流动海水（共3篇）
流动海水 篇1
引言
海水淡化的方法多种多样, 其中LT-MED由于预处理要求低、耗能小等优点, 已被广泛应用。作为LT-MED系统的关键设备, 水平管降膜蒸发器的性能直接影响了系统经济性。由于蒸发器内蒸汽处于低温、负压、饱和状态, 流动阻力引起的压降会导致温度变化, 进而影响蒸发器的性能。因此需要对流动阻力进行深入研究, 寻求降低阻力的办法, 力争在阻力最小的情况下达到换热要求。
1 水平管降膜蒸发器
在LT-MED系统中, 水平管降膜蒸发器主要由壳体、换热管束、海水喷嘴、除沫器、蒸汽室、管箱等部分组成 (见图1) 。系统运行时, 海水喷淋到顶排换热管上, 然后以膜状形式逐级滴落到下一水平管。蒸汽在管内冷凝放热, 蒸汽凝结水就是生产出的淡水, 海水受热蒸发产生的蒸汽流经除沫器进入下一效蒸发器作为加热蒸汽。
蒸发器内的流动阻力包括:管内阻力、管束阻力、除沫器阻力、通道内阻力、蒸气室和管箱内的局部阻力等。其中管内阻力、管束阻力和除沫器阻力是主要的流动阻力。
2 管内阻力
蒸汽在管内冷凝时形成了气液两相流动, 会产生相应的压降。如果管内流动阻力过大, 根据饱和蒸汽的性质, 压降损失将导致蒸汽在换热管进口和出口的饱和温度发生很大变化, 凝结过程中的传热温差和传热系数也会发生变化。所以管内流动阻力对蒸发器性能影响很大, 不容忽视。
为了求解简化可以通过折算系数把管内气液两相流动阻力与单相阻力关联, 先求单相阻力然后折算出两相阻力[1]:
式中, (△P) l-管内仅为液相时的压降, Pa;Φ2-两相摩擦因子;fl-摩擦系数;go-换算系数;L-管长, m;D-管外径, m;vl-液体流速, m/h。
可以看出, 蒸汽在管内的流动阻力随着管长、蒸汽密度和流速的增加而增大, 随着管径的增加而减小;由于蒸汽密度、摩擦阻力系数以及马蒂内利参数都受温度的影响, 因此蒸汽温度对管内流动阻力的影响很大。
3 管束阻力
在蒸发器内, 管外海水受热蒸发会产生大量蒸汽, 蒸汽掠过管束时会产生相应的阻力。喷淋海水沿管束在重力作用下下落, 蒸汽流出管束时还要考虑到喷淋海水对其的阻力。管束阻力所造成的压降会引起蒸发温度和凝结温度的改变, 进而影响蒸发器的性能。
目前计算水平管降膜蒸发器内管束流动阻力的典型公式为[2]:
式中, ξ-修正参数;ρ-蒸汽密度, kg/m3;Z-管列数;v-管外蒸汽流速, m/s。
国内学者通过实验方法拟合出蒸汽横掠降膜流动水平管束的阻力公式[3]:
修正系数;液体降膜流动雷诺数Rel=4Γ/μ;蒸汽雷诺数Reg=GD/η。
式中, μ-喷淋水动力黏度, Pa.s;η-蒸汽动力黏度, Pa.s;Г-喷淋密度, kg/m.s;slo, str-纵、横向管间距, m。
可以看出, 管束阻力随着蒸汽密度、流速和管列数的增加而增大, 由于饱和蒸汽密度和动力黏度都直接受温度影响, 因此温度对管束阻力影响很大, 温度升高会使得阻力增加。管束阻力还受管束排列方式和喷淋密度的影响。
4 除沫器阻力
管外蒸发产生的蒸汽中会夹带大量海水液滴, 若不将其除去, 会影响淡水水质。蒸汽携带液滴流经除沫器后, 液滴会被拦截而流回蒸发器底部, 干蒸汽则通过除沫器进入下一效作为加热蒸汽。蒸汽流经除沫器引起的压降将降低凝结温度, 当传热温差很小时, 这种变化所带来的效应就很明显, 因此除沫器阻力对蒸发器性能的影响不可忽视。
蒸发器内蒸汽流经丝网除沫器的流动阻力公式[4]:
丝网除沫器在湿工况下的压降计算式[5]:
式中, ρs-除沫器填充密度, kg/m3;d-丝网直径, m;v-蒸汽流速, m/s;h-丝网除沫器厚度, m;μg-气相动力粘度, Pa.s。
有学者[6]将实验测得的除沫器阻力值同式 (5) 比较, 在蒸汽流速较小时, 实验值与式 (5) 计算值相差较小, 随着蒸汽流速的增加, 差距越来越大。
从式 (4) 、 (5) 可以看出, 除沫器阻力随着蒸汽流速和除沫器填充密度的增加而增大, 随着丝网直径的增大而减小。由于饱和蒸汽的动力粘度随着温度的升高而增大, 所以除沫器阻力随着蒸汽温度的升高而增大。
5 结束语
5.1 管内阻力随着管长、蒸汽流速和密度增加而增大, 随着管径增加而减小。
5.2 管束阻力随着蒸汽温度、流速和管列数增大而增大, 也受管束排列方式和喷淋密度的影响。
5.3 除沫器阻力随着蒸汽流速和温度的升高而增大, 随着丝网直径增大而减小。
蒸汽温度和流速对各段阻力都有影响, 适当降低温度和流速可以减小阻力。但是降低温度和流速又会造成换热效率下降, 因此应在保证换热和降低阻力之间寻求最优值。
摘要：以低温多效海水淡化 (LT-MED) 蒸发器内蒸汽流动阻力为研究对象, 介绍了管内阻力、管束阻力和除沫器阻力, 分析了影响阻力的因素。
关键词：海水淡化,蒸发器,阻力
参考文献
[1]尾花英朗.热交换器设计手册[M].北京:烃加工出版社, 1987:406-408.
[2]Armin G.Energetic perspective in thermal performance of multieffect distillation[D].Bremen University, 1995.
[3]刘华, 沈胜强, 龚路远, 刘瑞.低压蒸汽横掠水平降膜管束流动阻力实验研究[J].大连理工大学学报, 2013, 53 (6) :810-815.
[4]Hisham T.El-Dessouky, Imad M.Alatiqi, Hisham M.Ettouney, Noura S.Al-Deffeeri.Performance of wire mesh mist eliminator[J].Chemical Engineering and Processing, 2000 (39) , 129-139.
[5]Happel J.Viscous flow relative to arrays of cylinders[J].AIChE Journal, 1959, 5 (2) :174-177.
[6]孙正伟.除沫器流动阻力与分离特性研究[D].硕士学位论文, 大连理工大学, 2012.
流动海水 篇2
这些商家似乎都已作好了在电子商务大潮中大干一把的准备，曲美淘宝旗舰店一个曲艺团的活动大卖1亿元，科宝博洛尼有一支60人规模的专业网络营销团队每年销售4个亿……这些品牌商家做电子商务似乎如鱼得水，本身有着大家羡慕已久的品牌知名度、有着成熟的产品和供应链体系、有着现成的下线传统门店的支撑和服务……但依我来看，激情过后的迷茫才是最愁淫(人)的，
渠道和谐?不是做梦吧!
众所周知，线上线下的价格冲突、代理商的利益保障一直是传统企业最头疼的问题。
目前摸索了一些解决的方法，比如从产品上做差异化。线上、线下销售的产品不同，这样就有独立的定价权，不会影响到经销商的销售。不过经销商依然不高兴，因为你的手伸的太长了，你抢占了他们的地盘，一旦你做大了会不会卸磨杀驴。这些一定是他们担心的问题。
好，我可以同时保证经销商的利益，我做线上销售，你来做线下服务。我给你一定比例的销售分成。这样可以了吧!
问题是你能给多少?我们都知道电子商务其实在做减法，通过互联网和物流减少中间的销售环节，从而降低成本，体现价格优势。这些利益怎么分配?给少了经销商自然会和原来的利润作对比，给多了你的渠道成本又上去了，里外里弄个费力不讨好!
目前国内做得比较大的李宁和格兰仕，他们是典型的利用产品差异化来平衡线下渠道，通过过季产品和低端产品来占领网络市场，有独立的体系和库存。但是他们只是解决了网络分销整合与管理，对线下传统渠道的利益平衡依然是头痛的问题，
我们再看看国外是怎么做的。基本上国外这些传统品牌企业做电子商务分成两类：
(1)做库存转移，利用电子商务消耗库存。
(2)做渠道拓展，这个用于规模不大、线下渠道不多的企业，利用电子商务覆盖线上销售。
从国外传统行业的电商数据上看，很少有线上、线下同步增长的，反而那些纯互联网品牌的企业每年在飞速的增长!
所以对于传统品牌公司，要想渠道和谐，恐怕不是做梦吧!
系统对接，很繁琐但是很必须
大的公司会有成熟的流程及企业ERP系统，与电子商务系统对接不是一件容易的事情，我不是指技术层面，而是指运营层面，因为电子商务的运营和传统生意的运营是两个概念。
科宝博洛尼曾经的做法是，原来他们只做电子商务的前端，就是通过网络获取客户资源，然后把这些客户交给线下的店面进行消化，这样一年他们能做4个亿而且很顺利。
现在，他们在淘宝上开了店，所有的交易流程都要在线上完成，这样一来，一个订单会牵扯到25个相关部门，包括财务、销售、采购、安装、售后……
如果系统没有经过磨合，风险是很大的。当你拥有了大量的订单，后端的生产及流程是否可以顺利支撑，磨合是需要时间的。但是消费者是否买你的账，是否对货品的延误、流程上的繁琐、服务体验差而买单，对你品牌的忠诚度是否会打折，对于传统企业来说是必须要考虑的，由其是做电子商务，这些熟悉网络的消费者如果体验不好，他们通过网络快速的传播和发泄心中的不满，小心伤及无辜呀!
流动海水 篇3
随着工业的发展,海洋、江河、湖泊的污染也日益严重,富营养化现象日益突出,海水,河口水中NO2-等营养盐含量不断增加,严重危害海洋生物的生存,破坏海洋环境。我国有些地区,例如浙江沿海地区,已无一类海水。要了解环境水质污染情况,就必须对水体中营养盐进行分析监测,但目前我国海水、河口水、江水河水中上述营养盐的分析,主要依靠手工化学分析法[1,2,3],效率低、工作量大。
现在普遍认为亚硝酸盐是一种强烈的血液毒物,它大量地进入人体后,能将血红蛋白中的二价铁氧化成三价铁,使血液失去携氧功能,导致人体缺氧窒息。亚硝酸盐的另一种危险的潜在毒性,它在胃内可与胺类物质化合成亚硝胺,亚硝胺是一种强致癌物质[4]。近年来,分析工作者在检测亚硝酸盐的方法上做了大量的研究工作,不断探索新的测定方法,如:色谱法[5,6]、电化学检测法[7]和流动注射光度法[8]等。这些方法的应用为亚硝酸盐的分析测定提供了新的手段。反向参比流动注射分析(rr FIA)可以有效克服海水中盐度和色度的干扰。
1 实验部分
1.1 实验试剂及溶液配制
所用试剂均为分析纯,生产厂家为上海试剂二厂。
氧化贮备液:准确称取2.00 g溴化钾和0.25 g溴酸钾溶入100 m L水中,该溶液可稳定一年以上;
显色液(R):称2.50 g磺胺于1000 m L容量瓶中,加入约600 m L水后,不必待溶完后加入250 m L6 mol/L的盐酸,摇匀加入0.25 g NED,溶解后定容至1000 m L;
参比液(RC):称2.50 g磺胺于1000 m L容量瓶中,加入约600 m L水后,不必待溶完后加入250 m L6 mol/L的HCl,溶解后定容至1000 m L;
NO2-标准样品购于四川省环境监测站;
人工海水:称取NaCl 26.518 g,MgCl22.447 g,MgSO43.305 g,CaCl20.752 g,NaHCO30.202 g,NaBr 0.083 g溶于约800 m L去离子水中,移入1000m L容量瓶,稀释至标线,摇匀。
以上使用水为二次蒸馏去离子水。
1.2 实验仪器
自动分析仪,四川大学轻纺与食品学院现代分析与分离技术研究室研制,为十五“863”攻关中研制的新型分析仪器—HYY3-1营养盐自动分析仪,配有光学检测器、特制流通池,具有流动注射和离子色谱两种功能,本研究利用其流动注射功能测定海水样中亚硝酸盐。
HL-2恒流蠕动泵,上海沪西分析仪器厂;N-2000双通道色谱工作站,浙江大学智能信息工程研究所;AT2000电子天平,Edward Keller Inc.;UV-2800型紫外-可见分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;微量注射器,上海微量注射器生产公司。
1.3 实验方法
1.3.1 方法原理
NO2-与磺胺-END偶合生成紫色染料,发生显色反应,在525 nm波长下进行光度检测,定量检测样品中NO2-浓度,据此建立起反向参比流动注射分光光度法测定亚硝酸盐的方法。
1.3.2 实验流程
根据方法原理,设计分析的流程图如图1所示。
首先,RC流经分析流路后和工作液或试样(S)在反应盘管L中混合,当基线平稳后,设置仪器时间继电器分析与进样时间,并打开继电器开关,仪器阀门这时处于“分析”位置,RC与S混合继续通过流通池,得到一条平稳的基线。
然后,打开仪器时间继电器开关,仪器自动转换至“进样”位置(进样时间1 min)时,R流经分析流路后与S的混合液在反应盘管L中混合,进行反应。
最后,仪器在时间继电器控制下,自动转换至“分析”位置(分析时间2 min),此时,六通阀自动将进样环切换至分析流路,RC和S流过反应圈,将含R与S反应后的混合溶液推出来,流经流通池,检测器采集其吸光度信号并转换为电信号,在计算机屏幕上得到R与S混合溶液的吸收曲线,根据吸收曲线峰高可以计算试样中NO2-的浓度。
1.3.3 实验步骤
首先,对影响吸光度的流动注射系统参数进行优化;优化完成后,对这个分析体系进行线性、检出限、精密度和抗干扰能力评价;最后,对本方法的应用进行探索。
2 结果与讨论
以人工海水来代替海水,配制工作液,进行显色液浓度和流动注射系统参数等的优化,对体系的各实验条件进行单因素影响考察。
以没有加标的人工海水与加NO2-标液的人工海水(配成质量浓度为20.0μg/L的NO2-人工海水)的相对峰高为基准进行各因素最佳条件的选择,即相对峰高=20.0μg/L NO2-人工海水峰高(人工海水空白峰高。相对峰高越高,则此实验条件越好。
2.1 流动注射系统条件优化
2.1.1 反应圈长度的优化
反应圈是试样与试剂混合、反应的主要场所,对分析有很大的影响。固定仪器操作条件:检测波长为525 nm,R泵管内径为0.8 mm,S泵管内径为1.4 mm,RC泵管内径为1.0 mm,分析时间2 min,进样时间1 min,考察反应圈长度分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 m时对吸收峰高的影响,实验结果如图2所示。
从图2可以看出,随着反应圈长度由1 m增加到5 m,信号峰高逐渐增大,但当反应圈长度由5 m增加到6 m时,信号峰高逐渐降低。根据流动注射理论,反应圈的增长延长了系统的管路,使试样带在管路中留存的时间增长,使试样与试剂的反应程度增加,使相对峰高增大。当反应圈过长时,在进样量一定的条件下,试样被稀释,从而导致相对峰高降低,不利于分析。因此,本实验选用5 m作为最适反应圈长度。
2.1.2 仪器放大倍数的优化
分析时,营养盐自动分析仪的光学检测仪的放大倍数直接影响了分析时的信号强度和基线噪音。检测仪的放大倍数越大,信号强度越强,而基线噪音也随之越大,因此选择适合分析的检测仪的放大倍数,非常重要。在本实验中,固定仪器操作条件为:检测波长为525 nm,R泵管内径为0.8 mm,S泵管内径为1.4 mm,RC泵管内径为1.0 mm,分析时间2 min,进样时间1 min,反应圈5 m,考察检测仪的放大倍数分别为1.0、1.5、1.7、1.9对相对峰高的影响,结果如图3。
由图3可以看出随着仪器放大倍数的增大,相对峰高逐渐增大,即灵敏度逐渐增大;因为整个反应体系的基线噪音很小:当仪器的放大倍数为1.0时,基线噪音为0.005 m V;当仪器的放大倍数增大到1.9时,基线噪音也仅为0.009 m V。因此即使检测仪的放大倍数增大,基线噪音也仍然很小。但因为实验室HYY3-1营养盐自动分析仪的放大倍数最大为1.9,不能再上调,因此选择仪器的放大倍数1.9为最优条件。
2.1.3 进样体积的优化
进样体积的大小,也即是显色液注入的体积,影响方法的灵敏度和线性范围。在本实验中,固定仪器操作条件为:检测波长为525 nm,R泵管内径为0.8 mm,S泵管内径为1.4 mm,RC泵管内径为1.0 mm,分析时间2 min,进样时间1 min,反应圈5m,考察检测仪的进样体积从50～250μL对相对峰高的影响,结果如图4。
由图4进样体积为150μL可以得到仪器测定的最大相对峰高,而且方法的线性范围也很宽,因此选择进样体积为150μL为最优条件。
2.2 方法的评价
根据分析条件优选实验结果,确定了反向参比流动注射分光光度法测定亚硝酸盐的最优化条件。在该优化条件下,从线性关系、检出限、精密度以及抗干扰能力等方面对反向参比流动注射法亚硝酸盐的分析方法进行评价。
2.2.1 线性范围
用人工海水(不含NO2-)配制一系列NO2-含量为0、2.0、10.0、20.0、40.0和50.0μg/L的标准工作溶液,在已优化的实验条件和仪器参数下,待基线稳定后连续进样,测定响应信号,作标准曲线,并进行线性回归,结果如图5所示。
从图5可以看出,在最优条件下,NO2-质量浓度在2.0～50.0μg/L范围内峰高与浓度成线性关系,线性方程为H(m V)=2.7202 C(μg/L)+2.9038线性相关系数R2为=0.9998。
2.2.2 检出限
在方法选定的条件和仪器参数下,稳定仪器,以去离子水走基线,测定基线噪音,记录信号强度。按基线噪音半倍峰高的三倍与工作曲线斜率的比值计算,基线噪音为0.349 m V,得到方法的检出限0.7μg/L。此方法检出限低,满足测定I类海水的要求。
2.2.3 精密度
精密度即方法的重复性,是指用同一方法多次重复测定同一均匀试样时,对所得的测定结果之间彼此相互符合的程度即一致性的评价。样本的标准偏差s和相对标准偏差(又称变异系数)RSD是衡量该组重复数据分散程度的参数,s和RSD值越低,说明测定结果的精密度也就越好,精密度的好坏是衡量方法可靠性的一个重要标志。
用人工海水配制质量浓度为20.0μg/L的NO2-的样品,进行11次连续平行测定(图6),经计算得出精密度为0.844。可见,本方法具有很好的重现性和准确度。
2.2.4 共存离子干扰实验
在已优化的实验条件下,用标准海水(又称深海海水,不含亚硝酸盐,购买于国家海洋监测中心)配制质量浓度为20.0μg/L的NO2-的样品,当测定相对误差不超过±5%时,海水中常见共存离子允许量为:20倍苯胺、酚类化合物、硫化物,200倍Fe3+、Fe2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+、Al3+,5000倍Ca2+、K+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42–、HCO3-、CO32–、NO3-和PO43–。由此可见,海水中大部分常见共存离子对NO2-基本不干扰。
2.3 方法的应用
在已优化的实验条件下,将取自青岛的1#海水,2#海水,3#海水分别进行检测和加标回收率实验,并与国标法[3]进行了比较,结果见表1所示,其中回收率按下列公式进行计算。
其中,RP——样品回收率,%;D0——样品测定值,μg/L;D1——样品加标后测定值,μg/L;A——加标量,μg/L。
由表1所示,利用本法测定海水中亚硝酸盐,回收率为97.1%～98.2%,与国标法比对,测定结果相近,结果令人满意。
3 结论
本章研究确立了反向参比流动注射分光光度法测定亚硝酸盐的新方法,通过优化实验,确定了分析的最佳条件:检测波长为525 nm,R泵管内径为0.8 mm,S泵管内径为1.4 mm,RC泵管内径为1.0 mm,反应圈长度为5 m,进样环体积150μL,分析时间2 min、进样时间1 min。方法在LAS浓度2.0～50.0μg/L范围内峰高与浓度成线性关系,线性相关系数R2为0.9998,方法检出限DL为0.7μg/L,精密度RSD为0.844%。方法应用于海水中亚硝酸盐的检测,加标回收率在97.1%～98.2%之间,与国标法比对结果令人满意。此方法同样适用于河水,湖水,工业污水如制革废水中亚硝酸盐的分析,应用范围广、实用性强。对含有杂质较多的污水如制革废水,采样过程中加上孔径为200μm的微孔过滤膜,进行在线膜过滤,去除杂质,实现在线监测水体中亚硝酸盐。
摘要：为了监控海水中亚硝酸盐的污染,建立了一种简单、精确、灵敏的反向参比流动注射分光光度法(rrFIA)测定海水中的亚硝酸盐。方法基于亚硝酸盐(NO2-)与磺胺-N(1-萘基)-乙二胺(END)偶合生成紫色染料,在525nm波长下进行光度检测,定量检测样品中NO2-浓度。进行了测定条件的优化。在最佳实验条件下,该方法在2.0～50.0μg/L的范围内,NO2-浓度与峰高成良好线性关系,检出限为0.7μg/L相对标准偏差为0.844%。实验表明,这种方法适合自动连续测定海水中的NO2-的含量。
关键词：流动注射分析,海水,亚硝酸盐,监测
参考文献
[1]邓淑华,罗宗铭,李锦东.8-羟基喹啉偶合显色光度法测定亚硝酸根[J].环境与健康杂志,1999,16(6):358-360.
[2]GB/T5009.33—2003,食品中硝酸盐和亚硝酸盐的测定方法[S].
[3]GB17378.4—1998,中国标准出版社[S].
[4]皇甫超申,许靖华,秦明周,等.亚硝酸盐与癌的关系[J].河南大学学报,2009,39(1):35-41.
[5]蔡志斌,张英,刘丽.高效液相色谱法快速测定乳粉中硝酸盐和亚硝酸盐[J].中国卫生检验杂志,2009,19(3):584-585.
[6]Darren R Clark,Andrew P Rees.A method for the deter-mination ofnitrification rates in oligotrophic marine seawa-ter by gas chromatography/mass spectrometry[J].Ian JointMarine Chemistry,2006:213-218.
[7]ThiagoR L C Paixao,Juliana L Cardoso,Mauro Bertott.Determination ofnitrate inmineral water and sausage sam-ples by using a renewable in situ coppermodified electrode[J].Talanta,2006(9):1-6.