第一篇:乙烯裂解爐的結(jié)焦及抑制技術(shù)
乙烯裂解爐的結(jié)焦及抑制技術(shù)
Coking of Ethylene Cracking Furnace and Suppression
Technology 摘要:介紹了乙烯裂解爐的結(jié)焦機理、影響結(jié)焦的主要因素和抑制爐管結(jié)焦的主要技術(shù),著重綜述了近幾年國內(nèi)外爐管表面處理技術(shù)的研制情況和添加抑制劑技術(shù)的進展及其工業(yè)應(yīng)用情況,提出爐管表面處理技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用有待發(fā)展和突破,結(jié)焦抑制劑的發(fā)展方向是復(fù)合的多功能抑制劑。
Abstract:This thesis introduced the principle and affecting factors of coking on the ethylene cracking furnaces also the main technical of inhibiting coking on the furnace.Than discussed the development of the tube surface treatment and inhibitor technology this years.It was suggested that we must try our best to take tube surface treatment technologies to industrial applications shortly and work out more multi-functional inhibitors.關(guān)鍵詞:乙烯;裂解爐;結(jié)焦;涂層;爐管表面處理;抑制劑
Keywords:Ethylene;Cracking Furnace;Coking;Coating;Tube surface treatment;Inhibitors 前言
在乙烯裂解裝置中,裂解爐和急冷鍋爐內(nèi)的結(jié)焦是影響乙烯裝置長周期運行的大問題。產(chǎn)生結(jié)焦的原因是:(1)原料烴在裂解反應(yīng)中的高溫二次反應(yīng)形成的脫氫成碳反應(yīng);(2)高溫裂解氣進入急冷鍋爐內(nèi),高沸點組分在低溫管壁上冷凝后長時間與高溫裂解氣接觸而發(fā)生脫氫、縮合等反應(yīng)形成含氫量極低的焦垢。
結(jié)焦會引起兩個方面的后果一是結(jié)焦會使裂解爐管的傳熱性能下降。為了維持管內(nèi)物料的正常溫度,必然要提高爐管外壁的溫度,這樣很容易達(dá)到爐管金屬材料所承受的高溫極限而損傷爐管。另一方面,爐管內(nèi)結(jié)焦會使管徑變小,在處理量不變時,物料在爐內(nèi)的停留時間將減少,爐管內(nèi)的壓力降也會增大,這種裂解工藝條件的變化可使裂解的選擇性變壞,致使目的產(chǎn)物乙烯的收率顯著下降。
由于結(jié)焦問題的嚴(yán)重性,國內(nèi)外學(xué)者已做了許多抑制結(jié)焦技術(shù)的研究工作。內(nèi)容包括改變裂解工藝條件,加氫裂解技術(shù),原料混合裂解技術(shù),裂解爐和急冷鍋爐金屬表面處理技術(shù)及添加結(jié)焦抑制劑技術(shù)等對結(jié)焦反應(yīng)的動力學(xué)方面也做了一定程度的探索。其目的均在于降低結(jié)焦速率而延長清焦周期。總起來看,這些工作大都處于試驗階段。對于已有的裂解裝置,裂解原料和工藝條件均已確定,結(jié)焦抑制技術(shù)就只能從表面處理技術(shù)和添加結(jié)焦抑制劑兩方面著手。一般認(rèn)為,添加結(jié)焦抑制劑是一種更為經(jīng)濟有效的方法。結(jié)焦機理
通過對結(jié)焦的深入研究,目前已提出的裂解結(jié)焦機理有3 種:金屬催化結(jié)焦、自由基結(jié)焦和焦油聚合結(jié)焦。
金屬催化結(jié)焦 有實驗證明[1-2] 鎳及鐵是爐管結(jié)焦的催化劑,在同樣工藝條件下用5 種金屬材料與石英管做結(jié)焦對比試驗,發(fā)現(xiàn)鎳的催化活性最高,幾乎比石英管高出千倍以上,而活性最低的不銹鋼也比石英管高出10倍以上,其催化活性順序[3] 是:Ni > Ni192.[2] 李處森,于力,楊院生.三種金屬及其氧化物膜在碳?xì)浠衔餆崃呀夥磻?yīng)中結(jié)焦行為的研究[ J ].中國腐蝕與防護學(xué)報,2001,21(3):158 – 166 [3] 董鵬,武惠真.微型裂解方法研究金屬表面的結(jié)焦和結(jié)焦抑制[J].石油化工,1997,26(1):1717.[7] 黃賢平.蒸汽裂解結(jié)焦抑制劑技術(shù)進展[J ].揚子石油化工,2002,17(1):5413.[17] 傅曉陽,茅文星,萬文舉.抑制乙烯裂解裝置結(jié)焦的方法[P].中國專利,CN 1247887.2000.[18] 曹正兵,時維振,王東.新型結(jié)焦抑制劑抑焦性能及其模型[J].石油化工,2003,31(1):1816.[20] 黃賢平,姚小利,張如,等.一種烴類蒸汽裂解裝置抑制結(jié)焦的方法[ P].中國專利,CN 1367225.2002.[21]“乙烷爐結(jié)焦抑制劑N-360 工業(yè)試驗”項目取得成功[J].乙烯工業(yè),2005,17(3):28.
第二篇:開關(guān)電源電磁干擾抑制技術(shù)
開關(guān)電源電磁干擾抑制技術(shù)
0 引言
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和功率器件的發(fā)展,開關(guān)電源以其體積小,重量輕,高性能,高可靠性等特點被廣泛應(yīng)用于計算機及外圍設(shè)備通信、自動控制、家用電器等領(lǐng)域,為人們的生產(chǎn)生活和社會的建設(shè)提供了很大幫助。但是,隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展,電子電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用,處于同一工作環(huán)境的各種電子、電氣設(shè)備的距離越來越近,電子電路工作的外部環(huán)境進一步惡化。由于開關(guān)電源工作在高頻開關(guān)狀態(tài),內(nèi)部會產(chǎn)生很高的電流、電壓變化率,導(dǎo)致開關(guān)電源產(chǎn)生較強的電磁干擾。電磁干擾信號不僅對電網(wǎng)造成污染,還直接影響到其他用電設(shè)備甚至電源本身的正常工作,而且作為輻射干擾闖入空間,造成電磁污染,制約著人們的生產(chǎn)和生活。國內(nèi)在20世紀(jì)80一90年代,為了加強對當(dāng)前國內(nèi)電磁污染的治理,制定了一些與CISPR標(biāo)準(zhǔn)、IEC801等國際標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。自從2003年8月1日中國強制實施3C認(rèn)證(china compulsory certification)工作以來,掀起了“電磁兼容熱”,近距離的電磁干擾研究與控制愈來愈引起電子研究人員們的關(guān)注,當(dāng)前已成為當(dāng)前研究領(lǐng)域的一個新熱點。本文將針對開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機理系統(tǒng)地論述相關(guān)的抑制技術(shù)。
l 開關(guān)電源電磁干擾的抑制 形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設(shè)備。因而,抑制電磁干擾應(yīng)從這三方面人手。抑制干擾源、消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射、提高受擾設(shè)備的抗擾能力,從而改善開關(guān)電源的電磁兼容性能的目的。1.1 采用濾波器抑制電磁干擾 濾波是抑制電磁干擾的重要方法,它能有效地抑制電網(wǎng)中的電磁干擾進入設(shè)備,還可以抑制設(shè)備內(nèi)的電磁干擾進入電網(wǎng)。在開關(guān)電源輸入和輸出電路中安裝開關(guān)電源濾波器,不但可以解決傳導(dǎo)干擾問題,同時也是解決輻射干擾的重要武器。濾波抑制技術(shù)分為無源濾波和有源濾波2種方式。
1.1.1 無源濾波技術(shù) 無源濾波電路簡單,成本低廉,工作性能可靠,是抑制電磁干擾的有效方式。無源濾波器由電感、電容、電阻元件組成,其直接作用是解決傳導(dǎo)發(fā)射。開關(guān)電源中應(yīng)用的無源濾波器的原理結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
由于原電源電路中濾波電容容量大,整流電路中會產(chǎn)生脈沖尖峰電流,這個電流由非常多的高次諧波電流組成,對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾;另外電路中開關(guān)管的導(dǎo)通或截止、變壓器的初級線圈都會產(chǎn)生脈動電流。由于電流變化率很高,對周圍電路會產(chǎn)生出不同頻率的感應(yīng)電流,其中包括差模和共模干擾信號,這些干擾信號可以通過2根電源線傳導(dǎo)到電網(wǎng)其他線路和干擾其他的電子設(shè)備。圖中差模濾波部分可以減少開關(guān)電源內(nèi)部的差模干擾信號,又能大大衰減設(shè)備本身工作時產(chǎn)生的電磁干擾信號傳向電網(wǎng)。又根據(jù)電磁感應(yīng)定律,得E=Ldi/dt,其中:E為L兩端的電壓降;L為電感量;di/dt為電流變化率。顯然要求電流變化率越小,則要求電感量就越大。脈沖電流回路通過電磁感應(yīng)其他電路與大地或機殼組成的回路產(chǎn)生的干擾信號為共模信號;開關(guān)電源電路中開關(guān)管的集電極與其他電路之間產(chǎn)生很強的電場,電路會產(chǎn)生位移電流,而這個位移電流也屬于共模干擾信號。圖1中共模濾波器就是用來抑制共模干擾,使之受到衰減。1.1.2 有源濾波技術(shù)
有源濾波技術(shù)是抑制共模干擾的一種有效方法。該方法從噪聲源出發(fā)而采取的措施(如圖2所示),其基本思想是設(shè)法從主回路中取出一個與電磁干擾信號大小相等、相位相反的補償信號去平衡原來的干擾信號,以達(dá)到降低干擾水平的目的。如圖2所示,利用晶體管的電流放大作用,通過把發(fā)射極的電流折合到基極,在基極回路來濾波。R1,C2組成的濾波器使基極紋波很小,這樣射極的紋波也很小。由于C2的容量小于C3,減小了電容的體積。這種方式僅適合低壓小功率電源的情況。另外,在設(shè)計和選用濾波器時應(yīng)注意頻率特性、耐壓性能、額定電流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。濾波器的安裝位置要恰當(dāng),安裝方法要正確,才能對干擾起到預(yù)期的濾波作用。1.2 屏蔽技術(shù)和接地技術(shù) 采用屏蔽技術(shù)可以有效地抑制開關(guān)電源的電磁輻射干擾。屏蔽一般分為2種:一種是靜電屏蔽,主要用于防止靜電場和恒定磁場的影響;另一種是電磁屏蔽,主要用于防止交變電場、磁場以及交變電磁場的影響。屏蔽技術(shù)分為對發(fā)出電磁波部位的屏蔽和受電磁波影響的元器件的屏蔽。在開關(guān)電源中,可發(fā)出電磁波的元器件是指變壓器、電感器、功率器件等,通常在其周圍采用銅板或鐵板作為屏蔽,以使電磁波產(chǎn)生衰減。此外,為了抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的輻射向外部發(fā)散,為了減少電磁干擾對其他電子設(shè)備的影響,應(yīng)采取整體屏蔽??赏耆凑諏Υ艌銎帘蔚姆椒▉砑庸て帘握?,然后將整個屏蔽罩與系統(tǒng)的機殼和地連接為一體,就能對電磁場進行有效的屏蔽。然而在使用整體屏蔽時應(yīng)充分考慮屏蔽材料的接縫、電線的輸入/輸出端子和電線的引出口等處的電磁泄露,且不易散熱,結(jié)構(gòu)成本大幅度增加等因素。為使電磁屏蔽能同時發(fā)揮靜電屏蔽的作用,加強屏蔽效果,同時保障人身和設(shè)備的安全,應(yīng)將系統(tǒng)與大地相連,即為接地技術(shù)。接地是指在系統(tǒng)的某個選定點與某個接地面之間建立導(dǎo)電的通路設(shè)計。這一過程是至關(guān)重要的,將接地和屏蔽正確結(jié)合起來可以更好地解決電磁干擾問題,又可提高電子產(chǎn)品的抗干擾能力。1.3 PCB設(shè)計技術(shù) 為更好地抑制開關(guān)電源的電磁干擾,其印制電路板(PCB)的抗干擾技術(shù)尤為重要。為減少PCB的電磁輻射和PCB上電路間的串?dāng)_,要非常注意PCB布局、布線和接地。如減少輻射干擾是減小通路面積,減小干擾源和敏感電路的環(huán)路面積,采用靜電屏蔽。而抑制電場與磁場的耦合,應(yīng)盡量增大線間距離。在開關(guān)電源中接地是抑制干擾的重要方法。接地有安全接地、工作接地和屏蔽接地等3種基本類型。地線設(shè)計應(yīng)注意以下幾點:交流電源地與直流電源地分開;功率地與弱電地分開;模擬電路與數(shù)字電路的電源地分開;盡量加粗地線。1.4 擴頻調(diào)制技術(shù) 對于一個周期信號尤其是方波來說,其能量主要分布在基頻信號和諧波分量中,諧波能量隨頻率的增加呈級數(shù)降低。由于n次諧波的帶寬是基頻帶寬的n倍,通過擴頻技術(shù)將諧波能量分布在一個更寬的頻率范圍上。由于基頻和各次諧波能量減少,其發(fā)射強度也應(yīng)該相應(yīng)降低。要在開關(guān)電源中采用擴頻時鐘信號,需要對該電源開關(guān)脈沖控制電路輸出的脈沖信號進行調(diào)制,形成擴頻時鐘(如圖3所示)。與傳統(tǒng)的方法相比,采用擴頻技術(shù)優(yōu)化開關(guān)電源EMI既高效又可靠,無需增加體積龐大的濾波器件和繁瑣的屏蔽處理,也不會對電源的效率帶來任何負(fù)面影響。
1.5 一次整流電路中加功率因數(shù)校正(PFC)網(wǎng)絡(luò) 對于直流穩(wěn)壓電源,電網(wǎng)電壓通過變壓器降壓后直接通過整流電路進行整流,所以整流過程中產(chǎn)生的諧波分量作為干擾直接影響交流電網(wǎng)的波形,使波形畸變,功率因數(shù)偏低。為了解決輸入電流波形畸變和降低電流諧波含量,將功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)應(yīng)用于開關(guān)電源中是非常必要的。PFC技術(shù)使得電流波形跟隨電壓波形,將電流波形校正成近似的正弦波,從而降低了電流諧波含量,改善了橋式整流電容濾波電路的輸入特性,提高了開關(guān)電源的功率因數(shù)。其中無源功率因數(shù)校正電路是利用電感和電容等元件組成濾波器,將輸入電流波形進行移相和整形過程來實現(xiàn)提高功率因數(shù)的。而有源功率因數(shù)校正電路是依據(jù)控制電路強迫輸入交流電流波形跟蹤輸入交流電壓波形的原理來實現(xiàn)交流輸入電流正弦化,并與交流輸入電壓同步。兩種方法均使功率因數(shù)提高,后者效果更加明顯,但電路復(fù)雜。結(jié)語 本文的設(shè)計方法正確,仿真結(jié)果正常,克服了傳統(tǒng)方案中所存在的一些問題,使電磁干擾的抑制技術(shù)得到進一步優(yōu)化。從開關(guān)電源電磁干擾產(chǎn)生的機理來看,有多種方式可抑制電磁干擾,除本文中分析的幾種主要方法外,還可以采用光電隔離器、LSA系列浪涌吸收器、軟開關(guān)技術(shù)等。抑制開關(guān)電源的電磁干擾,目的是使其能在各領(lǐng)域得到有效應(yīng)用的同時,盡量減少電磁污染,實現(xiàn)了對電磁污染問題的有效治理。而在實際設(shè)計時,應(yīng)全面考慮開關(guān)電源的各種電磁干擾,選用多種抑制電磁干擾的方法加以綜合利用,使電磁干擾降到最低,從而提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。
第三篇:抑制計算機信息泄漏屏蔽技術(shù)探析計算機信息論文計算機論文
抑制計算機信息泄漏屏蔽技術(shù)探析-計算機信息論文-計算機論文 ——文章均為 WORD 文檔,下載后可直接編輯使用亦可打印——
抑制計算機信息泄露的屏蔽技術(shù)實施的重要性
1.1 采用屏蔽技術(shù)
采用屏蔽技術(shù)對計算機信息的泄露問題進行控制意義重大,不僅可以對計算機系統(tǒng)的運行情況進行控制和優(yōu)化,還可以對計算機中的信息內(nèi)容的安全性。這種技術(shù)還可以改進計算機系統(tǒng)本身的不足,為國家和社會的安全奠定基礎(chǔ)。
1.2 網(wǎng)絡(luò)型社會
現(xiàn)如今,社會是一個信息性和網(wǎng)絡(luò)型較強的社會,隨著科技和經(jīng)濟的高效發(fā)展,給很多黑客以可趁之機。網(wǎng)絡(luò)黑客們?yōu)榱俗畲笙薅鹊孬@得利益,提升自身的價值。往往會對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行攻擊。采用屏蔽技術(shù)來抵制網(wǎng)絡(luò)黑客的行為,可以降低計算機信息的泄露情況。為社會的生產(chǎn)和人們的生活提供一個相對比較安全的環(huán)境。
1.3 計算機系統(tǒng)缺陷
計算機本身的缺陷性比較突出,在計算機系統(tǒng)運行的過程中,采用科學(xué)合理地抵制方式,可以對計算機系統(tǒng)運行過程中的不足進行改善。同時還可以減少計算機本身運行的危險性。減少安全隱患是提升計算機系統(tǒng)工作效率的重點。抑制計算機細(xì)信息泄露屏蔽技術(shù)的措施
在如此發(fā)達(dá)的信息時代,在計算機系統(tǒng)本身的運行模式還存在著嚴(yán)重缺陷的背景下,做好計算機信息泄露的防治工作是人類的重要任務(wù)之一。具體的屏蔽技術(shù)具有一定的專業(yè)性,具體來說主要表現(xiàn)在以下三個方面:
2.1 電子屏蔽技術(shù)材料的選擇
在計算機運行的過程中,對吸收損耗的材料進行控制從某種程度上來說是一種增強評比技術(shù)水平的措施。由于屏蔽材料對電磁場會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。而且電磁場也是造成計算機信息泄露的重要內(nèi)容。所以說,對屏蔽技術(shù)材料進行控制至關(guān)重要。通常情況下,材料的厚度以及構(gòu)成成分都需要符合電子屏蔽技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下,研究人員都采用鐵金屬和坡鏌合金的形式作為材料的構(gòu)成成分。但是,鐵
金屬材料的性能更加優(yōu)越。因此,為了提升吸收損耗量,研究人員主要采用鐵材料。但是在反射材料上,則使用坡鏌合金結(jié)構(gòu)。事實上,其他的金屬材料也符合技術(shù)運行的標(biāo)準(zhǔn),但是由于材料的稀有性以及價格的高昂沒有作為主要研究對象。但是在以后的研究中,研究人員可以嘗試采用其他不同類型的電子屏蔽技術(shù)材料。
2.2 計算機信息泄漏的屏蔽技術(shù)的分析與計算
計算機屏蔽技術(shù)的效能,取決于吸收損耗材料、反射損耗材料和多重反射修正因子材料三個因素的影響。在屏蔽技術(shù)這三個因素中,如果計算機輻射的強度最大功率為 300MH 時,鐵的厚度為 0.2mnl 時,則機箱與輻射干擾源的最小距離就是 0.02m,屏蔽效能為 72.25dB。由此可以看出,采用的鐵錫復(fù)合材料能更好的達(dá)到屏蔽的效果。
2.3 電子屏蔽技術(shù)的具體使用
選用干擾和跳頻技術(shù)來隱蔽計算機的工作狀態(tài),使得實際竊取和破譯的信息無法實現(xiàn)。在使用白噪聲干擾器的時候,要將幅度和頻譜上的帶次信號掩蓋,阻止和干擾接收,這種方法的應(yīng)用可以是接受到的信息噪聲大為降低,竊取信息和破譯密碼達(dá)到相當(dāng)大的困難。所以說,發(fā)射的功率要一定的強,才能保證設(shè)備的正常運行。白噪聲是一種比較有效和可行的干擾技術(shù),它能使用相關(guān)的干擾器來跟蹤計算機次輻
射信號,使得電磁輻射信號被干擾,起到亂數(shù)加密的效果,使得對方無法接收到相關(guān)的信息。這種方法的使用, 的保護了計算機的信息和抑制了傳導(dǎo)波輻射。這種干擾器的使用比較簡單,價格也比較便宜,而且效果比較顯著,適合現(xiàn)在的家庭或者個人使用。
2.4 使用物理抑制技術(shù)
在物理技術(shù)的使用方法上主要有包容法和抑源法兩種。包容法在對計算機各種系統(tǒng)部件乃至整個部件可以下去屏蔽措施,可以對計算機進行元器件的學(xué)習(xí)餓和部位的改造,提高計算機的在屏蔽室中的高性能。因此,屏蔽技術(shù)適用于一些保密等級比較高,或者有大型計算機設(shè)備和計算機密集的地方。在我國的軍事場合、國家計算機研究中心和大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)中應(yīng)用的比較廣泛,也起到了良好的效果。
2.5 軟件加密技術(shù)
軟件加密技術(shù)是對計算機的硬件和軟件進行改造,來抑制信息的泄露。它主要通過幾MPEST字體、數(shù)據(jù)壓縮加密和視屏現(xiàn)實加密來完成的。計算機的 TEMPEST 字體主要是一種防護方法,它主要提供 10 到 20dB保護,用文字質(zhì)量換取少點的信息泄露效果。它的造價比較便宜,在很大的程度上計算機成本輻射的安全,防止字體信息的泄露。
2.6 必要攻擊軟件的安裝
在計算機軟件的安裝過程中,人們可以將專門的攻擊如見安裝在計算機中,使計算機系統(tǒng)自動的產(chǎn)生一種容易檢測危害的信號,在一定的階段會對其進行警告或者破壞其操作。結(jié)論
從本文的研究中可以看出,在計算機普及化的今天,信息的泄露已經(jīng)成為信息時代比較常見的問題,我國要采取相關(guān)的措施來進行保護計算機信息的安全,利用金屬鐵、金屬錫、鐵鍍錫模的復(fù)合等材料來進行加固計算機系統(tǒng)的安全,達(dá)到抑制計算機信息泄露和電磁干擾的目的,保護我國計算安全。