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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇化工工艺优化范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
中图分类号:Q4 06 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-06-00-01
在我国化工制药工艺不断发展的今天,很多制药企业越来越重视化工制药工艺的优化和改革。尤其是现在面对日益激烈的市场竞争,在化工制药工艺方面很多制药企业具有了越来越高的要求。制药企业生产药品的过程就是所谓的化工制药工艺,精湛的制药工艺以及良好的制药装置在化工制药工业中具有十分重要的作用,因此要想对化工制药工艺进行优化,首先必须要全面地把握药品生产中涉及到的各个环节,对化学制药工艺中存在的问题进行全面的剖析,最终能够制定有效的对策予以解决。
一、我国的化工制药工艺现状分析
在具体的药品生产过程中,药品可能会与外部的细菌病毒相接触从而受到感染。与此同时,在与空气接触之后一些药品本身也会出现一定的化学反应,从而出现药物变质的情况。所以很多制药厂在生产药品的过程中会采用各种先进的化学制药工艺不断的优化生产过程。在具体的化学药品生产过程中通过对各种先进生产设备的利用,能够有效的避免药品被不洁净的生产设备或者被空气污染到,因此现在我国的制药厂家都对药品的生产环境具有高度的重视[1]。
保证制药环境安全性的最为基本的措施就是实现生产消毒以及生产灭菌,所以在对药品进行生产的时候,制药厂家必须要选择可靠的制药设备。同时,在将药品生产出来之后必须要选择相对保质的药品包装采用封闭真空包装的方式对药品进行包装,这样就能够有效的避免药品受到空气中微生物的污染与破坏作用。除此之外,还要采用一定的消毒与灭菌的措施对药品的包装材料进行处理,由于药品的外包装材料和药品之间具有直接接触的特点,所以如果没有做好药品外包装材料的消毒灭菌工作,就很容易在包装材料与药品不断接触的过程中致使药品受到严重的污染,因此现在对药品外包装具有越来越高的清洁度要求。制药厂家必须要对专门的消毒设备进行配备,从而能够用这些设备对外包装材料实施消毒杀菌处理。由于药品的外包装材料都是药厂从其他厂家进购的,因此在生产与运输药品外包装材料的过程中也很容易出现感染病毒和细菌的情况。因此化学制药厂在具体的药品袋装过程中也要采取有效的措施实施杀菌处理,从而确保外部环境不会污染到药品。
二、化工制药工艺问题的分析
制药厂利用各种制药设备生产药品的过程就是化学制药的过程,因此,制药设备在制药厂化工制药的过程中发挥着十分关键的作用。而制药厂要想优化化工制药工艺,首先必须要充分的重视制药生产设备。然而现在仍然有较多的生态安全隐患存在于制药厂的制药生产设备中,很多制药设备并不符合相关的制药标准和要求,这样就很难有效地保证药品产品的质量。在灭菌清洗的过程中很多生产设备都是选择喷洒灭菌水的方式,因此可以采用导轨翻转以及分立的方式对制药生产设备进行清洗,在具体的清洗过程中制药生产设备会由于超声波而出现一定能量的微波,并且能够形成微冲流的冲击振动,这样就能够彻底的消灭制药设备中的各种病菌和微生物[2]。
除此之外,我国在生产一些冻干粉针剂以及粉针剂等抗生素的时候也存在着一定的问题。一般来说,必须要采用无菌清洁的方式对这些抗生素的装瓶进行处理。然而在清洁瓶子的过程中仍然有一些无法清洁到的盲区。同时我国很多制药工厂的制药设备并不具备药品自动生产检验的功能,因此常常需要采用人工手动的方式抽查药品的灭菌情况,在人工抽查的时候也很容易导致药品受到污染。
三、优化化学制药工艺的有效措施
在生产化学药品的过程中必须要采取有效的措施对药品的包装材料进行杀菌处理,可以采用真空的远红外线全自动化控制灭菌的方式对包装进行处理,或者采用热辐射的方法以及高温杀菌的方法在实际的生产过程中进行杀菌处理。采用干燥灭菌的方式能够使药品包装材料的清洁程度得以极大提升,现在隧道式灭菌干燥机在我国很多制药企业中得到了广泛的应用。在对药品包装材料进行灭菌消毒处理的时候采用这种隧道式的灭菌干燥机具有十分显著的优势,同时在具体的灭菌过程中该化工制药设备具有可调的洁净度,通常选择30万级的灭菌程度或者10万级的灭菌程度就能够有效地控制化工制药工艺的接近程度。除此之外,还要必须要保持制药生产车间的卫生环境[3]。
采用上述的方式在化工制药工艺中具有非常高的实用性,其能够使制药企业设备的使用率得以提升,并且可以对制药企业的资金投入量进行有效的控制。总之,由于药品的洁净度要求非常高,因此在生产药品的过程中必须要严格的采用灭菌监控的方式对每个生产环节进行处理,同时每个制药车间都必须要对必要的消毒设备进行配备,只有这样才能够确保药品生产的质量,从而实现对化工制药工艺的不断优化。
四、结语
要想有效地优化化工制药工艺,制药厂家就要对先进的化工制药生产理论进行积极的研究,并且将这些理论充分的运用到化工制药的生产实践中,从而能够在提升制药生产效率的同时,严格地控制药品生产的质量。制药厂家还必须要积极地改造制药设备,只有这样才能够在将大量的制药生产材料节约下来的同时,能够生产更高质量以及更多数量的药品。由于现在很多制药企业存在着重复消毒的情况,因此要想对化工制药工艺进行优化,还需要对药品的重复消毒情况进行严格控制,从而能够有效的降低制药的生产成本,并且使制药的生产效率得以提升。
参考文献:
[1]张霁,张福利.绿色制药工艺的研究进展[J]. 中国医药工业杂志. 2013(08)
关键词:过程模拟;建模;优化
现代工业倾向于向大型化和自动化的发展,为了能保证工业生产的安全、高效率、经济节约、优质,唯一选择的就是做到大型工业过程的自动化。在整个生产流程中,控制系统是从控制单个工艺变量的稳定开始设置顺序的,然后是控制单元过程,进而到把控整个车间。规划原则就是根据市场的需求最佳地管控生产过程的计算机集成以综合自动化,从而使经济效益随着不断扩大控制规模而有显著的增长。从功能上工业生产过程计算机集成综合自动化的总体结构可分为过程最优控制以及优化生产过程的操作两个方面,市场预测、最优计划和最优调度、决策四个层次,各个层次上都存在着不同程度的优化,相应地可获得经济效益不同幅度的上调,本文章主要是讨论化工生产过程的在线操作优化。
一、实例建模--乙醇连续发酵过程
1.流程模型的假设
经研究提出合理的假设,并相应简化其过程。包括以下步骤:(1)根据过程连续性的等价性原则,可以得出全过程处于连续性操作状态;(2)过程处于稳定运行状态,不考虑过程中出现的开车和停车这些特殊状态;(3)由于在输送物料过程中压力会降到0,故可忽略研究中输送过程的能耗;(4)在液气的平衡计算时,若是不发生化学反应的固体组分则不参与计算;(5)在独立的换热器中能够实现物流的温度变化。
2.单元操作模块的流程模型
下图1为模型发酵过程流程图1。6 个发酵罐,1 个预发酵罐构成了整个发酵流程。其中,A为预发酵罐,酵母、干法糖液、营养盐分别为S1、S2、S3的进料。S5、S7、S9 的进料均为干法糖液。S16进料是循环返回的酵母,S15出料为含 11%~12%(V/V)乙醇的产品,其下游段用于分离纯化,废酵母从S14出料 ,其中的一部分循环到发酵罐B。
清液发酵产乙醇流程涉及 5 个主要组分:水(water)、乙醇(ethanol)、葡萄糖(glucose)、二氧化碳(CO2)和酵母(yeast)。另外其它微量的杂质在生物的代谢过程中也会产生。因在非结构性动力学的模型基础上建立的相关数学模型,并且在该酶反应过程中会有菌体的生长,以致没有固定的反应方程式适用,用户根据自己的生产要求和状况,可以部分的改进生产过程。
二、模拟计算结果
本文模拟计算和验证模型的表格如下表1显示(见下):
三、过程的模拟和结果分析及优化
主要考虑葡萄糖的进料量对于预发酵、整个发酵结果、反应压力、发酵系统热负荷优化的影响。
整个装置上设计根据本文的条件和所得出的结果的实验来验证系统热量的优化。实验过程中各个发酵罐的温度和产品最终温度的测量值如下表所示。经分析可得,各发酵罐经系统热量优化后的温度均在 32到33℃之间,而产品的酒精含量和残糖值均符合要求(表2见下)。
在蒸馏过程中,进料的原油成份、塔的操作条件以及生产的负荷等影响产品质量的因素非常多,而化工流程模拟系统 AsPENPLus、PR0ll、Hsys等,虽然在原油的加工过程是能够运用,但需独立的运行环境,且只能够进行离线操作,难于直接地在装置上在线模拟分析。企业应用过程模拟能够获得大量的反映生产过程以及状态的数据,提供了质量的控制所需的相关信息。统计分析的方法能够高效地处理、分析得到的数据, 分析生产的过程中的众多参数(包括过程参数以及质量指标)间的关系, 建立预估模型针对难以测量的质量指标,将数据资源转化成为效益。
参考文献:
关键词:玉米胚;挤压膨化;轴头间隙;螺杆构型;碘值
中图分类号:TS229 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)09-1721-05
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.09.030
Optimization of the Technology of Extrusion Swelling of Corn Germ
BAI Xing-da, YU Shuang-shuang, CHEN Shan-feng
(School of Agricultural Engineering and Food Science, Shandong University of Technology, Zibo 255049, Shandong, China)
Abstract:Screw is an important part of extruder. Using the configuration parameters of screw, extruder diameter of choke ring, length of δ, speed of screw and angle of screw-thread as experimental factors, extraction of corn germ oil iodine value as index, the effects of configuration parameters on the iodine value were studied. The method of quadratic orthogonal rotating combination desion of four factors and five levels was used, the response surface of the test data were analysed by SAS 9.1. The optimization of the technology of extrusion swelling of corn germ were diameter of choke ring 92 mm,length of δ 16 mm, speed of screw 7°06′, angle of screw-thread 180 r/min. The iodine value ratio was 78.56 g/100 g in the paremeters of configuration of screw.
Key words:corn germ;extrusion and swelling;length of δ;configuration of screw;iodine value
玉米油是常用食用油之一,含有丰富的不饱和脂肪酸、维生素E和多酚类物质,且含有较多的不饱和脂肪酸[1]。在欧美国家,玉米油被作为一种高级食用油而广泛食用[2]。
挤压膨化技术作为一种高新技术已经被广泛应用于食品加工行业,与传统加工工艺相比,具有生产能力大、成本低、原料中营养损失小等优点[3]。目前,人们对于挤压膨化油料作物的研究越来越多,李宏军等[4]以玉米胚为原料,通过挤压膨化预处理工艺研究了套筒温度、模孔孔径、物料含水率和螺杆转速对玉米胚浸油工艺各项指标的影响,并优化出了最佳挤压工艺参数;詹玉新等[5]研究了以残油率为主要考察指标,挤压膨化玉米胚,通过响应面分析方法优化出了最佳挤压膨化参怠
螺杆是挤压机的主要组成部分,螺杆构型对于挤压机挤出物料的品质、结构具有重要的影响,本研究以半湿法玉米胚为原料,以玉米油碘值为考察指标,通过二次回归旋转组合设计试验和响应面分析,以期得到半湿法玉米胚浸提最佳螺杆构型参数。
1 材料与方法
1.1 原料
半湿法玉米胚(黑龙江肇东金玉集团公司油脂厂)。本试验采用半湿法玉米胚,玉米胚水分含量为7.61%,含油率为19.00%。
1.2 试验设备与仪器
单螺杆挤压膨化机(山东理工大学农产品精深加工中心提供),如图1所示。该装置包括挤压主体、物料输送装置和控制部分。37 kW电动机配45 kW变频器作为动力部分,通过皮带轮传动,带动挤压螺杆旋转,挤压喂入的油料,可通过传感器检测腔体内的温度与压力,套筒温度可进行闭环控制。适用于含油率为16%~25%的油料及淀粉类谷物的挤压试验研究和可视化研究[6]。
主要用途:可实现淀粉类谷物的挤压预处理,然后用于酿酒、制糖、生产酒精等领域;可实现低含油率油料浸油前处理,简化工艺流程,降低残油率[7];可对挤压过程中物料在腔体内的温度、压力实时检测,并完成固定温度控制;可以实现喂料量、转速、温度、轴头间隙、膜孔孔径长度等因素对挤出物料性质影响的试验研究。
油脂浸提器(山东理工大学农产品精深加工中心提供),如图2所示。它的构造从上到下依次是溶剂储藏室、水浴室、混合油储藏室三部分,其中水浴室中包括温度控制仪、电加热管、溶剂输液管和样品室。旋转蒸发器(山东理工大学农产品精深加工中心提供),如图3所示。
1.3 方法
1.3.1 指标测定 浸提后玉米原油碘值测定参考GB/T5532-2008[8]。
1.3.2 正交试验 根据前人研究报道,并与试验室挤压情况相结合,选择螺纹升角、阻流环直径、轴头间隙及螺杆转速4个影响因素,以挤压参数碘值为研究对象,同时选定5个水平,采用二次正交旋转组合设计安排试验,正交试验因素和水平如表1所示。
2 结果与分析
2.1 正交试验结果
以螺纹升角、阻流环直径、轴头间隙及螺杆转速作为影响因素,以玉米胚原油的碘值为考察指耍根据不同挤压参数下测定的各项指标的值,运用SAS9.1软件对试验数据进行分析,得到回归模型并对所得的响应面进行分析,得到最佳的挤压参数。试验安排与试验结果如表2所示。玉米胚原油碘值的回归方程系数显著性检验结果如表3所示。
从表3玉米胚原油碘值的回归方程显著性检验可知,模型交叉项X3X1(P
表4表明,此模型的决定系数R2为0.830 4,响应模型的二次项(P
利用SAS9.1软件对表3玉米胚原油碘值的试验数据进行二次多元回归拟合,所得到的玉米胚原油碘值二次回归方程的响应面见图3。
图3-a为轴头间隙和螺杆转速分别固定在16 mm、180 r/min时,螺纹升角和阻流环直径对玉米胚原油碘值影响的响应面。当螺纹升角保持在较低水平时,原油碘值随阻流环直径的升高而减小;当螺纹升角保持在较高水平时,原油碘值随阻流环直径的升高而增加。当阻流环直径保持在较低水平时,原油碘值随螺纹升角的增加而降低;当阻流环直径保持在较高水平时,原油碘值随螺纹升角的增加而升高[9]。这充分说明二因素的交互作用效果显著。
图3b为螺纹升角固定在7°06′、螺杆转速为180 r/min时,轴头间隙和阻流环直径对玉米胚原油碘值影响的响应面。当轴头间隙保持不变时,原油碘值随阻流环直径的升高而先减小后增加。当阻流环直径保持不变时,原油碘值随轴头间隙的增加而先降低后增高。原因是当轴头间隙在较小水平下增大时,胚料层逐渐变厚,缓冲稳定性逐渐增强,不饱和脂肪酸减少,碘值降低;当轴头间隙大于16 mm时,随着轴头间隙的增大,腔内胚料的不饱和脂肪酸生成含量增加,碘值增加[10]。
图3c为轴头间隙固定在16 mm、螺纹升角为7°06′时,阻流环直径和螺杆转速对玉米胚原油碘值影响的响应面。当阻流环直径处于较低水平时,原油碘值随螺杆转速的升高而先降低后升高,并且整体呈升高趋势;当阻流环直径处于较高水平时,原油碘值随螺杆转速的升高而先降低后升高,并且整体呈降低趋势。当螺杆转速不变时,原油碘值随阻流环直径的增加呈抛物线的形状,当阻流环直径增加时,原油碘值先降低后升高。
图3d为阻流环直径在92 mm、螺杆转速为180 r/min时,轴头间隙和螺纹升角对玉米胚原油碘值影响的响应面。当轴头间隙不变时,原油碘值随螺纹升角增加而先减小后增加。原因是当螺纹升角由较小水平开始增加时,腔内压力逐渐增大,油脂的稳定性逐渐加强,不饱和脂肪酸含量降低,碘值降低[11];当螺纹升角达到7 °0时,随着螺纹升角的增大,强内压力增大,油脂发生变性,生成不饱和脂肪酸含量增加,碘值增加。当螺纹升角保持不变时,原油碘值随轴头间隙的增加而先减小后增加。
图3e为阻流环直径和螺纹升角分别固定在92 mm、7°06′时,轴头间隙和螺杆转速对玉米胚原油碘值影响的响应面。当轴头间隙保持不变时,原油碘值随螺杆转速的增加先降低后升高。当螺杆转速保持不变时,原油碘值随轴头间隙的增加而先降低后升高。
图3f阻流环直径和轴头间隙分别固定在92 mm、16 mm时,螺纹升角和螺杆转速对玉米胚原油碘值影响的响应面。当螺纹升角处于较低水平时,原油碘值随螺杆转速的升高而先降低后升高,并且整体呈升高趋势;当螺纹升角处于较高水平时,原油碘值随螺杆转速的升高而先降低后升高,并且整体呈降低趋势。当螺杆转速不变时,原油碘值随螺纹升角的增加呈抛物线的形状,当螺纹升角增加时,原油碘值先降低后升高[12]。
用岭回归寻找最优工艺范围。岭回归寻优分析结果见表5。以原油碘值为考察指标,经过岭回归选优得到最佳工艺参数范围为阻流环直径92.00~93.42 mm、轴头间隙15.30~16.00 mm、螺纹升角 6°20′~7°06′、螺杆转速180.00~187.91 r/min。
2.2 验证试验
由于试验目的是为了在较短的时间内得到较小的挤压压力,因此将玉米胚原油碘值作为主要考察指标,选取最佳挤压工艺参数:阻流环直径为90.0~93.7 mm,轴头间隙长度为12.0~16.2 mm,螺纹升角为6°48′~7°42′,螺杆转速160.0~208.3 r/min进行验证试验,试验安排和结果见表6。
根据验证试验结果可知,通过寻优结果所得到的试验数据与实际试验结果基本吻合,说明回归方程能准确反映试验因素与考察指标之间存在的内在关系。以原油碘值为考察指标,采用挤压半湿法优化玉米胚原油提取挤压参数,选取阻流环直径、轴头间隙长度、螺纹升角、螺杆转速为试验因素,通过正交法安排试验方案,通过岭回归得到最优工艺参数为阻流环直径92 mm、轴头间隙长度16 mm、螺纹升角7°06′、螺杆转速180 r/min。
3 小结
螺杆是挤压机的重要组成部分。本研究以挤压螺杆构型参数阻流环直径、轴头间隙长度、螺杆转速、螺纹升角作为试验因素,以浸提原油的碘值为考察指标,研究挤压参数对碘值的影响。通过4因素5水平正交旋转组合法设计试验,利用SAS9.1软件对试验数据进行响应面分析,并对试验数据进行回归显著性检验,得到最佳挤压膨化工艺参数为阻流环直径92 mm、轴头间隙长度16 mm、螺纹升角7°06′、螺杆转速180 r/min,在最优工艺下碘值为78.56 g/100 g。
参考文献:
[1] 卢 敏.玉米胚的开发与利用[J].吉林粮食高等专科学校学报,1998(3):1-3.
[2] MATHEW J M,HOSENEY R C,FAUBION J M. Effects of corn hybrid and growth environment on corn curl and pet food extrudates[J].Cereal Chemistry,1999,76(5):625-628.
[3] 杨永怀,闻晓龙.玉米半湿法提胚制粉工艺及综合利用[J].粮食与饲料工业,2001(4):48-49.
[4] 李宏军,申德超,崔广波.用于浸油的玉米胚挤压预处理技术的初试[J].东北农业大学学报,2001,32(2):164-169.
[5] 詹玉新,谢科生,齐玉堂.挤压膨化技术在玉米胚浸出提油中的应用研究[J].粮食与饲料工业,2010(7):38-39.
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【关键词】钻井平台;桩腿;桩靴;焊接
一艘用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业的钻井装置,适合于世界范围内15~91.4米水深以内各种海域环境条件下的钻井作业。该钻井船具有较强的海上作业能力,最大作业水深91.4米时最大钻井可变载荷为3500吨,最大钻井作业深度可达到9144米。
该钻井平台共配置有三条桩腿,每个桩靴下面连接一个桩靴,在作业时,为了能够满足各个区域的不同海况的要求,利用平台上的发电机提供的动力,使得三个桩靴将插入海床,并将船体抬离海面,使得船底离开水面(50英尺)以减少海上的风、波、浪、流对其的影响。
桩靴与桩腿的剪切焊缝共有18条,最大将承受最大将超过20950吨的剪切力。
1.概述
该钻井平台采用荷兰Gusto MSC 设计的CJ系列平台,由于其桩腿根部是焊在桩靴外侧,且桩腿与下滑道及桩靴之间的间隙较为狭小,约135mm 左右,结合升降塔的下部结构以及围井结构,如果按照常规的焊接顺序几乎是不可能的,解决的目标就是如何焊接该段约3米高的焊缝。而且该18条焊缝将完全承受平台升起的重量(最大重量约20950吨),其重要性是可想而知的,如图1所示:
图1
剖面 A-A
2.目前存在的几种合拢工艺
对于该项目,由于桩腿与桩靴的焊缝的特殊性,而且工位的空间特别狭窄,根本无法从外部进行焊接。目前各大船厂对于Gusto MSC 的CJ系列平台在处理桩腿根部与桩靴焊接上共有三种做法。
2.1 将主船体的墩高(件6)升到3.5米以上,将该条剪切焊缝(约3米)完全暴露在外,这样才有工位将该条焊缝焊接。如图2所示:
2.2 保持主船体的墩高(件6)为1.7米,将桩靴(件1)所处的位置挖坑2.2米,同样将该条焊缝(约3米)完全暴露在外,这样才有工位将该条焊缝焊接。如图3所示:
图3
2.3 将桩靴与第一段桩腿提前焊接完毕,并定位于指定位置,然后将升降塔连同升降单元往桩腿上靠,再将围井分段合拢,达到合拢的目的。
3.目前存在的几种合拢工艺
对于任何产品来讲,好的工艺一定既要保证质量、节省成本,同时还要节省工期。上述的三种工艺,均有船厂实施过,但是均有较多的缺陷与制约,分析如下:
对于第一种方案,主船体的墩高将设得太高,墩的材料需求量非常大,船底油漆及其他的安装操作都需要搭很高的脚手架,这将浪费很多的劳动力成本,并且对于后续的工作带来非常大的麻烦。
对于第二种方案,适用于地质比较松软类似沙滩造平台,原则上可以通过挖坑进行焊接,但是同样浪费成本,但对于有的项目的地基是已经经过承压处理,基本不太可行。
对于第三种方案,该种方案对于今后升降塔的三角定位非常不利,因为自升式钻井平台是通过升降装置的精度尺寸来约束桩腿在该装置上保持直线状态,并非通过桩腿的直线度来控制升降装置的精度。几种逆向合拢的方式存在一定的风险,就是尺寸的测量与控制非常麻烦。
4.优化工艺
基于以上三种方案的综合考虑,本研究提出的观点是如何将在暴露在外部难以焊接的焊缝转移至桩靴内部进行施焊,这样无论从成本、质量还是工期上考虑,都可以避免上述的缺陷。在经过了大量的考察、摸索、研究,等比例建模,最终确定了如下优化合拢方案。
优化合拢方案示意图
将原本位于桩靴内的两块的立板-5(EH36-Z)和立板-4(EQ63-Z)提前对接,然后与第一节桩腿-2焊接,再插入至桩靴-1内进行桩靴内部焊接,这样就将桩靴与桩腿之间的焊缝移到桩靴内部,这样就解决了由于桩靴外部焊接工位空间的原因而难以施焊的问题,从而保证了焊接质量。
这样做的优点有:
a. 可以保证该3米长焊缝的焊接质量,已经通过100%MT、UT;
说明:由于桩靴外部的这道垂直焊缝可以在宽阔的工位上进行焊接,不受周围构件的约束,从而提高焊接质量。
由于该平台的特殊性,桩腿的材料均为进口材料,材质非常特殊,屈服强度非常高(690Mpa),这就要求这些材料焊接之前必须进行实模试验,必须经过焊接工艺的评定,找出匹配该种材料的焊材、焊丝以及焊接过程所需的环境、温度等因素影响。经过技术中心焊接实验室多次的反复试验,最终摸索出配套的焊接工艺,该项工程焊评试验计划以及实施共经历了8个月,进行的焊接工艺评定试验高达185项,最终完成了35项的焊接工艺评定。此高等级材料的焊接在整个深圳市乃至全国的行业中具有领先的推动作用。
b. 可以使得升降塔结构的精度控制更加精确;
说明:升降塔结构的精度控制初衷是在桩腿未插入之前就必须进行控制,这点主要是针对第三种方案而言。
c. 可以保持主船体墩的高度(1.7米),施工方便,同时避免材料浪费,从而节省成本;
d. 可以更好地为后续工作提供便利的施工环境,从而提高产品质量;
5.相关联部件安装顺序
为了保证升降装置、锁紧装置、下滑道结构能够与船体、桩腿之间的顺利装配,以及保证之间的精度,结合桩腿与桩靴之间的合拢优化工艺,制定出整个区域各结构的装配流程工艺。
解决方案:
1.下滑道划线定位,焊接下滑道与围井的接缝,包括围井舱内的连接舱壁。
2.定位围井处压载舱的底部平面分段,并只焊接与围井壁的焊缝。
3.锁紧装置机加工完毕后,与下滑道焊接,并焊接锁紧装置与主甲板的焊缝,包括围井舱内的连接舱壁。
4.定位压载舱的垂直平面分段与甲板处的平面分段。
5.焊接压载舱的垂直平面分段和甲板处的平面分段与围井的接缝。
6.再焊接压载舱的三个平面分段与下滑道、锁紧装置的接缝。
关键词:荷叶黄酮;优化工艺;特性;应用
中图分类号:S-3 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-10-0208-2
基金项目:国家级大学生创新实验项目及吉林省自然科学基金项目(201115041)
荷叶原产于中国和印度,目前全世界皆有分布。在中国主要分布在长江、黄河和珠江等三大流域。荷叶为睡莲科多年生水生草本植物的叶片。1991年卫生部的卫监发第45号文件,荷叶被列入第二批“既是食品,又是药品”的名单。
1 荷叶黄酮成分分析
黄酮类化合物是荷叶的主体活性成分, 甙类为主要存在形式,主要包括异槲皮甙、莲甙、山奈酚、槲皮素等。黄酮类化合物一般易溶于热水,也溶于甲醇、乙醇、乙酸乙脂等极性溶剂,而难溶于氯仿等非极性有机溶剂。
黄酮类化合物泛指两个苯环通过中央三碳链相连而成的一系列化合物,即具有C6―C3―C6结构。
2 荷叶黄酮最新提取工艺优化研究比较
2.1 正交组合设计优化荷叶总黄酮的提取工艺
康璇等以安徽合肥地区产的风干荷叶为材料,用乙醇热提法提取荷叶黄酮。以影响提取率的固液比、提取时间、提取温度和乙醇体积分数等因素,通过正交试验筛选提取荷叶总黄酮的最佳工艺条件,并通过单因素试验对提取条件的重现性与稳定性进行验证。单因素试验表明,重现性与稳定性试验与正交试验所得的结果基本符合。表明该方法可以优化荷叶总黄酮的提取工艺条件。邓国栋等[1]以总黄酮得率为指标,利用单因素试验确定提取溶剂,通过正交试验法优化提取工艺参数。吕静等[2]用正交组合设计进行试验,观察了浸取液、浓度、时间、温度和荷叶与溶剂质量之比等5个单因素对荷叶总黄酮浸取率的影响,建立了提取工艺参数间的数学模型,得出浸取荷叶黄酮的最佳工艺条件。
2.2 人工神经网络方法优化荷叶总黄酮的提取工艺
传统的正交设计法是多因素试验,对各因素水平的要求和交互作用的考虑有一定的局限,可能造成信息缺失或者是引入错误信息。在正交试验基础上,应用人工神经网络技术,挖掘深层次信息,以希望更佳的工艺条件。
蒋益虹[3]采用正交设计试验,考察各因素对荷叶浸取液中黄酮含量的影响,以确定黄酮提取较好工艺条件。在较优工艺条件的基础上,应用神经网络对试验数据进行优化,得到更优的黄酮提取工艺条件。
2.3 Plackett-Burman设计和响应面法优化荷叶总黄酮的提取工艺
杨冀艳等[4]在单因素试验基础上,首先用Plackett-Burman设计对影响荷叶总黄酮得率的因素进行了评价,筛选出具有显著效应的三个因素――乙醇浓度、液固比和提取次数;然后用响应面分析法确定了主要影响因素的最佳提取条件,结果表明Plackett-Burman设计结合响应面分析法可以很好地对荷叶总黄酮提取工艺进行优化。郭辉等以荷叶粉末为原料,采用单因素和响应面试验考察超声提取的工艺条件对荷叶黄酮提取效果的影响。结果表明,试验中建立的数学模型能很好地预测各因素与提取率之间的关系。
2.4 高速逆流色谱和高效液相色谱技术分离纯化荷叶生物碱
高速逆流色谱分离速率及效率都很高,且无固体载体,可避免待分离样品与载体表面产生化学反应,且对样品的预处理要求低,适用于天然产物研究[5]。
高效液相色谱发展于60年代末70年代初。具有高分辨率、高速率、重现性好,适用范围广等优点,广泛应用于天然产物化学成分纯度鉴定、含量测定、质量控制等[6]。
2.5 大孔吸附树酯在荷叶生物碱分离纯化中的应用
大孔吸附树酯是有机高聚物吸附剂。具有理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂等优点,选择性较好。大孔树酯本身也具有多优点:比表面积大、交换速度快、机械强度高、热稳定好等[7]。与传统分离技术比较,它具有提取效率高、树酯再生方便等优点,近几年被广泛应用于天然产物的分离。
主要分离过程为:采用醇提取后,色层分离提纯产品。荷叶黄酮可溶于醇类,通过荷叶与乙醇之间的充分接触,荷叶黄酮即转溶于乙醇溶剂中,而被提取;此后在层析柱上被大孔吸附树脂选择性地吸附,经洗脱而得到提纯产品。
3 荷叶黄酮最新应用领域分析
3.1 荷叶黄酮抗氧化作用
现代医学研究表明:肿瘤发生、辐射致癌、心脑血管疾病、器官的缺血再灌流、药物中毒、人体衰老等过程都与活性氧有关,机体中适量的自由基对细胞的分裂、分化、生长、消炎解毒起着积极的作用;而过量则会引起蛋白质变性,酶失活,多糖降解,NDA断裂,生物膜结构损伤,细胞体乃至机体病变和死亡。因此对体内过剩自由基的清除就非常有必要。
黄酮类化合物可减少自由基的产生和清除自由基。抑制由自由基引起的脂质过氧化、减少红细胞溶血、保护生物膜、降低肝线粒体肿胀程度。
3.2 荷叶黄酮调节血脂
随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变,高脂血症、肥胖的发病率日益增高。
胡榴燕[8]采用高脂饲料配方喂饲诱导大鼠形成高脂血症模型。经实验,结果表明:荷叶黄酮具有调节血脂的作用,降低血清胆固醇、降低血清甘油三酷等。
王俊杰等[9]利用油酸孵育HepG2细胞,建立脂肪变性肝细胞模型,用荷叶黄酮干预。实验结果表明:荷叶黄酮降低血脂水平,并且能够明显降低肝内TG含量,长期服用可以从源头预防和减轻肝脂肪变性。
3.3 荷叶黄酮抗菌、抑菌作用
荷叶中的黄酮能破坏细菌细胞壁及细胞膜的完整性,导致细菌细胞释放胞内成分,影响膜的电子传递、营养吸收、核苷酸合成及ATP的活性,从而抑制细菌的生长[10]。
荷叶中的黄酮还能抑制RNA的合成,,同时还能抑制RNA聚合酶的活力,中断细胞膜脂质的合成和氨基酸在细胞膜上的转运,使微生物的有丝分裂停止于中期,抗病毒抗菌作用良好[11]。
3.4 其他作用
少量文献指出,荷叶中的黄酮可起调节代谢的作用,如与雌激素受体结合,发挥弱雌激素样作用[12]。
在我国,荷叶十分丰富,我们应该充分利用大自然赋予人类的天然资源,加大科研力度,为人类的健康作出自己的贡献。
参考文献:
[1] 邓国栋,庄大海.荷叶黄酮类化合物提取工艺研究[A].山地农业生物学报.(2010)05.
[2] 吕静.荷叶黄酮的体外抗氧化活性研究[J].科技2010.04.
[3] 蒋益虹.荷叶抑菌活性成分的研究[M]浙江大学.2007.01.
[4] 杨冀艳,胡磊,许杨.Plackett-Burman设计和响应面法优化荷叶总黄酮的提取工艺[A].食品科学.1002-6630(2009)06-0029-05.
[5] 张天佑.逆流色谱仪在天然药物有效成份制备分离中的应用[J].分析仪器.1995.(1):6-8
[6] Tian QG.Screening for limonoid glueosides in Citrus tangerine(Tanaka)Tseng by high-performance liquid chromatography-electrospray ionization mass speetrometry. Journal of Chromatography A,2000,874(1):13一19
[7]于智峰,王敏.大孔吸附树酯在黄酮类化合物分离中的应用[J].中药材.2006.29(12): 1380-1382.
[8] 胡榴燕.荷叶黄酮对高血脂大鼠调节血脂及抗氧化作用研究[M]浙江大学浙江大学.2006-05-01.
[9] 王俊杰,龙婷,曹欣,蒋显勇,段小毛,唐伟军,方会龙.荷叶黄酮对油酸孵育的HepG2细胞甘油三脂代谢的影响[A].中国药理学通报.(2010)12-1626-05.
[10]杨冀艳,胡磊,许杨.荷叶黄酮类化合物的研究进展[J].食品科学,2007,28 (8):554-558.
关键词:聚丙烯化工;化工工艺;工艺效率;探析
一、提升聚丙烯化工工艺效率的重要意义
(一)降低对于丙烯原材料的消耗。通过对于本体法―气相法组合工艺的研究,可以有效地降低在进行聚丙烯生产过程,造丙烯原材料消耗过多的问题。具体的来说,在使用本体法―气相法组合工艺进行聚丙烯生产的过程中,如果能够对现有的本体法―气相法组合工艺进行二次优化,可以有效地控制好丙烯原材料的消耗数量相对较高的情况,提升本体法―气相法组合工艺生产聚丙烯的选择性和收率,因此,进行对本体法―气相法组合工艺的研究具有着重要的价值和意义。
(二)优化聚丙烯生产条件。在进行聚丙烯的生产过程中,所消耗的成本大部分集中在对于聚丙烯的反应温度和反应链式条件的探索上。如果不注重对于本体法―气相法组合工艺的优化研究,很有可能导致本体法―气相法组合工艺制备聚丙烯过程并没有处于最适宜的温度条件和压力条件。在这样的背景下,所进行的聚丙烯工艺研究过程中,要充分的重视到对于聚丙烯合成过程的反应条件的优化研究,充分的完善聚丙烯合成的链式反应条件,促进聚丙烯生产效率的提升。
(三)创造更多经济效益。通过开展聚丙烯的本体法―气相法组合工艺研究,采用诸如正交试验表等研究方法,可降低本体法―气相法组合工艺的实验数量,采用最合理的本体法―气相法组合工艺制备条件,进而有效的提升聚丙烯的生产效率。
二、提升聚丙烯化工工艺效率探析
(一)分析聚丙烯本体法-气相法应用过程。在进行聚丙烯本体法―气相法应用的过程中,要充分的注意到,聚丙烯本体法―气相法应用过程的重要组成部分就是丙烯的聚合过程。在进行聚丙烯生产的聚合环节的过程中,通过采用适当的丙烯酶物质和选择合适的聚丙烯本体法―气相法工艺参数,有助于提升聚丙烯的转换率和收率,并帮助聚丙烯的聚合速率的提升。例如,在进行聚丙烯本体法―气相法生产的过程中,要充分的注意到反应温度和丙烯浓度、反应链式条件对于聚丙烯生产过程的影响,并通过优化聚丙烯本体法―气相法反应器的传热性能的优化,促进聚丙烯生产效率的提升,保证聚丙烯生产过程有着足够的效益。
(二)优化聚丙烯本体法-气相法组合工艺参数。在进行聚丙烯的本体法―气相法组合工艺优化设计的过程中,可以通过对现有的聚丙烯的本体法―气相法组合工艺生产参数进行探析。截至目前为止,使用最广泛的聚丙烯的本体法―气相法组合工艺的具体参数如下:合成聚丙烯的反应器总体传热系数高达1600W/(m2.℃),温度在400摄氏度到430摄氏度之间,所最终完成的聚丙烯反应器时―空产率可达400kgPP/h.m3。与此同时,在进行聚丙烯本体法―气相法组合工艺的总结过程中,按照聚丙烯本体法―气相法的聚合机理进行探究。具体的来说,在进行聚丙烯本体法―气相法组合工艺参数的确定过程中,要充分的依据聚丙烯本体法―气相法的聚合过程的机理来进行确定,并根据聚丙烯合成过程所使用的丙烯使用量和最终的聚丙烯收率来进行确定,保证最终所得到的数据可以满足聚丙烯本体法―气相法生产过程的实际需要。通过这样的方式,可以帮助聚丙烯生产过程有效的提升反应速率,在这样的背景下,就可以有效的促进转化率和生产过程产率的提升。在进行聚丙烯本体法―气相法组合工艺优化的过程中,最重要的就是结合特定的聚丙烯合成过程的实际特点,进行相应的工艺参数的优化设计,促进聚丙烯生产效率的提升。
(三)优化聚丙烯本体法-气相法化工生产单元条件。首
先,在进行聚丙烯聚合系统的使用过程中,要采用温度控制的方法,来实现对于合成温度的优化。并在进行聚丙烯合成的过程中,杜绝温度出现大范围的波动情况,有效的保证聚丙烯的聚合过程处于相应的操作域范围;其次,要尽量实现聚丙烯聚合系统的升级改造,并在进行改造的过程中,按照不同链式反应条件参数,进行生产设备的改造,提升聚丙烯的生产效率;最后,在进行聚丙烯的生产工艺总结过程中,要尽可能的进行反应工艺条件的完善和优化设计,保证经过相应的优化设计之中,可以有效的促进聚丙烯生产效率的提升。
结语:综上所述,在进行聚丙烯工艺优化的研究过程中,为了保证聚丙烯生产的高效完成,有效的降低聚丙烯的生产成本。在进行聚丙烯生产的过程中,企业应加大对于聚丙烯生产工艺的研究力度,从聚丙烯生产的各个环节入手,优化聚丙烯本体法-气相法的各项工艺参数,促进聚丙烯生产效率的提升,创造出更多的经济效益。
关键词:化工工艺;节能降耗;耗能问题;要点分析
一直以来,国内化工行业都沿用“先发展,后治理”的生产模式,在企业生产过程中不重视成本控制,盲目扩大生产规模,造成了严重的能源资源浪费和生态破坏问题。在市场竞争日趋激烈和群众环保意识逐渐增强的双重作用下,化工工艺采用节能降耗技术,实现“粗放型发展”向“集约型发展”的转变成为必然趋势。文章首先结合当前形势,概述了化工工艺采用节能降耗技术的重要意义,随后在实际工作经验的基础上,提出了几点可行性技术措施。
一、化工工艺中使用节能降耗技术的重要性
1、满足生态环境保护的需要
自上世纪九十年代以来,以化工材料为主的各类生活、建筑以及办公用品被广泛使用。这些功能丰富、形式各异的化工产品在带给我们便利生活和高效办公的同时,也催生了庞大的化学垃圾,例如常见的塑料袋白色污染,化工“三废”污染等。同时,由于化工废弃物自身的特殊性质,使得后期的生态环境治理相对困难,其治理成本要远远高于化工产品自身所产生的经济价值。除此之外,化工废弃物还产生了一系列潜在的危害影响,例如全球气候变换、地下水污染、重金属污染等。为了有效应对上述种种问题,国家和相关行业制定了多部化工工艺准则,将节能降耗和绿色生产两大理念融入到化工企业生产经营中,从源头上解决耗能大、污染重、效率低等传统化工工艺问题。
2、满足市场发展的需要
现阶段,国内经济发展正面临“三期叠加”的关键时期,为了适应经济发展的“新常态”,必须发挥市场在资源配置方面的主导作用。这样一来,市场竞争程度更为自由、激烈,化工企业为了提高核心竞争力,实现自身经历利润的不断提升,必须进行内部生产体制的优化改革,转变传统化工生产中“粗放型”的发展模式,转而走“集约化”发展道路,实现降能耗、去库存。需要注意的是,要防止部分化工企业盲目追求经济利润,采用不正当竞争手段,例如将未处理的化工废物排放到河流、农田;采用劣质化工原材料等。因此,根据情况需要,可以设立市场监管部门和审查机构,加强化工节能降耗技术的监督实施,防止部分企业投机取巧。
二、化工工艺中常见的节能降耗技术措施
1、加强能源管理力度,提高原料利用效率
能量转换效率和传输效率是决定化工企业原料消耗量的两大关键因素,化工工艺的节能降耗技术也必须要以这两方面为切入点。首先,企业统计部门要结合当前的企业发展实际,计算出单位生产所消耗的能源总量,最终得出传热系数;其次,通过引入新型化工生产设备、新的管理理念和高素质人才,全方位、立体化的提升化工生产和机械运作效率;最后,做好化工生产设备的科学使用和后期养护工作,降低生产事故发生概率和维修成本花费。通过上述三方面措施,能够有效提高化工原料向化工产品的转变,缩短中间环境的材料浪费问题,提高原料利用率。
2、采用先进技术对化工工艺进行改进
当前,节能技术在化工企业中的使用还存在很多问题,要是使用高科技技术对化学工艺进行改进并通过先进技术的引进,可以进一步的让目前企业内的节能降耗技术的实用性大大的提高。在对化工工艺进行改进的时候,首先要提高的就是反应的催化剂和添加剂的性能,以便于让化工装置的灵活性提高,从而让化学工业能源的消耗降低。其次,通过淘汰传统的化学工艺,这有利于发展先进的技能降耗技术,在适当的淘汰旧设备的同时,也要引进具有节能降耗性能的机械设备,这对于化学工艺的发展非常有利,让化学工艺的节能降耗技术进一步发展。
3、重视对生产全过程中动力能耗的控制
(1)促进变频调速控制技术的使用,是有效的降低电机驱动系统能源消耗的有效措施。在使用变频节能调速的时候,使用合理的动态频率控制方案,改进化工企业传统的阀门静态调节方案,对电机驱动系统提供了长期的动态平衡保护,在输入和输出的过程中降低了能源的消耗,尤其是对于设备负载存在较低的现象,能有有效的避免长时间的电机驱动系统在工频运行工况的重要作用,这对于能量浪费现象的出现可以有效的杜绝。
(2)对化学加热系统进行优化。化工企业要时刻具有降低能源消耗的思想,进行设备优化的时候要具有全局的观念。着手点可以是加热系统的温度热源,对系统进行优化,以便于设备之间结合的更有效,让冷、热源转换的范围进一步扩大,减少和防止发生“高热量低使用效率”的现象。
(3)增加污水回用的技术支持。环保意识和水资源节约意识是从事化工行业的人员时刻要保持的,不仅如此,还要对污水回用技术进行积极的推广和使用,让水资源得到综合的利用,尽可能减少水资源的浪费。
4、采用阻垢剂实现节能降耗
化工企业一些电气设备使用一些时间后,不同程度的结垢和腐蚀现象就会出现,大大的影响了让这些设备的传热性能,不能达到良好的换热效率,这就会浪费大量的化工能源。对于这种现象,笔者认为选用性能良好的阻垢剂对容易产生这些现象的设备进行定期的保养和维护,让化工企业的能源消耗进一步降低。
5、提高化学反应催化剂的综合活性
催化剂是化工生产工艺中节能降耗的关键性物质,一种新的催化剂不断可以优化改进生产工艺全过程的效率和环境条件,使单位化工产品的综合生产能耗大大降低;同时,选择合理优越的催化剂,可以减少生产过程中副产物的产生,即节约化工生产原料的综合消耗量,同时又可以降低分离过程的负荷和能耗。
6、提高化工生产管理水平
据一些实际统计资料表明:在化工生产领域中通过加强能源日常管理,可以使整个生产过程中的能耗降低5%~20%。因此,提高化工生产管理水平,通过建立完善的化工企业节能生产管理制度,并在实际生产过程中认真落实,其所取得的节能效果也相当可观。
结语:在化工工艺中推广和落实常见的节能技术措施,可以让化工企业经济可持续发展的能力进一步的增强,让化工企业收获更多的经济效益。同时,在化工工艺中使用节能降耗措施,也是体现企业社会责任、树立良好企业形象所需要的,因此,企业对此要重视起来,积极的承担起应该承担的社会责任,同时国家和有关的部门,对化工工艺中节能降耗措施的使用要重视起来。
参考文献:
[1] 刘春海,姜华伟,张圣友.化工工艺中常见的节能降耗技术措施探讨[J].企业导报,2013(12):298-299.