炼焦工业的发展

炼焦工业的发展
炼焦工业的发展

炼焦工业现状和炼焦工艺的发展

炼焦配合煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏),通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程

前言

焦炭是冶金、机械、化工等行业的重要原料、燃料,其中以冶金工业高炉炼铁消耗焦炭量最大。尽管高炉富氧喷吹煤粉和直接还原炼铁等技术的发展使冶金工业对焦炭需求量有所下降,但一种普遍的观点是不用焦炭的炼铁工艺至少在今后20年~30年内不会大范围替代目前的高炉炼铁法,焦炭仍然是未来钢铁生产的主要原料。

世界炼焦工业近几十年来取得了长足发展。大容积焦炉、捣固焦炉、干法熄焦等开发较早的先进工艺技术在工业化实际生产运行中日臻完善;日本的型焦工艺、德国的巨型炼焦反应器、美国的无回收焦炉、前苏联的立式连续层状炼焦工艺等近30年来开发的新工艺、新技术则加快了工业化进程。

我国炼焦工业近20余年发展较快:以宝钢二期工程6m焦炉为代表的中国焦炉技术,达到国际水平;捣固焦技术及装置、干熄焦技术、配型煤炼焦技术正在加快推广;铸造型焦和热压型焦装置已建成。可以说与国际先进水平的差距正逐渐缩小[1]。

一、国内炼焦工业历史和现状

1.1 历史

烟囱。这种炼焦炉不回收化学产品,加热用煤气量不能调节,结焦末期煤气产量小,供热不足。

土法炼焦结焦周期长,成焦率低,煤耗高,焦炭灰分高(燃烧一部分煤造成的).炼焦化学产品或被烧掉或随高温废气流排入大气,不仅不能综合利用炼焦煤,还对大气造成严重污染

1.2 国内焦炭的地位

1993年我国焦炭产量已稳居世界第一位,约占世界总产量的1/3,随着我国炼焦业的快速发展,还在逐年提高,2005年上升至53.5%,2006年达到57.0%左右 2006年,我国出口焦炭1450万t.占世界贸易总量的45%以上;我国焦炭表观消费量为2.83亿t,占世界焦炭表观消费总量的54%以上。我国已成为名副其实的世界焦炭生产、消费及贸易第一大国。

1.3 国内焦炭的生产状况

我国焦炭生产遍及全国29个省区.即除西藏和海南外,我国大陆29个省区均有焦炭生产,但产能分布非常不均衡,基本分布在华北、华东、华中、东北、西南五大区域。2006年,全国焦炭产量29 768万t,其中机焦26279万t,占88.28%;土焦、改良焦约1450万t,占4.9%;无回收焦炭、半焦1784万t,占6%;石油焦255万t。

二、国内炼焦煤资源现状

2.1 已查明资源储量

炼焦煤主要包括焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种,属中变质烟煤,查明资源储量2758.6亿t.占全部煤种查明资源储量的26.24%炼焦煤查明资源储量煤种构成列于表1 由表1可见.最优良的炼焦煤——焦煤仅占我国已查明煤资源总储量的6.2%.而气煤和1/3焦煤储量约为焦煤的2倍。

表1炼焦煤查明资源储量煤种构成

我国炼焦煤资源主要集中在山西省。该省炼焦煤资源占全国资源的56%。已查明资源量高达1544.54亿t,我国炼焦煤资源分布见表2[5]。

表2 我国炼焦煤资源分布

2.2 预测资源量

根据全国最新的煤炭资源预测结果表明,垂深1000 m以浅的预测资源量为1.844万亿t,垂深2000 m 以浅的预测资源量为4.5521万亿t,其中炼焦煤约占29%。按煤种分布的炼焦煤预测资源量见图1,我国炼焦煤预测量地区分布见表3。由表3看出,华北地区将成为我国重要的炼焦煤生产地。

三、国内外炼焦技术工艺进展[4]

3.1 无回收焦炉

针对传统的焦炉煤气处理及回收装置环保控制费用较高等问题,美国和澳大利亚在20世纪80年代后期相继推出了新设计的无回收焦炉,将废热用于生产蒸汽和发电。

无回收焦炉的优点:(1)炼焦工艺流程简单,设计和基建投资费用低;(2)取消煤气回收装置,不会产生焦油和酚水等污染物,环保有所改善;(3)负压操作,解决了炉门漏气,使其废物放散能降到最低水平;

(4)废热得到利用送去发电。

从炼焦生产的普遍规律和无回收焦炉生产特点出发,无回收焦炉存在如下几个主要问题:(1)煤耗高,炼焦煤煤源变窄。由于炉顶空间很大,煤在塑性阶段能自由膨胀,造成炉子上部焦炭结构疏松、质量差。这需要用挥发分低、结焦性好的煤料消除这种影响;(2)部分煤和焦炭被烧损,成焦率下降;(3)无回收焦炉仍有大气污染;(4)加热控制手段简单,焦炭的均匀性差;(5)炉龄短,维修量大;(6)所产蒸汽和电能的出路也是需要考虑的问题。

山西寰达公司将捣固装煤和无回收焦炉结合起来,在侯马建成了一座l9孔的无回收焦炉。有关专家认为已投产的19孔炉存在以下几个问题:(1)炉体用高铝砖是错误的;(2)烟道相互联是错误的;(3)炉体内部结构存在多处不合理;(4)装煤车等设备还远不能说已过关。

综合以上情况,有关专家认为,在我国不可能大量建无回收焦炉,也不应用无回收焦炉代替改良焦炉,总之不宜推广。但在某些地区,如有低挥发分的粘结煤,焦炉煤气暂时没有用户,电能有出路等条件下,尽可能少量地建设带有热回收装置的无回收焦炉也是可行的。

3.2 大容积焦炉

近年来,国外焦化企业主要技改途径是用现代化的大容积焦炉取代老损焦炉。

国外资料报道,大容积焦炉的最大优点是基建投资省,然而国内有关专家认为,焦炉并非越大越好,6m焦炉与4.3m捣固焦炉相比无论相对基建投资、改善焦炭质量以及煤种适用范围上并无优势而言。当国内4.3m捣固焦炉投产后,国内炼焦行业也许会重新评价6m焦炉。大容积焦炉存在的问题:美国的大容积焦炉都出现了砌体过早损坏的现象,美国黑色冶金设计院确定炭化室高6m及以上焦炉平均使用寿命15年;炭化室高7m的焦炉必须供应配煤组成较好的煤料,以保护砌体和保证正常生产操作;大容积焦炉不适用煤预热,美国及英国钢铁公司的雷德卡尔冶金厂也证实了这一点。

显然,大容积焦炉在各方面要求都比常规炭化室焦炉要高。因此;虽然大型焦炉是发展方向,但各国要根据国情、技术水平和设备制造水

平来确定焦炉规模和尺寸。

3.3 巨型炼焦反应器

巨型炼焦反应器是为了克服传统室式焦炉大型化所受的多种因素限制,特别是炉墙变形等问题而开发的。20世纪80年代后期,以德国为主的欧洲炼焦专家提出了单室式巨型炼焦反应器和煤预热及干熄焦相结合的方案。

巨型炼焦反应器商业化进程受以下诸因素制约:①随着单个巨型炼焦反应器装置变为由多个巨型炼焦反应器单元组成的炉组,就必须将推焦和出焦操作的机械设计为移动式,将会大幅度增加该机械重量,② 随着煤预热装置能力的大幅度提高,对系统的可靠性要求也随之提高;⑧干熄焦与煤预热联合的大型生产装置还有待于进一步开发。有关专家认为解决。

上述问题不存在技术障碍,主要问题是需要大量资金并需依托大规模的工程才能实施。

3.4 日本SCOPE21的炼焦技术

该技术的特点是将配入50%的非粘结性煤,在人炉前快速预热到350℃ ~400℃,使煤接近热分解温度,以改善煤的粘结性,预热煤中的细粉热压成型,而后与粗粒煤混合装炉。故装炉煤的堆密度提高(约850 kg/m ),焦炉用高导热性的70 mm~75 mm的炉墙砖,在焦炉中加热到700℃~800℃的焦饼,放人干熄焦预存段进行再加热使焦饼最终温度达1000℃左右。各国炼焦同行在等待该工艺的工业实践结果。

3.5 捣固焦炉

捣固炼焦简单的说就是把煤做成煤饼然后再加入焦炉这样增加堆密度有利于提高生产能力

捣固焦炉的诸多优点,这里不再详述。捣固焦炉过去费用高,现已通过将捣固机操作效率提高一倍和在捣固焦炉上采用大容积炭化室得到补偿。捣固工艺的进一步研究课题是通过捣固箱进一步现代化来减少捣固工艺流程的能耗,缩短捣固压实时间和提高整个煤饼密度的均匀性。

同先进国家相比,我国捣固焦炉发展缓慢,主要原因是捣固技术落后,捣固机锤头少。重量轻,捣固锤加煤布料和游动均由手工操作。此外捣固频率低,自动化程度差等致使捣固焦炉大型化进展缓慢。因此,国内要实现捣固焦炉大型化,有必要引进国外先进的设备或引进捣固机械的软件。

3.6 干法熄焦

干法熄焦是用循环惰性气体为热载体,由循环风机将冷的循环气体输入红焦冷却室冷却高温焦炭至250℃以下排出。吸收焦炭热量后的循

环热气导入废热锅炉回收热量,产生蒸汽。循环气体冷却、除尘后,再经风机返回冷却室,如此循环冷却红焦。

煤在炼焦结束准备出焦时,焦炭的温度在950~1100℃,红焦所含的热量约相当于炼焦时所供热量的45%。传统的水湿法熄焦,热量全部损失,同时会产生大量含尘和有害物质的蒸汽,污染环境,腐蚀周围的金属构筑物。

干熄焦技术是重大节能项目,适用于大、中型焦化厂。干法熄焦是在密闭系统内完成熄焦过程,与通常湿熄焦相比,可基本消除酚、HCN、

H2S、NH3的排放,减少焦尘排放,且节省熄焦用水。

干法熄焦技术特点:(1)节能效果显著;(2)环保效益好;(3)提高焦炭质量,优化高炉生产。干法熄焦技术首先盛行于前苏联。

与传统的直接式干熄焦技术相异,美国克雷斯公司开发了世界上第一台间接式干熄焦装置并在伯利恒钢铁公司雀点厂进行了试验样机的操作示范。装置主要部分是由车辆运载的一外冷式密封贮焦箱,推焦时焦箱与炭化室对准并密封,推出的焦存放在箱内,然后由运载车辆送往冷却台冷却,冷却后的焦箱再送到密封的焦炭贮库,由此将焦炭卸到胶带机上。整个过程在密封状态下进行,据称能降低90%以上推焦粉尘和碳氢化合物排放物。

前苏联东方煤化所曾提出在一套设备中同时完成炼焦煤预热和红焦干熄,此工艺可完全杜绝向大气中排放污染物,所得冶金焦块度、强度、磨损性、堆密度等指标有所改善。

3.7 型焦工艺

开发型焦工艺目的:(1)扩大炼焦煤源。试验表明,型焦工艺可使非粘结性煤和弱粘结性煤使用量达60%~100%;(2)使炼焦在密闭的连续装置中运行,彻底解决污染问题。

高炉试验结果表明,型焦在高炉上最多可使用到30%,换句话说,型焦不能完全取代常规焦炭。为此,1994年以来,日本钢铁联盟公司开发了新型焦工艺。新型焦工艺特点:(1)通过将煤快速加热以及粉煤高温成型,可以改善煤的粘结性,并可使装炉煤的堆密度提高到850kg /m ,以改善焦炭质量。在保证焦炭质量前提下,非粘结煤的配人可达50%;(2)通过提高炉墙热传导率、装炉煤高温预热等措施,使焦炉生产能力提高到300%;(3)煤炭中温干馏及干馏产品在干熄焦装置的预存室进行高温加热改质,比常规焦炉节能20%;(4)对焦炉所有开口严密密封,红焦密闭输送及预热煤脉冲式输送,可使环境污染大幅度减轻。

新型焦工艺要实现工业化需解决以下问题:(1)型焦的透气阻力比室式炉焦炭约高2倍,在高炉中大量使用型焦受到限制;(2)型焦生产的能耗比室式炉高。

3.8 配型煤炼焦(焦,肥,气,瘦,贫,褐)

在炼焦煤中配人型煤炼焦,在国际上已有几十年的历史。由于提高了人炉煤料的密度加之型煤中粘结剂对煤料粘结性能有所改善,因此能提高焦炭质量或在不降低焦炭质量前提下,少配用优质炼焦煤。

一般说来,焦炭质量在一定范围内随着配人型煤比例增加而提高。生产试验表明,型煤配比每增加10%,焦炭强度指标DI1150/15约提高0.7%~1.1%;反应后强度约提高2.2%。随着型煤配比增至30%时,DI150/15可提高2%一3%,M10可改善2%~4%。

我国包钢焦化厂等单位一直进行着配型煤炼焦的工业试验,经过多年对引进技术的消化吸收工作,我国已具备了工厂设计能力,但关键设备仍需引进。

3.9 立式连续层状炼焦工艺

从20世纪70年代起,前苏联乌克兰煤化所开始了立式炉连续炼焦新工艺的研究。试验经历了三个阶段:试验室试验阶段,半工业试验阶段,工业性试验。装置主要工艺参数:垂直炭化室数(包括熄焦段)2个,推焦行程300mm,推焦周期20min~30min,一次装煤量400kg~420kg,炼焦时间7h~8h,能力30t/d。该装置对中国一批气煤的试验表明,单种气煤在连续层状炼焦装置上能生产出质量符合要求的冶金焦。

工艺特点:煤料经压实(堆密度可达1000kg/m3)和分阶段控制加热速度可改善煤的粘结性能,改善焦炭质量,有效拓宽了炼焦用煤范围,与传统工艺相比,可节约70%肥煤和焦煤;系统密闭连续,自动化程度高。从各阶段试验结果看,该工艺具有很好的推广应用前景,但要达到大规模工业化生产,在装煤操作、顺利排焦和装置大型化方面还需进一步改进完善。

3.10 煤预热

利用煤预热技术,不仅能将炼焦用煤范围扩大到高挥发分煤,还能扩大到半无烟煤和石油焦等低挥发分惰性物料。

目前,俄罗斯年产107万t焦炭的第一台煤预热工业装置,正在西西伯利亚钢厂7号焦炉上使用,系采用气体热载体预热煤料。焦炉用预热煤料炼焦时生产能力提高40%左右,可多配人20%~25%弱粘煤,炼焦热耗降低10%~12%;美国和英国、日本都使用煤预热装置;波兰登赛斯科焦化厂建造了40t/h煤预热装置,还将根据试验结果建造100t/

h装置。但是使用煤预热装置的美国大容积焦炉和英国钢公司两座焦炉都出现了焦炉砌体过早损坏现象。

四炼焦工业未来的发展方向

4.1 因地制宜炼焦工艺

我国生产的冶金焦炭质量除宝钢外与发达国家相比存在较大差距。为适应高炉大型化、高炉富氧喷煤技术,必须提高焦炭质量。目前我国采用炼焦新技术条件是具备的。随着国家限制土焦政策实施,炼焦工业焦炉装置的新建和改扩建将不可避免,为了赢得高起点,国内炼焦业应利用这次诸多焦炉改造大修机会,结合国情,因地制宜,因煤制宜,采用国际上先进的、工业化程度较高的新工艺、新设备,实现炼焦生产的高效、优质、低耗、低污染和操作控制自动化,使我国炼焦水平上一个新台阶[6]。

42 开发炼焦产品的生产工艺

出于以下考虑:(1)回收化工产品的投入高,而美国的无回收焦炉又有较大的缺陷;(2)将炼焦的荒煤气裂解成还原气将来可以与直接还原炼铁联合,在第二届国际炼焦会议上,欧洲炼焦专家提出了两种焦化产品(焦炭和还原气)的生产工艺。国内有关专家认为,生产两种焦化产品的工艺,煤气热裂解器与焦炉的连接存在技术问题,因此结合我国的国情提出开发三种产品(焦炭、煤焦油和还原气)的焦化生产工艺[6]。

43 产业结构调整方面

43.1 焦炉向大型化、焦炭生产向集群化发展

(1)有利于炼焦副产的回收、综合利用和深加工。炼焦副产品的回收、加工、利用水平与炼焦规模的关联度非常大,是最能体现“规模效应”的产业之一。炼焦装置若达不到一定的规模,不仅不利于焦炭本身经济效益和竞争力的提升,更谈不上副产品的有效回收和利用。

(2)有利于炼焦装置整体水平的提高。焦炉大型化有利于降低吨焦的煤耗和能耗;在同等规模下,可减少投资规模,减少出炉次数和阵发性的污染,提高劳动生产率和提高焦炭质量。焦炉大型化是焦化企业实现可持续性发展最基本的条件焦炉大型化是推动炼焦装置采用干法熄焦工艺的重要条件。新建焦炉或改扩建焦炉时,钢铁企业必须同步配套建设干熄焦装置;独立焦化企业要在减少酚氰废水发生并有妥善处理酚氰废水出路的条件下,力求配套建设干熄焦装置。

(3)有利于节能减排、保护生态环境和发展循环经济,焦炉炉型的选择可根据装置建设规模、所在地资源等情况进行选择。沿海地区的企业应选择7.63 m焦炉。中西部地区应选择6 m焦炉,气煤资源比较丰富、

肥焦煤又比较缺乏地区应选择6 m及以上捣固焦炉[7]。

43.2 炼焦企业要向一体化方向发展

在市场竞争日趋激烈、煤炭价格不断上涨、焦炭利润不断摊薄的形势下,炼焦企业要向煤一焦一化一体化方向发展。由炼焦向煤化工模式推进.延长产业链条。形成多元化发展,走可持续性发展之路

43.3 煤焦油、粗苯加工规模

(1)煤焦油初加工规模不应低于20万t/a。煤焦油集中加工有利于采用各项先进工艺技术和装备。不仅有利于节能、环保,而且也有利于开发新的焦油加工产品,从各项工艺技术与经济指标分析。焦油的年加工量20万t是最低的经济规模,目前我国已有设计和制造单套焦油加工装置规模为20万t/a的能力和条件。因此新建煤焦油初级加工装置单套规模要达到20万t/a及以上。

(2)粗苯加氢单套装置规模不应低于10万t/a 加氢精制是一种清洁工艺。而且得到的苯类产品质量优、收率高,但装置投资较大,必须达到一定的规模才能有好的经济收益。一般认为单套装置最低规模在5万t/a。经济规模应在10万t/a[8]。

44 产业升级方面

44.1 重视捣固焦的发展

我国炼焦煤资源贫乏.优质炼焦煤供应更是紧张。在炼焦煤价格飚升、焦炭成本不断上涨的形势下,发展捣固炼焦工艺是节约优质炼焦煤、生产高品质的焦炭重要措施之一,是我国当前和今后相当长一段时期焦化工业发展的主要方向。44.2 推广采用清洁炼焦技术和先进的煤气净化技术

(1)开发焦炉微负压控制技术。采用焦炉微负压控制技术使焦炉炭化室由传统微正压变成为微负压,可彻底解决炼焦过程的烟气溢散,为焦炉的清洁生产创造良好基础。该技术不仅能在7.63m焦炉使用,同时也能用于6 m焦炉、4.3 m焦炉,为我国焦炭行业彻底消除污染创造条件。太钢与国外公司合作正在开展此项工作。

(2)焦炉煤气深度净化技术。现有的脱硫净化工艺不能满足甲醇生产对脱硫精度的要求,因此焦炉煤气的深度净化,特别是其中所含的形态。

复杂的有机硫(硫醇、硫醚及噻吩)和不饱和烃等杂质的深度净化,成为焦炉气化工利用生产甲醇的技术“瓶颈”必须开发新型的脱硫净化工艺,使焦炉煤气中硫体积分数降至0.1 ul/L以下.达到甲醇合成气的要求。

西北化工研究院开发的两段加氢、两段吸收工艺及相应的催化剂及吸收剂(称之为新型干法净化工艺)。可使硫含量达到甲醇合成气的要求。

成都五环新锐化工有限公司开发的焦炉煤气非催化转化制合成气技术,即焦炉气不需净化,在常压(或加压1下将焦炉气中的有机物(焦油、萘、苯、酚及有机硫化物)全部裂解转化,其中的有机硫全部转化为无机硫。降低了脱硫技术难度和脱硫费用[9]。

44.3 压低焦油沥青产出

焦油加工时.沥青产率约为55%。2006年沥青产量约为240万t.因此。焦油沥青市场出路如何落实,是建设焦油加工项目必须考虑的问题,也可以说是焦油加工的一个“包袱”。一个必须解决的难题。所以.近年来选择国内外技术出现的新动向是看好能降低沥青产率的新工艺。德国、日本以及鞍山焦萘院都推荐焦油沥青产率控制在1/3甚至1/4的技术[10]。

45 加强对褐煤的加工利用

褐煤是煤化程度最低的一类煤.含水量高(30%~50%),挥发分高(15%~30%),发热量低(12.56~14.65 MJ/kg),而且易风化碎裂,易氧化自燃,不适于远途运输(300 km)利用;褐煤直接燃烧时排出的粉尘量大,环境污染严重,热利用率低。对褐煤热解提质生产半焦,不但可解决上述问题,还可得到煤焦油和焦炉煤气等多种煤基产品,是褐煤高效、低污染利用的非常重要途径对褐煤的加工,应根据褐煤的质量性能、产品市场定位等,选择相应的加工技术和加工规模,我国低灰分褐煤资源很少,应进行合理利用。

45.1 低灰分的优质褐煤加工方案

(1)采用中低温干馏工艺制取高品质还原剂,替代冶金焦,用作铁合金、电石生产的原料。

(2)制取炭质吸附剂,用褐煤制得的活性炭产品以大中孔为主,不仅对硫的吸附容量很大。而且很适合处理各种工业污水,在我国水资源日益紧缺情况下,开发这类煤基活性炭有着非常重要的意义。

45.2 高灰分、高含硫的褐煤加工方案

采用温和热解的技术,对褐煤进行提质,同时可得到低温煤焦油提质后的褐煤主要定位在动力用煤,装置加工规模相应比较大,最好定位在500万t/a以上。得到的低温煤焦油是生产液体燃料的优质原料,对其进行加工可生产多种液体燃料。

45.3 褐煤低温煤焦油加工方案

褐煤低温煤焦油的组成与性质更类似于重油,是一种非常有价值的资源.对其进行加工可从中提取获得附加值较高、市场需求量大的酚类化学品,对脱酚后的馏分进行加氢裂化、重整、精制等加工过程,可得到比较理想的多种液体燃料应开发燃料一润滑油一化工型综合加工工艺,使褐煤低温煤焦油中的各种资源得到有效地利用[11]。

4.6 要根据煤资源条件定位产业发展方向

煤焦化产业是典型的资源加工类产业,资源条件对焦化产业的发展有着非常重大的影响,对煤资源的控制能力是煤焦化产业获得可持续性发展和具备较强竞争能力的关键煤焦化产业包括三个生产领域:炼焦煤高温干馏生产全焦;低变质烟煤中低温干馏生产半焦;褐煤中低温干馏生产褐煤半焦。上述三个生产领域,由于使用的煤种不同,干馏温度不同。得到的焦产品的性能指标、附加值有着很大的不同,应用领域也有着较大的差异。因此.要根据所能获得的煤种决定发展哪一种煤焦化产业[11]。

五总结

新世纪的中国面临着从炼焦生产大国向炼焦工业强国转变的艰巨任务。在以大型机械化焦炉替代中小型机焦炉的同时,以先进的环保、节能和自动化技术改造现有焦化生产企业应是本世纪近期中国炼焦工业要实现的目标[5]。

工业工程现状及未来发展趋势研究

工业工程现状及未来发展趋势研究 【摘要】工业工程学科自产生至今已有100多年的历史,在中国的发展也有几十年的历史,其作为一门综合性极强的学科,在许多领域都得到了广泛应用。本文将着重对工业工程的现状及未来发展趋势进行研究,为现代工业工程的发展进步提供动力支持,使工业工程实现可持续发展。 【关键词】工业工程;现状;发展趋势 工业工程(Industrial Engineering)简称IE,是一门涉及人、财、物等要素,涉及系统工程、统计学、数学、物理学等多学科的将技术与管理紧密结合的综合学科。工业工程的应用旨在实现企业生产、管理及服务的低成本、高效益和效率,为实现企业目标提供强大技术支持。工业工程起源于国外,至今已有100多年的发展历史,已经成为发达国家发展进步和经济发展不可或缺的学科之一。我国于上世纪80年代引进工业工程,至今仅有30多年历史,仍然处于推广阶段,发展较缓。为了对我国工业工程有更好更深入的了解,本文对我国工业工程现状及未来发展趋势作了一次细致研究分析,希望对相关工作人员也有一定启示。 1.工业工程发展现状 工业工程自产生以来就发挥了巨大的作用,往往能够左右一个企业的生与死,是帮助企业成功的重要方法。工业工程是一门涉及多学科、多要素的“技术+管理+系统”的综合性科学。在我国发展30多年以来,一直致力于帮助企业实现提高生产质量,降低生产成本,提升效益和效率,优化产业结构和管理模式,促使企业进行现代化改革与发展。 工业工程在我国的发展时间毕竟有限,我国的工业工程基础相对还比较薄弱,尤其是在工业工程应用较多的制造企业,我国工业工程发展明显欠缺。但是从目前我国工业工程发展现状来看,其发展前景趋好。目前,我国已经有机械部、

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现代生物技术研究进展 luojuan 摘要:生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科,世界各国都将生物技术视为一项高新技术,生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。生物技术又叫生物工程,是综合运用生物学、细胞生物学、微生物学、生物化学等基础科学和生化工程等原理和技术而形成的一门综合性的科学技术。 关键词:现代生物技术细胞工程酶工程发酵工程基因工程蛋白质工程研究进展 一、现代生物技术概述[1] 生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要是自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术主要包括:细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程、蛋白质工程。 二、细胞工程研究进展[2] 细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程,是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,从而改变细胞的遗传性,创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。 近年来,在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术和细胞杂交,并取得一些突破性研究进展。应用细胞融合技术可以培育新型生物物种。可实现种间育种。 1975年英国科学家研制成功了淋巴细胞杂交瘤技术,由此技术获得的单克隆抗体很快应用于临床实践,被称为20世纪80年代的“生物导弹”。目前单克隆抗体技术已用于治疗诊断癌症、艾滋病等多种疑难疾病,及快熟诊断人类、动物和农作物病害等方面,成为细胞工程在医学上最重要的成就之一。 日本秋田生物技术公司和遗传资源开发利用中心联合采用细胞工程的原生质体突变,将“秋田小町”稻育成“新秋田小町”新品种。该稻试种过程中,产量大大提高,取得了明显的经济效益。我国科学家利用细胞工程的原生质体育种在世界上首创了食用菌属间原生质体杂交。这种属间杂交新品种,既有香菇的独特香味和优良品质,又有平菇的高产量、生长周期短、易栽培、抗逆性强等特性。 随着细胞工程技术的不断发展,植物细胞和组织培养这一细胞工程技术也无例外地得到发展,目前已在许多植物上,特别是在农林生产实践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进展较快。 细胞工程已成为当代社会经济重要支柱性技术之一。 三、酶工程的研究进展[3] 酶工程就是在一定的生物反应装置中,利用酶的催化功能,将相应的原料转化成有用物质的一门技术。 化学酶工程又称初级酶工程,主要由酶学与化学工程技术相互结合而形成。在开发自然酶制剂方面,大规模生产和应用的商品酶只有数十种,如水解酶、凝乳酶、果胶酶等。在食品工业中的应用主要是淀粉加工,其次是乳品加工、果汁加工、食品烘烤及啤酒发酵;在轻化工业中的应用主要包括洗涤剂制造、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造、牙膏和化妆品的生产、造纸、废水废物处理和饲料加工等;在能源开发上的应用主要是利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料,也可利用微生物作为石油勘探、二

我国工业的分布与发展

第三节我国工业的分布与发展 教学目标: 1、使学生了解工业生产的一般过程,以及工业生产各部门之间的联系。 2、使学生认识工业在国民经济中的地位和作用,以及和人民生活的关系。 3、使学生掌握我国工业发达地带和主要的工业地区、工业城市分布,初步学会分析工业基地的形成和发展的条件。 教学重、难点: 1、我国工业发达地带和主要的工业地区、工业城市分布。(通过读图来掌握) 2、工业基地的形成和发展的条件。(通过活动分析讨论得出) 教材分析: 本节教材分为三个标题内容,这三部分内容是前后联系的,形成一个整体。教材内容贯穿的一条主线是:发展工业的重要性,我国工业的分布现状,工业 未来发展方向。 (工业未来发展方向列为下一节讲解:即高新技术产业。) 教学方法: 读图指导法、谈话法、讨论法等。 教学用具:材插图、地图册 第二课时 教学目标: 1、使学生了解工业生产的一般过程,以及工业生产各部门之间的联系。 2、使学生认识工业在国民经济中的地位和作用,以及和人民生活的关系。 3、使学生掌握我国工业发达地带和主要的工业地区、工业城市分布,初步学会分析工业基地的形成和发展的条件。

教学重、难点: 1、我国工业发达地带和主要的工业地区、工业城市分布。(通过读图来掌握) 2、工业基地的形成和发展的条件。(通过活动分析讨论得出) 教材分析: 本节教材分为三个标题内容,这三部分内容是前后联系的,形成一个整体。教材内容贯穿的一条主线是:发展工业的重要性,我国工业的分布现状,工业 未来发展方向。 (工业未来发展方向列为下一节讲解:即高新技术产业。) 教学方法: 读图指导法、谈话法、讨论法等。 教学用具: 教材插图、地图册 教学过程: 一、复习引入: 以提问的形式让学生回答复习我们上一节课的内容。 1、什么叫工业? 2、工业在我国国民经济中的地位和作用有那些?(请举例说明) 3、我国工业的分布: A.沿铁路线的分布:(要求学生在地图册上找出京广线、京沪线、哈大 线等几条主要铁路) B.沿河流分布:1)、黄河流域的能源开发;2)长江沿线以四大城市为中心的经济发展。

焦化技术

国内外焦化技术进步及前沿技术研究 【摘要】 由于石油资源的逐渐减少,近几年煤化工逐渐受到重视,取得了长足的发展。新技术不断出现。煤焦化是煤化工中最古老的技术。随着时代的进步,煤焦化逐渐向低能耗,低污染,高质量方向发展。国内相继产生了许多新技术,新设备。本文主要介绍了捣固炼焦技术、煤调湿技术、选择性粉碎技术。这些技术国内焦化厂多以采用,其技术相对比较成熟。 【关键词】煤焦化,捣固炼焦技术,煤调湿技术,选择性粉碎,精馏煤是地球上含量最为丰富的化石燃料[1 -2],我国煤炭资源不仅储量丰富、产量大[3 -4],而且煤种比较齐全。研究预测表明[5],至少在今后20年内,一次能源以煤为主的格局在很长时期内难以改变。由于另一大资源-石油的数量逐渐减少,因此煤炭资源进行相应的加工和处理,对经济社会的发展具有十分深远的意义。 煤化工主要是指以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品的过程,包括煤高温与低温干馏、煤气化、煤液化、煤制化学品及其他煤加工制品[1]。其中,煤炭焦化是一种十分成熟的煤化工技术。指煤在隔绝空气条件下,加热至 950 ~1050 ℃,经过干燥、热解、熔融、黏结、固化、收缩、成形等阶段,最终制得焦炭[6]。 受钢铁工业快速增长的拉动,从2002年开始中国焦化工业呈现高速增长的态势。2010年焦炭总产量突破40亿t,出口焦炭约2.5亿t,约占世界焦炭贸易总量的60%。面对日益增长的趋势,优质炼焦煤不足成为国内提高焦炭质量的主要障碍。所以许多炼焦新工艺应运而生,如捣固炼焦技术、煤调湿技术、选择性粉碎等新技术。 1.捣固炼焦技术 1.1发展

捣固炼焦技术在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后,从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。可根据焦炭的不同用途,配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤。发展至今已有数百年的历史。但最近几年才用于大型焦炉。其原因可能是有丰富的优质焦煤可以使用以及煤气和副产品的经济效益低。这就使得低粘结性、高挥发分煤在炼焦工业上失去了重要性。随着焦炭市场日益增大的需求量,优质焦煤的短缺。使捣固炼焦技术有了显著的发展。 我国自1995年青岛煤气公司3.8米捣固焦炉的建设及捣固机的引进之后,不断提高自主科研水平。2005年由自行设计4.3米捣固焦炉,2009年5.5米捣固焦炉建成投产。2010年6米捣固焦炉在中鸿煤化公司投产。捣固炼焦技术不断向大型焦炉方向发展。 1.2技术优势 传统顶装炼焦需要优质炼焦煤,生产一级冶金煤,生产成本大。捣固炼焦煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 74t·m-3提高到1. 1t·m-3,煤料颗粒间距减小,煤饼堆比重增加,有利于多配入高挥发性煤和弱黏结性煤。可选用40%的瘦煤、30%的焦煤和30%的肥煤生产出一级冶金焦[7]。同顶装煤焦炉相比,同样 的配煤比,焦炭质量有明显的改善和提高,一般M25可提高5%-10%,M50改善2%-7%。[8]。在环境保护方面,产量相同时,与炭化室高450mm顶装焦炉相比较,捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和减少无组织排放的优点。装煤逸散烟尘采用炉顶消烟除尘车进行燃烧、洗涤除尘,完成无烟装煤操作,使装煤的污染物排放量减少90%[9]。 2.煤调湿技术 2.1发展 煤调湿(CoalMoisture Contro,l简称CMC)主要是指利用焦化厂余热,如烟道废气、干熄焦蒸汽或其它低压蒸汽等,对装炉煤进行加热,使其水分降低到5% ~6%,然后再装入焦炉的技术。煤调湿技术是由日本新日铁开发应用的,到目前共开发了三代技术。第一代是导热油干燥技术,该技术利用导热油回收焦炉上

工业工程的未来发展趋势

工业工程的未来发展趋势 最初工业工程的主要应用在制造业。当今社会, 工业已成为社会各产业的集合, 因此IE 迅速从制造业发展到各产业领域, 甚至包括服务业、现代农业乃至行政公共事业。 <1>工业工程的应用范围将不断扩大 近年来在国际上还有人提出了全面工业工程(To tal Industrial Eng ineering, T IE ) 概念。其思想是指当今IE 已不是仅仅在工作研究或设施设计方面的独立应用来解决企业的问题, 而是面临企业综合竞争能力提高的问题。上世纪90 年代IE 的另一个突出的特点是它已经完全产业化, 不仅仅在制造业广泛应用, 更重要是在建筑工程业、服务行业, 诸如旅馆、饭店、医疗卫生、体育、教育等领域的广泛应用。近年来美国IE 应用最成功的案例之一就是全美医疗保健系统的规划与设计。而上世纪90 年代香港的制造业几乎全部转入大陆, 香港在60 年代随外资进入而引进的工业工程, 目前主要是在服务行业, 非常有效。香港工业工程师学会会长莫如虎先生指出,“服务业也是一种产业, 也有其产品, 制造和销售过程, 也可用IE 在制造业成功的方法来应用于服务业。”香港的成功经验, 值得我们借鉴和学习。 <2>信息化推动工业工程的创新 现代工业工程的显著标志之一, 就是充分利用计算机及其现代信息系统技术辅助解决生产系统中的各种复杂问题。发达国家在IE 应用方面, 从最初的方法研究、时间研究、物流研究、生产计划与控制研究、人机工程研究, 发展到基于计算机辅助技术的CAD ?CA PP? CAM ?FM S?C IM S? AM 研究, 今天在新经济时代又发展到基于信息和网络技术的网络化制造、网络化电子商务等新的管理式的研究。信息化的发展一方面推动技术进步, 实现经济增长方式的转变; 另一方面, 通过信息化对传统产业的改造, 可提高产业整体技术水平, 推动结构优化升级; 第三, 信息产业具有关联度高的特点, 它的发展将带动一大批其他相关产业的迅速发展, 对经济发展产生 巨大的推动效应。为满足信息化的需要, 工业工程本身也要不断进行知识技术创新, 以高新技术为支撑, 向更高的技术层次演进, 两者相互促进。 <3>服务管理 服务系统的未来研究方向包括工业工程在服务系统的一般性问题研究、服务设计、服务研发管理、服务系统设计、服务系统作业管理、服务绩效管理, 应用的领域除了服务业外, 尚及于政府为民服务与电子化政府等; 并在网络环境下, 设计及管理新的服务系统。如电子商务、顾客关系管理等新的企业服务管理。 <4>知识经济时代的工业工程 知识经济是以不断创新的知识和对这种知识的创造性应用为主要基础而发展起来的。知识经济时代, 满足社会需要的基本方式将是不断地快速开发出新的物质产品和知识产品。针对我国

日本生物技术的进展

日本生物技术的进展

世界生物技术作为参考系,观察日本生物技术,客观地评议日本技术。日本1868年1月3日成立明治维新政府开始引进欧美技术,经140年的发展,已成为世界上第二位的经济强国。 日本医疗药品售量占世界医疗药品市场的11%,日本高新企业风险企业的投资率为4%,不算低。 日本是一个呈弧状分布的岛国,位于亚洲大陆东部,长达3000公里。日本由本州、中国、九州、北海道四个主要岛屿及分布四周的4000多个小岛组成,统称为日本列岛。海洋生物资源丰富。日本国土面积大约37.8km2。 日本列岛跨亚热带到亚寒带。由于受复杂的地形和海流的影响很大、各地区气候差异显著。大部分地区是温暖的海洋性气候,四季分明。春天从南部冲绳开始一直到北海道美丽的樱花,由南往北逐渐盛开,形成美景。 梅雨、台风、大雪常见。梅雨期降雨,对种植水稻来说是不可缺少的。日本各处见到水稻田,大米是日本人的主食。日本列岛位于太平洋地震带。火山活动频繁,是世界上少有的多火山地带。1923年东京发生7.9级地震。日本各处见到各类温泉,人们休息的好地方。日本人喜欢到多彩频繁的温泉旅游。 国土的67%为山地、多为森林覆盖,林业生物资源不少。 Ⅰ尖端生物技术 目前世界上生物科技界的尖端课题是干细胞研究。 到目前为止没有统一的干细胞的概念。干细胞特点:即具有无限的自我更新能力,能够分化为一种以上高度分化的子细胞的能力。它实际上包括从胚胎发育到成人发育过程中各种未分化的成熟细胞。为此干细胞的概念可以理解为包括生命起源细胞,组织器官发育的原始细胞,和成体组织细胞更新换代、损伤修复的种子细胞。受精卵是一种最原始和分化潜能最大的干细胞。 日本的干细胞研究成果属世界领先地位。京都大学再生医学研究所的山中伸尔2006年8月“细胞”杂志上世界上首次发表由鼷鼠体细胞制备诱导多功能细胞的论文。其论文的主要内容:把4种基因转入小鼠的纤维原细胞,就可以让他们重新变成具有分化能力的细胞。他们把这细胞称为“诱导多功能细胞”-ips细胞。他们已证明这种方法培育出来的小老鼠ips细胞和小老鼠胚胎融合,发育成嵌合体小鼠,这证明,ips细胞、类似于胚胎干细胞,具有分化成其他细胞的功能。 2007年11月20日,山中伸尔发表了由人体皮肤细胞制备干细胞的论文。在细胞杂志和Tames Thomson在科学杂志上。其论文的内容是:人类皮细胞中取4组基因。利用小鼠试验同样方法,利用人类皮细胞中取得4组基因做试验,得到“诱导多功能细胞”ips细胞。Ips 细胞跟人类胚胎干细胞一样,具有分化成其他类型细胞的功能。干细胞的实用化有两个方向:一方面,干细胞应用于再生医疗。2006年开始山中伸弥和庆应大学的罔野荣之共同研究脊髓损伤治疗法。理化研究所研究,由干细胞制备網膜色素上细胞和红血球前驱细胞等问题。另一方面,干细胞应用于新药开发。武田药品工业公司由ips开拓新药。由干细胞培养心脏细胞、肝细胞等。 日本政府文教科学部2008年度投入22亿日元援助干细胞项目。2000年时世界上尖端生物技术专利申请数为约12000件,其中美国占40%,中国占30%,欧洲和日本在其后。日本生物技术风险企业数为334家。日本政府为了促进生物技术风险企业的培育,2005年12月颁布200余页的生物技术战略大纲,其中详细阐述了具体的战略重点及实施计划。 Ⅱ生物产业 1.生物技术发展环境 日本政府迈入21世纪后,以建立生物技术产业的竞争力为目标,陆续推出各项支援方案,建立整体产业发展环境。 (1)制定生物技术战略:日本政府认为21世纪是生命科学的世纪,因此制定了《生物技术战略大纲》,提出实现跨跃式发展的三大战略:大力充实研究开发、从根本上加速产业化进程,加深国民对科技的理解。实施生物技术战略的总体目标是实现健康和长寿(2010年癌症治愈率提高20%),提高食品的安全性和功能性(粮食自给率从2001年的40%提高到2010年的45%),实现可持续的舒适社会(到2010年生物能源的利用应相当于替代原油约110亿升/年)。 (2)改革国家科学与技术体系:日本的国家研究院正在改革。截止2001年4月59个国家研究院已经转变成为独立管理的机构。政府科技改革的另一个特点是加强资金体系的竞争性。决策者们更多地关注研究目的的创新性和原创性,而年青研究者将有更多的机会获得独立的资金支持。 (3)加大重点项目资金资助:日本政府把遗传研究作为千年计划之一。2001年生物技术产业的预算增加34.8%,生命科学研究部分的预定经费为5-35亿美元,比2000年增加了28%,其重点用于基因研究,希望透过人类基因的解析,有助于糖尿病、癌症等,疾病的治疗,其中大约有8000万美元用于3000多种蛋白质的结构分析。此外约有44亿美元用于新成立的机构。政府还拨款5300万美元支持大学实验设备,希望提升政府与大学之间的合作。 (4)推行药物试验改革:在日本企业开发的新药很难找到愿意参加药物试验的病人及医生,使临床试验困难,相关法令的限制曾阻碍了生物医药产业的发展。政府从制度指定上,促进药物获得临床试验使用许可,从而加速日本药厂的新药开发。为协助增进药厂的全球竞

对我国工业化发展阶段的判断

对我国工业化发展阶段的判断 《中国发展观察》2012年第8期 2013-3-26 判断工业化发展阶段的主要依据 (一)划分工业化阶段的经典理论 经济发展过程中,产业结构呈现出一定的规律性变化,即第一产业的比重不断下降;第二产业比重是先上升,后保持稳定,再持续下降;第三产业比重则是先略微下降,后基本平稳,再持续上升。 对此现象,国外经济学家钱纳里、库兹涅兹、赛尔奎等人,基于几十、上百个国家的案例,采取实证分析的方法,得出了经济发展阶段和工业化发展阶段的经验性判据,进而得出了“标准结构”。不同学者对发展阶段的划分不尽相同,其中具有代表性的是钱纳里和赛尔奎的方法,他们将经济发展阶段划分为前工业化、工业化实现和后工业化三个阶段,其中工业化实现阶段又分为初期、中期、后期三个时期。判断依据主要有人均收入水平、三次产业结构、就业结构、城市化水平等标准(见表1)。

具体而言,完成工业化进入后工业化阶段的主要标志是:人均GDP超过11170万美元(2005年美元,购买力平价);农业在三次产业结构中的比重小于10%,而且第三产业的比重高于第二产业;农业就业人口比重小于10%;城市化水平超过75%。进入工业化后期的标志是:农业在三次产业结构中的比重小于10%,但第二产业的比重仍然大于第三产业;农业就业人口比重为10%-30%;城市化水平为60%-75%。 按此标准,美国完成工业化并进入后工业化阶段的时间是1955年,当年工业(不包括建筑业)比重为39.1%,达到最高值。日本、韩国进入相同阶段的时间分别为1973年、1995年,工业比重的最高值分别为36.6%、41.9%。 此外,工业内部结构也发生显著变化。工业化初期,纺织、食品等轻工业比重较高,之后比重持续下降;工业化中期,钢铁、水泥、电力等能源原材料工业比重较大,之后开始下降;工业化后期,装备制造等高加工度的制造业比重明显上升。对工业内部结构的变化,德国经济学家霍夫曼提出了“霍夫曼定理”——在工业化进程中,霍夫曼比率或霍夫曼系数(消费品工业的净产值与资本品工业净产值之比)是不断下降的,特别是进入工业化中期,霍夫曼比率小于1,呈现出重化工业加速发展的阶段性特征。 需求结构、供应结构和比较优势的变化是造成结构变化的根本原因。从需求的角度来看,消费是沿着衣食住行以及非物质消费的方向升级;从供给和比较优势的角度来看,一个国家要素禀赋优势是沿着土地、劳动力、资本、技术知识升级。消费和供给两方面的共同作用使得经济增长呈现出农业—轻工业—能源原材料工业—高加工度工业—服务业的变化轨迹。

我国电力系统现状及发展趋势

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我国电力系统现状及发展趋势 摘要: 关键词:电力系统概况,电力行业发展 ‘、八— 1. 刖言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来,经历了艰难曲折、发展缓慢的67年, 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时,分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达 到5712万千瓦,发电量达到2566亿千瓦时,分别跃居世界第8位和第7位。改革开 放之后,电力工业体制不断改革,在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,电力工业发展迅速,在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本,从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪,我国 的电力工业发展遇到了前所未有的机遇,呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长:“十一五”期间,我国发电装机和发电量年 均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后,到2009 年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时,到2009年达到34334亿千瓦时,其中火电占到总发电量的82. 6%。水电装机占总装机容量的24.5%, 核电发电量占全部发电量的2. 3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电,总量微乎 其微; 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大,2008年9月,三峡电站机组增加到三十四台,总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力,建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地, 截至2008年底,国内已投入运营的机组共11台,占世界在役核电机组数的 2.4%,装机容量约910万千瓦,为全国电力装机总量的 1.14%、世界在役核电装机总量的 2.3%。

炼焦工业的发展

炼焦工业现状和炼焦工艺的发展 炼焦配合煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏),通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程 前言 焦炭是冶金、机械、化工等行业的重要原料、燃料,其中以冶金工业高炉炼铁消耗焦炭量最大。尽管高炉富氧喷吹煤粉和直接还原炼铁等技术的发展使冶金工业对焦炭需求量有所下降,但一种普遍的观点是不用焦炭的炼铁工艺至少在今后20年~30年内不会大范围替代目前的高炉炼铁法,焦炭仍然是未来钢铁生产的主要原料。 世界炼焦工业近几十年来取得了长足发展。大容积焦炉、捣固焦炉、干法熄焦等开发较早的先进工艺技术在工业化实际生产运行中日臻完善;日本的型焦工艺、德国的巨型炼焦反应器、美国的无回收焦炉、前苏联的立式连续层状炼焦工艺等近30年来开发的新工艺、新技术则加快了工业化进程。 我国炼焦工业近20余年发展较快:以宝钢二期工程6m焦炉为代表的中国焦炉技术,达到国际水平;捣固焦技术及装置、干熄焦技术、配型煤炼焦技术正在加快推广;铸造型焦和热压型焦装置已建成。可以说与国际先进水平的差距正逐渐缩小[1]。 一、国内炼焦工业历史和现状 1.1 历史

烟囱。这种炼焦炉不回收化学产品,加热用煤气量不能调节,结焦末期煤气产量小,供热不足。 土法炼焦结焦周期长,成焦率低,煤耗高,焦炭灰分高(燃烧一部分煤造成的).炼焦化学产品或被烧掉或随高温废气流排入大气,不仅不能综合利用炼焦煤,还对大气造成严重污染 1.2 国内焦炭的地位 1993年我国焦炭产量已稳居世界第一位,约占世界总产量的1/3,随着我国炼焦业的快速发展,还在逐年提高,2005年上升至53.5%,2006年达到57.0%左右 2006年,我国出口焦炭1450万t.占世界贸易总量的45%以上;我国焦炭表观消费量为2.83亿t,占世界焦炭表观消费总量的54%以上。我国已成为名副其实的世界焦炭生产、消费及贸易第一大国。 1.3 国内焦炭的生产状况 我国焦炭生产遍及全国29个省区.即除西藏和海南外,我国大陆29个省区均有焦炭生产,但产能分布非常不均衡,基本分布在华北、华东、华中、东北、西南五大区域。2006年,全国焦炭产量29 768万t,其中机焦26279万t,占88.28%;土焦、改良焦约1450万t,占4.9%;无回收焦炭、半焦1784万t,占6%;石油焦255万t。 二、国内炼焦煤资源现状 2.1 已查明资源储量 炼焦煤主要包括焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种,属中变质烟煤,查明资源储量2758.6亿t.占全部煤种查明资源储量的26.24%炼焦煤查明资源储量煤种构成列于表1 由表1可见.最优良的炼焦煤——焦煤仅占我国已查明煤资源总储量的6.2%.而气煤和1/3焦煤储量约为焦煤的2倍。 表1炼焦煤查明资源储量煤种构成 我国炼焦煤资源主要集中在山西省。该省炼焦煤资源占全国资源的56%。已查明资源量高达1544.54亿t,我国炼焦煤资源分布见表2[5]。

日本生物技术的进展

世界生物技术作为参考系,观察日本生物技术,客观地评议日本技术。日本1868年1月3日成立明治维新政府开始引进欧美技术,经140年的发展,已成为世界上第二位的经济强国。 日本医疗药品售量占世界医疗药品市场的11%,日本高新企业风险企业的投资率为4%,不算低。 日本是一个呈弧状分布的岛国,位于亚洲大陆东部,长达3000公里。日本由本州、中国、九州、北海道四个主要岛屿及分布四周的4000多个小岛组成,统称为日本列岛。海洋生物资源丰富。日本国土面积大约37.8km2。 日本列岛跨亚热带到亚寒带。由于受复杂的地形和海流的影响很大、各地区气候差异显著。大部分地区是温暖的海洋性气候,四季分明。春天从南部冲绳开始一直到北海道美丽的樱花,由南往北逐渐盛开,形成美景。 梅雨、台风、大雪常见。梅雨期降雨,对种植水稻来说是不可缺少的。日本各处见到水稻田,大米是日本人的主食。日本列岛位于太平洋地震带。火山活动频繁,是世界上少有的多火山地带。1923年东京发生7.9级地震。日本各处见到各类温泉,人们休息的好地方。日本人喜欢到多彩频繁的温泉旅游。 国土的67%为山地、多为森林覆盖,林业生物资源不少。 Ⅰ尖端生物技术 目前世界上生物科技界的尖端课题是干细胞研究。 到目前为止没有统一的干细胞的概念。干细胞特点:即具有无限的自我更新能力,能够分化为一种以上高度分化的子细胞的能力。它实际上包括从胚胎发育到成人发育过程中各种未分化的成熟细胞。为此干细胞的概念可以理解为包括生命起源细胞,组织器官发育的原始细胞,和成体组织细胞更新换代、损伤修复的种子细胞。受精卵是一种最原始和分化潜能最大的干细胞。 日本的干细胞研究成果属世界领先地位。京都大学再生医学研究所的山中伸尔2006年8月“细胞”杂志上世界上首次发表由鼷鼠体细胞制备诱导多功能细胞的论文。其论文的主要内容:把4种基因转入小鼠的纤维原细胞,就可以让他们重新变成具有分化能力的细胞。他们把这细胞称为“诱导多功能细胞”-ips细胞。他们已证明这种方法培育出来的小老鼠ips细胞和小老鼠胚胎融合,发育成嵌合体小鼠,这证明,ips细胞、类似于胚胎干细胞,具有分化成其他细胞的功能。 2007年11月20日,山中伸尔发表了由人体皮肤细胞制备干细胞的论文。在细胞杂志和Tames Thomson在科学杂志上。其论文的内容是:人类皮细胞中取4组基因。利用小鼠试验同样方法,利用人类皮细胞中取得4组基因做试验,得到“诱导多功能细胞”ips细胞。Ips 细胞跟人类胚胎干细胞一样,具有分化成其他类型细胞的功能。干细胞的实用化有两个方向:一方面,干细胞应用于再生医疗。2006年开始山中伸弥和庆应大学的罔野荣之共同研究脊髓损伤治疗法。理化研究所研究,由干细胞制备網膜色素上细胞和红血球前驱细胞等问题。另一方面,干细胞应用于新药开发。武田药品工业公司由ips开拓新药。由干细胞培养心脏细胞、肝细胞等。 日本政府文教科学部2008年度投入22亿日元援助干细胞项目。2000年时世界上尖端生物技术专利申请数为约12000件,其中美国占40%,中国占30%,欧洲和日本在其后。日本生物技术风险企业数为334家。日本政府为了促进生物技术风险企业的培育,2005年12月颁布200余页的生物技术战略大纲,其中详细阐述了具体的战略重点及实施计划。 Ⅱ生物产业 1.生物技术发展环境 日本政府迈入21世纪后,以建立生物技术产业的竞争力为目标,陆续推出各项支援方案,建立整体产业发展环境。 (1)制定生物技术战略:日本政府认为21世纪是生命科学的世纪,因此制定了《生物技术战略大纲》,提出实现跨跃式发展的三大战略:大力充实研究开发、从根本上加速产业化进程,加深国民对科技的理解。实施生物技术战略的总体目标是实现健康和长寿(2010年癌症治愈率提高20%),提高食品的安全性和功能性(粮食自给率从2001年的40%提高到2010年的45%),实现可持续的舒适社会(到2010年生物能源的利用应相当于替代原油约110亿升/年)。 (2)改革国家科学与技术体系:日本的国家研究院正在改革。截止2001年4月59个国家研究院已经转变成为独立管理的机构。政府科技改革的另一个特点是加强资金体系的竞争性。决策者们更多地关注研究目的的创新性和原创性,而年青研究者将有更多的机会获得独立的资金支持。 (3)加大重点项目资金资助:日本政府把遗传研究作为千年计划之一。2001年生物技术产业的预算增加34.8%,生命科学研究部分的预定经费为5-35亿美元,比2000年增加了28%,其重点用于基因研究,希望透过人类基因的解析,有助于糖尿病、癌症等,疾病的治疗,其中大约有8000万美元用于3000多种蛋白质的结构分析。此外约有44亿美元用于新成立的机构。政府还拨款5300万美元支持大学实验设备,希望提升政府与大学之间的合作。 (4)推行药物试验改革:在日本企业开发的新药很难找到愿意参加药物试验的病人及医生,使临床试验困难,相关法令的限制曾阻碍了生物医药产业的发展。政府从制度指定上,促进药物获得临床试验使用许可,从而加速日本药厂的新药开发。为协助增进药厂的全球竞

我国工业设计的发展与现状

我国工业设计的发展与现状 随着我国经济建设的快速发展,工业设计为增强我国企业和产品在国内外市场上的竞争力,已经起到了显著的作用。工业设计产业化的脚步日益加快,21世纪是设计的时代,将是独具东方文化魅力的中国设计的时代。 一、工业设计的引入与萌芽 中国真正意义上的工业设计产生于改革开放之后。20世纪50年代以前,中国处于战乱动荡的年代,中国孱弱的资本主义工商业在于洋品牌的竞争中,萌发了“工艺美术”的概念,并利用商业广告的形式进行宣传,比如20世纪30年代的青 岛国产哈德门香烟。新中国成立后,“工艺美术”得到了相 当程度的发展,但与工业大生产结合程度不紧密。改革开放 以后,国门重新打开,中国工业化和现代化进程迅速推进, 作为提升企业核心竞争力的工业设计进入了大众消费市场。 20世纪90年代以后,中国开始逐步融入信息社会的巨型网 络中,工业设计在后工业时代的特点在中国更是曙光初现。 20世纪70年代末80年代初,工业设计概念开始从国 外引入中国。工业设计在国内的最早出现不是基于企业的需 求,而是遵循着“理论先行”的模式,体现为高校工业设计 教育空前繁荣,但是工业设计产业并没有真正形成。当时的 中国制造业仍然在追求数量和产值,对于产品的外观质量和 知识产权的考虑,几乎可以忽略。例如,1985年我国生产 了3235万辆自行车,986万台缝纫机,38亿件陶瓷……在 技术相对落后的制造业条件下,当时生产的日常用品大多是 模仿西方国家20世纪初期的设计,基本毫无设计含量可言。 20世纪90年代,工业设计在我国的发展出现了新的转机。在这之前,企业竞争的核心主要是填补市场空白,根本没有考虑工业设计的问题。此后,在激烈的市场竞争中,工业设计逐渐被重视,尤其是加入WTO 之后,中国企业有面临着国际激烈竞争和知识产权保护,迫使企业不得不放弃一味模仿,开始自主创新。 同时,工业设计也越来越受到政府部门的重视。2007年2月12日,中国工业设计协会朱熹理事长向温家宝呈送了《关于我国应大力发展工业设计的建议》,2月13日温总理批示:“要高度重视工业设计”。可见,工业设计在中国的认可程度正逐步提高,创新在各个领域已凸显,且成必然趋势。 二、工业设计崛起与发展 20世纪最后10年,中国以廉价劳动力和巨大的消费市场的优势,迅速发展成为“世界工厂”,国外企业纷纷在华设立分支机构。伴随着各大企业在中国市场的丰厚利润和广阔前景,诺基亚、摩托罗拉、索尼、通用等许多跨国公司都陆续在中国设立了设计研发部门,并组建了实力较强的本土化设计团队。外企的中国研发中心,有效地解决了自身企业的本土化设计问题,同时,这些相对前沿的设计中心,也在一定程度上带动了中国的设计公司和设计团队的发展。 国内企业的设计创新的意识在世界市场的大潮中应运而生。联想创新设计中心的百余人的设计队伍不仅来自中国本土,还来自新加坡、德国、新西兰、意大利等国家,所设计的产品不仅加强了联想在全球PC 市场的领先地位,还强化了其品牌形象。联想创新设计中心的作品曾多次获得世界著名的三项工业设计领域大奖(IDEA 、red dot 、iF )和日本G-Mark 工业设计大奖、亚洲最具影响力设计奖、Intel 创新PC 奖等奖项。12 年前,联想推出了一款30年代香烟宣传画册

我国电力行业的发展现状与趋势

我国电力行业的发展现状与趋势 1我国电力行业的发展 新中国成立前我国电力工业发展状况 1882年,英籍商人等人招股筹银5万两,创办上海电气公司,安装1台16马力蒸汽发电机组,装设了15盏弧光灯。1882年7月26日下午7时,电厂开始发电,电能开始在中国应用,几乎与欧美同步,并略早于日本。 从1882年到1949年新中国成立,经历了艰难曲折、发展缓慢的67年,其间67年电力发展基本状况是一个十分落后的百孔千疮的破烂摊子,电厂凋零,设备残缺,电网瘫痪,运行维艰,技术水平相当落后,。 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时,分别居世界第21位和第25位,与发达国家差距较大。 新中国成立后的我国电力工业发展状况 1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦,发电量达到2566亿千瓦时,分别跃居世界第8位和第7位。 改革开放之后,电力工业体制不断改革,在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,电力工业实行"政企分开,省为实体,联合电网,统一调度,集资办电"的方针,大大地调动了地方办电的积极性和责任,迅速地筹集资金,使电力建设飞速发展,在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。 从1988年起连续11年每年新增投产大中型发电机组按全国统计口径达1,500万千瓦。各大区电网和省网随着电源的增长加强了网架建设,从1982到1999年底,中国新增330千伏以上输电线路372,837公里,新增变电容量732,690MVA,而1950至1981年30年期间新增输电线路为277,257公里,变电容量70360MVA。 改革开放以来到上世纪末,我国发电装机和发电量年均增长率分别为%、%。发电装机容量继1987年突破1亿千瓦后,到1995年超过了2亿千瓦,2000年达到了3亿千瓦。发电量在1995年超过了1万亿千瓦时,到2000年达到了万亿千瓦时。 进入新世纪,我国电力工业进入历史上的高速发展时期,投产大中型机组逐年上升,2004年5月随着三峡电站7#机组的投产,我国电源装机达到4亿千瓦,到2004年底发电装机总量达到亿千瓦,其中:水、火、核电分别达10830、32490、万千瓦。2004年发电量达到21870亿千瓦时。2000~2004年,5年净增发电装机容量14150万千瓦,2004年我国新增电力装机容量5100万千瓦,超过美国在1979年创造的年新增装机4100万千瓦的世界历史最高记录。预计今年新增装机容量约为6000万千瓦,年末装机容量将超过5亿千瓦。

捣固炼焦技术的开发应用与发展趋势

捣固炼焦技术的开发应用与发展趋势 1、现代煤焦化发展的趋势与特点 1.1 焦炉大型化 2003年德国投产了炭化室高8.3m、单孔容积93m3、年产焦炭264万吨的世界上最大的焦炉。2006年我国太钢引进建造了7.63m的焦炉,2007年马钢两座7.63m焦炉投产,武钢、京唐公司、沙钢等在建7.63m焦炉。 结构特点:结构型式仍以多室的蓄热室焦炉为主,并在扩大容积,采用致密硅砖,减弱炭化室墙,均匀加热等方面作为主要的技术发展方向。 窄炭化室,结焦时间短,结焦率高; 宽炭化室,有助于减少NOX排放量和提高焦炭反应后的强度。我国最宽的炭化室为500mm;德国85年后所建焦炉炭化室宽度均在600mm左右。 1.2 捣固炼焦技术 捣固炼焦技术的发展趋向: 1)推广炭化室高度4m以上的系列捣固焦炉; 2)总结巩固炭化室高5.5m系列的捣固焦炉,并向更高的捣固焦炉发展; 3)研制预热捣固炼焦技术并应用于工业化生产。 4) 炭化室高6米的捣固焦炉而言,因企业生产管理水平落后、维修力量薄弱、建设资金匮乏等多种原因,在近期内市场不是太看好,只能作为储备技术。 目前国内山西大同富嘉焦化、云南曲靖云维集团均建设了5.5米捣固焦炉,规模分别为年产冶金焦100万吨和200万吨。 1.3 干熄焦技术 最早1917年瑞士雪尔泽公司研究设计出一套将红焦置于竖炉内以逆流方向通人冷气体循环冷却焦炭的装置。 到1945年,全球干熄焦装置有54套之多。但由于投资高、工艺复杂,熄焦为间隙操作,所产蒸汽量、压力不稳等缺陷没有得到推广而搁浅。 20世纪60年代,前苏联设计具有工业价值的干熄焦装置,处理能力为45t/h干熄焦装置。 1976年以后,日本大量采用干熄焦技术,以应对世界能源紧张的局势。 20世纪80年代,干熄焦技术达到相对高的水平。世界范围内的广泛采用。21世纪初,重点扩大处理能力,每套处理红焦能力为107t/h。 ?我国于1985年,宝山钢铁公司首次从日本新日铁引进了处理能力为75t/h干熄焦装 置,。 ?1991年和1997年宝钢二期和三期工程相继建成了4ⅹ75t/h装置;总处理焦能力达 900t/h;可处理年产510万t焦炭。后期的建设采取“立足于国内”的方针,由国内负责设计和组织投产。 ?济南钢铁集团总公司干熄焦技术(简称济钢干熄焦) 1、2号干熄炉分别于1999年3 月2日和4月8日相继投入运行。 ?进入21世纪,首钢、武钢、马钢率先实现干熄焦国产化运行,吉林通钢、华北电力、 昆钢、莱钢、太钢、柳钢和宣钢等数十家企业建设干熄焦系统。 1.4 信息管理与优化控制技术 ●日本自97年开始至2001年间,该技术快速推广到90%的日本企业。 ●我国83年首次在上海焦化厂4号炉上试运行焦炉加热自动控制系统,以后鞍钢、重 钢、宝钢、酒钢、北焦、通化焦化厂等均先后实施过焦炉加热计算机控制系统,鉴

焦炉的结构和设备知识

《焦炉结构与设备》 一、教学内容: (一)、焦炉整体结构概述 (二)、护炉铁件 (三)、焦炉加热设备 (四)、荒煤气导出设备 (五)、焦炉机械 (六)、附属设备和修理装置 二、学习目的: 了解焦炉的整体结构,掌握护炉铁件、蓄热室、燃烧室、炭化室及荒煤气导出道的结构。 目录 第一章焦炉整体构造 一、焦炉炉型的分类 二、现代焦炉的结构 1.1 炭化室 1.2 燃烧室 1.3 斜道区 1.4 蓄热室 1.5 小烟道 1.6 炉顶区 1.7 焦炉基础平台、烟道、烟囱 第二章炼焦炉的机械与设备

2.1 护炉铁件 2.1.1 护炉铁件的作用 2.1.2 保护板和炉门框 2.1.3 炉柱、拉条和弹簧 2.1.4 炉门 2.2 焦炉加热设备 2.2.1 加热煤气设备 2.2.2 焦炉的煤气管系 2.2.3 交换设备 2.2.4 废气设备 2.3 荒煤气导出设备 2.3.1 高压氨水及水封上升管盖装置2.3.2 上升管与桥管 2.3.3 集气管与吸气管 2.4 焦炉机械 2.4.1 装煤车 2.4.2 拦焦车 2.4.3 推焦车 2.4.4 熄焦车和电机车 2.5 附属设备和修理装置 2.5.1 炉门修理站 2.5.2 余煤单斗机和埋刮板提升机2.5.3 悬臂式起重机和电动葫芦

2.5.4 推焦杆更换装置 第一章焦炉整体结构 一、焦炉炉型的分类: 现代焦炉因火道结构,加热煤气种类及其入炉方式,实现高向加热均匀性的方法不同等分成许多型式。 因火道结构形式的不同,焦炉可分为二分式焦炉,双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。 根据加热煤气种类的不同,焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。 根据煤气入炉的方式不同,焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。 二、现代焦炉的结构: (一)、现代焦炉虽有多种炉型,但都有共同的基本要求: 1)焦并长向和高向加热均匀,加热水平适当,以减轻化学产品的裂解损失。 2)劳动生产率和设备利用率高。 3)加热系统阻力小,热工效率高,能耗低。 4)炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。 5)劳动条件好,调节控制方便,环境污染少。 (二)、JN型焦炉及其基础断面 图1.1 JN型焦炉及其基础断面 现代焦炉主要由炉顶区、炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、烟道区(小烟道、分烟道、总烟道)、烟囱、基础平台和抵抗墙等部分组成,蓄热室以下为烟道与基础。炭化室与燃烧室相间布置,蓄热室位于其下方,内放格子砖以回收废热,斜道区位于蓄热室顶和燃烧室底之间,通过斜道使蓄热室与燃烧室相通,炭化室与燃烧室之上为炉顶,整座焦炉砌在坚固平整的钢筋混凝土基础上,烟道一端通过废气开闭器与蓄热室连接,另一端与烟囱连接口根据炉型不同,烟道设在基础内或基础两侧。以下分别加以介绍: 1.1 炭化室 炭化室是煤隔绝空气干馏的地方,是由两侧炉墙、炉顶、炉底和两侧炉门合围起来的。炭化室的有效容积是装煤炼焦的有效空间部分;它等于炭化室有效长度、平均宽度及有效高度的乘积。炭化室的容积、宽度与孔数对焦炉生产能力、单位产品的投资及机械设备的利用率等均有重大影响。炭化室顶部还设有1个或2个上升管口,通过上升管、桥管与集气管相连。 炭化室锥度:为了推焦顺利,焦侧宽度大于机侧宽度,两侧宽度之差叫做炭化室锥度。炭化室锥度随炭化室的长度不同而变化,炭化室越长,锥度越大。在长度不变的情况下,其锥度越大越有利于推焦。生产几十年的炉室,由于其墙面产生不同程度的变形,此时锥度大就比锥度小利于推焦,从而可以延长炉体寿命。 1.2 燃烧室 双联式燃烧室每相邻火道连成一对,一个是上升气流,另一个是下降气流。双联火道结构具有加热均匀、气流阻力小、砌体强度高等优点,但异向气流接触面较多,结构较复杂,砖形多,我国大型焦炉均采用这种结构。每个燃烧室有28个或32个立火道。相邻两个为一对,组成双联火道结构。每对火道隔墙上部有跨越孔,下部除炉头一对火道外都有废气循环孔。砖煤气道顶部灯头砖稍高于废气循环孔的位置,使焦炉煤气火焰拉长,以改善焦炉高向加热均匀性和减少废气氮氧化物含量,还可防止产生短路。 图1.2 JN型焦炉斜道区结构图 1.3 斜道区 燃烧室与蓄热室相连接的通道称为斜道。斜道区位于炭化室及燃烧室下面、蓄热室上面,是焦炉加热系统的一个重要部位,进人燃烧室的焦炉煤气、空气及排出的废气均通过斜道,斜道区是连接蓄热室和燃烧室的通道区。由于通道多、压力差大,因此斜道区是焦炉中结构

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