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化学水工艺流程精选(九篇)

化学水工艺流程

第1篇:化学水工艺流程范文

关键词:化工生产;工艺流程;产排污;一般特征;

Abstract: In the analysis of the chemical production pollution source, the chemical industry production process is divided into unit process, from a single process beginning understanding, analyzes checkmate, in order to understand the chemical production pollutant emission characteristics.

Key words: chemical production; process flow; pollutant emission; general characteristics

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一般来说化工产品的生产过程都比较复杂,主要体现在生产工序多、操控要求高。有时要得到一个化工产品需要经过几十个工序,动用上百个设备。但有一点是不变的,那就是任何化工产品的生产过程都包含若干个化学反应、产物分离、物流输送流程、热量传递等单元式的生产过程。因此,为了便于对化工生产工艺流程中产排污一般特征的认识,可将化工生产工艺流程分割成化学反应、物料分离、物料输送流程及热量传递、物料的计量包装等单元式的工艺流程。在认识化工生产产排污一般特征时,从单个流程开始认识,逐个分析击破,最后再将污染源汇总,达到了解化工生产产排污特征的目的。

1 化工生产工艺流程的组成

化工生产工艺流程可分割成物料输送、传热工艺、化学反应工艺、物料分离工艺以及物料计量、包装工艺等单元式组成部分,需要强调的是将化工生产工艺分割成单元式工艺流程只不过是为了便于认识工艺流程产排污特征的一种理想化设想,在实际化工生产过程中这些单元式工艺流程之间并不存在严格界限,它们都是有机融合在一起的。

1.1物料输送工艺流程

物料输送是在化工生产过程中将物料从一个设备输送到另一个设备工序安排的程序。在化工生产过程中会使用很多设备,也将需要将物料在各设备之间转移的工序。由管路、储罐和输送设备组成的工艺流程即为化工生产过程中的物料输送工艺流程。物料输送工艺流程是化工生产工艺流程中的纽带,是将各生产设备联系在一起的生命线,它的作用就好像生活中汽车、公路及桥梁,能及时将人们生产、学习、生活所需要的物资运送到目的地。合理的输送工艺流程不仅能提高生产效率而且能降低能耗,反之亦然。

1.2传热工艺流程

传热工艺是在化工生产工艺过程中控制温度、压力工序安排的程序。化学反应和反应物料的分离都是在一定的温度、压力下进行的,用来控制化工生产过程中温度、压力下进行的,用来控制化工生产过程中温度、压力的工艺流程即为能量传递工艺流程。能量传递工艺流程包括热量传递工艺流程和冷量传递工艺流程,能量传递工艺流程是化工生产工艺流程的控制部分,化工生产过程中的温度、压力可由它们来调节。合理的能量传递工艺流程能大大地提高生产效率而且能极大地减少能耗,降低生产成本,提高经济效益,它也是衡量该生产工艺水平的一个重要指标。

1.3化学反应工艺流程

化学反应是化工原料在反应装置里进行化学反应得到新产品工序安排的程序,它是化工生产工艺流程的核心部分,它的先进与否直接关系到该生产工艺技术水平。很明显,在化工生产过程中肯定会发生一个或多个化学反应,只有发生化学反应的生产过程才是化工生产过程。

1.4物料分离工艺流程

物料分离是将化学反应工艺流程中的生成物分离成高纯度产品各项工序安排的程序,有时也称之为传质工艺流程。原料在发生化学反应时会同时发生很多副反应,也就会产生很多副产物。而化工生产是要根据工艺要求得到较纯物质,因此,在化工生产过程中就必须将发生化学反应得到的混合物进行分离从而得到较纯的物质。实际上,之所以认为化工生产过程复杂,主要表现在反应混合物的分离过程复杂。一个产品的分离可能包含吸收、精馏、过滤、萃取、结晶、干燥等多个工序。因此在认识化工生产物料分离工艺流程时可将分离工艺流程再分解成吸收、精馏、过滤、萃取、结晶、干燥等多个工序。因此在认识化工生产物料分离工艺流程时可将分离工艺流程再分解成吸收、精馏、过滤、萃取、结晶、干燥等比较简单的单元式物料分离工艺流程。化工生产物料分离工艺流程是化工生产工艺流程的主要部分,它的优良与否直接关系到该产品的收率情况,也是衡量该生产工艺水平的主要指标。

1.5物料计量、包装工艺流程

计量就是在化工生产过程中对原料、中间产物、产品进行量化的过程。包装是为便于产品的储运、对外供应而进行的一种操作。在化工企业中,物料的计量、包装是化工生产过程不可或缺的一部分。准确、快速对物料计量、包装对确保整个化工装置生产过程的安全连续运转,有着非常密切的关系和重要作用。

2 产排污一般特征分析

分析化工生产中的产排污通过将化工生产工艺流程分割成单元式的工艺流程,从单个流程开始逐个分析认识,将复杂的流程分段梳理,达到了解掌握整个生产流程产排污情况的目的。笔者以某公司天然气制亚氨基二乙腈生产工艺为例,将化工生产根据单元式工艺流程分段划分对其产排污一般特征进行分析。

2.1物料输送过程的产排污

物料输送过程中的产排污主要指生产中所使用的易挥发原辅料,在生产过程中贮存、使用等环节,不可避免地产生挥发气体,排放废气主要发生在两部分:生产系统和储运系统,包括无组织逸散和有组织排放。将产生的挥发性气体通过管道集中收集处理后排放可转变为有组织排放。

天然气制亚氨基二乙腈项目生产系统排放集中在氢氰酸装置液氨净化工序、氢氰酸反应工序、甲醛装置甲醛合成工序、羟基乙腈装置羟基乙腈合成工序产生的NH3、甲醇、甲醛等挥发性气体,主要发生的节点在反应釜阀门的泄漏及原料液输送转移过程。储运系统排放集中在氨罐区、甲醇罐区、甲醛罐区等,主要污染物为NH3、甲醇、甲醛等挥发性气体。

2.2传热工艺过程的产排污

传热工艺过程中的产排污主要指生产中的集中供热、供汽系统所排放的污染物,天然气制亚氨基二乙腈项目具体是指废热锅炉(包括尾气燃烧炉和有机废液焚烧装置)产生的锅炉废气和锅炉排污水。

2.3化学反应过程的产排污

化学反应过程通常是一个密闭的工艺系统,产排污一般特性为工艺过程产生的不凝气体和反应废催化剂。天然气制亚氨基二乙腈项目具体是指反应装置产生的尾气和废催化剂,其中尾气成分以CH4、HCN、CO为主,属可燃性气体,处置手段为尾气吸收后燃烧排放,主要污染因子包括烟尘、SO2、NOx等;废催化剂包括氢氰酸装置氢氰酸反应器产生的废催化剂、甲醛装置甲醛合成产生的废银催化剂等。

2.4物料分离过程的产排污

物料分离过程由于化学反应过程副反应众多,反应混合物成分复杂,为得到较纯物质使得分离过程复杂,产排污点众多。天然气制亚氨基二乙腈项目废气污染环节包括亚氨基二乙腈装置多次离心母液焚烧产生的焚烧废气、亚氨基二乙腈装置晶体干燥、硫酸铵装置晶体振动干燥过程中产生粉尘,以及硫酸铵装置硫铵液浓缩结晶过程产生浓缩蒸汽;废水污染环节包括氢氰酸装置天然气预处理过程产生的水洗脱硫废水、亚氨基二乙腈装置原液结晶过程产生的分离废水、亚氨基二乙腈装置反应液急冷、蒸发过程产生的急冷废水;固废污染环节包括原辅料天然气、液氨过滤净化产生的废活性炭、有机废液焚烧装置产生的炉渣等。

2.5物料计量、包装过程的产排污

物料计量、包装过程中的产排污主要指生产的产品在计量包装过程中排放的污染物,所排放的污染因子产品中所含成分为主,以气态、粉尘的形式排出。

3 结论

通过将化工生产工艺流程分割成单元式的工艺流程,分析化工生产工艺流程产排污一般特征如下:

3.1 可将复杂的化工生产工艺流程分割成物料输送流程、化学反应、物料分离、热量传递及物料的计量包装等单元式的工艺流程;

3.2 物料输送过程中的产排污一般为生产中所使用的易挥发原辅料,在生产过程中贮存、使用等环节产生挥发性气体;

3.3 传热工艺过程中的产排污主要指生产中的集中供热、供汽系统所排放的污染物,通常以锅炉污染物为主;

3.4 化学反应过程通常是一个密闭的工艺系统,产排污一般特性为工艺过程产生的不凝气体和反应废催化剂;

3.5 物料分离过程由于化学反应过程副反应众多,反应混合物成分复杂,为得到较纯物质使得分离过程复杂,产排污点众多;

3.6 物料计量、包装过程中所排放的污染因子产品中所含成分为主,以气态、粉尘的形式排出。

参考文献:

【1】郭泉编著,认识化工生产工艺流程。化学工业出版社,2009年8月北京第一版。

第2篇:化学水工艺流程范文

一、工艺流程题的结构和特点

1.工艺流程题的结构

工艺流程题的结构大致可以分为三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的;题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设置系列问题。由此构成一道完整的化学试题。

2.工艺流程题特点

一是试题新颖且信息含量大,能较好考查学生的自学能力,如阅读提炼信息能力和资料的收集处理能力。二是试题源于生产实际,以解决化学实际问题作思路进行设问,设置情境真实,能较好地培养学生理论联系实际、学以致用的学习观;三是试题内容丰富,涉及的化学基础知识、基本技能较宽,不仅能考查学生对双基知识的掌握情况,还考察学生应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力。

二、化学工艺流程题的分类

从高考角度来看,大致可以有以下的分类。以生产过程中主要可分为原材料转化工艺流程题(如侯德榜制碱法)、产品除杂提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、电解工艺流程题(如电解法制取铝)和资源、能源综合利用工艺生产流程题等。

三、化学工艺流程题解题方法

1.首尾分析法

对一些线型流程工艺(用简图可以表示为ABC)试题,首先分析生产流程示意图中的原材料与产品,找出原料与产品之间的转化关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。以用硫铁矿(主要成分为FeS2)来生产硫酸为例,在定量转化关系上有FeS2~2H2SO4。2011高考上海卷第27题、2011高考天津卷第9题等既是该类型。

2.化整为零法

对于用同样的原材料生产多种产品(包括副产品)的工艺流程题,用简图可以表示为

对于此类试题可以逐个分析总流程图中的分流程图,如此更容易找到解题的切入点。如2011高考山东卷第30题、2011高考广东卷第32题等。

3.交叉分析法

有些化工生产选用多组原材料,事先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其它原材料生产所需的主流产品。用简图可以表示为

以这种工艺生产方式设计的工艺流程题,为了便于分析掌握生产流程的原理,最简单的方法,就是将提供的工艺流程示意图画分成几条生产流水线,上下交叉分析。2011高考福建卷第24题、2011江苏卷第16题均为该类型。

4.“瞻前顾后”分析法

有些化工生产,为了充分利用原料,变废为宝,设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外,同时还要考虑将生产过程的副产品转化为原料的循环生产工艺。用简图可以表示为

解答这种类型题,用“瞻前顾后”分析法。瞻前顾后分析法,指分析工艺生产流程时,主要考虑原料转化为的产品(瞻前),同时也要考虑原料的充分利用和再生产问题(顾后)。2011高考安徽卷第27题、2011高考四川卷、第29题即为此类题型。

四、化学工艺流程题常考知识点

1.原料预处理阶段的常见考点:①溶解 浸出(酸浸、碱浸) ②加快反应速率(固体粉碎常见)③灼烧、焙烧、煅烧④反应条件控制

2.中间物质分离提纯阶段的常见考点:

⑴化学方法除杂分离:①调pH除杂(尤其以Fe3+为常见) ②试剂除杂(多为酸、碱)等

⑵物理方法除杂分离:③过滤④萃取⑤蒸馏等

3.获得产品阶段的常见考点

①洗涤(冰水、热水――考虑到物质的溶解度)②蒸发(反应时的气体氛围――如防止氧化;抑制水解)③蒸发浓缩、冷却结晶④蒸发结晶、趁热过滤⑤重结晶

4.其他常见考点

①化学、离子方程式 (氧化还原反应)②实验仪器(玻璃棒、容量瓶、滴定管、分液漏斗等)③计算以及误差分析④实验安全(浓硫酸的稀释、防倒吸、可燃性气体的点燃等)

第3篇:化学水工艺流程范文

【关键词】化学工艺流程图题; 解题; 复习教学

纵观福建省(理综2009、2010、2011、2012、2013这几年的第24题)和其它几个省份近几年的高考题都有化学工艺流程图题。这类题目是近几年高考化学部分新出的一种比较流行的题型,与早些年的高考题比较这种题目取代了以前的无机框图题。这类题对学生来说综合度高,涉及的知识面广,陌生度高,阅读量大,信息多,对学生的思维能力要求高,因此造成部分学生很怕该类题目。下面结合一些题例,谈谈对此类题目的求解及复习的一些看法。

1化学工艺流程图题的结构特点

化学工艺流程图题顾名思义就是将一些化工生产过程中的生产流程用框图(或生产装置)形式表示出来,并根据生产流程中与高中相关的化学知识进行分解设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺流程图题。

化学流程图题有这几个特点:一是这类试题一般源于实际的生产问题,以解决生产中与化学相关的实际问题作思路进行设置问题,使问题情境真实,考查学生理论联系实际,学以致用的能力;二是试题所含内容丰富,涉及的化学基础知识方方面面如中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、化学用语、元素周期律、氧化还原反应、化学平衡、电解质溶液、电化学、溶度计、PH计算、实验操作等知识,能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖内容陌生,一般文字较多,阅读量大,能考查学生的阅读能力、分析判断能力、逻辑推理能力和资料的收集处理能力。

化学工艺流程图题的结构一般分材料信息、框图和问题三部分。材料信息部分描述化工生产或化学实验的目的,简单介绍化工生产或化学实验所需的材料;框图部分则用流程图形式把化学实验中物质的制备和分离提纯的流程表示出来,或将原料到产品的主要生产流程表示出来;问题部分主要以生产流程或化学实验中所涉及的化学知识设置出一系列问题。

2化学工艺流程图题的类型及常考考点

现以2009-2012年福建省高考理综卷化学部分第24题分析。2009福建理综24题是以从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3为背景知识设计流程,主要考查了流程的理解、几种氧化物(Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO)的相关性质、检验Fe3+的方法、溶度积常数的运用等内容。2010福建理综24题是以工业上用菱锌矿(含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等杂质)生产硫酸锌为背景知识设计流程,主要考查了流程的分析、原料的处理(研磨)、氧化还原反应的配平、表格数据的分析、溶度积常数、结晶分离操作、守恒关系求质量分数等内容。2011福建理综24题是以由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4为背景知识设计工艺流程,主要考查了题目信息的提取、流程的分析、胶体的知识、热化学方程式的书写及盖斯定律的运用、绿色化学的理念、溶度积与化学平衡常数的综合运用、表格数据的分析等内容。2012福建理综24题与前几年相比有所变化,题目设计分为两部分,第一部分是考查电镀的相关知识,第二部分是以酸浸法制取硫酸铜为背景知识设计工艺流程,但与前几年相比流程简化了,主要考查了流程的分析、氧化还原反应与离子方程式书写的结合、化学平衡常数的相关知识等内容。

通过对2009-2013年福建省高考理综化学部分及其它一些省市相关类型题目的分析,归纳以下化学工工艺流程图题的类型和常考考点:

2.1化学工艺流程图题的类型。

2.1.1一种为以“从混合物中分离、提纯某一物质”为目的的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要能从题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去。

2.1.2一种为以“利用某些物质制备另一物质”为目的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要明确题目的目的是制什么物质,要能从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。

2.2化学工艺流程图题的常考考点。

2.2.1考查对原料(样品)的处理:如对原料(样品)研磨(或粉碎)、煅烧(或焙烧)过程的信息利用(加氧化剂、还原剂、改变结构等),溶解原料(或)样品所需试剂的选择及含义(酸浸、碱浸或水溶)、浸出率问题等;

2.2.2考查与反应相关条件的选择与控制:如加快或减慢反应速率(反应条件温度、浓度或催化剂对速率的影响)、反应温度(低于、高于或介于某些温度之间)的选择、反应时间的选择(保温一段时间)、调节溶液pH的目的(促进水解、抑制水解、除过量试剂达到分离除杂等目的)、催化剂的选择及探究等;

2.2.3考查元素化合物知识:如常见金属单质(活泼、不活泼、特性)、酸(强酸、弱酸)、碱(强碱、弱碱)、盐(溶解性、氧化性、还原性、稳定性)、氧化物(酸性、碱性、两性)、物质特性等相关知识的考查。

2.2.4考查化学原理应用:如氧化还原原理(配平,物质的氧化性、还原性与价态、生产目的的关系,电子得失的相关问题)、水解原理(平衡的移动、相关现象的解释)、电化学(原电池、电解)、沉淀溶解平衡(溶度积、沉淀的转化)、饱和溶液与晶体的析出等;

2.2.5产品处理的考查:如结晶分离方法的选择与操作( 蒸发结晶、冷却结晶、趁热过滤等);物质的循环利用的利与弊;副产品与循环利用的物质及它们的区别;定量计算及误差分析;

2.2.6考查与环境相关的问题:如减少污染、“绿色化学”理念。

2.2.7考查与生产实际相结合的问题:如生产设备的简易、生产工艺简便可行、生产成本的控制等问题。

3化学工艺流程图题的解题方法思路

通过对化学工艺流程图题的特点结构、形式、类型及常考考点的分析,对化学工艺流种图题的解题有以下的方法思路。

3.1对题目(包括材料信息、框图、问题)进行全面的整体的阅读。我要求学生在阅读中首先要明确题目的目的,如是为了“从混合物中分离、提纯某一物质”还是为了“利用某些物质制备另一物质”。其次,在明确目的前提下,从材料信息或问题中获取有用的信息、关键的字眼,了解产品的性质,帮助解题。如果产品具有某些特性,则意味着要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他杂质。具体来说有可能会出现以下几种情况:

3.1.1如果生产过程中的物质能与空气中的成分发生作用的话,则要考虑在制备过程中将影响的物质如CO2、H2O等水除去,还要注意防止它们进入装置中。

3.1.2如果产物是一种会水解的盐,则要考虑水解的因素。如制备FeCl3、AlCl3等物质,蒸干其溶液得到Fe(OH)3、Al(OH)3,而如果再进一步灼烧的话得到它们的氧化物。再如类似于带结晶水氯化镁这样的物质,在脱结晶水的过程中就要让它在氯化氢气体的氛围中进行加热脱水。

3.1.3如果在生产的过程中出现一些像NaHCO3、H2O2、KMnO4、Ca(HCO3)2等这些受热易分解的物质或者产物,则要注意对温度的控制。

3.1.4如果产物的性质具有较强氧化性或还原性,则要考虑与其发生氧化还原反应的物质的影响,如有Fe2+、SO32-等较强还原性离子产生或存在时,要考虑具较强氧化性物质的影响。

3.1.5如果有给出物质的溶解度,应注意选择合适的结晶分离方法。如NH4NO3、KNO3等溶解度受温度的影响比较大的物质,在蒸发过程中比较难析出来,要用冷却法使它结晶。而有的物质溶解度受温度的影响比较小,如NaCl、KCl等,还有少数物质的溶解度随温度的升高反而减小,如Ca(OH)2要使它们结晶析出时,则要用蒸发浓缩的方法。再如有些多种物质在一起时就要采用升温冷却结晶法,有的却用蒸发浓缩结晶法,有的还要注意进行趁热过滤。

3.2读懂流程框图,明确框图中一些图形步骤的含义。在化工流程图中,箭头指向的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)、箭头方向有时还意味着物质的循环利用。在读流程图时除了从形式上去认识流程外,我让学生从这几个方面去了解流程:①参加反应的物质有哪些②这些物质都发生了怎样的变化(反应)③该变化产生了什么样的后果,该变化起到了什么作用。要充分认识到一点:流程中的一切反应或操作都是为获得产品而服务的。

3.3注意结合化学反应原理进行分析。化学工艺流程图题还会涉及常见的化学反应原理,例如化学反应与能量变化、化学反应的方向和限度问题、电化学原理、水解原理、溶度积沉淀转化的问题等等。如在许多的流程题中,经常会看到温度、浓度、压强等外界条件的出现,而不同的工艺流程对物质反应的外界条件有不同的要求,其所起的作用也不一样,但却是能否达到实验目的的关键所在。对此类反应条件的分析我从以下几个方面着手:①条件改变对反应速率有何影响?②条件改变对平衡转化率有何影响?③条件改变对综合生产效益有何影响?再如题目中也经常出现pH的相关数据,就要注意给合沉淀溶解平衡、溶度积及pH定义进行相关问题的分析求解。

3.4注意实际工业生产要求及环境保护。一个工业流程必须符合绿色化学理念,其中包括环境污染问题、原子的经济性、节约能源(包括使用催化剂)、原料应该是可以再生的(或者可以循环使用)、工艺的安全性等内容。我在让学生答题的时候,就从这几个方面进行相应的分析。

3.5注意回答问题时的文字叙述。答题中规范科学的叙述也是学生必需掌握的一项基本功,也是考试中的一项要求。对于化学工艺流程图题,我让学生小结整理了以下几种常见重要的文字叙述。

3.5.1从溶液中获得晶体的叙述:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤。

3.5.2沉淀洗涤的叙述:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2-3次。

3.5.3在回答除杂步骤的问题时,应该注明“是为了除去(具体)杂质”,而不应只写“除杂”这样简单的回答等。

4化学工艺流程图题的复习思路

从化学工艺流程图题的分析中可以看出,虽然给的问题陌生感较大、变化多端,但它的落脚点还是化学学科基础知识、基本技能的综合运用,因此在复习时还是应回归对化学学科基础知识、基本技能的掌握。为此,我在具体的复习中对一些方面进行了归纳总结。

4.1复习时注意使元素化合物知识形成网络,同时归纳总结一些物质的特性。如归纳出重要的几种连续反应、几种重要的三角转化关系、常见离子的检验等。

4.2注意化学反应原理的理解掌握,这些知识经常出现在化学工艺流程图题中而且起着非常重要的作用。如电化学,氧化还原反应(氧化性还原性、配平、电子转移的计算)、溶度积、水解平衡、化学反应速率、化学平衡等化学理论基础知识及其综合应用。

4.3注意几种实验操作的理解掌握。如化学工艺流程图题经常出现的结晶问题、洗涤问题、除杂问题、沉淀是否完全问题等。

4.4整理积累相关的化工生产知识如氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、海水提镁溴工业等,这有助于培养学生分析流程的能力。

4.5加强文字表述的训练,等等。

总之,只要平时复习时教会学生善于归纳、总结,认真审题,善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题,同时注意在平时的学习中要熟记以上的一些知识,同时文字表达时做到规范,我相信可以突破这个难关。

参考文献

[1] 2009-2013年普通高等学校招生全国统一考试(理科综合)(福建卷).

第4篇:化学水工艺流程范文

关键词:化学;工艺;流程

一、专题特点

特点与作用:一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题为思路进行设问,使问题情境真实,能培养学生理论联系实际,学以致用的学习观;二是试题内容丰富,涉及的化学基础知识方方面面,能考查学生对化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖,一般较长,阅读量大,能考查学生的阅读能力和资料的收集处理能力。

二、直击高考

近几年化学工艺与流程题热衷于以碱金属及其矿物、镁铝及其矿物、铁铜及其矿物为载体考查物质制备、反应原理、化学实验等有关知识点,具体包括:流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;环境保护与绿色化学评价;反应速率与平衡理论的运用;氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;利用控制pH分离除杂;化学反应的能量变化;实验基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。估计今年的高考还会沿袭这一形式来对这些内容进行考查。

三、考查功能

化学工艺与流程题既能考查学生的基础知识,又能考查学生的基本能力。基础知识涉及元素和化合物、反应原理、化学实验等知识的方方面面,能力考查的范围包括联系实际、学以致用的能力,应用知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力,信息的提取和处理能力,能充分体现考查能力的命题指导思想。

四、方法突破

要准确、顺利解答化学工艺流程题,除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题是要具备分析工艺生产流程的方法和能力。分析时,首先从题干中获取有用信息,了解生产的产品,然后整体浏览一下生产流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段,最后分析流程中的每一步骤,可从几个方面进行分析:该步骤反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。

化工流程图题问题设置相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决,超纲知识题目中要么有信息提示,要么与解答题目无关,做题时提倡“各个击破”,争取多得分。

五、典例精析

题型一:化学工艺流程与物质的制备

要点提示:物质的制备的主线为:

规律:主线主产品、分支副产品、箭头为循环。

题型二:化学工艺流程与反应原理

要点提示:化学工艺流程常涉及的化学反应原理有:(1)沉淀溶解平衡的相关应用:沉淀的最小浓度控制;沉淀转化的条件。(2)反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用:反应速率控制;化学平衡移动;化学平衡常数的应用;反应条件的控制。(3)氧化还原反应的具体应用:强弱规律、守恒规律、选择规律。(4)盐类水解的具体应用:水解规律、水解反应的控制(抑制或促进)。

题型三:化学工艺流程与实验技术

要点提示:结合化学工艺流程考查化学实验比单纯考查实验难度又上升一个档次,但“万变不离其宗”,考查的实验知识仍是最基本的,如基本仪器使用、基本实验操作等,而基本实验操作中最常见的考点是物质的分离和提纯,加入某种试剂除杂、调节pH值除杂、蒸发浓缩、冷却结晶(如除去KNO3中的少量NaCl)、蒸发结晶、趁热过滤(如除去NaCl中的少量KNO3)。

常见文字叙述模式:(1)洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复以上操作2~3次;(2)从溶液中得到晶体:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等。(3)在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去××杂质”。

第5篇:化学水工艺流程范文

关键词:低渗透油田 脱水工艺 采出水处理

随着低渗油田开采程度的不断深入,进入石油开采的中后期,地层能力不断亏损,需要注入油层的水量逐年增加,采出液中的含水率在不断增大,因此对原油脱水及采出水处理技术研究具有重要的意义。根据油田不同发展阶段的开发需要。近年来,通过对现场工艺需求的不断试验、探索,形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术。

一、长庆低渗透油田脱水工艺的现状及特点

原油脱水及污水处理过程中,原油的脱水脱气是非常重要的环节,常规工艺先采用气液分离器进行气液两相分离,分离后的原油再利用沉降罐进行热化学重力分离,或采用电热化学脱水。长庆低渗透油田目前主要采用大罐沉降脱水和三相分离器脱水两种工艺。

长庆低渗透油田油田原油脱水主要采用热化学沉降脱水工艺技术,可概括为“小站(井口)加药、管道破乳、大罐溢流沉降脱水”工艺流程。目前引进了油气水三相分离技术,并成功在油田得到推广应用。

1.大罐沉降脱水工艺技术

1.1 工艺流程及特点

1.1.1工艺流程:站外加药+站内脱水

1.1.2站外加药特点:

1.1.2.1能充分破乳降粘,降低管线回压,尤其冬季效果显著。

1.1.2.2实现乳化液提前破乳,缩短了沉降罐内油水分离时间。

1.1.2.3管道破乳后水滴在管壁形成水膜,起到降粘减阻作用。

1.1.3流程优点:

1.1.3.1脱水温度较低(30~45℃)、流程简单、操作方便、效果显著。

1.1.3.2净化油含水小于0.5%,污水含油小于200mg/l。

1.2影响原油脱水效果的主要因素

1.2.1原油的破乳原理,尽管有多种解释,但通常认为油水乳化液珠的表面含有胶质、沥青质等天然乳化剂,破乳剂分子渗入并吸附到乳化液滴的界面膜上抵消天然乳化剂,这样乳化液滴表面膜破裂并使水滴释放出来,小水滴相互聚结成大水滴,最终油、水两相发生分离。

室内瓶试法:实验过程中取新鲜的油样,综合考察脱水率、脱水速度、油水界面、污水含油等各项指标。

1.2.2加药过程应与输油同步进行,不得中断也不得过量加入。加药浓度应根据室内评价确定,一般保持在商品浓度80~150ppm范围之内。对于用量超过200ppm的药剂应淘汰。

1.2.3输油上要求联合站外上游系统站点输油要尽量保证连续平稳输油,禁止输油过程中排量频繁变化;冬季运行中,输油温度控制在40~45℃左右,以保证原油的破乳脱水效果。

1.3沉降时间

水滴的沉降速度与油水密度差成正比,与原油的粘度成反比。油水密度差越大,原油粘度越低,则水滴沉降速度加快,油水越容易分离。

1.4合理确定脱水温度

水滴沉降速度与原油粘度成反比。因此,提高温度可加快水滴沉降速度,提高脱水效果。但并不是温度越高越好,且过高的温度势必消耗过多的燃料。

1.5关于“末端加药、大罐沉降”脱水工艺技术

所谓末端加药脱水工艺就是将站外加药移到站内加药,管理上比较方便。

建议:一是原油含水超过60%后,油水乳化液由油包水变为水包油状态,此时脱水相对容易,可以通过试验将站外加药移到站内集中加药。同时,要考虑沉降罐的容量、温度能不能保证脱水效果。二是对原油含水不超过30~40%,应继续坚持小站加药的原则,充分利用管道破乳,提高沉降罐的脱水效果。

2.油气水三相分离工艺技术

油气水三相分离可以将含水油一次处理合格,也作为预脱气脱水设备进行预处理。同大罐脱水工艺相比,具有脱水速度较快、流程密闭、占地面积较小、投资低,并可回收一定量的伴生气的特点。

油气水三相分离结构及工作原理

工作原理:油气水三相分离器是通过将旋流分离、水洗破乳、填料聚集脱水、热化学沉降脱水多种方式,在不同的阶段采用合理的结构进行综合高效脱水的一种设备。主要优点脱水效率高,沉降时间短。

二、长庆低渗透油田水处理工艺流程发展历程

1.第一阶段:二级沉降除油+石英砂过滤

油田开发初期,原油脱水采用两段电化学处理流程;污水处理工艺采用自然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程,采出水主要以排放为主。采用这一流程先后建成马岭北区、中区、红井子三个采出水处理站。

2.第二阶段:斜板除油+核桃壳过滤

2.1两级核桃壳+两级改性纤维球精细过滤流程

工艺流程:主要是斜板除油两级核桃壳过滤两级改性纤维球过滤絮凝、杀菌技术。

通过对部分站点处理水质监测分析,设备运行初期,悬浮物、含油等主要控制指标均达到10mg/l以下,随着时间的延长,核桃壳和改性纤维球抗污染能力下降,过滤效果出现下降,致使部分站点处理后水质超标。

2.2简易流程:简易除油就地回注

工艺流程:含水原油进站后经溢流沉降罐脱水,采出水处理仅设除油罐简易除油后就地回注。采出水由小站直接配注,处理规模在100~300m3/d之间。

目前站点因采出水含油、悬浮物超标,回注水质较差。回注水质中含油和悬浮物指标分别为20~50mg/l、10~50mg/l,部分区块污水回注压力上升一定程度后,定期进行洗井或措施增注。

三、采出水工艺管理要求

1.加强原油脱水系统的运行管理,为下游采出水处理的正常运行创造良好的条件

目前推广的三相分离器脱水正常的关键是上游来液量的平稳运行,要尽量采用低排量连续输油方式,切忌时断时续输油,要采用缓冲罐带变频的输油方式。

2.油田污水水质监测及要求

集中处理站:对沉降罐出口、过滤器进口、净化水罐出口的水质,每天每班取样分析1次;监测项目:污水含油、悬浮物。

采油厂:由工艺所或技术监督中心负责对联合站或集中处理站的沉降罐出口、除油罐进出口、过滤器进出口、净化水罐出口、注水井口(选1-2口代表井),每月各取样分析1次。监测项目:污水含油、悬浮物、细菌、含铁、二价硫、滤膜因素。

水质指标暂按油田公司2001年颁布的油田污水回注暂行规定执行,新规定出台后按新标准执行。(见表1)

四、小结

长庆低渗透油田的脱水及采出水处理工艺历经多次变化和完善,保证了油田不同发展阶段的开发需要。通过不断攻关、研究,形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术,确保了油田持续有效快速发展。

参考文献

第6篇:化学水工艺流程范文

关键词:城市污水处理;处理工艺;技术

【分类号】X703.1

1.城市污水的来源

城市污水的来源主要由生活污水、工业废水和城市降水径流三部分组成。生活污水是指人们日常生活中的排水,经由居住区、公共场所、厨房、浴室等生活设施排出,其中有机污染物占约60%,如蛋白质、脂肪、糖类等;无机污染物占约40%,主要是泥沙和杂物等,此外还有洗涤剂以及病原微生物和寄生虫卵等;工业废水是在工厂生产过程中排放的废水,是城市污水中有毒污染物的主要来源;降雨径流是由城市降雨或冰雪融水形成的。

2.城市污水处理工艺

污水处理的主要方法有物理、化学、物理化学和生物方法。这些方法可以单一使用, 也可以针对不同的污水水质组合使用,我国现阶段的城市污水处理主要以生物法为主, 物理法和化学法起辅助作用。具体工艺如下:

2.1 SBR 法处理工艺:它是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术, 采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式, 非稳定生化反应替代稳态生化反应, 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是运行的有序和间歇操作, SBR 技术的核心是SBR 反应池, 该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。其优点的:

①理想的推流过程使生化反应推动力增大, 污水在理想的静止状态下沉淀, 需要的时间短、效率高, 运行效果稳定, 出水水质好;

②耐冲击负荷, 池内有滞留的处理水, 对污水有稀释、缓冲作用, 有效抵抗水量和有机污物的冲击;

③反应池内存在DO, BODS 浓度梯度, 有效控制活性污泥膨胀;

④SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法, 利于污水厂的扩建和改造;

⑤实现好氧、缺氧、厌氧状态的交替, 具有良好的脱氮除磷效果;

⑥工艺流程简单、占地面积小、造价低。

2.2 AB法处理工艺 :该工艺将曝气池分为高低负荷两段, 各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段) 停留时间约20~40分钟, 以生物絮凝吸附作用为主, 同时发生不完全氧化反应, 生物主要为短世代的细菌群落, 去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似, 负荷较低, 泥龄较长。该工艺流程为:

2.3生物接触氧化法处理工艺:该工艺是一种介于活性污泥法和生物膜法的污水生物处理技术,兼备两者的优点。其主要构筑物为生物接触氧化池,池内充填填料。生物接触氧化法具有多种净化功能,除有效地去除有机物外,如运行得当,还能够脱氧和除磷。生物接触氧化法的关键部位是填料。传统的蜂窝状塑料管较易堵塞,现在常采用吊挂式软性填料和悬浮或半悬浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面积较大,处理效果好。生物接触氧化法是住宅小区生活污水处理较早的采用的技术之一,其主体工艺流程为:

原污水初沉池接触氧化池二沉池消毒池排放,初沉池、二沉池均为竖流式沉淀池,上升流速分别为0.6~0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料,池中心廊道式射流曝气,气水比为10:1~12:1,停留时间为2.5~3.3h。设计进水平均BOD5=200mg/L,

出水BOD5=20mg/L。

2.4厌氧生物滤池法处理工艺:该工艺是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。其工作原理是利用厌氧微生物附着载体的表面生长,当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层

时,在厌氧微生物作用下,污水中的有机物得以厌氧分解,并产生沼气。该工艺流程为:

污水进入沉砂池和初沉池去除砂石和悬浮物,进入厌氧反应池,经过回流活性污泥与污水充分混合、接触,并进行反消化反应,实现脱氮;然后进入曝气池,通过生物絮体污泥吸附污水中的有机物,进而分解有机物,使污水得以净化处理;接着再进入二沉池,经沉淀实现固液分离;最后剩余污泥经过脱水处理后安全处置,滤液再返回处理。

2.5 CASS法处理工艺:该工艺是由SBR(序批式活性污泥法)工艺发展而来,是间歇式活性污泥法的一种变革。CASS工艺的核心是CASS池,在SBR的基础上,反应池沿长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统,同时可连续进水,间断排水。该工艺流程为:

3.污水处理工艺的新技术发展之分子生物技术的应用

现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中,只有4种准确命名及生物分类学定位,因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。因此,为搞清聚磷菌除磷的生化机理,已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。目前,该分子诊断技术在进行这些丝状菌的生物学定位上,已经可以进一步准确了解其特性了。随着分子诊断技术的大量应用,活性污泥微生物基因库的建立,在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种,进一步提高处理效果,是未来发展的方向。

结语:随着现代科学技术的理论与方法在水污染的研究和水污染的控制应用方面不断拓宽与加深, 诸如化学、生物学、生态学、系统论、控制论、信息论、耗散结构论、协同学等基础学科和理论, 以及化工技术、生物技术、生态工程技术、计算机技术、遥控遥测技术等先进的技术手段的广泛应用, 相信城市污水处理技术将会得到迅速发展。

参考文献:

[1]连长福.筒述污水处理工艺的优选与比较[J].科技创新与应用,2013,(25):153.

第7篇:化学水工艺流程范文

关键词:化工工艺;节能措施;具体分析

0 引言

随着可持续发展理念的逐渐深入,人们的节能环保意识明显提高。化工工艺需要耗费大量的能源,因此化工工艺中的节能降损逐渐成为人们关注的焦点。化工工艺的节能不仅有助于提高化工资源的利用率,并且最大程度地降低化工工艺对自然环境的影响,使化工工艺创造更多的经济效益和环境效益。本文分析了化工工艺中的能耗,介绍了化工工艺中的节能装置,阐述了化工工艺中的节能措施。对化工工艺中的节能研究具有一定指导意义和借鉴价值。

1 化工工艺中的节能装置解析

1.1 热管换热器

热管换热器是一种常见的节能设备,内部隔板可以将、分开冷水和热水,避免了单根热管工作不良的现象。提高换热器的运行效率,同时,还有一些换热器使用在一些特殊场所,例如,强腐蚀、易爆、易燃等,热管换热器具有很高的安全性与可靠性。热管换热器内部的热流体和冷流体在各自的管道中流动,从而更容易的实现了热流体和冷流体的逆流换热,同时热管换热器在热能回收场所的应用,具有很高的性价比,经济效益较高。当一些含尘量较高的流体进入热管换热器之后,热管换热器可以通过调整结构受热面积,可以有效解决堵灰问题。同时在税后一些腐蚀性较强的流体烟气时,热管换热器通过调整管壁温度、冷凝段和蒸发段接触面积,从而减少腐蚀区域。

1.2 热泵

热泵本身可以利用自身的能量,将周围环境中的能量吸收,然后在慢慢的想系统中提供一定的温度,热泵工作中是由冷凝器释放出大量的高温蒸汽,这些高温蒸汽通过泵管传热到储水箱,冷凝后,膨胀阀可以将热介质输送到蒸发器里面,这样就实现了交换的利用,热泵实现了能量的不断转化。可以看到热泵具有很好的节能型,是一种价值较高的能源装置。

1.3 蓄热器

蓄热器在供气系统中发挥着重要的作用,它是将供气系统中对于的热量进行储存,其他环节如有需要,它又会将热量释放出去,很大程度上是提高了热量的利用率。蓄热器包括定压式和变压式两种类型,定压式蓄热器在运行过程中时不能随意更改工作压力的,一旦改变会造成严重的后果,定压式蓄热器是常用的一种设备;变压式蓄热器可以随着人、储蓄热量的变化而改变工作压力。供气系统如果发生变化,会导致工业公路供气系统的水位以及锅里汽压发生上下波动,会给使用设备的安全和操作带来很大的威胁。

2 化工工艺中常见的节能措施

2.1 使用一些全新的技术、设备及工艺

新时期化工工艺的发展依赖于新技术、新工艺、新设备的支持,同时,我们也借鉴了国外的一些先进技术,再结合我国化工工艺实际需求进行改进,通过蒸馏技术和结晶技术的化学反应特征的改变,降低能耗,同时要提高能源的利用率,降低排耗量,减少对环境的污染。

2.2 提高设备工作效率以减少基础损失

提高设备工作效率,同时要降低化工生产的综合能耗,减少外部压力给生产反应过程带来的影响,那么就要计算和确定化工生产反应的压力,通过计算可以对降低电机拖动系统中输送反应物的综合能耗,特别是对气态反应物的压缩功耗。此外,通过计算化工生产反应的压力,提高了反应物运行中的稳定性,在确保化学反应稳定运行的基础上,加速化学反应的进行,那么就可以降低系统需要的反应热量,分离出系统不需要的化学反应,减少能量的损耗。

2.3 改善化学工艺的设备,提高其利用效率

化工工艺中的一个重要工作内容就是进行化学物质的分离提纯,分离提纯的过程中很容易造成能量的大量流失,因此,要提高化学工艺的设备质量,同时还要有良好的操作环境。为了减少分离过程中的能量消耗,一般可以使用热蒸馏的方法或是降低气态反应物的压缩功能降低压力,这样就可以减少热量吸热,提高产品的能耗利用率和能量的使用效率。而且避免了化学反应过程中不必要的化学反应,有效的改善传热性能,高效的传热设备和填料在化工工艺中采用合适厚度的绝热层和一些新型的绝热材料构成,这样可以很大程度上降低热损失,因此,使用高效的节能设备在提高设备利用率的同时,降低了生产过程中的热量损耗。

2.4 催化剂的活性需提高

催化剂在化学工艺中经常使用,催化剂的使用可以加速化学物质的反应速率,作为一种非常重要的物质存在于化工工艺中。催化剂不仅可以加速化学物质反应速率,而且减少生产产品的消耗和降低温度压力,原料和副产物在使用催化剂后,减少了在化工工艺分离中的负荷和能量损耗。氧化铝作为吸附物,如果吸附在物体表面,它的化学结构就会发生变化,结构的改变可以加速反应的快速进行,提高反应效率。催化剂可以提高化工生产效率,从而创造生产利益,而且降低能耗和生产成本,但是目前化工工艺中应用催化剂虽然性能已经得到了很好的完善,但是还是有需要完善的地方。

2.5 加强化工企业的管理水平

提高化工工艺的质量,需要不断的强化化工工艺的技术的同时,强化化工企业的管理水平。管理水平的影响因素包括有社会政策、技术水平、经济体制、环境等,因此,企业为了确保计划和措施的顺利进行,施工现场要质量监督人员,定期的进行技术以及设备操作流程的培训。企业同时需要制定法制规定,对于那些存在生产中能源浪费的现象要进行严格的处理,还要鼓励那些为节能减耗做出贡献的人员,进行表扬和奖励。在实际生产过程中,要根据生产的需要选择适合的设备,设备的选择严禁高能耗、高浪费。对于能源产品要进行分类存放,化学工艺车间的设置标准也要认真的进行布置,对于节能环节要额外的进行严格的监督管理,配置健全的节能监测制度,确保化工工艺生产高效率、高收益。

3 结语

节能减排的环保思想是每一个行业都要坚持的理念,随着能源资源危机的到来,我国将可持续发展思想作为发展的基本思路,化工工艺的节能改造是将化工结构进行进步的、提高的一种改造,促进化工产业的不断发展,提升国民经济的发展水平。

参考文献:

[1]虞正鹏.提升化工工艺节能降耗的途径探析[J].河南科技,2013(09).

第8篇:化学水工艺流程范文

关键词: 乌龙茶;工夫茶艺;流派;发展思路

中图分类号:S571.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)16-0282-03

0 引言

乌龙茶是中国六大茶类之一,自中国清代起,盛行于福建,进而传入广东、台湾等地。乌龙茶是半发酵茶类,具有独特的天然花香和浓醇甘滑的滋味,深受广大人民的喜爱,逐渐享誉海内外。近年来,乌龙茶产量和消费量大幅增长,据相关数据显示,2012年,中国乌龙茶年产量高达21万吨,是中国第二产茶大类。乌龙茶主产于福建、广东和台湾等地。代表性的名茶有福建的武夷岩茶、安溪铁观音,广东凤凰单丛,台湾冻顶乌龙等。

随着乌龙茶市场热潮的兴起,乌龙茶工夫茶艺便备受关注。茶艺,从狭义来看,是指:研究如何泡好一壶茶和如何享受一杯茶的艺术。文化竞争力成为现代经济的核心生长点。茶艺在提升茶叶产品或饮茶服务业的文化内涵上有显著的作用。据朱海燕等的调查,有相当一部分的消费者是出于对茶及茶艺术之美的欣赏而饮茶,如以品茶作为培养精行俭德之性情的一条良好途径,在被调查的消费者中占19.4%,茶艺表演时所营造的或清静和美或轻松愉快的品茶氛围最能吸引消费者占41.2%,其次是茶艺表演者娴熟的技艺占23.8%和优美的仪表占20.1%,85.7%的消费者喜欢古典雅致简洁朴素的饮茶环境[1]。茶艺是茶叶营销的重要推广手段,也是消费者感知和认可茶叶的有效渠道。同时,茶艺又是传播茶文化的形象大使,逐渐的登入国际舞台。因此,研究乌龙茶工夫茶艺现状,探索乌龙茶工夫茶艺的发展创新思路,对乌龙茶产业的发展有着重要的意义。

1 乌龙茶工夫茶艺的由来

庄任在 《乌龙茶的发展历史与品饮艺术》一文中,根据清康熙五十六年(1717年)王草堂 《茶说》和释超全 《武夷茶歌》和阮晏 《安溪茶歌》,推断乌龙茶创始于17世纪中后期,即明代中后期,适于乌龙茶的工夫茶品饮方式也随之兴起,首先行于武夷,再及于闽南、潮州。[2]

清代袁枚所著的《随园食单》(1792年)载:“余向不喜武夷茶。嫌其浓苦如饮药,然丙午秋,余游武夷,到曼亭峰天游寺诸处,僧道争以茶献。杯小如胡桃,壶小如香橼,每斟无一两,上口不忍遽咽。先嗅其香,再试其味,徐徐咀嚼而体贴之。果然清芬扑鼻,有余甘。一杯之后,再试一二杯,令人释燥平矜,怡情悦性。始觉龙井虽清而味薄矣,阳羡虽佳而韵逊矣,颇有玉与水晶品格不同之故。故武夷享天下之盛名,真乃不忝。且可以瀹至三次而其味犹未尽。”文中武夷岩茶品饮方法当是工夫茶艺的雏形和源流。[2]

至清代,“工夫”与烹茶方法联袂,称“工夫茶”,最早的文字记载见于清代俞蛟《潮嘉风月记·工夫茶》。文中写道:工夫茶,烹治之法,本诸陆羽茶经,而器具更为精致,炉及瓷盘各一,唯杯之数则视客之多寡,先将泉水贮罐,用细炭煎至初沸,投闽茶于壶内冲之,盖定后复遍浇其上,然后斟而细呷之,气昧芳烈,较嚼梅花更为清绝。”按照俞氏的理解,工夫茶是师承于陆羽《茶经》并有所发展;用福建产之茶叶;冲沏过程程序分明。 [2]

2 乌龙茶工夫茶艺的流派

工夫茶艺按照地区民俗可分为潮汕、台湾、闽南和武夷山等几大流派,潮汕工夫茶最古香古色,现在,潮州工夫茶已被定为部级“非物质文化遗产”,这是潮汕先人留下的一份财富,也是中国茶文化一绝,乃中国古代工夫茶的活化石”。

工夫茶艺传到潮州后与当地的精致习性结合,从原先较大的茶杯改成较小的茶杯,与崇商的习性结合变成商业过程的一个重要部分和纽带,从而使工夫茶艺的中心和程式在潮州固定下来,主要分成备器、候汤、置茶、洗茶、泡茶、温杯、洒茶、品韵等几个动作。[2]现代潮州学者翁辉东在《潮州茶经·工夫茶》中开列了二十件工夫茶具,其中,红泥火炉(潮汕风炉)、砂铫(玉书煨)、茶壶(孟臣壶)、茶杯(若琛杯)被人们称为“工夫茶四宝”。

武夷茶文化有一千多年的悠久历史,融儒、释、道三教之精华。黄贤庚先生于1995年农业考古期刊发表的《武夷茶艺》一文中对其程序作了描述: 恭请上座;焚香净气;丝竹和鸣;叶嘉酬宾;活煮山泉;孟臣沐霖;乌龙入宫;悬壶高冲;春风拂面;重洗仙颜;若琛出浴;游山玩水;关公巡城;韩信点兵;三龙护鼎;鉴赏三色;喜闻幽香;初品奇茗;再斟兰芷;品啜甘露;三斟石乳;领悟岩韵;敬献茶点;自斟慢饮;欣赏茶歌;游龙戏水;尽杯谢茶。[3]

1999年 6月,安溪县在北京举办茶王赛,《安溪茶艺》在钓鱼台国宾馆表演,《安溪茶艺》编创组李波韵先生谈及:安溪茶艺是一门融传统技艺与现代风韵为一体的品茶艺术,极具浓郁的地方特色,它传达的是纯、雅、礼、和的茶道精神理念。其茶艺流程如下所示:神入茶境;展示茶具;烹煮泉水;沐霖瓯杯;观音入宫;悬壶高冲;春风拂面;瓯里酝香;三龙护鼎;行云流水;观音出海;点水流香;香茗敬宾;鉴赏汤色;细闻幽香;品香寻韵。[3]

台湾工夫茶茶艺在继承大陆工夫茶基本理念的基础上衍生出了众多的流派。较知名的有 “三才泡法”、“妙香式泡法”和“吃茶流小壶泡法”等等。“吃茶流”将泡茶视为一种艺术。祟尚茶禅相融,在茶艺精神中结合禅的哲理。“吃茶”取自于赵州从谂掸师有名的“吃茶去”公案,吃字包含了一个人的生活方式及其人生观。“吃茶流”主要精神在于从序、静、省、净中去追求茶禅一味的理想境界。

1980年代以来,台湾经济发展带动茶艺蓬勃发展。台北陆羽茶艺中心茶学研究所,在蔡荣章所长领导下,依据闽粤「工夫茶法的精神,结合现代人对美观、方便、卫生的要求,改良创制「小壶茶法。包括二十四式:备具、备水、行礼、温壶、识茶、赏茶、温盅、置茶、闻香、冲泡、计时、温杯、备杯、斟茶、奉茶、品茶、品泉、去渣、赏叶底、赏壶、清盅、清杯、结束。[4]

3 乌龙茶工夫茶艺存在的问题

3.1 乌龙茶茶艺程序洗茶与否 华南农业大学丁俊之教授曾经提出:要以科学发展观为出发点和终结点,对于旧传统茶艺中的陋习和积弊——洗茶,我们应该扬弃[4]。

武夷茶艺、安溪铁观音茶艺中含“春风拂面”,这个步骤在表演操作过程中指刮沫,同时常伴随着“洗茶”暨刮沫后第一道茶汤即冲即倒,不作饮用[5]。洗茶,一方面,意在润茶。乌龙茶采制鲜叶较为成熟,多为中开面一~三、四叶,制作过程中,尤其是闽南乌龙茶,经过多次包揉形成了颗粒型或称球型、半球型。因此,乌龙茶冲泡第一道茶经过润茶,可使茶叶润湿,提高茶叶的温度,激发茶香,促进乌龙茶的浸泡。且在这一过程中,茶座周围已茶香四溢,有利于吸引饮茶者的注意力,提高乌龙茶茶艺的艺术审美价值[5]。另外一方面,“洗茶”这一茶艺程式自潮州工夫茶艺固定下来后,已在福建、台湾等东南一带广为流传,逐渐形成了一种茶艺习惯,甚至是习俗,也表达了“客来敬茶”过程中尊敬的礼仪[6]。

台湾陆羽茶艺中心所改制的“小壶茶法”正好与丁俊之教授的观点不谋而合,该茶法采用温壶方法激发茶性,而非洗茶。该茶艺中心创始人蔡荣章教授也多次呼吁:“要对茶产业有信心,对茶叶品质有信心,泡茶无需洗茶,我们可以拒绝品饮卫生条件不达标的茶”。

随着乌龙茶产量的增加,乌龙茶已不仅是福建、广东和台湾人的饮品,它作为中国特色茶类已经逐渐传播到国内各地以及海外诸多饮茶国家。乌龙茶茶艺的程序及礼仪规范也应与国际接轨,做到更加的科学和客观。事实上,若说是农药残留,通过洗茶也无济于事,因为多数农药都是脂溶性的[6]。再者,洗茶过程中也容易导致茶叶中营养成分如氨基酸、维生素等以及芳香物质的流失[7]。因此,如果茶叶生产管理卫生达标,运输仓储管理得当,我认为,不洗茶是比较科学的,同时也不影响到茶艺的艺术表现。

3.2 流派多,茶艺精神内涵各异 文中提及,工夫茶艺按照地区民俗可分为潮汕、台湾、闽南和武夷山等几大流派。不同流派所传达的茶艺精神内涵念却有不同之处。“潮州工夫茶“崇尚的精神内涵为“和、敬、精、乐”,既 “求和谐、‘含敬意、呈精妙、得安乐。“和”即和谐,和为贵;“敬”即敬意,客来敬茶,表达一种对客人尊敬的仪式和礼貌;精”即精致,做任何事情都应该精益求精;“乐”即快乐,从品饮过程中得到乐趣[2]。“武夷茶艺”融儒、释、道三教之精华。茶中蕴和,茶中寓静。茶的“和、静”的禀性乃三教所追求的境界[3]。“安溪铁观音茶艺”融传统技艺与现代风韵为一体,传达的是纯、雅、礼、和的茶道精神理念[3]。“台湾乌龙茶茶艺”祟尚茶禅相融,在茶艺精神中结合禅的哲理。如“吃茶流”主要精神在于从序、静、省、净中去追求茶禅一味的理想境界。

工夫茶艺流派多,正说明了茶艺的区域特色鲜明及文化内涵丰富。然而,对于乌龙茶的文化传播及产业的整体发展来说,是否就有利呢?我想,我们应该进一步的研究和探讨。

4 乌龙茶工夫茶艺的发展思路

针对文中所提到的乌龙茶工夫茶艺中仍存在的问题,就其发展提出以下几点思路,谨供参考。

4.1 以科学发展观为出发点,茶艺程式承优弃陋 乌龙茶工夫茶艺,应更具科学性和客观性。洗茶这一程式应当舍弃,其他有利于乌龙茶冲泡的程式应予以继承和发扬。经过仔细探索,结合多年来的教学经验,认为乌龙茶工夫茶艺可以总结为以下步骤:备具、烹泉、温壶、备茶、温盅、投茶、闻香、泡茶、汤杯、分茶、奉茶、品茶、收杯、谢客。每一门表演艺术,都有其自身的特点和个性,茶艺的艺术特点比起其它的表演艺术更贴近生活,更直接地服务于生活,它的动作不强调难度,而是强调生活实用性,以及在这个基础上去表现流畅的自然美[9]。

4.2 各区域交流合作,整合乌龙茶工夫茶艺精神内涵 虽然上文所提到的不同流派的乌龙茶工夫茶艺中所表达的茶文化精神内涵各异,但却有相通之处,主要还是崇尚儒、道、佛三教的精神文化。各区域应当交流合作,择优避劣,整合乌龙茶工夫茶艺精神内涵,树立独具魅力的乌龙茶茶艺形象,对促进乌龙茶文化的传播,产业的发展,将有显著的优势。如若整合,我认为,可以概括为“礼、和、精、德”。礼,意在礼仪、礼貌,敬客之道;和,意在和谐、中庸;精,意在精益求精,对器、水、茶、境、艺应精益求精,认真泡好一壶茶。德,意在高尚的人格与思想情操,通过品茶修心,提高自身素养。

当然,整合并不意味着排斥。乌龙茶名茶众多,不同茶叶所表现出来风格特点是不一样的,仍然需要个性的宣传。整合的目的和依据在于,乌龙茶冲泡条件,所需的器具有共同之处,整合有利于实现规范化,形成规模效应。

4.3 依托茶文化(茶艺)专业建设,规范茶艺师培养模式 正因为乌龙茶工夫茶艺流派的多样化,各高校茶艺、茶文化专业在茶艺课程教学过程中,所传授的茶艺表现多式多样,主要根据高校所在地的茶艺形式的进行教学,存在一定的局限性。多数学校教学注重茶艺的表演艺术,部分学校则注重茶艺的冲泡技能,即生活茶艺及营销茶艺。如果全国各地高校能够交流合作,求同存异,那么对于规范茶艺师培养模式及职业技能的考核将颇有助益。

参考文献:

[1]王秀萍,朱海燕.茶叶消费的文化学探讨.福建农林大学学报(哲学社会科学版),2012(06).

[2]郑惠丰,谢壁辉.论潮州功夫茶.广东茶叶,2011(Z1).

[3]郭雅玲.乌龙茶茶艺表演艺术探讨.福建茶叶,2004(2).

[4]丁以寿主编.中华茶艺.安徽教育出版社,218-237.

[5]丁俊之.再论“洗茶”——修正“洗茶”至关紧要 不可含糊.广东茶叶,2010(04).

[6]郑永球. 《论茶艺的表演技艺和内容内涵》之六—润茶[J]. 广东茶业,2004(01).

[7]蒋建明.也说“洗茶”.茶业通报,2005(03).

第9篇:化学水工艺流程范文

关键词:污水处理厂 处理厂设计 技术要点

建设咸阳路污水处理厂是海河流域天津污水治理项目的重点工程.对于改善天津市西部地区和大沽口渤海海域的环境质量,对于开发利用污水资源,促进工、农、渔业的健康发展,具有重要作用,将会产生显著的社会效益和经济效益。

工程的内容包括厂内和厂外两部分。厂内工程的主体是规模为45万T/d的二级污水处理厂,配套一座720m3/d的污泥填埋厂;厂外工程包括雨污水管道21km和两座2.0T/S的污水泵站。工程估算12亿人民币,部分建设资金利用日本政府贷款。

进水水质指标,根据多年监测资料综合分析定为:

CODCr:400mg/l

BOD5:220mg/l

SS:220mg/l

NH3-N:40mg/l

TP:3.5mg/l

出水水质标准,根据出水满足农灌水质指标和排入渤海口达到三类海域的要求,执行国标〈污水综合排放标准〉中二级水质的规定。即:

CODCr:120mg/l

BOD5:30mg/l

SS:30mg/l

NH3-N:25mg/l

磷酸盐(以P计):1mg/l

1 污水处理工艺方案的选择

目前城市污水生化处理技术发展很快,工艺类型较多。除广泛采用的传统活性污泥法外,近年来国内外应用较多的有氧化沟法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。为了使咸阳路污水处理厂能够选择到最合适的处理工艺,按照因地制宜的原则,先排除不适用的处理工艺后,再对可以采取的处理工艺方案进行对比和优选。。

咸阳路污水处理厂具有处理规模大,地处天津市西郊区冬季气温低,且收水范围是已建成区,水量和水质比较稳定,冲击负荷不大的特点,按照各种处理工艺的适用条件,可以将SBR法、氧化沟法和A-B法排除,从而拟定出三个处理工艺方案。

第一方案:采用“以传统活性污泥法为基础的生物硝化方法,降解有机物和NH3-N,同时采用以化学法除磷”的综合处理工艺方案,简称“传统法”或“生物硝化法”。

生物硝化的工艺流程与传统活性污泥工艺流程一样,只是以去除BOD5为主的传统活性污泥工艺是中等负荷,而生物硝化工艺系低负荷或超低负荷。在曝气池内,BOD5被分解转化,有机氮同时被氨化成NH3-N,再与进水原有的NH3-N一起被硝化成NO3-N。

同步的化学沉淀法除磷,是在含磷污水中投加溶解度大、渣物少、易于控制的硫酸铁作为混凝剂,使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁盐,沉淀后随剩余污泥排出,反应方程如下:

Fe(SO4)3+2PO3-42FePO4+3SO42-

化学法除磷运转控制灵活,可根据污水中磷的超标程度随时调整铁盐投加量,从而既保证出水中磷的含量达标也能节约污水厂运行成本。工程中一般按去除lg磷投加12g硫酸铁控制。

第二方案:生物除磷脱氮工艺(A2/O工艺)

以厌氧/缺氧/好氧即A/A/O系统为特征的生物除磷脱氮工艺。其中除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸附两个过程完成的,脱氮是通过好氧硝化和缺氧反硝化两个过程完成的,有机物的降解是在好氧曝气阶段完成的。

A/A/O工艺具有处理效率高,污泥沉降性能好,可以不设沉淀池和污泥消化池等优点。

第三方案;"A/O生物法除磷、生物硝化法脱氨、化学法降解滤液与上清液余磷"的处理工艺,简称A/O法。

表1 三个方案主要设计参数对照表 参数 方案 第一方案 第二方案 第三方案 污泥负荷(kgBOD/kgMLSS.d) 0.14 0.105 0.18 泥龄(d) 12 28 10 回流比 75% 100%(内回流比300%) 75% 水力停留时间(h) 6.6 14 7.5 MLSS(mg/L ) 3.0 4.0 3.0

以上三种工艺方案均能满足处理达标的要求,都是可靠的。剖析三种方案的机理,有机物的降解都是在好氧曝气阶段完成。污染因子氮的降解,在第一和第三方案中是通过生物硝化反应,利用它能自养微生物将污水中氨氮氧化成硝酸盐的过程。在天津东郊污水处理厂已经多次试验证明,在曝气池中只要污泥负荷降到0.2kg BOD/kg MLSS.D以下,曝气时间延长到4.5h以上,有机氮和氨氮氧成化NO3-N的效率可以达到50%~60%以上;第二方案则是在硝化作用的基础上增加了反硝化的生化过程,利用缺氧池将硝态氮还原成氮气溢出,使得生物脱氮反应进行得更加彻底;另一个污染因子磷的去除,在第一方案是采用化学法,利用投加硫酸铁等混凝剂,将污水中正磷酸盐置换成难溶解的磷酸铁,随即在二沉池通过剩余污泥排除;而第二和第三方案则是以生物法为主,设置厌氧池,先使混合液中的聚磷菌处于压抑状态,释放细胞内的聚磷而蓄存能量,再在后续的好氧池中通过聚磷菌贮存的能量大量吸收污水中的磷,并在细胞内将磷转化为聚磷酸盐,最后以剩余污泥的形式从污水中排出,从而完成除磷过程。在污泥处理过程中产生的含磷滤液与上清液则通过化学法进行再处理。

脱氮工艺的选择是只依靠硝化作用还是后加反硝化作用来完成,除磷工艺的选择是依靠化学法还是生物法来完成,两者各有利弊。根据天津市已建污水处理厂的运行经验,必须把降低运行管理费用作为污水处理方案选择的主要因素,因此推荐第三方案。采用生物硝化脱氮,既可以不设缺氧池,减少占地和工程造价,又能节省提升回流液的设备和能耗,出水也能达标;采用以生物法为主除磷,可以节省能源,节省投药量,减少运行费用。在投产以后,还应该根据不同情况及时调整运行工况,如出水用于农灌时,对氮磷的指标可以放宽,有进一步降低运行成本的余地。第三方案污水处理流程如下图。

2 污泥处理和处置工艺方案的选择

污水处理过程中产生的大量活性污泥必须通过适当的工艺措施,降低其有机物含量及含水率,减少污泥体积,同时杀灭大部分致病菌和寄生虫卵,达到化学性质稳定和卫生防疫无害化,避免形成二次污染,保证污水处理厂的正常运行。污泥处理方案流程如下图。

污水处理厂建成投入正常运行后,每天要产生相当数量的剩余污泥,从目前东郊和纪庄子污水处理厂的情况看,传统的用作农肥的处置方法,已无可靠出路,所以污泥的最终处置也成为国内多数污水处理厂的重大难题。处置是否妥当直接关系污水处理厂能否生存的问题。矛盾相当突出。综合国内外情况,采用污泥填埋手段处置市政污泥,在国外已得到较为广泛的应用,但在我国还没有起步。设计中经过对污泥处置的各种方案,包括堆肥、焚烧、填埋进行反复比较后,决定了采取卫生填埋的方案,填补国内空白。为此随咸阳路污水处理厂工程同时建设市政污泥填埋厂一座,日处理规模720T,计划连同扩建后的纪庄子污水处理厂及拟建的北仓污水处理厂的污泥一并在此进行填埋处置。

转贴于 3 工艺处理设计的技术措施

为了使咸阳路污水处理厂建成后能具有二十世纪现代化的水平达到国内一流,国际先进的标准。除了精心设计,精心施工,精心管理外,还要在设计中采取一系列先进技术措施。

1、进水泵房及回流污泥泵房,采用变速拖动技术,既能适应进厂污水量和回流污泥量不时变化的特定条件,保持前池水位的稳定,同时水泵维持在最高效率区工作,实现最大限度的节能运行。

2、沉砂池在总结天津东郊和纪庄子两座污水处理厂现有沉砂池使用经验的基础上,咸阳路采用了具有简单、可靠、管理方便的旋流沉砂池。通过自动沉砂、吹砂、洗砂、提砂、输砂以达到既能高效率除砂,同时也能够彻底分离砂粒上的有机物送至后续处理的效果。但是如此大型处理厂采用旋流沉砂的方法,国内没有先例。经过精心设计,将六旋流沉砂池精巧紧凑地布置成梅花形:配水井置于中央,保证进出水顺畅、配水均匀。

3、为了保证厌氧/好氧工艺的除磷效果,吸收国外先进经验采取了活性污泥分段回流的崭新工艺。即:约25~30%回流污泥可回流到厌氧池,以保持池内理想的厌氧工况,提高除磷效果,其余回流污泥回流到曝气池,同时提高生物硝化处理效果。目前这种工艺在国内还只处在起步阶段。

4、由于市政污水的水量和水质具有不稳定的特点,设计的处理工艺流程也具有相应的可调整性,以便同来水的变化相适应。当来水有机物指标偏低时,为保证除磷脱氮效果可以超越初沉池;当初期雨水量偏大时,部分来水可以超越二级处理设施;当受纳污水河道在枯水季节时,可以超越二级泵房自流排出厂外。

5、由于天津市是严重缺水的城市,污水回用势在必行。厂内经二级处理的出水,除大量用于农业灌溉外,还设置规模2万T/d的深度处理设施,计划采用先进的流动性砂过滤器,达到市政杂用水以上的标准,为市政和工业用水提供水源。

6、随着咸阳路污水处理厂工程的建设,将建成国内第一座市政污泥填埋场。污泥填埋的操作需要在实践中逐步规范化。目前已经注意到污泥填埋技术的关键是保证污泥有足够的含固率。根据国外资料介绍污泥含固率必须在30%以上、有机成份应该尽量降低、污泥抗剪强度应≥25KN/m2才适合于填埋。所以填埋的污泥需要经过良好的污泥消化,使用高干度的机械脱水,必要时还得添加石灰进行卫生处理。为了保证污泥填埋场能够正常工作,先期将进行试验研究。

7、为了探讨采用填埋以外的其他办法处置污泥,也为了延长污泥填埋场的使用年限,并且给污泥资源化奠定基础,将对100T/d的污泥采用干燥方法处置,将经过消化、机械脱水后的污泥在多重盘式干燥炉中干化后,使含固率达90%以上,可以用作装袋的高级农肥,也可以作为建筑材料的辅料利用。

8、充分利用消化池产生的沼气能源,配置闭路的沼气搅拌、沼气锅炉、污泥热交换器和沼气驱动鼓风机。使沼气能源的综合利用率达80%以上。根据沼气发电时能源利用回收率低、发电并网困难的经验,暂不采取沼气发电的方法。

9、各主要的处理单元作到准确、可靠的闭路自控。包括沉砂池与砂水分离机自动按程序操作;鼓风机根据各曝气池内工况变化、自动调节供风量,保证曝气池稳定的溶解氧值。以及消化池的污泥搅拌、加热系统的全自动控制。

10、中央控制室采用模拟屏和投影仪相配合的显视设备,达到静态与动态的有机结合;自动控制系统采用总线型拓朴结构,提高布线和扩展的灵活性。