丙烯醛分析检测

2024-07-12|版权声明|我要投稿

丙烯醛分析检测(共12篇)

丙烯醛分析检测 篇1

1 丙烯醛的危害性

丙烯醛 (Acrylaldehyde) 为无色液体, 沸点52.5℃, 20℃时的蒸汽压为28.53k Pa, 有特殊气味, 属高毒类, 有强烈的刺激作用, 可经呼吸道吸人、胃肠道和皮肤吸收, 并对上皮细胞造成一定的伤害, 导致咽喉炎, 胸部压迫感、支气管炎等, 大量吸入可导致肺炎、肺水肿, 并可出现休克、肾炎及心力衰竭, 丙烯醛及其液体损害眼睛, 皮肤接触可致灼伤[1]。 丙烯醛对环境有较大的污染, 属于美国EPA水环境中129 种优先污染物, 也属美国EPA优先污染物表中20 种农药之一, 可长期存在于底泥中并能被生物积累, 然后通过水、食用植物、动物进入人体。 然而, 丙烯醛在工业领域又具有非常广泛的应用, 是合成树脂工业的重要原料之一, 也大量用于有机合成与药物合成, 如树脂、橡胶、塑料、香料及其制药、电器制造、炼油、食品等工业, 是现代化工极为重要的基础原料和中间体, 可以通过乳液聚合、溶液聚合、共聚等加工方式制备出各种聚合物。 鉴于其具有如此不可替代的应用性, 又伴随着这样的毒性以及环境特性, 开展丙烯醛的分析检测技术的研究便变得至关重要。

2 国内外丙烯醛的分析检测技术分析

目前, 国内常见的关于丙烯醛的检测方法主要有顶空法、固相微萃取、吹扫捕集及直接进样, 但相关的文献资料较少。同时由于丙烯醛具有活性高、挥发性大、热不稳定性等特点, 故其色谱性能比较差, 在利用色谱法进行检测时多采用衍生化方法。 但衍生化色谱分析法仍有许多的局限性, 如稳定性差、采样耗时长、分离度低、易受干扰等, 目前主要用于气相样品的检测。 表1 为目前国内外常用的丙烯醛的检测方法汇总:

2.1 丙烯醛样品预处理技术

目前常用的关于丙烯醛样品的预处理技术主要有固相微萃取技术 (SPME) 、搅拌棒吸附萃取技术 (SBSE) 、大容量吸附探针 (HCSP) 萃取技术等。 固相微萃取技术 (SPME) 是在固相萃取技术 (SPE) 基础上发展起来的一种集采样, 萃取, 浓缩和进样于一体的无溶剂样品微萃取新技术。 与SPE相比, 此技术应用范围更广, 能同时适用于气体样品和液体样品的检测, 是一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的新技术, 操作简单, 携带方便, 费用低廉、敏度高、无需使用溶剂及易于与气相色谱 (GC) 、 高效液相色谱 (HPLC) 、质谱仪 (MS) 、毛细管电泳 (CE) 等分析仪器联用的优点。 搅拌棒吸附萃取技术 (SBSE) 是与SPME原理相同的萃取技术, 通过增大固定相的吸附面积, 提高了检测的灵敏度。 在检测含丙烯醛等强挥发性物质的样品时, SPME及SBSE、HCSP技术预处理后的样品在进入GC气相色谱柱之前需要进行冷冻处理。 大容量样品富集探针 (SEP) 技术综合了以上各种技术的优点, 省去了热解析及冷冻处理的过程, 操作更简捷, 可同时适用于固相、气相、液相样品的分析检测。 以上所介绍的各种技术主要用于检测空气和废水中的挥发性醛类物质的含量。

2.2 气相样品中丙烯醛的检测

目前常用的对于气相中的丙烯醛的检测主要有分光光度法、气相、液相色谱法。 分光光度法:此法有4-己基间苯二酚分光光度法和色氨酸分光光度法。 前者主要是将空气中的丙烯醛吸收在乙醇-三氯醋酸介质中, 在二氯化汞存在下, 与4-己基间苯二酚进行缩合反应, 生成的蓝色化合物在605nm处有最大吸收, 通过吸光度-浓度标准曲线测定实际样品中丙烯醛的含量[18,19]。 4-己基间苯二酚分光光度法是目前国内外常用的测定丙烯醛的方法, 此法简单快速, 特异性高。 但由于丙烯醛易被氧化特性, 使得4-己基间苯二酚分光光度法采样后需快速测定, 给日常监测工作带来不便。 色氨酸分光光度法主要是将丙烯醛经吸收管吸收, 在吸收液中的浓盐酸的作用下, 丙烯醛与色氨酸进行缩合反应, 生成紫色化合物。于57Onm波长处用分光光度计测量其吸光度, 此法采样后不易长时间保存, 必须在2h内分析, 不能满足远距离采样要求。 气相色谱法:有直接测定一气相色谱法、 热解吸一气相色谱法、活性炭管采集-溶剂解吸气相色谱法。 直接测定见标准方法GBZ/T160.52-2007 标准中采用直接进样进行检测分析, 检出限为1mgm-3。 热解吸法GBZ/T160.52-2007 标准中规定当空气中丙烯醛浓度小于5mgm-3时, 可以预先将丙烯醛冷冻浓缩在6201担体上, 然后热解吸进样测定, 需要浓缩装置和热解吸装置, 操作复杂, 一般实验室较难达到要求[20]。活性炭管由于具有良好的机械性能和理化性质被广泛应用于采集工作场所空气中的非极性和弱极性有机组分。 用活性炭管采样测定气相中的丙烯醛简单适用, 重现性好, 灵敏度高。 可为日常检测工作中样品的保存和运输提供较大便利。 液相色谱法:可以利用丙烯醛和2, 4-二硝基苯肼反应生成苯腙 (DNPH) 这一特性进行测定。 也有文献报道可以用吸收液将气体中的丙烯醛吸收后用二硫化碳萃取后用高效液相色谱进行测定, 相对于固体介质采样, 吸收液采样对于现场操作带来不便[21,22,23]。

2.3 液相样品中丙烯醛的检测

液相中丙烯醛的检测研究多见于水中检测, 环境质量标准中对于水中丙烯醛的检测推荐的标准方法为填充柱气相色谱法[24,25], 该法直接大体积进水样分析, 会造成固定液流失, 分离效果差, 影响定性、定量结果, 且灵敏度也较低, 有文献报道用气-质联用法[26], 该法成本相对较高;有用衍生化后再用高效液相色谱法进行测定[27], 虽然灵敏度高, 但方法繁琐。有文献在使用直接进样[28]、顶空进样[29]、吹扫捕集[30]毛细管气相色谱法上对丙烯醛的检测方法进行改进, 直接进样简单快捷, 但水样色谱柱和检测器有一定影响, 顶空进样方便干扰少, 但灵敏度不够高。

2.4 固相样品中丙烯醛的检测

固相样品的检测常见的为在一定的温度条件下样品中所含的丙烯醛会挥发至顶空瓶上部空间, 并在气液固三相中达到动态平衡, 取一定量顶空瓶中气相用色谱进行分析。 在美国环保局的标准化检测方法METHOD8260C (VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS BY GAS CHROMATOGRAPHY/MASS SPECTROMETRY (GC/MS) ) 中提供了共沸蒸馏法 (METHOD 5031) 、 真空蒸馏法 (METHOD 5032) 等前处理方法[31]。 在国内标准中的处理方法为按照国标规定将土壤等固相样品取样后冷藏密封保存, 低含量样品可以用基体改性剂改性 (常用的基体改性剂有p H小于等于2 的磷酸中添加氯化钠制成) , 然后通过震荡等方式处理后直接进行色谱检测分析。 高含量样品可以先用甲醇震荡处理后再添加基体改性剂改性进行分析检测[32]。

3 结论

丙烯醛作为重要的化工中间体广泛应用于各种行业中, 废水、废气、固体废弃物中丙烯醛的检测分析具有非常重大的意义, 国内外在此方面已经进行了大量的研究, 测定方法也比较多, 各种方法都具有不同的优缺点, 由于样品具有各自不同的特性和干扰因素, 加上丙烯醛在光照、酸碱条件下化学性质较为活泼易氧化, 所以丙烯醛的测定中样品的良好保存以及恰当的方法选取至关重要。

丙烯醛分析检测 篇2

表4为单位丙烯产品的公用工程消耗量,并按

照sH/T3llO一200l《石油化工设计能力消耗计算

气压力很低,需要l台压缩机进行增压,因此,压缩机数量也为3台套,与前2个流程相比,流程3还增加一台膨胀机,因而,操作也更为复杂。

裹5各流程设备数量

方法》将其折算为标油的计算结果。从表中可以看出流程2的能耗最高,其次为流程3,而流程l最低。这说明对于丙烷脱氢制丙烯装置采用丙烯+乙烯级联制冷方式最为节能。对于流程3虽然产品压缩机的功率较大,但由于产品气中的氢气含量较高,采用富氢气膨胀能够提供充足的冷量,可以节省一40一一100℃之间的制冷功率;另一方面由于产品压缩机出口压力较高,丙烯制冷的功率也能有所降低,因此,综合来看流程3的能耗并不会太高。

丙烯醛分析检测 篇3

关键词:聚丙烯酰胺;果汁澄清;机理;影响因素

中图分类号:TS275.5文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2014)11-0310-02

果汁澄清是果汁加工中的重要工序,当果汁从水果中压榨出来后,常常带有悬浮的细胞碎块,和果胶、淀粉等亲水性胶体悬浮物的保护因子,以及蛋白质、多酚类形成的不溶性混浊或沉淀等三类成分[1]。在果汁加工或贮藏期间,它们与其他成分作用,会引起果汁的混浊现象,果汁的澄清处理就是要将上述三类混浊因子尽可能完全除去,以保障果汁在贮藏期间的质量稳定。

在苹果汁生产过程中,澄清工序是决定苹果汁外观的关键工序,不仅影响产品外观,而且直接对果汁的品质和稳定性起决定作用[2]。常见的苹果汁澄清方法有自然澄清、热处理、超滤法、酶法和添加澄清剂等,本试验主要利用一种高分子表面活性物质——聚丙烯酰胺[3]来澄清苹果汁,并研究影响聚丙烯酰胺澄清果汁的因素,分析聚丙烯酰胺澄清果汁的最佳工艺条件及聚丙烯酰胺澄清作用对果汁成分的影响,从而初步探讨聚丙烯酰胺澄清果汁的机理。

1材料与方法

1.1材料与试剂

试验材料为富士苹果,市售,于试验前贮藏在4℃冰柜中。

聚丙烯酰胺,购自上海化学药品制剂公司。

1.2果汁制备

取富士苹果,经清洗、去皮去核、切块后用家用榨汁机(上海海菱电器有限公司)榨汁。

1.3澄清剂的制备

将聚丙烯酰胺用蒸馏水浸泡至透明状后加水溶解,用纯净水将其稀释成质量分数0.1%的聚丙烯酰胺溶液。

1.4成分的测定

可溶性固形物的测定采用阿贝折光仪折光法;还原糖的测定采用Lane-Eynon法;总酸的测定采用滴定法,以苹果酸计;维生素C的测定采用2,6-二氯靛酚滴定法;透光率T625nm采用722型分光光度计测定。

2结果与分析

2.1聚丙烯酰胺用量对澄清效果的影响

在250mL苹果汁中添加不同量的聚丙烯酰胺进行澄清试验,结果见图1。

由图1可知,果汁中聚丙烯酰胺用量在20μg/mL时,澄清效果最好,透光率达到98.67%;当用量超过30μg/mL时,透光率逐渐下降[4]。因此采用20μg/mL聚丙烯酰胺澄清果汁效果最佳。

2.2pH值对聚丙烯酰胺澄清效果的影响

在不同pH值条件下进行果汁澄清(聚丙烯酰胺用量20μg/mL),澄清后果汁的透光率见图2。

从图2可以看出,pH值在3~5之间时,聚丙烯酰胺澄清果汁的透光率均在95%以上;当pH值<3或pH值>5时,澄清效果变差。可见pH值对苹果汁的澄清效果与壳聚糖相似[5-6]。考虑到果汁溶液的酸碱性和澄清效果,采用pH值为4.0的聚丙烯酰溶液澄清果汁。

2.3温度对聚丙烯酰胺澄清效果的影响

在果汁中添加20μg/mL聚丙烯酰胺,自然pH值条件,在不同温度下进行澄清,结果见图3。

从图3可见,温度在30~70℃之间时,聚丙烯酰胺澄清果汁的透光率均在95%以上,其中以40~50℃温度区域透光率最大,达到98%以上。考虑到高温下苹果汁风味物质的变化,澄清温度应在40~45℃之间为最佳。

2.4果汁褐变对聚丙烯酰胺澄清效果的影响

在果汁中添加足量的抗坏血酸可以防止褐变的发生,用聚丙烯酰胺(20μg/mL)澄清时,絮凝物完全沉淀用时5.42h,而不添加抗褐变剂的果汁澄清时间为4.65h,比添加抗坏血酸时节约14.21%,这一点与Wakayama等的试验结果[7]一致。

2.5澄清前后果汁主要成分的变化

苹果汁在澄清前后的总可溶性固形物、还原糖、维生素C和总酸含量的變化如表1所示。从表1可以看出,苹果汁经聚丙烯酰胺处理后,总可溶性固形物、还原糖、总酸的含量几乎没有变化,保留率均在95%以上,只有维生素C含量的保留率略低,为92.72%。研究中发现果胶物质难以检出,因而可以认为聚丙烯酰胺对苹果汁中的主要营养成分没有影响[8-9]。

3讨论与结论

3.1聚丙烯酰胺澄清果汁的机理分析

压榨果汁是一种含果胶、蛋白质、丹宁和微细果质纤维素的悬浊液,其中大部分是胶体颗粒。这些胶体在果汁中之所以能保持稳定的分散状态,有2种原因:一是可溶性大分子有机物质受pH值的影响,某些基团(如羟基、羰基、氨基)发生部分电离,致使胶粒表面存在极性基团,且这些极性基团相互排斥,不易聚集;二是胶粒表面的极性基团对水分子具有亲和力,这样就在胶粒的表面形成了1层水膜,继而产生胶体聚集的“位阻”。

聚丙烯酰胺是一种具有极性基团及长链结构的高分子物质,其澄清果汁的过程是与结构特性相关的,其具体结构式见图4。

当聚丙烯酰胺加入果汁中后,由于其分子中含有极性基团及长链结构,根据DLVO理论解释,将对果汁体系的胶体稳定性产生很大的影响:(1)降低胶粒表面的ζ电位。ζ电位与胶粒之间的排斥能成正比,聚丙烯酰胺分子含有的极性基团(—NH3+)与果汁中胶粒表面的基团(—OH-、—COOH-)电荷相反,从而降低了胶粒的ζ电位,胶粒间排斥能下降。(2)降低界面张力。聚丙烯酰胺为高分子表面活性物质,溶入果汁后,降低了胶粒-汁液界面的张力,而界面张力又与排斥能成正比。(3)絮凝“桥联”作用。聚丙烯酰胺为长链结构,果汁中存在的胶粒依据静电引力和范德华力吸附在其上,形成了一种以聚丙烯酰胺为基本骨架的“螯体”絮凝物,从而增大了共聚物的厚度,易于沉降。

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综上,聚丙烯酰胺澄清果汁的机理为:利用极性基团降低果汁中胶粒表面的μ电位,使之吸附于聚丙烯酰胺上或相互附聚,并借助聚丙烯酰胺的长链“桥联”作用形成共聚体,从而加速沉降过程[10-11]。

3.2各因素对聚丙烯酰胺澄清果汁效果的影响

3.2.1聚丙烯酰胺用量研究结果表明,果汁中聚丙烯酰胺用量在20μg/mL时效果最好。聚丙烯酰胺用量低时,对果汁中胶粒的作用程度不完全,不能完全消除所有胶粒的ζ电位,同时在胶粒之间也不能形成完整的共聚体;当聚丙烯酰胺用量超过20μg/mL时,较多的聚丙烯酰胺会缠绕在胶粒的表面形成胶束状态,从而对胶粒产生“屏蔽保护”作用,不易于与其他胶粒附聚。

3.2.2pH值结果表明,聚丙烯酰胺澄清果汁的最适pH值在3~5之间,该pH值范围正是果汁的自然pH值范围,这一结论与壳聚糖澄清果汁的结果相同。pH值的影响也许是对胶粒表面基团及聚丙烯酰胺电离程度的影响。

3.2.3温度结果还表明,聚丙烯酰胺澄清果汁的最适温度范围为40~50℃,透光率达98%以上。在一定的温度范围内(<60℃),增加了分子的热扩散运动速度和频率;因而促进了胶粒与胶粒、胶粒与聚丙烯酰胺之间的结合;但当温度过大时(>60℃),热力作用弱化了胶粒和聚丙烯酰胺之间的作用力,反而不利于澄清过程。

3.2.4褐变程度与添加足量抗坏血酸相比,未添加抗坏血酸的褐变果汁澄清时间减少了0.77h,减少了14.21%,这是因为果汁发生褐变后,其中的酚类物质氧化成醌。比较酚类中的羟基(—OH-)和醌分子中的羰基(—C[FY=,1]O)可见,后者

的负电性更大,更容易与聚丙烯酰胺中的氨基(—NH+3)结合;另外,醌类聚合后,分子量增大,因此与聚丙烯酰胺之间的范德华力也增大,有利于其与聚丙烯酰胺的结合。

综上可见,利用聚丙烯酰胺来澄清苹果汁的最佳条件为:聚丙烯酰胺用量20μg/mL,温度40~50℃,pH值4.0。

参考文献:

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[3]张学佳,纪巍,康志军,等.聚丙烯酰胺的特性及应用[J].化学工业与工程技术,2008,29(5):45-49.

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[5]王鸿飞,李元瑞,师俊玲.壳聚糖在猕猴桃果汁澄清中的应用研究[J].食品工业科技,1997,18(4):20-22.

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[9]張建军,蔡同一,生吉平.苹果澄清汁加工过程主要营养素变化的研究[J].食品工业科技,1992,13(2):20-25.

[10]秦卫东,仝莉,孙向荣.聚丙烯酰胺澄清果汁工艺研究——澄清过程主要成分的变化[J].彭城职业大学学报,1998,13(4):104-105.

[11]张雪,王雪涛.用于苹果汁吸附实验的不溶性壳聚糖制备工艺的研究[J].食品工业科技,2008,29(7):110-113.

丙烯卸车工艺设计分析与比较 篇4

一、丙烯的卸车工艺与比较

1. 压缩机加压卸车工艺

丙烯的卸车是从丙烯槽车的压力容器中将丙烯液体流入丙烯接受体的储罐中。以及相反的装车工艺即将压力容器中的丙烯液体通过一定的工艺使丙烯流入丙烯槽车罐内。具体的丙烯卸车工艺一般包括以下几种:压缩机加压卸车工艺、泵的卸车工艺、加热卸车工艺以及压缩气体加压卸车工艺。

压缩机加压卸车工艺原理是, 利用压缩机对气体丙烯的加压, 提高气体的静压能使接受体球罐中的气相丙烯通过压缩机的加压进入到丙烯槽车中, 降低储罐的压力同时提高槽车储罐中的压力。两者这间通过压缩机来加大二者之间的压差作用下持续不断的从槽车卸车流入到球罐中。在需要卸车流入的储罐和需要放空的槽车之间的丙烯气相管道上, 安装无油润滑液化石油气压缩机。用它将需要抽吸储罐中的丙烯蒸汽吸出, 通过压缩机加压送往丙烯槽车中, 进而使槽车中的丙烯饱和蒸汽压力升高, 储罐中的丙烯饱和蒸汽压力降低, 在槽车和储罐两者之间形成0.10~0.30MPa的压差, 通过上述工艺液态丙烯通过压缩机的加压灌注进入丙烯球罐中去。

该工艺具有生产能力较高, 卸车速度较快的特点。可以对卸车完成后槽车的剩余丙烯气体通过压缩机予以抽回进入球罐。另外还具有同时卸车的特点。槽车中剩余压力在0.2MPa左右, 通过正压差避免了空气的混入, 防止了形成爆炸性混合气体。 (改完)

2. 液化石油气泵卸车工艺

在丙烯槽车和丙烯储罐之间安装液化石油气泵, 通过泵对丙烯的加压, 来完成丙烯的卸车。使用泵进行卸车时, 避免丙烯入口压头过低无法吸入以及温度过高产生气化, 使用此方法时必须解决好泵入口端的净压头问题, 避免液态丙烯气化发生。泵卸车优点:可以实现远距离输送丙烯, 卸车时间有保证。泵卸车缺点:泵卸车速度较慢、卸车泵必须有一定的正吸入安装高度、卸车不彻底等缺点。因此, 人们一般不使用泵来卸车, 而多应用于泵装车中。

3. 加热气化卸车工艺

加热气化卸车工艺是利用液态丙烯通过气化器加热气化后产生的较高压力从而形成丙烯槽车与丙烯球罐之间的压力差为动力进行液态丙烯的卸车的。该方法的优点一次性投资较少, 缺点是丙烯卸车后残留在丙烯槽车中的气态丙烯无法放空与回收。

4. 惰性气体加压卸车工艺

通过输入惰性气体比如氮气来提高丙烯槽车储罐中的压力, 升高后的槽车压力较丙烯球罐压力高约0.3MPa, 通过二者之间的压力差为动力源泉将槽车中的液态丙烯压入丙烯球罐中。该方法的优点是利用惰性气体氮气进行正压输送安全可靠。缺点是丙烯气体压入储罐后对卸车操作产生不利影响, 系统无法完全将丙烯卸车干净。同时惰性气体加压设备要求较高故一次性投资较高, 生产运行维修成本较高。

5. 液态丙烯加热气化与压缩机气体加压相组合卸车工艺

当生产场所处于寒冷地区且温度在-10摄氏度以下时, 应对液态丙烯进行热媒加热使之气化同时压缩机对气化的气体进行加压相结合的卸车工艺进行卸车。热媒介质可以选用热水或者低压饱和蒸汽进行气化加热。

6. 机泵与压缩机加压相结合的卸车工艺

当实际生产中丙烯槽车与丙烯球罐之间的距离比较远时, 优先考虑使用液态丙烯先通过压缩机对气态丙烯进行加压通过槽车与中间储罐之间的压差将液态丙烯压送入中间储罐中。然后通过机泵加压卸车的方式完成将中间储罐中的液态丙烯输送入丙烯球罐中的后续工艺操作。

二、压缩机加压卸车工艺的应用

1.

压缩机卸车工艺的具体工艺流程为丙烯球罐中的丙烯气体通过气液分离器分离出液态凝液、进入气体汇总管中、在依次进入压缩机的吸气阀、气缸、排气阀、然后进入排气汇总管后送入丙烯缓冲罐后再压入丙烯槽车进行加压。

2.

压缩机正式投运前出于安全考虑为了保证丙烯压缩机运行时的安全、稳定、长周期、需要保证进入压缩机中的丙烯管线及设备中的氧含量不应大于2%, 压缩机初次开车需要对压缩机及其工艺管线进行惰性气体的置换, 排净设备和管道中的空气。对于管线内氧气含量大于2%的气体通过放空系统排入火炬系统安全放空, 直至气体氧含量达到工艺要求时为止。

3.

压缩机安全连锁设定, 出于安全考虑压缩机系统设置了如下的安全保护功能。进气压力过低自动停车保护, 设定值为:0.14MPa、排气压力过高自动停车保护设定值:2.5MPa、进排气压差过大自动停车保护设定值:0.85MPa、水压过低自动停车保护设定值:0.15MPa、油压过低自动停车保护设定值:0.15MPa。

4.

压缩机填料密封是防止丙烯气体从压缩机的活塞杆泄漏的组件, 同时也是防止压缩机在生产运行时吸气的同时将外界空气吸入压缩机内的重要措施。

结论

丙烯醛分析检测 篇5

2013-2018年中国聚丙烯市场发展战略分析及投资前

景预测报告

正文目录

第一章 聚丙烯行业发展概述 第一节 聚丙烯的概念

一、聚丙烯的定义

二、聚丙烯的特点

第二节 聚丙烯行业发展成熟度

一、聚丙烯行业发展周期分析

二、聚丙烯行业中外市场成熟度对比 第三节 聚丙烯行业产业链分析

一、聚丙烯行业上游原料供应市场分析

二、聚丙烯行业下游产品需求市场状况

第二章 2010-2012年中国聚丙烯行业运行环境分析 第一节 2010-2012年中国宏观经济环境分析

第二节 2010-2012年中国聚丙烯行业发展政策环境分析

一、国内宏观政策发展建议

(一)继续实施积极的财政政策,加大结构调整力度

(二)采取组合调控措施,确保物价水平稳定

(三)推动节能减排市场化运作

二、聚丙烯行业政策分析

三、相关行业政策影响分析

第三节 2010-2012年中国聚丙烯行业发展社会环境分析

第三章 2009-2012年中国聚丙烯行业市场发展分析 第一节 聚丙烯行业市场发展现状

一、市场发展概况

二、发展热点回顾

三、市场存在问题及策略分析 第二节 聚丙烯行业技术发展

一、技术特征现状分析

二、新技术研发及应用动态

三、技术发展趋势

第三节 中国聚丙烯行业消费市场分析

一、消费特征分析

二、消费需求趋势

三、品牌市场消费结构

网 址:

中金企信(北京)国际信息咨询有限公司—国统调查报告网

第四节 聚丙烯行业产销数据统计分析

一、整体市场规模

二、区域市场数据统计情况

第五节 2013-2018年聚丙烯行业市场发展趋势

第四章 2009-2012年中国聚丙烯行业主要指标监测分析 第一节 2009-2012年中国聚丙烯产业工业总产值分析

一、2009-2012年中国聚丙烯产业工业总产值分析

二、不同规模企业工业总产值分析

三、不同所有制企业工业总产值比较

第二节 2009-2012年中国聚丙烯产业主营业务收入分析

一、2009-2012年中国聚丙烯产业主营业务收入分析

二、不同规模企业主营业务收入分析

三、不同所有制企业主营业务收入比较

第三节 2009-2012年中国聚丙烯产业产品成本费用分析

一、2009-2012年中国聚丙烯产业销售成本分析

二、不同规模企业销售成本比较分析

三、不同所有制企业销售成本比较分析

第四节2009-2012年中国聚丙烯产业利润总额分析

一、2009-2012年中国聚丙烯产业利润总额分析

二、不同规模企业利润总额比较分析

三、不同所有制企业利润总额比较分析

第五节 2009-2012年中国聚丙烯产业资产负债分析

一、2009-2012年中国聚丙烯产业资产负债分析

二、不同规模企业资产负债比较分析

三、不同所有制企业资产负债比较分析

第六节 2009-2012年中国聚丙烯行业财务指标分析

一、行业盈利能力分析

二、行业偿债能力分析

三、行业营运能力分析

四、行业发展能力分析

第五章 中国聚丙烯行业区域市场分析 第一节 华北地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第二节 东北地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

网 址:

中金企信(北京)国际信息咨询有限公司—国统调查报告网

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第三节 华东地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第四节 华南地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第五节 华中地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第六节 西南地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第七节 西北地区聚丙烯行业分析

一、2009-2012年行业发展现状分析

二、2009-2012年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测

第六章 公司对聚丙烯行业竞争格局分析 第一节 行业竞争结构分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第二节 行业集中度分析

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一、市场集中度分析

二、企业集中度分析

三、区域集中度分析

第三节 行业国际竞争力比较

一、生产要素

二、需求条件

三、支援与相关产业

四、企业战略、结构与竞争状态

五、政府的作用

第四节 2013-2018年聚丙烯行业竞争格局分析

一、2008-2012年国内外聚丙烯竞争分析

二、2008-2012年我国聚丙烯市场竞争分析

三、2013-2018年国内主要聚丙烯企业动向

第七章 公司对聚丙烯企业竞争策略分析 第一节 聚丙烯市场竞争策略分析

一、2010年聚丙烯市场增长潜力分析

二、2010年聚丙烯主要潜力品种分析

三、现有聚丙烯产品竞争策略分析

四、潜力聚丙烯品种竞争策略选择

五、典型企业产品竞争策略分析 第二节 聚丙烯企业竞争策略分析

第三节 聚丙烯行业产品定位及市场推广策略分析

一、聚丙烯行业产品市场定位

二、聚丙烯行业广告推广策略

三、聚丙烯行业产品促销策略

四、聚丙烯行业招商加盟策略

五、聚丙烯行业网络推广策略

第八章 公司对聚丙烯企业竞争分析 第一节 公司A

一、企业基本情况

二、企业销售收入及盈利水平分析

三、企业资产及负债情况分析

四、企业成本费用情况 第二节 公司B

一、企业基本情况

二、企业销售收入及盈利水平分析

三、企业资产及负债情况分析

四、企业成本费用情况 第三节 公司C

一、企业基本情况

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二、企业销售收入及盈利水平分析

三、企业资产及负债情况分析

四、企业成本费用情况 第四节 公司D

一、企业基本情况

二、企业销售收入及盈利水平分析

三、企业资产及负债情况分析

四、企业成本费用情况 第五节 略..........第九章 公司对未来聚丙烯行业发展预测分析 第一节 未来聚丙烯行业需求与消费预测

一、2013-2018年聚丙烯产品消费预测

二、2013-2018年聚丙烯市场规模预测

三、2013-2018年聚丙烯行业总产值预测

四、2013-2018年聚丙烯行业销售收入预测

五、2013-2018年聚丙烯行业总资产预测

第二节 2013-2018年中国聚丙烯行业供需预测

一、2013-2018年中国聚丙烯供给预测

二、2013-2018年中国聚丙烯产量预测

三、2013-2018年中国聚丙烯需求预测

四、2013-2018年中国聚丙烯供需平衡预测

第十章 公司对聚丙烯行业投资机会与风险分析 第一节 聚丙烯行业投资机会分析

一、聚丙烯投资项目分析

二、可以投资的聚丙烯模式

三、2010年聚丙烯投资机会

四、2010年聚丙烯投资新方向

五、2013-2018年聚丙烯行业投资的建议

六、新进入者应注意的障碍因素分析 第二节 影响聚丙烯行业发展的主要因素

一、2013-2018年影响聚丙烯行业运行的有利因素分析

二、2013-2018年影响聚丙烯行业运行的稳定因素分析

三、2013-2018年影响聚丙烯行业运行的不利因素分析

四、2013-2018年我国聚丙烯行业发展面临的挑战分析

五、2013-2018年我国聚丙烯行业发展面临的机遇分析 第三节 聚丙烯行业投资风险及控制策略分析

一、2013-2018年聚丙烯行业市场风险及控制策略

二、2013-2018年聚丙烯行业政策风险及控制策略

三、2013-2018年聚丙烯行业经营风险及控制策略

四、2013-2018年聚丙烯行业技术风险及控制策略

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五、2013-2018年聚丙烯同业竞争风险及控制策略

六、2013-2018年聚丙烯行业其他风险及控制策略

第十一章 公司对聚丙烯行业投资战略研究 第一节 聚丙烯行业发展战略研究

一、战略综合规划

二、技术开发战略

三、业务组合战略

四、区域战略规划

五、产业战略规划

六、营销品牌战略

七、竞争战略规划

第二节 对我国聚丙烯品牌的战略思考

一、企业品牌的重要性

二、聚丙烯实施品牌战略的意义

三、聚丙烯企业品牌的现状分析

四、我国聚丙烯企业的品牌战略

五、聚丙烯品牌战略管理的策略 第三节 聚丙烯行业投资战略研究

图表目录

图表、聚丙烯行业生命周期图

图表、聚丙烯产品国内、国际市场成熟度对比 图表、聚丙烯产品行业主要竞争因素分析 图表、2008-2012年各季度GDP累计增速

图表、2008-2012年各季度三次产业增加值累计增速 图表、2008-2012年各月工业增加值累计增速 图表、2008-2012年各月物价指数同比变化情况 图表、2008-2012年各月社会消费品零售总额情况

图表、2008-2012年各月固定资产投资完成额累计增速 图表、2008-2012年各月外贸进出口情况 图表、2008-2012年各季度居民收入累计值 图表、2008-2012年各月货币供应量同比增速 图表、2008-2012年聚丙烯产品消费量变化图 图表、2009-2012年聚丙烯企业品牌集中度分析 图表、2008-2012年聚丙烯产品产能分析

图表、2006-2012年长江三角洲聚丙烯行业产业集中度分析 图表、2006-2012年珠江三角洲聚丙烯行业产业集中度分析 图表、2006-2012年环渤海地区聚丙烯行业产业集中度分析 图表、2006-2012年东北地区聚丙烯行业产业集中度分析 图表、2008-2012年中国聚丙烯产业工业总产值分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同规模企业工业总产值分析

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图表、2009-2012年聚丙烯不同所有制企业工业总产值比较 图表、2008-2012年中国聚丙烯产业主营业务收入分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同规模企业主营业务收入分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同所有制企业主营业务收入比较 图表、2008-2012年中国聚丙烯产业销售成本分析

图表、2009-2012年聚丙烯不同规模企业销售成本比较分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同所有制企业销售成本比较分析 图表、2008-2012年中国聚丙烯产业利润总额分析

图表、2009-2012年聚丙烯不同规模企业利润总额比较分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同所有制企业利润总额比较分析 图表、2008-2012年中国聚丙烯产业资产负债分析

图表、2009-2012年聚丙烯不同规模企业资产比较分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同规模企业负债比较分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同所有制企业资产比较分析 图表、2009-2012年聚丙烯不同所有制企业负债比较分析 图表、2009-2012年我国聚丙烯行业销售利润率 图表、2009年我国聚丙烯行业偿债能力情况 图表、2010年我国聚丙烯行业偿债能力情况 图表、2009年我国聚丙烯行业营运能力情况 图表、2010年我国聚丙烯行业营运能力情况 图表、2009-2012年我国聚丙烯行业资产增长率 图表、2009-2012年我国聚丙烯行业利润增长率

图表、2008-2012年聚丙烯行业华北地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华北地区市场规模情况分析 图表、2013-2018年聚丙烯行业华北地区市场需求情况分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业东北地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业东北地区市场规模情况分析 图表、2013-2018年聚丙烯行业东北地区市场需求情况分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华东地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华东地区市场规模情况分析 图表、2013-2018年聚丙烯行业华东地区市场需求情况分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华南地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华南地区市场规模情况分析 图表、2013-2018年聚丙烯行业华南地区市场需求情况分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华中地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业华中地区市场规模情况分析 图表、2013-2018年聚丙烯行业华中地区市场需求情况分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业西南地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业西南地区市场规模情况分析 图表、2013-2018年聚丙烯行业西南地区市场需求情况分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业西北地区发展现状分析 图表、2008-2012年聚丙烯行业西北地区市场规模情况分析

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图表、2013-2018年聚丙烯行业西北地区市场需求情况分析 图表、聚丙烯行业“波特五力”分析 图表、生命周期各发展阶段的影响

图表、2013-2018年聚丙烯产品消费预测 图表、2013-2018年聚丙烯市场规模预测 图表、2013-2018年聚丙烯行业总产值预测 图表、2013-2018年聚丙烯行业销售收入预测 图表、2013-2018年聚丙烯行业总资产预测 图表、2013-2018年中国聚丙烯供给量预测 图表、2013-2018年中国聚丙烯产量预测 图表、2013-2018年中国聚丙烯需求量预测 图表、2013-2018年中国聚丙烯供需平衡预测 图表、聚丙烯行业新进入者应注意的障碍分析

图表、2013-2018年影响聚丙烯行业运行的有利因素 图表、2013-2018年影响聚丙烯行业运行的稳定因素 图表、2013-2018年影响聚丙烯行业运行的不利因素 图表、2013-2018年我国聚丙烯行业发展面临的挑战 图表、2013-2018年我国聚丙烯行业发展面临机遇 图表、2013-2018年聚丙烯行业经营风险及控制策略 图表、2013-2018年聚丙烯行业同业竞争风险及控制策略 略......网 址:

丙烯醛分析检测 篇6

[摘要]通过分析乙烯装置裂解老区丙烯塔的工艺流程特点,找出了丙烯塔ET-451塔釜丙烯损失大的主要原因,通过优化丙烯塔操作,降低丙烯塔进料中C4含量,降低丙烯塔的进料量,从而降低丙烯塔ET-451塔釜丙烯损失,提高丙烯收率,实现装置的效益最大化。

[关键词]丙烯塔;塔釜内冰系损失;急冷水温度;进料量。

[中图分类号]TQ042 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0188-01

一、裂解装置工艺简介

大庆乙烯裂解装置1986年建成投产,装置乙烯生产能力30万吨/年,1999年装置经过扩能改造,乙烯生产能力达到48万吨/年。老区装置流程采用的是美国S&W;公司的顺序分离流程,加氢方式为后加氢。从脱丙烷塔(E T441)塔顶出来的碳三组份通过C3Rx反应器加氢除去甲基乙炔(MA)、丙二烯(PD),再进入丙烯汽提塔(ET-473),汽提出氢气和甲烷等轻组分,最后进入丙烯精馏塔。丙烯塔由串联两塔组成,1#丙烯塔(ET451)塔釜采出循环丙烷进裂解炉裂解,2#丙烯塔(ET-452)采出丙烯产品。ET-451塔釜再沸器用急冷水加热,ET452塔顶冷凝器用冷却水冷凝。ET452塔顶采出的是纯度为99.60mol%的聚合级丙烯产品,第145层塔盘侧线采出的是纯度为95.0mol%的化学级丙烯产品,聚合级丙烯产品、化学级丙烯产品采出比例可根据实际生产需要进行调整,一般情况下化学级丙烯产量是聚合级丙烯产量的2倍。因为丙烯与丙烷的相对挥发度较小,因此丙烯塔具有回流比大、塔盘数多的特点,ET-451共有浮阀塔盘88层,ET-452共有浮阀塔盘100层,两塔共有188层塔盘。原塔盘为普通浮阀塔盘,2004大检修全部更换为组合导向式高效浮阀塔盘,改造后可以全部生产聚合级丙烯,在全产聚合级丙烯的情况下,ET-451塔釜丙烯含量设计小于15mol%。

丙烯塔简要流程如(图1):

二、存在的问题

目前根据生产需要,聚合级丙烯和化学级丙烯的产量比例大约为1:2,因此ET-451塔釜丙烯损失更应该低于设计值15mol%。但是2007年12月份ET-451塔釜丙烯含量平均为27mol%,最高时达到39.9mol%。大量丙烯返回裂解炉重新裂解,造成丙烯损失大;同时大量丙烯返回裂解炉易造成裂解炉管结焦,降低裂解炉运行周期。

三、ET-451塔釜丙烯损失高的主要原因

1、丙烯塔ET-451共有3台再沸器(EH-451A/B/C),均用急冷水作为加热介质。而急冷水温度控制在78-80℃,造成EH-451A/B/C加热量不足,EH-451急冷水调节阀QC-1473处于全开状态,仍然不能满足ET451加热要求,造成塔釜丙烯损失大。

2、脱丙烷塔ET-441分离效果不好导致塔顶夹带大量C4进入ET451塔釜,C4重组份进入再沸器后排不出去,严重时还引起丁二烯聚合,导致壳程结垢,这些因素直接影响到再沸器的传热效果。同时C4使得丙烯与再沸介质的接触面积减少,大量丙烯没有被加热汽化,而是随着循环丙烷损失掉,造成ET45l塔釜丙烯损失大。

3、丙烯塔操作不统一,对于丙烯塔的塔压和回流比调整随意性大,塔压控制在1.45-1.85MPa,回流比控制在在8.5~12,丙烯塔运行不稳定。另外有个别班组为争产量,在交接班前减产品采出、加回流,造成ET-451塔釜丙烯损失大。

4、裂解老区丙烯塔设计进料量为18.9吨/小时,由于裂解新区脱丙烷塔ET-1610负荷大、顶温高,被迫将EV-1640的部分物料改进老区脱丙烷塔回流罐EV-442,造成老区丙烯塔进料量增大、负荷偏高。另外丙烯压缩机EC-351不凝气返EV-303的量过大,大量丙烯在系统的循环量,即增加压缩机负荷,又造成丙烯塔进料量大。由于上述原因,老区丙烯塔的进料量在22吨/小时左右,由于老区丙烯塔负荷高,并且再沸器(EH-451A/B/C)加热量不足,造成老区丙烯塔损失大。

四、降低ET-451塔釜丙烯损失大的主要措施

1、由于EH-451的急冷水流量不能再提高,因此提高EH-451再沸量只能靠提高急冷水温度。和急冷系统联系,在保证急冷水塔ET-202稳定运行的情况下,急冷水温度控制在82~84℃,ET-451的再沸量得到很大提高。

2、脱丙烷塔ET-441有两股进料,分别来自脱乙烷塔ET-421和凝液气提塔ET-323,当这两股总进料量超过36t/h时,ET441超负荷分离效果变差,因此ET441调整要首先控制进料量不超过36t/h。其次,在保证ET441塔釜不夹带C3,碳四产品合格的同时,尽量降低ET441灵敏板温度设定值,灵敏板由原来的64℃降至59℃,同时将ET-441的回流量由11吨/小时提高到14吨/小时,ET-441塔顶物料C4含量明显下降。另外将EH451的重组份返到裂解炉,提高EH-451的加热效果。

3、统一丙烯塔操作条件,将丙烯塔压力冬季控制在1.65~1.75MPa、夏季控制在1.75~1.85MPa;稳定聚合级丙烯和化学级丙烯的产量比值;ET-452的回流比控制在9~10,同时稳定ET-45`的进料量。另外将ET-451塔釜丙烯损失班组经济核算考核指标,这样可以加强主操的责任心,稳定丙烯塔操作。

4、在保ET-1610/1611稳定运行的情况下,逐渐降低裂解新区EV1640到老区EV-442的物料,降低丙烯塔负荷。另外在保证EC-351稳定运行的情况下,尽量减少EV-355不凝气返EV-303的流量,减少丙烯在系统的循环量,减少丙烯塔进料量。通过上述调整,老区丙烯塔的进料量由原来的22吨/小时降到19吨/小时,使丙烯塔的进料量接近设计值。

五、调整后的效果检验

通过对上述四个方面进行优化调整,效果十分明显,ET-451塔釜丙烯损失大幅度降低,如(表1)所示:

通过对老区丙烯塔进行优化调整,效果十分明显,ET-451塔釜丙烯损失大幅度降低,由活动前的27%降低至活动后的10%以下。ET-451塔釜丙烯返回裂解炉按丙烷原料进行裂解,丙烯产品价格为7000元/吨,丙烷产品价格为5000元/吨,丙烯塔操作时间按8000小时/年,ET-451塔釜物料返回裂解炉按2吨/小时,则每年由ET-451塔釜所减少丙烯损失而创造的直接效益为:

(7000-5000)元/吨×8000小时×2吨/小时×(27%-10%)=544万元

同时可以减小丙烯裂解结焦对炉管的影响,提高裂解炉运行周期。

六、结束语

通过优化裂解老区丙烯塔操作,效果十分明显,ET-451塔釜丙烯损失大幅度降低,提高了装置的丙烯收率,实现装置的效益最大化。

参考文献

[1]张旭之,我国乙烯工业发展中的相关问题[C],大庆石化公司科技会议报告,2006

丙烯醛分析检测 篇7

1实验材料及方法

1.1主要原料

江苏盱眙产凹凸棒石高粘原矿(AT),主要杂质为石英;湖北恩施宏业魔芋公司生产的魔芋葡甘聚糖(KGM);丙烯酸(AA,分析纯),氢氧化钠(分析纯),丙烯酰胺(AM,分析纯),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(分析纯,用作交联剂),过硫酸钾(分析纯,用作引发剂)。

1.2魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料的制备

采用水溶液聚合法制备魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料。其制备过程为:在四口烧瓶中,加入一定量的KGM,通氮气30min,加热到一定温度,使KGM开始溶胀。停止加热后继续通氮气冷却到室温,在糊化好的KGM中加入一定体积的去离子水,通氮搅拌下加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺,升温至反应温度,数分钟后加入丙烯酰胺与一定中和度的丙烯酸混合液、过硫酸钾溶液,加入超声分散后的凹凸棒石矿浆,用超声波进行超声分散40min,反应一段时间后,放入50 ℃真空干燥至恒重,得到魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料。

1.3复合材料吸水倍率测试

吸水倍率的测定采用自然过滤法:取一定量m1(g)干燥的复合材料的样品放入烧杯中,加入过量的蒸馏水,在室温下静置吸水36h,达到饱和后用100目的金属筛网去除多余水分,并称取其质量m2(g)。吸水倍率Q(g/g)按Q=( m2-m1)/ m1计算。

1.4复合材料的形貌表征

用捷克TESCAN公司产VEGAⅡLSU型扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的形貌。

2结果与讨论

2.1凹凸棒石、魔芋葡甘聚糖、聚丙烯酸-丙烯酰胺复合材料的SEM分析

图1为凹凸棒石、魔芋葡甘聚糖、聚丙烯酸-丙烯酰胺复合材料的SEM图。 目前研究认为,凹凸棒石的显微结构包括3个层次:一是凹凸棒石的基本结构单元—棒晶;二是由棒晶紧密平行聚集而成的棒晶束;三是由棒晶束(也包括棒晶)间相互聚集而形成的各种聚集体。从图1a中可以看出,凹凸棒石粒子为棒状结构,其直径在30~60nm之间,未经超声分散时,出现了部分团聚;图1b为KGM颗粒的SEM图,由图可以清晰的看到魔芋葡甘聚糖颗粒表面呈现棱和沟,这些棱和沟呈层状排列;聚丙烯酸钠-丙烯酰胺材料表面比较光滑(见图1c)。

2.2凹凸棒石、魔芋用量对复合材料吸水性能影响

在前期研究工作中已探讨出复合材料制备工艺条件:丙烯酸中和度为90%、丙烯酰胺:丙烯酸的用量比为1:5、交联剂用量为丙烯酸质量的0.05%、引发剂用量为丙烯酸质量的0.5%。在此基础上讨论凹凸棒石用量、魔芋用量对复合材料吸水性能的影响(见图2)。

(a)凹凸棒石用量对复合材料吸蒸馏水倍率的影响(b)魔芋用量对复合材料吸蒸馏水倍率的影响

魔芋用量为4%时,不同凹凸棒石用量对复合材料吸水倍率的影响见图2a。可以看出随着凹凸棒石用量的增加,复合材料的吸水倍率是先增加后减少,当凹凸棒石用量为6%时,复合材料的吸水倍率最高;凹凸棒石用量为12%时,复合材料的吸水倍率最少,当凹凸棒石用量进一步增加时,复合材料的吸水倍率随之增加。确定凹凸棒石最佳用量为6%,探讨不同魔芋用量对复合材料吸水倍率的影响见图2b。当魔芋用量为4%时,复合材料的吸水倍率最高,随着魔芋用量(大于4%)的增加,复合材料的吸水倍率先减小后增加然后又减小,当魔芋用量为16%时,复合材料吸水倍率最低。

2.3魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺复合材料和聚丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料的SEM分析

由魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺复合材料(魔芋用量为丙烯酸用量的4%)和聚丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料(魔芋用量为丙烯酸用量的6%)的SEM图(图略)可知: 魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺复合材料表面比聚丙烯酸钠-丙烯酰胺复合材料更加光滑,可能是由于魔芋与丙烯酸-丙烯酰胺发生了接枝和酯化作用,减少了分子链间缠结的缘故;加入凹凸棒石后,聚丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料表面变得粗糙,并且能看到凹凸棒石插在聚丙烯酸-丙烯酰胺基体中。

2.4凹凸棒石用量对复合材料微观形貌的影响

图3为魔芋用量为4%,不同凹凸棒石用量制备复合材料的SEM图。

图3(a)为凹凸棒石用量为6%制备复合材料的SEM图,可以看到凹凸棒石加入,复合材料表面更加粗糙,可以清晰看到棒状凹凸棒石插在基体中且分散较均匀,对于高吸水复合材料来说,凹凸棒石在高分子基体中的分散性很重要,凹凸棒石达到纳米级分散,并能均匀地分布在高分子网络中,可提高树脂交联密度的均匀性,从而改善其吸水性能,这也被图2的吸水倍率数据所证实。此外,凹凸棒石极大的比表面积、棒状结构,可以提高凹凸棒石和基体的复合强度。

图3(b)为凹凸棒石用量为9%时制备复合材料的SEM图。复合材料的表面较致密,有少量的空洞。虽然凹凸棒石表面含有大量Si-OH基团,是一种亲水性的粘土,但其亲水性要明显弱于-COOH和-COO-等亲水基团。随着凹凸棒石含量的增加,高吸水复合材料中亲水基团的含量不断减小,从而减小复合材料的吸水倍率。由于那些空洞的存在,有利于水分子的进入,从而增加复合材料的吸水倍率,宏观表现为吸水倍率大于魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺复合材料的吸水倍率。

随着凹凸棒石用量进一步增加到12%,复合材料的表面出现了大量的颗粒状物质(见图3c),可能是纳米级凹凸棒石团聚的原因,由于凹凸棒石含量的增加导致复合材料中亲水性基团含量降低,复合材料的三维网络内部与外部溶液之间的渗透压差值不断减小,从而复合材料的吸水倍率下降。

当凹凸棒石用量达到15%时,相对图3c来说,复合材料表面团聚颗粒开始减少并呈现较光滑的表面(见图3 d),这是由于凹凸棒石大量的加入,凹凸棒石可能参与了接枝和酯化反应。随着凹凸棒石用量的增加,聚合物主链以外的侧枝也被充分利用起来形成了一个有效的吸水网络,使复合材料的吸水倍率增加。

2.5魔芋用量对复合材料微观形貌的影响

由凹凸棒石用量为6%,不同魔芋用量制备复合材料的SEM图(图略)可知:

魔芋用量为4%时制备的魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料表面比聚丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料表面更加粗糙,并可看到许多纵横交错的小沟和蠕虫状的棱,增加了材料的比表面积,有助于水分吸附,从而使复合材料具有较好的吸液性能;当魔芋用量为8%时,分子之间主要存在的是魔芋分子链的物理缠结作用,而由于接枝支链交联引起的分子间的化学交联不够,从而形成的网状结构不完善,故吸水倍率下降;图5c由魔芋用量为12 %时制备的复合材料微观形貌图(图略),可以看到随着魔芋用量的进一步增加,复合材料中“扎堆团聚”现象已不存在,而是凹凸不平的基体表面插入棒状的凹凸棒石,增加了复合材料的比表面积,有利于水分的吸附,提高了复合材料的吸水倍率;当魔芋用量为16 %时,复合材料表面非常光滑,说明凹凸棒石已埋在基体中,由于魔芋中基团的亲水性比丙烯酸和丙烯酰胺中的离子性基团的亲水性能低得多,魔芋用量较大使得复合材料整体亲水性能下降,导致吸水倍率下降。

3结论

(1)吸水倍率结果表明,在丙烯酸中和度为90 %、丙烯酰胺:丙烯酸的用量比为1:5、交联剂用量为丙烯酸质量的0.05 %、引发剂用量为丙烯酸质量的0.5 %的条件下,当魔芋用量为4 %,凹凸棒石用量为6 %时,魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料的吸水倍率最高。

(2) SEM对不同魔芋用量、不同凹凸棒石用量制备的复合材料的微观形貌观察发现适量的魔芋和凹凸棒石的加入改变了复合材料的微观结构,并能提高复合材料的吸水性能。

摘要:以魔芋葡甘聚糖和凹凸棒石为原料,采用水溶液聚合法合成魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料。考察了魔芋用量和凹凸棒石用量对复合材料吸水倍率的影响。结果表明:当魔芋用量为丙烯酸单体质量的4%、凹凸棒石用量为6%时,复合材料的吸水倍率最高。利用扫描电子显微镜(SEM)对不同魔芋用量、凹凸棒石用量制备的复合材料的微观形貌进行了观察,发现适量魔芋和凹凸棒石的加入改变了复合材料的微观结构,能提高复合材料的吸水性能,初步分析了魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料的微观结构与吸水性能的关系。

关键词:魔芋,凹凸棒石,丙烯酸-丙烯酰胺,复合材料,微观形貌

参考文献

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丙烯进料泵的故障分析和对策 篇8

1原泵存在的问题

2#聚丙烯丙烯进料泵P30301A / B在设计上存在缺陷,这两台泵自2006年8月投用以来运行状态一直不佳。该泵运行时由于轴向力不平衡,造成转轴摆动过大,滑动石墨轴承及止推轴承容易磨损,最终导致机械密封失效,而由于轴摆动大,轴套处很容易因磨擦产生火花,当遇到机械密封失效大量可燃丙烯泄漏时就会引燃并爆炸,因此装置存在着重大的安全隐患。

2丙烯进料泵的技改措施

P30301A自从投用出问题以来,就一直研究改造方案,并和厂家共同探讨,以下是对A泵的改造情况 ( B泵也将效仿A泵进行技术改造) 。

2.1降低轴的摆动

将一、二、三级叶轮的平衡孔进行螺纹扩孔,再用螺丝加金属粘结剂堵塞。堵塞平衡孔,可能会导致轴向力过大,该泵在堵掉3级平衡孔时曾经出现过轴承温度在110 ℃ 的情况。

( 1) 第一次试验只是堵塞前两级叶轮平衡孔,当时只试了3 h,因轴摆动大摩擦机封轴套和轴承温度偏高而停了下来,并且随后取掉了丝堵,堵两个解决不了轴向力向上太大,运行中转子不复位造成机械密封压缩量过大的问题。

注: 振动标准 7. 1 mm/s ( ISO10816 - 3) 。

( 2) 第二次试验堵塞了前三级叶轮平衡孔,因为当时只考虑了解决轴摆动问题,当时没把重点放在轴向力的平衡上,运转7 h后轴承温度上升到110 ℃ ,说明向下的轴向力是比向上的轴向力大的。

运转7 h后轴承温度上升到110 ℃ ,说明向下的轴向力是比向上的轴向力大,止推轴承磨损会比较大。

( 3) 第三次堵完后分别做前三级叶轮的动平衡 ( 按6. 3G标准不合格) ,经过处理后达到合格 ( 按6. 3G标准) ,振动变小,轴承温度也降到100 ℃ 。

计算转子的允许不平衡度,公式如下:

式中: eper———允用不平衡度

G———平衡精度等级,选用为6. 3

n———工件工作转速

P30301A / B转速为2950 r / min,平衡精度等级取6. 3,则: eper = ( 6. 3 × 1000) / ( 2950 /10) = 6300 /295 = 21. 4μ = 21. 4 g·mm / kg

允许残余不平衡量的计算如下:

式中: m———允许残余不平衡量,g

M———工件旋转质量,kg

R———工件半径,mm

工件质量为1150 kg,半径为200 mm,10面平衡,故计算每个平衡面的允许的剩余不平衡量为:

注: 振动标准 7. 1 mm/s ( ISO10816 - 3) 。

2.2为了防止推轴承温度偏高,在轴承箱处增加夹套水系统以降低轴承的温度

由于堵塞叶轮平衡孔的技改过程中,轴承温度超过100 ℃, 属于偏高 ( 此类泵的轴承温度要求不超过90 ℃ ) ,所以在轴承箱外表面增加了一个夹套循环水系统,用来降温。

循环水系统夹套的选用厚度为12 mm,换热体积为0. 006 m3, 循环水进水压力为0. 45 MPa,通过调整回水阀,使得循环水进出口温达到约差7 ℃ ,在实际使用过程中,发现这种参数设置是可以达到良好降温效果的。

如表6所示,在轴承箱处增加夹套水系统有效降低了轴承的温度。

2.3对机械密封进行改良

机械密封之前是部分平衡性,改为完全平衡性机械密封降低密封端面发 热量,形成良好 液膜,适宜于承 受高压环 境60 MPa。机械密封补偿原件预装为一体,便于安装,非常合适用于中压及高压场合。

( 1) 按液体压力平衡情况分类

改良之后的机械密封( 双向平衡型) 如图3。

改良特点: 能全部平衡液体压力对端面的作用,但采用平衡载荷系数0≤K < 1,我们这个改良密封的K值为0. 35,端面比压在0. 23 ~ 0. 25左右,端面比压随液体压力增高而缓慢增加改善端面磨损情况。动环采用进口的浸金属石墨,耐磨性能和传热性能非常好。

适用范围: 适用于液体压力较高的场合,对于一般液体可用于0. 7 ~ 6. 0 MPa,甚至可达10 MPa,Pcδ 为90 ~ 200 ( MPa· m) / s。

对于润滑性较差、粘度低、密度小于600 kg/m3的液体( 如液化气) ,可用于液体压力较高的场合。

( 2) 按液体压力平衡情况分类

改良之前的机械密封( 部分平衡型) 如图4。

改良特点: 只能部分平衡液体压力对端面的作用,端面比压随液体压力增加而增加。改良前密封的K值为1. 2,端面比压在0. 4 ~ 0. 5,在较高液体压力下,端面比压增加量较大,容易引起磨损。动环采用普通石墨,耐磨性能和传热性能一般。

适用范围: 适用于液体压力不太高的场合,对于一般液体可用于密封压力≤5. 0 MPa,Pcδ 为10 ~ 20 ( MPa·m) /s; 对于润滑性差及腐蚀性液体可用于压力≤3 ~ 5 MPa的场合。

2.4该泵自顶部电机以下,共有三个联轴节,泵轴分成两段联接使用

由于分段轴连接用的刚性联轴套装配间隙过大,同时各叶轮径向石墨衬套与轴套的配合间隙也过大,运行中轴刚性不够,机械密封处轴颈挠度过大严重偏摆导致机械密封损坏。

我们把原来的下轴和中轴改为使用整轴,图6是轴与上轴承座孔对中数据数据对比。



技改后机封寿命也从最初的20 ~ 60天延长至6 ~ 10个月。

3技改完成后的数据对比

3.1叶轮轴窜量

3.2技改后叶轮动平衡不平衡量

注: 转子部件总不平衡量为 65. 37 g。

3.3技改后主轴的径向跳动

( mm)

( mm)

3.4振动对比

* 振动标准 7. 1 mm/s ( ISO10816 - 3 ) 。

4结论

丙烯醛分析检测 篇9

1 实验部分

1.1 仪器

高效液相色谱仪(日本岛津公司LC-20AT)配紫外检测器;色谱柱:C18,4.6 mm×250 mm×5μm;旋转蒸发器和氮吹仪;简易固相萃取仪。

1.2 试剂和材料

丙烯酰胺标准储备溶液:利用丙烯酰胺纯品配制出浓度为100 mg/L的标准溶液,溶剂为甲醇,存放于4℃冰箱中。去离子水(电阻率18.2 MΩ·cm),甲醇:HPLC级,吸附剂:100目活性炭。

1.3 色谱条件

通过查阅相关文献可知,当色谱波长为205 nm时,丙烯酰胺溶液的峰面积相应值为最佳。故本实验采用紫外检测器波长为205 nm。色谱流动相、色谱柱柱温、流量则通过实验进行分析,其中,色谱流动相通过改变甲醇和水混合的比例来确定;色谱柱柱温通过在30℃,35℃,40℃,45℃等不同温度下进行分析比较,进而得出最佳柱温温度;高效液相色谱流量分别为0.4 mL/min,0.8 mL/min,1.2 mL/min,因此通过实验分析得出最佳流量。

2 色谱条件优化结果

通过对色谱流动相分析,实验结果显示,当流动相为甲醇∶水(5∶95)、甲醇∶水(10∶90)、甲醇∶水(15∶85)、甲醇∶水(20∶80)时,丙烯酰胺标准溶液有显著的峰面积。通过进一步比较分析得出,在流动相为甲醇∶水(10∶90)时,峰面积信噪比为最优。由此可见,最佳流动相为甲醇∶水(10∶90)。

本实验分别选取30℃,35℃,40℃,45℃作为色谱柱柱温进行比较,其中,当色谱柱柱温为35℃和40℃时,丙烯酰胺标准溶液信噪比为最佳,考虑到成本及能耗,35℃为本实验的最佳色谱柱柱温。

通过对不同流速的研究分析,发现当流速为0.8 mL/min时,泵压为8.0~12.0 Pa,若流速过小则泵压就很低,出峰时间加长,流速过大就会造成泵压过高。因此为使仪器长期不受影响,故采用0.8 mL/min为最佳反应流速。

3 实验结果

在优化后的色谱条件下进行标准样品和水样分析。结果显示,色谱条件:流动相为甲醇∶水(10∶90),色谱柱柱温为35℃,流速为0.8 m L/min,紫外检测器波长为205 nm。

3.1 标准曲线测定

采用外标法定量。移取100μL丙烯酰胺标准溶液于10 mL容量瓶中,用甲醇稀释至刻度,得到1 mg/L的标准使用液。分别用甲醇稀释,配制成20μg/L,40μg/L,80μg/L,100μg/L,400μg/L 5个标准系列工作液,以峰面积与对应的浓度,绘制标准曲线。同步用甲醇作空白测定。

移取20μL不同浓度的标准系列溶液,缓慢注入高效液相色谱仪进行分析,绘制浓度-峰面积校准曲线。连续5天绘制校准曲线结果见表1。

3.2 检出限的测定

(μg/L)

检出限是分析测试工作中的一个重要概念。一般仪器噪声的3~6倍,即仪器能辨认的最小物质的信号时的溶液浓度为检出限。通过多次稀释测定,当溶液浓度为0.2μg/L时,仪器信噪比S/N=5.09,符合规定要求。所以,该方法的最低检出限为0.2μg/L。当取水样500 mL时,本方法最低检出浓度为0.8×10-5μg/L。测定结果见图1,信噪比检测见表2。

3.3 准确度的测定

用质量浓度为50μg的丙烯酰胺标准溶液进行空白加标的回收率测定。取5个500 mL的分液漏斗,分别加入500 mL的去离子水,再加入500μL浓度为100 mg/L的丙烯酰胺标准使用液,分别按样品操作步骤进行前处理及测定,进样20μL于高效液相色谱仪中进行分析,计算加标回收率结果见表3。

4 结果与讨论

1)本实验对色谱条件进行了优化,得出在流动相甲醇∶水(10∶90),色谱柱柱温35℃,流速0.8 mL/min,紫外检测器波长205 nm时,为丙烯酰胺测定的最佳色谱条件。

2)本实验采用高效液相色谱法对水中的丙烯酰胺进行分析,从连续5天的工作曲线可以看出,相关系数为0.999 8,满足实验室分析方法的相关要求。

3)按照国家环境监测总站相关规定要求对检出限进行测定,测得丙烯酰胺检出限为0.2μg/L。当取水样500 mL时,本方法最低检出浓度为0.8×10-5μg/L。

4)准确度测定结果,用质量浓度为50μg的丙烯酰胺标准溶液进行回收率测定,测得加标回收率平均值为97.5%。

摘要:介绍了高效液相色谱仪检测烯酰胺浓度的方法,并利用高效液相色谱仪对水中丙烯酰胺进行了分析,通过对各种影响因素研究,得出试验方法优化液相色谱的色谱条件,试验表明,在同等条件下采用标准丙烯酰胺溶液进行高效液相测定的灵敏度比用甲醇配制的高,该方法经济、简单、灵敏、准确,具有成本较低,分析速度快,精度高等特点。

丙烯腈精制过程塔压模拟分析 篇10

1 精制工艺分析

丙烯腈精制单元一般由脱氢氰酸塔和产品塔组成, 前者主要用于得到纯度较高的氢氰酸并除去水和粗丙烯腈中的一些轻组分, 后者主要得到纯度较高的丙烯腈并将产品外的其他液相采出循环至前一工段。两塔的流程与普通精馏塔相比显著的区别是存在侧线采出:脱氢氰酸塔需侧线采出塔中的液相, 液相分层后将水层采出, 实现脱水目的;成品塔中需侧线采出成品丙烯腈, 因塔顶部采出中会含有少量水和其它杂质, 塔釜采出中会含有一些重组分。对于此精制工艺的设计来说, 首先需关注的是工艺操作压力, 因为其影响着冷却介质与加热介质的选择和冷凝器、再沸器的形式。该文并不对两塔的具体尺寸数据作过多讨论, 重点通过模拟计算分析确定压力参数。

2 工艺模拟

对于年产量为11万吨的丙烯腈生产装置 (年生产时间为7 200小时) , 设定丙烯腈产品纯度为大于等于99.5% (wt) , 精制过程丙烯腈损失率按照1.7%计算 (循环部分按做损失算) , 进料粗丙烯腈的组成参考工业上多数情况定义。丙烯腈精制单元进料见表1所示。以下仅对模拟中一般性的设置作简单介绍。在PROII中定义各组分和进料流股, 脱氢氰酸塔热力学模型选择基于液相活度的汽液相NRTL方程, 成品塔选用选择修正的状态方程SRKM。两塔均选用不带冷凝器的Ddistillation模块模拟, 根据Shortcut模块计算结果设置Ddistillation模块中相应数据, 求解方法分别选用Chemist法和I/O算法。

3 操作压力

操作压力的选取一般需考虑能否使用冷却水冷凝、操作压力对相对挥发度和传质效率的影响、以及塔造价和操作费用等。对于脱氢氰酸塔, 按照清晰分割估算塔顶组成, 其中氢氰酸的质量百分含量为99.5%, 由PROII中Streams模块计算49 ℃此流股的泡点压力为1.13 MPa, 若采用加压操作, 是可以使用冷却水冷凝的。而对于此工艺, 选用操作压力时不得不考虑塔内物料的危险性。由于氢氰酸和丙烯腈的毒性很大, 所以从安全上考虑两塔最好都在负压下操作, 同时负压操作也会降低塔内温度, 减少聚合损失, 并且降低塔釜热源所需温度。但负压操作下冷却剂便不能采用冷却水了, 同上的塔顶组成Streams模块计算压力为1个大气压时流股的露点温度为20.86 ℃, 负压下用一般的冷却水将塔顶物料冷却到露点是不可能的。模拟计算得1个大气压时流股被全部冷凝下来的温度约为-51.85 ℃, 这需要高的冷却费用。考虑造成此结果的原因是塔顶需排出一些不易被冷凝的气体, 如丙烯、丙烷等, 所以可以考虑塔顶气体先部分冷凝, 二次冷凝后的不凝气体直接去火炬。一次冷凝后的液相分率按氢氰酸的摩尔分数估算为0.94, 此液相分率下不同操作压力对应塔顶物料温度数据见表2。

表2中数据显示了不同压力下将脱氢氰酸塔顶物料冷凝成94% (摩尔) 的液相所需将物料冷却到的温度。压力越低所需的冷却费用和真空泵的操作费用越高, 同时塔釜温度也越低, 即所需热源温度也越低, 不同压力下塔釜泡点温度见表3数据。由于丙烯腈生产工艺回收单元中会产生温度为110 ℃左右的贫水, 可作为脱氢氰酸塔和成品塔的塔釜热源利用。一般性的初步设计中考虑全塔压降为30 KPa, 所以为了使脱氢氰酸塔基本均在负压状态下, 至少取塔顶压力为70 KPa。但此值应该是相对合理的值, 因为氢氰酸主要在提馏段以上的区域分布。此条件下, 塔釜温度为76.39 ℃, 与热源有三十多度的温差, 能够实现换热。

对于成品塔, 其分析过程与脱氢氰酸塔类似。成品塔塔顶采出中含有的主要组分为丙烯腈, 由于其沸点不低量又较大, 所以可应用冷却水将塔顶中绝大部分的气相物料冷凝, 之后再用冷却剂二次冷凝。因此取经水冷器后物料的液相摩尔分率为0.99, 模拟计算得到表4的数据。冷却水的温度取为25 ℃, 若要保持20 ℃的温差则塔顶压力由内插法得为38.59 k Pa。仍按全塔压降为30 k Pa时计算不同压力下塔釜液的泡点温度, 得表5数据, 塔釜采出中丙烯腈的含量也很高, 但其中会含有少量的重组分, 所以取丙烯腈摩尔含量为0.999计算泡点温度。对于热源为110 ℃的贫水来说, 从温度差来看真空操作下均能实现换热。在确定后的两塔压力分别为70 KPa和38.59 KPa, 全塔压降均为30 KPa时对两塔进行模拟, 得到的冷凝器和换热器热负荷如表6所示。

4 结语

该文对11万吨每年的丙烯腈装置中精馏工段两精馏塔进行了模拟研究, 主要分析两塔操作压力的确定过程, 并确定了相应的压力值和两塔的热负荷。对同类设备的设计和操作均有一定指导意义。

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油炸薯类:丙烯酰胺的主要来源 篇11

看到此消息的消费者心中不免有点恐慌,因为这些美味不仅是孩子们的最爱,而且早已与快节奏的都市生活紧密相连,怎么突然就变成了致癌“杀手”?其实,有关炸薯条、薯片等食品中含有“致癌物——丙烯酰胺”的消息此前就早有报道,并引起了国内外的广泛关注。美国加州曾经对麦当劳、肯德基等连锁快餐店和食品制造商提起诉讼,要求法庭强制它们用警告性标签标明其炸薯条、薯片中致癌物丙烯酰胺的含量。

那么,丙烯酰胺究竟是一种什么物质?它对人体健康有多大危害?人们平时应该如何调整饮食结构和习惯,避免过量摄入含有丙烯酰胺的食品呢?

丙烯酰胺及其危害

据专家介绍,丙烯酰胺是一种有机化合物,纯品为透明结晶状固体,易溶于水,在酸碱环境中可水解生成丙烯酸。职业性接触主要见于生产丙烯酰胺和树脂、黏合剂等的合成过程;在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。日常生活中,丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉类食品及饮用水中。

丙烯酰胺属中等毒类,对眼睛和皮肤有一定的刺激作用,可通过皮肤黏膜、呼吸道和消化道等多种途径被人体吸收,其中经消化道吸收最快,在体内各组织广泛分布,包括母乳。丙烯酰胺一旦进入人体,将迅速被消化器官吸收,几小时后有一半左右通过尿液排出体外,而剩余的则在体内蓄积,主要影响神经系统,但急性中毒十分罕见。密切大量接触可出现亚急性中毒,表现为嗜睡、小脑功能障碍以及感觉运动型多发性周围神经病。长期低浓度接触可引起慢性中毒,出现头痛、头晕、疲劳、嗜睡、手指刺痛、麻木感,还可伴有两手掌发红、脱屑,手掌、足心多汗,进一步发展可出现四肢无力、肌肉疼痛以及小脑功能障碍等。

早在1994年,国际癌症研究机构就将丙烯酰胺列为人类可能致癌源。动物实验证明,丙烯酰胺具有致突变作用,可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常,可致大鼠多种器官肿瘤,如乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺肿瘤等。

哪些食品中含有丙烯酰胺?

2002年瑞典科学家发表了题为《丙烯酰胺:食品中的致癌物》的文章,指出淀粉类食品经过120℃以上的高温加工,其中含有的丙烯酰胺会大大超出安全标准。随后,挪威、瑞士、英国、美国的研究者也发现,丙烯酰胺在薯条、煎饼、面包这些淀粉类食物中的含量远高于世界卫生组织制定的标准。其中,炸薯条中的丙烯酰胺含量较WHO推荐的饮水中允许的最大限量(1μg /L)要高出500多倍。因此,认为食物为人类丙烯酰胺的主要来源。

美国进行的最新检验显示,在黑橄榄、李子汁等更多食品中也有丙烯酰胺的存在。美国食品和药物管理局在其官方网站公布的检验报告中说,他们在检验了750种食品后确认,一些零食特别是油炸食品中的丙烯酰胺含量较高,其中炸薯条、椒盐曲奇和爆米花中的含量最高,一种幼儿吃的竹芋饼干的丙烯酰胺含量也较高,烤火鸡和炸鸡等熟食中也有一定量的丙烯酰胺存在。

世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)组成的联合专家委员会发布的一份报告显示,某些食品中非故意性生成的丙烯酰胺污染物可能引起公共卫生隐患。专家在报告中指出,某些食品,特别是富含碳水化合物的低蛋白食品,在经煎炸、烧烤、烘焙等高温烹制时会产生丙烯酰胺,而所谓的“高温”标准是指温度超过120℃,而且随着加工温度的升高,其含量也越高;同样高温下,薯片和薯条中的丙烯酰胺含量最高。根据目前各国提供的数据,富含丙烯酰胺的食品主要有炸薯条、炸薯片、爆玉米花、咖啡、饼干、面包、蛋糕、炸鸡等等。

另外,世界卫生组织对17个国家的调查发现,人体摄入的丙烯酰胺主要来源的食品为炸薯条16%~30%,炸薯片6%~46%,咖啡13%~39%,饼干10%~20%,面包10%~30%,其余均小于10%。我国居民主要从油炸薯类食品、咖啡食品和烘烤谷类食品中摄入丙烯酰胺。

改善饮食结构是关键

当得知炸薯条、炸薯片等食品含致癌物丙烯酰胺后,还敢不敢吃?可能这是广大消费者最为关心的。根据我国卫生部发布的《食品中丙烯酰胺的危险性评估》报告,由于高温加工的淀粉类食品中丙烯酰胺含量较高,而我国居民食用油炸食品较多,暴露量较大,存在着潜在危害,因此提醒居民改变以吃油炸和高脂肪食品为主的饮食习惯,以减少因丙烯酰胺可能导致的健康危害。同时,专家强调,人们没必要对有关丙烯酰胺的警告而感到恐慌。

事实上,丙烯酰胺与“苏丹红”等致癌的食品添加剂有着本质的区别。丙烯酰胺本身并不是添加剂,也并非薯条、薯片等快餐店制作的食品中独有,它是富含淀粉的食品在烹炸过程中自然产生的物质,哪怕消费者自己用土豆高温烹制食品,也会含有这种物质。因此,消费者不必谈“丙”色变,只有全面了解与认识丙烯酰胺,改变以油炸和高脂肪食品为主的饮食习惯才是明智的选择。

为减少丙烯酰胺对健康的危害,在日常生活中要少吃煎炸类的食品;家庭烹饪中避免煎、炸、烤、烘过程中温度过高、时间过长,提倡蒸、煮、煨、炖的烹饪方法等;同时,还要注意食品的多样化,养成平衡膳食的习惯,多吃一些脂肪含量低、纤维含量高的谷物、水果和蔬菜等。

此外,卫生部还建议食品生产加工企业,改进食品加工工艺和条件,研究减少食品中丙烯酰胺的可能途径,探讨优化我国食品工业生产、家庭食品制作中食品配料、加工烹饪条件,探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法,以尽可能地减少丙烯酰胺可能导致的健康风险。

走出对致癌物的认识误区

针对食品中含致癌物丙烯酰胺造成的消费恐慌,专家指出,致癌物质是有严格的概念规定和用量规定的,即分为一类致癌物、疑似致癌物和特定条件下动物实验致癌物。其致癌作用力依次类减,例如丙烯酰胺就属于第三种。

丙烯酸循环气波动的分析与解决 篇12

循环气压缩机是该装置的关键设备, 将吸收系统的部分尾气增压循环返回至反应器入口, 为尾气循环提供动力。

1 存在的问题

受化工市场的影响, 丙烯酸装置需要低负荷运行, 循环气压缩机一直处于“高压力、低流量”运行状态。

为了维持机组安全、正常运行, 避免喘振的发生, 压缩机自身防喘振控制系统通过防喘阀开度将压缩机出口的气体部分返回入口, 但由于防喘阀频繁动作, 压缩机防喘系统调节时, 对压缩机出入口流量及出口压力影响较大, 进而引起进入反应器循环气流量的大幅波动, 由于防喘阀突然动作引起的联锁停车达6次, 成为装置平稳生产的瓶颈。

2 原因分析

经查阅, 喘振是由于气体的可压缩性而造成的离心式压缩机的固有特性, 喘振与压缩机负荷、被压缩气体的分子量、温度、压力以及管网容量等因素有关。

在压缩机的运行过程中, 如果其吸入量减少到一定值, 一旦压缩比下降, 输出管线中气体压力高于压缩机出口压力, 被压缩了的气体很快倒流入压缩机, 待管线压力下降后, 气体流动方向又反过来。此时, 其吸入流量和出口压力周期性低频率大幅度波动, 周而复始, 产生喘振[1]。

该压缩机为德国生产, 无防喘监控画面, 防喘阀由机组PLC系统自动控制, 人工无法干预, 防喘线计算公式及控制方案均为厂家内部加密, 经多次联系无效, 操作手册中也无相应说明, 无法了解压缩机当前运行工况。

根据具体情况分析, 压缩机实际运行状况应位于防喘线附近, 防喘振阀频繁动作降低排气压力来增大压缩机流量, 从而避免进入喘振区运行, 但突变时引起进入反应器的流量变化大而触发联锁。因此, 实现压缩机运行工况的监控并能有效干预, 是避免波动发生的关键。

3 解决措施

3.1 防喘振曲线的标定测试

方案确定后, 首先对压缩机所有运行参数进行了模拟, 根据多次试验, 获得了防喘阀控制的影响因素。与常见压缩机不同的是, 该压缩机防喘系统的影响因素有4个, 即压缩机入口压力、入口流量、入口气体温度、压缩机一级出口压力;二级出口压力等参数与防喘保护无关。

当流量大、一级出口压力低, 压缩机处于防喘安全范围内时, 防喘阀执行关阀操作, 直至防喘阀全关;当流量小, 一级出口压力高, 压缩机接触防喘线时, 防喘阀执行快速打开动作, 以保护压缩机;在二者之间, 还存在一个中间区域, 该区域内防喘阀保持原有阀位不动作。

在此基础上, 进一步对防喘阀动作曲线进行标定, 试验方案为设定入口气体温度、入口压力和一级出口压力, 输入不同的入口气体流量值, 直到防喘阀开始动作, 由此测量不同参数下防喘阀开始动作的入口流量值, 最终得到入口流量与一级出口压力的对应数据, 如图1所示。

由于曲线的位置和斜率均因温度、压力的变化而变化, 因此公式拟合较为困难, 试验中设定公式为:

Q=A×P+C

其中, A和C均为函数, 经过对获取的数据反复统计分析, 同时回归计算, 确定防喘控制坐标系参数, 得到防喘阀动作曲线的四因素二元状态曲线方程。

防喘阀开阀曲线公式:

防喘阀关阀曲线公式:

式中, F为防喘阀开阀时的入口流量 (m3/h) , p为入口压力 (k Pa A) , P为一级出口压力 (k Pa A) , t为入口温度 (℃) , T为标准状态温度 (K) , a-h为常数 (因保密暂不公开)

将实际数据代入进行验证, 计算防喘流量值与实际测量值偏差<50 m3/h, 能够满足生产需要, 因此确定了防喘阀动作曲线近似公式。

3.2 DCS组态优化

公式确定后, 对DCS组态进行优化, 在DCS画面上增加了循环气压缩机防喘监控画面, 包括防喘阀开阀曲线、关阀曲线及操作点, 如图2所示。

3.3 控制方式优化

循环气压缩机防喘阀完全由机组PLC自动控制, 操作人员无法进行调节, 虽然通过努力可以直观掌握压缩机的运行状态, 但发现操作点接触开阀线时也无法调节, 防喘阀由于机组保护要求, 动作幅度较大, 从而引起循环气流量发生大幅变化导致联锁。因此建议对防喘阀增加手动可调功能, 在操作点触及防喘开阀线之前及早手动干预, 避免防喘阀突然动作的现象。

确定方案时一方面要保护压缩机, 另一方面要实现手动控制, 经过反复分析论证确定在不改动压缩机原防喘保护系统的条件下, 增加压缩机防喘阀手动控制调节的手段, 对原PLC信号和新增的手动控制信号进行“高选”, 将机组PLC对防喘阀控制信号通过屏蔽电缆传输到DCS, 在DCS与手动控制信号进行比较, 选择阀位较高的值输出至防喘阀。

4 结论

优化改造后, 实现了压缩机运行工况的可视化监控, 未发生过因循环气波动触发联锁的事件, 解决了装置平稳生产的瓶颈, 在该压缩机防喘系统研究上取得突破性进展, 同时节省了大量蒸汽, 降低了装置的能耗。

摘要:本文分析了循环气波动的原因, 介绍了循环气压缩机防喘振控制系统, 通过试验模拟测量喘振点及曲线, 并结合运行工况对防喘振控制系统进行优化改造, 实现了压缩机防喘状态监控和调节, 解决了装置运行的瓶颈。

关键词:分析,防喘振线,优化

参考文献

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