分解处理（精选11篇）
分解处理 篇1
摘要：指出了污泥中不仅含有植物所必需的营养成分氮、磷、钾、有机质等, 同时也存在大量的重金属元素如Cd、Hg、As、Zn、Cu、Pb等有机有害成分以及病原菌, 利用蚯蚓分解处理污泥, 可以减少污泥对环境的二次污染, 为实现污泥的稳定化、减量化、无害化、资源化提供可能。分别从蚯蚓蚓种的选择、污泥处理过程中蚯蚓的生长繁殖状况及受温度的影响、处理后对污泥中营养元素及理化性质的影响以及蚯蚓对重金属的吸收和富集作用等方面进行了探讨。
关键词：污泥处理,蚯蚓,重金属
1 引言
随着社会经济的发展, 污水处理能力不断提高, 截至2012年9月底, 全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂共3340座, 污水处理能力达到1.42亿m3/d[1]。但是伴随污水厂的建设及运行产生了大量剩余污泥, 按照1万t水可以产生5t含水率80%湿泥计算, 我国污泥的日产量可达到7.1万t, 年湿泥产量 (按365d计算) 为2591.5万t。污泥中不仅含有氮、磷、钾、有机物等植物营养成分, 还含有重金属离子、病原微生物、寄生虫卵等有毒有害物质[2]。污泥若未经妥善处理, 极易对地下水、土壤等造成二次污染, 如何有效地处理处置污泥已成为一个亟待解决的问题。
传统的污泥处置方法有填埋、焚烧、土地利用等, 但是这些方法存在二次污染、占地面积大、投资运行费用较高等问题。蚯蚓是腐食性动物, 消化道可分泌出蛋白酶、脂肪分解酶和纤维分解酶等酶类, 能将植物营养素和有机质转化为有机复合肥和高蛋白, 蚓粪能为土壤提供丰富的微生物种群且有除臭、脱色功能[3]。利用蚯蚓处理剩余污泥, 可为实现污泥的稳定化、减量化、无害化、资源化目标提供可能。
2 蚯蚓品种的选择
蚯蚓作为土壤中的分解者, 其环境适应能力强, 能够很好地分解土壤有机物, 利用蚯蚓处理污泥是一种绿色环保的技术。由于不同属的蚯蚓有不同的形态和生理特征, 选择合适的蚓种, 可以有效地提高蚯蚓的利用率和剩余污泥的处理效率。蚯蚓在分类上属于环节动物门 (Annelida) 寡毛纲 (Oligochaeta) , 目前, 全世界已记录的蚯蚓种数超过3000种, 我国蚯蚓品种有160多种[4]。一般选择适应性强、耐受性好、繁殖迅速、食性杂、易于饲养的蚯蚓作为污泥处理的蚓种, 目前国内外对赤子爱胜蚓处理剩余污泥的研究较多。陈学民等[5]比较了微小双胸蚓和赤子爱胜蚓2种表居型蚯蚓对城市生活污泥的处理效果, 结果表明:2种蚯蚓对污泥的矿化、降解及减量能力基本一致, 均可作为污泥处理的蚓种。
3 蚯蚓处理污泥过程中的生长繁殖状况及温度影响
通过研究蚯蚓在处理污泥过程中生长繁殖状况的变化, 把握其适宜的生长繁殖条件, 可以有效地利用蚯蚓, 从而提高蚯蚓的污泥分解处理能力。马莉等[6]研究了不同比例的污泥与牛粪的混合物对蚯蚓生长繁殖的影响, 发现污泥所占比例较大的处理中蚯蚓生长较好, 增重较多, 污泥与牛粪的配比为4∶1时, 蚯蚓的体重为17.55±0.30g, 达到最大值;污泥所占比例较小的处理则较利于蚯蚓繁殖, 配比为1∶1时, 总产茧量为538.5±28.3个达到最多。这说明污泥可以为蚯蚓提供其生长繁殖的营养元素, 但对其繁殖存在一定的限制因素, 蚯蚓在一定的条件下能适应污泥环境, 可以用于污泥的处理。
温度影响蚯蚓的体温和活动, 同时也影响新陈代谢的强度以及呼吸、消化、生长发育、繁殖等生理机能。蚯蚓一般在5~30℃温度范围内活动, 最适温度为20℃左右, 温度过高或过低都不利于蚯蚓的生长和繁殖。韩雅莉[7]研究了温度对蚯蚓呼吸强度的影响, 结果表明赤子爱胜蚓在10~30℃内, 呼吸强度随温度的升高而呈现增强趋势, 在30℃以上呼吸强度急剧下降, 且在20~25℃范围内呼吸强度变化最大。
4 蚯蚓处理对污泥的影响
4.1 对污泥营养元素及理化性质的影响
污泥中含有适宜作物生长所必需的营养物质, 如氮、磷、钾等。污泥中的营养物质, 特别是氮和磷, 如果不进行任何处理直接农用, 可引起植物和土壤的毒性反应, 且有抑制土壤中微生物新陈代谢的作用。处理后污泥中氮、磷、钾元素含量的变化分析, 是衡量能否实现资源化和污泥农用的重要指标。刘玉齐[8]用赤子爱胜蚓直接处理城市生活污泥发现, 处理后的污泥中氮、磷、钾含量分别提高了37.4%、5.1%和15.9%, 利于作物的生长。
经蚯蚓处理后的污泥, 其EC值 (0.46~2.13s/m) 增加, C/N值 (8.9~4.7) 、pH值 (7.70~7.05) 、VS值 (58.24%~42.33%) 及TOC值 (323.60~235.17g/kg) 均显著下降[7]。有研究者认为EC值增加是由于蚯蚓和体内的微生物活动, 使有机物分解后释放出的矿物盐 (如磷、铵、钾) 等所致。正常的EC值范围在1~4s/m之间, EC值过高会使植物受到损伤或根系死亡。据对国内不同类型土壤经蚯蚓活动形成的团聚体pH值测定, 北方碱性或微碱性土壤pH值一般都略有下降的趋势, 而微酸性土壤的pH值大部分都略有提高[9]。蚯蚓的分解作用使处理后的污泥更接近于中性, 有利于作物的生长和土壤微生物的生命活动。
4.2 对污泥重金属的吸收和富集
重金属具有难迁移、易富集、危害大等特点, 污泥中所含的重金属是限制其农用的主要因素。蚯蚓体内黄色组织中的黄色细胞具有富集某些重金属的作用[10]。目前已有较多的研究发现蚯蚓对重金属镉、铜、铅、锌、砷、汞等在单一污染及几种金属的复合污染情况下的吸收和富集特性。
徐轶群等[11]采用塑料温棚内垄式堆积污泥培养蚯蚓, 发现经蚯蚓处理后, 重金属Cr、Zn、Pb、Cd、Cu、Ni的含量均有不同程度的下降。有研究指出, 随着重金属污染程度的增加, 蚯蚓体内重金属元素富集量显著增加, 其富集量顺序为Cd>Hg>As>Zn>Cu>Pb, 其中Cd的富集浓度高达土壤含量的1~5倍[12]。
蒋丽萍等[13]报道了蚯蚓对Cd和Pb元素的富集;牛明芬等[14]通过研究蚯蚓处理垃圾及纳污河流底泥, 发现蚯蚓可选择吸收并富集垃圾及底泥中的Cd, 但对其他重金属元素Pb、Cu、Zn等并没有富集吸收现象。这些都说明蚯蚓对不同的重金属有着不同的耐受能力。
蚯蚓处理污泥后能否农用, 取决于蚓粪中重金属的含量。戴文龙等[15]用ICP2AES法测定生态滤池中蚯蚓和蚓粪中的重金属Zn、Cu、Pb、Cd、Cr的浓度时发现蚓粪中的各种重金属的浓度均明显高于蚯蚓体。这说明蚯蚓对这些重金属并不能持续地吸收积累, 当蚯蚓体内重金属元素的浓度超过蚯蚓的耐受极限时, 它就会通过排粪或其他方法排出体外。影响蚯蚓对重金属富集作用的主要原因可能是体内酶的作用, 不同重金属可以从多方面干扰动物机体内的生理生化功能。
5 结语
蚯蚓的污泥处理技术具有设备简单、操作方便、费用低廉等特点。蚯蚓在对污泥进行分解处理后, 体重有所增加, 并获得大量的蚓茧, 这说明蚯蚓能够适应处理污泥的环境, 同时选择合适的温度也是至关重要的, 温度过高或过低都会影响蚯蚓的各项生理机能, 从而影响污泥处理效果;污泥经蚯蚓处理后, 氮、磷、钾含量增加, 为植物的生长提供必要的营养元素, 污泥中重金属含量明显减少, 从而为实现资源化、无害化目标提供可能。处理后的污泥其EC增加, 且在适宜的范围内, pH值接近中性, C/N、VS及TOC值均明显下降, 说明利用蚯蚓处理污泥效果明显。但由于蚓粪中的重金属含量仍然较高, 如果农用可能引起植物和土壤的毒性反应, 抑制土壤中微生物的新陈代谢, 甚至通过食物链富集作用危害人类, 因此蚓粪还需要进一步处理。此外, 还应加强探讨蚯蚓污泥处理技术的各种影响因素, 并加强蚯蚓对污泥中重金属和有机污染物的富集及去除评价。
分解处理 篇2
医疗废物无害化处理工艺及移动床热分解炉的选择应用
随着我国医疗废物处理的各项法规、条例等规章制度的建立和健全,彻底实现医疗废物的无害化、减量化、资源化,对处理工艺及主要设备的合理选择提出了更高的要求.在此就中原某市医疗废物无害化处理工程设计工艺及热分解炉的.选择特点做出了较明确的阐述,可供参考.
作 者：陈明元 Chen Mingyuan 作者单位：洛阳有色金属加工设计研究院,河南,471039 刊 名：环境工程 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL ENGINEERING 年，卷(期)：2005 23(6) 分类号：X7 关键词：医疗废弃物 热分解 二恶英 烟气 活性炭吸附美国要分解欧洲 篇3
二战以来，欧美关系的基石一直是维持大西洋两岸的同盟，然而，围绕倒萨战争出现的分歧和风波，这种关系在慢慢地发生变化。据报道，不久前一批欧盟客人在华盛顿访问，当欧盟客人问及布什政府官员美国未来的对欧政策时。美国官员似乎不假思索地回答道：“分解”。这种回答着实让欧洲人大为震惊。
不久前，法国总统希拉克把一些东欧国家支持美国推翻萨达姆的行为斥责为“像顽皮的孩子”，而今美国则明确宣布邀请波兰参与联军对伊拉克的分区管理，与此同时则反复声称,法德必须为自己的行为付出代价。这表明美国已经开始具体实施“分而治之”战略。
如果是这样，这将是大西洋两岸关的一个历史性变化。自从第二次世界大战以来，美国一直在推动建立欧洲“紧密联盟的思想”，并为此付出巨大的精力和财力。整个50年代，美国欧洲委员会对欧洲的组织和个人给予资金资助，最终导致欧盟前身欧洲经济共同体的问世。美国历届政府一直坚持支持欧洲一体化政策。
欧盟外交事务委员索拉纳在哈佛大学演讲时，警告美国的行为是在欧洲盟友之间“摘樱桃”，认为这只会鼓励欧盟内那些希望以欧盟抗衡美国的人。瑞典前首相卡尔·比尔特本周在《金融时报》上撰文斥责“华盛顿的某些人”，“对我们欧洲出现的分歧而得意扬扬”。
欧洲人的结论是，美国的所谓新欧洲和老欧洲，是在分化欧洲，反映出美国政策在发生变化，其原因是“9·11”后美国政府出现了新的好战分子，是布什政府深受新保守主义教条影响的结果。
事实上，互为依靠的大西洋双边都在出现一些新变化，互相猜疑不断增加。从欧盟方面来看，一体化进程的深化肯定会触及美国感到敏感的其他领域，尤其是建立欧洲的共同国防和军事力量领域。
这些思想虽最早在90年代末浮现出来，但那时美国并不很感到震惊，因为英国明确地表示，欧盟的目的是增加欧洲与美国分担负担的能力。但进入新世纪以来，美国感到某些欧洲人的思想和言辞越来越离谱。他们明确说，其目标是把欧洲构筑到足以挑战美国的地位。
例如，欧盟委员会主席罗曼诺·普罗迪就说，欧盟的主要目标之一是“要在欧洲大陆创造一个同美国等同的超级大国”。法国总统雅克·希拉克也说“我们需要一种反对美国霸权的方法”。法国《快报》专栏作家贝尔纳·盖塔用更具体的语言重申了这一观点，他写到，“事实表明，法国有雄心创造一个可以和美国抗衡的欧盟”。
经过伊拉克战争，一个不争的现实是，在法国带领下，一些欧洲国家正试图把欧盟界定为独立的一极，发挥反对派的作用，来抵消美国的影响。布什政府有理由担心，欧盟是惟一能够在经济和政治上对美国构成严重制约的国家，欧洲政治的独立和经济的自治会根本地挑战美国的利益。
作为应对，美国则试图建立“志愿者联盟”，绕过布鲁塞尔，分别与欧洲单个国家建立关系。如美国国务院在一项声明中所言，“我们既同整个欧洲合作，又同欧盟内的个别政府合作”。
伊拉克战争是美国分化的成功例子。当法、德、俄等国反对美国出兵伊拉克时，美国则拉住英国、西班牙和一些东欧新国家站在美国一边。战争结束后，感到不得不承认现状的法德政府虽频频向美国示好，试图修复遭到破坏的双边关系，但美国这时并不领情，反而一再声称法德应该为其反战立场付出代价。
在切分伊拉克重建这块巨大的蛋糕时，美国拒绝法德参与，相反却邀请给予其支持的新欧洲国家波兰参加伊拉克四个管制区之一的管理工作。更有甚者，美国还将决定关闭一些驻德军事基地，在这些新欧洲国家设置新的军事基地，以表明对德国的惩罚。
5月3日，雅典欧盟峰会一致同意制订一项共同的安全战略。法国、比利时、卢森堡和德国倡议在欧洲建立军事司令部，而其他一些新欧洲国家领导人，如捷克共和国总统、匈牙利总理及荷兰外交部长纷纷发表措辞不一的讲话，不希望把欧洲建成同美国敌对的集团。这些领导人的语调同英国首相布莱尔如出一辙。如布莱尔强调，权力的多极化只意味着一个新的敌对和不稳定的世界。
峰会上，丹麦和意大利等国声明，表示愿意派军队参加伊拉克重建，这则使老欧洲盟友大为吃惊。此乃继西班牙和中东欧国家之后，美国获得新支持的又一成功。
分解处理 篇4
1“式”的分解与整合
从“式结构”上看, 较复杂的函数解析式很多时候是由一些基本函数通过加、减、乘、除、乘方、开方运算或复合等“组装”起来的, 所以要善于“分解”, 将其简单化, 如分式型函数常用部分分式法、分子常数化、裂项与通分等;含绝对值符号函数去绝对值将其改写为分段函数;利用求导, 一般将复杂的“组合函数”归结为二次函数讨论等等.对于含参不等式 (方程) 恒成立问题, 常借助“分离参数法”使参变量与变量分离.这些对解析式、等式、不等式等“式”的种种“分解”, 主要是为了更容易看清问题的本来面目, 找到熟悉的模型, 从而使问题获得解决.
例1 (2010年天津理16) 设函数f (x) =x2-1, 对任意x∈ [3/2, + ∞) , f (x/m) -4m2-f (x) ≤f (x-1) +4f (m) 恒成立, 则实数m的取值范围是.
解析依据题意得
在x∈[3/2, +∞) 上恒成立, 即
在x∈[3/2, +∞) 上恒成立.因为
所以
评述“函数恒成立问题”是近几年较为流行的题型, 一般采用“分离参数法”实现参变量与变量的分离, 进而转化为最值问题, 得出参变量的范围或含参不等式.
2“图”的分解与整合
从“图结构”上看, 较为复杂函数的图像可以视为从简单的基本初等函数通过平移、伸缩、对称、旋转等变换“组合”得到, 故对复杂函数图像只要反其道行之, 即将其分解为简单函数图像即可.教材中最经典的“图的分解与整合 ”是必修四 对正弦型 函数y=Asin (ωx+φ) +k图像的探究.另外, 函数零点讨论重要方式之一也是从函数图像角度切入:函数的零点是函数图像与x轴交点的横坐标或者将原函数分解为两个函数, 原函数零点即为新的两个函数图像交点的横坐标.
例2 (2011年全国新课标理12) 函数y=1/1-x的图像与函数y=2sinπx (-2≤x≤4) 的图像所有交点的橫坐标之和等于 () .
(A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8
解析y=1/1-x的图像由反比例函数y=-1/x图像向右平移1个单位得到, 并知对称中心也由原来的 (0, 0) 变为 (1, 0) .
y=2sinπx (-2≤x≤4) 的图像由正弦函数y=sinx通过横坐标与纵坐标的两次伸缩变换得到, 并且也知关于点 (1, 0) 对称, 作出图像 (图略) 易观察共有3对点关于 (1, 0) 对称, 由中点坐标公式得答案C.
评述熟练掌握基本函数的图像与 性质, 并把它们作为复杂函数化归的模型;要养成将复杂函数分解为简单函数, 将简单函数组合为复杂函数的思维视角切换习惯.
例3 (2008年上海理11) 方程的解可视为函数的图像与函数y=1/x的图像交点的横坐标.若方程x4+ax-4=0的各个实根x1, x2, …, xk (k≤4) 所对应的点 (xi, 4xi) (i=1, 2, …, k) 均在直线y=x的同侧, 则实数a的取值范 围是.
解析类比所给例子, 方程x4+ax-4=0的实根即为函数y=x3+a的图像与函数y=4x的图像交点的横坐标.在同一直角坐标系下作出y=x3, y=4/x和y=x的图像 (图略) , 易观察出y=4/x和y=x两交点为A (-2, 2) , B (2, 2) , 将y=x3+a的图像看成是由y =x3上下平移 所得, 要满足“点 (xi, 4/xi) (i=1, 2, …, k) 均在直线y=x的同侧”不难看出恰以A, B为界点, 并得出a的取值范围 (-∞, -6) ∪ (6, +∞) .
评述本题背景是高次方程根的问题, 转换为函数零点问题, 并以函数图像分解与组合为突破视角, 构思巧妙, 富于创造.命题者以例子形式给出提示, 解题者需悟其意义, 确立思路, 还需要有较好的“分解与整合”功底.
3“条件”的分解与整合
对问题的条件进行“分解与整合”是解题活动探寻思路不可或缺的环节之一.尤其是题目的条件比较多时, 需要对每个条件逐个进行分解和翻译, 还需要对条件尝试进行新的整合, 以便进一步获得更丰富的、有价值的信息 (往往较为隐蔽) , 正如波利亚所说:“困难的题目需要隐秘的、特殊的、具有独创性的组合方式, 解题者的才智就在组合的独创性中显示出来”.
例4 (2009年山东理16) 已知定义在R上的奇函 数f (x) , 满足f (x-4) =-f (x) , 且在区间[0, 2]上是增函数, 若方程f (x) =m (m>0) 在区间[-8, 8]上有4个不同的根x1, x2, x3, x4, 则x1+x2+x3+x4=.
解析由条件1“定义在R上的奇函数”得f (0) =0;由条件2“满足f (x-4) =-f (x) ”知f (x-8) =f (x) , 得函数周期为8;将条件1译为f (-x) =-f (x) 并与条件2组合得f (x-4) =f (-x) , 由此得f (x) 图像关于直线x=-2对称;再由f (x) 为奇函数, 所以函数图像也关于直线x=2对称;由两条对称轴x= -2和x=2产生距离为4的对称轴系列;将条件1与条件3“f (x) 在区间[0, 2]上是增函数”组合, 得f (x) 在区间[-2, 0]上也是增函数.整合上述信息, 作出f (x) 草图, 那么方程f (x) =m (m>0) 在区间[-8, 8]上有4个不同的根x1, x2, x3, x4即为函数f (x) 与y=m图像交点的横坐标, 不妨设x1<x2<x3<x4, 由对称性知x1+x2=-12, x3+x4=4, 所以x1+x2+x3+x4=-12+4=-8.
评述本题综合考查了函数的奇偶性、单调性、对称性、周期性, 以及由函数图像解答方程问题, 运用数形结合的思想和函数与方程的思想解答问题.其中多次需要将条件进行不同组合以获得新信息, 其中最隐蔽的是条件1与条件2组合得到对称轴系列x=4k+2, k∈Z, 最重要的是将所有新旧条件整合后作出图像, 巧用对称性整体求值.
4“目标”的分解与整合
从问题的结构来看, 函数综合解答题一般采用2-3问设问方式, 故可以运用分解技术, 将大题分解为几个小题 (可能是单一独立的, 也可能是递进式的) , 大题视为小题的组合, 可先从局部解决进而谋求整体突破;函数解答题一般又设计为含字母参数形式, 用以探究函数概念、性态等, 其中“分类与整合的思想”本身就是命题者在思想层面上的基本立意, 以此重点考查考生思维的严谨性与周密性, 所以加强对含参问题的“分类与整合”训练很有必要.
例5 (2011年全国新21) 已知函数f (x) =alnx/x+1+b/x, 曲线y=f (x) 在点 (1, f (1) ) 处的切线方程为x+2y-3=0.
(Ⅰ) 求a, b的值;
(Ⅱ) 如果当x>0, 且x≠1时, f (x) >lnx/x-1+k/x, 求k的取值范围.
解析 (Ⅰ) 因为
由切线方程知
解得a=1, b=1.
(Ⅱ) 由 (Ⅰ) 知
f (x) =ln/x/x+1+1/x,
所以题中不等式等价于:当x>0, 且x≠1时
考虑函数
(ⅰ) 设k≤0, 由
知, 当x≠1时, h′ (x) <0.而h (1) =0, 故当x∈ (0, 1) 时, h (x) >0, 可得1h (x) /1-x2>0;当x∈ (1, + ∞) 时, h (x) <0, 可得1h (x) /1-x2>0.从而当x>0, 且x≠1时, f, 即.
(ⅱ) 设0<k<1.由于当x∈ (1, 1/1-k) 时, (k-1) (x2+1) +2x>0, 故h′ (x) >0, 而h (1) =0, 故当x∈ (1, 1/1-k) 时, h (x) >0, 可得1h (x) /1-x2<0, 与题设矛盾.
(ⅲ) 设k≥1.此时h′ (x) >0, 而h (1) =0, 故当x∈ (1, +∞) 时, h (x) >0, 可得1h (x) /1-x2<0, 与题设矛盾.
综合得, k的取值范围为 (-∞, 0].
评述高考压轴题命制原则, 一般还是降低入口, 提高出口, 设置比较好的梯度.函数压轴题, 往往以求导为出发点, 考查两个基础:单调性和导数几何意义 (如此题) , 它们是其他问题得以展开的基础, 而这是所有考生都可以作为的, 这样的“步骤分解”是得分的重要手段.真正的“压轴”控制主要在思想与技术层面上的双重结合:以思想整体统摄或猜测预估, 借技术手段分解与整合.以本题为例:当分离参数转化为最值难以凑效情况下, 解题者需退到两个更基本的思考: (1) 若要直接解原不等式, 怎办?解不等式一般经验是什么? (2) 若将原不等式看成是左右两个函数的大小比较, 则需思考什么又是大小比较的更一般的方法?从这两个角度检索“基本经验”, 是不难想到“作差比较法”, 想到差化积判号:
进而分解转化为
在0<x<1时h (x) >0且x>1时h (x) <0;要判定h (x) 的正负, 有两点又是必需加以思考的:什么时候值为0?易观察出h (1) =0;用单调性考察0<x<1和x>1时符号变化.接下来的思考 可分解为 如下链条:判定的正负→ 伪二次y= (k-1) (x2+1) +2x正负→确定真伪及开口得出一级分类k≥1与k<1→开口向下 (k<1) 顶点在x轴上时Δ=0得出二级分类界点k=0→0<k<1时顶点在x轴上方选择x∈ (1, 1/1-k) 讨论h′ (x) >0源于x=1/1-k是y= (k-1) (x2+1) +2x的对称轴, 易知h′ (1/1-k) >0.基于以上分析, 不难明了“作差→分解因式→判号”这一整体思路, 也可理解对参数k分类的动机及分类标准确定的逻辑原因.事实上, 从解题整个过程来看, “分解”包括两大基本类型, 即分步与分类, 当然, 随着问题的复杂性和困难性, 分步与分类一般是交融并进的.
最后, 我们必须清醒的认识, “分解与整合”更多的是策略性智慧, 有时需借助一些技术、技巧支持, 对“独创性”的才智要求可能更高.波利亚说:“教师不可能期望所有的学生在这方面都做得很聪明.”不过笔者乐观地相信:坚持这种策略训练与运用, 对提高学生分析、解决问题能力是大有裨益的.
参考文献
[1]G.波利亚.怎样解题[M].上海:上海科技教育出版社, 2007.
[2]笛卡尔.谈谈方法[M].北京:商务印书馆, 2000.
分解因式有“口诀” 篇5
一、 首先提取公因式
提取公因式是乘法分配律的逆变形．
例1分解因式：
（1）x2y（x－y）－xy2（y－x）；（2）3a2nb2m－6anb2m＋1．
解：（1）原式＝x2y（x－y）＋xy2（x－y）＝xy（x－y）（x＋y）．
（2）原式＝3anb2m（an－2b）．
点评：原式各项提取公因式后，剩余的项容易写错．它等于原有各项除以提出的公因式后所得商式．
二、 然后考虑用公式
分解因式的公式，有时可以直接应用，有时则要根据多项式的特点，把各项变形、整理后再应用．公式里的字母可以是一个数，也可以是一个单项式或多项式，因此，应用公式法的关键是掌握公式特点．
例2分解因式：a6－b6．
解：原式＝（64a6－b6）
＝（8a3＋b3）（8a3－b3）
＝（2a＋b）（4a2－2ab＋b2）（2a－b）（4a2＋2ab＋b2）．
点评：注意要分解到不可分解为止．若有分数系数，最好先提出分数，使多项式系数都变为整数．
三、 十字相乘试一试
十字相乘法，一般适用于二次三项式的分解因式．有些较复杂的多项式，经过整理化为二次三项式的形式，也可以运用此法．
例3分解因式：
（1）6a2－ab－2b2；
（2）2（a－b）2－（a－b）－6．
解：（1）[2 b
3 －2b]
原式＝（2a＋b）（3a－2b）．
（2）[1 －2
2 3]
原式＝［（a－b）－2］［2（a－b）＋3］
＝（a－b－2）（2a－2b＋3）．
点评：（1）题中要将其中一个字母（如b）看成系数，再用十字相乘法．（2）题中要把a－b看成一个字母．
四、 分组分解要合适
分组分解法必须配合以上各法，才能有效．在多项式项数多，无法用公式法时，可考虑先分组．但分组不是盲目进行的，要通过分组能提取公因式或利用公式法等．
例4 分解因式：
（1）a2－b2＋2bc－c2；
（2）x3－3x2－4x＋12．
解：（1）原式＝a2－（b2－2bc＋c2）＝a2－（b－c）2＝（a＋b－c）（a－b＋c）．
（2）原式＝（x3－3x2）－（4x－12）＝x2（x－3）－4（x－3）＝（x－3）（x2－4）
＝（x－3）（x＋2）（x－2）．
点评：分组分解，若是分组不当，分解将无法进行．如（1）题有的同学这样分组（a2－b2）＋（2bc－c2）＝（a＋b）（a－b）＋c（2b－c），分解就无法进行了．
五、 四种方法反复试，结果必是连乘式
有时分解因式需要四种方法反复运用，才能分解到底．
例5 分解因式：－2x（x2－y2＋z2）2＋8x3z2．
解：首先提取公因式，然后考虑用公式，最后考虑分组分解法．
原式＝－2x［（x2－y2＋z2）2－4x2z2］＝－2x（x2－y2＋z2＋2xz）（x2－y2＋z2－2xz）
＝－2x［（x＋z）2－y2］［（x－z）2－y2］＝－2x（x＋y＋z）（x－y＋z）（x－z＋y）（x－z－y）．
点评：分解因式的最终结果必须是几个因式乘积的形式．
分解处理 篇6
在民用航空方面,导航的精确定位时刻关系着飞机是否能够安全、高效地工作和运行。随着计算机技术的发展,民用运输飞机自动化程度越来越高,且随着PBN的推进,对星基导航的研究和利用越来越多,机载位置数据的种类越来越繁多。以GPS为主,在实际导航定位中会受到多种误差因素影响,其中有卫星时钟误差、卫星星历误差、电离层延时、对流层延时、多径和接收机噪声等等[1]。为了尽可能的使得机载位置数据近于真实,因此需要对机载经、纬度,高度数据进行处理,以缩小三维数据的误差,提高定位的精度,并结合地面导航设施位置数据,为飞行校验做准备[2]。
目前,对提高定位数据的研究主要集中在系统数据误差分析[3]、机载位置数据应用[4,5]、定位误差解决办法研究[6,7,8]等方面,全面分析误差产生原因以及提出解决办法,有效的提高机载位置数据的定位精度。机载位置数据精度虽然可以达到校验航路上地面导航设施的要求,但为减小在坐标转换过程中产生的误差,需要对机载位置数据进行降噪处理,提高机载位置数据精度。目前主要的降噪方法有移动平均法、小波阈值法和经验模式分解法等。M.Sarvani[9]通过对移动平均法、小波分解法和EMD进行比较,发现EMD降噪效果较为明显。移动平均法较为粗略,往往只适用于数据的简单处理,不适合对数据深层的分析。软阈值降噪后得到的信后平滑性较好,硬阈值降噪后得到的信号可以较好的重现信号的峰值高度,但前者降噪后信号会失真,而后者降噪后信号不连续,重构信号也会产生震荡。Zheng[[10]]基于分数小波变换对数据进行降噪,T.Sarkar[11]采用离散小波变换对数据进行降噪。文献[12,13,14]将小波与其他降噪方法融合,形成新的降噪方法,使得小波降噪方法得到优化,取得一定的成果。姜洲等[15]改进小波阈值处理方法,只针对具有瞬时较大波动的信号,缺乏通用性。陈益[16]将软、硬阈值建立降噪模型,该方法虽能够取得较好的降噪效果,但模型对信噪比较低的信号降噪效果并不理想。
经验模式分解(EMD)可以根据信号自身的特性,自适应地产生模态函数,这个函数可以反映信号局部频率特征,不必选择合适的小波基,而且能够充分保留原始信号所固有的非平稳特征[17,18]。EMD虽然可以消除噪声,但降噪时只对部分固有模态函数(IMF)分量进行重构,因此会损失有用信号,造成信号失真[19]。
通过国内外研究现状可以看出,小波分解和EMD在信号降噪方面应用较多且已经比较成熟,但是缺乏应用于机载位置数据精度方面研究。由于EMD可以保留微弱信号特征,小波阈值降噪相对失真小的优点,所以本文对小波分解进行改进,将EMD与小波阈值降噪结合起来对机载位置数据进行降噪处理。本文首先对机载位置数据进行去奇异值预处理,通过改进的小波分解算法对机载经度、纬度、高度数据进行降噪处理,并通过仿真对该方法进行评价验证,结果表明该算法有效的提高了机载三维空间数据精确性,减小过失误差,降低噪声,达到了提高定位精度和飞行安全性的目的。
1 基于小波分解的机载位置数据降噪
小波分解在时频域表现出很好的细节处理特性,并且对待分析信号的特征具有很好的识别读取作用,实质就是通过小波函数展开信号,从而对信号进行不同尺度的分解。设ψ(t)∈L2(R),若,则称ψ(t)为母小波,ψ(ω)为ψ(t)的傅里叶变换。对母小波ψ(t)进行伸缩或者平移,即,称ψa,τ(t)为一个小波序列。
将飞行导航数据的某一参数的时间序列{xi′}记为原始信号s(ni),则含有噪声的飞行数据原始信号可以表示为:
式中:f(ni)为真实信号,εni表示噪声信号。
基于小波分解降噪的实质就是抑制原始信号的噪声εni,从而获得真实信号f(ni)。一般真实信号为低频信号,噪声信号为高频信号。因此,可以通过选取合适的小波母函数、分解层数,并选择合适的降噪方法重构分解后的小波系数,将真实信号从原始信号中提取出来。其中关键的问题有小波基的选择、分解层数的选择、小波降噪方法的选择等,笔者通过大量的仿真对比,选择使用sym小波基、四层分阶层和小波默认阈值法处理机载位置数据。
基于小波分解的机载导航数据降噪的具体步骤如下:
1)将处理奇异值后的机载导航数据记为原始信号s(ni),分别选取合适的小波基和分解层数对其分解,获得分解系数;
2)分解后的机载位置数据的各层小波系数分别用强制消噪法、软阈值、硬阈值法进行处理;
3)处理后的机载位置数据的小波系数进行逆变换,获得真实信号f(ni),即为不含噪声、相对精确的机载导航数据。
2 基于EMD的改进的小波分解机载位置数据降噪
EMD是美籍华人N.E.Huang等人提出来的,用以处理非线性、非平稳信号序列,具有较高的信噪比。它依据数据自身的时间尺度特征,无须预先设定任何基函数,将信号逐步分解为有限个本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),由于EMD的良好的普适性,很多学者已经将其广泛应用于各个工程领域。采用经验模式进行分解时,模态函数需要满足2个要求:对整列数据来说,穿过零点个数与极值点个数必须相等或者相差一个;任意一点,局部极小值与局部极大值形成的包络线平均值需为零。笔者在使用EMD分解机载位置数据信号序列后,再按照上述小波分解方法继续进行降噪处理,以获得更高的精度机载位置数据信息。
笔者所提出的基于EMD的改进小波分解方法具体步骤如下:
1)基于序列差分法对原始的机载位置数据信号{xi}进行去奇异值处理,得到数据{x′i}。
2)计算信号{x′i}的局部极大值和局部极小值,通过3次样条插值函数确定原始信号的上下包络线Umax(i)和Umin(i);
3)计算Umax(i)和Umin(i)的平均值;
4)计算原始信号{x′i}与局部极值的差值;
5)用hi代替x′i,重复2-4步骤,直到满足包络均值趋于0,得到第一个IMF分量,记为ci,将其从x′i中分离出来,得到剩余分量ri=x′ici;
6)用ri替代x′i,重复2-5步骤,得到第i(i=1,2…)个分量,直到函数不能再分解.得到多个从高频到低频的IMF分量,提取出各个分量IMFi;
7)通过评估各个IMFi,对其高频分量IMFGi利用上节中小波分解的方法进行降噪处理,并获得降噪后的高频分量IMFGi′;
8)将降噪后的高频分量IMFGi′和剩余的各个低频分量IMFDi重构,得到降噪后的机载位置数据信号;
式中:n是高频分量IMFGi的分解数目,N是总的分解的IMF分量的数目。
3 仿真实验验证分析
3.1 基于序列差分法的机载位置数据奇异值识别处理
选取飞机经度、纬度和高度机载导航数据,并对其处理。这些机载位置数据是飞行过程的某个阶段按照时间顺序采集的一系列数值,由于,数据记录仪容易受到干扰源的影响,并且在运行中的设备会由于局部异常而诱发信号的不规则结构等原因,会产生一些奇异值和噪声。奇异值和噪声的存在,会严重影响机载位置数据的质量。同时也会在坐标转换中放大相对位置误差,进而对地面导航设施的可用性分析产生较大的影响。因此本文首先对机载位置数据进行奇异值识别预处理。
在飞机航行过程中,飞行机载经、纬度,高度序列呈现出连续的变化的规律。本文根据这些机载导航数据序列的统计规律,建立模型来表示经、纬度,高度序列。本文获得了西安到长春某航班巡航阶段的机载经、纬度,高度数据序列,如表1所示:
将飞行导航数据序列记为{xi},用差分表征序列{xi}的变化特征,如式(3)所示:
式中,xi+1和xi-1分别是xi的前1项和后1项的值,则由di可以计算出序列变化的均值和均方差,如式(4)所示:
奇异点判断参考拉伊达判断准则:,即各个导航数据点的差分值与差分均值的差值绝对值大于3倍的残差值时,则认为该处导航数据点为奇异点。为了保持导航数据序列的连续性,对识别出来的奇异点,可以用前1个或后1个导航数据点处的值或者前、后点处的值的均值代替奇异点处的数值。
为了验证所提方法的有效性,以获得的西安到长春某航班巡航阶段的机载高度数据序列为例,进行仿真分析。机载高度数据序列通过基于序列差分的奇异值识别处理方法在211,1 169,1415,1 627点处检测到奇异值,为保证机载位置数据序列的连续性,分别用奇异值的前、后点处的均值替代奇异值,奇异值处理后的机载高度序列结果如表2所示。
3.2 仿真结果对比分析
由于机载位置数据的记录本身会存在一定的测量误差,在小波分解过程中,由于系统误差的不可消除性,会引起重构后的数据与原始数据存在一定的差距。分别用传统的小波分解方法和基于EMD的改进的小波分解方法对去奇异值后的机载高度序列(见表2)处理。2种方法降噪后的机载高度序列信号对比如表3示:
在真实的飞行过程中,数据序列在短时间内不会存在剧烈的波动。分析上图不难发现,图3相比于图1和图2的信号波形更加缓和平滑,改进的小波分解方法处理后机载位置数据信号不仅保留了原始信号的特征,而且具有波动少、数据序列更加平滑、降噪效果明显等优点,更接近真实飞行情况。但为了从数据角度量化2种方法之间的差异,引入均方根误差(RMSE)和信噪比(SNR)2个参数进行评估。
定义原始信号与降噪后的重构信号之间的方差的平方根为均方误差,记为RMSE,则:
式中:xi表示原始信号,xi*表示降噪后重构信号。均方根误差值愈小,机载位置数据降噪效果愈显著。
信噪比是测量信号中噪声量度的传统方法,常被用来作为评价降噪效果的指标,信噪比愈大,降噪效果愈佳的标准。其定义为:信号中有效成分的功率与噪声成分功率之比,单位为:dB。
对上述直接的小波分解降噪方法以及改进小波分解后的降噪方法分别进行了多次试验,并计算了各指标,试验结果如表4所示。
根据均方根误差值越小,机载位置数据降噪效果越显著;信噪比越大,降噪效果越佳的标准。分析表4可知,基于EMD的小波分解降噪处理机载高度序列,均方根误差比直接的小波分解降噪方法减小了0.696 9,且信噪比较增大了0.648,故相比直接的小波分解降噪,改进直接小波分解方法后的方法在处理机载高度数据序列信号时,降噪效果明显增强,能够获得更好的降噪效果。
4 结论
预热器和分解炉结皮的分析及处理 篇7
1 原因分析及处理措施
1.1 分解炉设计问题
分解炉设计时两个燃烧器在下锥体呈对称布置, 与撒料盒垂直, 与水平方向呈30°夹角向下插入分解炉, 燃烧器头部伸出浇注料400mm, 三次风与分解炉圆周切线呈20°夹角进入分解炉, 如图1a所示。
在试生产阶段, 分解炉下锥体结皮严重, 经取样分析, 结皮物结构致密, 明显为高温熔融结皮, 有时还夹杂有生料粉。这种现象表明分解炉内风料混合不均匀, 物料有局部沉淀现象, 结皮料化学分析见表1, 其硫碱比在0.7～0.8之间, 在一个恰当的范围内, 说明原料硫碱比不是导致结皮的主要原因。
经综合分析认为, 结皮的主要原因是分解炉设计不当, 主要表现在以下三方面:
1) 燃烧器布置不当
燃烧器位置过于靠下, 距离C4下料口太远, 燃烧产生的高温气体不能迅速与物料混合, 产生局部高温, 导致结皮。
2) 燃烧器选型不当
选用的皮拉德多通道型燃烧器风煤混合较好, 但用于分解炉会导致火力过于集中, 温度场不均匀, 燃烧器喷嘴周围温度过高, 其他区域温度过低, 在燃烧器喷嘴周围分解炉内壁产生熔融结皮。
3) 三次风入炉角度不当
设计时三次风与分解炉圆周成20°夹角入炉, 扰乱了分解炉内的流场分布, 物料与气流不能迅速混匀, 导致局部高温结皮。
采取措施:公司与设计院沟通后, 决定对分解炉进行技改, 技改进行了两次。
第一次技改将两根燃烧器位置均向上提高610mm, 向撒料盒靠近300mm, 旋转角度仍为15°, 水平夹角变为25°, 技改后燃烧器位置见图1b。技改的目的是加强煤粉与料的混合, 减少煤粉在炉内停留的时间, 使物料迅速吸收煤粉燃烧放出的热能, 避免造成局部高温结皮。此次技改后, 分解炉燃烧器周围依然频繁结皮。经分析认为主要原因是:1) 燃烧器燃烧速度大于热力分散速度, 产生了局部高温, 导致物料熔融结皮;2) 燃烧器离撒料盒太远, 火焰高温区不在刚入炉的大股物料范围内, 热力不能及时分散;3) 三次风风速偏低, 而且没有从切线方向入炉, 对入炉物料的分散作用不足;4) 燃烧器头部伸入炉内过多, 给结皮提供了生长点。
根据以上分析, 又进行了第二次技改, 见图1c, 主要措施如下:
1) 将两根三通道燃烧器更换为单通道燃烧器, 将燃烧器提高1m, 尽量向撒料盒靠近, 两根燃烧器上下错落水平安装, 右边燃烧器装在锥体上部, 左边燃烧器装在直筒下部, 两根燃烧器上下垂直距离为1 350mm, 头部与浇注料面平齐。促进物料与煤粉的混合, 避免局部高温。
2) 三次风切向入炉, 并缩小入口面积, 提高风速, 迅速分散入炉物料, 加强热交换。
3) 将C4下料管撒料盒板体与水平方向的夹角改为36°, 加快入炉物料流速, 使其迅速靠拢上升气流, 并悬浮起来, 加快热交换速度, 避免局部高温。
改后, 仅撒料盒附近有少量结皮, 不影响正常生产, 只在其他原因停窑时进行简单清理便可。
1.2 系统漏风严重
预热器系统漏风较为严重, 主要表现在:
1) 各级翻板热态下转动不灵活, 处于常开状态, 造成内漏风严重, 物料悬浮效果差, 热交换差, 产生局部高温结皮, 各级旋风筒内的物料由于翻板锁风不严, 从翻板处回到上一级旋风筒, 造成积料堵塞。
2) 旋风筒顶盖浇注孔和各个风管连接法兰处外风漏入严重, 扰乱了旋风筒内的旋转气流, 使物料迅速沉降堆积堵塞, 另外漏入的氧气使未燃尽的煤粉燃烧, 产生局部高温, 导致结皮堵塞。
采取措施:调整了各级翻板间隙, 使之在热态时能灵活转动, 起到锁风下料作用, 对各个法兰进行了加垫紧固并将旋风筒顶盖浇注孔全部用钢板焊死, 系统漏风量由原来的15%左右降到了5%左右。
1.3 回灰的影响
除尘器 (含增湿塔) 收下来的物料, 已经经过高温物理化学反应, 如果这种物料重新进入预热器, 很容易造成物料过早分解, 提前出现液相, 黏附在旋风筒内壁上, 形成结皮, 严重时导致堵塞。
采取措施:回灰入库。
1.4 操作不当
由于中控操作员培训时间短, 加之操作上的不熟练, 在试生产期间存在以下操作问题:
投料不及时, 投料量与窑速不同步, 排风量控制不当, 窑、炉风量分配不合理。
采取措施:
对中控操作员进行进一步培训, 统一操作手法并提出以下要求:1) 达到投料温度时, 及时投料;2) 做到投料量与窑速同步, 保证窑内的填充率;3) 调整好窑、炉风量分配比例及排风量, 使系统用风更加合理。
2 效果
分解处理 篇8
1 我厂工艺线状况
我厂窑外分解生产线的窑系统主要设备见表1。
2 大球出现的过程及原因分析
2005年6～9月份，由于设备长时间运行，因立磨液压系统故障和立磨主电机内部线头打火等问题需要停车处理多次，当时生料库存低，每次停车时生料仅供半个班煅烧，而生料磨运行所用热风由窑供给。为了使生料磨修好后有充足的热风开车，每次停窑都是间断保温，等生料磨处理好后再开车，每次在保温二十几个小时后生料磨才修好投料生产。在投料以后7～10小时仪表显示预热器系统温度偏高，C1级筒出口温度偏高380℃(正常控制在320℃)，当时窑速为2.5r/min, 此时熟料结粒多为大块死烧料，当窑速加至2.80r/min时，窑电流开始大幅上升，伴随窑尾负压的提高，窑系统主机电流较正常值有大幅升高，这时尾温较正常值反而下降。从观察口看窑头火焰短粗，火焰时有顶火现象，火焰发飘，窑头负压不稳定。9个小时之后，从二档处听有振动声;9个半小时之后，有四、五个直径为800mm左右的小球断续滚出，此时窑主电机电流波动大而不规则，在330～720A范围内波动，窑尾温度降低到930℃，站在二档处听仍有球的滚动声。说明窑内仍有大球未出来，此时从下料溜子处取的料多为大块，且夹有黄心。我们曾试图通过对配料和窑系统的调整进行改善, 例如：在配料时添加2%的砂岩，以降低液相粘度;在操作上调整喷煤管使火焰靠近大球，利用火焰高温把球部分融化变小，使球在煅烧中被物料抬出来等;通过以上调整运行十二班次，窑内状况仍不见好转，且有时伴随大量窑皮脱落，二档处窑外筒体温度上升很快，为了保证大窑的安全运转和窑耐火砖的使用周期，我们决定停窑急冷处理。进窑看到最大球直径达2.2m左右。取大球料与正常料作化学分析，其结果对比见表2。
由表2分析发现，熟料中Al2O3及Mg O均偏高。生料Al2O3在合适范围内，显然高铝是由煤灰带入的，Mg O则是由生料中石灰石带入的。下面结合我厂原燃料情况分析如下：
(1)我厂石灰石矿区水泥灰岩储量丰富，矿石Ca O含量较高，有害组分含量较低、质量较好，其主要剥离物基本为低钙高镁的内夹石。为最大限度利用矿产资源，在开采中有意掺入夹石，最大掺入量为夹石:矿石是1:3。在生料煅烧过程中，Mg O使液相出现的温度降低，并作为助熔剂增加总的液相含量，降低液相粘度，这有利于C3S的形成，少量的Mg O能部分进入各熟料相形成固溶体，使其从棕黑色转变为橄榄绿色，但其固溶量是有限的，Mg O含量超出固溶能力的总量愈多，则以镁石晶体存在的机会就愈多，按照专家研究的观点表明，Mg O在矿物中的固溶总量只能在1.5～2.0之间，多余的部分相当于增加铁的成分。而生料中Fe2O3的含量已比正常偏高，这使得熔剂矿物更加丰富。新型干法悬浮预热器窑液相量一般在21%～24%，根据液相量L1450℃=3.0A+2.25F+Mg O+R2O，这时熟料液相量已约达29%，这显然给煅烧中窑内结球埋下隐患。
(2)长时间的保温，造成煤灰的大量沉落，生料配比仍是正常运行的生料，这也导致熟料饱和比KH降低，n值降低，P值升高，加之预分解窑自身特有的有害成分富集作用，促进了中间相特征矿物，如钙钒石(2Ca SO4·K2SO4)等结蛋的特征矿物，形成球核;投料初期窑速低，二次风温低致使一部分低挥发份煤粉燃烧滞后，造成高温带后移，大量的煤灰沉落，与生料进行不均匀混合，尾温的偏高，加上窑内物料出现不均匀的局部熔融，使得蛋核越滚越大，在过渡带与高温带之间的厚窑皮台阶，使得大球在此处来回滚动，损坏窑皮。
(3)窑内的通风不良，使得煤粉燃烧不完全，燃烧不完全的部分煤粉沉落与窑内低熔物料形成核心;窑头火焰不顺畅，二次风温偏低，操作上有一种错误观念，认为降低窑速可以提高二次风温，而降低窑速又无形中加剧窑内结球的概率，使窑内填充率增大，系统通风阻力增大，系统负压升高，而实际通风量并没有变大。窑看火工还误认为通风量过大，而减小排风量，致使风煤不匹配，更加剧窑内煤粉燃烧不完全，这更促进了低熔点矿物的形成，破坏了窑的热工制度，使得大球愈滚愈大，最后卡在二档交界处，导致停窑处理大球。
3 采取措施
(1)调整配料：在综合利用资源基础上，减少夹石的掺入量，改为夹石：矿石=1:5，同时针对燃料情况，重新调整熟料三率值：KH=0.900±0.02, n=2.70±0.1, P=1.50±0.1;为尽量减少Mg O对液相量的影响，把Fe2O3调整为1.70±0.2，使得熔剂矿物尽量减少，选择砂岩的合适比例为1.0%做校正原料，以既不飞砂又不结球为目的，尽量提高硅酸盐矿物的含量。
(2)减小煤粉细度和水分：为提高煤粉的燃尽率，细度指标由8.0%调至4.0%，水份由2.0%调至1.0%。同时适当增加内流净风，使火焰形状变得短而粗，集中烧成带温度，这也相应地增加了火焰内部的活性氧含量。
(3)三次风阀门调节要合理：三次风阀门开度太大，窑内拉风变小，易形成还原气氛，三次风阀门开度太小，炉内煤粉不好，形成温度倒挂，一部分煤粉燃烧不完全后与生料混合，在窑尾与低熔点料形成结球。调整的最佳范围：使烟室O2含量达到1.0%以上，出分解炉O2含量达到3.0%以上。
(4)改善操作：每次投料时窑速尽快加至正常2.8r/min左右，以达到薄料快烧的目的;生产投料时要保证来料均匀, 调整喂料幅度要适中, 增加或减小幅度最佳范围2t/h, 避免包裹成团的现象。
4 结束语
通过以上调整，大窑运行很快恢复正常，由此可以说明：
窑在保温中要注意用煤量的控制，确保煤粉在正常位置燃烧。否则将诱导大球在窑内形成。
分解处理 篇9
我公司2 000 t/d熟料生产线是引进FULER-F.L.SMIDTH加拿大有限公司的技术和装备建成的FR5型超短窑, 使用旋流式SF型分解炉, 窑规格为3.962 m×42.672 m, 长径比为10.8。由于建厂时的一些设计缺陷和多年运行导致的设备老化, 使设备运转率无法得到保证, 停车频繁, 加之配料采用混合料、纯石、钢渣、砂岩4组分配料, 混合料质量差, 特别是钢渣成分波动大, 造成配料不稳定, 分解炉温度长期偏高, 预热器频繁堵塞。经过多年来的生产实践, 逐步摸索出一些常见工艺故障的处理方法。
1 预热器的结皮堵塞
堵塞大多发生在投料时, 从中控显示屏上可见此时预热器锥体压力下降, 直至为零。其主要原因是由于一些意外情况系统止料, 但预热器仍需一定拉风, 使C1出口温度高, 有时达450～500 ℃, 再次投料时容易造成C1棚料甚至堵塞。另外, 由于篦冷机或熟料输送系统等机械故障临时停窑保温时间过长, 煤粉燃烧后, 钾、钠、硫等有害成分富集, 形成硬度较大、呈层状的结皮并逐渐粘结而导致C4或C5堵塞, 结皮的化学分析结果见表1。还有因为喂煤、喂料不稳, 尤其喂料系统偏差在 (8～10) t/h时, 造成入窑生料量忽高忽低;系统漏风、下料翻板不灵活及内筒烧掉卡死也易造成堵塞、塌料。
对此, 投料初期要勤观察、细分析, 派人“分兵把口”, 守住每一级预热器, 发现温度和压力变化幅度大时, 及时检查处理。平时要加强对人孔门、捅料孔和观察孔的密封。在操作中尽量控制分解炉温度, 坚决杜绝长时间超温操作。根据工艺状况, 制定合理的检修计划, 每两个月左右对分解炉出口、涡壳、四五级下料管进行一次全面清理, 在容易堵塞部位加装空气炮。如今这方面的工艺事故明显减少。
2 窑内结大蛋
窑内结蛋主要反映在:窑尾温度降低, 压力升高且在-100～-400 Pa之间波动, 火焰顺不过去;分解炉出口压力正常时为-1 400～-1 600 Pa, 不正常时最高达-1 900～-2 000 Pa;窑电流正常时为350～450 A, 结蛋时在250～550 A, 波动很大, 曲线呈毛刺状;C5和分解炉出口温度倒挂;在筒体外面可听到震动声响;窑内通风不良, 窑头火焰短粗, 时有正压。其产生原因有:矿山石灰石品位较低且各采段波动较大, 夹缝土较多, CaO含量在45 %左右, 出磨生料和入窑生料成分波动大, SM和IM低, 液相量大, 液相黏度低;生料均化不理想, 导致用煤量不易稳定, 热工制度不稳;煤粉燃烧不完全, 到窑后燃烧, 煤灰不均匀掺入, 火焰过长, 火头后移, 窑后局部高温;分解炉温度过高, 使入窑物料提前出现液相;煤灰分高, 细度粗, 原料中有害成分高。
出现大蛋后, 应适当提高高温风机转速, 适当关小三次风闸门, 增加窑内通风, 顺畅火焰, 保证煤粉燃烧完全。投料量从正常时的150 t/h减至130 t/h, 窑速由3.3 r/min减至2.6 r/min, 让大蛋爬上窑皮进入烧成带, 同时要避免大蛋碰坏燃烧器。如果已下到篦冷机, 要加快篦速, 防止压死篦床, 同时把锤式破碎机观察孔打开, 若卡在下料口处, 由人工打碎, 必要时止料停窑处理。
3 结圈
前结圈的主要现象:火焰短粗, 伸不进去, 二次风温到1 200 ℃, 三次风到900 ℃, 窑尾温度低, 只有850 ℃左右, 窑口护铁上结料较厚, 出料不均匀。后结圈的主要表现除上述现象外, 三次风和窑尾负压明显升高, 窑尾压力可达-500 Pa;窑头压力在-10～-20 Pa之间波动, 频繁出现正压;窑电流增大, 波动大;来料波动大, 篦冷机一室压力在3 000～6 000 Pa之间波动, 出料非常不稳, 时多时少, 烧成带料少, 严重时窑尾密封处漏料。
产生的原因:生料SM值偏低, 使煅烧中液相量增加;入窑生料均匀性差, 造成窑系统热工制度波动;煤粉灰分高, 在火焰末端下落富集;煅烧过程中, 生料中有害成分在系统中循环富集, 造成结圈。
我公司处理前结圈一般采取移动燃烧器冷热交替的方法, 燃烧器向窑内推进40 cm, 烧4～6 h, 然后拉出再烧4～6 h, 通常移动几次前结圈就会垮掉。处理后结圈采用冷烧法, 适当降低二次风量或加大燃烧器内风开度, 使火焰回缩, 同时减料至120 t/h, 在保证质量的前提下保持较高的窑速, 直到将圈烧掉。也可采用热烧法, 调大二次风量, 关小三次风闸门, 或减小燃烧器内风开度, 拉长火焰, 适当加大窑头喂煤量, 低窑速烧4～6 h。如若烧不掉, 则冷热方法交替使用。
4 “飞砂”料
在生产中经常出现“飞砂”现象, 这时煅烧用煤比正常少, 烧成温度变窄且比正常时低, 操作中若温度稍高, 火点物料就发粘, 翻滚不灵活, 提升后呈片状下落, 出烧成带后物料发散、不结粒, 落入篦冷机扬尘大。从“飞砂”生料的化学组成 (见表2) 来看, SiO2和CaO含量高, 而Al2O3和Fe2O3含量低。
出现“飞砂”后, 在操作中要增加篦冷机料层厚度, 减少入窑“飞砂”料量;适当增大窑内通风, 减少煤粉不完全燃烧而在窑内形成的还原气氛;调整燃烧器及其一次风参数, 使烧成带前移, 降低窑尾温度;适当提高窑速, 薄料快转, 使熟料及时出窑, 减少粘散现象。
5 跑生料
超短窑对入窑分解率及原燃材料的波动十分敏感。如喂煤、喂料系统出现故障, 头尾煤长时间不下或喂料量突然变大, 致使生料预烧不好;入窑生料KH和SM较高, 窑头煤顶不住等。主要表现为窑前昏暗, 火焰无亮光, 窑主电动机电流急剧下降, 最低降至80 A左右, 窑头煤粉有爆燃现象, 时有正压出现。若遇此情况后, 将喂料量减至100 t/h, 窑速从3.2 r/min降至2.0 r/min, 五级下料温度适当偏高控制, 以加强入窑物料的预烧, 直到消除跑生料现象, 窑头火焰重新亮起, 加料正常生产。
6 堆“雪人”
从2004年始, 混合料中铝质成分偏高, 造成配料困难, 且成分波动较大, 同时均化库长时间处于低料位, 使入窑生料难以稳定, 造成熟料KH、SM忽高忽低。KH、SM低时, 窑操作员预见性较差, 窑头未能及时减煤, 造成出窑熟料温度高。加之技改后将前5排篦板固定, 容易积料, 而空气炮压力低, 造成熟料堆积成“雪人”, 有时高到窑口, 影响窑内通风。同时反映在一室篦下压力增大到5 000～6 000 Pa, 出篦冷机熟料温度升高, 破碎机下料口出现红料, 入窑头收尘器废气温度从150 ℃升高到220 ℃左右, 窑口及系统负压增大。
处理方法是:将燃烧器移至窑内, 外风大开, 拉长火焰, 避免窑头火焰过于集中而形成急烧;检查系统漏气情况, 提高空气炮压力, 定时清扫。
7 结语
分解“场面”写活动 篇10
“丁零零……”上课的铃声响了，我们依依不舍地回到教室。
课间十分钟，校园里一下子热闹起来，学生三个一伙，五个一群，玩着不同的游戏，场面是很壮观的。如果仅仅用“有的……有的……有的……”这种排比句式描写活动场面，会显得太笼统，不够具体。怎样进行修改呢？
我们可以把课间活动的“大场面”分解成一个个“小场面”。比如《课间十分钟》这篇习作，就可以把整个“大场面”分解成“跳绳的场面”“打乒乓球的场面”“跳皮筋的场面”“丢沙包的场面”等一些“小场面”，进行具体细致地描写，这样就能把活动场面描写得生动、有条理。需要注意的是，这么多活动的“小场面”，我们不能平均使用笔墨，要根据内容需要，详略得当地进行描绘。
“丁零零，丁零零……”下课铃响了，随着老师的一声“下课”，同学们像小鸟一样叽叽喳喳地喊叫着飞出教室，奔向心中的乐园——操场，我们快乐的课间十分钟将在这里度过！
大家看操场西边，小红、小芳、小雪、小倩正在跳绳。小红和小芳一人拿着绳子的一端，站在两边，甩开手臂，使劲舞着一根长长的绳子。小雪和小倩在绳子中间，像小兔子一样蹦上跳下。小雪一边跳还一边数数呢：“1、2、3、4……”
操场北边的乒乓球台旁边，围了很多高年级的同学，他们正在观看王明和赵健的精彩比赛。操场南边十几个同学正在玩丢沙包的游戏。
操场东边七八个女孩子正在跳皮筋。看，那个梳着小辫子的女生，她是我们班的大美女段茜，她在皮筋上左跳跳，右跳跳，上跳跳，下跳跳，灵活得像一只小松鼠。她跳得那样轻松自如，那样敏捷美妙……
分解处理 篇11
关键词：FeZSM-5,水蒸气,N2O,催化分解
0 引言
一氧化二氮(N2O,GWP≈310)是破坏臭氧层的物质(ODP≈0.017),也是温室气体,将其直接催化分解为环境友好的N2和O2,具有成本低、无二次污染等优点,其中采用过渡金属铁改性的Fe ZSM-5分子筛为反应催化剂是近年研究热点,具有重要意义。
Fe ZSM-5经过水蒸气处理后,其孔道内存在高度分散Fe物种,这种Fe物种是催化N2O分解的活性物种[1,2,3]。本文采用水蒸气处理方法对8μm的Fe ZSM-5进行后处理,探究其对催化N2O分解性能的影响,并深入探讨了水蒸气处理后催化活性提高的原因。
1 实验部分
1.1 材料与试剂
Fe-ZSM-5(实验室自制);Fe(NO3)3.9H2O(分析纯)、TPABr(分析纯),天津光复精细化工所;Al(OH)3(分析纯)、硝酸铵(分析纯)、Na HCO3(分析纯),国药集团化学试剂公司;硅溶胶(Aldrich,26.5wt.%Si O2,10.6wt.%Na2O),SIGMA;Si C(100目,纯度98%),山东临沂东升碳化硅公司。
1.2 催化剂的制备
采用同晶取代法进行制备。模板剂TPABr、硅源硅溶胶、铝源Al(OH)3、Fe源Fe(NO3)3,通过调变晶化时间和碱度来改变Fe ZSM-5晶体大小。先晶化后冷却(室温即可),用去离子水洗涤至中性,放进烘箱内在383 K干燥12 h,得到含模板剂的Fe-ZSM-5;再放马弗炉中在温度为823 K下煅烧6 h,获得Na-Fe ZSM-5;再在0.1 M NH4NO3溶液(温度为353 K)中交换3 h,抽滤洗涤至中性,重复三次后放烘箱中干燥烘箱温度为373 K,再放马弗炉在温度为823 K的中煅烧6 h,得到H型的Fe ZSM-5。样品标记为H-Fe ZSM-5。
1.3 样品催化剂表征
使用PW3040/60型X射线衍射仪(Philips公司)对样品晶相组成进行分析,Kα辐射源、Cu靶、λ=0.1541nm,工作电流为40 m A,工作电压为40 k V。扫描速率为2.4 o/min,2θ扫描范围5~50°,步长为0.033 s,扫描时间3 min。采用HITACHI 4800型扫描电子显微镜(SEM)对样品形貌分析。样品制样是导电胶粘贴到样品台上,真空室内喷金1 min。在ASAP 2020物理吸附仪(Micromeritics公司)77 K下对N2吸脱附等温线分析,对改性前后BET比表面积变化和介孔形成情况进行分析。样品预处理:573 K真空脱气6 h。
1.4 水蒸气处理
将上述制得的样品H-Fe ZSM-5放入不锈钢反应器中,在固定床水蒸气处理装置中固定。873 K下用高压恒流泵将去离子水泵入气化室中气化,与N2在预热器中混合产生水蒸气,进固定床反应器进行水蒸气处理5 h。处理后混合器进行气液分离并降至室温,得到水蒸气处理的样品,标记为w-Fe ZSM-5。
1.5 催化剂活性评价
固定床微型反应装置上测试催化剂的活性,反应器为5 mm石英管,He气为平衡气,气体流量(298 K,1atm)为50 ml/min,N2O浓度为3 500 ppm,催化剂为50mg,GHSV=48 000 ml.g-1.h-1。反应前,催化剂于773 K下He气吹扫1 h;反应后流出气通过气相色谱在线检测。
2 结果与讨论
2.1 N2O的催化分解反应
由图1可知,在873 K时采用未经处理的H-FeZSM-5,N2O分解不完全(转化率仅为75%);而在848 K时采用处理后的催化剂,N2O完全分解,说明经水蒸气处理可明显调高Fe ZSM-5的N2O催化分解活性。
2.2 形貌与结晶度表征
图2中SEM图显示处理后样品形貌成六方棱柱形,形貌清晰、晶粒大小分布均匀,没有碎片产生,骨架结构无坍塌。图2中XRD的表征结果表明处理后样品的结晶度无明显的改变,2θ角为8°、9°、23°、24°、25°为ZSM-5的特征X射线衍射峰,表明处理过程中没有破坏样本Fe ZSM-5沸石骨架结构,SEM和XRD表征结果一致。
2.3 77 K下N2吸脱附表征
图3为处理前后Fe ZSM-5的N2吸-脱附等温线。依据BDDT分类[1],图中的吸-脱附等温线更接近于Ⅰ-Ⅳ复合型。未经处理样品在p/p0>0.45后出现H4型滞后环[3],处理过的样品在p/p0>0.4时出现H4型滞后环,说明孔径分布加宽,孔道结构复杂化。
表1表明,处理后孔的总体积基本保持不变,但是BET比表面积和介孔比表面积都有所下降,可能是处理过程中微孔破坏或部分微孔堵塞。由此可见,处理后样品的高活性与孔结构的变化关系不大。
2.4 H2-TPR表征
H2-TPR实验结果见图4,由图4可知两个样品在440℃有一明显的H2还原峰,未经处理的样品在320℃有一肩峰,这两处还原峰对应于Fe ZSM-5分子筛表面Fe2O3在还原气H2作用下发生了Fe3+-Fe2+和Fe2+-Fe的反应[4]。当温度升到500℃时,经过处理的样品出现了H2还原峰,该还原峰的出现是因为分子筛骨架外的价态补偿阳离子Fe3+与H2反应生成的[4],由此得出结论经过处理后铁物种发生了改变,提高了催化剂活性。
2.5 NH3-TPD表征
经水蒸气处理前后Fe ZSM-5的NH3-TPD表征结果见图5。从图5可知,经过处理后的催化剂Fe ZSM-5的酸中心数量减少,处理过程中发生了铝脱除现象。实验说明,催化剂的酸中心数量和类型对N2O直接降解反应的影响很小。
3 结论
经过水蒸气处理后Fe ZSM-5催化分解N2O的活性有了显著提高。
参考文献
[1]Perez-Ramirez J,Kapteijn F,Groen J,et al.Steam-activated Fe MFI zeolites.Evolution of iron species and activity in direct N2O decomposition[J].Journal of Catalysis,2003,214(1):33~45.
[2]Brandenberger S,Kr cher O,Tissler A,et al.Estimation of the fractions of different nuclear iron species in uniformly metalexchanged Fe-ZSM-5 samples based on a Poisson distribution[J].Applied Catalysis A:General,2010,373(1-2):168~175.
[3]Perez-Ramirez J,Kapteijn F,Mul G,et al.Highly active SO2-resistant ex-framework Fe MFI catalysts for direct N2O decomposition[J].Applied Catalysis B:Environmental,2002,35(3):227~234.