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风格化绘制发展,现状与展望

风格化绘制发展,现状与展望

于金辉

CAD&CG国家重点实验室

计算机学院数字媒体系

内容简介

?发展历史?现状?存在问题?展望

图形绘制历史

?图形绘制始于非真实感

早期受硬件限制,图形绘制只是一般的曲线,颜色填充, 在效果上属于非真实感,但过于简单?真实感图形

随着硬件能力提高以及光照模型的提出,真实感绘制得到迅速发展

?非真实感绘制技术相对滞后,比较复杂的非真实感绘制始于1990年.

真实感绘制

Photo Realistic Rendering

?Photo源于希腊文Phos,意思是光或由光产生?Realistic意思是描绘或真实的东西?Rendering传统的意思指如建筑透视图的绘制,在计算机图形领域指虚拟现实的表现过程被转成供观看的图像

?早期计算机图形绘制技术主要是集中在真实感绘制并在许多领域(如电影,VR)中得到广泛应用。

非真实感绘制

Non Photo Realistic Rendering (NPR)

?它本身是与Photo Realistic Rendering相对而提出来的,即绘制出来的物体形象是非真实的.

?NPR可以把照片处理成各种绘画效果,在3D 模型上再现各种绘画效果等.

?NPR绘制出的效果更艺术,更吸引人, 所以它可以广泛应用在动画、数字娱乐、儿童教育等领域.

NPR的其他叫法

?NPR本身是一种否定的叫法,其缺点是太过宽泛, 具有不确定性.

?近年来从肯定的角度出现其他一些叫法,如expressive, artistic, painterly,interpreta-tive rendering,最近越来越多地被称作stylised rendering,即风格化绘制.

NPR分类—1

NPR分类—2

?基于模型的(Model based NPR)?基于图像的(Image based NPR)?二者混合的( Hybrid approach)?交互2D、3D绘画系统

手工绘画的要素

?工具(画笔, 颜料,纸张,画布)?视觉符号特征(艺术风格)

?几何

?明暗

NPR中的要素

传统绘画媒介模拟

1.笔刷

钢笔,铅笔,画笔,毛笔

容易困难

2.颜料,粒子+调和介质

3.画纸与画布,表面纹理,物理特性

笔刷设定(brush planning)

1.基于模型NPR需要设定长短形状不一

的笔刷来绘制不同的物体.

2.基于图像的NPR依赖于计算机视觉技

术设定笔刷,目前远未达到所希望的水平.

3.笔刷设定与主观有关.

基于图像的NPR

Haeberli 1990

处理视频为印象派油画效果

?笔画生成:给定长度,宽度以及方向,引进笔刷纹理

?随机扰动:长度、宽度、方向以及颜色?(边缘)剪裁与绘制

?笔画方向控制:45度角,或根据边缘插值计算

Litwinowicz 1997

结果1

结果2

多尺寸弯曲笔画绘制

Hertzmann1998

结果图

图像类比(Image Analogies)给出一对图像A 和A’(即未滤波的和滤过波的源图像), 再加上一个未滤波的目标图像B, 根据A 和A’之间的对应关系合成一个新的滤波

目标图像B’

A : A’::

B : B’

Hertzmann2001

结果—1

结果—2

珠海肥料项目可行性分析报告

珠海肥料项目可行性分析报告 投资分析/实施方案

珠海肥料项目可行性分析报告 化肥行业典型的产业链模式为“资源企业—单质肥企业—水溶肥、复 混(合)肥企业—农资公司/个体工商户—种植者”,以各级农资公司、经 销商、个体工商户为主体的分销商在化肥销售体系中起了主要作用,形成 了化肥企业产品销售以经销为主,直销为辅的销售模式。 该水溶肥项目计划总投资3272.41万元,其中:固定资产投资2836.48万元,占项目总投资的86.68%;流动资金435.93万元,占项目总投资的13.32%。 达产年营业收入4041.00万元,总成本费用3044.09万元,税金及附 加62.90万元,利润总额996.91万元,利税总额1197.31万元,税后净利 润747.68万元,达产年纳税总额449.63万元;达产年投资利润率30.46%,投资利税率36.59%,投资回报率22.85%,全部投资回收期5.88年,提供 就业职位66个。 本文件内容所承托的权益全部为项目承办单位所有,本文件仅提供给 项目承办单位并按项目承办单位的意愿提供给有关审查机构为投资项目的 审批和建设而使用,持有人对文件中的技术信息、商务信息等应做出保密 性承诺,未经项目承办单位书面允诺和许可,不得复制、披露或提供给第 三方,对发现非合法持有本文件者,项目承办单位有权保留追偿的权利。

...... 国外对水溶性肥料的研究较早,目前已被广泛用于温室中的蔬菜、花卉、各种果树以及大田作物的灌溉施肥,园林景观绿化植物、高尔夫球场等。1965年,美国公布了一项片状水溶性肥料的生产专利;1988年,美国TVA国际化工集团公司申请了高浓度氮硫悬浮肥的生产专利。我国水溶性肥料起步于20世纪80年代中后期,基本上与复混肥料同步,从20世纪90 年代开始我国灌溉施肥的理论及应用技术才日渐被重视。到目前为止水肥 一体化灌溉施肥技术已经由过去局部试验、示范发展为大面积推广应用, 辐射范围扩大到西北、东北和华南地区,水肥一体化从当年的“高端农业”、“形象工程”开始向普及应用发展。经过多年的引进、消化、吸收 及创新,水溶肥产品生产工艺从掺混仿制发展到按照配方精确计量,向先 进的工艺技术转变,生产装备、技术工艺逐渐成熟。一批质量优、讲信誉、服务好的行业龙头企业逐渐被种植者接受、认可,一些水溶肥行业优质品 牌开始树立起来,水溶肥行业进入加速成长期,正在由小作坊生产,向现 代企业生产转变过程中。随着水肥一体化技术的推广,水溶肥施用作物的 面积越来越大,水溶肥产业也在发展壮大。目前中国水溶性肥料的产地主 要集中在新疆、山东、四川等水肥一体化推广面积较大的省份,尤其是滴 灌节水面积最大的新疆地区;销地主要集中在新疆、甘肃、内蒙等西北干 旱区和东北、西南、华南等地。

煤气化技术的现状及发展趋势分析

煤气化技术是现代煤化工的基础,是通过煤直接液化制取油品或在高温下气化制得合成气,再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。作为煤化工产业链中的“龙头”装置,煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。目前国内外气化技术众多,各种技术都有其特点和特定的适用场合,它们的工业化应用程度及可靠性不同,选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。 工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。根据发展进程分析,煤气化技术可分为三代。第一代气化技术为固定床、移动床气化技术,多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气,装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大;第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床和气流床技术,其特征是连续进料及高温液态排渣;第三代气化技术尚处于小试或中试阶段,如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。 本文综述了近年来国内外煤气化技术开发及应用的进展情况,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。 1.国内外煤气化技术的发展现状 在世界能源储量中,煤炭约占79%,石油与天然气约占12%。煤炭利用技术的研究和开发是能源战略的重要内容之一。世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。20世纪初,煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。此后世界煤化工迅速发展,直到20世纪中叶,煤一直是世界有机化学工业的主要原料。随着石油化学工业的兴起与发展,煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代,世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。直到20世纪70年代末,由于石油价格大幅攀升,影响了世界石油化学工业的发展,同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的进展。特别是20世纪90年代后,世界石油价格长期在高位运行,且呈现不断上升趋势,这就更加促进了煤化工技术的发展,煤化工重新受到了人们的重视。 中国的煤气化工艺由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向世界最先进的粉煤加压气化工艺过渡,同时国内自主创新的新型煤气化技术也得到快速发展。据初步统计,采用国内外先进大型洁净煤气化技术已投产和正在建设的装置有80多套,50%以上的煤气化装置已投产运行,其中采用水煤浆气化技术的装置包括GE煤气化27套(已投产16套),四喷嘴33套(已投产13套),分级气化、多元料浆气化等多套;采用干煤粉气化技术的装置包括Shell煤气化18套(已投产11套)、GSP2套,还有正在工业化示范的LurgiBGL技术、航天粉煤加压气化(HT-L)技术、单喷嘴干粉气化技术和两段式干煤粉加压气化(TPRI)技术等。

灌浆材料的发展现状与展望模板

灌浆材料的发展现状与展望 摘要:灌浆工法作为防渗补强加固的一种重要手段,其灌浆材料起着至关重要的作用。本文对灌浆材料的种类及其使用性能作了详细的描述,同时对今后浆材的发展方向提出了展望。 关键词:灌浆灌浆材料 注浆法出现于19世纪初,注浆工法在水利水电工程中多称灌浆法。采用灌浆技术以解决土建工程的有关技术难题,至今已有一个世纪的历史。浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。随着注浆技术的广泛应用,注浆材料得到了较大的发展。注浆材料从最早的石灰和黏土、水泥,发展到今天的水泥--水玻璃浆液、各种化学浆液。而注浆材料的开发与应用,又反过来推动了注浆工法在更广泛的领域内的应用。通常说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的材料。习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统。而浆液是同主剂、固化剂,以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体,分为溶液型和悬浊液型两大类。 1 灌浆材料的种类及其特点 1.1 溶液型浆材 溶液型浆材又叫化学浆材,可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。1.1.1 水玻璃类灌浆材料 水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料,水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等,有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。 灌浆用水玻璃模数在2.4~3.4之间为宜,水玻璃溶液的浓度在35~45°Be'为宜。 水玻璃类浆材主要特点及性能: (1) 胶凝时间从瞬间~24小时不等; (2) 固砂体强度可达6MPa; (3) 粘度从1.2~200×10-3Pa·s; (4) 可灌性好,渗透系数可达10-5~10-6cm/s,可灌入 0.1mm以上的土层。 (5) 毒副作用小,造价低。 1.1.2 木质素类浆液 木质素类浆液由纸浆废液、胶凝剂和促凝剂等组成。木质素类浆液包括铬木素和硫木素浆液两种。铬木素浆液的固化剂是重铬酸钠。但重铬酸钠毒性大,难以大规模使用。硫木素浆液是在铬木素浆液的基础上发展起来的,是采用过硫酸铵完全代替重铬酸钠,使之成为低毒、无毒木质素浆液,是一种很有发展前途的注浆材料。

煤化工产业概况及其发展趋势

煤化工产业概况及其发 展趋势 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

我国煤化工产业概况及其发展趋势 煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业,随着社会经济的不断发展,它们将进一步得到发展,同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注,并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。 1 煤化工产业发展概况 1. 1 煤炭焦化 焦化工业是发展最成熟,最具代表性的煤化工产业,也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭产量大约为~亿t/a,直接消耗原料精煤约亿t/a 。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响,工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态,焦炭国际贸易目前为2500万t/ a。 目前,我国焦炭产量约亿t/a,居世界第一,直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的14%。 全国有各类机械化焦炉约750座以上,年设计炼焦能力约9000万 t/a,其中炭化室高度为4m~5.5m以上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉(炭化室高≧6m)已实现国产化,煤气净化技术已达世界先进水平,干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段,焦炭质量显着提高,其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。 焦炭成为我国的主要出口产品之一,出口量逐年上升,2000年达到1500t/a,已成为全球最大的焦炭出口国。 从20世纪80年代起,煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展,其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂,有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是:焦炉炉型小、以中小型焦炉为主,受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大,采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少,大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。 1.2 煤气化及其合成技术 1.2.1 煤气化 煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台,额定产气量446×106Nm3/d,前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型,原料是煤、渣油、天然气,产品是F-T合成油、电或甲醇等。 煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,各种气化炉大约有9000多台,其中以固定床气化炉为主。近20年来,我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉,主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。

新型功能材料发展趋势

新型功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占 85 % 。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。 1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等

新型喷灌机水肥一体化技术应用

关键词:喷灌机、卷盘式喷灌机、绞盘式喷灌机、卷盘喷灌机、喷灌设备、长尾词:厂家、价格、哪家好、多少钱、哪家先进、、、等等 企业介绍:河北农哈哈机械集团有限公司是集农业全程机械化产品研发、生产、销售、服务于一体的行业龙头企业,拥有进出口权,“农哈哈”商标是中国第一个驰名商标。历经37 年的发展,产品覆盖耕作、播种、植保、灌溉、收获、粮食烘干六大类农机产品;厂区占地面积300多亩,员工1000余人,产值近 3 亿元。 2013 年,农哈哈公司开始涉足农业节水灌溉领域,并开创了中国智能卷盘式喷灌机的时代,引领国内卷盘喷灌技术的发展潮流;2015 年,农哈哈公司从欧洲引进国际先进的喷灌技术,后经研发和创新,成功推出适合中国农业的新型卷盘平移式淋灌机,是国内唯一一家全套引进国外先进喷灌技术并实现国产化的灌溉产品,为中国卷盘式喷灌机贴上了节能、高效、节水的标签。 2017 年,农哈哈公司成功开发了智能化固液态施肥机,与新型卷盘平移式淋灌机配套使用,实现水肥一体化作业。目前,在国内是唯一能够在卷盘式喷灌机上应用智能化固液态水肥一体化技术的产品。新型卷盘平移式淋灌机核心技术:节能:驱动装置采用扼流(直冲)式水涡轮,水能动力转换率70%以上,相比传统侧冲式水涡轮动力转换提高了约 1.5 倍,入机水压只需0.25Mpa 就可正常喷洒作业。 减速装置采用6档变速齿轮箱,提升传动扭矩,降低驱动力需求;回收速度可调范围4-105 米/小时,满足不同作物浇水量需要。 高效:喷洒装置采用40 米幅宽30个8 毫米口径喷头的淋灌架,出水量50 立方米/小时,作业效率 2.5-4 公顷/昼夜。 节水:淋灌架喷洒装置离地距离约 1.5-1.8 米之间,低压喷洒,水滴无雾化,水份蒸发小于5%。 应用广泛: 1:抗风性能强:淋灌架喷头离地距离较低约1.5 米,且水滴无雾化,在5-6 级风天气情况下可正常喷洒作业,特别适合北方地区春季多风天气浇水作业。(配1张风中作业场景图片) 2:低压喷洒对幼苗无伤害:淋灌架上喷头的水压为约0.03-0.05Mpa,低压喷洒且喷头离地距离低,水滴落地时间短,冲击力小,对作物幼苗无伤害,软杆作物不倒伏,

煤气化技术的现状和发展趋势

煤气化技术的现状和发展趋势 1、水煤浆加压气化 1.1 德士古水煤浆加压气化工艺(TGP) 美国Texaco 公司在渣油部分氧化技术基础上开发了水煤浆气化技术,TGP 工艺采用水煤浆进料,制成质量分数为60%~65%的水煤浆,在气流床中加压气化,水煤浆和氧气在高温高压下反应生成合成气,液态排渣。气化压力在2.7~6.5MPa,提高气化压力,可降低装置投入,有利于降低能耗;气化温度在1 300~1 400℃,煤气中有效气体(CO+H2)的体积分数达到80%,冷煤气效率为70%~76%,设备成熟,大部分已能国产化。世界上德士古气化炉单炉最大投煤量为2 000t/d。德士古煤气化过程对环境污染影响较小。 根据气化后工序加工不同产品的要求,加压水煤浆气化有三种工艺流程:激冷流程、废锅流程和废锅激冷联合流程。对于合成氨生产多采用激冷流程,这样气化炉出来的粗煤气,直接用水激冷,被激冷后的粗煤气含有较多水蒸汽,可直接送入变换系统而不需再补加蒸汽,因无废锅投资较少。如产品气用作燃气透平循环联合发电工程时,则多采用废锅流程,副产高压蒸汽用于蒸汽透平发电机组。如产品气用作羟基合成气并生产甲醇时,仅需要对粗煤气进行部分变换,通常采用废锅和激冷联合流程,亦称半废锅流程,即从气化炉出来粗煤气经辐射废锅冷却到700℃左右,然后用水激冷到所需要的温度,使粗煤气显热产生的蒸汽能满足后工序部分变换的要求。 1.2 新型(多喷嘴对置式)水煤浆加压气化 新型(多喷嘴对置式)水煤浆加压气化技术是最先进煤气化技术之一,是在德士古水煤浆加压气化法的基础上发展起来的。2000 年,华东理工大学、鲁南化肥厂(水煤浆工程国家中心的依托单位)、中国天辰化学工程公司共同承担的新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉中试工程,经过三方共同努力,于7 月在鲁化建成投料开车成功,通过国家主管部门的鉴定及验收。2001 年2 月10 日获得专利授权。新型气化炉以操作灵活稳定,各项工艺指标优于德士古气化工艺指标引起国家科技部的高度重视和积极支持,主要指标体现为:有效气成分(CO+H2)的体积分数为~83%,比相同条件下的ChevronTexaco 生产装置高1.5~2.0 个百分点;碳转化率>98%,比ChevronTexaco 高2~3 个百分点;比煤耗、比氧耗均比ChevronTexaco 降低7%。 新型水煤浆气化炉装置具有开车方便、操作灵活、投煤负荷增减自如的特点,同时综合能耗比德士古水煤浆气化低约7%。其中第一套装置日投料750t 能力新型多喷嘴对置水煤浆加压气化炉于2004 年12 月在山东华鲁恒升化学有限公司建成投料成功,运行良好。另一套装置两台日投煤1 150t 的气化炉也在兖矿国泰化工有限公司于2005 年7 月建成投料成功,并于2005 年10 月正式投产,2006 年已达到并超过设计能力,目前运行状况良好。该技术在国内已获得有效推广,并已出口至美国。 2、干粉煤加压气化工艺 2.1 壳牌干粉煤加压气化工艺(SCGP) Shell 公司于1972 年开始在壳牌公司阿姆斯特丹研究院(KSLA)进行煤气化研究,1978 年第一套中试装置在德国汉堡郊区哈尔堡炼油厂建成并投入运行,1987 年在美国休斯顿迪尔·帕克炼油厂建成日投煤量250~400t 的示范装置,1993年在荷兰的德姆克勒(Demkolec)电厂建成投煤量2 000t/d 的大型煤气化装置,用于联合循环发电(IGCC),称作SCGP 工业生产装置。装置开工率最高达73%。该套装置的成功投运表明SCGP 气化技术是先进可行的。 Shell 气化炉为立式圆筒形气化炉,炉膛周围安装有由沸水冷却管组成的膜式水冷壁,其内壁衬有耐热涂层,气化时熔融灰渣在水冷壁内壁涂层上形成液膜,沿壁顺流而下进行分

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1)

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1) 摘要:磁性材料是各种电子产品主要的配套产品,无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车,以及国防工业均离不开磁性材料。当前,中国各种磁性材料的产量基本上世界第一,成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明,中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平,调整产业结构和提高产品档次,使中国磁性材料从大国走向强国。本文着重从宏观角度分析了中国磁体产业整体情况,介绍了稀土永磁材料特别是中国钕铁硼烧结和粘结产业现状,以及中国新型的稀土永磁材料的研究开发情况,同时对我国磁体产业发展前景进行了预测和分析。 1 中国磁体产业的发展历程 目前,全球的经济已进入了一个信息时代,作为一种功能材料,磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类:20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁;50年代初期开发的铁氧体磁体;60年代末开发的钐-钴磁体,包括第一代稀土永磁-SmCo5和第二代稀土永磁-Sm2Co17;80年代初开发的稀土永磁钕铁硼。而稀土永磁,特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分,在永磁材料中发展最快,平

均以每年10%的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚,起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少,所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987~1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段,其特点是起点低:由于投资小,设备简陋,生产设备基本完全是国产的,经营理念落后,仍局限于小生产的模式。 1997~20XX的五年是中国磁体产业发展的第二阶段,其特点是起点远高于前一阶段:投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,能够按先进的工艺路线组织生产,产品质量一般属中低档。 20XX年起,中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”,即高起点、高投入、高回报:1)产品瞄准特定用途所需的高档磁体;投资规模巨大,引进整条先进生产线;2)按现代化管理的理念,组织集约式分段联营的大生产:磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备,投资显著降低,效益则大为提高;3)按资本运作的规律运营,从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线,生产高档的磁体产品。 进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企

功能材料发展趋势

材料】功能材料发展趋势 功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中,都把功能材料技术列为关键技术之一加以重点支持。各国都非常强调功能材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 1、新型功能材料国外发展现状 当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等

保护性耕作的发展现状及发展趋势

保护性耕作的发展现状及发展趋势 19 世纪末,美国实施西部大开发,大量干旱半干旱草原被开垦成农田,到 20 世纪美国西部发生了大规模“黑风暴”,给农业生产造成了极大的损失。其主要原因是由于不合理的土壤耕作。近年来,在我国北方多次出现沙尘暴天气,给我们敲响了保护和改善生态环境的警钟。研究表明,北方沙尘主要来自沙化土地、裸露地和农田。保护性耕作(conservation tillage)减少了对土壤的耕作次数,加上地表秸秆残茬,可增加土壤有机质,改善土壤结构,控制水土流失,减少风蚀、水蚀,缓解沙尘危害;故其业已成为防沙减尘的重要技术之一。保护性耕作已经成为国际农业技术发展的重要趋势,如何从我国国情出发,加快该项技术的发展,对于保护生态环境,发展现代可持续农业具有重大的现实意义。 1.保护性耕作的概念及分类 保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。它的定义是:“用大量秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术”。从而减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术。其核心技术包括少耕、免耕、缓坡地等高耕作、沟垄耕作、残茬覆盖耕作、秸秆覆盖等农田土壤表面耕作技术及其配套的专用机具等,配套技术包括绿色覆盖种植、作物轮作、带状种植、多作种植、合理密植、沙化草地恢复以及农田防护林建设等。

根据保护性耕作的特点,由于它有利于保水保土、所以称为保护性耕作。针对保护性耕作的基本要点,也可以用四句话来概括:秸秆覆盖、免耕播种、以松代翻、化学除草。 根据对土壤的影响程度可以将保护性耕作技术划分为 3种类型。(1)以改变微地形为主:包括等高耕作、沟垄种植、垄作区田、坑田等;(2)以增加地面覆盖为主:包括等高带状间作、等高带状间轮作、覆盖耕作(包括留茬或残茬覆盖、秸秆覆盖、砂田、地膜覆盖等)等;(3)以改变土壤物理性状为主:包括少耕(含少耕深松、少耕覆盖)、免耕等。 2.保护性耕作产生的背景 保护性耕作是在人类和自然的矛盾愈来愈突出的情况下产生的。比如耕翻作业除掉地面残茬、杂草,有利于播种,但同时也破坏了对地面的保护,导致风蚀、水蚀加剧;旋耕切碎土壤,创造了松软细碎的种床,但同时又消灭了土壤中的蚯蚓与生物,使土壤慢慢失去活性。耕作强度愈大,土壤偏离自然状态愈远,自然本身的保护功能、营养恢复功能就丧失愈多。近几十年来,我国机械耕作活动增强,农作物产量大幅度上升,但河流泛滥、沙尘暴猖獗、土壤退化、农作业成本上升。保护性耕作取消铧式犁翻耕,在保留地表覆盖物的前提下免耕播种,以保留土壤自我保护机能和营造机能,是机械化耕作由单纯改造自然到利用自然、进而与自然协调发展的农业生产革命性变化。 3.保护性耕作的国际现状与发展趋势 20世纪40年代初,美国开始研究推广免耕技术,当时由于机械

最新国内外先进煤气化技术比选-章荣林

国内外先进煤气化技术比选-章荣林

国内外先进煤气化技术比选 章荣林 (设计大师中国天辰化学工程公司原副总工程师)我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家,如何利用我国煤炭资源相对丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。发展煤化工离不开合成气的制备,煤气化就是制备合成气的必要手段。 近年来,我国掀起了一股煤制甲醇热、煤制油热、煤制天然气热、煤制烯烃热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目,以期籍煤炭资源的优势,发展煤化工、煤制油、煤制烯烃。这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤炭气化工艺技术方案的选择问题。 1.各种煤气化工艺的优缺点 我国已经工业化的、已建立示范装置的和已经中试装置考验的、从国外引进技术的、属于国内具有自主知识产权的煤气化装置和技术,有常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术、常压固定层无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术、鲁奇固定层煤加压气化技术、灰熔聚流化床粉煤气化技术、恩德沸腾层(温克勒)粉煤气化技术、GE德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术、多元料浆加压气化技术、多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术、壳牌(Shell)干煤粉加压气化技术、GSP干煤粉加压气化技术、两段式干煤粉加压气化技术、四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术,几乎是国外有的煤气化技术我国都有,国外没有的煤气化技术我国也有。煤气化工艺技术很多,使选择煤气化工艺技术无从着手。首先我们不能只轻信专利商的宣传,现在世界上还没有万能气化炉,各种气化工艺技术都有其特点和优缺点,有其适应范围。对专利商的宣传要去

粗取精、去伪存真,只有通过生产实践长期稳产高产考验过的,经济上合理、环境上符合国家和当地环保规定和要求的,才是最可靠的。下面分别介绍这些技术的优缺点。 (1)常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一,其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气,要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重。从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。 (2)常压固定层无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的,其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低、适合于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 (3)鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。因为其产生的煤气中含有焦油、高碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右,同时,焦油分离、含酚污水处理都比较复杂,所以不推荐用以生产合成气。 (4)灰熔聚流化床粉煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所在上世纪80年代,就开始研究这项技术,2001年单炉配套20Kt合成氨/a工业性示范装置成功运行,实现了工业化,其

镁基复合材料的研究发展现状与展望

——颗粒增强镁基复合材料 课程名称:金属基复合材料 学生姓名: 学号: 班级: 日期:2010/12/26

——颗粒增强镁基复合材料 摘要:镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能,是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。本文综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况,镁基复合材料常用的基体合金和常用的增强相。着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能,并对它的发展趋势进行了展望。 关键词:镁基复合材料;制备方法;基体镁合金;颗粒增强体;性能 1.前言 与传统的金属材料相比,金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐高温、耐磨损耐疲劳、热膨胀系数小、化学稳定性和尺寸稳定性好等优异性能。金属基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等,其中颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点,已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向,正在向工业规模化生产和应用发展。颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等,其中铝基复合材料发展最快;由于镁的密度更低(1.74 g/cm3),仅为铝的2/3,具有更高的比强度、比刚度,而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能,镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。镁基复合材料因其密度小,且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能,受到航空、航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视.自20世纪8O年代至现在,镁基复合材料已成为金属基复合材料的研究热点之一。颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续(短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比,具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易近终成型、易机械加工等特点,是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料。 2.制备方法 2.1粉末冶金法 粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增颗粒均匀混合后在模具中冷压,然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压,最后加工成型得复合材料的方法。粉末冶金的特点:可控制增颗粒的体积分数,增强体在基体中分布均匀;制备温度较低,一般不会发生过量的界面反应。该法工艺设备较复杂,成本较高,不易制备形状复杂的零件。 2.2熔体浸渗法 包括压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗。压力浸渗是先将增强颗粒做成预制件,加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中,制成复合材料采用高压浸渗,可克服增强颗粒与基体的不润湿情况,气孔、疏松等铸造缺陷也可以得到很好的弥补。无压浸渗是指熔的镁合金在惰性气体的保护下,不施加任何压力对增强颗粒预制件进行浸渗。该工艺设备简单、成本低,但预制件的制备费用较高,因此不利于大规模生产。增强颗粒与基体的润湿性是无压浸渗技术的关键。负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件中。由负压浸渗制备的SiC/Mg颗粒在基体中分布均匀。

我国水煤浆气化技术现状及发展趋势 胡永刚

我国水煤浆气化技术现状及发展趋势胡永刚 摘要:我国水煤浆气化技术从研究、开发、工程示范到工业化装置的长周期稳 定运行,对我国现代煤化工产业的发展起到了举足轻重的作用。尤其是多种具有 自主知识产权的水煤浆气化技术的开发及大规模工业化应用,不仅实现了煤基化 工多联产和产业链的延伸,而且强化了我国在世界煤化工、煤基多联产等领域的 地位,对世界煤炭清洁、安全、高效利用提供了多元化的技术支撑。 关键词:水煤浆气化技术;现状分析;发展趋势 引言:煤炭资源是我国的主要能源,在一次能源结构中处于主导地位。近年 来在经济转型、环保加强等因素的制约下,煤炭消费增速明显放缓,2018年煤炭 占我国一次能源消费比例首次低于60%。在煤炭多种利用方式中,煤气化技术虽 然过程复杂、仅占我国煤炭消费总量的6%左右,但却是煤炭高效加工、转化的 龙头,也是煤炭清洁利用的关键,更是保障国家经济、能源安全和社会可持续发 展的基础。 1.我国水煤浆气化技术现状 我国水煤浆气化技术在消化吸收国外先进水煤浆气化工艺的基础上,经过十 几年的不断实践积累了丰富的经验,探索开发出多种具有我国自主知识产权的水 煤浆气化技术,在我国乃至世界煤炭气化史上写下了浓墨重彩的一笔。 2.水煤浆气化技术 2.1多喷嘴对置式水煤浆气化技术 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是由国家水煤浆研究中心和华东理工大学在先 进德士古气化基础上,进行优化、改进且具有自主知识产权的气流床气化技术。 该技术主要包含磨煤制浆单元、气化单元、净化单元和渣水处理单元。浓度60% 的水煤浆是由原料煤和工艺废水经湿法研磨而成,水煤浆经高压煤浆泵与来自空 分的纯度≥97%的纯氧经过预膜式工艺喷嘴充分混合,再经高效雾化进入燃烧室, 在燃烧室内发生复杂的化学反应,生成粗煤气。粗煤气携带高温熔渣一起经下降 管进入激冷室,熔渣在激冷室内固化,在冲力作用下进入锁斗,定期外排。而粗 煤气经激冷水降温、增湿后间歇外排出激冷室,通过混合器的增湿、旋分器的除 尘和水洗塔的洗涤得到的净化煤气送往下一工序。生产过程产生的高含渣黑水经 蒸发热水塔、酸气分离器和真空闪蒸罐组成的闪蒸系统后,达到了黑水浓缩、能 量回收、灰水循环利用的节能降耗效果。 该技术相对其他气化技术具有如下优势:采用预膜式工艺喷嘴,具有雾化效 果好、不产生回火以及磨损显著减弱等优点;采用多喷嘴对置式进料,在炉内形 成射流与撞击结合流场结构,强化物料混合,处理负荷高,而且装置易于大型化,有效气成分和碳转化率均可提升2~3个百分点,比煤耗可以降低约2个百分点;采用合成气分级洗涤净化系统,合成气含尘量低,激冷环不易结垢,变换阻力小;采用高效的能量回收系统,传质、传热效率高;装置操作较为简便、系统稳定、 在线率高[20];拱顶砖寿命最长已经超过15000h,筒体砖和锥底砖最长已超过44000h,工艺喷嘴最长使用周期达到152d。 2.2非熔渣-熔渣分级气化技术 非熔渣-熔渣分级气化技术(也称一代清华炉气化技术)是吸收消化了国外先进 煤气化技术,针对气化炉炉顶易结渣、烧嘴寿命短及有效气化空间小等缺点自行 开发创新的分级气化技术。该技术工艺流程为:水煤浆通过给料机构与气化剂纯氧、预混气体(CO2、N2或蒸汽)同时送入喷嘴,保持气化炉上段(非熔渣段)温度低

新材料产业发展现状及趋势

新材料产业发展现状及趋势 “十五”期间,在我国新材料产业发展过程中,国家给予了大力支持,初步形成了比较完整的新材料产业体系。“十五”期间发布的《国家计委关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》,通过100多个产业化专项的实施.有力地推动了我国具有自主知识产权的新材料产业的发展,在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、商性能陶瓷材料和复合材料等方面形成了一批高技术新材料核心产业。“十一五”期间又进一步加大了支持力度。按我国目前经济发展趋势预计,新材料需求增长速度将高于经济增长速度,按10%的增长速度计算,到2010年我国新材料市场可达6500亿元。新材料产业也已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。 我国新材料产业的发展现状 当前,我国的新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段,随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作,我国新材料产业正呈现快速健康发展的良好状态,在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效,促进了一批新材料产业的形成与发展。 1.新一代钢铁结构材料 迄今为止,钢铁结构材料依然是国民经济各支柱产业和国防工业的重要支撑材料和应用范围最宽、使用量最大的材料,其生产和应用过程对全球资源、能源和人类生存环境有着不可忽视的影响,以去年为例: 2007年生产钢材46719.3万吨,比去年增长16.2%。同时,高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增长。全年生产冷轧薄宽钢带1740.27万吨,同比增长31.8%;冷轧薄板1563.83万吨,同比增长25.2%;镀层板(带)1754.58万吨,同比增长37.9%;涂层板(带)317.21万吨,同比增长36.1%;电工钢板(带)415.57万吨。同比增长23.5%。以上5个品种钢材合计生产5791.487吨,比上年增长31.28%,高于钢材生产总量增幅8.59个百分点。全年生产不锈钢720.6万吨,比上年增加190.6万吨,增长35.96%,居世界第一位。其中,世界一流工艺装备的生产量达到70%,国内市场占有率达到75%,实现了重大的突破。全行业已基本形成以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新和新产品研发体系,形成了科研基础设施建设加强、科技投入增加的良好格局。全行业在高效采选技术、钢铁冶炼技术、轧钢新技术、高端产品开发、大型冶金成套装备技术集成、节能节水和废弃物综合利用新技术等方面,都取得了新的成果和进步。 2007年宝钢试制成功X120管线钢,实现电镀锌机组全面无铬化生产,年产150万吨生铁的COREX3000熔融还原工艺装置投产;鞍钢继续完善冷连轧自主集成成套工艺技术,开发成功一批具有自主知识产权的核心技术,并在相关企业投入使用;武钢新一代取向硅钢、高效电机硅钢的研发和装备技术集成,高强度桥梁钢生产技术提高;太钢建成世界一流的现代化不锈钢生产基地;攀钢转炉铁水提钒和半钢炼钢连续工业性试生产成品钒渣等均取得了工艺技术的新突破。 2007年在研发和扩大生产市场需求的短缺产品方面,船用高强度宽厚板、高强度海洋结构用钢板、高档汽车用板和汽车零部件用钢、工程机械和高层建筑用高强度厚钢板、X80以上高等级管线钢板、百米在线热处理钢轨和时速350公里高速铁路钢轨、高速动车组用钢、高端压

国内煤气化技术评述与展望

2012年 第15期 广 东 化 工 第39卷 总第239期 https://www.docsj.com/doc/6016920992.html, · 59 · 国内煤气化技术评述与展望 付长亮 (河南化工职业学院,河南 郑州 450042) [摘 要]依据煤气化技术的常用分类标准和评价指标,分析研究了国内所用的煤气化技术的优势与不足。综合考虑原料广泛性、技术先进性、投资成本等因素,认为航天炉干粉煤气化技术具有适应的煤种多、气化效率高、生产能力大、碳转化率高、投资省、操作费用低等优势,在未来的煤化工产品生产中将会得到普遍的应用。 [关键词]煤气化技术;评述;展望 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0059-02 Review and Prospects of Domestic Coal Gasification Technology Fu Changliang (Henan V ocational College of Chemical Technology, Zhenzhou 450042, China) Abstract: According to common classification standard and evaluation index, advantages and disadvantages of domestic coal gasification technology were analyzed and studied. Considering comprehensively the raw material extensive, technology advanced and investment cost, it was thought that HT-L dry powder coal gasification had the vast potential for future development, because of the more quantity of coal type used, higher gasification efficiency, larger production capacity, higher carbon conversion, lower investment cost. Keywords: coal gasification technology ;review ;prospects 1 煤气化及其评价指标 煤气化指在高温下煤和气化剂作用生成煤气的过程。可简单表示如下: +???→高温 煤气化剂煤气 其中的气化剂主要指空气、纯氧和水蒸汽。煤气化所制得的煤气是一种可燃性气体,主要成分为CO 、H 2、CO 2和CH 4,可作为清洁能源和多种化工产品的原料。因此,煤气化技术在煤化工中处于非常重要的地位。 煤气化反应主要在气化炉(或称煤气发生炉、煤气炉)内进行。不同的煤气化技术主要区别在于所用的气化炉的形式不同。 通常,对煤气化技术的评价主要从气化效率、冷煤气效率、碳转化率和有效气体产率四个方面进行。气化效率衡量原料(煤和气化剂)的热值转化为可利用热量(煤气的热值和产生蒸汽的热值)的情况,是最常用的评价指标,标志着煤气化技术的能耗高低。冷煤气效率衡量原料的热值转化为煤气热值的情况,是制得煤气量多少及质量高低的标志。碳转化率衡量煤中有多少碳转化进入到煤气中,是煤利用率高低的标志。有效气体产率衡指单位煤耗能产出多少有效气体(CO+H 2),是对煤气化技术生产有价值成分效果好坏的评价。这四个指标不完全独立,从不同的方面反映了煤气化技术中人们最关注的问题。 2 煤气化技术的分类 煤气化的分类方法较多,但最常用的分类方法是按煤与气化剂在气化炉内运动状态来分。此法,将煤气化技术分为如下几种。 2.1 固定床气化 固定床气化也称移动床气化,一般以块煤或煤焦为原料。煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底送入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态。气化炉内各反应层高度亦基本上维持不变。因而称为固定床气化。另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的灰渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。目前,国内采用此方法的煤气化技术主要有固定床间歇气化法和加压鲁奇气化法。 2.2 流化床气化 流化床煤气化法以小颗粒煤为气化原料,这些细粒煤在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混和和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。目前,国内属于此方法的煤气化技术主要有恩德粉煤气化技术和ICC 灰融聚气化法。 2.3 气流床气化 气流床气化是一种并流式气化。气化剂(氧与蒸汽)与煤粉一同进入气化炉,在1500~1900 ℃高温下,将煤部分氧化成CO 、H 2、CO 2等气体,残渣以熔渣形式排出气化炉。也可将煤粉制成 煤浆,用泵送入气化炉。在气化炉内,煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下。因此,其热解、燃烧以及吸热的气化反应,几乎是同时发生的。随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹挟着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。这种运动形态,相当于流态化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。属于此类方法的煤气化技术较多,国内主要有壳牌干粉煤气化法、德士古水煤浆气化法、GSP 干粉煤气化法、航天炉干粉煤气化等[1-3]。 3 国内主要煤气化技术评述 3.1 固定床间歇式气化 块状无烟煤或焦炭在气化炉内形成固定床。在常压下,空气和水蒸汽交替通过气化炉。通空气时,产生吹风气,主要为了积累能量,提高炉温。通水蒸汽时,利用吹风阶段积累的能量,生产水煤气。空气煤气和水煤气以适当比例混合,制得合格原料气。 该技术是20世纪30年代开发成功的。优点为投资少、操作简单。缺点为气化效率低、对原料要求高、能耗高、单炉生产能力小。间歇制气过程中,大量吹风气排空。每吨合成氨吹风气放空多达5000 m 3。放空气体中含CO 、CO 2、H 2、H 2S 、SO 2、NO x 及粉灰。煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,对环境污染严重。我国中小化肥厂有900余家,多数采用该技术生产合成原料气。随着能源和环境的政策要求越来越高,不久的将来,会逐步被新的煤气化技术所取代。 3.2 鲁奇加压连续气化 20世纪30年代,由德国鲁奇公司开发。在高温、高压下,用纯氧和水蒸汽,连续通过由煤形成的固定床。氧和煤反应放出的热量,正好能供应水蒸汽和煤反应所需要的热量,从而维持了热量平衡,炉温恒定,制气过程连续。 鲁奇加压气化法生产的煤气中除含CO 和H 2外, 含CH 4高达10 %~12 %,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。相比较于固定床间歇气化,其优点是炉子生产能大幅提高,煤种要求适当放宽。其缺点是气化炉结构复杂,炉内设有破粘机、煤分布器和炉篦等转动设备,制造和维修费用大,入炉仍需要是块煤,出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂。 3.3 恩德粉煤气化技术 恩德粉煤气化技术利用粉煤(<10 mm)和气化剂在气化炉内形成沸腾流化床,在高温下完成煤气化反应,生产需要的煤气。 由于所用的原料为粉煤,煤种的适应性比块煤有所放宽,原料成本也得到大幅度降低。得益于流化床的传质、传热效果大大优于固定床,恩德粉煤气化炉的生产能力比固定床间歇制气有较大幅度的提高。由于操作温度不高,导致气化效率和碳转化率都不高,且存在废水、废渣处理困难等问题。此技术多用于替代固定床间歇制气工艺[4-6]。 [收稿日期] 2012-07-21 [作者简介] 付长亮(1968-),男,河南荥阳人,硕士,高级讲师,主要从事化工工艺的教学与研究。

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