07-30
2022
工業(yè)氣體的發(fā)展歷史及市場(chǎng)概況
8世紀末通過(guò)化學(xué)方法把氣體從空氣中分離出來(lái)為工業(yè)氣體行業(yè)奠定了基礎。DanielRutherford(1749-1819)在1772年把氮分離出來(lái)。不久之后JosephPriestley 以及CarlWilhelmScheele在1776年分離出來(lái)了氧氣。氧氣起初用于醫學(xué)領(lǐng)域,然后在19世紀末開(kāi)始進(jìn)入焊接的商業(yè)用途。大氣氣體開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)生的另一件大事是在1863年發(fā)現了乙炔,它是一種常用的焊接氣體。隨后發(fā)現乙炔可溶于丙酮,從而使圓筒運輸成為可能,工業(yè)加工領(lǐng)域廣泛使用氣體的潮流由此開(kāi)始。1877年發(fā)明了分餾的加工方法,這第1次使大量生產(chǎn)氣體不用再花費巨資。迅速發(fā)展的工業(yè)化,兩次世界大戰,以及運用氧乙炔炬(oxyacetylenetorch)焊接在20世紀中期大大推動(dòng)了工業(yè)氣體需求的增長(cháng)。第二次氣體需求大增長(cháng)發(fā)生于20世紀60年代初,原因是鋼廠(chǎng)放棄早期的空氣噴射法(airinjectionmethods)而改用氧氣噴射法(oxygeninjectionprocess)。氧氣噴射法減少了碳與磷的含量,從而大大提高了鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量。而且采用該技術(shù)后氧氣產(chǎn)量從1960年至1965年增加了10倍。同時(shí)氮也被大量用作惰性“覆蓋劑”(blanketingagent)。由此推動(dòng)了氣體生產(chǎn)設備的大規模興建。20世紀80年代中期電子產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始興起,這推動(dòng)特種氣體的需求進(jìn)一步提高。金屬預制及生產(chǎn)等傳統市場(chǎng)消費增大,加上在健保、電子、飲料和食品包裝等終端市場(chǎng)增加新的應用領(lǐng)域,因此氣體行業(yè)在20世紀90年代持續增長(cháng)。能源領(lǐng)域在過(guò)去數年成了氣體行業(yè)發(fā)展的大動(dòng)力。干凈燃料的推廣加大了煉油行業(yè)的氫氣使用量,而在健保、食品及飲料、煉油及原油強化回收(enhancedoilrecovery)等一系列終端市場(chǎng),氣體作為能源得到廣泛運用,這使氣體需求在21世紀初繼續走強。依據匯豐的預測,全球工業(yè)氣體市場(chǎng)的經(jīng)濟規模達580億美元,四大生產(chǎn)商共占市場(chǎng)份額的72%左右。工業(yè)氣體行業(yè)的增速傳統上是全球GDP的1.5至2.0倍,過(guò)去10年中它的年均增長(cháng)率約8%。工業(yè)氣體大的區域性市場(chǎng)依然是歐洲及北美。正如匯豐在前文談到,為保證獲取更高收益率就必須建立區域性的營(yíng)銷(xiāo)體系及加強客戶(hù)密度,因此全球四大氣體企業(yè)在歐洲及北美市場(chǎng)占據主導地位是順理成章的:AirLiquide在法國,Linde在德國及英國,而Air Products及Praxair則在美國。
07-30
2022
氫能無(wú)人機通過(guò)高海拔救援測試
據國外網(wǎng)站報道,目前無(wú)人機主要應用于搜索和救人等人道主義用途,但是由于目前使用的鋰離子電池,無(wú)人機還無(wú)法應用于高空山地救援。據報道,商用無(wú)人機制造商MMC已經(jīng)用氫動(dòng)力HyDrone1550成功地克服了障礙。來(lái)自MMC的飛行員在中國云南省進(jìn)行了實(shí)地測試,此次測試是在玉龍雪山和白馬雪山的極高(高于14000英尺)極寒條件完成的,并且每次測試都成功完成。2017年早些時(shí)候就有無(wú)人機成功試飛的報道,在中國東北邊界附近的長(cháng)白山執行任務(wù)期間,HyDrone1550已成功拯救了3人。這里地形崎嶇,溫度低,因此大多數無(wú)人機在這里是無(wú)法正常行駛的。無(wú)人機在搜索和救援應用中比直升機更有優(yōu)勢。首先,無(wú)人機的運營(yíng)成本低于直升機;其次無(wú)人機的大小恰好可以在較低高度和一些不可接近的地區飛行,那些對于直升機駕駛員來(lái)說(shuō)有危險的飛行,無(wú)人機可以毫無(wú)顧慮去完成。MMC的氫能動(dòng)力源成功克服了當下鋰動(dòng)力源無(wú)人的里程短受天氣條件等缺陷。HyDrone1550的單次飛行可達150分鐘,這與先進(jìn)直升機的水平是十分接近的。目前,HyDrone 1550已被應用于電力檢測、石油檢測、林業(yè)和消防等領(lǐng)域。
07-30
2022
四類(lèi)工業(yè)氣體的詳解
工業(yè)氣體多種多樣,而按照化學(xué)性質(zhì)的不同也可以分為四類(lèi),包括劇毒氣體,易燃氣體,助燃氣體和不燃氣體。⑴劇毒氣體,具有極強毒性,侵入人體能引起中毒甚至死亡。如氯氣、氨氣等。⑵易燃氣體,具有易燃燒性和化學(xué)爆炸危險性,并有一定的毒性。如氫氣、乙炔等。⑶助燃氣體,具有助燃能力,但自身不燃燒,存在擴大火災的危險性,如氧氣等。⑷不燃氣體,工業(yè)氣體對人具有窒息性,性質(zhì)穩定,不燃燒,如氮氣、二氧化碳和氬氣。國家標準GB13690-1992中,將上述4 種氣體分為3小類(lèi),即第2。1類(lèi)易燃氣體、第2。2類(lèi)不燃氣體(包括助燃氣體)、第2。3類(lèi)有毒氣體。工業(yè)氣體按組份可分為單一品種氣體的工業(yè)純氣和二元或多元氣體的工業(yè)混合氣。國家標準《瓶裝壓縮氣體分類(lèi)》(GB16163-1996)中,根據工業(yè)純氣在氣瓶?jì)鹊奈锢頎顟B(tài)和臨界溫度進(jìn)行分類(lèi),并按其化學(xué)性能,燃燒性、毒性、腐蝕性進(jìn)行分組。第1類(lèi)為氣體,其臨界溫度〈-10℃,在充裝時(shí)以及在允許的工作溫度下儲運和使用過(guò)程中均為氣態(tài),分為a、b兩組:a組為不燃無(wú)毒和不燃有毒氣體(包括氧、 氮、氬等),b組為可燃無(wú)毒和可燃有毒氣體(包括氫等)。第2類(lèi)為液化氣體,其臨界溫度≥-10℃, 包括高壓液化氣體和低壓液化氣體。其中,液態(tài)氣體高壓液化氣體臨界溫度≥-10℃且≤70℃,在充裝時(shí)為液態(tài),但在允許的工作溫度下儲運和使用過(guò)程中隨著(zhù)溫度升高至臨界溫度時(shí)即蒸發(fā)為氣態(tài),分為a、b、c 三組:a組為不燃無(wú)毒和不燃有毒氣體(包括二氧化碳);b組為可燃無(wú)毒和自燃有毒氣體;c 組為易分解或聚合的可燃氣體。低壓液化氣體臨界溫度〉70℃,在充裝時(shí)以及在允許的工作溫度下儲運和使用過(guò)程中均為液態(tài),也分為a、b、c三組:a組為不燃無(wú)毒和不燃有毒及酸性腐蝕氣體(包括氯);b 組為可燃無(wú)毒和可燃有毒及堿性腐蝕氣體(包括氨);c 組為易分解或聚合的可燃氣體。第3類(lèi)為溶解乙炔, 在壓力下溶解于氣瓶?jì)热軇┑臍怏w,僅有a組:易分解或聚合的可燃氣體(包括乙炔)。此分類(lèi)是混合氣配制的基礎。
07-30
2022
氬氣是一種有毒氣體嗎?
氬氣是一種稀有氣體,幾乎不參與任何的化學(xué)反應,是一種惰性氣體。當然氬氣也是無(wú)毒的,那么今天將介紹氬氣 氬氣為惰性氣體,對人體無(wú)直接危害。但是,如果工業(yè)使用后,產(chǎn)生的廢氣則對人體危害很大,會(huì )造成矽肺、眼部損壞等情況。 雖然是惰性氣體,同時(shí)也是窒息性氣體,大量吸入會(huì )產(chǎn)生窒息。生產(chǎn)場(chǎng)所要通風(fēng),并且,從事與氬氣有關(guān)的技術(shù)人員,每年定期進(jìn)行職業(yè)病體檢,確保身體健康。 氬本身無(wú)毒,但在高濃度時(shí)有窒息作用。當空氣中氬氣濃度高于33%時(shí)就有窒息的危險。當氬氣濃度超過(guò)50%時(shí),出現嚴重癥狀,濃度達到75%以上時(shí),能在數分鐘內死亡。液氬可以傷皮膚,眼部接觸可引起炎癥。 所以氬氣雖然是無(wú)毒的,但是仍然具有一定的危險性。在使用氬氣的時(shí)候還是需要格外注意!
07-30
2022
氧氣減壓閥的使用注意事項
氧氣減壓閥的高壓腔與鋼瓶連接,低壓腔為氣體出口,并通往使用系統。高壓表的示值為鋼瓶?jì)荣A存氣體的壓力。低壓表的出口壓力可由調節螺桿控制,氣體供應的小編為你做詳細的講解。 1、使用時(shí)先打開(kāi)鋼瓶總開(kāi)關(guān),然后順時(shí)針轉動(dòng)低壓表壓力調節螺桿,使其壓縮主彈簧并傳動(dòng)薄膜、彈簧墊塊和頂桿而將活門(mén)打開(kāi)。這樣進(jìn)口的高壓氣體由高壓室經(jīng)節流減壓后進(jìn)入低壓室,并經(jīng)出口通往工作系統。 2、轉動(dòng)調節螺桿,改變活門(mén)開(kāi)啟的高度,從而調節高壓氣體的通過(guò)量并達到所需的壓力值。 3、 減壓閥都裝有安全閥。它是保護減壓閥并使之安全使用的裝置,也是減壓閥出現故障的信號裝置。如果由于活門(mén)墊、活門(mén)損壞或由于其它原因,導致出口壓力自行上升并超過(guò)一定許可值時(shí),安全閥會(huì )自動(dòng)打開(kāi)排氣。 4、氧氣減壓閥的安裝使用的注意事項: (1)按使用要求的不同,氧氣減壓閥有許多規格。高進(jìn)口壓力大多為,低進(jìn)口壓力不小于出口壓力的2.5倍。出口壓力規格較多,一般為,高出口壓力為。 (2)安裝減壓閥時(shí)應確定其連接規格是否與鋼瓶和使用系統的接頭相一致。減壓閥與鋼瓶采用半球面連接,靠旋緊螺母使二者完全吻合。因此,在使用時(shí)應保持兩個(gè)半球面的光潔,以確保良好的氣密效果。安裝前可用高壓氣體吹除灰塵。必要時(shí)也可用聚四氟乙烯等材料作墊圈。 (3)氧氣減壓閥應嚴禁接觸油脂,以免發(fā)生火警事故。 (4)停止工作時(shí),應將減壓閥中余氣放凈,然后擰松調節螺桿以免彈性元件長(cháng)久受壓變形。 (5)減壓閥應避免撞擊振動(dòng),不可與腐蝕性物質(zhì)相接觸。 5、其它氣體減壓閥的注意問(wèn)題: 有些氣體,例如氮氣、空氣、氬氣等性氣體,可以采用氧氣減壓閥。但還有一些氣體,如氨等腐蝕性氣體,則需要專(zhuān)用減壓閥。市面上常見(jiàn)的有氮氣、空氣、氫氣、氨、乙炔、丙烷、水蒸氣等專(zhuān)用減壓閥。這些減壓閥的使用方法及注意事項與氧氣減壓閥基本相同。但是,還應該指出:專(zhuān)用減壓閥一般不用于其它氣體。為了防止誤用,有些專(zhuān)用減壓閥與鋼瓶之間采用特殊連接口。例如氫氣和丙烷均采用左牙螺紋,也稱(chēng)反向螺紋,安裝時(shí)應特別注意。
07-30
2022
液氮食品冷凍技術(shù)簡(jiǎn)析
液氮速凍技術(shù)發(fā)展背景:1. 50年代末,由于宇宙空間技術(shù)的發(fā)展,作為火箭燃料所產(chǎn)生的大量液態(tài)氧的需要,促使空氣液化分離工業(yè)的飛躍發(fā)展。液氮的生產(chǎn)使空氣中所含78%的氮的大量液化生產(chǎn)成為可能,從而為冷凍食品工業(yè)新的應用開(kāi)辟了途經(jīng)。2. 60年代初,美國的冷凍食品工業(yè)面臨一個(gè)新的轉折點(diǎn),當時(shí)的冷凍食品向三個(gè)方向發(fā)展:(1)冷凍食品向“單體快速凍結”(IQF)方向發(fā)展;(2)要求通過(guò)連續速凍裝置提高冷凍食品的生產(chǎn)量;(3)要求冷凍食品向高質(zhì)量的速凍保鮮食品發(fā)展。由于這些要求促使凍結方法必須在技術(shù)上進(jìn)行更新,因此液氮速凍技術(shù)應運而生,并迅速得到廣泛應用。液氮速凍有著(zhù)下列優(yōu)點(diǎn):1.液氮可與形狀不規則的食品的所有部分密切接觸,使傳熱阻力降低到小限度。2.液氮無(wú)毒,且對食品成分呈惰性,再者,由于替代了從食品中出來(lái)的空氣,所以可在凍結和帶包裝貯藏過(guò)程使氧化變化降低到小限度。3.凍結食品的品質(zhì)高。由于液氮和食品直接接觸,以200K以上的溫差進(jìn)行強烈的熱交換,故凍結速度極快,每分鐘能降溫7~15K。食品內的冰結晶細小而均勻,解凍后食品質(zhì)量高。4.凍結食品的干耗小。用一般凍結裝置凍結的食品,其干耗率在3%~6%之間,而用液氮凍結裝置凍結,干耗率在0.6%~1%之間。所以適于凍結一些含水分較高的食品,如楊梅、西紅柿、蟹肉等。5.占地面積小,初投資低,裝置效率高。隨著(zhù)液氮速凍技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展,它被迅速、廣泛應用于魚(yú)、蝦、螃蟹、雞、鴨、肉(牛、羊等)、水果(楊梅、荔枝等)、蔬菜、及各種預制食品(牛排、生魚(yú)片、肉丸子、炸蝦、肉餅、漢堡包、比薩餅、蛋制品、湯料等)的冷凍中。英國1981年液氮速凍食品占冷凍食品的10%,用液氮量超過(guò)100kt。西歐液氮產(chǎn)量的1/3用于食品速凍和冷藏運輸。日本液氮速凍食品約占冷凍食品的40~50%。目前美國有幾百家食品加工企業(yè)采用液氮速凍,僅一家速凍牛排廠(chǎng)每天用700t液氮。我國70年代初北京、上海就已研制出液氮速凍食品生產(chǎn)線(xiàn),80年代先后從日本、瑞典、法國、美國和丹麥等國引進(jìn)了各種速凍裝置(包括液氮速凍),并對銀魚(yú)、湖蟹、對蝦等鮮活水產(chǎn)品液氮速凍成功。由于每公斤速凍食品需用液氮0.8~1kg,受液氮價(jià)格高的影響,1991年我國自己制造的250臺各類(lèi)速凍裝置中,采用液氮的極少,造成我國目前液氮速凍食品在冷凍食品中所占比例很低,未能廣泛普及。液氮是無(wú)色、無(wú)味、低粘度的透明液體,化學(xué)性質(zhì)穩定。液氮在常壓下的沸點(diǎn)是-195.8℃,當它與被凍食品相接觸時(shí),能吸收的蒸發(fā)潛熱為198.9kJ/kg;再讓氮蒸氣升溫至-20℃,平均比熱以1.047kJ/(kg·K)計,則能吸收184.1kJ/kg。兩項合計為383.0kJ/kg,是一種理想的制冷劑.用液氮速凍食品,早始于美國。美國在50年代就開(kāi)始了這方面的研究,至1960年即正式用于速凍食品。1964年開(kāi)始在生產(chǎn)上迅速推廣。 ?近幾年,隨著(zhù)改革開(kāi)放的深入,國外主要跨國氣體公司競相在我國建立合資企業(yè),帶來(lái)了先進(jìn)的空分設備、技術(shù)和管理,使我國低溫液體的產(chǎn)量大幅度提高,供應的地區和范圍不斷擴大,價(jià)格大幅度降低(液氮的售價(jià)從2元/kg左右,降低到1元/kg以下),大大促進(jìn)了液氮的應用。利用液氮來(lái)快速冷凍食品的優(yōu)越性很多,不一而足,但它目前應用中也存在下列問(wèn)題,急待解決:1.因為凍結速度極快,食品表面與中心之間會(huì )產(chǎn)生較大的瞬時(shí)溫差,膨脹壓力大,造成低溫斷裂,破壞食品的組織結構,給食品品質(zhì)帶來(lái)不利影響。2.液氮蒸發(fā)后成為低溫氮氣,其具有吸收大量顯熱的能力,充分利用這部分冷量是提高液氮冷凍設備經(jīng)濟性的根本,但目前利用率不高。液氮食品速凍裝置液氮凍結方式大致有沉浸式、噴淋式、冷風(fēng)循環(huán)式三種。沉浸式冷凍是將食品完全浸入液氮中,它可以達到所期望的快速凍結,食品占用的空間小,同時(shí)產(chǎn)生能力變化的幅度也很顯著(zhù),但液氮耗量較大,因為僅用了液氮的潛熱這部分冷量。噴淋式冷凍設有三個(gè)冷凍區:預冷區、凍結區和均溫區。液氮經(jīng)噴嘴成霧狀與食品進(jìn)行熱交換,液氮吸熱蒸發(fā)成氮氣,氮氣又被用來(lái)預冷新進(jìn)入的食品,這樣既利用了液氮的潛熱,又利用了液氮的顯熱,使冷量得到充分利用。冷空氣循環(huán)式冷凍,由液氮冷卻循環(huán)的冷空氣,用空氣作為載冷劑冷凍食品,可擯棄龐大的制冷設備,減少初投資。具體的凍結裝置可以分為:液氮柜式凍結裝置、隧道式凍結裝置、沉浸式凍結裝置、旋轉式凍結裝置等。流態(tài)化食品速凍理論和裝置流態(tài)化現象早就被人們所認識,它初用于化學(xué)工程,隨后陸續在能源、冶金和食品工程等領(lǐng)域得到應用。1959年瑞典的Frigoscandia公司首先使用這種方法凍結食品,并于1962年研制成功世界上第1臺試驗性的流態(tài)化凍結裝置。此后,美國、法國、保加利亞、前蘇聯(lián)、日本等國家對流態(tài)化的應用和理論研究都十分重視,特別是近二十年來(lái)冷凍食品的發(fā)展,促進(jìn)了流態(tài)化凍結裝置的研制工作。目前,這種凍結裝置已在各國冷凍食品工廠(chǎng),特別是蔬菜加工廠(chǎng)中被廣泛使用。流態(tài)化食品速凍的基本原理流態(tài)化快速凍結,就是使置于篩網(wǎng)或槽板上的顆粒狀、片狀或塊狀食品,在一定流速的低溫空氣自下而上的作用下形成類(lèi)似沸騰狀態(tài),像流體一樣運動(dòng),并在運動(dòng)中被快速凍結的過(guò)程。當冷氣流自下而上穿過(guò)食品層而流速較低時(shí),食品顆粒處于靜止狀態(tài),稱(chēng)為固定床A。隨著(zhù)氣流速度的增加,食品床層兩側的氣流壓力降也將增加,食品層開(kāi)始松動(dòng)B。當氣流速度達到一定數值時(shí),食品顆粒不再保持靜止狀態(tài),部分顆粒懸浮向上,造成床層膨脹,空隙率增大,即開(kāi)始進(jìn)入流化狀態(tài)。這種狀態(tài)是區別固定床和流化床的分界點(diǎn),稱(chēng)為臨界狀態(tài)。對應的大壓力降值叫做臨界壓力,對應的風(fēng)速叫做臨界風(fēng)速。臨界壓力和臨界速度是形成流態(tài)化的必要條件C。當氣流速度繼續增加時(shí),床層將繼續膨脹,床層空隙率也隨之增加。但床層中的實(shí)際氣流速度則保持不變,流體的壓降只是消耗在托起固體顆粒的重量上,即床層的壓力降與氣流速度無(wú)關(guān)而始終保持定值D。此時(shí)強烈的冷氣流與食品顆粒相互作用,使食品顆粒呈時(shí)上時(shí)下、無(wú)規則地運動(dòng),因此食品層內的傳質(zhì)與傳熱十分迅速,從而實(shí)現食品單體快速凍結。若氣流速度進(jìn)一步增加,顆粒則被流體帶走,床層顆粒減少,空隙率增加,床層壓力降減小,流化床成為輸送床E。流化床速凍生產(chǎn)和實(shí)驗均在輸送床前面階段進(jìn)行,曲線(xiàn)AD為標準流態(tài)化曲線(xiàn)。食品流態(tài)化速凍的主要特點(diǎn)是:凍結速度快。流態(tài)化凍結過(guò)程具有很強的換熱特性。與傳統的空氣強制循環(huán)凍結裝置相比,換熱強度增加了30~40倍。這是因為:食品懸浮凍結時(shí)的熱阻減少15~18倍,產(chǎn)品表面與冷空氣的放熱系數()增大4~6倍,有效換熱面積增大3.5~10倍。所以流態(tài)化凍結裝置的凍結速度要比普通凍結設備的速度高幾十倍。由于凍結速度快,所以流態(tài)化凍結能大限度地保持食品原有的營(yíng)養成份和新鮮狀態(tài)。實(shí)現單體快速凍結。由于食品在凍結過(guò)程中呈懸浮狀態(tài),食品凍結后不會(huì )粘連在一起,實(shí)現了IQF凍結,不僅質(zhì)量好,而且便于包裝和消費者食用。食品干耗少。每個(gè)速凍食品的表面都有一層很薄的冰膜,既有利于保持食品鮮度防止氧化,而且干耗較少。瑞典學(xué)者對蘑菇、草莓等進(jìn)行的對比試驗表明,流態(tài)化凍結的干耗幾乎只是強制送風(fēng)隧道凍結的一半左右。這對價(jià)格較高的食品顯得尤為重要。易于實(shí)現機械化和自動(dòng)化連續生產(chǎn),生產(chǎn)效率高,工人在常溫條件下進(jìn)行操作,改善了勞動(dòng)條件。當然食品流態(tài)化凍結也有局限性,它僅適用于顆粒狀食品,一般其特性尺寸在50mm以?xún)龋蟛坏贸^(guò)100mm。目前國外用流態(tài)化凍結的食品種類(lèi)主要有:肉食類(lèi):肉丁、炸肉丸子、魚(yú)片、魚(yú)條、小蝦、蝦仁等菜類(lèi):青豌豆、豆角、玉米、青刀豆、油炸或水煮馬鈴薯、胡蘿卜丁或片、整顆或切片蘑菇、花菜、辣椒、西紅柿、包菜以及切成塊、片、條狀的各種蔬菜。水果類(lèi):蘋(píng)果片、菠蘿片、草莓、黑苺、櫻桃、馬林果、李子、杏、討、紫漿果、葡萄、荔枝、桂圓等。