第一篇:高效多管除塵器的研究與應(yīng)用
高效多管除塵器的研究與應(yīng)用
摘 要
對高效多管除塵器的性能與工作原理進(jìn)行分析,指出原高效多管除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足,從而對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究設(shè)計(jì),其中包括沉淀室、管數(shù)的確定、材質(zhì)的選擇與旋風(fēng)體的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞
高效多管除塵器
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 旋風(fēng)體
除塵工作原理
Research and application of high-efficiency multi-cyclone dust removal
Abstract
Performance and principle of work of high-efficiency multi-cyclone was analyzed,and the structural design shortages of original high-efficiency multi-cyclone was pointed out.its structure was researched and design,,includes setting chamber and pipe number determination,material selection and design of cyclones.Keywords
high-efficiency multi-cyclone structural design cyclone separator dust removal principle 1 前言Introduction
旋風(fēng)除塵器是一種古老的收塵設(shè)備,有近百年的應(yīng)用歷史,多管除塵器是組合式旋風(fēng)除塵器,由于投資低、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實(shí)用可靠,得到廣泛的使用。多管除塵器在我國燒結(jié)廠的應(yīng)用已有數(shù)十年之久,在現(xiàn)代鋼鐵廠建設(shè)中,寶鋼Ⅰ期燒結(jié)廠余熱回收系統(tǒng)采用的 342管除塵器,目前鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠回?zé)犸L(fēng)收塵均采用多管除塵器,多達(dá)100多臺。老式多管除塵器的單管處理風(fēng)量僅為7.5m3/min左右,除塵效率最高為80﹪。由于單管處理風(fēng)量低,使整臺設(shè)備的重量和體積增大,除塵效率差,灰塵隨廢氣、廢煙排到大氣中,從而造成環(huán)境的污染。與老式多管除塵器相比,高效多管除塵器采用了三級除塵,如圖1所示。第一級除塵為阻攔式臥式旋風(fēng)除塵;第二級為重力除塵;第三級為多管旋風(fēng)分離除塵。最大不同是取消了旋流葉片,直接切向進(jìn)風(fēng)。單管處理風(fēng)量達(dá)到10~14m3/min,除塵效率能達(dá)到94﹪以上。高效多管除塵器的臥式旋風(fēng)器、立式旋風(fēng)器的材料均采用高鉻鑄鐵,這樣耐磨、耐腐蝕性能得到提高,除塵器的使用壽命大大提高。
圖1 高效多管除塵器示意圖Figure 1 Schematic diagram of high efficiency multi-tube dust collector 1.一級除塵
2.二級除塵
3.三級除塵
4.卸料灰斗 5.支撐結(jié)構(gòu)1.First-class dust 2.Second-class dust 3.Third-class dust 4.Discharge hopper 5.Support structure 高效多管除塵器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)structural design of high-efficiency multi-cyclone dust remover 2.1 一級除塵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)First-level dust removal structure design
燒結(jié)廠排出的煙氣中,灰塵顆粒大小不均,大顆粒塵粒所占比重相當(dāng)大,燒結(jié)機(jī)不鋪底料時(shí)煙氣中大于50μm的塵粒占一半左右,這些粗大的顆粒對除塵設(shè)備的磨損最為厲害。在一級除塵中,這些粗大的顆粒被臥式旋風(fēng)器的葉片所阻擋住,進(jìn)入灰斗。進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的煙氣大塵粒減少,有利于保護(hù)二級、三級除塵設(shè)備,提高設(shè)備的使用壽命,最終提高除塵效率。因此一級出塵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是必要的。一級除塵器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。臥式旋風(fēng)器葉片是直接鑄造成與水平方向成25°角,與安裝葉片的圓筒鑄成一體,如圖3所示。其結(jié)構(gòu)特征:
一、導(dǎo)向葉片采用自然流暢的正螺旋面結(jié)構(gòu), 含塵風(fēng)流進(jìn)入臥式旋風(fēng)器后改變方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),旋風(fēng)效果好, 阻力損失小。
二、導(dǎo)向葉片與旋風(fēng)筒采用耐磨性極好的高鉻鑄鐵精密鑄造, 重量輕,使用壽命長,除塵效率高。這種結(jié)構(gòu)減少了葉片的安裝,維護(hù)與修理,提高了臥式旋風(fēng)器的使用壽命。每個(gè)臥式旋風(fēng)器的處理風(fēng)量有限,要想達(dá)到現(xiàn)場處理風(fēng)量的要求,就多個(gè)臥式旋風(fēng)器并列使用。
圖2一級除塵器的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3 臥式旋風(fēng)器葉片示意圖
1.后支撐板2.支撐架3.臥式旋風(fēng)器 4.前支撐板 1.葉片 2.連接圓管
1.Rear the support plate 2.Support frame 3.Horizontal cyclone 4.Front support plate 1.Leaves 2.Connection tube Schematic of first-class dust remover Horizontal-type cyclone leaf blade schematic drawing 2.2 二級除塵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)Second-level dust removal structure design 二級除塵結(jié)構(gòu)為沉降室,主要目的是使風(fēng)流均勻地進(jìn)入下一級多管收塵器,沉塵是輔助作用。沉降室的設(shè)計(jì)必須科學(xué),否則不能很好地發(fā)揮它應(yīng)起的作用。由于塵粒隨風(fēng)進(jìn)入沉降室后,它們在重力的作用下往下降落的同時(shí),還存在一個(gè)向前的運(yùn)動,如果到
達(dá)沉降室出氣口時(shí),塵粒還未沉降,則將會被風(fēng)氣帶入高效多管除塵器本體。塵粒的運(yùn)動軌跡方程如公式(1)所示。
S?vt
(1)
t?H
(2)v沉
SH?
(3)vv沉d塵?塵k?氣
v沉?3.62
(4)
式(1)~(4)中:S---沉降室長度;
v---氣流斷面速度;
t---沉降時(shí)間;
H---沉降室高度;v沉---塵粒沉降速度; d塵---塵粒直徑;?塵---塵粒密度;
?氣---空氣密度;k---與雷諾數(shù)有關(guān)的阻力系數(shù)。
要想使塵粒充分沉降下來,應(yīng)從以下兩方面考慮,一是S足夠長,二是v足夠小。計(jì)算得出,沉降室S的長度要大于最低值,如果場地允許,還可以加長。這樣就要求沉降室增大空間,從而風(fēng)速減小。
2.3三級除塵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)Third-level dust removal structure design 一級與二級對粗粒度灰塵起收塵作用,另外可使風(fēng)量分布均勻,使單管負(fù)荷幾乎相同。三級除塵結(jié)構(gòu)為三級多管除塵器的核心設(shè)備,由若干個(gè)立式離心式旋風(fēng)器組成。有研究表明,單管處理風(fēng)量過大,風(fēng)速增大,塵粒易被風(fēng)帶走,單管處理風(fēng)量過小,風(fēng)速減小,不易產(chǎn)生旋流而無法出去塵粒,其處理風(fēng)量取值為10~14 m3/min,最好除塵效果處理風(fēng)量為13.1 m3/min。單管處理風(fēng)量確定后,為保證設(shè)備總的處理風(fēng)量,在設(shè)計(jì)過程中就要保證足夠的立式旋風(fēng)器的個(gè)數(shù)。其管數(shù)可按照公式(5)計(jì)算。
n=Q/q
(5)
式(5)中n---管數(shù);Q---入口風(fēng)量;q---單管處理風(fēng)量。Equation(5)n---number of tubes;Q---entrance air flow;q---single-tube handle air volume.排風(fēng)進(jìn)風(fēng)
圖4立式旋風(fēng)器結(jié)構(gòu)示意圖
圖5 老式多管旋風(fēng)子進(jìn)風(fēng)方式圖
1.導(dǎo)氣管2.旋風(fēng)子外殼
1.導(dǎo)氣管
2.旋風(fēng)子外殼
3.導(dǎo)流葉柵片4.螺旋葉片 Fig 4 Schematic diagram of vertical cyclone
Figure 5 Multiple Cyclone old-fashioned way to figure into the wind 1.Airway 2.Cyclone casing 3.Cascades Diversion film 4.Helical vane 其基本原理是利用旋轉(zhuǎn)氣流中,灰塵受到離心力作用,從氣流中分離出來,沿著旋風(fēng)筒內(nèi)壁,在向下氣流與重力作用下,從旋風(fēng)子排灰口掉入灰斗中,完成收塵作用,離心力按下式計(jì)算:
u2z?mR
(6)
式中 Z—離心力,kg; u—旋風(fēng)氣流圓周(切向)速度,m/s;m—塵粒質(zhì)量,kg;R—旋轉(zhuǎn)半徑,m。
從(6)式中Z大,收塵效率高,因?yàn)檩^小的粉塵,本身質(zhì)量很小,從氣流中分離出來要受到空氣阻力,Z大時(shí)較小顆?;覊m才能克服阻力,才能分離出來,m是灰塵屬性,是客觀條件,要Z大,就要u高R要小,多管除塵器旋風(fēng)子內(nèi)徑比旋風(fēng)除塵器小很多,因此較小顆?;覊m可以分離出來,收塵效率就高,這就是多管收塵效率高于旋風(fēng)除塵器的主要原因,但R又不能太小,R受處理能力制約,因?yàn)闅饬餍D(zhuǎn)呈螺旋式運(yùn)動,靠近旋風(fēng)子內(nèi)壁螺旋式旋轉(zhuǎn)向下,到達(dá)錐體部分排塵口又向上,從導(dǎo)氣管排出。
因?yàn)樾L(fēng)子的處理能力與軸向風(fēng)速和旋風(fēng)子截面積乘積成正比,這里軸向風(fēng)速是假定的,并不是真正的,我們稱名義軸向風(fēng)速,當(dāng)名義軸向風(fēng)速高時(shí),氣流螺旋選流線的螺距就大,則塵粒在旋風(fēng)子內(nèi)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)就少,收塵效率下降,因此名義軸向風(fēng)速受到限制,老式多管為4~4.5m/s,當(dāng)旋風(fēng)子R小時(shí),截面積就小,旋風(fēng)子處理能力就小。從(6)式中,圓周速度u大,z就大,且z與u2成正比,但u又受到能量的制約,能量也與u2
成正比,在消耗一定能量的前提下,盡量提高圓周速度,這就是高效多管要解決的核心問題。
立式旋風(fēng)子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì):其結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)過精密設(shè)計(jì),入風(fēng)口的尺寸與導(dǎo)氣管的尺寸有一定的關(guān)系,導(dǎo)氣管延伸到入風(fēng)口的下端70~80 mm,這樣就能防止進(jìn)風(fēng)的短路流。
最新高效多管旋風(fēng)子為蝸殼切向進(jìn)風(fēng),見圖4。為了獲得圓周速度,老式多管進(jìn)風(fēng)從旋風(fēng)子上口端部軸向進(jìn)入,通過導(dǎo)流葉片,生硬地將軸向氣流弊成旋轉(zhuǎn)氣流,將軸向風(fēng)速變?yōu)樾D(zhuǎn)圓周速度,導(dǎo)流葉片分導(dǎo)流葉柵式與螺旋葉片式兩種,見圖5。從圖5與圖4比較,老式多管有如下缺點(diǎn):1.風(fēng)流被葉片強(qiáng)迫拐約90°角,增加多余的阻力損失30%~40%;
2.葉片縫隙小,螺旋導(dǎo)角小,氣流含水較高時(shí),塵粒濕度大容易堵塞葉片,部分單管被堵死以后,其余單管負(fù)荷增加,收塵效率下降;
3.裝配需要,導(dǎo)流葉片外圓與旋風(fēng)子內(nèi)壁之間要預(yù)留間隙(x),一般間隙為0.7±0.2mm,在壓差作用下,形成環(huán)形間隙流動,其流量(△v)與間隙尺寸的3次方成正比,安裝時(shí)又保證不了導(dǎo)氣管與旋風(fēng)子外殼的同軸度,加上磨損,造成偏心間隙,最大偏心間隙流量將增大2.5倍。初步計(jì)算,間隙流量將達(dá)到單管流量的13%~16%,不能形成旋轉(zhuǎn)氣流,對收塵不起作用,最新高效多管沒有間隙流量,顯然收塵效率相應(yīng)提高。
4.加工工作量大,導(dǎo)流葉片外圓與旋風(fēng)子內(nèi)壁都要車削加工,過去做法旋風(fēng)子內(nèi)壁車削長度約300mm。結(jié)論 Conclusion 1)高效多管除塵器具有老式多管除塵器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。除塵效果好,維修安裝方便,維修周期長。
2)盡管高效多管除塵器的效率達(dá)不到電除塵器,但其成本低,且對大顆粒的除塵效果優(yōu)于電除塵,因此在燒結(jié)除塵系統(tǒng)中,其仍占有一席之地。經(jīng)檢測,除塵效率達(dá)到96﹪以上,符合(GB9078-1996)《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的要求。此規(guī)格的高效多管除塵器的設(shè)計(jì)已獲得國家專利,并在很多燒結(jié)廠廣泛應(yīng)用,其中包頭德順燒結(jié)廠,河北唐山燒結(jié)廠等,均已使用本產(chǎn)品。其中包頭德順燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)頭除塵后為白煙,與電除塵煙顏色一致,冷卻段使用,幾乎看不到煙,得到用戶高度好評。
參考文獻(xiàn):References 1.劉鳳英,陶瓷多管除塵器性能分析優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用的探討,鐵法科技.1998.1,29~33頁,總第47期。
2.郭偉,李全勝,關(guān)于高效多管除塵器設(shè)計(jì)的優(yōu)化,燒結(jié)球團(tuán).2004年7月,第29卷第4
第二篇:多管旋風(fēng)除塵器的原理與使用注意點(diǎn)(范文模版)
多管旋風(fēng)除塵器的原理與使用注意點(diǎn)
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多管旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類。除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,借助于離心力降塵粒從氣流中分離并捕集于器壁,再借助重力作用使塵粒落入灰斗。多管旋風(fēng)除塵器于1886年開始使用,已發(fā)展成為多種型式。按其流進(jìn)入方式,可分為切向進(jìn)入式和軸向進(jìn)入式兩類。在相同壓力損失下,后者能處理的氣體約為前者的3倍,且氣流分布均勻。普通旋風(fēng)除塵器由簡體、錐體和進(jìn)、排氣管等組成。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造、安裝和維護(hù)管理,設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低,已廣泛用來從氣流中分離固體和液體粒子,或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下,作用于粒子上的離心力是重力的5~2500倍,所以泊頭多管旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。大多用來去除0.3μm以上的粒子,并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對3μm的粒子也具有80~85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和服飾的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器,可在溫度高達(dá)1000℃,壓力達(dá)500×105Pa的條件下操作。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為500~2000Pa。
多管旋風(fēng)除塵器是指多個(gè)旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用組成一體并共用進(jìn)氣室和排氣室,以及共用灰斗,而形成多管除塵器。多管旋風(fēng)除塵器中每個(gè)旋風(fēng)子應(yīng)大小適中,數(shù)量適中,內(nèi)徑不宜太小,因?yàn)樘∪菀锥氯?/p>
多管旋風(fēng)除塵器是增加了二次風(fēng)的旋風(fēng)除塵器,其工作原理是當(dāng)氣流在除塵器殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)借助二次氣流加強(qiáng)被凈化的氣體旋轉(zhuǎn),以提高除塵效果。有兩種方法可實(shí)現(xiàn)這樣的旋轉(zhuǎn),而把粉塵排入灰斗。第一種方法是通過沿殼體周邊專門開設(shè)與水平線成30-40度角的噴口輸送二次氣體。第二種方法是通過一個(gè)帶傾斜葉片的環(huán)形斜流氣輸送二次氣體,使凈化氣體打旋。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,可以利用含塵氣體作為二次氣流。在被凈化氣體需要經(jīng)過冷卻的情況下,有時(shí)可以利用室外空氣使其發(fā)生旋繞。旋流除塵器的技術(shù)參數(shù)與普通旋風(fēng)接近,目前,在礦井、工廠進(jìn)氣除塵開始應(yīng)用,呈現(xiàn)較好勢頭。
多管旋風(fēng)除塵器進(jìn)氣口流人的另一小部門氣流,則向多管旋風(fēng)除塵器頂蓋處活動,然后沿排氣管外側(cè)向下活動,當(dāng)達(dá)到排氣管下端時(shí),即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中央氣流一同從誹氣管排出,分散在其中的塵粒也隨同被帶走。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達(dá)圓錐體底部后.沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上.形成上升的內(nèi)旋氣流,并由除塵器的排氣管排出。除塵效率可達(dá)80%以上,近年來經(jīng)改進(jìn)后的特制旋風(fēng)除塵器.其除塵效率可達(dá)5%以上。旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)是捕集微粒小于5微米的效率不高. 旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部門沿器壁自圓簡體,呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運(yùn)動,形成下降的外旋含塵氣流,在強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)弘遠(yuǎn)于氣體的塵粒甩向器壁,塵粒一旦與器壁接觸,便失去慣性力而靠進(jìn)口速度的動量和自身的重力沿壁面著落進(jìn)入集灰斗。
多管旋風(fēng)除塵器是若干個(gè)旋風(fēng)子并聯(lián)在一體的旋風(fēng)除塵器。共同使用進(jìn)出管道和灰斗。設(shè)計(jì)除塵器的進(jìn)風(fēng)口氣體流速很重要。一般不低于18m/s。太低,處理效率會降低,還有容易堵塞的危險(xiǎn),太高,旋風(fēng)子磨損嚴(yán)重,阻力明顯增加。除塵效果不會有明顯的變化。多管旋風(fēng)除塵器因沒有轉(zhuǎn)動件及易損件,所有使用和維護(hù)相當(dāng)方便。
旋風(fēng)子是多管旋風(fēng)除塵器的內(nèi)臟部分,相當(dāng)于袋式除塵器的過濾除塵布袋。根據(jù)使用條件可以選用不同材料制作旋風(fēng)器,如鋼板、有機(jī)塑料板、玻璃鋼等加;鑄鐵、鑄鋼澆筑;陶土、石英砂、白剛玉燒制。在與高性能除塵器串聯(lián)使用時(shí),就將旋風(fēng)器放在前級。除高濃度場合外,一般不采用同種旋風(fēng)器串聯(lián)使用。也可以采用礬土水泥骨料、灰綠巖鑄石等材料作鋼制件的耐磨內(nèi)襯。常用的旋風(fēng)子有灰口鑄鐵、球磨鑄鐵旋風(fēng)子,陶瓷旋風(fēng)子。除塵器串聯(lián)使用時(shí),在與低性能除塵器串聯(lián)使用時(shí),應(yīng)將高效旋風(fēng)器放在后級。
設(shè)計(jì)多管旋風(fēng)除塵器首先要知道處理風(fēng)量及使用溫度。1.根據(jù)阻力計(jì)算所用旋風(fēng)器的筒體截面的標(biāo)稱速度。2.旋風(fēng)器運(yùn)行工況分析,如工藝周期性負(fù)荷變化引起除塵系統(tǒng)處理氣體量變化時(shí)旋風(fēng)器單體堵灰、磨損的可能性;排灰輸灰裝置的工作狀況等。文章來源:http://
第三篇:綜述論文:復(fù)合多管除塵器在工業(yè)爐窯凈化中的應(yīng)用
復(fù)合多管旋風(fēng)除塵技術(shù)在工業(yè)爐窯煙氣凈化中的應(yīng)用
沈恒根(東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,上海延安西路1882號,郵編 200051)
摘要 利用慣性沉降-旋風(fēng)器組合除塵設(shè)計(jì)復(fù)合多管除塵器。其中把多管組合旋風(fēng)器進(jìn)氣空間設(shè)計(jì)為慣性沉降除塵空間;采用多進(jìn)口回轉(zhuǎn)通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新型旋風(fēng)器具有高效低阻性能。給出了燃煤電廠鍋爐、水泥回轉(zhuǎn)窯、軋鋼加熱爐、工業(yè)鍋爐、鐵合金爐煙氣除塵中的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果。
關(guān)鍵詞
復(fù)合多管除塵器,多進(jìn)口旋風(fēng)器,慣性沉降,工業(yè)爐窯煙氣凈化 引言
燃煤、煅燒、冶煉過程產(chǎn)生大量的含塵煙氣需要凈化,以往的煙氣除塵器有相當(dāng)部分采用的是旋風(fēng)除塵器(后簡稱旋風(fēng)器)。但是,隨著國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)日趨嚴(yán)格,對除塵技術(shù)的要求越來越高。早期投入使用的旋風(fēng)器有相當(dāng)一些不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求,需要進(jìn)行技術(shù)改造。
為了適應(yīng)已有的管理經(jīng)驗(yàn)和國家標(biāo)準(zhǔn)要求,需對旋風(fēng)器性能進(jìn)行深度研究,要求進(jìn)一步達(dá)到低阻高效。因此,提出了慣性沉降-多進(jìn)口旋風(fēng)器組合成一體的復(fù)合多管除塵技術(shù)。2 現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的核心問題(A)單體
在CZT型、XCZ型、XCY型高效旋風(fēng)器研究基礎(chǔ)上,提出了新型低阻高效的帶回轉(zhuǎn)通道的多進(jìn)口旋風(fēng)器單體,試驗(yàn)研究表明(B)組合
多筒組合時(shí),雙筒、四筒采用分支并聯(lián)方式,對于五~八筒組合采用環(huán)狀分支并聯(lián)方式。
多管組合一般比多筒組合處理氣體量大。針對工業(yè)爐窯的除塵器改造應(yīng)用實(shí)際,設(shè)計(jì)提出了具有慣性沉降和高效旋風(fēng)器兩級除塵一體的單元模塊,針對處理氣體量比較大時(shí)(數(shù)十萬m/h)進(jìn)行組合使用。(C)防磨損
影響旋風(fēng)器使用壽命的最大危險(xiǎn)來自顆粒物的沖蝕磨損。一般來講,磨損受粉塵負(fù)荷、粒度、比重、硬度、運(yùn)動速度增加而加大,隨旋風(fēng)器材料硬度增加而減小。
采用前置慣性沉降除塵可以降低濃度、減少粗顆粒進(jìn)入旋風(fēng)器。
防磨損措施可以采用鋼板加內(nèi)襯(如礬土骨料層、鑄石板)或采用耐磨材料(耐磨鑄鐵、硌鉬合金鑄件、石英或剛玉陶瓷)制做。對于耐久性、可靠性要求高的場合,推薦采用硌鉬合金鑄造旋風(fēng)器。
旋風(fēng)器單體下部排灰不暢不僅造成除塵失效,同時(shí)加劇旋風(fēng)器磨損。相關(guān)影響因素有:系統(tǒng)風(fēng)量的變化幅度(特別是低負(fù)荷狀態(tài))、旋風(fēng)器單體斜置角度(旋風(fēng)子斜置角度一般應(yīng)大于粉塵流動角與旋風(fēng)子半錐角之和)、煙氣濕度、灰斗密封性、排灰方式等。3 多進(jìn)口旋風(fēng)器性能試驗(yàn)研究 3.1 冷態(tài)性能試驗(yàn)測定
試驗(yàn)粉塵選用燃煤飛灰塵樣(質(zhì)量中位徑8.46μm,幾何標(biāo)準(zhǔn)差2.15,真密度為1958 kg/m)。
改變進(jìn)口通道長度(通道回轉(zhuǎn)角度β表示,β大則通道長)、進(jìn)口個(gè)數(shù)進(jìn)行對比測定,結(jié)果匯總見表1。由表中數(shù)據(jù)可見,采用多進(jìn)口可以降低阻力和提高除塵效率。
對雙進(jìn)口120°φ260mm的旋風(fēng)子實(shí)驗(yàn)分級效率為
ηI= 1.0-exp[-0.909898dp常溫。
3.2 熱態(tài)性能試驗(yàn)測定
采用雙進(jìn)口旋風(fēng)器設(shè)計(jì)成復(fù)合多管單元模塊在電廠鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)上進(jìn)行工業(yè)性熱態(tài)試驗(yàn)(進(jìn)塵質(zhì)量中位徑26.0μm,真密度2080 kg/m)。除塵器單元進(jìn)氣位置采用上進(jìn)口和側(cè)進(jìn)口兩種方式。測
30.77647
33
3[2][3]
[1],采用多進(jìn)口將有效改變旋風(fēng)器內(nèi)流場氣流偏心;采用進(jìn)氣回轉(zhuǎn)通道結(jié)構(gòu),[4]改變進(jìn)入旋風(fēng)器的顆粒濃度分布,使短路流量攜固相顆粒排放量減少。
] 測定工況:旋風(fēng)器進(jìn)塵為慣性沉降收塵后排塵,進(jìn)口速度18.4m/s,除塵效率93.30%,阻力1700Pa,定結(jié)果見表2。結(jié)果可見:進(jìn)氣方式不同、進(jìn)氣負(fù)荷不同除塵效率均可達(dá)到90%以上,尤其是上進(jìn)氣工況1除塵效率達(dá)到95.02%。在煙氣量波動時(shí)慣性沉降空間和旋風(fēng)器之間除塵效率有互補(bǔ)特點(diǎn),使設(shè)備除塵效率穩(wěn)定。
表1 冷態(tài)性能試驗(yàn)對比結(jié)果
──────────────────────────────────
進(jìn)口形式 單 進(jìn) 口 雙進(jìn)口 三進(jìn)口 四進(jìn)口
通道角度 β 30° 90° 120° 180° 120° 90° 90°
──────────────────────────────────
阻力系數(shù) ζo 6.700 7.063 7.144 7.665 4.875 4.223 4.862 除塵效率η% 87.81 93.32 94.52 94.01 95.17 93.62 92.94 阻力增加率 % 0 5.42 6.62 14.42-27.24-36.97-27.43
排塵降低率 % 0 45.20 55.05 50.86 60.38 47.66 42.08
──────────────────────────────────
表2 熱態(tài)性能測定結(jié)果
──────────────────────────────────────── 測試工況 側(cè) 進(jìn) 側(cè) 出 上 進(jìn) 側(cè) 出
測定序號 1 2 3 4 1 2 3 4 5 ────────────────────────────────────────
進(jìn)煙氣量 m/h 10724 10521 7610 7651 11020 10933 10914 7621 7356
進(jìn)塵濃度 g/Nm 13.11 12.76 11.13 11.50 17.04 17.18 17.18 17.18 17.33
排塵濃度mg/Nm 978 961 968 950 848 1000 1132 1233 1472
除塵效率 % 92.47 92.42 91.23 91.96 95.02 94.18 93.41 92.82 91.44 阻 力 Pa 1060 1060 500 500 1163 1111 1062 763 567 33 ────────────────────────────────── 4應(yīng)用實(shí)例 4.1 電廠鍋爐除塵(A)液態(tài)排渣鍋爐
寶雞發(fā)電廠共有液態(tài)排渣鍋爐4臺,其中1#、2#爐額定蒸汽負(fù)荷為115 t/h,3#、4#爐為200 t/h。主要燃用銅川煤,燃煤灰份含量30%左右。由于球磨機(jī)制煤粉細(xì)(R90為10%);爐膛液態(tài)排渣率35%;尾部過熱器和豎向煙道慣性捕集粗煙塵10~15%等原因,從爐尾排出的飛灰比較細(xì)(質(zhì)量中位徑17.20μm,幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差3.45,真密度2661kg/m)。原有除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用Φ630×100多管旋風(fēng)除塵器(1#、2#爐各為單組;3#、4#爐各為雙組),除塵效率在50~70%。
經(jīng)過1995~1998四個(gè),依次進(jìn)行1#、3#、4#、2#爐的除塵器改造,經(jīng)改造的四臺鍋爐除塵器有關(guān)測試結(jié)果見表3,除塵效率91.15~93.34%,除塵器阻力(含除塵器兩端測點(diǎn)截面內(nèi)的管件阻力,下同)1000Pa左右。(B)固態(tài)排渣電廠鍋爐
50MW以下燃煤電廠鍋爐多數(shù)為固態(tài)排渣爐,鍋爐除塵器除部分采用濕式除塵器外,大多采用旋風(fēng)除塵器(軸向進(jìn)氣ф256旋風(fēng)子多管組合、XLPф900旋風(fēng)器多筒組合)。采用復(fù)合多管除塵器技術(shù)改造后測試結(jié)果見表4,除塵效率達(dá)到92.75~95.75%。4.2 軋鋼加熱爐
軋鋼燃煤粉連續(xù)加熱爐是中小鋼鐵廠的主要污染源之一,由于排放煙氣溫度波動幅度大,煙氣溫度可以達(dá)到500℃,使一些高效除塵設(shè)備不能使用。西安鋼鐵廠3座加熱爐(臺時(shí)產(chǎn)量1#爐為30t/h、2、3#爐均為16t/h)原采用顆粒層除塵器,由于煙氣溫度過高,造成除塵器清灰系統(tǒng)失效,致使除塵器無法工作。采用復(fù)合多管除塵器完成3臺加熱爐改造。1#爐改造測試結(jié)果見表5,除塵效率為91.23 %,阻力1000Pa。表3 寶雞發(fā)電廠液態(tài)排渣鍋爐除塵器改造后測試結(jié)果
─────────────────────────────────── 參 數(shù) 1# 2# 3# 4# ───────────────────────────────────
額定容量 t/h 115 115 200 200 煙氣流量 m/h 194351 211889 398448 384877 煙氣溫度 ℃ 156 182 165 147 除塵效率 % 92.76 91.52 91.15 93.34 除塵器阻力 Pa 931 850 1110 920 ─────────────────────────────────── 3 表4 固態(tài)排渣鍋爐除塵器改造后測試結(jié)果
────────────────────────────────────────
測 試 戶縣熱電廠 灞橋熱電廠 略陽發(fā)電廠 渭河發(fā)電廠
參 數(shù) 2# 3# 4# 5# 7# 3# 2# ──────────────────────────────────────── 額定容量 t/h 175 175 75 75 75 200 200 煙氣流量 m/h 343908 316671 173787 191372 221646 476228 430377 煙氣溫度 ℃ 155 152 169 156 158 165 145 除塵效率 % 94.02 92.75 94.40 93.40 94.50 95.75 93.6
3除塵器阻力 Pa 950 1000 1050 800 1050 1050 970 ──────────────────────────────────────── 3表5 軋鋼燃煤粉連續(xù)加熱爐除塵測試結(jié)果
────────────────────────────────────────────────
處理煙氣量 煙氣溫度 除塵器阻力 進(jìn)口濃度 出口濃度 除塵效率 收塵真密度 收塵質(zhì)量中位徑
────────────────────────────────────────────────
45000m/h 350℃ 1000Pa 2204mg/m 193mg/m 91.23 % 1958kg/m 8.65μm
────────────────────────────────────────────────
表6 帶料漿蒸發(fā)器的濕法回轉(zhuǎn)窯預(yù)除塵測試結(jié)果
───────────────────────────────────────────
處理煙氣量 煙氣溫度 除塵器阻力 進(jìn)口濃度 除塵效率 收塵真密度 收塵質(zhì)量中位徑 ─────────────────────────────────────────── 220000m/h 250℃ 850Pa 73.16g/Nm 94.60% 2586kg/m 18.2μm ───────────────────────────────────────────
34.3 水泥回轉(zhuǎn)窯預(yù)除塵洛陽水泥廠3#爐為帶料漿蒸發(fā)器的濕法回轉(zhuǎn)窯,臺時(shí)產(chǎn)量17t/h,窯規(guī)格為φ3.5/4.0×69m,原除塵系統(tǒng)為2×Φ2800旋風(fēng)器--50m立式電除塵器,由于旋風(fēng)器效率過低(28.3%),造成除塵效率急劇下降。改用復(fù)合多管除塵器替換原旋風(fēng)器,測試結(jié)果見表6,收塵效率 94.60%,阻力860Pa。4.4 鏈條爐排工業(yè)鍋爐
在陜西鋼廠新建集中供熱工業(yè)鍋爐房(4臺6t/h鏈條熱水鍋爐)和西安建筑科技大學(xué)4t/h鏈條鍋爐除塵器改造(替換XZD/G-4)上使用復(fù)合多管除塵器,測試結(jié)果見表7,煙塵排放濃度均低于100mg/Nm。4.5 鐵合金爐
硅鐵冶煉過程中產(chǎn)生煙氣中含有大量的容積密度小的微細(xì)煙塵(接近60%的煙塵粒徑小于2μ成分SiO2),該煙塵回收后是絕好的保溫材料。采用復(fù)合多管除塵器進(jìn)行干法回收,同時(shí)可以保障后級布袋除塵器或濕式除塵器運(yùn)行可靠性和安全性。設(shè)計(jì)的復(fù)合多管除塵器測試結(jié)果見表8,除塵效率達(dá)到70%
2左右。
表7 鏈條爐排工業(yè)鍋爐除塵器改造后測試結(jié)果
────────────────────────────────────────
鍋爐銘牌 DZL2.8-1.0/1.5/70-AⅡ SZL4.2-0.7/95/70-AⅡ
1# 2# 3# 4# ──────────────────────────────────────── 相當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量 t/h 4 6 6 6 6 排放濃度 mg/ Nm
84.3 96.4 98.1 83.1 78.4 ──────────────────────────────────────── 3表8 鐵合金爐回收粉塵測試結(jié)果
──────────────────────────────────────────── 額定容量 KVA 煙氣流量m/h 煙氣溫度 ℃ 進(jìn)口濃度mg/Nm 除塵效率 % 阻力Pa
31800 19847(低懸罩)141 8554 80.41 4500 73349(高懸罩)120 8142 62.13 1000
────────────────────────────────────── 結(jié)語
(1)通過理論研究和大量的試驗(yàn)研究工作,提出了慣性沉降除塵和多進(jìn)口旋風(fēng)子兩級一體的新型高效復(fù)合多管除塵器。在燃煤電廠鍋爐等工業(yè)爐窯煙氣除塵工程應(yīng)用表明,該除塵器技術(shù)性能優(yōu)越,為工業(yè)爐窯除塵器改造提供了投資少、除塵達(dá)標(biāo)的實(shí)用技術(shù)。是一種適合國情需要的新型高效除塵設(shè)備。
(2)通過分離機(jī)理研究、流場測定研究和模型試驗(yàn)研究,提出了帶回轉(zhuǎn)通道的新型高效多進(jìn)口旋風(fēng)器單體。該旋風(fēng)器與其它同類旋風(fēng)器不同,通過回轉(zhuǎn)進(jìn)氣通道改變進(jìn)入旋風(fēng)子內(nèi)腔含塵濃度分布,減少了短路流攜塵量;采用多進(jìn)口,改變單進(jìn)口旋風(fēng)器氣流軸不對稱。使用結(jié)果表明,具有低阻高效性能。
(3)所設(shè)計(jì)的慣性沉降空間不僅保證了旋風(fēng)器配氣,而且對粗塵粒具有良好的除塵性能,這對減少旋風(fēng)子磨損、提高多管除塵器長期可靠運(yùn)行十分重要。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 沈恒根,葉龍:單元組合式復(fù)合多管除塵器(93209986.6).實(shí)用新型.國家專利局.1994年6月8日. [2] 沈恒根,刁永發(fā),黨義榮,許晉源:多進(jìn)口旋風(fēng)分離器單體性能的試驗(yàn)研究.環(huán)境工程1998年No4.
[3] 沈恒根,黨義榮,刁永發(fā),許晉源:雙進(jìn)口旋風(fēng)分離器流場的實(shí)驗(yàn)研究.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)1997年No3. [4] 沉恒根,張瑋:旋風(fēng)分離器進(jìn)口回轉(zhuǎn)信道氣塵分離模型.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)1998年No1.
第四篇:袋式除塵器的應(yīng)用特點(diǎn)
袋式除塵器在煉鋼廠電爐煙氣凈化中的應(yīng)用特點(diǎn) 在每個(gè)不同的行業(yè)中,需要選擇的除塵設(shè)備也是不同的。近年來,袋式除塵器在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,并且覆蓋的工業(yè)領(lǐng)域還在持續(xù)擴(kuò)大,鑒于此,樸華科技除塵設(shè)備技術(shù)人員簡單的為大家介紹一下煉鋼廠電爐煙氣凈化中除塵器設(shè)備的選擇原則。
目前我國鋼鐵企業(yè)因其資源密集、能耗密集、生產(chǎn)規(guī)模大等特點(diǎn),長期產(chǎn)生大量的工業(yè)廢氣,成為了污染較為嚴(yán)重的企業(yè),在這些污染中,電爐煉鋼污染最為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的水膜除塵器和靜電除塵器由于投資成本高、維護(hù)不便等諸多原因未能在煉鋼電爐煙氣除塵中廣泛應(yīng)用,而最近幾年袋式除塵器在此行業(yè)的應(yīng)用卻迅速發(fā)展起來。
據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,1噸鋼會生產(chǎn)出12-18千克的粉塵,同時(shí)氣體中還有二噁英等有害物,對環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。在選擇針對這種情況下的除塵器時(shí),我們需要考慮粉塵氣體的溫度、氣體性質(zhì)、是否有回收價(jià)值等條件,根據(jù)這些判斷最為合適的除塵器水泥自然是袋式除塵器。
靜電除塵器會因?yàn)檫^高的爐氣溫度,出現(xiàn)過大的電阻,嚴(yán)重影響了凈化效率;而濕式除塵器,因?yàn)橛辛蚧锖偷锏拇嬖冢苋菀桩a(chǎn)生硫酸和硝酸,設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕效果;而袋式除塵器現(xiàn)代的覆膜技術(shù)卻日益提升,在處理復(fù)雜氣體成分時(shí)更加具有優(yōu)勢,由此可見袋式除塵器就是目前最適合煉鋼電爐的選擇了。袋式除塵器對于煙氣的凈化優(yōu)點(diǎn)在于,袋式除塵器對凈化在微米及亞微米數(shù)量級的粉塵粒子時(shí),凈化效率高,能夠達(dá)到99%以上,非常精密的袋式除塵器,凈灰效率甚至達(dá)到了99.99%;其次,袋式除塵器可以捕集多種類型的粉塵,特別是高比電阻粉塵,使用袋式除塵器比電除塵器效率要高很多;再次,袋式除塵器操作簡單,不會產(chǎn)生污泥,腐蝕等問題。最為重要的:袋式除塵器相對比較便宜,這也是袋式除塵器能夠在各個(gè)想也迅速被廣泛采用的最主要原因。
第五篇:油棕的研究與應(yīng)用
油棕的研究與應(yīng)用
摘要:棕櫚油是世界油脂市場重要的油脂品種.棕櫚油以其良好的氧化穩(wěn)定性、相對低廉的市場價(jià)格受到食品行業(yè)的青昧.我國是世界第一大棕櫚油進(jìn)口國,并且對棕櫚油的需求呈上升趨勢.我國應(yīng)在適宜種植地區(qū)擴(kuò)大油棕的種植,發(fā)展我國的棕櫚油產(chǎn)業(yè),滿足市場不斷增長的需求,并對油棕的綜合利用進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:油棕;研究利用
油棕又稱油椰子.是多年生高大喬木植物,主要生長在熱帶地區(qū).是一種四季開花結(jié)果及長年都有收成的農(nóng)作物。其果實(shí)含油豐富,單位面積產(chǎn)油量是花生的5倍、菜籽的10倍、大豆的12倍,故有“世界油王”之稱。除生產(chǎn)棕油外,油棕樹還有很多纖維副產(chǎn)品,如樹干、空果穗、果殼、果渣等[5]。油棕起源于熱帶非洲,目前,油棕已廣泛分布于南緯10。和北緯15 o之間的亞非拉廣大熱帶地區(qū)。據(jù)FAO統(tǒng)計(jì),全球已有40多個(gè)國家種植油棕,主要分布在亞洲的馬來西亞和印度尼西亞,非洲的西部和中部,南美洲的北部和中美洲。其中,馬來西亞和印度尼西亞這兩個(gè)國家的栽培面積分別占世界栽培總面積的50%和30%以上,其次是尼日利亞[2]。我國對油脂的需求量巨大,發(fā)展我國油棕生產(chǎn),不僅能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生活需求,還可緩解油、糧、棉爭地的矛盾,對于維護(hù)國家的戰(zhàn)略安全具有特殊的作用。而開展我國油棕產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃研究,對于推動產(chǎn)業(yè)健康、有序地發(fā)展具有積極意義[6]。1.油棕的引種
油棕分布在非洲、亞洲和美洲赤道附近的熱帶地區(qū),存在半野生、野生和栽培、種種植園,其中以栽培種植園比例最高,油棕栽培種植園的出現(xiàn)和發(fā)展是依靠引種來推動的。1.1國外油棕引種
大規(guī)模的油棕引種選育工作始于20 世紀(jì)20年代參與的機(jī)構(gòu)主要有剛果農(nóng)業(yè)研究所、印度尼西亞和馬來西亞的大種植公司、印度尼西亞的蘇門答臘東海岸植膠者協(xié)會和馬來西亞農(nóng)業(yè)部相關(guān)研究機(jī)構(gòu)。在非洲,通過對薄殼型油棕的引種選育,開創(chuàng)了厚殼型x薄殼型油棕雜交種系列20世紀(jì)30年代。東南亞通過對引種的實(shí)生油棕開展選育工作,確立了日里型油棕的標(biāo)準(zhǔn)型性狀,并導(dǎo)致了遠(yuǎn)東油棕業(yè)的發(fā)展。同時(shí),也推動了世界油棕種植業(yè)的發(fā)展。1.2中國油棕引種
中國于1926年開始引種油棕,20世紀(jì)50年代后期。由華南亞熱帶作物科學(xué)研究所系統(tǒng)地、有組織地進(jìn)行了油棕引育種。王開璽等考查了我國的油棕種質(zhì)資源,發(fā)現(xiàn)和收集海南油棕種質(zhì) 10個(gè).其中杜拉變種5個(gè),杜拉變種下又分5個(gè)類型,比西夫拉變種1個(gè),單那拉型1個(gè),非洲油棕和美洲油棕各1個(gè)[9]。2.棕櫚油發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢
棕櫚油是世界油脂市場的重要組成部分。隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,棕櫚油以其獨(dú)特的營養(yǎng)成分、相對低廉的市場價(jià)格被眾多行業(yè)所青睞,廣泛應(yīng)用于食品及化工等領(lǐng)域。與其他食用油脂相比,棕櫚油有其獨(dú)特的優(yōu)勢。2.1 良好的抗氧化性(耐炸性)
因?yàn)樽貦坝筒伙柡投冗m中,不含亞麻酸,富含天然高效抗氧化劑維 生素E及三烯生育酚,這使棕櫚油與其他油脂相比更適用于煎炸、燒烤食品。2.2高熔點(diǎn)
棕櫚油具有高熔點(diǎn)的性質(zhì)。起酥油需要這樣的性質(zhì),既要有液態(tài)油也要有固態(tài)油,這樣才能裹入空氣,烤出來的面包、蛋糕等才能非常松軟。
2.3脂肪酸組成
棕櫚油含有50%的飽和脂肪酸,直接用于食品加工,不需要?dú)浠?,而大豆油等其他油脂則不行。2.4維生素A和維生素E含量高
棕櫚油中含有豐富的維生素A(500~700 m∥kg)和維生素E(500一800 mg/kg)。將棕櫚油進(jìn)行分提,使固體脂與液體油分開,其中固體脂可用來代替昂貴的可可脂作巧克力;液體油用作涼拌、烹飪或煎炸用油,其味清淡爽口。2.5價(jià)格最低,具有經(jīng)濟(jì)性
油棕是一種高產(chǎn)的多年生油料植物,其1次栽種可收獲20年左右,而且單位面積年產(chǎn)油量遠(yuǎn)比其他植物油料高,并且產(chǎn)量相對穩(wěn)定,每公頃土地可產(chǎn)棕櫚油5 t,而每公頃土地僅產(chǎn)出菜籽油O.5 t。這些都促使棕櫚油成為世界上最具價(jià)格優(yōu)勢的食用植物油,它的價(jià)格幾乎低于所有食用植物油[7]。
3.棕櫚油的利用
棕櫚油具有兩大特點(diǎn):①含飽和脂肪酸較多,穩(wěn)定性好,不容易發(fā)生氧化變質(zhì);②棕櫚油中含有豐富的維生素A和維生素E。棕櫚油的特性決定了其在世界上的廣泛應(yīng)用。餐飲業(yè)、食品制造業(yè)及油脂化工業(yè)中都離不開棕櫚油的身影。3.1棕櫚油在餐飲業(yè)的應(yīng)用
歷史表明.人類將棕櫚油應(yīng)用于餐飲已經(jīng)有超過5 000年的歷史。由于棕櫚油含50%的不飽和脂肪酸、無反式酸,不易與酸質(zhì)聚合,而且棕櫚油不飽和度適中.不含亞麻酸,富含的天然維他命E及三烯生育酚是天然的高效抗氧化劑.這使棕櫚油與其它油脂相比更適用于煎炸、燒烤食品。另外,用油的成本一直是餐飲業(yè)選擇煎炸、燒烤用油的重要考慮因素。油棕一年四季開花結(jié)果。常年都有收成。一次種植可采收20 a左右,而且單位面積年產(chǎn)油量遠(yuǎn)比其它植物油料高,并且產(chǎn)量相對穩(wěn)定.這些都促使棕櫚油成為世界上最具價(jià)格優(yōu)勢的食用植物油。
3.2棕櫚油在食品制造業(yè)的應(yīng)用
棕櫚油在食品制造業(yè)中.一般被加工成起酥油、人造奶油、氫化棕櫚油、煎炸油脂和專用油脂等。象其它食用植物油一樣。棕櫚油不僅容易被消化、吸收,還能促進(jìn)人體健康。而且棕櫚油在食用油脂中是少數(shù)既含有胡蘿卜素,又含有維生素E的油脂。從棕櫚油的組合成分來看,它的高固體性質(zhì)甘油含量讓食品避免氫化而保持平穩(wěn)。并能有效地抗拒氧化.成為炎熱的氣候下糕點(diǎn)和面包廠產(chǎn)品的良好佐料。由于棕櫚油具有良好的天然抗氧化性、獨(dú)特的物理特性、適于人體健康的營養(yǎng)構(gòu)成及顯而易見的經(jīng)濟(jì)性.隨著油脂研究機(jī)構(gòu)的不斷努力,棕櫚油將更廣泛地應(yīng)用于食品業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。3.3 棕桐油在工業(yè)中的應(yīng)用
棕櫚油在工業(yè)的應(yīng)用主要分2類:①從棕櫚產(chǎn)品中可以直接得到的.如皂類、環(huán)氧棕櫚油及其多元醇、聚氨酯和聚丙烯酸酯類產(chǎn)品;②油脂化工類產(chǎn)品,如脂肪酸、酯、脂肪醇、含氮化合物及甘油。在這些產(chǎn)品的基礎(chǔ)上.還可以通過不同的化學(xué)方式生產(chǎn)出各種衍生產(chǎn)品:如用棕櫚油制造的肥皂經(jīng)濟(jì)性較好.還能夠持久地保持香味;用棕櫚油制造的工業(yè)用合成潤滑劑具有良好的潤滑性、低溫流動性及抗氧化性:用棕櫚油生產(chǎn)洗滌產(chǎn)品,生產(chǎn)工藝簡單,去污效果好,而且既環(huán)保又經(jīng)濟(jì);用棕櫚油還可以生產(chǎn)涂料、塑料、增塑劑、穩(wěn)定劑、表面 活性劑等[5]。.油棕副產(chǎn)品的利用現(xiàn)狀
棕櫚樹通常2—3 年開始結(jié)果。8—15 年進(jìn)入旺產(chǎn)期.到18-20 年后開始老化,產(chǎn)量降低,這個(gè)時(shí)候通常需要砍掉重植。一棵油棕樹的商業(yè)性生產(chǎn)可保持25 年。在這25 年中,一棵油棕樹因正常生長砍下的樹葉.結(jié)果的果穗。以及生產(chǎn)棕油產(chǎn)生的果實(shí)殘?jiān)褪且粋€(gè)非常龐大的數(shù)字。這些纖維副產(chǎn)品若利用好就是可以帶來經(jīng)濟(jì)效益的寶貝。若丟棄作廢棄物處理就會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。4.1果實(shí)殘?jiān)c果穗
棕櫚油生產(chǎn)產(chǎn)生的果實(shí)殘?jiān)c果穗都可以提取出大量的棕櫚絲。棕櫚絲是多種生活用品原材料,如麻繩、棕墊、麻袋以及棕絲刷等。棕櫚絲經(jīng)過特殊工藝還可以加工成中密度纖維板。它是一種木質(zhì)人造板.具有密度適中、尺寸穩(wěn)定、力學(xué)性能好、接近于天然木材、可代替木材使用、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。目前已成為世界上應(yīng)用最廣的一種新型人造板材。4.2樹干、樹葉與空果殼
大量的實(shí)驗(yàn)研究表明,科學(xué)家們已經(jīng)研制出用油棕樹的樹干、樹葉與空果殼制成紙漿,并且由樹干與空果殼制成的紙板的各項(xiàng)主要強(qiáng)度指標(biāo)均超過國家箱紙板優(yōu)等品的技術(shù)指標(biāo)。2009年,世界上第一家用油棕果殼為原料的制漿造紙廠在馬來西亞投入生產(chǎn)。該技術(shù)不僅減少對森林資源的破壞,也是變廢為寶的最好實(shí)例。4.3 油棕果柄
油棕果柄經(jīng)過前處理加工.進(jìn)入好氧堆肥環(huán)節(jié)進(jìn)行生物資源利用,發(fā)酵后制成有機(jī)肥,摻混部分氮肥、磷肥和鉀肥后生產(chǎn)生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥。實(shí)現(xiàn)油棕果榨油廠廢棄物資源化利用的目的。不僅果柄可做肥料.榨油剩下的果渣、采收的空果穗都可以制成生物有機(jī)肥。4.4 油棕殼
油棕殼可生產(chǎn)活性炭。這種活性炭的孔面積展開比一般的果殼活性炭要大將近2倍.其吸附能力也接近于其它果殼活性炭的2倍。4.5棕油可提煉生物柴油
生物柴油是典型的綠色能源.是優(yōu)質(zhì)石油柴油的代用品。在能源需求量日益增加.可用能源不斷減少的今天,大力發(fā)展可再生的生物柴油對經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、推進(jìn)能源替代、減輕環(huán)境壓力、控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。生物柴油是以植物油、動物脂肪油或廢烹調(diào)油等作原料經(jīng)交醋化反應(yīng)獲得的脂肪酸單烷基醋類,即脂肪酸甲基醋。在美國,生物柴油的主要原料為大豆油.歐洲則主要使用菜籽油.而世界上其他地區(qū)大多使用棕?cái)R油。油棕的單位面積產(chǎn)油量與其他油料作物對比高出多倍.確定了棕櫚油在未來能源市場的重要地位[5]。5.我國油棕發(fā)展
5.1 國內(nèi)棕櫚油市場需求巨大
據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國棕櫚油進(jìn)口量:2001年212.0萬噸,2002年266.0萬噸,2003年335.3萬噸,2004年385.1萬噸,2005年435.O萬噸,2006年508萬噸,2007年560萬噸,2008年620萬噸,占全國植物油脂消費(fèi)的比例分別為11.1l%,13.02%,15.03%,15.08%,16.96%,17.20%,18.1%,24.8%。據(jù)專家預(yù)計(jì),到2030年我國棕櫚油進(jìn)口總量將達(dá)至U1700萬噸。同時(shí),由于世界化石能源資源日漸減少,而對能源需求迅速增長,生物柴油等替代能源將有巨大的發(fā)展空間,因此對原料油脂的需求巨大。5.2國內(nèi)發(fā)展油棕的資源條件 5.21較好的自然環(huán)境條件
我國熱帶地區(qū)自然環(huán)境條件較好。其中,海南和云南西雙版納等熱帶地區(qū),氣溫較高(年均氣溫約22℃或以上,常年無霜)、光照充足(年日照時(shí)數(shù)1700~2600tJ'時(shí))、雨量充沛(年雨量海南1500一--2500毫米,西雙版納約1200--一1500毫米)、土壤比較肥沃,但雨量分布不均,(海南)時(shí)有臺風(fēng)影響但范圍有限。盡管冬季低溫、春季干旱,但水熱同季,在一定程度上彌補(bǔ)了水熱資源不足。因此,我國海南島大部和云南西雙版納部分地區(qū)是比較適宜油棕種植的地區(qū)之一[10]。據(jù)初步估計(jì),這些區(qū)域有幾十萬公頃土地可以利用。5.22 豐富的社會資源條件
在我國,除了有充足的農(nóng)村勞動力資源之外,還有雄厚的科技資源、先進(jìn)的信息服務(wù)能力、大量的資金資源和農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)惠政策資源可以利用。
5.23 有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)
在上世紀(jì)60年代初我國開始了油棕科學(xué)研究,從事相關(guān)科學(xué)研究的單位主要有中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣東省華僑管理局和農(nóng)墾科技部門等。主要研究領(lǐng)域涉及油棕選育種、油棕適應(yīng)性栽培和油棕豐產(chǎn)栽培等,并取得一批科研成果:基本摸清了油棕生態(tài)適應(yīng)性,提出了海南發(fā)展油棕初步規(guī)劃,開展DXP雜交育種并初選出試種品種,發(fā)展了豐產(chǎn)栽培技術(shù)等,其中有4項(xiàng)科研成果獲得了獎(jiǎng)勵(lì)。這些科研工作積累為我國油棕產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下了一定科技基礎(chǔ)[8]。6.小結(jié)與展望
現(xiàn)今社會.科技與工業(yè)飛速發(fā)展,支持發(fā)展的能源卻日趨減少.由能源引發(fā)的國內(nèi)國際矛盾也日漸增多。在世界能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)里,煤炭、石油與天然氣等不可再生能源占絕大部分.新能源和可再生能源開發(fā)不足.這不僅造成環(huán)境污染等一系列問題.也嚴(yán)重制約社會與科技的發(fā)展。按目前的消耗量,專家預(yù)測石油、天然氣最多只能維持不到半個(gè)世紀(jì),煤炭也只能維持大約2個(gè)世紀(jì)。而目前的消耗量還在持續(xù)增長.所以不管是哪一種常規(guī)能源結(jié)構(gòu),人類面臨的能源危機(jī)都日趨嚴(yán)重。開發(fā)一種可再生、綠色無污染、可持續(xù)發(fā)展的新型能源。成為了全球科學(xué)研究人員共同努力的目標(biāo)。油棕近乎完美的可利用率.決定了它在未來能源市場中將占據(jù)不可撼動的重要地位。
參考文獻(xiàn):
1.熊惠波、曹紅星、孫程旭等.油棕育種的研究進(jìn)展和展望.中國農(nóng)學(xué)通.2010, 26(2).2.謝龍蓮、張慧堅(jiān).世界油棕產(chǎn)銷現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.中國熱帶農(nóng)業(yè).2009(6)3.李瑞、夏秋瑜、趙松林等.棕櫚油生物柴油加工技術(shù)研究進(jìn)展.熱帶作物學(xué)報(bào)-2009, 30(4)4.王忠田.馬來西亞油棕業(yè)發(fā)展概況.世界熱帶農(nóng)業(yè)信息.2006,(3)5.鄧干然、鄭 爽、曹建華等.油棕的綜合利用[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程.2013, 37(2)6.張以山、曹建華、林位夫.中國油棕產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國熱帶農(nóng)業(yè).2009,(4).7.李艷,王必尊,劉立云.棕櫚油發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].中國油脂,2008,(07):4-6.8.李艷、王必尊、劉立云等.我國油棕研究現(xiàn)狀與發(fā)展對策.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科.2007(23).9.張希財(cái),林位夫.油棕育種與引種研究進(jìn)展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,(05).10.馮美利、曾鵬、劉立云等.海南發(fā)展油棕概況與前景.廣西熱帶農(nóng)業(yè).2006,(4).11.左青.棕櫚油的現(xiàn)狀及展望.中國油脂 2009, 34(6).