固废流化床异型颗粒与床料共流化特性

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流化床反应器流动特性测定实验

流化床反应器流动特性测定实验一、实验目的1）观察聚式和散式流态化的实验现象，学习流体通过颗粒床层流动特性的测量方法；2）测定流化曲线（ p~u曲线），作出流化曲线图，确定临界流化速度u mf；3）测定临界流化速度，并作出流化曲线图。

二、实验原理流态化是一种使用固体颗粒通过与流体接触而转变成类似于流体状态的操作。

近年来，这种技术发展很快，许多工业部门在处理粉粒状物料的输送、混合、涂层、换热、干燥、吸附、煅烧和气---固反应过程等过程中，都广泛地应用了流态化技术。

1、固体流态化过程的基本概念如果流体自下而上地流过颗粒层，则根据流速的不同，会出现三种不同的阶段，如下图所示：固定床流化床气力输送流化过程的几个阶段1）固定床阶段如果流体通过颗粒床层的表观速度（即空床速度）U较低，使颗粒空隙中流体的真实速度U1 ,则小于颗粒的沉降速度U t 则颗粒基本上保持静止不动，颗粒称为固定床。

2）流化床阶段当流体的表观速度U加大到某一数值时，真实速度U1比颗粒的沉降速度U t大了，此时床层内较小的颗粒将松动或“浮起”，颗粒层高度也有明显增大。

但随着床层的膨胀，床内空隙率ε也增大，而U1=U/ε，所以，真实速度U1随后又下降，直至降到沉降速度U t为止。

也就是说，在一定的表观速度下，颗粒床层膨胀到一定程度后将不再膨胀，此时颗粒悬浮于流体中，床层有一个明显的上界面，与沸腾水的表面相似，这种床层称为流化床。

因为流化床的空隙率随流体表观速度增大而变化，因此，能够维持流化床状态的表观速度可以有一个较宽的范围。

实际流化床操作的流体速度原则上要大于起始流化速度，又要小于带出速度，而这两个临界速度一般均有实验得出。

3）颗粒输送阶段如果继续提高流体的表观速度U，使真实速度U1大于颗粒的沉降速度U t，则颗粒将被气流带走，此时床层上界面消失，这种状态称为气力输送。

2、固体流态化的分类流化床按其性状的不同，可以分为两类，即散式流态化和聚式流态化。

流化床干燥设备中颗粒物料的流化性分析

流化床干燥设备中颗粒物料的流化性分析流化床干燥设备是一种常用于颗粒物料干燥的技术装置，其基本原理是通过将高速气流从底部通入床层，使物料在气流作用下呈现流化状态，从而实现快速均匀的干燥效果。

在流化床干燥过程中，颗粒物料的流化性是一个关键参数，直接影响干燥的效果及设备的操作稳定性。

首先，颗粒物料的流化性指的是物料在气流作用下，能够达到一定程度的流动性和可操控性。

在流化床干燥设备中，物料的流化性对于干燥过程的均匀性以及干燥速度有着重要影响。

物料的颗粒大小及粒径分布是影响流化性的重要因素之一。

颗粒物料通常具有一定的粒径分布，这些颗粒在气流作用下会产生不同的受力状况。

通常来说，过大的颗粒容易产生如堵塞、堆积等问题，过小的颗粒则易被气流带走导致物料损失。

因此，在流化床干燥设备中，需要对物料的颗粒大小进行分析，合理控制物料的粒径分布，以实现适当的流化性。

物料的粒子形状也对流化性有一定的影响。

相对于球状颗粒而言，不规则形状的颗粒在气流作用下容易产生不稳定的运动状态。

这种不规则形状的颗粒会使流化床中的气固两相分离不均匀，从而影响干燥的效果。

因此，在进行流化床干燥设备的物料选择时，需要注意物料的形状，并进行相应的测试和分析。

除了颗粒大小和形状外，物料的密度和颗粒间的疏松程度也会对流化性产生影响。

高密度的物料容易产生颗粒间的结聚现象，导致气固两相流动性能下降，甚至堵塞流化床。

而过于松散的颗粒则在气流作用下容易散开甚至飞散，也会影响流态床的稳定性。

因此，物料的密度和颗粒间的疏松程度是流化床干燥设备中需要重点关注的参数之一。

此外，物料的含水率也会影响其流化性。

含水率过低的物料容易产生静电效应，导致物料之间黏附并难以流动。

而含水率过高的物料则容易形成粘稠的状况，导致流化床干燥设备的堵塞风险增加。

因此，在进行物料的流化性分析时，需要对物料的含水率进行测试，并根据实际情况进行调整。

综上所述，流化床干燥设备中颗粒物料的流化性分析对于干燥效果的提升及设备的稳定运行具有重要意义。

简介流化床的特性及技术

工业技术
ｌ ■
ＣｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｖｉｅｗ
简介流化床的特性及技术
潘文力
（大庆石化公司塑料厂）［摘要］将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征，这种流固接触状态称为固体流态化，即流化床。在流化床中，流态化的颗粒表面则全部暴露于湍动剧烈的流体之中，从而得到更充分的利用。［关键词］流化床，形成；特性；技术中图分类号：ＴＤ３２７．３文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — ９１４Ｘ（２０１５）４１ —０１３０一Ｏ１
烈，流速愈加的提高，床层的膨胀也随之增大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被
流体带出。床层的这种状态和液体相似称为流化床。其中，流化床的种类有：最
小流化床，鼓泡流化床，腾涌流化床。＝流化床主要特性
循环流化床的二次风除了能适当调整炉内温度场的分布外，还能补充炉内
内已加有床料），从设备容器下方通入各种锅炉废气或者预热空气，在流化床上部出口，将已干燥物料收集起来。同时使流化床内的物料颗粒被吹起呈沸腾状态悬浮粉碎。
结束语
颗粒在床层的分布不均匀，床层呈现两相结构：一相是以气泡形式夹带少量颗粒穿过床层向上运动的不连续的气泡相，另一相则是接近初始流态化状态的连续相且颗粒浓度与空隙率分布较为均匀，称为乳化相，因此又称为鼓泡流

固废流化床异型颗粒与床料共流化特性

10． 3969 / j． issn． 1001 － 0505． 2012． 03． 010］
http： / / journal． seu． edu． cn
448
东南大学学报（自然科学版）
第 42 卷
我国是世界上最大的能源消耗大国和二氧化碳排放国［1］，同时也是世界上最大的废弃物产生国［2］．为了缓解煤炭供需的压力，同时减少固体废弃物对我国环境、生态的破坏和人体健康的危害，促进多元化能源结构的形成，可燃固体废弃物已成为我国能源动力系统不可忽视的能源．流化床热转化技术，如燃烧［3］、热解 / 气化等［4］，由于效率高、减容明显、能回收热能等特点，已成为国内外可燃固体废弃物规模化清洁高效能源化利用处置发展方向．然而，目前对可燃固体废弃物流化床技术的掌握还远不能满足日益广泛的工业应用要求．引进的国外设备与我国现有固体废弃物情况不适应，自主研发的产品存在放大设计的技术瓶颈，已有的工程项目大多存在能量转化品位低、二次污染严重以及一系列安全问题［2］，急需针对固体废弃物流化床的气固流动特性、反应特性和污染物控制等开展较系统深入的基础研究．
第 42 卷第 3 期 2012 年 5 月
东南大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY （ Natural Science Edition）
doi： 10． 3969 / j． issn． 1001 － 0505． 2012． 03． 010
Vol． 42 No． 3 M ay 2012
固废流化床异型颗粒与床料共流化特性
邵应娟胡颢金保昇钟文琪陈曦任冰沙春发

流化床是什么及其特性

流化床就是将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征，这种流固接触状态称为固体流态化。

充分流态化的床层表现出类似于液体的性质。

当流体通过床层的速度逐渐提高到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空隙增大，床层体积出现膨胀。

如果再进一步提高流体速度，床层将不能维持固定状态。

此时，颗粒全部悬浮于流体中，显示出相当不规则的运动。

随着流速的提高，颗粒的运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被流体带出。

床层的这种状态和液体相似称为流化床。

其中，流化床的种类有：最小流化床，鼓泡流化床，腾涌流化床。

那么流化床有哪些特性呢？充分流态化的床层表现出类似于液体的性质。

密度比床层平均密度小的流体可以悬浮在床面上；床面保持水平；床层服从流体静力学关系，即高度差为的两截面的压差；颗粒具有与液体类似的流动性，可以从器壁的小孔喷出；两个联通的流化床能自行调整床层上表面使之在同一水平面上。

上述性质使得流化床内颗粒物料的加工可以像流体一样连续进出料，并且由于颗粒充分混合，床层温度、浓度均匀使床层具有独特的优点得以广泛的应用。

谈到流化床性质的运用，这里以干燥技术角度阐述，循环流化床干燥技术是将待干燥物质通过加料器加入流化床床体，从设备容器下方通入预热空气或者各种锅炉废气，使流化床内的物料颗粒被吹起呈沸腾状态悬浮粉碎。

同时在流化床上部出口，将已干燥物料收集起来。

杭州钱江干燥设备有限公司所生产的GLR系列内加热流化床干燥机，系统由热风热源(燃煤、燃油、燃气、蒸汽、电)和内加热热源(蒸汽、水、导热油)。

同时供热,主要由内加热流化床主机、分离设备(内置布袋除尘器、外置旋风分离器+布袋除尘器、外置旋风分离器+水幕除尘器等)、风机、控制系统等组成。

可实现连续或间歇操作。

适用于干燥产品的大批量生产。

采购流化床干燥机除了要考虑需求，效率，成本，还要注意厂家的资质及售后。

这里给大家推荐杭州钱江干燥设备有限公司，钱江干燥是一家从事热力干燥技术开发、设备制造、销售、安装和技术咨询服务于一体的高新技术企业。

流化床特征问题回答

流化床特征
流化床是一种常见的化工反应器，其特点是在床内通过气体流动使固
体颗粒悬浮并呈现流态，从而实现反应。

流化床具有以下几个特征：1. 高传质性能
流化床内气体与固体颗粒的接触面积大，气体流动速度快，因此传质
性能高。

这使得流化床在催化反应、吸附分离等领域有着广泛的应用。

2. 良好的混合性能
流化床内固体颗粒呈现流态，使得反应物质在床内能够充分混合，从
而提高反应效率。

此外，流化床内气体流动速度可调，可根据反应需
要进行调整，从而实现更好的混合效果。

3. 热量传递效果好
流化床内气体流动速度快，使得热量能够快速传递到固体颗粒中，从
而实现高效的热量传递。

这使得流化床在高温反应、热解等领域有着
广泛的应用。

4. 操作灵活性高
流化床内气体流动速度可调，固体颗粒的添加和取出也比较方便，因
此流化床的操作灵活性较高。

此外，流化床内的反应物质可以进行连
续加入和连续取出，从而实现连续生产。

5. 可以实现多相反应
流化床内气体和固体颗粒的接触面积大，使得流化床可以实现多相反应。

例如，在催化反应中，催化剂可以与反应物质一起加入流化床中，从而实现高效的反应。

总之，流化床具有高传质性能、良好的混合性能、热量传递效果好、
操作灵活性高以及可以实现多相反应等特点。

这些特点使得流化床在
化工反应、催化反应、吸附分离等领域有着广泛的应用。

流化床特征

流化床特征
流化床技术是一种广泛应用于化工、制药、食品等行业的高效反应器。

其特点在于将固体颗粒床浸泡在气体或液体中，流化床内的颗粒不断地运动和混合，使反应物质与催化剂之间的接触面积增大，反应速度加快。

流化床特征主要包括以下几点：
1. 气体或液体均匀分布：在流化床中，气体或液体会通过床层，并使颗粒呈现出流动状态，使其均匀分布。

2. 颗粒运动状态稳定：流化床内的颗粒因气体或液体的作用，呈现出流动状态，流化床内颗粒的运动状态更加稳定。

3. 传质效率高：在流化床内，颗粒之间的接触面积较大，使得反应物质更易于与催化剂之间发生反应，传质效率更高。

4. 温度均匀：流化床内气体或液体的运动状态使得温度分布更加均匀，减少了局部过热或过冷的可能性。

5. 抗堵塞能力强：由于流化床内颗粒运动状态稳定，不易出现堵塞的情况，使其具有很强的抗堵塞能力。

总之，流化床技术由于其高效能、高传质效率、温度均匀、抗堵塞能力强等特点，成为化工、制药、食品等行业的重要反应器。

- 1 -。

液固流化床的流体形态

液固流化床的流体形态
液固流化床是一种固体颗粒悬浮在液体中形成流动性的床层。

在液固流化床中，固体颗粒的流体形态主要包括两种状态：床层静止状态和床层流动状态。

床层静止状态：在初始阶段或者低流速条件下，床层中的固体颗粒处于静止状态。

此时，液体通过颗粒间的空隙，形成了固定的床层结构。

颗粒之间的相互作用力阻碍了颗粒的运动，使得床层整体呈现出一个相对静止的状态。

床层流动状态：随着液体的注入或者流速的增加，床层中的固体颗粒逐渐开始流动。

在床层流动状态下，固体颗粒受到液体的冲击和拖拽，床层呈现出类似流体的特性。

颗粒间的相互作用力减小，颗粒之间的空隙扩大，形成了一种流动性较强的状态。

在液固流化床中，床层的流体形态是由流速、液体性质、颗粒特性等因素共同影响的结果。

这种床层状态具有优良的传质、传热性能，被广泛应用于化工、冶金、环保等领域，例如颗粒床反应器、气化设备等。

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摘要：建立了截面０２ｍ × ．高１２ｍ的固体废弃物流化床冷态实验装置，取４种形状、．０２ｍ、．选尺寸和密度差异较大的异型颗粒模拟固体废弃物，料为粒径０１ｌ的石英砂．床．８ｍＴｌ采用压力信号和快速ＣＤ图像分析相结合的方法，点考察了不同种类和比例的异型颗粒与床料共流化时Ｃ重的压降特征、动结构和最小流化速度，流并提出了该体系最小流化速度的新关联式．结果表明，异
第４２卷第３期
２１０２年５月
东南大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＡＬＯＦＳＴＡＳＮＩＥＳＴ（ａｕａＳｉｎｅＥｉｏ）ＮＯＵＨＥＴＵＶＲＩＹＮｔｒｌｃｃｄｔｎｅｉ
ＶＯ１４２Ｎｏ３．．Ｍａ０１ｙ２２
ｉｒａｅｉｈｎｒａｉｆｖｌｍｅｐｏｏｔｏｎｆｅｔｖａｔｃｅｄａｅｅｅｓｔｎｃｅｓｄｗｔｔｅｉｃｅｓｎｇｏｏｕｒｐｒｉｎａｄｅｆｃｉｅｐｒｌｉｍｔｒｄｎｉｙ，ｂｔｉｉｈｉｕｔｓｎｔａｆｃｅｂｙｔｅｃｎｇｆｓａｉｅｈｅｇｔＣｏｐｒｓｎｓｓｏｔａｒｄｉｔｄＵｙｔｅｐｅｅｔｏｆｅｔｄｈａｅｏｔｔｂｄｉｈ．ｈｃｍａｉｏｈｗｔｐｅｃｅｆｒｓｎｈｂｈｃｒｅａｉｎｃｒｅｐｎｅｌｔｅｅｐｅｍｅｔｌｄｔｎｈｏｅｉｉｒｔｒｓｔｉｏｄｔａｅｃｒｏｒｌｔｏｏｒｓｏｄｓｗｌｏｔｘｒｈｉｎａａａｄｔｓｎｌｔａｕｅ．Ｉｓｆｕｎｔｔｏ－ａｅｈｈ
型颗粒与床料共流化时，升速压降曲线波动大且易低估最小流化速度，降速压降曲线较为平而
滑，类似纯床料流化，可用于确定最小流化速度；小流化速度随异型颗粒体积比和特征密度的最增大而增大，与静止床高变化无关．关联式的预测值与实验结果及国内外其他一些研究者的实验值吻合得较好，均相对误差为１．％，平４７可适合于多种类异型颗粒与床料共流化体系．
化技术，如燃烧、』热解／气化等，Ｊ由于效率高、
减容明显、回收热能等特点，能已成为国内外可燃
固体废弃物规模化清洁高效能源化利用处置发展方向．然而，目前对可燃固体废弃物流化床技术的掌握还远不能满足日益广泛的工业应用要求．引进
ｐｔｍｎｎｍｕｕｄｚｔｎｖｌｃｔ（）ｕｄｒｄｆｒｎｐｒｔｇｃｎｉｏｒｅｔａｅａｄｍｉｉｍｆｉｉａｏｅｉｔｌｉｏｙＵｆｎｅｉｅｅｔｏｅａｎｏｄｉｎｗｅｅｔｓｄｆｉｔｅ
ｈｏｇｈｐｅｓｒｉｎｌａｉｚｔｍａｅ．ｔｒｕｒｓｕｅｓｇａｎｄｆｕｄｉａｉｎｉｇｓＣｏｅａｉｎｆｒｐｅｉｔｎｅｌｏｒｌｔｏｏｒｄｃｉｇｔＵｓａｓｅｅ — ｈｆｗａｌｏｄｖｌｏｅｐｄ．Ｔｈｅｕｔｈｗｈａｔｘｕｅｏｒｅｕａｒｐｒｙｐｒｉｌｓａｄｂｄｍａｅａ，ｔｅｐｅ — ｅｒｓｌｓｓｏｔｔｗｉｈｍｉｔｒｆｉｇｌｐｏｅｔａｔｃｅｎｅｔｒｌｈｒｓｒｉｓｅｃｒｅｍｅｓｒｄｗｉｎｒａｉｇｆｏｒｔｓｒｍａｋａｌｕｔａｔａｄａｗａｓｒｓｌｓｉｄｒｓｉｕｒｕｖａｕｅｔｉｃｅｓｎｗａｅｉｅｒｂｙｆｃｕｎｌｙｅｕｔｎｕｎｅｅｔ— ｈｌｌｎ
关键词：流化床；固体废弃物；固流动；型颗粒；气异最小流化速度中图分类号：Ｋ１Ｔ６文献标志码：Ａ文章编号：１０００（０２０－４７００１— ５５２１）３０４－６
Ｃｏｆｕｄｚｔｏｆｉｒｇｌｒｐｒｉｌｓｗｉｈｂｄｍａｅｉｌ — ｉｉａｉｎｏｒｅｕａａｔｃｅｔｅｔｒａｌｉｏｉｓｅｆｕｄｚｄｂｄｎｓｌｗａｔｉｉｅｅｄｌ
引文格式：邵应娟，胡颢，金保异，固废流化床异型颗粒与床料共流化特性［］东南大学学报：等．Ｊ．自然科学版，０２４（）４７４２２１，３：４ — ５２
［ｏ：０３６／．ｓｎ１０００．０２０．１］ｄｉ１．９９ｊｉ．０１－５５２１．３００ｓ
ｍｎｅｇｔｏ２ｍ．Ｆｏｒｐｒｉｌｓｗｉｉｆｒｎｈｒｓ，ｓｚｓａｄｄｅｉｉｓｗｅｅｕｓｄａｉａｄａｈｉｈｆ１．ｕａｔｃｅｔｄｆｅｅｔｓａｐｈｉｅｎｎｓｔｅｒｅｓｓｍｕ—
ｓｎｏｒｔｓｓｏｈａｄｅｓｎｂｅｔｅｅｍｉｅｖｌｆＵ．Ｂｅｉｅｉｇｆｗａｅｉｍｏｔｎｒａｏａｌｏｄｔｒｎｅｔａｕｅｏｆｌｈｓｄｓ，Ｕｓｆｕｎｏｂｆｉｏｄｔｅ
促进多元化能源结构的形成，可燃固体废弃物已成
变送器，出信号进行ＡＤ转换后，输／由计算机采集，配以高分辨率数码ＣＤ相机，并Ｃ采集图像记录不同工况下床内的流动结构和颗粒运动行为．
为我国能源动力系统不可忽视的能源．流化床热转
ｌｔｖｏｉｓｅ，ａｄｓｌａｓｎｓｅｌｙｄａｌｉｉａｉｎｍｅｉｍ．Ｔｈｒｓｕｅｄｏａｉｅｓｌｄｗａｔｎｉｃａｄｗａｍｐｏｅｓｆｕｄｚｔｏｄｕｉｅｐｅｓｒｒｐ，ｆｏｌｗ
ｍａｏｆＵｌｕ．Ｗｈｌｉｅｆｕｄｉａｉｆｐｒｅｕｌａｔｌｓｈｅｐｒｓｕｅｃｒｅｗｉｈｄｃｅ — ｉｒｎｏｆｖａｅｉｅｌｉｚｔｏｎｏｕｅｒｇａｐｒｉｅ，ｔｅｓｒｕｖｔｅｒａｋｌｒｃ
ｒｌｔｖｒｏｆｌ．ｅａｉｅｅｒｏ４７％．
Ｋｅｒ：ｆｕｄｚｄｂｄ；ｓｌｄｗａｔｙｗｏｄｓｌｉｉｅｅｏｉｓｅ；ｇｓｓｌｄｆｏ；ｉｒｇｌｒｐｒｉｌｓ；ｍｉｉｍｕｄｚｔｏｅａ —ｏｉｗｒｅｕａａｔｃｅｌｎｍｕｆｉｉａｉｎｖ — ｌ
ｌｃｔｏｉｙ
收稿日期：０２０．５作者简介：２１－２１．邵应娟（９３），，士；１８一女博金保异（联系人）男，，教授，士生导师，ｓｎｅ．ｄ．ｎ博ｂｊ＠ｓｕｅｕｃ．ｉ
基金项目：国家重点基础研究发展计￣（７计划）Ｊ９３资助项目（０１Ｂ０５５、２１Ｃ２１０）国家自然科学基金资助项目（０７０５．５９６２）
ｒｌｔｏａａｉｆｃｏｌｒｄｃｆｎｆｕｄｚｎｇｏｒｅｕａａｔｃｅｔｅａｅａｔａｅａｎＣｓｔｓａｔｒｙｐｅｉｔＵｍｉｉｉｆｉｇｌｐｒｉｌｓｗｉｈｂｄｍｔｒｌｗｉａｍｅｎｉｎｉｉｌｒｉｈ
Ａｂｓｒｃ：Ｃｏｆｕｄｚｔｏｈａａｔｒｓｉｓｏｒｅｕａｒｉｌｓｗｉｂｅｔｒａａｅｂｅｎｅｔｇ — ｔａｔ－ｉｉａｉｎｃｒｃｅｔｃｆｉｒｇｌｒｐａｔｃｅｔｌｉｈｄｍａｅｌｈｖｅｎｉｖｓｉａｉｔｄ．Ｅｘｅｍｅｔｌｗｅｅｃｒｉｄｏｔｉｏｉｓｅｆｕｄｚｄｂｄｗｉｒｓｅｔｏ． ×０２ｅｐｒｉｎａｒａｒｅｕｎａｓｌｗａｔｌｉｉｅｅｔａｃｏｓｓｃｉｎｏｆ０２ｍｄｈ．
ＳａｉｇｕｎＨｕＨａＪａｓｅｇＺｏｇＷｅｑＣｅＲｎＢｎＳａＣｕｆｈｏＹｎｊａｏｉＢｏｈｎｈｎｎｉｈｎＸｉｅｉｇｈｈｎａｎ
（ｙＬｂｒｔｒｆｎｒｙＴｅｍａＣｏｖｒｏｎｏｔｌｆｎｓｙｏｄｃｔｎｏｔｅｓＵｎｖｒｔ，ｎｉｇ２０９Ｃｈｎ）ＫｅａｏａｏｙｏｅｇｈｒｌｎｅｓｎａｄＣｎｒｉｒｆｕａｉ，ＳｕｈａｔｉｓｙＮａｊ１６，ｉａＥｉｏｏＭｉｔＥｏ学学报（自然科学版）
第４２卷
我国是世界上最大的能源消耗大国和二氧化碳排放国… ，同时也是世界上最大的废弃物产生国Ｊ为了缓解煤炭供需的压力，．同时减少固体废弃物对我国环境、态的破坏和人体健康的危害，生