1. 下圖為探究酵母菌進行的呼吸作用類型的裝置圖,下列現象中能說明酵母菌既進行有氧呼吸,
裝置2; A;
①錯 影響bc段光合速率的因素是光照強度,但c點後影響光合速率的根本因素是溫度【由於夏天中午時間段溫度過高,植物蒸騰作用加強,失水加快,為了避免大量失水,葉片會關閉部分葉孔,導致co2濃度降低←直接原因,光合作用減慢】。
②錯,FG段是因為太陽慢慢落下,光照強度變弱
③錯,co2吸收量是等於凈光合作用的量,C點co2吸收量高只是那時的凈光合作用速率高,但是C點到E點之間並沒有co2吸收量小於零【呼吸作用大於光合作用】的事情發生,所以有機物累積量依然是E點比C點高,所以E時葉片比C時重,且全圖中最重的是G點葉片
④我沒大看明白 ,一瞬間,有機物的產生量=總光合作用的量- 呼吸作用的量=凈光合作用的量=co2的吸收量,由圖知co2吸收量C大於F大於E,與有機物生產量相等矛盾啊 這個....
⑤錯,前面已經解釋E點光合作用低的原因,直接原因是co2濃度減少,C5+CO2生成兩個C3,CO2偏少就是少了原料,所以E點的C3更低
⑥錯,白天出現B點現象的原因是總光合速率=呼吸作用速率,凈光合作用速率為0,但是晚上不進行光合作用,一直進行呼吸作用,所以一天下來該植物的重量會減小!
第四個問確實不太清楚,坐等大神解答.....邊做題邊打字真是夠了....
2. 實驗室製取氧氣的化學方程式
1、加熱高錳酸鉀,化學式為:2KMnO₄===(△)K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
2、用催化劑MnO2並加熱氯酸鉀,化學式為:2KClO₃===(△,MnO₂) 2KCl+3O₂↑
3、雙氧水(過氧化氫)在催化劑MnO₂(或紅磚粉末,土豆,水泥,鐵銹等)中,生成O₂和H₂O,化學式為: 2H₂O₂===(MnO₂) ₂H₂O+O₂↑
實驗先查氣密性,受熱均勻試管傾:「試管傾」的意思是說,安裝大試管時,應使試管略微傾斜,即要使試管口低於試管底,這樣可以防止加熱時葯品所含有的少量水分變成水蒸氣,到管口處冷凝成水滴而倒流,致使試管破裂。「受熱均勻」的意思是說加熱試管時必須使試管均勻受熱。
(2)實驗室低氧裝置擴展閱讀:
在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態,然後蒸發,由於液態氮的沸點是‐196℃,比液態氧的沸點(‐183℃)低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要是液態氧。
利用氮分子大於氧分子的特性,使用特製的分子篩把空氣中的氧離分出來。首先,用壓縮機迫使乾燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進入吸附器內,當吸附器內氧氣達到一定量(壓力達到一定程度)時,即可打開出氧閥門放出氧氣。
經過一段時間,分子篩吸附的氮逐漸增多,吸附能力減弱,產出的氧氣純度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,然後重復上述過程。
3. 假設我在化學實驗室里對著裝有Cl2的集氣瓶深呼吸一口,然後趕緊跑到外面小森林去呼吸新鮮空氣,不會有
題主吸入後有沒有強烈的不適感?
氯氣是一種有毒氣體,它主要通過呼吸道侵入人體並溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和鹽酸,對上呼吸道黏膜造成損傷:次氯酸使組織受到強烈的氧化;鹽酸刺激黏膜發生炎性腫脹,使呼吸道黏膜浮腫,大量分泌黏液,造成呼吸困難,所以氯氣中毒的明顯症狀是發生劇烈的咳嗽。症狀重時,會發生肺水腫,使循環作用困難而致死亡。由食道進入人體的氯氣會使人惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。1L空氣中最多可允許含氯氣0.001mg,超過這個量就會引起人體中毒。
臨床表現
急性中毒主要為呼吸系統損害的表現。
a. 起病及病情變化一般均較迅速。
b. 可發生咽喉炎、支氣管炎、肺炎或肺水腫,表現為咽痛、嗆咳、咳少量痰、氣急、胸悶或咳粉紅色泡沫痰、呼吸困難等症狀,肺部可無明顯陽性體征或有干、濕性羅音。有時伴有惡心、嘔吐等症狀。
c. 重症者尚可出現急性呼吸窘迫綜合征,有進行性呼吸頻速和窘迫、心動過速,頑固性低氧血症,用一般氧療無效。
d. 少數患者有哮喘樣發作,出現喘息,肺部有哮喘音。
e. 極高濃度時可引起聲門痙攣或水腫、支氣管痙攣或反射性呼吸中樞抑制而致迅速窒息死亡。
f. 病發症主要有肺部繼發感染、心肌損害及氣胸、縱隔氣腫等。
g. X線檢查:可無異常,或有兩側肺紋理增強、點狀或片狀邊界模糊陰影或雲霧狀、蝶翼狀陰影。
h. 血氣分析:病情較重者動脈血氧分壓明顯降低。
i.心電圖檢查:中毒後由於缺氧、肺動脈高壓以及植物神經功能障礙等,可導致心肌損害及心律失常。
眼損害:氯可引起急性結膜炎,高濃度氯氣或液氯可引起眼灼傷。
皮膚損害:液氯或高濃度氯氣可引起皮膚暴露部位急性皮炎或灼傷。
處理
吸入氣體者立即脫離現場至空氣新鮮處,保持安靜及保暖。眼或皮膚接觸液氯時立即用清水徹底沖洗。
吸入後有症狀者至少觀察12小時,對症處理。吸入量較多者應卧床休息,吸氧,給舒喘靈氣霧劑、喘樂寧(Ventolin)或5%碳酸氫鈉加地塞米松等霧化吸入。
急性中毒時需合理氧療; 早期、適量、短程應用腎上腺糖皮質激素; 維持呼吸道通暢; 防治肺水腫及繼發感染。參見《急性刺激性氣體中毒性肺水腫的治療》
其他對症處理。
眼及皮膚灼傷按酸灼傷處理,參見《化學性眼灼傷的治療》和《化學性皮膚灼傷的治療》。
————以上來自網路
4. 關於高溫低氧燃燒技術的原理以及國內外應用情況
蓄熱式高溫空氣燃燒技術的應用吳道洪 歐儉平 謝善清 楊澤耒 王汝芳 蕭澤強關鍵詞:蓄熱室,高溫空氣,換向閥,燃燒,氮氧化物 摘要:本文簡述了蓄熱式高溫空氣燃燒技術的原理、技術優勢以及在我國的應用前景,著重介紹我國在蓄熱式高溫空氣燃燒技術領域的基礎研究進展及其在我國工業加熱行業的推廣應用與發展情況。 1 前言 高溫空氣燃燒技術在日、美等國家簡稱為HTAC技術,在西歐一些國家簡稱為HPAC(Highly Preheated Air Combustion)技術,亦稱為無焰燃燒技術(Flameless combustion)。其基本思想是讓燃料在高溫低氧濃度(體積)氣氛中燃燒。它包含兩項基本技術措施:一項是採用溫度效率高達95%,熱回收率達80%以上的蓄熱式換熱裝置,極大限度回收燃燒產物中的顯熱,用於預熱助燃空氣,獲得溫度為800~1000℃,甚至更高的高溫助燃空氣。另一項是採取燃料分級燃燒和高速氣流卷吸爐內燃燒產物,稀釋反應區的含氧體積濃度,獲得濃度為15% ~3%(體積)的低氧氣氛。燃料在這種高溫低氧氣氛中,首先進行諸如裂解等重組過程,造成與傳統燃燒過程完全不同的熱力學條件,在與貧氧氣體作延緩狀燃燒下釋出熱能,不再存在傳統燃燒過程中出現的局部高溫高氧區。這種燃燒是一種動態反應,不具有靜態火焰。它具有高效節能和超低NOX排放等多種優點,又被稱為環境協調型燃燒技術[1-2]。 高溫空氣燃燒技術自問世起,立刻受到了日本、美國、瑞典、荷蘭、英國、德國、義大利等發達國家的高度重視,其在加熱工業中的應用得到迅速推廣,取得了舉世矚目的節能環保效益[3]。 2 HTAC技術的發展 國內外各種工業爐和鍋爐的節能技術發展都經過了廢熱不利用和廢熱開始利用的兩個階段。在最原始的年代,爐子廢熱不利用,爐尾煙氣帶走的熱損失很大,爐子的熱效率在30% 以下,如圖1所示。 從六七十年代開始,國內外較普遍地採用了一種在煙道上回收煙氣的裝置—空氣預熱器(或稱空氣換熱器)來回收爐尾煙氣帶走的熱量,如圖2所示。 採用這種辦法可以降低煙氣溫度,增加進入爐膛的助燃空氣的溫度,這樣做達到了一定的節能效果,但仍存在以下問題:(1)其回收熱量的數量有限,爐子熱效率一般在50%以下;(2)空氣預熱器一般採用金屬材料和陶瓷材料,前者壽命短、後者設備龐大、維修困難;(3)從燃燒器的角度來看,助燃空氣的溫度提高以後,火焰區的體積越來越小,火焰中心的溫度也越來越高,爐膛內存在局部的高溫區,這樣對於工業爐來說,容易使加熱製品局部過熱,也影響了工業爐的局部爐膛耐火材料和爐內金屬構件的壽命,對於鍋爐來說影響其換熱效率和水冷壁的壽命,甚至引起爆管等事故;(4)助燃空氣溫度的增高導致火焰溫度增高,NOX的排放量大大增加(甚至可以達到103ppm以上),對大氣環境造成了嚴重的污染。
圖1 廢熱不利用的爐子示意圖 圖2 安裝空氣預熱器的爐子示意圖八十年代初,美國的British Gas公司與Hot Work公司開發出一種在工業爐和鍋爐上節能潛力巨大的蓄熱式燃燒器,產生了高溫空氣條件下的「第一代再生燃燒技術」,用於小型玻璃熔窯上。其後,這種燃燒器被應用於美國和英國的鋼鐵和熔鋁行業中,盡管這種燃燒器具有NOX排放量大和系統可靠性等問題,但由於它能使煙氣余熱利用達到接近極限的水平,節能效益巨大,因此在美國、英國等國家得以推廣應用。 進入九十年代以後,國內外學術界將蓄熱式燃燒器的節能與環保相抵觸的難題提到科技攻關的地位,對其進行了深入的基礎性研究,旨在同時達到節能和降低CO2、NOX排放。日本工業爐株式會社田中良一領導的研究小組採用熱鈍性小的蜂窩式陶瓷蓄熱器,取得了很好的效果[1]。由於能高效回收煙氣余熱的蓄熱材料和高頻換向設備問題的解決,產生了高溫低氧條件下的「第二代再生燃燒技術」即現在所謂的「高溫空氣燃燒技術」。 3 蓄熱式高溫空氣燃燒技術的原理及技術優勢 蓄熱式高溫空氣燃燒技術的原理如圖3所示。
圖3 安裝蓄熱室的爐子當常溫空氣由換向閥切換進入蓄熱室1後,在經過蓄熱室(陶瓷球或蜂窩體等)時被加熱,在極短時間內常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度(一般比爐膛溫度低50~100°C),高溫熱空氣進入爐膛後,抽引周圍爐內的氣體形成一股含氧量大大低於21% 的稀薄貧氧高溫氣流,同時往稀薄高溫空氣附近注入燃料(燃油或燃氣),這樣燃料在貧氧(2~20%)狀態下實現燃燒;與此同時爐膛內燃燒後的煙氣經過另一個蓄熱室(見圖中蓄熱室2)排入大氣,爐膛內高溫熱煙氣通過蓄熱體時將顯熱儲存在蓄熱體內,然後以150~200°C的低溫煙氣經過換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進行切換,使兩個蓄熱體處於蓄熱與放熱交替工作狀態,常用的切換周期為30~200秒。蓄熱式高溫空氣燃燒技術的誕生使得工業爐爐膛內溫度分布均勻化問題、爐膛內溫度的自動控制手段問題、爐膛內強化傳熱問題、爐膛內火焰燃燒范圍的擴展問題、爐膛內火焰燃燒機理的改變等問題有了新的解決措施。 由上所述,蓄熱式空氣燃燒技術的主要優勢在於:(1)節能潛力巨大,平均節能25% 以上。因而可以向大氣環境少排放二氧化碳25% 以上,大大緩解了大氣的溫室效應。(2)擴大了火焰燃燒區域,火焰的邊界幾乎擴展到爐膛的邊界,從而使得爐膛內溫度均勻,這樣一方面提高了產品質量,另一方面延長了爐膛壽命。(3)對於連續式爐來說,爐長方向的平均溫度增加,加強了爐內傳熱,導致同樣產量的工業爐其爐膛尺寸可以縮小20% 以上,換句話說,同樣長度的爐子其產品的產量可以提高20% 以上,大大降低了設備的造價。(4)由於火焰不是在燃燒器中產生的,而是在爐膛空間內才開始逐漸燃燒,因而燃燒雜訊低。(5)採用傳統的節能燃燒技術,助燃空氣預熱溫度越高,煙氣中NOX含量越大;而採用蓄熱式高溫空氣燃燒技術,在助燃空氣預熱溫度非常高的情況下,NOX含量卻大大減少了。(6)爐膛內為貧氧燃燒,導致鋼坯氧化燒損減少。(7)爐膛內為貧氧燃燒,有利於在爐膛內產生還原焰,能保證陶瓷燒成等工藝要求,以滿足某些特殊工業爐的需要。 4. 我國在蓄熱式高溫空氣燃燒技術領域的基礎研究 4.1 高溫空氣燃燒技術的機理研究[1,4-6] 1999年10月,在蕭澤強教授的積極倡導下,北京神霧科技有限公司作為主要支持單位之一與中國科學技術協會工程學會聯合會在北京舉辦了「高溫空氣燃燒新技術國際研討會」。自此,「高溫空氣燃燒技術」的概念正式傳入我國並引起我國科技工作者的高度重視。清華大學、中南大學、東北大學、北京神霧科技有限公司等科研院所對高溫空氣燃燒的機理和低污染特徵進行了一系列研究。 高溫空氣燃燒技術的基本思想是讓燃料在高溫低氧體積濃度氣氛中燃燒。它包含兩項基本技術措施:一項是採用溫度效率高、熱回收率高的蓄熱式換熱裝置,極大限度回收燃燒產物中的顯熱,用於預熱助燃空氣,獲得溫度為800~1000℃,甚至更高的高溫助燃空氣。另一項是採取燃料分級燃燒和高速氣流卷吸爐內燃燒產物,稀釋反應區的含氧體積濃度,獲得濃度為15% ~3%(體積)的低氧氣氛。燃料在這種高溫低氧氣氛中,首先進行諸如裂解等重組過程,造成與傳統燃燒過程完全不同的熱力學條件,在與貧氧氣體作延緩狀燃燒下釋出熱能,不再存在傳統燃燒過程中出現的局部高溫高氧區。 這種燃燒方式一方面使燃燒室內的溫度整體升高且分布更趨均勻,使燃料消耗顯著降低。降低燃料消耗也就意味著減少了CO2等溫室氣體的排放。另一方面抑制了熱力型氮氧化物(NOX)的生成。氮氧化物(NOX)是造成大氣污染的重要來源之一,各工業企業都在設法降低NOX的排放。NOX主要有熱力型和燃料型。HTAC燒嘴主要採用氣體燃料,其中含氮化合物少,因此燃料型NOX生成極少。由熱力型NOX生成速度公式[1]可知,NOX的生成速度主要與燃燒過程中的火焰最高溫度及氮、氧的濃度有關,其中溫度是影響熱力型NOX的主要因素。在高溫空氣燃燒條件下,由於爐內平均溫度升高,但沒有傳統燃燒的局部高溫區;同時爐內高溫煙氣迴流,降低了氮、氧的濃度;此外,氣流速度大,燃燒速度快,煙氣在爐內停留時間短。因此NOX排放濃度低。 4.2 陶瓷球蓄熱室熱工特性的研究[7] 八十年代初新型小陶瓷球蓄熱室技術問世以後,引起了我國熱工界的高度重視。我國從八十年代中後期開始對新型蓄熱室技術進行開發研究,建立了專門的陶瓷球蓄熱室實驗裝置,著重對陶瓷球蓄熱室的阻力特性和換熱特性進行了系統的實驗研究,得出了蓄熱室阻力特性和換熱特性與蓄熱室的結構參數和操作參數之間的基本規律,為蓄熱室的合理設計奠定了基礎。 進行實驗的陶瓷球蓄熱室如圖4所示。
圖4 陶瓷球蓄熱室示意圖4.2.1 阻力特性實驗研究 氣體流經蓄熱室的阻力損失是蓄熱室設計的重要技術指標,了解蓄熱室在冷態和熱態的阻力特性,是合理選擇工業爐的供風系統和排煙系統設備的重要前提。 4.2.1.1 蓄熱室冷態阻力特性的實驗結果 實驗結果表明:陶瓷蓄熱室的阻力損失與蓄熱室的高度成正比;阻力損失與陶瓷球直徑的增大而減小;氣體流經蓄熱室的阻力損失與空塔流速之間呈冪函數關系。 根據實驗結果,採用回歸的方法,得出陶瓷球蓄熱室在冷態條件下的阻力特性方程為: 式中:DP—阻力損失; H—蓄熱體高度;e—蓄熱室孔隙率;u—空塔流速;d—陶瓷球直徑;m—流體的動力粘度系數; r—流體的密度;A、B—系數。 4.2.1.2 蓄熱室內熱態阻力特性的實驗結果 蓄熱室熱態阻力特性實驗主要研究蓄熱室內空氣和煙氣在單位長度上的阻力損失與溫度、氣體的流速以及陶瓷球直徑之間的關系。實驗結果表明:溫度對空氣和煙氣阻力損失的影響成線形關系;阻力損失隨空塔流速的增大而增大,其變化規律為冪函數關系;阻力損失隨著陶瓷球直徑的增大而減小,其變化規律近似反比關系。據此得出的熱態阻力特性方程如下: 式中:r0——標准狀態下的氣體密度;A——由實驗確定的系數;t——空氣或煙氣在周期內的平均溫度;其他符號意義同上。 4.2.2 陶瓷球蓄熱室換熱特性的研究 蓄熱室的工作過程是周期性地通過被預熱介質(助燃空氣或煤氣)與煙氣,也就是周期性地處於放熱和吸熱狀態。在整個過程中,煙氣溫度、空氣溫度、蓄熱體溫度不僅是時間的函數,也隨位置的不同而變化。陶瓷球蓄熱室內換熱過程是包括對流、輻射和傳導在內的復雜的非穩定態傳熱過程。我國學者對陶瓷球蓄熱室這種周期性非穩定態的換熱過程的主要特性進行了較為深入、系統的研究。 4.2.2.1 陶瓷蓄熱室溫度分布特性 通過實驗,掌握了如下規律: a) 空氣出口溫度隨著時間的延長而逐漸降低,其規律近似成線性變化; b) 在一個周期內排煙溫度隨著時間的延長而升高,其規律也近似成線性變化; c) 蓄熱體表面溫度在冷卻期隨著時間的延長而逐漸降低,其規律近似成線性變化; d) 蓄熱體表面溫度在加熱期隨著時間的延長而逐漸升高,其規律近似成線性變化; e) 蓄熱室內部煙氣溫度和空氣溫度沿高度方向的變化也近似成線性變化; f) 蓄熱體表面溫度的變化與空氣和煙氣溫度的變化規律基本一致,在同一位置,球的表面溫度比空氣溫度高40~60℃,比煙氣溫度低45~55℃,球的直徑大時,球與氣體之間的溫差較大、球徑小時,球氣溫差較小。 4.2.2.2 陶瓷球的綜合熱交換系數 從實驗結果得知,隨著換向時間的增加,綜合熱交換系數的值減小,隨著球徑的增大,綜合熱交換系數的值亦減小。根據有關的熱交換理論和實驗的結果,我國學者提出如下的綜合熱交換系數的表達式: 式中:K —綜合熱交換系數;ah—加熱期氣—球之間的換熱系數;ac—冷卻期氣—球之間的換熱系數;d —球的直徑;l —球體的導熱系數;F0 —傅立葉數: ( :導溫系數,t:換向時間);A—實驗所確定的系數; 。 4.2.2.3球—氣之間的換熱系數 通過實驗,得出了球—氣之間的換熱系數與氣體溫度、空塔流速、球的直徑的關系,對實驗數據進行數學回歸以後得出如下關系式:
空氣:
煙氣: A,B—系數 4.3 蜂窩型蓄熱體的熱工特性的研究 九十年代初,日本工業爐株式會社田中良一領導的研究小組開始採用熱鈍性小的蜂窩式陶瓷蓄熱器,取得了很好的效果。與球形蓄熱體相比,蜂窩型蓄熱體在比表面積、重量、壓力損失、換向時間等方面具有極大的優越性[1]。在我國,蜂窩型蓄熱體在蓄熱式燃燒系統中的工業應用得到越來越多的重視,歐儉平等人[4]通過數值模擬,對蜂窩型蓄熱體的熱工特性進行了研究,本文對其研究結果進行簡要介紹。 4.3.1蓄熱體格孔壁面應力特性 蓄熱體在使用中,由於格孔孔壁雙面受熱或冷卻,除受溫度作用外,還受各種應力作用,很容易遭受損壞。造成蓄熱體損毀的因素很多,如高溫空氣和燃燒產物的化學作用、溫度急變和熱膨脹等物理作用以及氣流沖刷和高溫荷重等機械作用等等。上述各種因素往往同時存在,但對於某一特定的工作環境,必有一個主要原因。經對國內某廠生產現場被替換的蓄熱體進行研究,發現大部分蜂窩體單元出現不同程度的裂紋和剝落。顯然,脆性應力破裂是造成這一問題的主要原因。 計算結果表明,無論是加熱期還是冷卻期,蜂窩體格孔壁面主要受到法線方向的應力作用,其切向和軸向所受應力分別不到法向應力的1/200和萬分之一。加熱期應力指向壁面,對蓄熱體孔壁產生擠壓,表現為擠壓應力;冷卻期壁面受力方向指向流體,對壁面產生拉曳,表現為拉應力。顯然,如果蓄熱體的壁面所受應力大於其所能承受的最大應力,將導致應力脆裂。頻繁的蓄熱和釋熱過程變換,使得蓄熱體格孔壁面交替地受到拉應力和擠壓應力的作用。流體的流速越大,應力變化越大;換向時間越短,蓄熱體受拉應力和擠壓應力交替作用的影響越大。 4.3.2 蜂窩型蓄熱體的傳熱特性 對蜂窩型蓄熱體傳熱特性的研究結果表明,蓄熱體壁面和氣體間的換熱強烈,狹長的格孔通道對流動和換熱有一定的影響。換向時間對蓄熱體的傳熱特性的影響較大,換向時間越長,煙氣出口溫度越高,蓄熱室的溫度效率和熱回收率越低。氣體流速對蓄熱體的傳熱特性也有影響。氣體的流速越高,煙氣出口溫度越高,余熱回收率越低。 5 蓄熱式高溫空氣燃燒技術在我國的發展 2002年,全國的鋼產量達1.8億噸,全國冶金行業的加熱爐達千座以上,年處理鋼坯可達2億噸,目前我國軋鋼加熱爐的平均能耗為60Kg標煤/噸鋼,國際先進水平的加熱爐平均燃料單耗為51kg標煤/噸鋼。表1列出了日本NKK鋼管公司福山熱軋廠230t/h熱軋步進式加熱爐1996年採用HTAC技術前後的技術參數[7]。 從表1參數不難看出,日本NKK鋼管公司福山熱軋廠改造前的平均能耗為48.6kg標煤/噸鋼,比我國的軋鋼加熱爐少耗能19% ;而改造後NKK公司的軋鋼加熱爐又比改造前節能25% 。按我國每年加熱鋼坯1億噸計算,全國的軋鋼加熱爐改造後達到平均能耗40kg標煤/噸鋼,相當於平均節能33% ,改造後全國鋼鐵行業僅軋鋼加熱爐一項每年可少消耗200萬噸標煤,另外,熱處理爐、鋼包、中間包烘燒器等設備由於工藝上的特殊性,目前的能源利用率更差,其節能的潛力將更大。此外, 還將對鋼鐵行業降低氧化燒損、減少環境污染、降低設備造價,增加單爐產量等方面起到重要的作用。 表1 230噸/小時熱軋步進式加熱爐採用HTAC技術前後的技術參數
綜上所述,新型蓄熱式技術應用在工業爐上可以獲得顯著的節約能源和減少環境污染的效果。我國工業爐窯種類繁多,數量巨大,在我國推廣應用這項新技術,將會帶來巨大的經濟效益和社會效益。北京神霧公司自1995年底成立以來,利用自己研製開發的新型節能燃油、燃氣燃燒器已在全國冶金、機械、石化、陶瓷、玻璃、火力發電等行業的近八百餘家企業的各種工業爐和鍋爐上推廣了WDH系列節能燃燒器,因此對這些行業的工業爐和鍋爐的設備狀況有了較全面的了解。從1996年開始,本公司積極跟蹤國外的先進技術,組織了燃燒、工業爐、熱工自動控制、機械等方面的技術專家集中對蓄熱式高溫空氣燃燒技術在工業爐和鍋爐上的應用進行開發研究。由於該技術的推廣應用不單純是一個燃燒問題,尤其在工業爐領域,由於工業爐種類繁多,工藝要求千差萬別,如果不與具體的工業爐工藝要求相匹配,就不可能開發出實際應用的成熟產品。通過幾年的開發研究,在鋼鐵、機械及有色金屬工業的各種工業爐上的應用研究進展較大,本公司已能為企業提供成熟的技術。在此,以軋鋼加熱爐為例,對我公司開發的技術作一介紹。 5.1空氣、煤氣雙預熱 我國多數軋鋼加熱爐使用發熱值較低的混合煤氣、轉爐煤氣甚至高爐煤氣作為燃料。在燃用低熱值煤氣的情況下,如果單預熱空氣,對廢氣余熱的回收是不充分的。燃用低熱值煤氣和高熱值煤氣,單預熱空氣和空氣、煤氣雙預熱時對廢氣余熱的回收利用情況參見表2 。 由表2可以看出,在燃混合煤氣的情況下,如果只預熱空氣,仍有約34% 的可回收熱沒有得到利用,這是很可惜的;同時也可以看出,燃用低熱值煤氣時,空氣和煤氣雙預熱的效果,比燃用高熱值煤氣時雙預熱的效果大.此外,燃用低熱值煤氣時空氣和煤氣雙預熱,爐子的煙氣可以全部經空氣蓄熱室和煤氣蓄熱室排出,爐子無須設置排多餘高溫煙氣的煙道和煙囪,使爐子的構造和布置簡單化。
5. 組建一整套的水果貯藏保險實驗室需要哪些設備和儀器啊總的造價差不多要多少
貯藏管理
所謂貯藏期間的管理主要是指在整個貯藏過程中調節控制好庫內的溫度、相對濕度、氣體成分和乙烯含量,並做好果蔬的質量監測工作。
1 溫度管理
溫度對果蔬貯藏的影響是諸多因素中最重要的一個,也是其它因素所無法替代的。
1. 溫度對呼吸作用的影響 水果、蔬菜等園藝作物,在採收之後雖已離開母體或土壤,但它仍是一個活的有機體,並在不停地進行著以呼吸為主要特徵的異化作用。由於采後失去了營養供應,因而果蔬呼吸消耗的基質也就是果蔬本身的儲備物質,即人們的營養。貯藏保鮮的實質也就是人為的創造一個適宜的環境,使果蔬在這個環境中既保持微弱的有氧呼吸,使自我消耗降至最低,又不至於進行無氧呼吸而產生乙醇使果蔬敗壞,從而最大限度地保存營養而供人們享用。
以己糖為底物的兩種呼吸的總化學反應式為:
有氧呼吸
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2.82×106J (674 kcal)
葡萄糖
無氧呼吸
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+1.00×l05J (24 kcal)
葡萄糖 乙醇
由於呼吸作用和果蔬的各種生理生化過程有著密切的聯系,並制約著這一過程,因此必然會影響到果蔬的采後品質、成熟度、耐藏性、抗病性以及整個貯藏壽命。溫度越高,呼吸作用越旺盛,各種生理生化過程進行得越快,貯藏壽命也越短。因此,我們在果蔬花卉採收之後,必須適時降溫,抑制呼吸,減少消耗。據有關研究資料表明,貯藏溫度每降低10℃,水果的呼吸強度可減弱1—2倍。還有資料表明,當貯藏溫度由0℃升高到3—4℃時,水果的呼吸強度可升高0.5—1倍。
2.溫度對酶活性的影響 果蔬中有多種酶類參與代謝的每一步生理生化反應。作為采後生理代謝主導過程的呼吸作用,實際上也是一種酶促反應,酶在這些反應過程中起著催化劑的作用,使果蔬生理代謝過程中的異化作用加快。果蔬產品抑制酶的活性,有利於果蔬的長期貯藏。
3.溫度對果蔬失重的影響 在貯藏期間果蔬的重量損失主要來自兩個方面:一是蒸發,二是呼吸。其中蒸發是失重(失水)的主導因子;因呼吸而導致的失重較少,並隨著貯藏溫度的下降和氣調環境的形成,這種損失會越來越少。
果蔬體內水分的蒸發與貯藏溫度的高低密切相關,高溫可加速水分蒸發,低溫則抑制蒸發。特別是當庫內貯藏溫度較高、相對濕度(RH)較低和氣流加大時,新鮮果蔬的水分會大量迅速損失,沿著果蔬內部→表皮→大氣→冷凝器(風機) →下水道的通道流失。
庫內的相對濕度對果蔬的失水影響極大。果蔬的水分損失不完全取決於溫度,而是取決於該溫度下的相對濕度。通常把1m3空氣中實際存在的水蒸氣量稱為絕對濕度,把1m3空氣所能容納水蒸氣的最大量稱為飽和濕度,二者之比稱為相對濕度。
在相同體積的空氣中,水蒸氣的含量不變,則溫度愈高RH值愈小,反之RH值就增大。在水果貯藏過程中,庫溫上升,相對濕度下降都將導致果蔬失水。為避免或減少水分損失,一般氣調庫都應保持適宜的低溫和90%以上的相對濕度。
4.溫度對微生物的影響 貯藏溫度對微生物的生命活動有著極重要的影響。每一種微生物生存、繁殖都需要一定的外界條件,其中溫度就是一個重要因子,只有當溫度適宜時微生物才有可能快速繁殖,進而造成危害,否則將受到抑制甚至停止生命活動。對果蔬貯藏影響最大
的是真菌和細菌,其次是其它微生物如病原菌等。降低貯藏溫度一般可有效地抑制微生物的繁殖,防止因微生物侵染而引起腐爛變質
最後還應指出的一點是,氣調貯藏不僅需要適宜的低溫,而且要盡量減少溫度的波動和不同庫位的溫差,這些都是搞好氣調貯藏所必不可少的。
5.溫度管理方法 在入庫前7—10天即應開機梯度降溫,至鮮果入貯之前使庫溫穩定保持在0℃左右,為貯藏作好准備。果品在入庫前應先預冷,以散去田間熱。入貯封庫後的2—3天內應將庫溫降至最佳貯溫范圍之內,並始終保持這一溫度,避免產生溫波。
2相對濕度管理
如上所述,相對濕度是在相同溫度下,空氣中水蒸氣壓和飽和水蒸氣壓之比,通常用百分數表示。在一般情況下,我們可近似認為果蔬內部的RH值為100%,即水果內部空氣的水蒸氣壓等於該溫度的飽和水蒸氣壓。當果蔬在氣調或其它環境中貯藏時,環境中的水蒸氣壓一般不可能達到飽和水蒸氣壓,這樣,果蔬與環境之間就存在著水蒸氣壓差,果蔬的水分就會通過表層向環境中擴散,導致失水。
氣調庫中的相對濕度直接影響著產品質量,大部分水果、蔬菜和切花在相對濕度過低時都會很快萎蔫。
為了延緩產品由於失水而造成的變軟和萎蔫,除核果、乾果、洋蔥等少數品種外,大部分易腐果蔬產品貯藏的相對濕度以保持在85%—95%為好。氣調貯藏中推薦的相對濕度應以既可防止失水又不利於微生物的生長為度。
要想保持氣調庫中適當的相對濕度,必須有良好的隔熱層,避免滲漏。同時換熱器(冷風機)必須有足夠的冷卻面積,使蒸發器與產品之間的溫差盡可能縮小。因此,只有在機械製冷的精確控制之下,才能保持較高的相對濕度。當蒸發器表面與庫溫溫差加大時,RH值就會下降。
另一個保持濕度的方法是採用夾套庫或薄膜大帳,這種結構和成本比普通庫要高,操作也比較麻煩,但在商業上仍不失為一個良好的保濕途徑。當然,塑料薄膜小包裝或在庫內加水增濕也不乏用處。
在氣調貯藏中增濕的另一個方法是設置加濕器,該設備有離心式、超聲式等結構,但目前用的較多的是超聲波加濕器,它利用高頻振盪原理將水霧化,然後送入庫內增加空氣濕度。
相對濕度管理的重點是管好加濕器及其監測系統。貯藏實踐表明,加濕器以在入貯一周之後打開為宜,開動過早會增加鮮果霉爛數量,啟動過晚則會導致水果失水,影響貯藏效果,開啟程度和每天開機時間的長短,則視監測結果而定,一般以保證鮮果沒有明顯的失水同時又不致引起染菌發霉為宜。
3 氣體成分管理
這里所說的氣體成分,主要指對果蔬後熟影響最大的O2和CO2。
果蔬後熟進程的快慢,與貯藏環境的氣體成分關系很大,這一過程不僅受乙烯濃度高低的影響,而且受O2和CO2分壓的左右。低O2和高CO2都能有效地抑制果品的後熟作用。
採用氣調裝置或減壓技術降低貯藏環境中的O2分壓,可以延緩組織的衰老,相對提高果肉硬度和含酸量,並在解除氣調狀態後仍有一段時間的滯後效應。這一現象與乙烯的生物合成是一個需O2過程有關,低O2不僅抑制了乙烯的生成,而且降低了組織對乙烯的敏感性,從而使果實的異化作用下降,基質消耗減少。再者,乙烯生成的受阻程度還與低O2處理的時間有關,短期(如2—3天)低O2處理的抑製作用是一種暫時的可逆反應,一旦解除處理,組織即可恢復生成乙烯的能力,而長期低O2處理對乙烯生成的抑製作用則是一個不可逆反應。故在解除氣調狀態後,仍有較長時間的後效應,為延長果蔬的貯藏時間和貨架壽命贏得了寶貴的時間。
高CO2處理對果蔬的後熟具有多種效應,它可降低呼吸代謝、延緩後熟進程、減少病害發
生、增加貯藏壽命。不同果蔬品種對CO2的忍耐力具有明顯的差異,並且這種差異受溫度等外界因素的影響。就其採收期和CO2傷害部位而言,早采果的CO2傷害多見於表皮,而晚采果則多表現為內部損傷。對採收後的蘋果立即用高CO2(如10%—15%)進行短期(如10—15天)處理,可使乙烯在大量生成之前即得到抑制,致使呼吸速率下降,躍變(Climacteric)推遲。但在貯藏後期,已進入衰老階段的果實則對CO2非常敏感,這時稍有不慎,即有可能因CO2中毒而導致果蔬腐爛。
實驗結果表明,在獼猴桃的長期貯藏中,當貯藏環境的氣體成分O2:2%—3%,CO2:3%—4%,N2:93%—95%時,與自然狀態下(O2:21%,N2:79%)相比,獼猴桃的呼吸強度下降32%,貯藏120天之後的果肉組織崩解率下降3.2倍,由此可見,改變貯藏環境的氣體成分(即氣調貯藏),可以延緩果蔬的衰老進程,有利於果蔬的長期貯藏。
在蘋果的貯藏中也證明了氣體成分的效應,在貯藏溫度相同的條件下,若把自然狀態下(21%的O2)蘋果吸O2和放CO2的數值定為100%,當O2降至10%時,蘋果吸O2和放出CO2的量分別是80%和84%,若把O2降到3%,CO2升至5%,則蘋果吸入O2和釋放出CO2的數量分別下降至40%和32%。由此可見,隨著貯藏環境中氣體成分的改變,蘋果的呼吸強度也受到強烈抑制。
影響果蔬貯藏的很多微生物(如黴菌、細菌等)皆屬嗜氧微生物,只有在充足氧氣的環境中才能快速繁殖。當在氣調環境中O2分壓急劇下降和CO2分壓上升時,微生物就難於正常生長和繁殖。因此,氣調貯藏可明顯地抑制有害微生物的繁衍,減少微生物所造成的損失。
氣體成分管理的重點是庫內O2和CO2含量的控制。當果蔬入庫結束、庫溫基本穩定之後,即應迅速降O2,庫內O2降至5%時,再利用水果自身的呼吸作用繼續降低庫內O2含量,同時提高CO2濃度,直到達到適宜的O2、CO2比例,這一過程約需10天左右的時間,而後即靠CO2脫除器和補O2的辦法,使庫內O2和CO2穩定在適宜范圍之內,直到貯藏結束。
4 預冷
預冷是將剛採收的果蔬產品在運輸和貯藏之前迅速除去田間熱和降低果溫的過程。及時適宜的預冷不僅可以最大限度地保持果蔬產品的品質,而且可減少腐爛損失。延長產品採收後的預冷時間,必然會增加損失。及時而有效地降溫預冷,可以降低果蔬因呼吸等異化作用所導致的損失,還可抑制酶的活性,減少失水和乙烯釋放量,抑制多種腐敗微生物的生長。
為了保持果蔬的新鮮度、貨架期和貯藏壽命,預冷最好在產地進行,特別是對那些嬌嫩易腐的產品,及時預冷就顯得更為重要。
預冷可分為自然降溫預冷、水冷卻預冷、真空降溫預冷、強制通風預冷、冷空氣預冷和加冰預冷等多種方式。目前國內用得最多的是自然降溫預冷和冷庫強制通風預冷,前者利用自然冷源預冷,成本低廉,操作方便,但預冷速度慢,效果較差;後者預冷效果好,但需消耗能源。二者結合起來預冷,在充分利用晝夜溫差等自然冷源的基礎上再人為地強制通風降溫,不失為一條良好的預冷途徑。
5 入庫品種、數量和質量
在果蔬花卉栽培品種和地域確定之後,采前管理的好壞將對產品的質量起決定作用。只有優質的產品才適於氣調長期貯藏,所以除了搞好田間管理外,要盡量避免產品的破損、擦傷、腐爛和變質。擦傷和其它機械損傷不僅影響產品的外觀,而且也為微生物的侵襲大開方便之門。據試驗,在同樣貯藏條件下存放的李子,擦傷果的腐爛率為25%,而未受傷果的腐爛率只有1.3%。機械損傷還會加快果蔬的失水進程,如蘋果僅僅因嚴重損傷就可使失水率增加400%,而去皮馬鈴薯的失水量要比未去皮的馬鈴薯增多3—4倍。
用於氣調貯藏的產品還必須適期採收,產品成熟不足或過熟不僅影響產量,更影響質量,同樣會減少貯藏壽命。如紐西蘭的獼猴桃最低採收成熟度必須是果肉的可溶性固形物達到6.2
%以上,否則即視為等外果,公司拒收,市場拒入。其它果蔬也應有相似的指標或標准。
新鮮果蔬在田間早期的微生物侵染,一般不易被察覺,但在貯藏中卻容易引起產品腐爛。所以貯藏前對產品的早期侵染要心中有數,只有不受侵染的優質產品,才適於氣調長期貯藏。 絕大多數果蔬產品在貯藏之前都要盡快散去田間熱或預冷,所有產品在採收後都要放在適宜的條件下,才能延長貯藏壽命。水果、蔬菜、花卉的貯藏壽命也因品種、氣候、土壤條件、栽培措施、成熟度和貯藏前的處理方法而異。凡是那些在不良條件下生長或遠距離運輸的產品,貯藏壽命都會縮短。
最後還要特別提出的一點是所有供貯果蔬都必須慎用各種激素。如很多蔬菜和水果由於大量使用激素,或激素+化肥+灌水,致使產品質量大幅度下降。獼猴桃近年來大量施用膨大素(又名比效隆,KT—30等),雖暫時可大幅增產,但對果品質量影響甚大,不僅外形發生變異,風味也明顯變劣。激素的不當使用,不僅降低了果蔬質量,增加了貯藏難度和腐爛率,也損害了果蔬的商業信譽,對產業發展極為不利。
果蔬質量監測對貯藏質量極為重要,果蔬從入庫到出庫要始終處於人工監控之下,定期對鮮果的外部感官性狀、失重、果肉硬度、可溶性固形物含量、染菌霉變等項指標進行測試,並隨時對測定結果進行分析,以指導下一步的貯藏。
在同一間貯藏室內應人貯相同品種、相同成熟度的果實。如果一個品種不能充滿貯藏室,要以其它品種補足時,也應貯人相同採收期和對貯藏條件有相同要求的品種。決不允許將不同種類、不同品種的水果或蔬菜混放在同一間貯藏室內,以免釋放的乙烯及其他有害氣體,相影響貯藏品質。
果蔬入庫時不宜一次裝載完畢,因果蔬釋放的田間熱和呼吸熱,加上冷庫門長時間開放引入外界的大量熱量會使庫溫升高並使庫溫在很長時間降不下來,影響貯藏效果。因此要求分批入庫,每次入庫量不應超過庫容總量的20%,庫溫上升不應超過3℃。對已經通過預冷處理的果蔬,可以酌情增加每次的入庫數量。以蘋果入庫為列,如果貯藏室的溫度達到7℃時,即應停止入庫,待溫度降低後再繼續入庫。入庫時機房應正常運轉,送冷降溫。
6 堆碼和氣體循環
剛採收的果蔬一般都帶有大量田間熱,為了提高貯後質量和延長貯藏壽命,迅速排除田間熱是非常重要的。例如有些蘋果在21℃中存放1天與在-1℃中存放10天的成熟度相同,也就是若在21℃的果園或包裝場堆放3天,就會縮短貯藏壽命30天。若有條件,排除田間熱最好在單獨的預冷間內進行,因為它的製冷量較大,空氣循環較好,有利於散熱。當田間熱去除之後,空氣的流速就應降低,不再需要高速氣流,因為氣調庫內的RH值總要低於100%,這時空氣流速越大,果蔬失水也越多。
要使果蔬迅速降溫,產品的堆碼方式非常重要。堆碼粗放無序,就會產生較大的阻力,妨礙氣流循環,這時即使氣調庫的空氣循環系統設計得再合理也無濟於事。空氣循環的基本原理是讓空氣沿著阻力最小的通道流動。若堆碼不當,就會局部受阻,形成氣流的死角,使溫度上升。風道太寬也不好,因為這時氣流就會短路,不利於散熱降溫。最好的堆碼方式是使每個包裝箱周圍都有氣流通過,這時冷卻的速度才最快,但在商業性大型氣調庫內很難做到。
在建造氣調庫時,一般冷卻器應安裝在中央通道的上方,效果很好,空氣可以從庫中心向牆壁、向下和在產品行間循環,再回到庫房中心,使之均勻降溫。要達到均勻降溫的目的,在產品與牆壁和產品與地坪間須留出20—30cm的空氣通道,在產品與庫頂之間所留空間一般應在50mm以上(視庫容大小和結構而定),此外,在產品的垛與垛之間也應留出一定的間隙,以利通風降溫。一般在空庫情況下,每小時的換氣量應達到7.5次左右,以利保持庫內溫度均衡。
貯藏箱堆碼時,要求整齊、規格化,垛的大小要適宜,過大會影響通風,造成庫內溫度不均勻,垛太小將降低容量,提高貯藏成本。垛與庫壁至少相距20mm。垛高不能超過冷風機的
出風下口。垛與垛之間要留有間距20—30cm,堆垛的行向應與空氣流通方向一致。如果庫房體積不大,也可以不分垛。每垛當中,箱與箱之間要留有1.5—2cm寬的間隙。庫內還應留有適當寬度的通道,以利工作人員和載重車出入。堆碼時要離開蒸發器2m距離,因蒸發器附近的溫度過低,時常會產生低溫傷害。
堆碼時除留出必要的通風和通道之外,應盡可能地將庫內裝滿,減少庫內氣體的自由空間,從而加快氣調速度,縮短氣調時間,使果蔬載盡可能短的時間內進入氣調貯藏狀態。
7 封庫前應做的工作
一.給水封安全閥注水,將安全閥的水封柱高調節到245Pa(25mmH2O)是較為合適的。
二.校正好遙測溫度、濕度以及氣體成分分析的儀器。
三.檢查照明設備。
四.給所有進出庫房的水管道(如沖霜、加濕、溢流排水等)的水封注水。
設備管理
在果蔬入庫之前和貯藏過程中必須經常對所有設備進行全面檢查和試車,掌握設備運行狀況,保證氣調庫正常運轉。
1. 製冷設備 包括製冷機、冷卻塔、水泵、循環水池、出入庫管道等皆應定期檢查和維修,如潤滑系統、製冷工質、壓力表、感測溫元件、壓力繼電器、電控元件、冷卻水系統等皆須經常檢查,並使之處於完好狀態。
2. 氣調設備 包括氣體調節系統、氣體監控系統和加濕系統的所有設備、管道、電機、閥門、過濾器、壓力表等都應經常檢查維修,保證各部件清潔、靈敏、完好。
3. 管道 應對所有設備與庫體之間連接的管道、接頭的泄漏情況、隔熱管道的保溫情況、閥門閥桿、上下水管、壓力平衡管等進行檢查,使之密封良好、內部暢通無阻、管件開關靈活。
4. 試車 在完成上述檢查、檢修之後,即應開機進行聯動試車,待確認各系統皆能正常運轉後,即可將其保持在准運行狀態,以便隨時開機運行。
5. 設備的維修和保養 操作人員應嚴格按照產品使用說明書進行操作,並應指定經過專門培訓的技工進行操作,做好工作記錄。製冷設備、氣調設備及其他設備能否處於完好的運轉狀態,主要取決於能否正確合理地進行操作管理與正常的維護檢修兩個方面的工作。製冷設備、氣調設備經過一定時間運行後,各運動部件與磨擦件都會出現相應的磨損或疲勞,有的間隙增大,有的喪失工作能力;靜止的設備亦因腐蝕、振動、結垢等因素而影響正常工作。檢修的目的,就是對製冷設備、氣調設備的部件進行拆卸清洗和測量檢查,觀察部件的磨損或損壞的情況,用修理或更換零部件的辦法,恢復零部件的運轉工作性能,以保證製冷設備、氣調設備的正常運行。
3 庫房管理
1 庫體結構
關於氣調庫的庫體結構,在本書後面有專章介紹,這里著重指出的是庫體內部結構和圍護結構。眾所周知,氣調庫與冷庫的最大區別在於前者改變了庫內氣體成分,即在長時間的貯藏期間庫內一直保持一個低氧高二氧化碳的環境,在這個環境下人是無法生存的,所以,一旦封庫,人即不得入庫工作,即使帶上氧氣呼吸器,也只能在非常情況下短期入庫工作,且相當不便。這就要求庫體內部結構(包括隱蔽工程和庫內設施)安全可靠,盡量避免貯藏期間入庫作業。
圍護結構主要包括氣調庫的牆、頂和地坪,這些都是氣調庫的關鍵結構。裝配式氣調庫的牆、頂為自承重結構,地坪為承重結構。對牆、頂的要求主要是氣密、隔熱、抗溫變應力和穩定。對地坪除上述要求外,還必須有足夠的抗壓強度,能承受果蔬、包裝、貨架、設備、叉車等所產生的靜、動載荷。氣調的隔熱設施不僅要求無冷橋或盡量減少冷橋,而且要求保溫性能
良好,即庫體要有較大的熱惰性,以減小溫波,提高貯藏質量。據聯合國糧農組織(FAO)專家估計,中國用於貯藏高檔水果的500t的氣調庫,若溫度變化超過1℃,每天因水果質量下降而造成的損失超過200美元。這是一個無形的損失,必須引起氣調庫管理者的足夠重視。
2 氣密性
氣調庫必須具備良好的氣密性,氣密性達不到一定指標,就無法形成氣調環境。氣調庫的氣密性是靠氣密材料來實現的。氣密層是氣調庫特有的結構層,通常也是氣調庫建設中的一個難題。氣密層的氣密性能好壞,直接影響庫內氣體成分的調節和變幅,當然也影響到果蔬的貯藏質量,甚至氣調貯藏的成敗。
庫房管理的重點是圍護結構氣密性的檢測和補漏。每年鮮果入庫之前,皆應對氣密性進行全面檢測,發現泄漏及時修補。在補漏結束之後應再對氣調庫進行整體加壓試驗,直到確認氣密性達到工藝要求為止。其它管理如機房、泵房、化驗室等可按一般冷庫的常規管理進行。氣密性的檢修方法可參閱本書5.1.5.1節。
4 安全管理
安全管理包括設備安全管理、水電防火安全管理、庫體安全管理和人身安全管理等諸多方面,這里特別強調的是庫體安全和人身安全。氣調庫操作是一種危險性較高的工藝操作,氣調庫工作人員必須參加有關安全規則的學習,切實掌握安全操作技術。
1. 庫體安全 由於氣調庫是一種對氣密性有特殊要求的建築物,庫內、外溫度的變化以及在氣調過程中,都可能使圍護結構兩側產生壓差,雖然在氣調庫中考慮了如安全閥、貯氣袋等安全裝置,但若不加強管理,就可能影響氣調庫的使用,甚至造成圍護結構的破壞。在氣調庫的運行過程中,安全閥內應始終保持一定水柱的液面。考慮到冬季運行時庫外溫度降到0℃以下,應採取防凍措施,可以在水中加入鹽類物質,有條件時,也可以加入汽車用的防凍液,避免安全閥里的水凍結成冰。除防水、防凍、防火之外,重點是防止溫變效應。在庫體進行降溫試運轉期間絕對不允許關門封庫,因為過早封庫,庫內溫壓驟降,必然增大內外壓差,當這種壓差達到一定限度之後將會導致庫體崩裂,使貯藏無法進行。正確的做法是當庫溫穩定在額定范圍之後再封閉庫門,進行正常的氣調操作。
2.人身安全 這里所說的人身安全是指出入氣調庫的安全操作。操作維修人員必須了解氣調庫內的氣體不能維持人的生命。當人們進入氣調庫工作時,會導致窒息而死。因而要了解窒息的症狀,懂得不同症狀的危險程度。表3-3表述了人在不同氧氣濃度環境中的感覺和症狀。
表3-3 人在不同氧氣濃度環境中的感覺和症狀
氧氣濃度(%)
人的感覺和症狀(或自然現象)
21
所有呼吸功能正常
17
燭光熄滅,人有不適感覺
12~16
呼吸加劇,脈搏跳動加快,視覺和清晰思維能力減弱,肌肉的協調動作略有受阻,如迅速離開此環境,恢復人的正常生命機能尚不難
10~14
仍有知覺,但已失去判斷力,出現某些不感覺痛苦的症狀,如發燒、皮下出血等,肌肉迅速達到疲勞極限,導致心臟受損而出現昏厥
6—10
惡心嘔吐,兩腿發軟,不能站立、走路,甚至不能爬行,盡管本人可能意識到死亡的威脅,
但已無能為力
6以下
如處於靜止狀態,在30~40s內喪失知覺,如處於活動狀態,喪失知覺的時間更短。有呼吸困難透不過氣的感覺,隨之肌肉抽搐,緊接著呼吸停止,持續幾分鍾後心臟也停止跳動
3. 呼吸裝置的使用和保管
(1)氧氣呼吸器的工作原理是藉助人的肺力而動作的。由人體的肺部呼出的氣體進入清凈罐,CO2被吸收劑清除掉,殘余的氣體與氧氣瓶貯存的O2混合後組成新鮮空氣,由呼吸進入人體的肺部。
(2)氧氣呼吸器的使用方法。
使用時,將頭和左臂穿過懸掛皮帶,然後落於右肩上,再用緊身皮帶把呼吸器固定在左側腰部。打開氧氣瓶的開關,手按補給鈕,排出呼吸器內各部分的污氣。把覆面由頭頂套人,戴向下顎,它的大小以既能保持氣密,又不太緊為原則。校正眼鏡框的位置,使其適合視線。檢查氣壓表的壓力數,以便核對氧氣呼吸器的工作時間。必要時可按氣笛進行聯系。
(3)氧氣呼吸器的消毒和保管。
氧氣呼吸器使用前後都要消毒。消毒的主要部分是氣囊、覆面以及呼吸用的軟管。消毒時可用2%—5%的石炭酸溶液或酒精清洗。
保管時,避免陽光直接照射,以免橡膠老化或高壓氧氣部分降低安全度。保持清潔,防止灰塵,切忌與各種脂肪油類接觸。每年都應檢查氧氣瓶內的存氧情況和吸收劑性能,要及時充氧和更換吸收劑,使氧氣呼吸器處於准備使用狀態。
4. 氣調庫的主要安全措施:
(1)在每間氣調庫的門上書寫危險標志,如「危險——庫內氣體不能維持人的生命」。在封庫之後,氣調門及其小門應加鎖,防止閑雜人員擅自入庫。
(2)氣調門上的小門至少寬600mm,高750mm,使背後綁扎著呼吸裝置的人員可以通過。
(3)在靠近庫內冷風機處,放一架梯子,以便檢修設備時使用。
(4)至少要准備兩套經過檢驗的呼吸裝置。
(5)需要進入氣調庫檢查貯藏質量或維修設備時,至少要有兩人。入庫前應將庫門和觀察窗的門鎖打開,帶上可靠的呼吸裝置,一人進入庫內,另一人守候在氣調門外並一直注意入庫人員的動態。一旦入庫人員發生意外,應採取急救措施。若維修工作量大,短時間內完不成,應開啟庫門,啟動風機,待庫內氣體回復到空氣狀態再入庫,工作完成後封門調氣。
(6)加強防火安全管理。 氣調庫發生的火災與一般的火災不同,因製冷系統採用的氨或氟利昂製冷工質的外泄,將會產生毒氣或爆炸,造成極大的損害。因此,應加強安全防範措施,增加消防設施,加強防火安全管理,禁止吸煙,杜絕一切可能引起火災的隱患。
5 氣調庫運行操作
氣調庫是保證新鮮果蔬長期供應市場,調節果蔬供應隨季節變化而產生的不平衡,改善人民生活不可缺少的重要環節。搞好氣調庫的管理工作,對保證果蔬氣調貯藏的質量和提高企業的經濟效益非常重要。
果實氣調庫不僅在建築結構要求、設備配置以及果蔬的貯藏條件等方面不同於普通果蔬冷庫,而且在管理工作方面也有自己及的特點,對管理工作的要求要比普通冷庫嚴格得多。
6. 實驗室製取氧氣實驗報告單
[編輯本段]一、氧氣的性質(oxygen )
【概述:】
中文名:氧氣
1.【物理性質】
【①性狀:】色,味,態:無色無味氣體(標准狀況)
【②熔點:】-218.4℃(變為藍色雪花狀的固體) 沸點:-182.9℃(變為淡藍色液體)
【③密度:】1.429克/升(氣),1.419克/厘米3(液),1.426克/厘米3(固)
【④水溶性:】不易溶於水,標准情況下,1L水中可以溶解約30mL的氧氣
【⑤貯存:】天藍色鋼瓶
2.【化學性質】
總體來說,氧氣的化學性質比較活潑。
(1)、氧氣跟金屬反應:
與鉀的反應:
4K+O2=2K2O,鉀的表面變暗
2K+O2=K2O2;K+O2=KO2(超氧化鉀),(條件:點燃或加熱,兩個反應同時進行)
與鈉的反應:
4Na+O2=2Na2O,鈉的表面變暗
2Na+O2=Na2O2(條件:點燃或加熱),產生黃色火焰,放出大量的熱,生成淡黃色粉末。
與鎂的反應;2Mg+O2=2MgO(條件:點燃),劇烈燃燒發出耀眼的強光,放出大量熱,生成白色固體。
與鋁的反應;4Al+3O2=2Al2O3(條件:點燃),發出明亮的光,放出熱量,生成白色固體。
與鐵的反應;
4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3·H2O,(鐵銹的形成)
3Fe+2O2=Fe3O4(條件:點燃),紅熱的鐵絲劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體。
與鋅的反應:2Zn+O2=2ZnO(條件:點燃),
與銅的反應;2Cu+O2=2CuO(條件:加熱),加熱後亮紅色的銅絲表面生成一層黑色物質。
(2)、氧氣跟非金屬反應:
與氫氣的反應:2H2+O2=2H2O(條件:點燃),產生淡藍色火焰,放出大量的熱,並有水生成。
與碳的反應:CO2(carbon dioxide)
(碳+氧氣→二氧化碳)C+O2=CO2(條件:點燃),劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,生成使石灰水變渾濁的氣體。
氧氣不完全時則產生一氧化碳:2C+O2=2CO(條件:點燃)。
與硫的反應:S+O2=SO2(條件:點燃),發生明亮的藍紫色火焰,放出熱量,生成有刺激性氣味的氣體,該氣體也能使成清石灰水變渾濁,且能使酸性高錳酸鉀溶液或品紅溶液褪色。
與紅磷的反應:4P+5O2=P4O10(條件:點燃),劇烈燃燒,發光放熱,生成白煙。(P4O10為五氧化二磷的分子式,此處寫P2O5亦可)
與白磷的反應:P4+5O2=P4O10,白磷在空氣中自燃,發光發熱,生成白煙。
與氮氣的反應:N2+O2=2NO(條件:放電)
與氧氣的反應:3O2=2O3(條件:放電)
(3)、氧氣跟一些有機物反應,如甲烷、乙炔、酒精、石蠟等能在氧氣中燃燒生成水和二氧化碳。
氣態烴類的燃燒通常發出明亮的藍色火焰,放出大量的熱,生成水和能使澄清石灰水變渾濁的氣體。
甲烷:CH4+2O2→CO2+2H2O(條件:點燃)
乙烯:C2H4+3O2→2CO2+2H2O(條件:點燃)
乙炔:2C2H2+5O2→4CO2+2H2O(條件:點燃)
苯:2C6H6+15O2→12CO2+6H2O(條件:點燃)
甲醇:2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O(條件:點燃)
乙醇:CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O(條件:點燃)
碳氫氧化合物與氧氣發生燃燒的通式:4CxHyOz+(4x+y-2z)O2→4xCO2+2yH2O(條件:點燃)(通式完成後應注意化簡!下同)
烴的燃燒通式:4CxHy+(4x+y)O2→4xCO2+2yH2O(條件:點燃)
乙醇被氧氣氧化:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件:Cu,加熱)
此反應包含兩個步驟:(1)2Cu+O2=2CuO(加熱)(2)CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O(加熱)
氯仿與氧氣的反應:2CHCl3+O2→2COCl2(光氣)+2HCl
(4)、氧氣與其它化合物的反應:
硫化氫的燃燒:(完全)2H2S+3O2=2H2O+2SO2;(不完全)2H2S+O2=2H2O+2S(條件:點燃)
煅燒黃鐵礦:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(條件:高溫)
二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2=2SO3(條件:V2O5,加熱)
空氣中硫酸酸雨的形成:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
氨氣在純氧中的燃燒:4NH3+3O2(純)=2N2+6H2O (條件:點燃)
氨氣的催化氧化:4NH3+5O2=4NO+6H2O (條件:Pt,加熱)
一氧化氮與氧氣的反應:2NO+O2=2NO2
二、氧氣的某些用途和負作用
1.冶煉工藝
在煉鋼過程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應,這不但降低了鋼的含碳量,還有利於清除磷、硫、硅等雜質。而且氧化過程中產生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度,因此,吹氧不但縮短了冶煉時間,同時提高了鋼的質量。高爐煉鐵時,提高鼓風中的氧濃度可以降焦比,提高產量。在有色金屬冶煉中,採用富氧也可以縮短冶煉時間提高產量。
2.化學工業
在生產合成氨時,氧氣主要用於原料氣的氧化,例如,重油的高溫裂化,以及煤粉的氣化等,以強化工藝過程,提高化肥產量。
3.國防工業
液氧是現代火箭最好的助燃劑,在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑,可燃物質浸漬液氧後具有強烈的爆炸性,可製作液氧炸葯。
4.醫療保健方面
供給呼吸:用於缺氧、低氧或無
氧環境,例如:潛水作業、登山運動、高空飛行、宇宙航行、醫療搶救等時。
一.氧是心臟的「動力源」
氧是人體進行新陳代謝的關鍵物質,是人體生命活動的第一需要。呼吸的氧轉化為人體內可利用的氧,稱為血氧。血液攜帶血氧向全身輸入能源,血氧的輸送量與心臟、大腦的工作狀態密切相關。心臟泵血能力越強,血氧的含量就越高;心臟冠狀動脈的輸血能力越強,血氧輸送到心腦及全身的濃度就越高,人體重要器官的運行狀態就越好。
二.氧氣噴泉
隨著人們對新鮮氧氣的需求願望與日俱增,在美國洛杉磯等大城市,一種氧氣噴泉吧隨之設立。在氧氣噴泉吧里,人們手持透明氧氣罐,其上插上了精巧的外接吸收裝置,輕輕一吸,罐內的純氧即噴涌而出。帶著檸檬或其他香味的氧氣可連續輸送20分鍾。除此之外,美國其他與氧有關的產品不斷涌現,如各種含氧水、含氧汽水、含氧膠丸等。新興的氧氣消費,已形成一股新潮流。
三.增加吸氧量可減少術後感染及止吐
美國的《新英格蘭醫學雜志》發表一項新的研究成果。奧地利、美國及澳大利亞的麻醉醫師報告,只要在手術中和手術後給病人增加吸氧量,病人術後感染危險將降低一半。因為增氧可以提高免疫系統的免疫能力,可為患者的「免疫大軍」提供更多「彈葯」,殺死傷口部位的細菌。
這項研究是在奧地利維也納和德國漢堡醫院的500名患者身上進行的。其過程是:在整個手術期間和術後兩個小時,為第一組250名患者實施含30%氧的麻醉,另一組250名患者在同一時間內接受含80%氧的麻醉。結果第一組手術後有28人感染,而第二組手術後只有13人感染。
麻醉病人在術後發生惡心或嘔吐頗為常見,病人感到非常難受。進行此項研究的麻醉師說,增加吸氧比至2009年為止所使用的所有止吐葯效果更為明顯,且無危險和價格低廉。氧氣防止嘔吐的機制可能是防止腸道局部缺血,從而阻止催吐因子的釋放。但完全用氧而不用一氧化氮是不可取的,因為這有可能使病人在手術中覺醒。
四.高壓氧治療突發性耳聾
據某醫院高壓氧科主任介紹,高壓氧不僅能改善內耳聽覺器官的缺氧狀態,而且還能改善內耳血液循環即組織代謝,促進聽覺功能的恢復。一旦患了突發性耳聾,應立即去醫院高壓氧科,因為高壓氧對突發性耳聾的療效常取決於最初的治療時間,一般在發病後三天之內(最遲不應超過一周)治療效果最佳。
五.高壓氧治療牙周病效果好
牙周病指的是牙齦、牙周膜和牙槽骨的炎症、變形、萎縮,最後導致牙齒松動、脫落的一種慢性進行性疾病。患了牙周病會有牙齦充血、紅腫、出血,牙齦溝加深,形成了牙周炎,牙周袋溢膿,有口臭,牙齒松動,並常伴有牙齦退縮。
牙周病的常規治療效果並不理想。近年來,醫務工作者用高壓氧治療牙周病,取得了良好的療效。高壓氧治療牙周病可提高牙周病局部組織的氧含量和氧的彌散距離,促進側枝循環的重建,改善局部循環。血管收縮效應可緩解局部腫脹。另外,高壓氧還能有效地抑制細菌,尤其是厭氧菌的生長繁殖,改善牙周組織的供血、供氧,促進新陳代謝,以利於局部組織的修復,達到抗炎、消腫、止血和除臭的目的。
六、中老年需要補氧
缺氧一般分為兩種:一種是體外缺氧,一種是體內缺氧:
體外缺氧:主要是因為外部原因造成的缺氧。人處在一個缺少氧氣的環境里,如陰天氣壓低,高原地區,環境污染地區以及寫字樓、商場、地下室等都容易造成體外缺氧。
體內缺氧:是指人體自身的原因,導致吸入氧氣的不足,與一些老年病、工作節奏快等原因有關。如呼吸系統疾病(氣管炎、哮喘、肺氣腫、肺心病、肺部感染等);血液循環不好(各種心臟疾病,腦供血不足、腦梗、脈管炎、靜脈曲張等)。長期處於體內缺氧狀態,人體各個組織供氧不足,加速了身體的衰竭,甚至引發中風等意外,直接威脅到生命的安全。
中老年缺氧的症狀表現
1) 輕度缺氧:常常打哈欠,手腳冰涼,在大商場、地下設施內感到胸悶氣短,心慌、喘氣急促。
2) 中度缺氧:爬樓梯兩層以上胸悶氣短、喘氣急促;口臭、胃酸過多、便秘、皮膚乾燥、睡眠不足、多夢易醒,注意力不集中,臉色蒼白,心情緊張後頭屑增多,出虛汗、視力下降,血壓、血脂、血糖偏高,抵抗力減弱,易患感冒。
七.過度吸氧的負作用
早在19世紀中葉,英國科學家保爾·伯特首先發現,如果讓動物呼吸純氧會引起中毒,人類也同樣。人如果在大於0.05 MPa(半個大氣壓)的純氧環境中,對所有的細胞都有毒害作用,吸入時間過長,就可能發生「氧中毒」。肺部毛細管屏障被破壞,導致肺水腫、肺淤血和出血,嚴重影響呼吸功能,進而使各脹器缺氧而發生損害。在0.1 MPa(1個大氣壓)的純氧環境中,人只能存活24小時,就會發生肺炎,最終導致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2 MPa(2個大氣壓)高壓純氧環境中,最多可停留1.5小時 ~ 2小時,超過了會引起腦中毒,生命節奏紊亂,精神錯亂,記憶喪失。如加入0.3 MPa(3個大氣壓)甚至更高的氧,人會在數分鍾內發生腦細胞變性壞死,抽搐昏迷,導致死亡。
此外,過量吸氧還會促進生命衰老。進入人體的氧與細胞中的氧化酶發生反應,可生成過氧化氫,進而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細胞衰老的有害物質,它堆積在心肌,使心肌細胞老化,心功能減退;堆積在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆積在肝臟,削弱肝功能;堆積在大腦,引起智力下降,記憶力衰退,人變得痴呆;堆積在皮膚上,形成老年斑。
[編輯本段]三、氧氣的製造
一般實驗室製造氧氣使用的方法是:
實驗裝置
1.加熱高錳酸鉀,化學式為:2KMnO4===(△)K2MnO4+MnO2+O2↑
2.用催化劑MnO2並加熱氯酸鉀,化學式為:2KClO3===(△,MnO2) 2KCl+3O2↑
3.雙氧水(過氧化氫)在催化劑MnO2(或紅磚粉末,土豆,水泥等)中,生成O2和H2O,化學式為: 2H2O2===(MnO2) 2H2O+O2↑
工業製造氧氣方法:
1. 壓縮冷卻空氣
2.分子篩
核潛艇中制氧氣的方法:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑ 此方法的優點:1、常溫下進行 2、使氧氣和二氧化碳形成循環(人消耗氧氣,呼出二氧化碳,而此反應消耗二氧化碳,生成氧氣)
[編輯本段]四、氧氣的發現
世界上最早發現氧氣的是我國唐朝的煉丹家馬和。馬和認真地觀察各種可燃物,如木炭、硫磺等在空氣中燃燒的情況後,提出的結論是:空氣成分復雜,主要由陽氣(氮氣)和陰氣(氧氣)組成,其中陽氣比陰氣多得多,陰氣可以與可燃物化合把它從空氣中除去,而陽氣仍可安然無恙地留在空氣中。馬和進一步指出,陰氣存在於青石(氧化物)、火硝(硝酸鹽)等物質中。如用火來加熱它們,朋氣就會放出來,他還認為水中也有大量陰氣,不過常難把它取出來。馬和的發現比歐洲早1000年。
馬和把畢生研究的成果記錄在一本名叫《平龍認》的書中,該書68頁,出版日期是唐至德元年(756年)3月9日,一直流傳到清代,後被德國侵略者乘亂搶走。
1774年英國化學家J.普里斯特利里和他的同伴用一個大凸透鏡將太陽光聚焦後加熱氧化汞,製得純氧,並發現它助燃和幫助呼吸,稱之為「脫燃素空氣」。瑞典C.W.舍勒用加熱氧化汞和其他含氧酸鹽製得氧氣雖然比普里斯特利還要早一年,但他的論文《關於空氣與火的化學論文》直到1777年才發表 ,但他們二人確屬各自獨立製得氧。1774年,普里斯特利訪問法國,把制氧方法告訴A.-L.拉瓦錫 ,後者於1775年重復這個實驗,把空氣中能夠幫助呼吸和助燃的氣體稱為oxygene,這個字來源於希臘文oxygenēs,含義是「酸的形成者」。因此,後世把這三位學者都確認為氧氣的發現者。
[編輯本段]五、 測定空氣中氧氣體積分數
名稱:紅磷燃燒實驗
原理:紅磷在密閉容器中燃燒測定空氣中氧氣的體積分數
紅磷+氧氣=(點燃)五氧化二磷
4P+5O2=(點燃)2P2O5
方程式:4P+5O2=點燃=2P2O5
現象:紅磷:黃色火焰 白煙 放出熱量
水沿導管進入集氣瓶中至約五分之一處停止
結論:1.氧氣約占空氣體積的五分之一(原理)(1.氧氣難溶於水 2.氮氣不可燃不助燃)
注意:紅磷可用其他物質代替,但生成物必須不為氣體,且只與氧氣反應
成功關鍵:氣密性良好 否則結果偏小
紅磷量要足 否則結果偏小
等到裝置完全冷卻再打開止水夾 否則結果偏小
實驗開始前加上止水夾 否則結果偏大
[編輯本段]六、氧元素
一種化學元素。化學符號O ,原子序數8 ,原子量15.9994,屬周期系ⅥA族。 )
氧的發現 1774年英國化學家J.普里斯特利里和他的同伴用一個大凸透鏡將太陽光聚焦後加熱氧化汞,製得純氧,並發現它助燃和幫助呼吸,稱之為「脫燃素空氣」。瑞典C.W.舍勒用加熱氧化汞和其他含氧酸鹽製得氧氣雖然比普里斯特利還要早一年,但他的論文《關於空氣與火的化學論文》直到1777年才發表 ,但他們二人確屬各自獨立製得氧。1774年,普里斯特利訪問法國,把制氧方法告訴A.-L.拉瓦錫 ,後者於1775年重復這個實驗,把空氣中能夠幫助呼吸和助燃的氣體稱為oxygene,這個字來源於希臘文oxygenēs,含義是「酸的形成者」。因此,後世把這三位學者都確認為氧氣的發現者。
氧的存在 氧有三種穩定同位素,即氧16、氧17和氧18,其中氧 16 含量占 99.759 % 。氧在地殼中的含量為 48.6%,居首位,氧在地球上分布極廣,大氣中的氧佔20.95%,海洋和江河湖泊中到處都是氧的化合物水,氧在水中佔88.8%。地球上還存在著許多含氧酸鹽,如土壤中所含的鋁硅酸鹽,還有硅酸鹽、氧化物、碳酸鹽的礦物。大氣中的氧不斷地用於動物的新陳代謝,人體中氧佔65%,植物的光合作用能把二氧化碳轉變為氧氣,使氧得以不斷地循環。雖然地球上到處是氧,但氧主要是從空氣中提取的,有取之不盡的資源。
氧是化學性質活潑的元素 ,除了惰性氣體,鹵素中的氯、溴、碘以及一些不活潑的金屬(如金 、鉑 )之外 ,絕大多 數非 金屬和金 屬 都能直接與 氧化合,但氧可以通過間接的方法與惰性氣體氙生成氧化物:
XeF6 + 3H2O=XeO3 + 6HF
同樣,氯的氧化物也可以通過間接的方法製得:
2Cl2+2HgO=HgO•HgCl2+Cl2O
在常溫下,氧還可以將其他化合物氧化:
2NO+O2=2NO2
氧可以將葡萄糖氧化,這一作用是構成生物體呼吸作用的主要反應:
C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
氧的氧化態為 -2 、- 1、+ 2 。 氧的氧化性僅次於氟 ,因此,氧和氟發生反應時,表現為+2價,形成氟化氧(F2O)。氧與金屬元素形成的二元化合物有氧化物、過氧化物、超氧化物。氧分子可以失去一個電子,生成二氧基正離子(),形成O2PtF6等化合物。
氧氣的實驗室製法有:①氯酸鉀的熱分解:
②電解水:
③氧化物熱分解:
④以二氧化錳做催化劑,使過氧化氫分解:
⑤高錳酸鉀的熱分解
在宇宙飛船中 ,可利用宇航員 呼出的二氧化碳氣體與超氧化鉀作用,產生氧氣,供宇航員呼吸用。
生產和應用 大規模生產氧氣的方法是分餾液態空氣 ,首先將空氣壓縮,待其膨氧脹後又冷凍為液態空氣,由於稀有氣體和氮氣的沸點都比氧氣低,經過分餾,剩下的便是液氧,可貯存在高壓鋼瓶中。所有的氧化反應和燃燒過程都需要氧,例如煉鋼時除硫、磷等雜質,氧和乙炔混合氣燃燒時溫度高達3500℃,用於鋼鐵的焊接和切割。玻璃製造、水泥生產、礦物焙燒、烴類加工都需要氧。液氧還用作火箭燃料,它比其他燃料更便宜。在低氧或缺氧的環境中工作的人,如潛水員、宇航員,氧更是維持生命所不可缺少的。但氧的活性狀態如 、OH以及H2O2等對生物的組織有嚴重的損壞作用,紫外線對皮膚和眼的損害多與此種作用有關。是空氣的組分之一,無色、無嗅、無味。氧氣密度比空氣大,在標准狀況(0℃和大氣壓強101325帕)下密度為1.429克/升,能溶於水,但溶解度很小,1L水中約溶30mL氧氣。在壓強為101kPa時,氧氣在約-180攝氏度時變為淡藍色液體,在約-218攝氏度時變成雪花狀的淡藍色固體。
1.氧氣能與很多元素直接化合,生成氧化物。
2.氧氣是燃燒和動植物呼吸所必需的氣體,富氧空氣用於醫療和高空飛行,純氧用於煉鋼和切割、焊接金屬,液氧用做火箭發動機的氧化劑。
3.生產上應用的氧氣由液態空氣分餾而得。
4.一個氧分子是由兩個氧原子組成的 原子半徑0.074納米
5.物質與氧發生的化學反應屬於氧化反應(combination reaction)
7. 霧化治療的發生裝置
(一) 霧化器
1、小劑量霧化器(small volume nebunizer ,SVN)又稱噴射霧化器.手動霧化器.醫用霧化器或濕式霧化器。目前為臨床上最常用的氣溶膠發生裝置。工作原理:壓縮空氣(氣體壓縮式空氣壓縮霧化器)或氧氣(驅動力)以高速氣流通過細口噴嘴,根據Venturi效應,在噴嘴周圍產生負壓攜帶貯液罐葯液卷進高速氣流並將其粉碎成大小不一的霧滴,其中99%以上的為大顆粒的霧滴組成,通過噴嘴的攔截碰撞落回貯液罐內剩下的細小霧粒以一定的速度噴出,撞落的顆粒重新霧化。臨床上應用噴射霧化器可對支氣管擴張劑.激素.抗過敏葯和抗生素等葯物進行霧化吸入治療。一般噴射霧化器的驅動氣流量為6L/min-8L/min,置於貯液罐內的葯液為4ml-6ml,對與霧化粘性高的溶液,可加大驅動氣流,但最高氣流不超過12L/min。
使用方法:
① 將待吸入的葯物放入貯液罐;
② 將貯液罐中的葯物稀釋至4ml-6ml;
③ 調節氣體的流量(常用8L/ min);
④ 將噴嘴和面罩與患者相連;
⑤ 囑患者緩慢呼吸(正常潮氣量),間隔定時作深吸氣到肺總量時可屏氣4s-10s;
⑥ 持續霧化時間約15min;
⑦ 觀察患者霧化吸入後的效果及副作用。
2、超聲霧化器 工作原理是將電能轉換成超聲薄板的高頻振動,高頻振動使葯液轉化成氣溶膠霧粒。超聲霧化器產生的霧粒大小與超聲波振動頻率的高低成反比:振動頻率越高氣溶膠顆粒越小;相反,超聲波振動的強度與其氣溶膠顆粒的多少成正比:即振動越強,產生氣溶膠微粒的量就越多,密度也越大。超聲霧化器產生的氣溶膠的微粒直徑為3.7um -10.5um。注意的是有缺氧或低氧血症的患者要慎用或不能長時間用,因為它產生的氣溶膠的密度大,吸入後氣道內氧分壓相對偏。
3.網式霧化器屬於一種新類型霧化器.
(一) 定量吸入器(metered dose inhalers,MDIs)
MDIs為目前應用最為普遍的氣溶膠發生裝置。它具有定量.操作簡單.便於攜帶.隨時可用.不必定期消毒.無院內交叉感染問題等優點,因此其使用廣泛受到歡迎。
1. 工作原理 密封的貯葯罐內盛有葯物和助推劑(常用氟利昂),葯物溶解或懸浮於液態的助推劑內,葯液通過一個定量閥們可與定量室相通再經噴管噴出。助推劑在遇到大氣壓後因突然蒸發而迅速噴射,卷帶出葯液並霧化成氣溶膠微粒。MDIs所產生的氣溶膠微粒直徑約為3um -6um。
2. 正確使用方法 每次使用前應搖勻葯液,患者深呼氣至殘氣位,張開口腔,置MDIs噴嘴於口前4cm處,緩慢吸氣(0.5L/s)幾乎達肺總量位,於開始吸氣時即以手指撳壓噴葯,吸氣末屏氣5s-10s,然後緩慢呼氣至功能殘氣位。休息3min左右可重復再使用一次。除嬰兒外,此方法適於吸入任何葯物的所以患者。
3. 特殊的MDIs MDIs藉助貯霧器可提高氣溶膠霧化吸人療效,這是因為應用貯霧器可降低自MDIs噴射的氣溶膠初速度,增加MDIs噴口與口腔之間的距離,減少氣溶膠微粒在口腔中的沉降;MDIs與貯霧器連接的最大的優點是患者在噴葯和吸氣的協調動作不作要求。它可使用於對掌握MDIs常規使用方法有困難的患者或不能配合的兒童.嬰幼兒患者。但體積大,攜帶不方便。
(二) 乾粉吸入器
1. 單劑量吸入器 常有旋轉式或轉動式吸入器,其旋轉盤和轉動盤上帶有銳利的針,待吸入的葯物乾粉劑則盛於膠囊內。使用時將葯物膠囊先裝入吸納器,然後稍加旋轉即讓旋轉盤和轉動盤上的針刺破膠囊,患者通過口含管進行深吸氣即可帶動吸納器內部的螺旋葉片旋轉,攪拌葯物乾粉使之成為氣溶膠微粒而吸入。單劑量吸入器霧化微粒於肺內的沉降率約為5%-6%,應用較少,常用於色干酸鈉乾粉的吸入以預防兒童過敏性哮喘。
2. 多劑量吸入器 常有渦流式吸入器(turbuhaler)和碟式吸入器(diskhaler). 待吸入的葯物乾粉劑則盛於膠囊內。吸入器內一次可裝入多個劑量。使用時旋轉外殼或推拉滑盤每次轉送一個劑量,患者拉起連有針鋒的蓋殼將裝有葯粉的膠囊刺破,即可口含吸入器的吸嘴以深吸氣將葯粉吸入,吸氣後屏氣5s-10s再緩慢呼氣。多劑量吸入器可反復使用,吸入氣溶膠微粒為純葯粉,不含助推劑和表面活化物,操作方法比較簡單,攜帶也較方便,因此頗受患者歡迎,也符合環保要求。多劑量吸入器的最大優點還在於葯粉的吸入是靠患者的呼吸驅動,不需要刻意呼吸配合和用手撳壓的協調動作。缺點是對於呼吸肌力降低的COPD患者.嚴重哮喘發作患者以及呼吸肌力較弱的嬰幼兒和年齡較小的兒童使用可能受限。
8. 重度低氧血症買什麼呼吸機
呼吸機,是一種能代替、控制或改變人的正常生理呼吸,增加肺通氣量,改善呼吸功能,減輕呼吸功消耗,節約心臟儲備能力的裝置。 當嬰幼兒並發急性呼吸衰竭時,經過積極的保守治療無效,呼吸減弱和痰多且稠,排痰困難,阻塞氣道或發生肺不張,應考慮氣管插管及呼吸機。 呼吸機必須具備四個基本功能,即向肺充氣、吸氣向呼氣轉換,排出肺泡氣以及呼氣向吸氣轉換,依次循環往復。
9. 溶氧分析儀能連續、自動測量水中微量的溶解氧含量,可用於工業鍋爐用水,實驗室制備除氧水等方面。溶氧分
⑴陰極反應O 2 + 2H 2 O + 4e ="=" 4OH -
陽極反應Ag– e - + Cl - ="=" AgCl(2分,各1分) ⑵pH值,H 2 S的濃度,重金屬離子(寫出二個即可)(2分) ⑶O 2 + 4e - ="==" 2O 2- , 2O 2- — 4e - ="==" O 2 (2分,各1分) ⑷每摻雜1molY 2 O 3 得到的氧離子空位為1mol, 計算得Y 2 O 3 質量為: (3.01X10 20 /N A )´M Y2O3 =1.13´10 -1 g (三位有效數字)(2分) 10. 實驗室制氧氣的氧氣作用 氧是心臟的「動力源」 與實驗室低氧裝置相關的資料
熱點內容
皮帶傳動裝置防護罩於皮帶距離
瀏覽:449
方管怎麼上軸承
瀏覽:245
怎麼判斷超聲波振子的好壞
瀏覽:286
高溫高壓閥門使用什麼材質
瀏覽:937
小罐製冷劑怎麼加
瀏覽:10
m7474b是什麼機床
瀏覽:822
不銹鋼最精密鑄造工藝是什麼
瀏覽:762
末日生存加油站傳動裝置
瀏覽:493
環保設備安裝工人一天多少錢
瀏覽:316
做蛋糕器材哪裡買
瀏覽:565
溫州市摩登五金製品有限公司
瀏覽:105
剎車片上消聲裝置有什麼作用
瀏覽:330
轉停式滾筒的傳動裝置
瀏覽:161
超聲波洗鞋機怎麼有用么
瀏覽:108
選擇機械設備的原則和方法是什麼
瀏覽:165
嘉興亞特電動工具怎麼樣
瀏覽:839
15年日產軒逸儀表怎麼拆
瀏覽:775
機械圖紙應該使用什麼字體
瀏覽:438
測量低血壓用什麼儀器
瀏覽:29
鐵與氧化銅反應實驗裝置
瀏覽:547
|