管理,严格按照塑料的使用规程进行使用,这对工艺的优化有重要的作用。
(3)橡胶材料。橡胶材料具有抗寒、抗热、品种量大的优点。但由于橡胶材料产于热带,原料相对稀少,所以很多化工企业针对橡胶的优点,不断投入材料、技术、人才对橡胶特性进行研究,对合成橡胶材料进行研制。随着合成橡胶的研制成功,对化工工艺的优化起到重要的作用。
4.2 技术优化方面
(1)生物技术的优化策略。使用生物技术与化工工艺结合来优化化工工艺可以降低化工的成本费用。生物技术在化工工艺中的应用主要是利用微生物对化工工艺所用的原料进行调整,从而使原料达到合理化的程度。通过将活细胞放入其适合的压力与温度环境下,进而让其发酵,使原材料变为了先进的化工产品。同时也可以通过酶催化将化学原料变为新型的化工产品。应用酶作为催化剂可以提高化学工艺的总质量,且有效完成成本节约。
(2)精细化工技术的运用。化工工艺中精细化工技术的特点为:功能全、技术含量高、操作复杂。精细化工的技术可分为:①新型粉体技术;②新型分离技术;③新型催化技术。这三种技术同时具备了精细化工的几项优势,具有很高的科学技术含量,将这些技术应用于化工工艺中,可有效提高化工工艺的科学性、精密性,从而使化工产品与质量得到优化,提升整体的化工工艺水平,促进化工工艺的优化。
4.3 管理优化方面
(1)加强化工设备的管理。化学工艺优化需要先进的化工设备作为基础,对化工设备采取科学的管理,可以确保工艺优化的正常进行。对于科学化管理化工设备应该做到以下三点:第一,应该定期的对设备进行各方面性能的检查;第二,对于陈旧的设备应根据市场考察,科学分析,引入更新更符合现代工艺的设备;第三,应该实时关注新设备的推陈出新,及时的引进。这样通过科学化得设备管理,可以提高化学工艺的效果。
(2)完善管理的规章制度。对于化工工艺来说,不断的完善化工设备的管理制度,可以提高化工设备使用效率,提升化工产品的质量品质,延长化工设备的寿命,使化工工艺能够有效进行。
(3)提高人员的专业技术水平。化工工艺的实现需要人员的操作,人员的技术水平决定了化学工艺能否按照预想的实现其反应,并且有专业技术水平的人员可以促进化学工艺的优化发展,这样,通过人员培训学习与优化化学工艺之间有着相互促进的关系。
5 结束语
随着我国经济技术水平的逐渐提升,对于化工工艺的优化发展越来越受到重视。本文从材料优化化工工艺、技术优化工艺和化工工艺管理三方面进行阐述分析。而化工工艺的优化,可有效降低生产成本,提高企业市场竞争力,缓解企业资金周转问题,为企业争取更多经济利益。
参考文献:
[1]傅晨光.化工工艺的优化策略探讨[J].化工管理,2013(14):232.
关键词 天然气净化工艺;设计要点;发展目标;生态环境质量;优化措施
中图分类号 TE6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)170-0124-02
作为一种蕴藏量巨大、清洁环保性良好的重要资源,天然气生产工艺水平越来越受到人们的普遍关注,对于经济社会发展目标的实现有着深远的意义。未经处理的天然气组成成分较多,包含着有机硫化合物、硫化氢等,容易对生产过程中的金属材料带来较大的腐蚀作用,影响天然气的利用效率。因此,需要采取可靠的工艺对天然气进行有效的净化处理,避免这种能源使用过程中对生态环境造成一定的影响。在具体的操作过程中,技术人员需要对天然气净化工艺有必要的了解,确保相关生产装置的安全运行,提高生产过程中天然气净化效率。
1 原料气分离系统的工艺设计要点及优化
做好天然气净化工艺流程中的原料气分离工作,可以为天然气利用效率的提高提供可靠的保障。其中,在胺法装置使用的过程中,受到原料气携带的各种污染物的影响,很容易使这种装置操作中出现溶液发泡、相关设备热阻增加等现象,为该装置实际工作效率的提高造成了较大的影响。常见的污染物有:固体杂质、气田水、防冻剂等。这些污染物的存在,容易对天然气净化工艺中的吸收塔带来一定的干扰,容易引起吸收塔发泡的问题。为了改变这种不利的发展现状,运用脱硫脱碳工艺设计的过程中,技术人员需要充分考虑到各种污染物瞬间流量可能会加大的问题,采取必要的优化措施提高该工艺生产水平。这些优化措施包括:1)结合生产装置的结构特性,第一级采用重力分离的方式;2)第二级采用过滤分离方式。在这样的工作机制影响下,过滤分离器的工作负荷可以在重力分离器的作用下得到有效降低,瞬间流量容易增大的污染物粒径将会在这些分离器与相关液体的作用下沉降分离,避免了净化工艺使用中污染物进入某些重要的生产装置中。
2 胺液吸收塔和再生塔的工艺设计要点及优化
2.1 工艺设计要点
胺液吸收塔和再生塔工艺设计要点主要包括:1)合理地控制塔盘板间距,避免胺液使用中出现起泡现象,同时为了减少这些塔的维修成本,需要严格控制塔人孔间距,一般保持在800mm左右;2)采取可靠的计算方法计算出浮阀数,确定工艺流程开展中浮阀塔盘鼓泡面积;3)对吸收塔设置一定数量的贫液进口,有效降低二氧化碳的吸收率,增强生产工艺使用过程中的调节效果,最大限度地满足硫化氢的净化度;4)优先选用浮阀塔,提高实际工作开展中的处理效率;5)按照一定的方式在吸收塔底设置一定高度的共轭环填料,避免吸收塔正常工作中底部出现漩涡,影响生产工艺的净化效果。
2.2 吸收塔与再生塔的主要优化措施
作为吸收硫化氢、二氧化碳的主要生产设备,吸收塔在实际的工作中产生了良好的效果,为天然气净化工艺顺利地实施带来了重要的保障作用。因此,需要采取必要的优化措施,提高吸收塔的工作效率。主要的优化措施包括:1)根据天然气中各种组成成分的不同,选择每路不同的控制量;2)加强气液比的控制,选择杂质较少的进料天然气;3)借助先进的生产设备,提高胺液比纯度。
再生塔实际工作过程中容易出现拦液现象,可能损害其中的底部塔盘。因此,需要采取必要的优化措施避免这种现象的出现。主要的优化措施包括:1)根据再生塔的结构特点,将压力平衡系统设置在塔的底部,避免再生塔生产过程中产生真空;2)安装可靠地自动式调节阀,确保再生塔工作中内部压力的动态平衡性,并将氮气作为塔中主要的平衡介质。
3 胺液过滤和惰性气体保护系统的工艺设计要点及优化
3.1 胺液过滤保护系统的工艺设计要点及优化
为了保证天然气净化工艺实际作用的充分发挥,需要采取有效的措施优化胺液过滤保护系统的工艺设计。其中,主要的设计要点是:在过滤器的作用下,将溶液中所含的各种有害物质及时地除去;选择可靠的过滤方式,确保杂质滤除的彻底性;根据杂质粒径的大小,慎重地选择可靠的过滤方式。在具体的操作过程中,为了确保胺液过滤保护系统的正常运行,需要采取这些可靠的优化措施:1)将磁棒置于系统的滤袋中,确保含铁杂质的有效滤除;2)采用富液全过滤方式,减少过滤设备的占地面积,降低设备的维修成本;3)采用可靠的天然气软化水水洗工艺,增加回收处理装置,增强各种杂质的过滤效果。
3.2 惰性气体保护系统的工艺设计要点及优化
在一定的条件下,空气中的氧气与胺液相互接触后,容易使生产设备出现胺液发泡现象。因此,需要合理地运用惰性气体,对胺液储罐正常使用中进行有效地气封处理。选用净化天然气进行气封,一定时间内可以达到天然气生产现场的实际要求。因此,构建可靠的惰性气体保护系统的过程中,技术人员需要对各种惰性气体的自身特性有必要的了解。根据行业规范条例的具体要求,合理地运用惰性气体进行气封处理,实现天然气净化工艺的生产目标。
4 贫液循环泵工艺设计要点及优化
该工艺设计要点为:1)选泵时将其中的富余量作为主要的参数,利用可靠的计算方法对贫液循环量进行合理地计算,确定出符合实际生产需要的扬程大小;2)工艺设备使用过程中,为了减少溶剂损耗,可以采用机械密封法,同时为了延长贫液循环泵的使用寿命,工艺设计中宜采用离心泵;3)运用贫液循环泵时,技术人员应该充分地考虑天然气净化工艺的实际要求,确保这种循环泵的参数设备能够达到生产现场的实际要求。
贫液循环泵工艺设计优化的措施主要包括:1)为了保证天然气处理厂生产现场蒸汽系统运行的高效性,应该选用可靠地设备增强贫液循环泵工作过程中的节能效果,相关的研究报告指出,选用背压式汽轮机作为循环泵的原动机,可以实现设备运行过程中的节能环保发展目标;2)为了降低设备使用过程中的电能消耗率,应选用可靠的水力透平泵;3)将贫液循环泵安装在贫液空冷器之后,减少设备的投资成本。
5 结论
采用可靠的净化工艺,有利于提高天然气的利用效率,降低生产成本的同时改善生态环境质量。因此,相关的技术人员需要明确天然气净化工艺设计要点,采取合理的优化措施增强这些净化工艺的实际作用效果,为天然气资源实际应用范围的扩大提供可靠地保障。具体工作开展中需要对天然气净化工艺要点进行必要的分析,从而完善相关生产系统的服务功能,提高现代化天然气工艺生产水平,促使天然气生产企业在未来的发展过程中具备更大的竞争优势,为我国经济社会的持续发展做出更大的贡献。
参考文献
[1]贾曦.浅析天然气净化工艺设计的要点及优化[J].化工管理,2015(36):169.
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[3]诸佳.某含硫天然气净化装置运行方案研究[D].成都:西南石油大学,2015(5).
关键词:木工刀具;螺纹盲孔;普通阳极氧化;染色;固色
引言
铝合金表面处理的目的是为了给各种铝合金工件提供一个功能或装饰的表面,以满足产品的某些特殊功能或提供一个精美的外观[1]。木工刀具普遍应用于木材加工领域,本公司所生产的木工刀具原材料为2A12铝材,在装配刀片前需进行普通阳极氧化、染色处理,每个刀具含有10~40个M6×18细小的深螺纹盲孔,由于经阳极氧化后螺纹盲孔内残留有硫酸溶液,在后续工序中会破坏阳极氧化膜,导致染色后该盲孔周围出现白色流疤,工件外观颜色发花、不均匀现象,摆放一段时间后,盲孔内残留的硫酸与铝发生反应,形成白色粉末状硫酸盐,严重影响产品的外观质量。
针对上述问题,结合实际生产经验,进行多种工艺方案对比实验,找到优化方法。
1 实验
1.1 实验材料与仪器
试样(自制,材料及螺纹盲孔尺寸要求与工件保持一致),工艺槽用水皆为去离子水,所用试剂皆为化学纯;JCP-1106超声波清洗机(郴州市银河电子设备有限公司),ZDDKF系列可控硅整流器(广州番禺兴源电工设备厂)
1.2 普通阳极氧化、染色工艺(以下简称原工艺)流程为:前处理(除油出光)普通阳极氧化水洗染色固色
1.2.1 除油。8%~12%SH-867清洗剂,温度为50~60℃,时间为3~5min,然后用流动冷水清洗。
1.2.2 出光。400~500g/L硝酸,温度为室温,时间为0.5~1min,然后用流动冷水清洗。
1.2.3 普通阳极氧化。170~230g/L硫酸(ρ=1.84),20g/L铝离子,电流密度为1~1.2A/dm2,温度为15~20℃,时间为35~45min。
1.2.4 水洗、染色。用流动冷水清洗,染色(2.5g/l~3.0g/L红色PK140染料,pH值为5.0~6.0,温度为40℃~50℃,时间为8min~15min),然后用流动冷水清洗。
1.2.5 固色。4g/l~7g/l中温封孔剂,pH值为5.0~6.5,温度为70℃~80℃,时间为15~20min,然后用流动冷水清洗。
1.3 在原工艺的基础上进行工艺优化,分为四组方案进行实验,每组5件样品。
1.3.1 方案1:阳极氧化、水洗后进行超声波清洗,温度为室温,时间为2~3min,再进行染色、固色。
1.3.2 方案2:在普通阳极氧化后用2~4%的氨水溶液进行中和,温度为室温,时间为1~2min,水洗后再进行染色、固色[2]。
1.3.3 方案3:在前处理后用橡胶塞堵住螺纹盲孔,再进行普通阳极氧化、染色、固色。
1.3.4 方案4:在普通阳极氧化后用200~240g/L的HNO3溶液进行表调,温度为室温,时间为2~3min,水洗后再进行染色、固色。
2 结果与讨论
在光线充足的自然光或日光灯下目视检查试样外观,颜色应均匀、完整、一致,不允许有流疤、脏污。四种方案的试样经普通阳极氧化、染色后外观如图1所示,将外观质量进行对比,颜色均匀性、是否发花、有无流疤、摆放一段时间后螺纹盲孔周围是否形成白色粉末等情况如表1所示。
图1 四种方案试样经普通阳极氧化、染色后的外观图:a为方案1试样,b为方案2试样,c为方案3试样,d为方案4试样。
表1 外观质量状况表
通过以上实验对比得知,由于细小的深螺纹盲孔能阻碍溶液中硫酸的扩散,方案1即用超声波进行清洗仍不能解决硫酸残留问题。方案2即用稀氨水溶液中和的方法,氨水能与螺纹盲孔内的硫酸进行中和,外观有所改善,但由于酸碱中和生成盐类物质,还是会影响染色后的外观。方案3即用橡胶塞堵住螺纹盲孔,能够阻止硫酸溶液进入螺纹盲孔,染色后能得到良好的外观。方案4即普通阳极氧化后用稀硝酸溶液进行表调,由于HNO3有很好的扩散性,对螺纹盲孔内的残留H2SO4进行有效置换,经水洗时HNO3更容易清洗干净,同时硝酸盐比硫酸盐有更好的溶解性,避免在螺纹盲孔周围形成白色粉末状盐类物质,再进行染色后能够获得良好的外观。根据方案3、方案4,进行小批试生产,均能获得良好的外观,其中方案3由于工件螺纹盲孔数量大,进行批量生产时用橡胶塞堵螺纹盲孔,待染色后又需卸下橡胶塞,需耗费大量人工工时,相较而言,方案4更有优势。按方案4对原阳极氧化、染色工艺进行优化完善,经批量生产验证,该方案确实可行,达到预期要求。
3 结论
对于含有细小的深螺纹盲孔铝件的普通阳极氧化加工,采用稀硝酸进行表调,然后经水洗后能有效清除螺纹盲孔内残留硫酸溶液,染色后,螺纹盲孔周围出现白色流疤、颜色发花、不均匀现象、产生白色粉末现象得到明显改善,工件外观能达到预期要求。■
参考文献
关键词:优化工艺 运行管理
该污水处理项目于2008年5月18日开工建设,于2008年12月29日通水运行。运行四年来效果良好,工艺运行稳定。主要设施有粗格栅、泵房、细格栅、沉砂池、一体化生化池、鼓风机房、硅藻土系统、污泥脱水机间、配电间、消毒池、办公用房。主要设备有启闭机、粗格栅、提升泵、回转式格栅除污机、旋流沉砂池、潜水搅拌机、回流泵、风机、硅藻土池进水泵、硅藻土加药装置、浓缩脱水机、污泥泵。
1、进出水指标
该污水厂生产能力为日处理城市生活污水1.0万吨,处理出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。具体处理进、出水水质指标(单位:mg/l)如表1所示。
2、工艺流程图(图1)
3、工艺流程简介
污水经管网收集进入粗格栅,去除大颗粒的固体悬浮物;经提升泵提升至细格栅,进一步去除小颗粒的固体悬浮物;经旋流沉砂池去除无机砂粒后自流进入厌氧池,沉砂由提砂泵提升至砂水分离器进行砂水分离;通过缺氧水解使水中的有机物大分子转化成小分子,难降解物质转化成易降解物质;出水自流至好氧池,有机物经好氧微生物的氧化分解作用进一步得到降解,并去除色度;好氧池出水通过出水溢流至中间池,通过中间池再次调节污水水量、均衡水质;加药方式采用泵前加药,由加药系统将硅藻精土送至泵前,再由泵提升至硅藻土处理池,在硅藻土处理池内通过硅藻精土的混凝、吸附、过滤作用处理后达到泥水分离的目的;清水经处理池出水槽实现分流,最终排放至计量堰槽。硅藻土处理池内沉淀下来的活性污泥一部分回流至厌氧池继续参与生化处理;另一部分排入污泥池进行浓缩减容,最终通过带式压滤机脱水干化处理,泥饼外运,压滤机滤液及污泥池上清液回流至集水池继续处理。
4、工艺特点
(1)出水水质好。出水水质可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准,主要指标CODCr≤50 mg/L,BOD5≤10 mg/L,SS≤10 mg/L,NH3-N≤5(8)mg/L,T-N≤15 mg/L,T-P≤0.5 mg/L。经过消毒后可作为景观用水和一般回用水;(2)处理效果稳定、效率高;(3)对水质水量的冲击负荷适应能力强; (4)占地面积小,投资省;(5)能耗低,运行费用低;(6)自控水平高,管理要求低,管理简便;(7)该工艺生化部分地埋式布置,故冬季低温对处理系统影响程度小,加上硅藻土的作用冬季的处理效果好。(8)该工艺生化部分实质上采用了A/O工艺,但与常规A/O工艺相比,其好氧部分结合了生物浮动床技术和“生物硅藻土”技术,因此其处理效率更高。
5、关键技术简介
该工艺以生物浮动床(Moving BedTM Process ,以下简称MBBR)工艺+硅藻土处理技术作为处理系统的关键单元。其运行稳定性、处理效果和节能效果以及脱氮除磷效果都显著优于传统工艺。
(1)生物浮动床工艺简介。生物浮动床(Moving BedTM Process,以下简称MBBR)技术简介。(图2)
MBBR工艺是在同一个单元中将生物膜法与活性污泥法有机结合,提升现有活性污泥系统CODCr、BOD5等有机污染物的去除率及增加脱氮效果。本方法可有效提升活性污泥池的容积负荷(负荷量是传统活性污泥工艺的2-4倍),从而减少污水处理构筑物所需容积和设计停留时间。 MBBR核心技术在于采用悬浮填料,该悬浮填料由特殊材料制成,在没有附着生物膜的情况下,其比重小于1;将填料投放于活性曝气池中,微生物以膜状生长在悬浮填料表面和内部,其比重接近于1g/cm3,可在曝气推动下在污水中自由翻滚。由于这种载体的独特结构,使载体表面的生物膜在水流中受到更大的水力剪切力,生物膜更新快,易挂膜易脱膜,生物活性强;同时内部的生物膜受到有效的保护,生物膜浓度和生物菌群数都非常高,有利于提高难降解污染物的分解,在增加污泥浓度的同时杜绝污泥膨胀等问题。载体内部受保护部分还存在部分的缺氧环境,从而大大加强的污水脱氮效果。
关键词:鸡新城疫;疫苗;乳化因素;稳定性
基金目:大学生科技创新科研项目,吉农院合字[2016]第053号
中图分类号: S852.5 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.11.020
我国于1935年发现鸡新城疫,目前在全国范围内仍普遍存在,并且是我国养鸡业危害最大、经济损失最严重的禽病之一。该病是由新城疫病毒引起的一种主要侵害鸡的急性高度接触传染性疾病。鸡新城疫疫苗现今应用广泛的是油乳剂灭活疫苗。而佐剂是一种非特异性免疫增强剂,可增强机体的免疫应答能力或改变免疫应答的类型。为提高疫苗免疫效果,增强动物机体对疾病的抵抗能力,选择合适的佐剂尤为重要,通过对生物制品企业的调研了解到,目前一些生物制品企业大部分选择进口疫苗,虽然免疫效果相对与国产佐剂疫苗要好,但成本相对较高,影响企业产品在市场上的竞争力。
鸡新城疫疫苗的研究主要集中在不同类型的佐剂疫苗和不同厂家的佐剂疫苗对鸡新城疫疫苗抗体水平的影响,而对国产矿物油佐剂乳化条件优化方面的文章近几年未见报道。结合实际生产中成本问题和实验室的条件,本研究将新城疫病毒与国产的矿物油佐剂配制鸡新城疫疫苗,并通过调节乳化因素(水相和油相的比例、乳化剂搅拌转数、乳化时间)进行单因素试验,通过理化相关试验确定最佳乳化条件,从而制备出稳定性更高的油乳剂灭活疫苗,从而为生物制品企业提供成本相对较低、免疫效果好、副反应小的油佐剂乳化方案。
1材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1主要材料国产矿物油佐剂司本 80(法国梅里亚公司)、 吐温 80(法国梅里亚公司)、注射用水(南京梅里亚公司)含有病毒的鸡胚尿囊液(已灭活)、硫柳汞。
1.1.2生产设备 TDL-5离心机、高速匀浆机、普通冰箱、恒温箱、高压蒸汽灭菌锅。
1.2方法
1.2.1油相的配制
将国产矿物油佐剂加入乳化剂司本80中,体积比为94∶6,加入硫柳汞,在116℃、40分钟条件下高压蒸汽灭菌,制备出油相。
1.2.2水相的配制 将含有病毒的鸡胚尿囊液(已灭活)加入乳化剂吐温80中,体积比为94∶6,加入硫柳汞,在116℃、40分钟条件下高压蒸汽灭菌,制备出水相。
1.2.3国产矿物油佐剂乳化时间条件优化
将水相加入油相,油水比例为7∶3;乳化50分钟(匀浆机转速6000转/分钟,乳化温度25℃以下);分别在40分钟、45分钟、50分钟进行取样并标注(40分钟样品为A01,45分钟样品为A02,50分钟样品为A03);乳化后静置;取样对样品进行相关稳定性检验和理化检验。
1.2.4国产矿物油佐剂油水相比例条件优化
分别按油相:水相比例为3∶2,7∶3,2∶1,将油相和水相混合,并分别标记为A04,A05,A06;乳化45分钟(匀浆机转速6000转/分钟,乳化温度25℃以下);乳化后取样,对样品进行相关稳定性检验和理化检验。
1.2.5国产矿物油佐剂搅拌转数条件优化
将水相加入油相,油水比例为7∶3;将匀浆机转数分别设置为5000转/分钟,6000转/分钟,7000转/分钟进行乳化,并分别标记A07,A08,A09;乳化45分钟(乳化温度25℃以下);乳化后取样,对样品进行相关稳定性检验和理化检验。
1.2.6稳定性检验
将上述A01,A02,A03,A04,A05,A06,A07,A08,A09每组样品分别抽取一瓶,用破坏方法(离心15分钟,3000转/分钟或400转/分钟)来检验疫苗稳定性。将每组样品放入37℃恒温箱内,每日观察,持续21天,记录结果。判定标准:疫苗经离心或高温放置后,若在容器底部出现水滴或分层,则表明疫苗破乳,判定疫苗不稳定。
2 结果与讨论
从表1和表2看出,在乳化时间、油水相比例、乳化剂搅拌转速中,A02、A05和A09分别为最佳条件,从观察日开始到观察结束,一直没有破乳且没有分层。而在其他条件下疫苗均出现了破乳的现象。
3 结论
最佳的乳化时间,不但可保证产品质量,也能提高生产效率,降低能源消耗。乳化时间过短则无法乳化完全,时间过长则会破坏已经形态完好的油包水颗粒。研究结果显示,最接乳化时间为45分钟。
乳化过程中的搅拌速度也会影响乳剂的性质。乳化速度太小无法形成稳定的油包水颗粒,速度太大则会破坏抗原的免疫原性,影响乳剂质量,并且搅袢速率过高容易导致破乳,影响其稳定性。研究结果显示,乳化速度为6000转/分钟时乳化效果最好。
油水相比例对疫苗的黏度有较大影响,随着油相比例不断增加,水相比例减少,油乳剂疫苗的黏度会越来越小。因此,合适的油水比例才能保证生产出最佳黏度的油乳剂疫苗,产出高质量的油乳剂灭活疫苗。研究结果显示,最佳的油水相比例为7∶3。
参考文献
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本文阐述了化工工艺设计的内容与特点,对于化工工艺设计中安全危险问题的策略进行了分析。
【关键词】
化工工艺设计;安全危险问题;问题策略
1前言
化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素,安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。
2化工工艺设计简析
2.1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性,因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次,工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神,从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时,工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。
2.2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计,这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外,由于概念设计主要是在中试前进行,这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题,并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时,工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解,从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。
2.3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外,设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定,并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时,设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计,在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案,然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。
2.4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外,设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化,从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次,工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置,从而能够对于总体投资进行持续的优化,最终能够保持设计的优越性。
2.5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别,但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资,则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外,工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时,由于部分化工产品的设计周期短,因此企业为了能够尽快的占领市场,则青睐于缩短设计周期,因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?,这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。
3化工工艺设计中安全危险问题控制策略
3.1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患,并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次,设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析,从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类,最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。
3.2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次,设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性,例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时,设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量,从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。
3.3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心,因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外,由于化学反应的种类繁多,并且反应的速度也较快,因此一旦出现较为严重的失控反应时,工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法,从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。
3.4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平,从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外,企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,并且进一步的创建完整性的安全生产标准,最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。
4结语
化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作,因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则,从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手,就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备,2014,06(15):45~47.
[2]李珊珊.化工工艺设计中的安全危险问题与策略分析[J].山西化工,2014,12(15):61~63.
关键词:石油化工生产;节能管理
中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:
随着自然气候以及生存环境的不断恶化,人们逐步认识到了节能环保在经济产业发展中的巨大作用。 石油化工产业本身的价值性就是巨大的,包括制药、化工、塑料等其他相关产业对于石油化工产业均具有一定的依赖性。 石油化工生产过程中,由于生产工艺的原因或化工生产工艺的不完善性会造成资源可利用率不高,也会使大量的工业“三废”产生,这极大的制约了石油化工产业的可持续化发展, 因而对于石油化工生产的节能环保具有一定的价值意义。
一、 国内石油化工生产企业中节能管理的问题
1、总能源利用效率相对较低
与欧美等石油化工行业技术先进国家相比,我国的总能源利用效率低约 1 0 - 1 5 个百分点,实际利用效率仅为 3 0 % 左右。例如:在石油利用效率方面,我国国内生产总值每升高一千美元需要消耗石油0 . 2 6 工,约为日本的2 . 3 倍、美国的1倍,印度的0 . 2倍。同时,在国内石油化工企业的生产过程中,产业体制、资源约束、结构不合理、生产技术落后等问题长期存在,严重影响了节能工作的有效开展。
2、节能管理基础较为薄弱
由于我国对于石油化工生产节能工艺的研究还处于发展阶段,某些先进的节能工艺仅适用于大规模的石油化工企业,对于中小型企业节能管理体系建设的研究还不够完善,一些节能监管部门也存在职能不到位、力量薄弱等一些现实问题,最终造成石油化工产业的发展不够绿色、节能,不能够满足现代化企业的发展要求。同时,在石油化工企业节能工作的基础管理方面,定额、计量、监测与统计等相对薄弱,在石油化工生产工艺方面也存在着一定的缺憾,进而造成节能工作不能够从生产源头进行控制,同样不利于全员节能意识的培养。
3、 石油化工生产工艺的管理不够先进
除了上述问题以外,由于石油化工生产对于节能管理不够重视,自身对于生产工艺节能管理的研究不够深入,最终导致石油化工生产中存在着资源浪费的现象。如没有对化工生产中所产生余热进行有效回收,并未对化工生产废水中的化学品进行综合沉淀并利用、对于催化剂的过度应用等等,均会造成一定的资源浪费。
二、、 化工生产中节能管理的措施
1、余热回收与生产节能
在石油化工企业的生产中, 余热回收是不容忽视的关键节能技术之一。 石油化工企业的生产过程中,余热主要来源于各种化学反应的放热现象,例如:高温生产工艺产生的热物流;乙烯裂解炉出口物料经催化裂化反形成的烧焦烟气; 燃气轮机排放的尾气;大型蒸气锅炉、工艺加热炉等排放的烟气等等。 在国内现阶段的石油化工生产中,余热多数被直接排放至大气中,不但造成了能源的浪费,而且加剧了区域的环境污染。 因此,在石油化工企业生产中,必须加强余热的回收与利用,将余热转化为动能投入到石油化工生产系统。
2、优化现有的石油化工生产工艺
事实上,石油化工产业节能管理的根本在于对石油化工生产工艺的研究,其主要体现在于生产过程工艺控制,包括催化反应的管理、系统节能的管理、综合利用能源的工艺设计等等。如今, 国内的一些研究机构对于石油化工生产工艺优化的研究已经具有了一定的进展,如一些企业通过改变催化剂的形状,减
少异相催化反应时固体催化剂对流体的阻力。 如国外某公司研制的一种球形的氨合成催化剂,与不规则形状的催化剂相比,流体阻力可减小 50%,由此也就降低了流体赢服阻力的动力消耗,从而达到了节能的目的。 此外,控制石油化工生产的排放,对工业“三废”进行能源计量、监控,并且对其进行循环吸收并且加以利用,同样能够得到石油化工生产节能的要求。
3、装置规模与生产节能
随着现代石油化工生产技术的不断创新与发展,石油化工企业的生产装置规模也有了明显的扩大,在国内的石油化工生产中,“装置规模越大、生产能源消耗越低”的理念得到普遍的认可,所以,在现代石油化工企业的生产节能中,必须将装置规模的合理控制作为关键的技术措施之一。以我国的乙烯生产为例,20世纪70年代,北京燕山石化引入国内第一套30万t/a乙烯装置,有效提高了生产效率,而且降低了生产中的能源消耗,其经济效益与社会效益是显而易见的。2000年以后,国内各地区的石油化工企业纷纷引进大型装置,使得石油化工行业生产节能工作逐渐迈入正轨,为各种节能技术的研究与实践提供了必需的条件。
4、化工系统工程与生产节能
在现代石油化工生产中,化工系统工程是一门新兴的应用学科,以化学工程、系统工程等先进的理论作为基础,采用建模、模拟与优化相结合的方法,利用电子计算机作为工具,对于石油化工生产全过程的工艺与经济问题进行计算,并且对于生产工艺的技术性与经济性进行综合评价。结合国内石油化工生产的现状,在节能工作中应适时引入化工系统工程的相关理论与方法,结合企业现有生产设备、技术力量、工艺水平等,实现生产过程的优化设计、操作、控制与管理。另外,在石油化工生产中,按照化工系统工程的基本观点,应尽量简化各类产品的生产过程,即化工反应中尽量不使用催化剂,不得不使用催化剂的情况下,也要全面考虑催化剂的活性、选择性、收率与寿命等,减少生产过程中的能源消耗。
5、采用新工艺、新技术、新设备
采用先进的生产工艺、生产技术和节能型设备,是化工企业提高生产效益和节能降耗的重要技术手段。结合化学反应特性采用先进合理的生产工艺使工艺总用能达到较为优越的水平。优选节能连续型的化工生产工艺,通过生产工艺的技术升级改造提高化学产品生产的综合效益。生产工艺应尽量优选连续型、操作便捷、能量转换效率较高的工艺,这样可以有效避免间歇性生产工艺过程切换中的能源浪费。优选高效分馏塔、换热器、空冷器、电机拖动系统、加热炉等先进传质、换热、旋转等节能型电气设备,降低机械设备在运行过程中的综合能耗。
6、降低生产全过程的动力能耗
(1)采取变频节能调速降低电机拖动系统的电能消耗。采用变频节能动态调速方案对常规的阀门静态调节方案进行技术升级改造,可以确保电机拖动系统输出与输入间长期处于动态平衡状态,尤其对化工企业装置负荷率普遍较低的问题,可以避免电机拖动系统长时间处于工频运行状态,降低无谓电能资源浪费。
(2)供热系统的优化改进。供热系统在优化升级改造过程中,要打破常规单套装置界限,实现组合装置的整体优化匹配。如:在进行供热系统优化改进过程中,要根据不同温位热源的功能特点,合理地进行供热装置的匹配组合,实行装置间的联合运行,进而实现在较大范围内进行冷、热能源流的优化转换,从设备源的基础上避免“高热低用”等不利情况发生,实现热能资源的最优化利用。
(3)推广污水回用技术。在实际生产施加过程中,化工企业必须高度重视水资源管理和综合利用,杜绝出现跑、冒、滴、漏和常流水等不利现象,并积极结合化工生产实际特点推广污水回用技术,降低水资源的综合消耗。做好电、热、水等资源的余能回收利用,可以大幅提高化工企业的综合节能降耗效果。利用生产工艺中的余压、余热等资源进行综合利用,通过制冷、发电等转换技术,有效节省化工生产过程中的常规能源浪费,进而实现能源资源的高效、安全可靠、经济节能、低碳环保的综合转换利用。
结束语
综上所述,对于石油化工生产节能的研究对于石油产业的可持续发展来说具有一定的价值意义。本文仅简单论述了石油化工生产中节能管理的问题,并提出了化工生产中节能管理的措施。就目前石油化工产业的发展情况来分析,如何优化石油化工生产工艺、加强能源的综合利用率、深度挖掘石油化工生产的潜在效能才是石油化工生产技能未来发展的重要途径。
参考文献
关键词:醋酸乙烯;聚乙烯;生产工艺;优化;节能降耗
前言
醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生产中的重要原料,用量大且生产工艺复杂,需要消耗大量的能源与原料,因此,做好对于醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺的优化,提质增效是现今乃至今后一段时间醋酸乙烯、聚乙烯醇生产企业技术发展的重点,文章将在分析醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺的基础上对如何做好醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺的综合优化进行分析阐述。
1 醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺现状
醋酸乙烯、聚乙烯醇应用范围广、用量大,同时生产工艺也较为复杂。现今在国内所使用的醋酸乙烯、聚乙烯醇的生产方法中主要有:电石乙炔法、天然气乙炔法和乙烯法等三种,其生产工艺大部分相同或是相近,不同之处是三者在乙炔的发生和净化、合成反应工艺上存在一定的区别。这些生产工艺最主要的特点是在醋酸乙烯、聚乙烯醇的生产过程中需要使用众多的塔器,生产工艺繁杂,整个生产过程需要涉及到精馏、吸收、解吸、萃取等多种化工生产操作。在醋酸乙烯、聚乙烯醇生产过程中所使用的塔器中精馏塔占据了其中相当一部分,因此,做好醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺中的精馏塔的流程安排和控制指标的合理性优化对于减少醋酸乙烯、聚乙烯醇生产所需的物料和能源消耗有着极为重要的影响。在以往的醋酸乙烯、聚乙烯醇生产过程优化过程中,尽管取得了一定的成绩但是与国外先进水平仍存有一定的差距,做好新型分离技术与醋酸乙烯、聚乙烯醇生产相结合对醋酸乙烯、聚乙烯醇生产过程进行综合优化实现减耗增效是现今乃至今后一段时间醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺优化的重要方向。
2 醋酸乙烯、聚乙烯醇生产综合优化采取的措施
2.1 醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺综合优化指导思想
在对醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺进行优化的过程中,需要综合、系统的考虑醋酸乙烯、聚乙烯醇生产中的各工段之间的联系对醋酸乙烯、聚乙烯醇生产所造成的影响,通过对醋酸乙烯、聚乙烯醇生产中的各蒸馏塔支架内的热联合操作,并对其中的几个塔的塔顶或是塔釜分离指标进行一定的调整,对整个醋酸乙烯、聚乙烯醇生产流程中容易忽视的“小塔”进行生产流程与设备的改造,可以实现在降低醋酸乙烯、聚乙烯醇生产流程能耗、物耗的同时,有效避免物料在不同工段之间的交叉,并通过相应的提纯等措施使得各段之间的纯度有所保证,最终实现对于醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺的综合优化。
2.2 各醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工段的工艺优化
2.2.1 合成工段气体分离塔工艺优化
醋酸乙烯、聚乙烯醇生产中从气体分离塔中合成反应器产生含有醋酸乙烯、乙炔、醋酸及少量的催化剂粉末的气体,原有的气体分离塔是由筛板、泡罩所组成的混合塔,整个气体分离塔分为三段,各段之间通过升气管实现气体的移动,所产生的液体都留在各段之中。气体在分离塔中的一段主要被冷却和使用循环液清洗到气体中所含有的固体粉末,这些杂质的堆积容易造成气体分离塔的堵塞,气体分离塔的第二段主要是实现对于气体中所含有的大部分醋酸乙烯、聚乙烯醇等进行冷却,最后一段则是需要对气体中所残留的醋酸乙烯、聚乙烯醇等进行冷却。在生产工艺的改进中可以采用GTST低压降塔板来控制气体分离塔中的塔压,提高工段的合成效率。同时采用GTST塔板还能够使得循环乙炔的纯度得以提高。
2.2.2 吸收塔、水洗塔以及解吸塔的工艺优化
吸收塔中的吸收液为反应溶液,其主要实现的是对于气体中的乙炔、乙醚等气体的吸收,并将气体中所含有的惰性气体排出,整个吸收过程中会放出较大的热量,因此,需要在吸收塔中加装夹套冷却。夹套冷却冷却效果有限,随着生产规模及吸收塔直径的变大,需要采用更为有效的冷却方式,解吸塔主要实现的对吸收液中所吸收的乙炔等通过加热改变吸收液中的吸收率,从而从吸收液中解吸出来,在这一过程中解吸塔的负荷较大,需要采用更为新型高效的填塔料。解吸出来的乙炔气体被导入到水洗塔中用以去除其中所含有的乙醛杂质气体,整个水洗塔被分为上下两段,下段主要是为了增加与气体的接触面积,而上部则采用的是新鲜水。水洗塔的下部采用的是新型填充料,上部则使用的是CTST塔板,用以应对水洗塔上部新鲜水洗段液体流量小、填料润湿效果差、吸收效率低等缺点。
2.2.3 做好对于乙炔的提纯
作为醋酸乙烯、聚乙烯醇生产所需要的原料,控制好乙炔的纯度对于提升产品的质量和降低生产所需的原料消耗有着十分重要的意义。因此,应当做好对于乙炔的提纯、干燥。
2.3 醋酸乙烯、聚乙烯醇生产精馏工段优化
粗分脱醛塔主要是为了去除合成反应液中乙醛等轻组分,为提高醋酸乙烯、聚乙烯醇的生产效率,该塔流程应当配合塔设备进行相应的改造,降低塔顶馏出液中的VAC和釜中乙醛的含量,原料预热使用余热进行,减少浪费。
醋酸乙烯精制塔加料是为了聚合工段中未聚合的醋酸乙烯,将工段中的乙醛、醋酸甲酯等吸收回回收工段,尽量减少生产中的VAC的含量。在醋酸精制环节中所采取的综合优化措施有:残渣蒸发器中的醋酸气相进入到蒸馏五塔中,增加丁烯醛塔、醋酸回收塔的综合作业效果,使得生产出的丁烯醛浓度能够达到80%以上,将丁烯醛中的醋酸浓度控制在0.1%以内,并做好对于废水的处理,将废水中的丁烯醛浓度控制在0.1%以内,同时还需要控制醋酸回收塔釜的稀醋酸,提高回收醋酸的质量,从而有效的提高生产效率。
2.4 聚合工段
对于醋酸乙烯、聚乙烯醇生产中的聚合一塔在改造时应当注意在塔顶部按装3-5层的CTST塔板,增加该塔的操作弹性,避免PVAC向聚合二塔渗入,并采取一定的措施控制塔釜中甲醇的吹入量。对于聚合二塔塔板的效率及弹性要求较高并做好对于塔顶萃取水的回收利用,减少能耗的同时促进了水资源的合理利用。
在醇解阶段应当注意做好对于一、二甲醇冷凝器的合理设计,增加尾气回收装置,提高利用率,减少生产物资的消耗。
2.5 醋酸乙烯、聚乙烯醇生产回收工艺优化
回收工段最主要的是要做好对于醇解废液中的甲醇、醋酸甲酯等的回收利用,应当注意做好回收工段中各生产流程的合理安排与产品指标的合理确定。同时减少醋酸甲酯的水解将能有效的压缩回收工段的塔器数量和能耗。
3 结束语
醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生产中的重要方向,根据醋酸乙烯、聚乙烯醇生产中VAC、PVA的生产中物料处理的特点和工艺流程,实现对于整个醋酸乙烯、聚乙烯醇生产工艺的综合优化,在降低能耗、污染排放以及物料消耗的同时,提高醋酸乙烯、聚乙烯醇的产出质量。
参考文献
[1]张翠梅.醋酸乙烯聚合工序的节能方法C//维纶通讯编委会第21次会议论文集,2007,10.
关键词:化工工艺;节能降耗;相关技术
时代的发展,社会的进步,给人们带来了许多便利之处,但也带来了能源危机。现今许多行业的发展都伴随着大量的能源消耗,比如:电力、石油化工业、煤化工行业、精细化工业、冶炼行业等。
“能源”这个词是因为两次石油危机使它成了人们议论的热点,在能源危机的影响下,全球各国人民对能源的危机意识增强。增强了对于煤炭、石油、天然气这种不可再生能源的珍惜意识。社会的发展,时代的进步都离不开能源的供应,在能源紧缺的如今,全球都在提倡节能减排,节能减排成为了全世界人民共同关注的话题。化工行业作为高能耗产业之一,进行节能降耗措施是时展的必然结果。
一、化工行业工艺过程节能降耗的必要性
(一)有利于化工行业的健康发展
能源是国家发展的物质基础,它与人们生活的方方面面都有联系。中国地域辽阔,资源丰富,但是对于这个拥有14亿人口的国家来说,人均矿产量较少,并且我国的资源矿产具有“西多东少,北多南少,富煤、贫油、少气”的特点。化工行业想要壮大发展离不开大量能源的供应,按照现在的能耗量来计算,我国储存的能源只能支持化工行业发展50至100年,这不利于化工行业的可持续发展,所以工艺过程节能降耗是实现化工行业可持续发展的必然选择。
(二)能降低生产成本
随着能源危机的加剧,全球的一次能源价格都在上升,对于化工行业这种高能耗企业来说,能源开支占据了整个化工成本的80%以上。工艺过程中的节能降耗对于化工企业来说能有效地降低能源浪费,节约能源开支,加强企业在市场的竞争力,增加企业的利润。
(三)环境保护
化工行业的转化过程通常伴随了许多副产品的产生,这些物质许多都是有毒害的,比如:酸雨中的主要成分二氧化硫、雾霾的主要成分氮氧化物都是化工行业中常见的副产物。而且化工行业转化过程中排放的大量二氧化碳虽然无毒,但是会加剧温室效应,同样不利于绿色环保。由此可见,化工行业节能降耗不仅能在一定程度上减缓能源危机,还能保护环境,减缓温室效应。
二、化工行业节能降耗的相关技术及运用措施
(一)应用化工新技术、新装备
现阶段,新工艺、新设备、新技术的运用能有效的实现节能降耗的目标。这种方式主要是根据化学反应式的特点尽可能的使用新型工艺、设备、技术,这些新型工艺、设备、技术通常具备操作简便、反应迅速的特点,达到了提高产量、降低能耗的目的。以设备为例:高效换热器、高效分馏塔、高效制冷器、低能耗加热炉、低能耗电动机都属于新型设备的行列。
(二)优化反应热
在工艺过程中温度也会影响副产物的含量,在化学反应中存在一个转化率最大的温度,这个温度就叫做最优化反应热。在工艺转化中,影响温度的因素有很多,要保持温度恒定比较难,所以可以制定一个优化值,将温度控制在一定范围内。这种优化方式可以加大化学反应的转化率,提高化工产量,还能有效地利用热量,达到节能降耗的要求。
(三)控制转化中的外部压力
在生产过程中,外部压力的变化对于化工转化的影响很大,许多副产物都是由于外部压力控制不当而产生的。想要控制转化中的外部压力首先需要精密的计算,通过化学方程式对生产中会出现的副产品做出预估,然后查找各个物质所能承受的压力临界值。最后对转化工艺的流程做出细致的规划,标注出每个转化过程需要控制的压力值。通过控制外部压力来减少副产品的生产量,副产品含量少了,消耗的能源减少,还能提高有效生产量。这种方法还能保证化工反应稳定高效地生产,为化工企业节约了成本提高了产率。
(四)采取变频节能调速技术
变频节能调速是通过改变外部电源的供电频率来改变电动机的频率,根据n=50f(1-S)/P这个公式可知,电动机的频率发生改变,负载转速也会随之改变。在化工装置中可以利用变频节能调速技术,为了保持电动机拖动系统的输出和输入设备处于平衡状态,通常将化学反应中阀门静态调节方案变成变频节能动态调速方案。这种技术能提高电动机中拖动系统的工作效率,减少能源浪费。
(五)水资源回收利用技术
我国水资源的状况和化石能源情况一样,据调查,中国淡水资源总量约为28000亿立方米,位居世界第四,但是人均占有量不到2200立方米,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。而且目前我国的地下水资源已经受到不同程度的污染,随着工业的发展,这种污染程度有逐年加重的趋势。而化工生产中通常需要大量的水资源,工艺中排出的水大多是含有有毒物质的,由此可见,化工生产过程进行水资源回收利用是非常必要的。
水资源综合利用技术可以杜绝生产过程中水资源的“流”,“跑”,“冒”,“滴”,“漏”等现象。在化工行业生产中根据化学反应式的特点,通过各种途径收集再利用水资源,达到降低水资源综合消耗量的目的。
结束语
化工生产的转化过程通常伴随了大量能耗和副产物,落实化工行业工艺过程的节能降耗是人们对于能源选择的结果,也是时展的必然。化工行业节能降耗能在一定程度上减缓能源危机,并且有利于企业节约生产成本,也能保护环境,可谓是一举多得。国家和企业都应当加大工艺节能降耗的普及力度,配套出台支持政策,制定完善的规章制度,优化工艺流程,重点培养专业技术人才,提高全员意识,多措并举实现节能降耗
参考文献
[1]虞正鹏.提升化工工艺节能降耗的途径探析[J].河南科技,2013,09:154
[2]杨健,汪兰英.化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].中国石油和化工标准与质量,2013,19:27
[3]聂磊.化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].民营科技,2014,04:52
【关键词】计算机;锅炉制造;工艺设计
计算机辅助锅炉制造工艺设计过程中工作人员只需要锅炉部件的工艺参数输入,系统可以自动生成和打印的过程卡,可用于生产车间的生产模式。故具有良好泛用性和使用价值。
1锅炉制造工艺设计简析
锅炉制造工艺设计包括了多方面的内容,以下从生产工艺概述、工艺设计要点、工艺设计规程、工艺设计改善等方面出发,对于锅炉制造工艺设计进行了分析。
1.1生产工艺概述
锅炉制造工艺主要是指锅炉产品的生产。众所周知,在生产过程中任何一种材料重要性都是不言而喻的,这对于锅炉生产而言也并不会例外。其次,在产品的工艺设计和生产工艺条件的影响因素,如早期生产、生产工人的技能和经验、工艺设计人员的专业素质和经验。都会产生非常显著的影响。通常来说,生产一台高压电站锅炉通常要编制5000多张工艺卡片,并且整个生产过程还需要严格按照国家锅炉法规和技术标准,这意味着这些法规和标准必须在技术法规实施。手工工艺规划,故生产工艺的优化就显得极为必要了。
]1.2工艺设计要点
锅炉制造工艺本身具有相应的要点。工艺设计该系统的建立要求工作人员按照有关规定和锅炉生产技术标准,并在进一步总结经验时提升开发的成功率。其次,工艺设计的内容通常包括了输入某产品的工艺参数,从而能够在此基础上更好的反映产品结构和技术要求,以及原材料的特点。之后,计算机可以自动生成并打印生产工艺卡片。在整个生产流程中工效实际上得到了极大程度的提高,而且生成的工艺卡质量也有着显著优化。与此同时,锅炉制造工艺系统还能够全自动化的建立工艺规程档案资料。从而能够提供生产过程中所必需的辅字典和文件,在降低计算错误的同时也促进系统设计出更好的自动修改算法。
1.3工艺设计规程
锅炉制造工艺的设计规程应当具有条理性。根据相关研究表面,我国从20世纪末开始对于这一技术进行本系统的应用,填补了中国压力容器行业的计算机辅助工艺设计的空白。其次,锅炉制造工艺的设计规程的应用还对于提高工厂工艺设计质量和效益发挥了积极作用。在这一过程中工作人员可以通过建立工艺知识文件来更加高效的完成系统的算法设计和编程工作。[3]1.4工艺设计改善锅炉制造工艺的改善并不是一蹴而就的。计算机辅助锅炉制造工艺设计事实上,该系统是在压力容器行业第一个实用的CAPP系统。这意味着为计算机提供了一个工具辅助压力容器行业,设计工艺参数、工艺参数知识文件用于工艺特点和工艺的主要过程和过程描述的技术依赖于一定的产品参数,因此具有极为重要的现实意义。
2计算机辅助锅炉制造工艺设计
计算机辅助锅炉制造工艺设计是一项系统性的工作,以下从工艺标准化发展、优化工艺知识内容、改良工艺流程、合理选择算法编程等方面出发,对于计算机辅助锅炉制造工艺设计进行了分析。
2.1工艺标准化发展
计算机辅助锅炉制造工艺设计的第一步是标准化生产模式的应用。工作人员在确保工艺标准化发展的过程中,首先应当清醒的认识到细化和细化的规范化和标准化的过程是系统的基础工作,其主要目的是根据现有的条件和制造技术水平、结构及对锅炉压力部件的设计和生产相结合,通过更高效的生产技术要求。其次,在过程中,工作人员,以确保标准化的发展也应通过制造过程的发展过程中,编制了“标准”和“议事规则规则卡钥匙卡”,这成为过程文件的工作指示。与此同时,工作人员在确保工艺标准化发展的过程中还应当优化产品制造工艺主流程,最终为工艺整体水平的提升奠定坚实的基础。
2.2优化工艺知识内容
计算机辅助锅炉制造工艺设计的关键在于优化工艺知识内容。工作人员在优化工艺知识内容的过程中,首先应当认识到工艺知识文件实际上是建立在工艺细化和标准化基础上的,因此这意味着工作人员在优化工艺知识内容时需要对于综合分析和分析各种因素,如结构不同、技术要求不同、材料不同。其次,在优化知识内容的过程中,员工应严格按照系统设计要求建立完整、逻辑的过程逻辑知识文档。同时,工作人员还应针对工艺因素在工艺知识优化过程中,确定产品工艺参数的各种工艺因素,最终做到明确化。
2.3改良工艺流程
计算机辅助锅炉制造工艺设计需要着眼于对于工艺流程进行改良。工作人员在改良工艺流程的过程中,首先应当产品从原材料到成品包装厂生产的主要过程来进行工艺流程的全局性改良。其次,工作人员在改良工艺流程的过程中还应当确保三段以上的长集箱有弯管的集箱一般的直管拼接集箱,并且在此基础上做好诸如“预热”、“点焊”、“焊缝光谱检查”、“校正集箱本体”等工作。与此同时,工作人员在改良工艺流程的过程中还应当根据不同类型产品工艺主流程和支流程,建立工艺过程知识文件,最终才能够起到更加良好的工艺改良效果。
2.4合理选择算法编程
计算机辅助锅炉制造工艺设计离不开对于算法和编程进行合理选择。工作人员在合理选择算法编程的过程中首先应当在设计工艺过程卡生成算法,然后在此基础上进一步完成编程工作。其次,工作人员在合理选择算法编程的过程中还应当定义技术要求,工作类型,设备和工艺设备,工作时间等。同时,在编程人员选择过程的算法也应进行系统初始化过程根据产品知识的类型和相关的文件在字典和其他文件,然后通过一组特定的产品过程的输入参数,来对于选择好的算法进行分析与判定。
3结语
计算机辅助锅炉制造工艺规程设计系统在长期的应用过程中已经非常成功的证明了其和于实际生产过程具有良好的相性,并且该系统还能够在较大程度上提高了工艺设计的质量和效率,说明了系统的原理和实现方法进行分析和研究就能够促进锅炉制造整体水平的显著提升。
参考文献:
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关键词:无纸化;图纸;工艺转化;流程
中图分类号:U442.6文献标识码: A
一、喷涂车间工艺转化工序问题分析
技术是服务于生产的,而喷涂工艺转化技术与喷涂生产线现场的设备、挂具、待喷工件样式等密切相关。目前,我喷涂厂技术服务还有一些不足,先就工艺转化工序具体分析一下:
1、纸版图纸分发不及时。计划员收到甲方图纸后,由喷涂技术部将图纸工艺转化,再转晒图室复印、下发,一般1-2天至喷涂车间。
2、新工程、特殊工程甲方时常变更喷涂方式。一些新工程、重点工程常常先以样件的形式在生产线放样后批量生产,在此过程中喷涂技术要求时常变更。现场施工时遇到同一型材有两种及以上版本的施工要求。
3、工艺转化工序多工作效率低,造成时间浪费。传统模式下,技术部转化工艺图纸先将本工程现有的相似图都查看一遍,查档过程占用大量时间。
4、现场图纸管理混乱,图纸常常丢失。每条生产线各有三份纸版图纸,对于大量的工艺转化图纸,现场常出现图纸丢失、变更图纸不全现象。
二、喷涂车间工艺转化工序的解决方案
涂装工艺管理是涂装管理的重要内容,是一项繁杂、细致的工作[1]。工艺转化是喷涂施工的依据,明确喷涂施工范围、工艺参数及特殊要求,工艺转化的精确度决定了产品质量和生产成本。就上节喷涂车间工艺转化工序进行分析,取消纸版图纸改用电子信息化方式,扫描式电子图纸(非CAD版)可大大节约劳动量和纸张的用量。更能提高工作效率和工艺质量。
1、传统模式下纸版工艺转化流程
型材转化:
板材转化:
2、无纸化模式下工艺转化工作流程
工艺转化员正常在移交员接型材图纸,从晒图员手中签收板材图纸,正常转化,正常程序的审核批准,但取消“转化日志”“晒图”“发放图”项,改进后,转化工艺员将审核完的纸版图纸使用扫描仪一一扫描传入电脑,图片必须有规则的命名“工程代号-六位数字的转化时间-细目号或型材号或图号”。将电子版图纸有规则的命名,合理分区,并且建立共享文档,方便经营、计划中心等其他部门查阅图纸。这样一来,转化岗位的工作效率大大提高工作,提高了工作准确度,并且起到了服务于生产的目的。在科学的生产管理下,工作质量更上一层楼。【2】
三、实行无纸化工艺转化的优点
1、无纸化工艺转化方式的实施降低了管理成本。
2、提高工艺技术部和生产线的工作效率,工人不再四处找图,保证了工人干活有图纸可看。
3、利用局域网信息共享,方便经营、计划中心等其他部门查阅图纸。
4、变更信息时时更新。
5、扫描版图纸与CAD版图纸相比,现场工人更容易操作并且无法随意改动的优势。
6、环保。减少纸张的使用,节约成本。
结语
通过新的工作流程实施,充分地利用电脑、扫描仪、网络通信等现代化电子设备取代了纸版图纸的复印,查阅及归档。喷涂车间无纸化办公实施一年以来,经过各个相关部门调研无纸化办公方式效果显著,已经达到了预期目标。各个相关工序的工作质量、工作效率有大幅度提升,与此共时,降低了过去因信息传递不及时等人为造成的经济损失。在集团的倡导下,其他车间也根据工序自身特点实施无纸化办公,优化工厂的生产管理【3】。将创新与实践相结合,用科学技术带动生产力的提升。通过现有的资源整合、改进实现精益管理【4】,将企业建设成在同行业中具有生产技术领先优势,从每个细节入手,实现整个车间的最优化运行。
生产技术的提升要本着符合生产的实际需要,立足一线,实地考察,依照操作者的工作习惯,对存在的问题进行改进,才能得到提高工作效率、节约资源的结果。将人、设备、物料等生产要素进行优化配置,从而提高生产效率和社会经济效益。
参考文献
[1]冯立明,牛玉超,张殿平等编,《涂装工艺与设备》,北京,化工工业出版社,2004.8
[2]高级技师技能/劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心组织编写《涂装工:技师技能》,北京, 中国劳动社会保障出版社 2004
摘要:通过响应面法建立了35SiMn钢感应淬火工艺参数电流频率、电流密度、移动速度与淬火性能工艺目标表面硬度、淬层深度、抗拉强度之间的二次回归方程,并对35SiMn钢感应淬火工艺参数进行了单工艺目标和综合工艺目标优化,分别得到了各自的优化工艺参数,同时进行了验证试验,实际结果与优化预测结果基本一致.
关键词:35SiMn钢;淬火;工艺参数;优化;响应面
35SiMn是一种性能优良、经济实用的合金调质钢,其淬透性好,具有较高的强度、良好的韧性和耐磨性、可切削加工性等优点[1-2],常用于制造传动齿轮、主轴、心轴、转轴、连杆、蜗杆、轨道电车轴、发电机轴、曲轴、飞轮和大小锻件等[3-4].淬火是35SiMn钢的常见热处理方式,也是改善其力学性能的主要手段.感应淬火技术具有加热速度快、生产效率高、节约能源、保护环境、易于实现机械化和自动化等诸多优点,在机械制造行业,已获得广泛的应用[5-6].感应淬火是涉及电、磁、热、相变和力学方面的复杂物理过程[7-8],其工艺参数直接影响材料的淬火效果和性能.感应器的移动速度、电流频率、电流密度等参数影响加热温度的变化,因此对零件表面奥氏体化的形成过程产生影响,进而影响材料淬火后的最终组织及力学性能[9-10].合理选择感应淬火工艺参数,对提高零件淬火效果和材料的综合力学性能十分重要.响应面优化是将体系的响应作为1个或多个因素的函数,通过一系定性试验,用多项式函数来近似隐式极限状态函数,通过合理地选取试验点和迭代策略,来保证多项式函数能够在失效概率上收敛于真实的隐式极限状态函数的失效概率,从而寻找最优条件[7-8].优化结果不仅局限在试验设计的孤立点上,而是在整个响应多项式函数定义域内,所以比正交试验优化法有更高的精度.本文运用响应面法优化35SiMn钢感应淬火工艺参数,以期为其淬火工艺设计与生产控制提供借鉴.
1试验方法
试验材料为16mm×120mm的35SiMn钢棒料.采用试件旋转感应器沿试件轴向移动的加热方式淬火.加热停止后继续喷水冷却5s,直至温度降到马氏体停止转变温度以下[11-12].在不同感应圈移动速度、电流频率及电流密度下,分别考察试件的淬火效果,即以电流频率(A)、电流密度(B)、移动速度(C)为感应淬火优化工艺参数.利用响应面优化软件工具,设计一个3因素5水平的旋转中心组合试验[9-10],试验设计见表1.材料淬火后的性能指标较多,如力学性能(硬度,强度,塑性)、工艺性能(切削,铸造,焊接,锻造)、金相组织结构等.文中以表面硬度(Y1)、淬层深度(Y2)、抗拉强度(Y3)为感应淬火试件综合力学性能为优化工艺目标.用HV-1000维氏硬度计测量试件的表面硬度,沿试件轴向和径向分别取5个不同点测点,取其平均值为其硬度;将试样打磨干净,用体积分数4%硝酸乙醇溶液(4mL硝酸+96mL乙醇)浸蚀后,观测硬化层及金相组织,淬硬层的测量自表面开始测至显示出清晰50%马氏体组织处为止.在WDW-100电子万能试验机上进行拉伸试验,测量试件的抗拉强度。
2试验分析
2.1二次回归方程
响应面法优化的基本原理是首先利用试验数据建立优化工艺参数和工艺目标之间的函数关系,然后对拟合的函数进行规划,最后得到最优解.根据表2中的试验数据,分别对试件的表面硬度(Y1)、淬层深度(Y2)、抗拉强度(Y3)进行二次回归拟合。
2.2方差分析方差分析
主要是检验模型的拟合精度.方差分析常用的指标有:模型检验值F、失拟项检验值F′、模型概率P、失拟项概率P′、相关系数R2、修正相关系数R2Adj、预测相关系数R2Pred、信噪比PAdeq等[13-14].模型的检验值F越大概率值P越小、信噪比PAdeq越大,说明模型的拟合精度越高;失拟项的检验值F′越小概率值P′越大,说明模型的拟合精度越高;相关系数R2越大,说明模型的拟合度越好,但是R2随着自变量的个数增加而增大,为了全面的考察拟合程度,引进修正相关系数R2Adj,当R2Adj与R2值相接近时,说明拟合程度较好;当R2Adj与R2值相差较大时,说明近似模型中存在不重要的参数,可以通过回归分析删除冗余参数.此外还可以根据预测相关系数R2Pred,判断方程的拟合精度,R2Pred与修正相关系数R2Adj越接近,说明预测精度越高。
3工艺优化
3.1单工艺目标优化
分别对感应淬火试件的表面硬度(Y1)、淬层深度(Y2)、抗拉强度(Y3)进行单工艺目标优化,即分别求Y1、Y2、Y3达到最优时的淬火工艺参数淬火频率、电流密度、移动速度的最佳值.表面硬度、淬层深度、抗拉强度最优,即Y1、Y2、Y3均最大。
3.2综合工艺参数优化
综合优化工艺目标是求使3项工艺目标同时到达最优时35SiMn钢感应淬火的最佳工艺参数,即使表面硬度(Y1)、淬层深度(Y2)、抗拉强度(Y3)均最大时的淬火频率、电流密度、移动速度的最佳值.综合工艺目标优化问题可转化为单工艺目标优化问题,方法是将综合工艺目标表示为单工艺目标的加权线性组合。
3.3交互项影响分析
交互项分析是考察二次回归方程中的交互项对工艺目标的影响规律和影响程度.利用响应面优化软件,可作出各工艺目标的响应面。
3.4验证试验以优化
得到的工艺参数进行35SiMn淬火试验验证,即电流频率14.99kHz,电流密度40×10-6A/m2,感应器移动速度4.298mm/s进行感应淬火,测试试件的性能,结果为表面硬度Y1=453.2HV,淬层深度Y2=2.23mm,抗拉强度Y3=116.9MPa,与响应面优化的结果基本一致,说明了响应面法优化35SiMn钢感应淬火工艺参数的可行性和有效性。
4结语
感应淬火是一种全新的热处理工艺技术,其热效率高,加热时间短,工件变形小,淬火缺陷少,质量稳定,生产环境清洁,能满足局部热处理要求.由于感应淬火可以选择的频率段较多,硬化层的范围较宽,淬层深度比渗碳淬火更深,因此可使工件的强度达到更高标准,在机械制造行业被广泛应用.感应淬火工艺参数直接影响淬火后零件的性能,优化工艺参数是保证零件感应淬火效果和使用性能的关键.本文通过响应面法建立了35SiMn钢感应淬火工艺参数电流密度、移动速度和淬火频率与零件淬火性能表面硬度、淬层深度、抗拉强度之间的二次回归方程,并通过响应面优化软件,对35SiMn钢淬火进行了单工艺目标和综合工艺目标优化.在以表面硬度、淬层深度、抗拉强度为多工艺优化目标下,感应淬火最佳工艺参数为:淬火电流频率14.99kHz,电流密度40×10-6A/m2,移动速度4.298mm/s.此时,表面硬度为453.8HV,淬层深度为2.296mm,抗拉强度为116.2MPa,并可得到优化结果的可信度P=0.8863.
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