循环提问系统（共3篇）
循环提问系统 篇1
我国经济的发展已经到了一个十字路口, 转型成为了当前经济发展热门的话题之一。循环经济是我国实现经济转型的必由之路, 也是一个长远而又复杂的课题。在市场经济条件下, 循环经济的发展模式具有超循环系统的性质和特征, 从超循环系统科学的角度对循环经济的发展模式进行研究分析, 可以消解我国在循环经济实施过程中存在的某些问题和不足, 推进循环经济的发展, 提高循环经济的运行效率, 为实现可持续发展铺平道路。
1 循环经济模式的科学内涵
中国经济经过30年的发展已经成为世界经济中一个举足轻重的力量, 这使得中国经济能否持续发展和怎么样才能持续发展的问题成为一个不但关系中国自身的兴衰, 而且在相当大的程度上影响今后世界经济和政治走向的世界性问题。从我国目前经济社会生活的现象层面上看, 最突出的是两个问题, 即资源短缺和环境恶化的问题。美国经济学家波尔丁 (Boulding) 指出人类对自然资源的消耗率始终高于再生率, 传统经济模式最终会导致自然资源枯竭, 并于1966年提出了“循环经济说”以缓解这个矛盾。
从资源流程和经济增长对资源、环境影响的角度考察, 增长方式存在着两种模式:一种是传统增长模式, 即“资源——产品——废弃物”的单向式直线过程, 这意味着创造的财富越多, 消耗的资源就越多, 产生的废弃物也就越多, 对资源环境的负面影响就越大;另一种是循环经济模式, 即“资源——产品——废弃物——再生资源”的反馈式循环过程, 可以更有效地利用资源和保护环境, 以尽可能小的资源消耗和环境成本, 获得尽可能大的经济效益和社会效益, 从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐, 促进资源永续利用。循环经济通过其运行模式 (“自然资源
目前比较一致的观点认为:循环经济本质上是一种生态经济, 它要求运用生态学规律而不是机械规律来指导人类社会的经济活动, 它是以生态学理论、系统理论和协调理论为指导的闭合式经济活动圈, 它又是通过经济、技术、资源、市场等优势的最佳组合, 而形成的资源共享、互惠共生、良性循环的经济体系, 它也是社会生产力的三要素:劳动对象、劳动工具和劳动者的组合最优化、效益最大化的经济发展模式。循环经济把地球视为一个大的系统, 以资源高效利用和循环利用为核心, 以“三R”为原则 (即减量化Reduce、再使用Reuse、再循环Recycle) , 以低消耗、低排放、高效率为基本特征, 以生态产业链为发展载体, 以清洁生产为重要手段, 实现物质资源的有效利用和经济与生态的可持续发展;把传统的依赖资源消耗的线形增长经济, 转变为依靠生态型资源循环来发展的经济, 重构经济系统运行模式, 把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度, 使经济发展从数量型的物资增长转变为质量型的服务增长, 实现了经济循环圈与生态循环圈的良性循环和协调发展, 是符合可持续发展原则的经济发展模式。
2 超循环系统理论简介
20世纪70年代, 德国生物物理化学家艾根 (M.Eigen) 提出了超循环理论 (Hypercycle Theory) , 它是自组织理论的重要组成部分, 是关于自组织结合途径的理论, 即关于自组织系统内部结构及其联系和运行方式的理论。艾根认为:“循环”是事物普遍的联系概念, 按进化的层次性, 循环又可分为3种差异性描述机理, 它们是:反应循环、催化循环、超循环, 这3种机理构成了对超循环理论描述。超循环理论的3种差异性机理描述概念为: (1) 反应循环是指多步骤化学反应序列, 是持续不断的反应过程, 是较低级的组织形式。反应循环可以包含催化剂, 但催化剂是外来的, 不是由反应自身产生的; (2) 催化循环是比反应循环高一级的组织形式, 反应至少存在一种能够对反应本身进行催化的中间物或者是相当于中间物的反应网络结构型, 这种反应物是循环中自己产生的, 又对循环本身起作用。显然, 催化循环具有自复制单元或自催化单元; (3) 超循环是比催化循环更高级的组织形式, 是维持两个或多个催化循环的动态系统的循环圈。超循环通过催化功能把自复制单元或自催化单元连接起来的高级循环形式, 是催化循环之上的循环。
超循环是由无数循环通过耦合形成的循环网络系统, 其基本特征就是:不仅能自我再生、自我复制, 而且还能自我选择、自我优化, 从而向更高的有序状态进化。超循环中反应循环是靠系统外部催化剂的催化作用来驱动的循环;催化循环则是靠系统内部自催化和彼此相互催化 (交叉催化) 来驱动的循环。“外部催化剂”是指循环系统外部输入或强加的催化剂, 因为它能够使循环被动的运行和耦合, 所以循环运行效率较低, 并且循环耦合力较弱;“内部催化剂”是循环系统内部自己产生的, 因为它能够使循环自主的运行和耦合, 所以循环运行效率高, 并且循环耦合力强。超循环形成有两个条件: (1) 催化循环不仅是内部自催化的, 它还能产生副产物, 产生对其他催化循环有作用的催化剂。 (2) 通过这些催化剂, 形成了相互催化和循环催化的超循环催化网络系统。超循环通过自催化可以加速同一个循环圈的运行效率, 而交叉催化可以增强不同循环之间的耦合力, 并且能够使系统获得整合功能。“超循环系统理论提供了一套如何充分利用系统演化过程中的物质、能量和信息流以及如何有效展开事物之间相互作用并结合成为更紧密的事物的方法”[1], “以循环的形式利用物质、能量和信息流, 可以获得最大产出比, 是演化组织结合方式最经济的自然选择”[2]。由此, 我们认为超循环理论不仅可以描述自然界系统的进化, 而且还可以指导社会经济系统的发展与运行。
3 循环经济的超循环网络结构及其运作
循环经济基本模式 (自然资源
3.1 小循环圈——企业内部的物质循环圈
就是“自然资源
企业是社会经济宏观层面上的较小单元, 企业层面的小循环即企业内部的物质循环是构建循环经济的基础, 不仅有利于节约资源, 也有利于改善环境。在企业经济利益的推动下, 一些企业内部循环 (可视为反应循环阶段) 自发形成, 一些企业则在相关法规的约束下形成。物质循环范围越小, 从生态经济效益上看就越合算, 因此, 优先考虑小循环, 再大循环。企业内部物料再生循环主要包括以下几种情形:将流失物料回收后作为原料返用于原工序中;将生产过程中生成的废料经适当处理返回到原生产流程或厂内其它生产过程中。在具体实施上, 积极推行清洁生产, 通过技术改造等手段, 尽量缩减物料、能源等消耗量, 减少废弃物、有害物质等的排放, 尽可能利用再生资源和加强物质循环使用能力, 并进一步提高产品的耐用性。譬如, 杜邦化学公司创造的“3R制造法[3]”——通过放弃有害型的化学物质, 减少化学物质的使用量以及发明回收产品的新工艺等, 每年可使生产造成的塑料废弃物减少25%, 空气污染物排放量减少70%。
3.2 中循环圈——产业内和产业之间的物质循环, 可视为超循环中的催化循环阶段
由于单一企业内物料难以实现彻底的回收利用和循环, 企业为处理废弃物或节约原材料成本, 自发与其它企业形成产业链, 通过提高资源利用率和经济效益, 达到共赢效果。
随着企业间废料交换的频繁化、密切化, 参与的企业不断增加, 规模逐渐增大, 资源利用率也逐渐升高, 由此形成了区域层面的中循环。该循环不仅包括下游工业的废物重返上游工业进行的原料利用等处理, 而且更为重要的是, 将一企业的副产品、废物及余能等送往另一企业作为原料加以利用, 使企业间在资源和能源方面形成互补的格局。产业 (包括农牧业、工业和服务业) 内的物质循环是在产业内不同企业之间展开, 通过资源共享和副产品互换, 形成一个产业内的共生体;循环圈内产业之间的物质循环则是在不同产业之间展开, 形成一个更大的产业间的共生体——生态工业园区。生态工业园的企业间既自我增进又互相增进的耦合方式, 使之形成了催化循环组织结构 (园区企业间资源、能源等互补是生态工业园区形成催化循环的关键) 。这种催化循环结构表现出群体优势, 与单个的企业相比有着更强的经济和环境价值, 企业双方在合作中互利互惠、共同发展。譬如, 丹麦卡伦堡生态工业园——该园区是由发电、炼油、制药、石膏板四大支柱产业构成, 将彼此的废弃物或副产品作为生产原料, 不仅大大降低了环境污染, 而且变废为宝, 实现了经济与环境的协同发展。
3.3 大循环圈——循环型社会系统
社会层面的大循环就是指循环圈在整个社会中展开。
由于工业生态园区并未完美地解决物质循环问题, 某些副产品和余料未必都能够在园区内消耗, 因此, 要彻底解决经济发展和环境保护问题, 需要全社会成员从不同环节、不同层面融入循环经济圈, 形成整个社会的循环经济大系统。正如食物网, 物种越丰富, 相互间的联系越多, 如构成错综复杂的相互依赖的网状结构, 则系统越稳定、抵抗外界的干扰能力越强。循环经济系统要构成一个稳健的系统, 同样需要相互间联系的多样化。通过社会层面的大循环, 生产者、消费者以及还原者的极大丰富化, 形成像生态系统多样化稳定的大系统, 以维持循环经济系统的相对平衡, 并进一步推动着整个经济系统的进化, 成为社会经济发展演化的动力。譬如, 日本的循环型社会系统以及德国对包装物的双轨制回收系统 (DSD) 。
循环经济通过诸多层面上的多层次循环, 在循环中实现了由低级向高级有等级性地向前不断发展;在这些循环中, 它们之间的相互作用和嵌套构成了复杂的超循环结构, 且不同层面上循环形式的复杂性依次上升, 在功能上也具有较强的自适应能力和进化功能。这种超循环并非总是周而复始的在原地刻板运动, 也不是同一个过程的简单重复, 而是由简单向复杂, 在循环中发展, 在发展中循环。
4 发展循环经济的方针原则
值得注意的是:循环经济实际上是一种“设计经济”[4], 即由反应循环、催化循环组成循环系统的实施过程是一个设计的过程, 而不是一个自组织的过程, 所以, 循环经济的超循环发展模式是在严格控制基础循环的前提下, 特别是控制同资源、能量密切相关的基础循环 (反应循环、催化循环) 的前提下, 促进循环经济生态产业系统的结构升级, 使经济活动向更高的循环层次发展。
根据超循环模式的结构及其运行机制, 在发展循环经济的具体实施原则上应遵循“高低分级;主次分明”[5]的推进方针。“高低分级”是指这种发展模式是根据循环级别同自然资源的关联程度的不同, 区别对待各循环的关联广度, 对低级循环封闭, 对高级循环开放。此模式也继承了“净室设计”的设计思想, 即通过验证基础循环的正确性, 避免系统基础错误发展到很高的复杂程度, 以消除基础错误引发巨大系统整体错误而引发的巨大损失。基础循环存在的物质流和能量流的传递流动关系, 形成的生态循环是整个生态工业高级循环创新的基础和前提。生态工业高级循环由此具有良好的发展前景, 其生态循环链中的核心资源充裕、产业创新增长及发展良好, 这样才能够使整个工业生态系统实现可持续发展。“主次分明”是指根据经济区域内的资源优势与产业结构, 规范区域基础循环生态循环流, 并在此基础上形成核心的资源优化与核心的产业创新, 形成生态工业产业链中的主导链, 进而将其他类别的产业与之链接, 构建生态工业网络系统。
参考文献
[1].吴彤.自组织方法论研究[M].北京:清华大学出版社, 2001:86～108
[2].EIGEN M, SCHUSTER P.超循环论[M].曾国屏, 沈小峰, 译.上海:上海译文出版社, 1990:161
[3].胡继灵.高新技术企业管理的超循环理论观[J].系统辩证学学报, 2002, 10 (3) :53～54
[4].叶立青.循环经济——社会可持续发展的新趋势[J].生态经济, 2003, (10) :62
[5].黄建军, 刘建新, 陈雪阳.循环经济产业化的实现形式及其发展途径[J].科技进步与对策, 2005, (5) :20～22
循环提问系统 篇2
一、p H值的影响
由于中石油炼化企业循环水系统的材质大都采用的是铸铁材质, 因此p H值对金属腐蚀速率有很大的影响。其原因主要取决于该金属氧化物在不同的p H值下的溶解程度。例如我们公司循环水系统材质主要采用的是铸铁材质, 因此对p H值的要求较为严格, 因为铸铁材质的氧化物易溶于酸性溶液, 不易溶于碱性溶液, 因此该循环水系统材质在p H较低的情况下腐蚀较快, 则p H呈中性或者略大约7的时腐蚀较慢。因此在实际生产运行中, p H值大于4.3且小于9.0之间时, 腐蚀速度变化很小;在p H值小于4.3时, 会发生酸性腐蚀, 金属腐蚀加快, 在p H值大于9时, 在循环水管网和设备内部表面形成钝化膜, 减小设备和管线的腐蚀速率。
二、浓缩倍数
浓缩倍数是冷却水系统安全平稳和节能的一个很重要的指标, 通常采用循环水中和补充水中的氯根的比值作为循环水的浓缩倍数。因为氯根物质大都溶解于水, 不会在系统管线和换热设备上产生沉积, 因此一般采用氯根计算浓缩倍数。理论上浓缩倍数越高, 所需的补充水量越少, 因此节水率就越高, 但是, 浓缩倍数与节约水量之间并非是线性关系。实际上, 过多地提高浓缩倍数, 首先会使循环冷却水中的硬度、碱度和浊度升得太高, 水的结垢倾向增大很多, 从而使结垢控制的难度变得太大;其次还会使循环水中的腐蚀性离子和腐蚀性物质的含量增加, 水的腐蚀性增强, 从而使腐蚀控制难度增大;最后如果过多地提高浓缩倍数, 会使循环水投加的药剂在冷却水系统内的停留时间增长而水解。因此浓缩倍数不是越高越好。因此, 一般循环水的浓缩倍数控制在5以上。
三、腐蚀速率
腐蚀速率主要是造成循环水系统管线和换热器的腐蚀, 极易造成管线腐蚀泄露, 换热设备腐蚀损坏, 严重的造成换热器大量泄露和安全事故, 减少设备寿命, 增加不必要的经济损失和人身安全事故。因此需添加相应的缓蚀剂来控制循环水系统的腐蚀速率, 所以循环冷却水经化学处理后, 其效果应达到国家〈〈工业循环冷却水处理设计规范〉〉GB50050—95标准要求:碳钢≤0.125mm/年铜、铜合金及不锈钢≤0.005mm/年。
四、循环水水垢
首先循环水水垢垢层越厚, 换热器换热效率越低, 能源消耗也越大, 不但造成循环水系统水源上和能源上的大量损失, 而且还会影响生产装置产品的产量和质量;其次, 水垢大量的形成减少循环水换热面积, 增加能耗, 同时系统阻力增加, 使生产装置的介质达不到换热效果而直接影响生产;结垢最严重的甚至将换热管道完全堵死, 循环水系统无法实现循环流通而造成生产事故或紧急停车;水垢在金属壁上的沉积, 从而导致循环水材质发生垢下腐蚀, 增加了循环水管线和设备的腐蚀速率;最后, 水垢的形成增加清洗次数和费用, 并且频繁的清洗必将加速设备的损耗, 影响材料性能, 降低使用寿命, 造成很大的经济损失和严重的安全隐患。现阶段, 循环水系统大多采用定期投加阻垢剂的方式来控制循环水系统污垢形成速率。
五、浊度
如果循环水系统水质浊度较高, 会导致循环水结垢倾向变大, 因此循环水水质浊度越低越好。循环水浊度值的变化也直接反应了循环水水质的变化, 因此, 要时刻监控在线浊度值的变化, 如果发现较大变化就要及时查找原因, 例如:生产装置物料的泄露、循环水直补水或者回用水水质情况等都会造成循环水浊度的波动。
六、溶解盐类
水中溶解盐类的浓度对腐蚀的影响有两个方面: (1) 水中溶解盐类浓度增加时, 使水的导电性增大, 容易发生电化学作用, 增大腐蚀电流, 使腐蚀增加; (2) 当溶解盐类增加到一定浓度时, 可使水中氧的溶解度下降, 阴极过程减弱, 腐蚀速率变小, 在通常情况下, 可以认为水的腐蚀性随盐类浓度的增加而增加。
七、悬浮物
如果循环水系统中悬浮物含量较高, 那么微生物与悬浮物、二价铁离子能吸附和聚集在换热器和管道壁上形成结垢和粘泥, 从而加剧换热设备和管线的腐蚀并影响换热效果。此外, 悬浮物还有促进微溶盐结晶沉淀, 因此根据国家标准要求悬浮物浓度一般控制在10~20mg/l。
八、微生物
由于循环水系统温度适宜, 一般循环水温度范围20~40℃;p H值适合, 一般循环水PH值在6.5~9.0;氧的供给情况, 水中溶解氧升高, 而污垢下缺氧, 固耗氧菌、厌氧菌都有生长的条件;营养丰富, 水的浓缩倍数, 水处理剂, 工艺泄漏, 大气及水源污染等增加营养。因此, 循环水很适宜微生物的生长和大量繁殖。微生物的繁殖、新陈代谢易造成循环水的微生物腐蚀和结垢腐蚀, 而且微生物的滋生加速了循环水中粘附物的沉积, 使循环水系统内结垢的倾向变大。而微生物造成的微生物腐蚀和结垢又会加剧循环水系统的腐蚀和结垢, 因此而恶性循环。
九、总铁、铜
总铁、铜离子析出在碳钢表面形成腐蚀微电池, 加速金属的腐蚀。
废气再循环系统 篇3
关键词：废气再循环,ERG
发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源, 随着环境保护问题的重要性日趋增加, 降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。安装废气排放控制系统是为了减少发动机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的量, 防止泄漏出来的含有碳氢化合物的气体向大气排放, 以及防止从汽油箱排放的含碳氢化合物的燃油蒸气向大气排放。
废气再循环系统, 简称E G R。E G R系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况, 从而使燃烧过程始终处于最理想的情况, 最终保证排放物中的污染成份最低。尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物 (N Ox) 的排放有积极的影响, 但同时这也会对颗粒物和其他污染成份的减少产生消极的影响。废气再循环E G R系统是目前用于降低发动机N Ox排放的一种有效措施。它将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入汽缸燃烧, 从而实现再循环, 并对进入进气系统的排气进行最佳控制。
增压中冷柴油机实现废气再循环一般有两种方式:一种是将涡轮前的排气引入中冷器之后, 称为高压废气反向。采用可变截面涡轮增压器, 可以扩大废气再循环有效工作范围, 降低氮氧化物 (N OX) 和微粒 (P T) , 燃油耗也不升高, 这可能是将高压废气再循环系统用于增压中冷柴油机的最好方法。另一种是将涡轮后的排气引入压气机之前, 称为低压废气再循环系统, 它可有效降低氮氧化物, 而废气循环工作范围较大, 与柴油机匹配能有效地发挥其功能。现在我们运用得最多的是低压废气再循环系统, 其系统的主要元件是数控式E G R阀。数控式E G R阀安装在右排气歧管上, 作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制, 而不管歧管真空度的大小。E G R阀通过三个孔径递增的计量孔控制从排气歧管流回进气歧管的废气量, 以产生七种不同流量的组合。每个计量孔都由一个电磁阀和针阀组成, 当电磁阀通电时, 电枢便被磁铁吸向上方, 使计量孔开启。旋转式针阀的特性保证了当E G R阀关闭时, 具有良好密封性。
E G R阀通常在下列条件下开启:发动机暖机运转或转速超过怠速。目前采用的废气再循环系统还有一种类型, 日野汽车公司开发的脉冲式废气再循环系统在柴油机进气过程中, 排气门稍有提升, 使部分高压废气回流到气缸内。排气门的这个作用是通过修改排气门凸轮的形状和将废气再循环系统微升来实现的。在脉冲式废气再循环系统中, 废气被重新送回气缸内, 因此废气的压力应高到足以使气流反向。要达到这样高的压力只有通过优化气门微升和定时, 从而利用废气的压力波才能实现, 在该废气再循环系统中, 废气压力“脉冲”被有效利用。
废气再循环装置主要用于减少N OX的生成量、减少废气污染。因为N OX是在高温富氧的条件下生成, 引入废气再燃烧, 可降低混合气的燃烧温度, 可以抑制N OX的生成量。废气再循环装置, 通过E G R阀把少量的废气引入进气歧管与混合气混合, 进入气缸燃烧。废气中几乎不含氧, 是不可燃气体。这些气体与混合气混合使可燃成份下降, 减少了发动机燃烧时的温度, 从而减少了N OX的生成量。另外, 从排气歧管进入进气歧管的废气有一定温度, 使进气歧管中的混合气受热膨胀、使吸入发动机气缸中的有效燃烧物质减少, 形成较弱的可燃混合气和一定数量的废气进入发动机燃烧室, 也降低了混合气的燃烧温度, 使N OX生成量减少。
废气再循环控制系统工作不良会造成发动机排气污染增加、功率下降、怠速运转不稳定, 甚至熄火。废气再循环控制系统的初步检查方法如下:
(1) 初步检查对于废气再循环控制系统, 应首先检查其真空软管有无破损, 接头处有无松动、漏气等;若无, 再作进一步检查。
(2) 就车检查检查可按下列步骤进行:起动发动机, 使发动机怠速运转;将手指按在废气再循环阀上, 检查废气再循环阀有无动作;在冷车状态下踩下加速踏板, 使发动机转速上升至2000r/min左右, 此时手指上应感觉不到废气再循环阀膜片动作 (废气再循环阀不工作) ;在发动机热车 (水温高于50℃) 后再踩下加速踏板, 使发动机转速上升至2000r/min左右, 此时手指应能感觉到废气再循环阀膜片的动作 (废气再循环阀开启) 。若废气再循环阀不能按上述规律动作, 则废气再循环控制系统工作不正常, 应检查该系统的各零部件。
(3) 控制电磁阀检查废气再循环控制电磁阀按下述步骤检查:将点火开关置于“O F F”位置, 拔下废气再循环控制电磁阀线束连接器, 用万用表电阻档测量电磁阀电磁线圈的电阻, 其电阻值应符合规定 (一般为20～500Ω) ;否则, 应更换废气再循环控制电磁阀;拔下与废气再循环控制电磁阀相连的各真空软管, 从发动机上拆下废气再循环控制电磁阀;在废气再循环控制电磁阀的电磁线圈不接电源时检查各管口之间是否通气。此时, 电磁阀上的管接口A与B、A与C之间应不通气, 但管接口B与C之间应通气;否则, 废气再循环控制电磁阀损坏, 应更换;给废气再循环控制电磁阀线圈接上电源。此时, 电磁阀管接口A与B之间应通气, 而管接口A与C、B与C之间应不通气;否则, 废气再循环控制电磁阀损坏, 应更换。
(4) 废气再循环阀检查废气再循环阀的检查步骤为:起动发动机, 使发动机怠速运转;拔下连接废气再循环阀与废气调整阀的真空软管;用手动真空泵对废气再循环阀真空室施加19.95kPa的真空度。若此时发动机怠速运转情况变坏甚至熄火, 说明废气再循环阀工作正常;若发动机运转情况无变化, 则是废气再循环阀损坏, 应更换。对设有位置传感器的废气再循环阀, 可在发动机停机情况下拔下废气再循环阀位置传感器的导线连接器, 用万用表电阻档测量连接器端子B与C间的电阻, 其电阻值应符合规定。然后, 拔下连接废气再循环阀与废气调整阀的真空软管, 并在用手动真空泵对废气再循环阀真空室施加真空的同时, 用万用表电阻档测量废气再循环阀位置传感器连接器端子A与C之间的电阻值。电阻值应随着真空度的增大而连续增大, 不允许有间断现象 (电阻值变然变为无穷大后又回落) ;否则, 废气再循环阀损坏, 应更换。