化工仪器自动化技术论文

第一篇：化工仪器自动化技术论文

字也前我们需要提交毕业论文，那么，化工仪器自动化技术论文该如何写呢？下面小编为你整理了化工仪器自动化技术论文，希望能帮到你！

摘要：在社会经济科技快速发展带动下，自动化技术也被广泛应用于各个领域，不论在日常办公还是工厂生产中，都可以感受到自动化技术的应用给人们带来的种种便利，尤其是在对安全系数有较高要求的化工生产中的科学、灵活应用，更具有不可替代的作用。

1、在化学反应的正常应用

需要进行温度及其压力的控制，这也需要进行原材料的应用，这就需要进行原料量的控制。在生产过程中，针对原料进行实时的测量监控，进行浮力式测量方式的应用，做好被测物的接触工作，保证仪表的良好英语。这需要做好测量方式的优化工作，做好物料仪表的分类，列如进行浮力、电容、重锤等的形式应用。进行高精度的雷达式等的测量方式的应用，从而做好精度的控制。在数据的整体测量过程中，我们需要进行化工生产方案的优化，这涉及到温度、压力、流量等的分析工作，做好化工参数的测量工作，实现其整体应用环节的优化。这就需要进行化工生产的流量及其流速的分析,保证流速及其流量的分析，进行积算仪的应用，进行一定时间内的流量计算，针对流量的不同测量条件进行分析，针对其条件的分析进行不同方式的应用，进行大口径的流量的控制。在流量测量应用中，我们需要进行速度法、直接法、推导法等的协调，做好现代化生产自动化的应用工作，满足生产过程的需要，提升产品的整体质量，做好生产过程中的温度、压力、流量、液位等的控制工作，提升其应用效益。

2、化工仪器仪表化工自动化技术的应用

2.1这就需要仪表具备可编程的功能。通过对计算机软件的应用，进行大量硬件逻辑电路的取代，从而实现硬件的软化，在电路控制过程中，需要针对接口芯片的位控特性进行分析，进行不同功能的控制。这就需要进行软件的编程，可以进行软件仪器仪表的置入，进行硬件结构的简化，保证常规逻辑电路的取代。这也需要仪表具备良好的记忆能力，在以往的仪表应用中，我们需要进行组合逻辑电路及其时序电路的应用，保证该状态信息的分析，进行微机的仪表引入，保证随机存储器的应用工作，进行前一状态信息的记忆工作，保证记忆的保存，进行多种状态信息的记忆，做好重现及其相关的处理工作。如果仪表具备了计算的功能，就说明自动化仪表已经具备计算机的一部分的能力，从而满足工作计算的需要，能够保证工作的良好精度。在自动化仪表的应用过程中，其计算形式是多样化的。

2.2仪表如果具备数据处理的功能，就能够有效进行测量的线性化处理，进行自检自校、工程值转换及其抗干扰问题的分析，这就需要进行微处理器及其软件的应用，保证这些软件的良好处理，从而进行硬件负担的降低，从而进行了处理功能的优化，满足了日常工作检索、优化等需要。整体来说，仪表具备比较复杂的控制功能，进行自动化的应用，从而满足了设备自动化的工作需要。列如在气相仪器的应用过程中，通过对该仪器的应用，可以进行复杂化学混合物的分析，进行色层分离方法的应用，保证样品的化学成分含量的分析。随着时代的发展，电子信息技术体系不断的健全，从而满足常规仪表的发展需要，通过对新型数字仪表、程序控制器等的应用，实现企业的不同工作实际及其需求的满足，更有利于提升当下自动化工作的效益。气动仪表、电动仪表、模拟仪表、数字仪表以及各种智能化仪表,计算机等都在进行使用,形成了气电结合、模数共存、取长补短,协同发展的局面。它们构成的各种自动化控制系统极大地推动着我们的现代化建设事业。整体来说化工生产过程中自动化涉及的层面是非常广泛的，其综合性非常的强，其需要进行自动控制学科仪器的应用，进行计算机学科理论的应用，进行化学工程学科的有效服务，从而满足实际工作的要求，提升现代化化学工程的应用效益，提升现代社会的经济发展效益。这需要相关人员意识到这个观点，现代化工工艺及设备和自动化装置已经构成了有机的整体,使仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能,使化工生产自动化水平不断提高。

3、结论

在这个过程中，如果仪表的测量精度提升了，自动化仪表的中心控制效益就会提示，该中心控制系统涉及到微型计算机的应用，从而实现多次重复测量的应用，进行平均值的求出，进行偶然误差及其干扰的排出，保证仪表的良好误差的修正，进行测量值误差的有效修正，这就需要进行微处理器仪表的应用，进行误差的减少，从而保证精度的提升。

第二篇：化工开发技术论文

纳米材料在化工行业中的应用

摘要：纳米材料是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，纳米材料具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。纳米材料的应用前景十分广阔。关键词：纳米材料 化工领域 应用

纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应速率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10—15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。例如纳米Ti02，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氦反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO：，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的Tj0／SiO：负载型光催化剂。N；或Cu—Zn化合物的纳米颖粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600。c降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。2.纳米材料在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO：添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米Si0：是～种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO：，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。3.在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米Si02，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米AI。O。，和SlO：，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO：，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的Sj0：，可使有机玻璃抗綮外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A1：O。，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO：具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO：的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO：及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米T；O：，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。4.纳米材料在医药方面的应用

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗茵棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

结语

纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。2 l世纪将是纳米技术的时代，为此，国家科委、中科院将纳米技术定位为“2 l世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。2l世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成2l世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。年全国石油总产量的29％，净进口量的35％。每增加1000万km3能源植物的种植与加工，相当于增加4500万t石油的年生产能力，可见潜力之大。根据我国农业生态区资源特点，可建设以甜商粱和林区废弃物为主体的东北绿色油田、以旱生灌草和甜高梁为主体的西北绿色油田、以甜高梁为主体的华北绿色油田、以麻疯树和甜高粱为主体的西南绿色油田，以及以多种木本和草本能源植物为主体的东南绿色油田。较之进口，绿色油田安全稳定，战备性强，可以持续，以及立足国内和不受制于人和付出外交代价。

生物质产业的工艺、设备和产业化方面，我国与发达国检间有较大的差距，但在资源和某些技术研究上市有优势和令人鼓舞的，特别是“三农”、能源和环境三股强劲需求的巨大拉力，使几乎在同一起跑线上的这项国际竞赛，中国有可能跑在最前面。当前最急需的是制定和实施一项推进我国生物质产业的国家重大专项计划，登高一呼，推动全局。

参考文献：

【1】张立德，牟季美．纳米材料和纳米结构【M】．北京科学出版社，2001．

【2】严东生，冯端．材料新星纳米材料科学【M】．长沙：湖南科学技术出版社，1998．

【3】【德】H.Gleiter．纳米材料【M】．崔平，方永，葛庭燧，译．北京：原子能出版社，1994．

【4】Dyer P E，Farley R J，Giedl R，et a1．．Excimer laser ablation of polymersand—asses for grating fabrication．Applied Surface Science，1996．

第三篇：现代化工技术论文

现代化工技术论文

班级：化学工程与工艺1104班

学号：120110815

姓名：孙思明

现代化工企业三废治理技术及其展望

——造纸废水治理技术及其展望

摘 要

废纸的回收具有良好的经济和社会效益，但废纸造纸产生的废水也会对环境造成污染。因此，为了使其产生的废水达标排放，应采用合理的处理技术。本文对废纸造纸废水污染特性、目前比较成熟的处理技术及零排放清洁生产工艺进行总结，并对废纸造纸处理技术的进一步发展提出建议。

关键词：造纸废水，废水处理 引言

造纸废水具有污染物种类多、色度高、COD高和排放量大等特点。废水中含有大量的有机物质、悬浮物、致癌、致畸、致突变的有毒有害物质等，若不经有效处理而直接排放，将对人类的生存环境和自然界的生态平衡造成严重的破坏。制浆造纸废水中或多或少含有木素降解产物及其衍生物包括氯化苯酚类CPs)和五氯苯酚类(PCP)等对环境有着重大影响且已被美国EPA[1]和欧盟决议2455/2001/EC[2]列为首要污染物的持久性有机物它们都对环境有着严重的污染。造纸废水对水生生物不仅具有明显的急性和亚急性毒性而且具有遗传毒性和潜在的致癌性能对水生生态系统产生严重危害甚至通过食物链危及人体健康 [3]。纸浆造纸废水特点

废纸造纸废水主要产生于脱墨、洗涤、净化筛选、浓缩和抄纸系统。其废水的特性与原料结构、生产设备、工艺过程、产品品种、水资源及用水水质等因素有关，废水中含有的污染物主要有4类[4]：还原性物质，如木素、无机盐等；可生物降解物质，为半纤维素、树脂酸、低分子糖、醇、有机酸和腐性物质等；悬浮物，如细小纤维、无机填料等；色素类：如油墨、染料和木素等。不同废纸种类及不同制浆方法所产生的污染物总量不同[5]，非脱墨再生纸厂废水的CODCr浓度为800~1500mg·L-

1、BOD5浓度150~350mg·L-

1、TSS浓度为900~1200mg·L-1；脱墨再生纸厂废水的CODCr浓度为200mg·L-

1、BOD5浓度为300~900mg·L-

1、TSS浓度为500~1500mg·L-1；另外，在一些使用次氯酸钠漂白废纸浆的废水中还发现有三氯甲烷，所以废纸造纸废水具有一定的毒性。

总结其主要特点如下：

（1）污染物浓度高。尤其是制浆生产线废水，含有大量的原料溶出物和化学添加剂，其BOD5浓度甚至高达104mg/L以上

（2）难降解有机物成分多，可生化性差。木素、纤维素类等物质采用活性污泥法难以降解。

（3）废水成分复杂。除原料溶出物外，有的还含有硫化物、油墨、絮凝剂等对生化处理不利的化学品。

（4）废水流量和负荷波动幅度大，并伴有纤维、化学品溢泄。在有多条生产线的工厂这种现象更明显。水量和负荷波动对生化处理系统的稳定运行非常不利[6,7]。

废纸造纸废水处理技术

目前废纸造纸废水的处理方法有物理法、化学法、生物法和物理化学法，实际应用的工艺往往是几种方法组合而成。但由于废纸来源、产品用途及生产工艺各异，废水水质差异较大，因此废纸造纸厂废水的处理也必须根据各企业废水水质的特点进行设计。

3.1 物理处理方法

通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法

物理处理法主要有气浮法过滤法和挤压法等。目前，在我国用得最多、效果较好的气浮法是浅层气浮法。其气浮进水器为一圆形槽，有效水深只有420mm。进水配水器和出水集水器为同时旋转的行走架，进水和出水的流速相同，这样就使槽体内的水体相对静止，水流速度为零，避免了水流扰动，固体物的悬浮和沉降在静态下垂直进行，极大地提高净水效率废水在净水器中的停留时间约3min，表面负荷达到10m3/（m2•h）溶气装置是一溶气管，其溶气机理是尽量使水流扰动，减少液膜阻力，以增大气液接触面积。

在结构上改变了进气方式，以提供能实现更大进流密度的结构。溶气时间约为l0s过流密度达到2200-2700m3/（m2•h）。广州造纸有限公司采用CQJ型超效浅层气浮净水器处理新闻纸机白水。结果表明，在混凝剂PAC和絮凝剂PAM用量分别为400 mg/L和10-15 mg/L及气浮器入口SS为3234.0 mg/L、CODCr为3716.9 mg/L 时，SS和CODCr去除率分别为98.5和81.8。每台处理量5760m3/d，回收白水4930 m3/d16。从这些数据可看出，浅层气浮处理造纸白水具有效率高、投资少及运行可靠的特点，是一种高效的废水处理设施。德国曾有人用简易的圆盘和低能耗的压力设备过滤净化纸厂中的循环用水；在压力容器中缓慢旋转的圆盘和过滤层可使细小纤维分离，再用其他特殊装置在质量控制范围内将3种物质和1种废料分离开来[8]。一般来说，物理法只能去除废水中的大颗粒物质，如进一步净化废水，还需更深度的处理。

3.2 化学处理法

化学处理法主要是利用化学反应、转化、分离和回收处理废水中的污染物质。

（1）臭氧氧化法

吴忆宁等的实验表明臭氧可以将造纸废水中部分有机物质氧化为CO2和H2O；废水处理中，分别选定2、5、6、8、10、15和20min等与臭氧接触不同时间并控制不同的臭氧投加量，结果表明，随着臭氧投加量的增加COD去除率和废水可生化性均增加[9]易封萍采用臭氧-混凝法处理造纸废水CODCr悬浮物（SS）等主要污染物去除率均高达99%以上，各项指标超过一级排放标准，水质完全可以回收利用[10]。

（2）光催化氧化法

光催化氧化法是在特殊的光照射条件下发生的有机物参与的氧化分解反应，最终把有机物分解成无毒物质的处理方法。锐钛型的TiO2在紫外光的照射下能产生氧化性极强的羧基自由基，对所有的有机物几乎都氧化为CO2和H2O，且除净度高，降解速度快，无二次污染。用水解法制得的纳米级TiO2具有巨大的表面积和更强的紫外光吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在其表面的有机物分解掉，比普通的 TiO2的降解率高40%。实验发现：CDD（2-氯代二恶英）在2h内降解了98.3%，DCDD（2，3-二氯代二恶英）PeCDD（1，2，3，7，8-五氯代二恶英）和OCDD（八氯代二恶英）在4h内分别降解了87.2%、84.6%和91.23%。生物法

4.1 好氧法

好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法等两种方法。

（1）性污泥法。SBR活性污泥废水处理制装造纸SBR(Sequencing Batch Reactor)即序批式反应器，是一种间歇式活性污泥处理系统，它已经成为一种简单可靠、经济有效和多功能的生化处理工艺，普通活性污泥法的BOD和悬浮物去除率都很高，达到90～95%左右，COD去除率达到80％以上。

（2）生物膜法。胡维超采用浸没式膜生物反应器S-MB。进行了造纸废水的中试处理试验，结果表明

COD去除率高达95%。

4.2 厌氧法

厌氧生物处理技术是对普遍存在于自然界的微生物过程的人为控制与强化技术，是处理有机污染和废水的有效手段。造纸废水含大量有机物及难降解物质，适宜用厌氧法进行预处理。IC反应器是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代高效厌氧反应器，它具有处理量大，投资少，处理效率高，抗冲击能力强，能耗低，占地省等优点，拥有良好的产业化发展前景，通过采用强制外循环IC反应器完成了造纸废水的启动研究，其COD去除率维持在73%-75%之间，其应用范围已成为废水厌氧生物处理的热点之一。

4.3 酶处理法

吴香波等研究了白腐菌采绒革盖菌Coriolusversicolor漆酶对木素聚合的影响，在有氧条件下，通过添加漆酶和少量ABTS介体到水样中，用紫外分光光度计测定了其中木素浓度变化，利用凝胶色谱法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的变化，结果表明：酶处理6h以后，废水中木素浓度从93.1mg/L下降到17.2mg/L，酶处理2h以后，从造纸厂污水分离的木素的分子量从31251上升到58610，造纸废水中木素及其衍生物被聚合后通过絮凝沉淀除去，从而实现废水色度与COD降低，进而为造纸废水回用提供可能。

4.4 土地处理法及污灌

土地处理法具有投资少。运行费用低。耗能少及处理效果高的特点[11]。张洪芬等根据扎龙自然保护区独特的地理、地质条件、研究采用土壤渗滤法处理排入湿地的造纸废水，并从技术和实践分析的角度对该地浅表部亚黏土渗滤的稳定性及可行性进行了探讨；结果表明，保护区地表层的亚黏土对造纸废水中各项污染物均有较好的去除效果，其CODCr、BOD5、Cr6+、NH4+-N及TP的去除率分别达到了70%、84、90%、78%及80%以上[12]。江苏双灯纸业有限公司利用稳定塘和苇田系统，对碱法稻草制浆造纸废水作深度处理；稳定塘出水CODCr去除率为70.5%，出水再灌溉芦苇，在苇田内废水进一步降解，同时又因蒸发、蒸腾而实现了封闭循环[13]。宝鸡陇县东南造纸厂采用物理化学法-生物塘-人工湿地联合技术处理制浆造纸废水，实践证明，此工艺经济合理，同时具有先进性和实用性[14]。余永东等介绍了地表漫流-地表流湿地工艺在处理废纸造纸生产废水中的应用；在进CODCr、SS浓度分别为454.18mg/L、369.28 mg/L时出水浓度分别达到34.72 mg/L和21mg/L二者去除率分别达到92.4%和94.3%[15]。

三、结束语

造纸废水成分复杂, 污染物多种多样, 各造纸企业有各自最佳的治理方法, 但不能期望只用一种方法就达到处理的目的, 往往需要几种方法组成一个处理系统, 才能完成所要求的处理功效。随着技术的进步, 人们也会解决传统技术中出现的问题, 新技术也越来越多地被运用, 最终达到实现减少或者消除废水对环境的污染。目前清洁生产和零排放技术是适应国家节能环保的最佳技术, 也是最为理想的工艺和未来的发展趋势。

参考文献

[1] 赵建祖杨东方.海水循环冷却防垢技术的研究[R].电力工业部西安热工研 究所技术报告,1996.[2] 张玉忠,彭晓敏.工业水处理[J].工业水处理,2004,8.[3] 侯纯扬.海水冷却技术[J].海洋技术,2002,8.[4] 施英乔,丁来保,李萍，等.国内废纸造纸废水处理技术新发展[J].林产化工通 讯,2001,35(4):-.[5]高玉杰.废纸再生实用技术[M].北京：化学工业出版社.2003.[6] Tripathi S, Allen D.Comparison of mesophilic and thermophilic aerobic biological treatment in sequencing batch reactors treating bleached kraft pulp mill effluent [J].Water Res, 1999, 33(3): 836.[7] Cocci A A, McCarthy P J.Almost S.1998 Sequencing batch reactors in the pulp and paper industry: A bench-marking study [C].In Proceeding of the 1998 Environmental Conference;TAPPI Press: Norcross, GA, 1998, 3: 1203.[8] Geldmaeher URUK Scheibenfiltration J Ein Neues Verfahren Wochenb1 J 1996 124 23 24 1064 [9] 吴忆宁,刘士锐,任南琪,等.臭氧化处理造纸废水的实验研究[J].哈尔滨商业大 学学报(自然科学版),2003,19(4):394.[10] 易封萍.臭氧混凝法处理造纸废水[J]工业水处理,2001,21(6):16-19.[11] 伍健东.制浆造纸废水的生物处理技术[J].造纸科学与技术,2002,21(1):34.[12] 张洪芬,李绪谦,王春来,等.土壤渗滤法治理湿地水环境污染[J].城市环境与 城市生态,2003,16(6):210.[13] 吴玉辉,李凤翥,徐维骝.碱法稻草浆造纸废水生态处理封闭循环的实践与研 究[J].上海造纸,2003,34(1):48.[14] 韩勤有,徐雅娟,高升,生物塘.人工湿地处理制浆造纸废水工程实践[J].陕西 环境,2003,10(3):12.[15] 余永东,童茜炜.地表漫流,地表流湿地工艺处理废纸造纸废水[J]工业水处理 2003,23(12):59.

第四篇：自动化学院测控技术与仪器实习报告

测控技术与仪器实习学院：

专业：

班级：

姓名：

学号：报告

一、实习目的和任务

认识实习是实践性教学环节中的重要组成部分，是实现本专业应用型人才培养的主要手段之一。通过实习使学生对本专业在工业企业生产过程和主要设备，以及科研方向有一个全面、感性的认识，进而提高学生对学习专业知识的积极性和主动性。

其任务是：通过参观了解学院主要实验室和主要是设备的一般情况，了解测控专业在工业生产和科研领域中的作用，了解测控专业常用设备使用状况，了解测控技术的新工艺，新设备及测控技术的新方向，了解科研人员、试验设备管理人员在科研和试验过程中的作用和职责。

二、实习时间：

2012年03月12号—2011年1月13号

三、实习地点：

西安邮电学院实验室。

四、实习内容：

2012年03月12日星期一

今天我们参观了工业自动控制实验室。工业自动控制实验室是我们测控专业工业自动化仪表方向的重点实验室，它主要用于本科生教学和研究生科研教学。实验室除了常用的试验设备外，还拥有一台工业过程自动控制试验系统。

首先是老师给大家介绍了本专业的一些研究方向和就业形势，在老师深入浅出的介绍中同学们听得都很仔细，时不时有同学会向老师咨询有关考研、就业、学习等等专业方面的问题。在一段时间的理论介绍和师生之间的互动后，老师给大家给我们重点介绍了工业过程自动控制试验系统。

该主要有三部分组成：现场控制模拟部分、控制电路、控制是电脑控制部分；现场控制模拟部分主要有三个水箱、连通管道、传送动力装置、传送过程检测装置等等若干部分组成。经过老师的详细介绍我们知道了本系统中所涉及我们本专业的部分主要是传送过程检测装置。在系统的工作过程中，卫视可掌握系统的工

作情况，就需要为系统添加过程监测系统，采集系统工作过程中各个部分的工作情况，从而判断系统是否正常工作。而检测的核心部分是采用各种传感器，通过传感器我们需要知道的系统某部分喜好采集，进而传送给计算机，从而判断系统是否正常工作。通过罗老师的介绍我们深刻的认识到我们测控专业在实际生产过程中所处的重要地位，所有的生产要判断其是否正常工作，都需要我们去进行生产过程检测。从而为生产提供可靠、稳定、正常的生产。

随后我们参观了另外的两个实验室我们清楚的认识和了解了我们测控专业检测设备的逐一改进。看着那些离我们很久的实验设备很多同学都发出很多感叹，感叹以前人们研究的艰辛和他们对科学执着的追求；在参观现代智能检测实验室时，同学们又感叹当代科技的迅猛发展，真正理解了科技改变世界的真理。

说实话，有很多设备我还不太懂得他们的原理，但这次在实验室的参观使我对检测产生了更大的好奇，我一定在以后时间里努力学好专业知识，立志以后从事检测行业，为检测事业奉献自己的绵薄之力。

2012年03月13日星期二

今天是我们第二天的认识实习课程，今天我们参观的是网络实验室以及研究手机软件开发的实验室。

在讲解开始时老师首先讲解了网络的组成，让我们对网络有了更深一步的认识。在软件开发 实验室里，有专门开发苹果软件的团队，有开发安卓软件的团队。这些都是与我们生活息息相关的，而这一切由于我们测控专业紧密结合。

在整个的参观学习中，老师认真详细的教学风范强烈的感染了我们，很多同学久久沉浸在老师的讲解中。通过老师的介绍我们深刻的认识到我们测控技术在实际生产过程中所处的重要地位，所有的生产设备如果想让其工作的很准确稳定，就需要精密的检测设备来控制它们。

五、实习总结：

为期两天认识实习就这样结束了，时间的确很短，可是它带给我们的却是永远也忘不了的经历。这次实习不仅培养了我们的学习兴趣，同时也拓展了我们的知识面，接触了好多有用的新名词、新术语，也为我们将要进行的专业课的学习铺下了道路。

以前我们学的东西仅限于课本，对实实在在的应用还比较模糊，这样的认知实习，有利于同学们学习目的的明确性和主动性。如果我们一直不参加认识实习，我们永远都不知道我们哪些东西是应该确实掌握的，在学校里，没有实实在在的实践，我们总以为学的东西没太多用，当我们在认知过程中了解到我们学的东西是如此重要时，我们学习的积极性有了，目的性提高了！

我们大学生，有很多人很迷茫！我们出去了干什么？我能干什么？如此迷茫充斥着我们的大学生，此次认知实习，我们彻底醒悟了，我们专业的以后能干什么？如果学好了专业知识，我们就是测控行业的支柱，我们都要为祖国的测控事业奉献自己的力量！

我觉得，我们好多大学生同样存在好高骛远的情况，我想说，其实每个人在平凡的岗位上都能做出自己的成绩，都能为社会做出贡献，我们大学生作为就业的主力军，我们在实习过程中也大有感受，我们要到祖国需要的地方和行业去，无论是什么样的岗位和职业，我们应该都要能够接受，因为，每个岗位都是要有人去做的！

基于上述，在此次实习过程中我总结了以下几点：

1.扩展了我的知识面，对以学习的书本理论知识给予了一个很好的补充；

2.对专业知识的学习打下有力的基础，为日后的专业课学习埋下了伏笔；

3.深入全面了解本专业职业定位，为将来工作有了一定的导向作用；

4.对生产设备有了由感性渐渐到理性的认知，有种实实在在的印象；

5.激励自我更加努力去学习，为将来竞争更好的工作岗位作好准备工作； 最后，我想对我们的指导老师们表示感谢，他们带我们去各个实验室参观，付出了时间和精力，我知道他们挺忙的。特别是在快要期末放假，老师都在忙着整理本学期的工作总结，却腾出时间给我们介绍专业领域的问题，我们真的很感动，在以后学习中我们一定努力学习更上一层楼。争取在大学毕业以后在自己的工作岗位贡献自己的力量。

第五篇：化工仪表及自动化论文

控 制 阀 在 水 处 理 中 的 发 展 方 向

系别、班级：盐湖系

班级：化学工程与工艺（3）班 指导老师：

姓名：马晓红（0922305026）日期：2011年10月12日

控制阀在水处理中的发展方向

（青海大学 化工学院 盐湖系 09化工（3）班 马晓红 邮编810016）

摘要：控制阀又称调节阀，是工业过程控制中的主要执行单元仪表，通过接受调节控制单元阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。关键字：控制阀，水处理，流量，发展。

1、控制阀在水处理中的发展方向的目的和意义

控制阀广泛应用于制造业领域，实现优化生产和降低成本的目的。长远来看，控制阀市场会保持适度的增长。水处理中一般采用流量控制阀，流量控制阀是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。在现代化工厂的自动控制中，控制阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用，控制阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。

2、控制阀在水处理中的发展方向在国内外的现状 从控制阀应用看，发展方向如下：

（1）小型执行机构：可降低成本，提高流通能力 ．

（2）套筒导向：采用套筒导向，有利于对中，有利于降低摩擦，有利于降噪，有利于流量特性的互换

（3）平衡式阀芯：为降低执行机构推力或推力矩，采用平衡式阀芯是重要的，它对系统的动态性能也有改善

（4）一体化阀芯和阀座：为克服双座阀密封性差的缺点，采用相同材质的一体化阀芯和阀座组成阀内件，将泄漏量和不平衡力同时减到最小 ．

（5）简单流路：流路简单，流阻减小，不仅可使阀两端压损下降，而且可降低成本。

（6）密封和摩擦：密封性能和摩擦性能是矛盾的两方面，控制阀设计中不仅要解决密封问题，对摩擦和寿命等性能指标也必须重视 因此，近年来，填料函和填料结构的研究得到重视，旋转型控制阀得到较广泛应用

（7）降低噪声：采用多种方式降低控制阀噪声，例如，采用降噪套筒和阀芯，采用多级阀芯，采用降噪限流板，采用扩展器等

（8）采用与管道同直径的控制阀和限制流通能力的阀内件:利于降低阀入口压力和出口流体流速，不需安装异径管等附加管件，有利于降低成本，通过更换流通能力大的阀内件，可扩展流通能力，通过选用限制流通能力阀内件可纠正计算口径过大的错误

（9）在数字化信息化时代，将较多采用智能阀门定位器或通过数字控制器等实现非线性规律，补偿被控对象非线性，将较少选用控制阀流量特性来补偿被控对象非线性

（10）阀内件的材料随温度变化，因此，应考虑不同温度下热膨胀造成的影响，也要考虑在高温下耐压等级的变化等，应考虑材料的耐腐蚀性、抗疲劳性等性能。2.1当前中国控制阀市场的概况

从厂商来看，国内外厂商竞争格局基本保持稳定，仍然稳居市场首位，本土厂商与国外优势品牌相比，仍然较弱，排名和业绩规模上未实现重大突破。虽然市场整体增长，但是厂商2010年业绩表现不均衡，少数厂商积极的抢占市场份额，多数厂商业绩受市场或产能的困扰保持2009年的水平。

从战略发展来看，国外厂商通常专注于这几个方面：实现本地化，完善营销服务体系，整合营销渠道，将中国公司打造成亚太区生产和技术服务的中心。国内厂商偏重于提高产能，走国产化道路，寻求产品和技术上的突破，力争企业快速发展。虽然当前控制阀行业整体增长放缓，但是出于对未来市场的看好，厂商实际上都在暗自积蓄力量，以便在未来行业快速发展时能够抢夺更多的市场份额 2.2 当前发展的不利因素

国际经济形势错综复杂，标普下调美国主权债务评级，包括中国在内的各资本市场近期大幅下挫，国内通胀和宏观调控压力进一步加大，实体经济有减速的迹象，控制阀应用于工业领域，市场状况受国家宏观经济状况影响较大，随着实体经济增速减缓，控制阀行业的市场需求和投资都承受一定的压力。

3、控制阀在水处理中的发展方向采用的路线和原理

3.1原理：控制阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。

3.2控制阀的发展方向主要为智能化、标准化、精小化、旋转化和安全化。（1）智能化和标准化：

控制阀的智能化和标准化已经提到议事日程。智能化主要采用智能阀门定位器。智能化化表现在下列方面。

①控制阀的自诊断，运行状态的远程通信等智能功能，使控制阀的管理方便，故障诊断变得容易，也降低了对维护人员的技能要求。

②减少产品类型，简化生产流程。采用智能阀门定位器不仅可方便地改变控制阀的流量特性，也可提高控制系统的控制品质。因此，对控制阀流量特性的要求可简化及标准化(例如，仅生产线性特性控制阀)o用智能化功能模块实现与被控对象特性的匹配，使控制阀产品的类型和品种大大减少，使控制阀的制造过程得到简化，并在生产和市场中经受考验和认可。

③数字通信。数字通信将在控制阀中获得广泛应用，以HART通信协议为基础，一些控制阀的阀门定位器将输入信号和阀位信号在同一传输线实现；以现场总线技术为基础，控制阀与阀门定位器、PID控制功能模块结合，使控制功能在现场级实现，使危险分散，使控制更及时、更迅速。

④智能阀门定位器。智能阀门定位器具有阀门定位器的所有功能，同时能够改善控制阀的动态和静态特性，提高控制阀的控制精度，因此，智能阀门定位器将在今后一段时间内成为重要的控制阀辅助设备被广泛应用。（2）精小化

为降低控制阀的重量，便于运输、安装和维护，控制阀的精小化采用了下列措施。

①采用精小型执行机构。采用轻质材料，采用多组弹簧替代一组弹簧，降低执行机构高度，通常，精小型气动薄膜执行机构组成的控制阀比同类型气动薄膜执行机构组成的控制阀高度要降低约30％，重量降低约30％，而流通能力可提高约30％。

②改变流路结构。例如，将阀芯的移动改变为阀座的移动，将直线位移改变为角位移等，使控制阀体积缩小，重量减轻。

③采用电动执行机构。不仅可减少采用气动执行机构所需的气源装置和辅助设备，也可减少执行机构的重量。例如，Fisher公司的9000系列电动执行机构，其20型的高度小于330mm，使整个控制阀(带数字控制器和执行机构)质量降低到20～32kg。（3）旋转化：

由于旋转类控制阀，例如球阀等，有相对体积较小、流路阻力较小、可调比较大、密封性较好、防堵性能较好、流通能力较大等优点，因此，在控制阀新品种中，旋转阀的比重增大。特别是大口径管道中，普遍采用球阀、蝶阀等类型控制阀，从国外近年的产品看，旋转阀应用的比例正逐年增长。（4）安全化：

仪表控制系统的安全性已经得到各方面的重视，安全仪表系统(SIS)对控制阀的要求也越来越高，表现在以下几方面。

①对控制阀故障信息诊断和处理要求提高，不仅要对控制阀进行故障发生后的被动性维护，而且要进行故障发生前的预防性维护和预见性维护。因此，对组成控制阀的有关组件进行统计和分析，及时提出维护建议等变得更重要。

②对用于紧急停车系统或安全联锁系统的控制阀，提出及时、可靠、安全动作的要求。确保这些控制阀能够反应灵敏、准确。

③对用于危险场所的控制阀，应简化认证程序。例如，对本安应用的现场总线仪表，可简化为采用FISCO现场总线本质安全概念，使对本安产品的认证过程简化。

④与其他现场仪表的安全性类似，对控制阀的安全性，可采用隔爆技术＼防火技术、增安技术、本安技术、无火花技术等；对现场总线仪表，还可采用实体概念、本安概念、FISCO概念和非易燃(FINCO)概念等。（5）节能：

降低能源消耗，提高能源利用率是控制阀的一个发展方向。主要有下列几个发展方向。

①采用低压降比的控制阀。使控制阀在整个系统压降中占的比例减少，从而降低能耗，因此，设计低压降比的控制阀是发展方向之一；另一个发展方向是采用低阻抗控制阀，例如采用蝶阀、偏心旋转阀等。

②采用自力式控制阀。例如，直接采用阀后介质的压力组成自力式控制系统，用被控介质的能量实现阀后压力控制。③采用电动执行机构的控制阀。气动执行机构在整个控制阀运行过程中都需要有一定的气压，虽然可采用消耗量小的放大器等，但日积月累，耗气量仍是巨大的。采用电动执行机构，在改变控制阀开度时，需要供电，在达到所需开度时就可不再供电，因此，从节能看，电动执行机构比气动执行机构有明显节能优点。

④采用压电控制阀。在智能电气阀门定位器中采用压电控制阀，只有当输出信号增加时才耗用气源。

⑤采用带平衡结构的阀芯，降低执行机构推力或推力矩，缩小膜头气室，降低能源需要。

⑥采用变频调速技术代替控制阀。对高压降比的应用场合，如果能量消耗很大，可采用变频调速技术，采用变频器改变有关运转设备的转速，降低能源消耗。（6）保护环境：

环境污染已经成为公害，控制阀对环境的污染主要有控制阀噪声和控制阀的泄漏。其中，控制阀噪声对环境的污染更是十分严重。

①降低控制阀噪声。研制各种降低控制阀噪声的方法，包括从控制阀流路设计到控制阀阀内件的设计，从噪声源的分析到降低噪声的措施等。主要有设计降噪控制阀和降噪控制阀阀内件；合理分配压降，使用外部降噪措施，例如，增加隔离、采用消声器等。

②降低控制阀的大气污染。控制阀的大气污染指控制阀的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”，这些泄漏物不仅造成物料或产品的浪费，而且对大气环境造成污染，有时，还会造成人员的伤亡或设备爆炸等事故。因此，研制控制阀填料结构和填料类型、研制控制阀的密封等将是控制阀今后一个重要的研究课题。计算机科学、控制理论和自动化仪表等高新科学技术的发展推动了控制阀的发展，例如，现场总线控制阀和智能阀门定位器的研制、数字通信在控制阀的实现等。控制阀的发展也推动了其他科学技术的发展，例如，对防腐蚀材料的研究、对削弱和降低噪声方法的研究、对流体动力学的研究等。随着现场总线技术的发展，控制阀也将开放、智能和更可靠，它将与度更高，控制的效果更明显，并为我国现代化建设发挥更重要的作用其他工业自动化仪表和计算机控制装置一起，使工业生产过程控制的功能更完善，控制的精。

4、控制阀在水处理中的发展方向的重点和难点

4.1重点：控制阀在水处理中的主要重点在于流量的控制，如：一改常规节流阀使用孔板或纯机械的减小流域面积的原理，利用相关导阀，最大限度地减小能量在节流过程中的损失；控制灵敏度高，安全可靠，调试简便，延长使用寿命。

4.2难点：一般来说，改变控制阀阀芯与阀座间的流通截面积，便可控制流量。但实际上还有许多因素影响，例如在调节面积改变的同时还发生阀前后压差的变化，而这又将引起流量的变化。因此控制阀在水处理中的发展方向的难点就在于如何有效的优化控制阀的开度从而控制流量，实现优化生产和降低成本的目的，怎样能够更好的锁定流经阀门的水量，而不是针对阻力的平衡，解决系统的动态失调问题。

5、设计时间

第五周：确定论文题目，以及了解相关的资料。

第六周、第七周、第八周：查找资料，并进行整理和分类。第十周：做论文。

6、结束语

尽管控制阀得到广泛的使用，调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中，控制阀经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重，然而，当它控制工艺流体的流动时，它必须令人满意地运行及最少的维修量。控制阀既有静态特性，又有动态特性，因而它影响整个控制回路成败。静态特性或增益项是阀的流量特性，它取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、阀门定位器、阀前和阀后的压力以及流体的性质。控制阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。控制阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。

7、参考文献

8、英文翻译