研究性學(xué)習(xí)：化工材料與機(jī)械運(yùn)作

1、化工材料與機(jī)械運(yùn)作第四小組研究性學(xué)習(xí)為什么要研究這個(gè)課題 當(dāng)今世界上環(huán)保正逐漸成為科學(xué)技術(shù)關(guān)注的焦點(diǎn)，人們開始大力提倡綠色生活。那么，平時(shí)與我們密切相關(guān)的煤，塑料袋和發(fā)電機(jī)耗能問題就要得到解決。否則，地球也就那么大，有多少資源讓我們?nèi)]霍呢？所以，我們要研究化工材料與機(jī)械運(yùn)作來保護(hù)環(huán)境。作為一個(gè)新時(shí)代的人，我們要拒絕做“資源的土豪”，以為地球添加綠色為榮。脫硫添加劑脫硫添加劑具有表面活性，催化氧化，促進(jìn)SO2的直接反應(yīng)，加速CaCO3的溶解，促進(jìn)CaSO3迅速氧化成CaSO4，強(qiáng)化CaSO4的沉淀，降低液氣比，減少鈣硫比，減少水分的蒸發(fā)，當(dāng)煙氣入口SO2濃度增加，高于設(shè)計(jì)值時(shí)，吸收塔反應(yīng)池內(nèi)P

2、H值降低，需要更大的Ca/S比時(shí)，在吸收塔反應(yīng)池容積不需擴(kuò)大的情況下，CaCO3能夠快速溶解，增加鈣離子濃度，保持漿液PH值在正常范圍，對PH值有一定的緩沖作用。延長工作段漿液的運(yùn)行時(shí)間，減少配漿次數(shù)，可使設(shè)備結(jié)垢明顯減少，垢層變薄，停機(jī)后用水沖洗，垢層容易脫落。濕法脫硝工藝由鼓風(fēng)機(jī)送來的燃料（煙氣）在洗滌塔中用水洗滌，冷卻到55-60，然后與來自氧化發(fā)生器的含氧化劑的空氣混合，使排氣中的NOX氧化。氧化劑添加的比例一般控制在0.5-1.7范圍內(nèi)（對NO的克分子比），這時(shí)亞硫酸氣不被氧化，另外煙氣中的塵埃并不消耗氧化劑，氧化劑只對NOX有選擇性地氧化。經(jīng)過氧化劑氧化的煙氣送入吸收塔，與含有硫酸

3、、硝酸和鐵催化劑的吸收液以30-50升/標(biāo)準(zhǔn)米3的液氣比進(jìn)行對流接觸。在吸收塔內(nèi)NOX一部分變成硝酸，其他被還原成為一氧化二氮或氮?dú)獾葻o害氣體與煙氣一起排出。亞硫酸氣在吸收塔內(nèi)被吸收后成為亞硫酸，其他部分則在鐵催化劑作用下，被煙氣中的氧氧化而變成硫酸。接著，吸收液從吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由從塔底送來的空氣進(jìn)一步氧化。一部分沒有被氧化的亞硫酸經(jīng)過氧化和催化劑的再生過程后循環(huán)到吸收塔，這時(shí)循環(huán)液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在結(jié)晶槽內(nèi)和石灰粉反應(yīng)，生成石膏，經(jīng)離心分離機(jī)脫水，作為副產(chǎn)品得到回收，母液則送回吸收系統(tǒng)。為了避免來自煙氣、石灰石中的雜質(zhì)和因脫NOX而生成的硝酸積

4、存于循環(huán)吸收液中，所以在石膏制造過程總要抽出一部分母液，使其經(jīng)過排水處理后，放出系統(tǒng)之外。排水處理是通過PH調(diào)節(jié)來回收催化劑，此外還包括了符合排放標(biāo)準(zhǔn)的中和處理、生化法除NO3等部分。生化處理為多級式嫌氣性分解，NO3由供給的甲醇和微生物的活動(dòng)使其分解為水和氮?dú)舛怀ァ?目前，國內(nèi)外已開發(fā)出很多種NOX的脫除工藝，在各種NOX脫除工藝中，燃煤鍋爐采用脫硫添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的方法，具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無需巨額的前期改造資金、不改變現(xiàn)行的鍋爐操作方式、無需占用大量的場地，占地面積小、脫NOX成本低、設(shè)施簡單等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合老舊電廠進(jìn)行脫NOX技術(shù)改造。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，脫

5、NOX效率90%。該技術(shù)可達(dá)到較高的脫NOX效率而不需要昂貴的催化劑，比采用選擇性催化還原法（SCR）和非催化性還原法（SNCR）技術(shù)的投資節(jié)省50%-80%，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用節(jié)省60%-80%，脫NOX工藝簡單，性能優(yōu)越，省去了還原劑氨尿素及銨鹽的添加，解決了催化劑堵塞和老化失效更換的問題，節(jié)約了大量的資源。采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的脫NOX方法，是一種無需大的設(shè)備投入，不用催化劑和免除還原劑氨泄漏，設(shè)備投資少，可用于現(xiàn)有石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行改造。將石灰石-石膏濕法脫硫改造為脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的方法進(jìn)行脫硝。白色污染的危害伴隨人們生活節(jié)奏的加快，社會生活正

6、向便利化、衛(wèi)生化發(fā)展。為了順應(yīng)這種需求，一次性泡沫塑料飯盒、塑料袋、筷子、水杯等開始頻繁地進(jìn)入人們的日常生活。這些使用方便、價(jià)格低廉的包裝材料的出現(xiàn)給人們的生活帶來了諸多便利。但另一方面，這些包裝材料在使用后往往被隨手丟棄，造成白色污染;形成環(huán)境危害，成為極大的環(huán)境問題。所謂白色污染是指由農(nóng)用薄膜、包裝用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具（以上統(tǒng)稱塑料包裝物）的丟棄所造成的環(huán)境污染。由于廢舊塑料包裝物大多呈白色，因此稱之為白色污染。我國是世界上十大塑料制品生產(chǎn)和消費(fèi)國之一，所以“白色污染”日益嚴(yán)重。 1995年全國塑料消費(fèi)總量約1100萬噸，其中包裝用塑料達(dá)211萬噸。包裝用塑料的大部分以廢舊薄膜

7、、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式被任意丟棄。據(jù)調(diào)查，北京市生活垃圾的3%為廢舊塑料包裝物，每年產(chǎn)生量約為14萬噸；上海市生活垃圾的7%為廢舊塑料包裝物，每年產(chǎn)生量約為19萬噸。丟棄在環(huán)境中的廢舊包裝塑料，不僅影響市容和自然景觀，產(chǎn)生視覺污染，而且難以降解，對生態(tài)環(huán)境還會造成潛在危害，如：混在土壤中，影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；增塑劑和添加劑的滲出會導(dǎo)致地下水污染；混入城市垃圾一同焚燒會產(chǎn)生有害氣體，污染空氣，損害人體健康；填埋處理將會長期占用土地，等等。我國每年用于白色污染的治理經(jīng)費(fèi)大約1850萬左右環(huán)保的塑料袋一般來說，沒有完全環(huán)保的塑料袋，只能一些塑料袋加入一些成分后，容易降解一

8、些。也就是可降解塑料。在塑料包裝制品的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑（如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解劑等），使塑料包裝物的穩(wěn)定性下降，較容易在自然環(huán)境中降解。北京地區(qū)已有19家研制或生產(chǎn)可降解塑料的單位。試驗(yàn)表明，大多數(shù)可降解塑料在一般環(huán)境中暴露3個(gè)月后開始變薄、失重、強(qiáng)度下降，逐漸裂成碎片。如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里，則降解效果不明顯。使用可降解塑料有四個(gè)不足：一是多消耗糧食；二是使用可降解塑料制品仍不能完全消除“視覺污染”；三是由于技術(shù)方面的原因，使用可降解塑料制品不能徹底解決對環(huán)境的“潛在危害”；四是可降解塑料由于含有特殊的添加劑而難以回收利用。其實(shí)最環(huán)保的，就是不用塑

9、料袋或者有固定的塑料袋使用，減少用量，同時(shí)可以通過政府回收，方可減少環(huán)境污染。太陽能光伏發(fā)電光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡便。理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。國產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右，國外同類產(chǎn)品效率約12至14%。由一個(gè)或多個(gè)太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏

10、組件。光伏現(xiàn)狀光伏現(xiàn)狀引言引言傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，同時(shí)全球還有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。這之中太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦，假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率5%，每年發(fā)電量可達(dá)5.61012千瓦小時(shí)，相當(dāng)于世界上能耗的40倍。發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展現(xiàn)狀近幾年國際上光伏發(fā)電快速發(fā)展，世界上已經(jīng)建成了10多座兆

11、瓦級光伏發(fā)電系統(tǒng)，6個(gè)兆瓦級的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計(jì)劃。日本1992年啟動(dòng)了新陽光計(jì)劃，到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)，大大推動(dòng)了光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使德國成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國，也紛紛制定光伏發(fā)展計(jì)劃，并投巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。風(fēng)車也給力風(fēng)力發(fā)電機(jī)原風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理理是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械，又稱風(fēng)車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)力發(fā)電

12、利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話，還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。 風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。 風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個(gè)有一定科技含量的小系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電器數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是1325V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。機(jī)械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機(jī)槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性，表現(xiàn)為吸收適量的