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作物化控技术论文

发布时间:2024-07-03 07:45:45

作物化控技术论文

作物化学控制技术是指应用植物生长调节剂,通过影响植物内源激素系统,调节作物的 生长发育过程,使其朝着人们预期的方法和成都发展的技术。作物化学控制技术可以提高作物抵抗各种逆境的能力,可以改善产品器官的发育,提高产品产量和质量, 可以提高劳动效率。

智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文

在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要:

传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。

关键词 :

智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;

引言:

在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。

1、传统大棚蔬菜种植的危害气体

传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。

在预防过程中主要采取以下措施:

(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。

(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。

(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。

2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势

在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。

在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。

智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。

3、智慧温室大棚建设方案

在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。

在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:

(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。

(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。

(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。

(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].

(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。

4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统

在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。

蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:

(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。

(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。

(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。

(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。

对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:

(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。

(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。

(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。

(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].

(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。

蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].

5、结语

总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。

参考文献

[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.

[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.

[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.

[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.

[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.

氮氧化物控制技术研究进展论文

工业企业氮氧化物废气的治理方式分析论文

1 氮氧化物废气的介绍

氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物, 通常用分子式NOx 进行统一表示,它主要包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 等几种。大气中NOx 主要以NO、NO2 的形式存在。

氮氧化物在自然界存在具有广泛性,任何燃烧过程都可以使空气中的O2 与N2 相互作用生成NO,经过进一步氧化形成NO2,而许多工业上使用硝酸进行表面处理以及进行硝化的作业都会产生大量的NO2。

2 氮氧化物废气的危害

对生物的危害

氮氧化物(NOx) 中的N0 对人类身体内的血红蛋白有很强的亲和力,NO 进入血液中后,取代将氧在血红蛋白里的位置,与血红蛋白牢固地结合在一起,从而臭氧层形成致癌物,引起支气管炎和肺气肿等病变,对人类的呼吸道系统造成损伤。还会对植物或动物造成损伤甚至死亡。

形成化学烟雾

氮氧化物(NOx) 在阳光的催化作用下,容易与碳氢化合物发生复杂的化学反应形成O3,产生光化学烟雾。造成对大气的严重污染,甚至导致人们出现眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状,严重者心肺衰竭。

破坏臭氧层

氮氧化物(NOx) 中的N2O 能转化为NO,破坏臭氧层,其产生过程可以用方程式表示:NO+O3=NO2+O2,O+NO2=NO+O2总的反应方程式为O+O3=O2( 其中NO 起催化作用)。上述反应不断循环,使得其中的活性O 原子被光照分解,从而造成对臭氧层的破坏。

氮氧化物(NOx) 中的NO,遇水生成HNO3、HNO2,并随雨水到达地面,形成酸雨或者酸雾;使慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加,使儿童免疫功能下降,同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。受酸雨的影响使农作物大幅度减产,大豆、蔬菜中的产量和蛋白质含量下降。

3 氮氧化物废气的治理方法

3..1 气相反应法

还原法

还原法分为选择性催化还原法和选择性非催化还原法。选择性催化还原法是在一定温度和催化作用下,利用NH3、C 等做还原剂,选择性地将NOX 还原为无害的N2 和H3O。因为这种方法对大气的影响不大,所以是目前脱硝效率较高,最成熟且应用最广的脱硝技术。

而选择性非催化还原法是指在一定的温度范围内,在无催化剂的作用下,通过注入NH3、C 等还原剂选择性地NOX 还原为无害的N2 和H3O。二者的主要区别在于温度的控制和有无催化剂的作用。由于选择性非催化还原法对温度的控制较为严格,目前常用尿素代替NH3 作原剂,可使NOX 降低50% ~ 60%。

低温等离子分解法

低温等离子分解技术是利用电子束法和脉冲电晕的方法,放电产生的高能活性粒子撞击NOX 分子,产生自由基并同时脱除NOX 和SO2,化学键断裂分解为O2 和N2 的方法。采用低温等离子体技术不仅容易实现,而且处理范围广、效果好,还能节约能源和设备,还不会造成二次污染。因此在氮氧化物(NOX)的治理方面已逐渐引起人们的重视,具有广阔的发展前景。

电子束照射法

电子束照射法是在烟气中加入少量氨气或甲烷气的情况下,利用电子加速器产生的高能电子束辐照烟气,将烟气中的NOX和SO2 转化成硫酸铵和硝酸铵的`一种烟气脱硫脱硝技术。电子束照射工艺是工业烟气中去除NOX 的有效方法之一。它的优点是脱除SO2 和NOX,还能回收副产物(H4NO3)加以利用,而且不产生废水,具较高的脱除率。

液体吸收法

液体吸收NOX 的方法有很多,应用也比较广泛,常用的有水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸等。

由于NOX 极难溶于水,所以用水作吸收剂,吸收效率低。此方法仅可用于气量小、净化要求不高的场所,不能应用于工业企业氮氧化物废气的治理。用稀硝酸作吸收剂对NOX 进行物理吸收和化学吸收,可以回收NOX,有一定的经济效益,但耗能较高,在工业企业中使用率也不高。用NaOH 作吸收液是效果最好的,但由于受价格、来源、操作难易等因素的影响,所以,工业上用Na2CO3 代替NaOH 作吸收液。

与其他方法相比,液体吸收法具有操作工艺及设备简单,而且投资少等优点,且具有一定的经济效益,但它的净化效果差。

吸附法

吸附法是利用吸附剂对NOX 的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理, 通过改变反应器内的温度或压力, 来控制NOX 的吸附和解吸反应, 以达到将NOX 从气源中分离出来的目的。常见的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。

根据再生方式的不同, 吸附法可分为变温吸附法和变压吸附法两种。其中有些吸附如硅胶、分子筛、活性碳等,兼有催化的性能,能将废气中的NO 催化氧化为NO2,然后可用水或碱吸收而得以回收,对NO 的去除有促进作用。但因吸附容量小,吸附剂用量多,设备庞大,再生频繁等原因,应用不广泛。

微生物法

微生物净化氮氧化物是近年来国际上研究的一种新烟气脱硝技术,包含有硝化和反硝化两种机理。废气的生物化净化过程是利用脱氮菌的生命活动来除废气中的NOX。适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下, 以氮氧化物为氮源, 将氮氧化物同化为有机氮化合物, 成为菌体的一部分( 合成代谢), 也能使脱氮菌本身获得生长繁殖。而通过异化反硝化作用,则会使最终NOX 转化为N2。

4 结语

中国已经进入节能减排的新时期, 为了减少工业企业氮氧化物废气对大气的污染, 烟气脱硝新技术的研究与开发为进一步治理NOX 的污染提供了许多新的途径,各种经济有效的高技术烟气脱硝方法将会不断出现。但目前,还需要针对我国国情,考虑经济承受能力以及当地的资源等因素,选择最佳的治理方法。这些方法的发展和完善将会对工业企业氮氧化物废气的治理作出极大的贡献。

选择性催化还原(SCR)催化剂与柴油颗粒过滤器(SDPF)的集成可能是满足即将出台的严格排放法规的最可行方法之一。菱沸石结构催化剂SSZ-13使得尿素SCR技术可广泛应用于汽车领域,与热稳定性较低的ZSM-5技术相比,其具有高达750 ℃的强大热稳定性。然而,随着850 ℃老化时间增加,热稳定性较好的Cu-SSZ-13催化剂开始失去其初始活性,SDPF上的SCR 催化剂可能在下降到怠速(DTI)条件下,当过滤器再生时暴露出来。因此,在汽车制造中强烈需要在更高温度下可存活、更耐用的SCR催化剂。最近研究发现,铜置换高二氧化硅(LTA)显示出优异的水热稳定性,有望成为能在下一代SDPF上应用的高品质候选材料,从而满足更严格的实际驾驶排放要求。900 ℃下水热老化12 h后,在整个反应温度下,Cu/LTA催化剂上的氮氧化物(NOx)还原优于目前最高水平的Cu/SSZ-13商业催化剂。此外,由于NH3向NO的低氧化过程,Cu/LTA催化剂在620 ℃下贫/富循环老化后仍可以保持显著的高温NOx转化率。与Cu/SSZ-13相比,Cu/LTA在水热老化后具有更稳定的NH3存储能力,将为集成在车载尿素喷射控制以获得最大系统性能提供额外的益处。介绍了模拟动态全球统一轻型车辆测试循环模式下Cu/LTA 催化剂的性能,这些增强功能将有助于在实际驾驶条件下改进未来的稀薄NOx后处理系统。

0 前言

对于广泛用于移动设备的高效能柴油发动机,在富氧环境下的氮氧化物(NOx)减排一直是其面临的巨大的挑战之一,特别是为了满足日益严格的排放标准。NH3通过Cu/沸石催化剂选择性催化还原(SCR)已被广泛认为是自2009年以来最适合满足尾气NOx排放要求的技术之一。柴油后处理系统面临的最大挑战之一是如何使用冷起动柴油机废气将催化剂快速加热到工作温度(约250 ℃)。氧化催化器(DOC)、柴油机颗粒捕集器(DPF)和SCR 等后处理组件的热集成对于整体排放控制性能至关重要,并且已经在将2种功能组合到一个设备上,例如颗粒过滤器上的SCR(SDPF)。这种多功能设备不仅能提供快速预热时间,而且还减小了体积,对小型车辆极具吸引力。

与已知催化剂相比,具有CHA 型拓扑结构的Cu/SSZ-13由于具有更好的热耐久性,自2009年以来,一直作为标准的SCR催化剂使用。然而,这种催化剂也可能会因为Cu含量和Si/Al摩尔比的不同而在800 ℃以上发生热失活,这是由于沸石骨架被破坏,同时生成氧化铜(CuOx)所造成的。根据NGK 隔热概念,当碳烟累计量高于5 g/L时,涂覆在DPF上的SCR催化剂能在怠速(DTI)条件下达到800 ℃以上的温度。因此,目前的SDPF系统设计限制碳烟累积,以保持SCR温度低于800 ℃,从而保护Cu/SSZ-13。当碳烟累计达10 g/L导致DTI温度升高到1 100 ℃,对于DPF载体本身是可接受的。如果允许的碳烟累计增加,则可以延长过滤器再生过程的间隔,从而明显提高燃料经济性,这是开发热稳定性更高的SCR 催化剂的强烈动机。

另一方面,与先前的新欧洲驾驶循环(NEDC)相比,引入全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)和实际驾驶排放(RDE)等新测试模式导致操作温度窗口扩大。由于SCR 可能不会单独覆盖扩大温度范围的NOx减排过程,因此非常需要结合使用稀燃NOx捕集器(LNT)-SDPF系统等NOx还原技术来满足即将出台的排放法规。当LNT 系统放置在SDPF系统前面时,需要定期进行富油发动机操作,以在高温(650 ℃以上)环境下除去LNT 催化剂上的硫。在脱硫过程中,饱和反应可以加速SCR 催化剂在紧靠LNT 催化剂的位置上形成CuOx团簇,从而导致高温SCR 性能显著降低,该原因在于NH3被氧化成了NOx。实际上,在高于600 ℃的高温下保持NOx还原能力对于现实驾驶条件是至关重要的,如在SDPF再生时,与正常操作条件相比,NOx排放倾向于突然升高。因此,在高温富油条件下高度要求维持SDPF系统的活性。

近期,用苄基咪唑阳离子作为有机结构导向剂(OSDA)成功合成了高二氧化硅(LTA)沸石。粉末形式的铜交换LTA 即使在900 ℃水热老化12 h后也可显示出显著的NOx活性去除效果,当Cu/SSZ-13的Cu含量与Si/Al摩尔比相近时,虽然其他催化性能似乎发生了变化,如NH3发生氧化,但其只有在较短的老化时间(3 h以内)内才会有效。考虑到改善Cu/LTA 的高热稳定性,其在SDPF系统中的应用顺理成章。在目前的工作中,针对SDPF系统的工业应用,已经探索了使用Cu/LTA 超过当前商用Cu/SSZ-13的可行性和优势。制备由Cu/LTA 涂覆的核心尺寸的整料,然后将其催化性能和特性与模型Cu/SSZ-13催化剂及现有技术的商业SCR 催化剂进行系统比较,包括在稀/富氧循环操作的各种模拟实际驾驶条件下评估了Cu/LTA 的热耐久性。此外,还研究了Cu/LTA在NO2存在下的可控硅性能,NO2可由DOC或LNT产生。建议采用由Cu/LTA 和Cu/SSZ-13组成的双砖催化配置,以进一步改善低温SCR 性能。最后,在模拟动态WLTC瞬态模式测试下验证了Cu/LTA 的性能。

1 试验

 催化剂制备

通过在室温下使用乙酸铜溶液进行连续的湿离子交换来制备铜交换的LTA(Cu/Al=,Si/Al=16)。然后将Cu/LTA 过滤、洗涤,在90 ℃下干燥过夜,然后在空气中于550 ℃的温度下煅烧8 h。为了将Cu/LTA 粉末沉积在堇青石整料(宽 cm,长 cm)上,采用了常规的浸涂方法。将整体式催化剂在110 ℃下干燥过夜,并在550 ℃下煅烧5 h。作为比较,还通过浸渍法制备Cu/SSZ-13涂覆的整料试样,其中Cu/Al和Si/Al比率与Cu/LTA 对应物相似。此外,主要含有Cu/SSZ-13的现有技术商用SCR催化剂由催化剂制造商提供,在本研究中表示为“COM”。值得注意的是,所有整体式催化剂的孔单元密度一致(400 cpsi),涂层数量类似。

为了检验水热稳定性,在含有10%水分的湿空气流动条件下,核心尺寸的整料试样分别在680 ℃下老化25 h,在750 ℃下老化25 h和在900 ℃下老化12 h。为模拟LNT-SDPF系统的脱硫过程,将每个在800 ℃水热老化16 h的整体试样暴露于620 ℃的模拟贫氧(λ为,20 s)-富氧(λ 为,12 s)循环条件下持续4 h。需要注意的是,应在没有LNT 催化剂的情况下进行贫富氧处理,以直接评估SCR 催化剂对富油条件的耐受性。

 催化剂表征

为了研究每种催化剂上的Cu状态,通过化学吸附分析仪(BELCATII,BEL-JapanInc.)进行H2-TPR分析。将 g催化剂试样装入石英管中,在500 ℃下用10%O2/Ar流预处理 1 h,并冷却至室温。然后,在相同温度下将进料气体转换为10%H2/Ar。在热导检测器(TCD)信号稳定后,将试样在10%H2/Ar流中以10 ℃/min加热至900 ℃,同时记录H2的消耗。

 反应堆系统

在台式反应堆系统中测量整料试样上的NOx还原活性。将核心尺寸的整体试样(宽 cm,长 cm)在500 ℃下预处理30 min,背景气体由、5%H2O和N2组成,并冷却至100 ℃。然后以50 000 h-1的气体空速提供由500 mg/L NO(或250 mg/L NO和250 mg/L NO2),500 mg/L NH3、、5%?H2O,5%CO2和N2平衡组成的模拟柴油进料气流。在催化剂试样完全暴露于进料气流后,将其以10?℃/min加热至600 ℃以进行瞬态测试。对于经贫富氧处理过的试样,在稳态条件下在600 ℃和640 ℃下特别检查SCR 活性。在稳态试验期间注入300 mg/L 的NO和300~1 200 mg/L的NH3,同时使其他气体的浓度保持与瞬态试验相同。在稳态条件下,通过从SCR进料气流中除去NO进行NH3氧化试验。

采用4步测试方案测量其他催化性能,如NH3储存容量及NH3覆盖率依赖的NOx转化。在试验过程中,核心尺寸的整体试样总是暴露在含有、5%CO2、5%H2O 和N2平衡的背景气体中,同时按以下方式打开和关闭500 mg/L 的NO 和500 mg/L 的NH3。步骤如下:(1)500 mg/L NO+背景气体;(2)500 mg/L NO+500 mg/L,NH3+背景气体;(3)500?mg/L NH3+背景气体;(4)500 mg/L NO+背景气体。

为模拟WLTC 模式测试,采用现代汽车集团(HMG)开发的实验室规模反应堆系统(图1)。通过底盘测功机WLTC测试过程,直接从车辆测量中获得原始排放和催化剂温度等数据,用于模拟WLTC 程序。然后由实验室规模的反应堆再现精确的发动机输出曲线,包括温度和排放,重复测试具有极佳的重现性(±1%),如图1所示。部分质量流量控制器被用于在测试循环期间以2 s为单位模拟动态变化的气体成分和流速,而依赖于车辆速度的催化剂温度则通过快速响应加热器进行模拟。在模拟WLTC测试之前,将一定量的NH3预吸附在250 ℃的1号核心尺寸的整料试样上,以模拟载体试样。然后将试样冷却至室温,开始测试循环。模拟的WLTC 测试程序包括低速(t <780 s)、中速(780 s1 170 s)3阶段。考虑到LNT-SDPF系统,测试循环的原料气流是基于LNT输出排放而制定的。所有气体组分如NO、NO2、NH3的入口和出口浓度通过在本研究中配备有气体单元的在线FT-IR光谱仪(MKS仪器,2000系列MultiGas分析仪)测定。

2 结果与讨论

 Cu/LTA 涂层整体试样的水热稳定性

图2中显示了在Cu/LTA 涂覆的整料试样和基于Cu/SSZ-13的COM 上的NOx转化率在900 ℃下水热老化12 h的比较。Cu/LTA 在整个反应温度下显示出对现有技术的SCR催化剂的优异催化活性,表现出特别高的水热稳定性。例如,在250 ℃下,Cu/LTA 的NOx转化率达到80%,而商业Cu/SSZ-13催化剂为30%。该结果与先前使用粉末催化剂的结果一致。在2种具有少量N2O的催化剂的活性测试期间,总是保持N2选择性高于95%。如前所述,目前含有Cu/SSZ-13的SDPF 系统上的碳烟累积受到限制(约5 g/L),以使SCR催化剂温度保持在800 ℃以下。考虑到Cu/LTA 能将其SCR性能保持在900 ℃的状态,基于Cu/LTA 的SDPF系统可以允许增加的目标碳烟负载高达8 g/L。在这种情况下,过滤器再生间隔可以从250 mile延伸到400 mile,绝对可以提高燃油经济性。

在实际驾驶条件下,应始终将一定量的NH3储存在SCR催化剂中,以立即对柴油发动机排气中不断变化的NOx排放作出反应。因此,NH3储存容量被认为是SCR 催化剂的重要特征之一。图3 描绘了Cu/LTA和模型Cu/SSZ-13催化剂的动态NH3存储容量作为水热老化温度的函数。在680 ℃温度老化后,Cu/LTA 的NH3储存容量在所覆盖的温度范围内与Cu/SSZ-13相当。然而,当老化温度升高到750 ℃和900?℃时,Cu/LTA 显示出比Cu/SSZ-13更高的值,表明其NH3储存容量对水热老化并不敏感。考虑到SCR 催化剂上的NH3加载目标取决于NH3存储容量,这对于车载控制的尿素喷射策略是非常有益的。事实上,已知SCR催化剂的NH3存储容量与其酸性特性密切相关。低温NH3储存可能源自在沸石上交换的Cu2+离子,而由[CuOH]+物质或沸石本身产生的布朗斯台德酸性位点可能是高温对应物的原因。据报道,Cu/SSZ-13的晶体结构在850 ℃下随着Cu离子向CuOx团簇的转变而坍塌,导致酸性位点的恶化。相比之下,即使在900 ℃下严重水热处理12 h后,Cu/LTA 的沸石骨架也显示了其稳定性,这可能是水热老化后NH3储存能力降低的主要原因之一。

 对高温贫富氧条件的容忍度

如上所述,在LNT-SDPF 系统的硫酸化过程中,涂覆在颗粒过滤器上的SCR 催化剂也可以在高温下暴露于贫富氧条件。为了研究贫富氧处理对高温NOx去除活性的影响,将在800 ℃下水热老化16 h的每个核心尺寸整料试样,在620 ℃下暴露于贫富氧循环条件下4 h。然后,在600 ℃和640 ℃下进行稳态SCR活性测试,其中SDPF温度在正常条件下于过滤器再生期间可达到。如图4(a)所示,在贫富氧条件下处理的Cu/LTA 总是对模型Cu/SSZ-13催化剂具有更高的NOx去除活性。在600 ℃ 时,NH3/NOx排放比为4时,Cu/SSZ-13(31%)上的NOx转化率甚至低于NH3/NOx进料比为1时Cu/LTA(53%)上的NOx转化率。这表明在过滤器再生期间,所需的尿素喷射量可以比基于Cu/LTA 的SDPF系统低,这对于减少尿素分解产生的温室气体CO2排放是非常理想的。试验还检查了贫富氧老化试样上的NH3氧化活性,如图4(b)所示。事实上,NH3氧化是副反应无用的反应物,导致高温NOx去除活性降低。在620 ℃下贫富氧时效后,Cu/LTA 上的NH3氧化活性远低于模型Cu/SSZ-13催化剂。尤其在640 ℃下,在Cu/LTA 上观察到73%的NH3转化率,而Cu/SSZ-13在600 ℃的较低温度下已经实现100%的NH3转化率。与Cu/SSZ-13相比,这表明更多的NH3可用于Cu/LTA 上的NH3/SCR反应,从而使其发挥优异的高温SCR性能。

与Cu/LTA 相比,Cu/SSZ-13在NH3氧化过程中产生大量的NO,如图4(c)所示。这种非选择性NH3氧化成NO,导致Cu/SSZ-13在640 ℃下具有不寻常的SCR性能。当反应温度升至640 ℃时,Cu/LTA NOx转化率仍然高于70%,表明其对贫富氧条件的稳健耐久性,如图4(a)所示。对于模型Cu/SSZ-13催化剂,观察到NOx转化率为负,表明NOx的出口浓度高于入口浓度,可能是由NH3氧化形成的NO引起。实际上,已知在Cu/沸石上的NH3氧化反应中的NO选择性与催化剂表面上的CuOx含量有关。因此,需要理解在贫富氧处理时2种催化剂CuOx的形成,以便科学解释不同的NH3氧化行为。

图5描绘了Cu/LTA 和Cu/SSZ-13上的H2-TPR曲线,以计算出其Cu状态。研究人员普遍认为,低于400 ℃的峰值条件下Cu2+还原为Cu+,而高温峰值条件下则是Cu+还原为Cu金属。Cu/SSZ-13显示了在220 ℃附近的还原峰值,与Cu2+或[CuOH]+有关,与八元环(8MR)相邻,峰值肩峰在300 ℃左右,由双六元环(D6R)上的Cu2+引起。对于Cu/LTA,在低于400?℃的低温区域中,在270 ℃左右仅观察到1个对称峰值,表明在LTA 沸石骨架中可能仅存在1种类型的Cu2+。这与Ryu 等研究的XRD/里特维德(Rietveld)细化结果一致,即所有Cu2+离子似乎与单个六元环平面外的3个氧原子配位。在600 ℃附近观察到Cu/SSZ-13上的Cu+还原峰值,非常接近进行贫富氧处理的温度。相反,Cu/LTA 上Cu+离子向Cu金属的还原过程在该温度区域没有完全活化。与Cu/SSZ-13相比,Cu/LTA 的这种延迟还原可以通过沸石的不同电负性来解释,这取决于框架类型,影响阳离子的还原性。当Cu离子在富油条件下还原成Cu金属时,Cu和沸石之间没有静电相互作用,这可能导致贫态条件下铜的团聚转变为CuOx团簇。因此,LTA 沸石骨架中Cu离子的还原性较低,可以减少贫富氧时效过程中CuOx(非选择性NH3氧化源)的形成,这可能是Cu/LTA 在高温条件下具有较强耐久性的主要原因。

 克服Cu/LTA 低温活性的策略

如上所述,一定水平的NH3首先储存在SCR 催化剂中,然后在实际行车条件下与柴油发动机排出的NOx反应,NOx转化取决于SCR 催化剂上的NH3覆盖率。图6比较了Cu/LTA 和Cu/SSZ-13的NOx转化率,它是250 ℃下NH3覆盖率的函数,通过4个步骤获得。这是评估SCR 催化剂在工业应用方面的重要标准之一。在900 ℃的水热老化中,Cu/LTA 的NOx还原效率通常远高于Cu/SSZ-13型催化剂,再次表明Cu/LTA 具有非凡的热稳定性,如图6(a)所示。当2种试样在680 ℃条件下得以温和老化时,Cu/LTA 在初始NH3覆盖水平下显示出与Cu/SSZ-13 相当的NOx转化效率,如图6(b)所示。然而,随着NH3覆盖率进一步增加,Cu/LTA 不能达到与Cu/SSZ-13相同的NOx转化水平,这表明需要改善Cu/LTA 的低温活性。Cu/沸石的低温SCR性能可能与Cu的局部环境有关,影响到Cu/沸石氧化还原性能、NO 氧化能力和反应物吸附。对Cu/LTA 的低温SCR 性能和改善其固有反应性的进一步研究正在进行中。

在柴油后处理系统中,DOC 或LNT 等氧化催化剂总是放在SCR前面,这意味着在DOC/LNT上通过NO氧化可以在SDPF系统的上游获得NO2。在这种情况下,SCR催化剂会发生“快速SCR”反应,增加其低温活性。如图7所示,在NO2/NOx比为的情况下,将Cu/LTA 涂覆的整料试样的SCR性能与基于Cu/SSZ-13的COM 进行了比较,并保证“快速SCR”反应有效地进行。由于NH4NO3在沸石孔结构中的积累,催化剂温度从NOx转化率降低之前的175 ℃开始而不断上升。在680 ℃的温和水热老化后,Cu/LTA的低温活性与COM相当,而Cu/LTA 显示出比500?℃以上的COM更高的SCR性能,如图7(a)所示。在900 ℃下严重老化时,Cu/LTA 在整个反应温度范围内显示出对COM的优异SCR活性,如图7(b)所示。这些结果表明,在涉及“快速SCR”反应的操作条件下,Cu/LTA 的低温活性不是主要问题。

然而,取决于车辆行驶条件和后处理系统的布局,在SDPF系统的上游NO2不可能总是绰绰有余,因此需要另一种克服Cu/LTA 的低温NOx去除活性的策略,该策略在低NO2条件下起作用。为了解决对低温活性的担忧,已经制备了由Cu/LTA 和体积比为1∶1的由COM组成的双砖整料试样,同时保持与单砖试样相同的总体积。如图8(a)所示,在不存在NO2进料的情况下,在680 ℃下老化的双砖试样的NOx转化率与单砖COM相当。比较构型顺序的双砖单块,在高温(400 ℃以上)下观察到Cu/LTA 在前,商业催化剂在后的NOx转化率比相反顺序的结构更高,而两个试样都显示出类似的低温SCR 活性。与Cu/SSZ-13相比,Cu/LTA 的NH3氧化能力较低,可能导致高温SCR活性的差异。在900 ℃水热老化后,双砖试样显示出比商用催化剂更优越的SCR性能,如图8(b)所示,这表明Cu/LTA 的强水热稳定性已在双砖整体样品中得到充分体现。结果表明,该双砖体系具有Cu/LTA(热稳定性)和Cu/SSZ-13(低温活性)两方面的优势。

 含双砖系统的Cu/LTA 的瞬态性能

通过使用核心尺寸整体试样的实验室规模反应器系统模拟WLTC模式测试,进一步验证了双砖配置的优势。实际上,这种核心尺寸测试比底盘测功机上的全尺寸测试花费的时间和精力明显更低,同时始终保持极佳的重现性(±1%)。图9(a)示出了在没有NO2时模拟WLTC模式测试期间,累积的NOx排放及车速随时间变化的曲线。值得注意的是,考虑到LNTSDPF系统,动态变化的原料气流是基于LNT 排出的。空白测试结果显示,在780 s、1 170 s、1 540 s左右,由于发动机富油运行以减少储存在LNT催化剂上的NOx,使NOx排放量突然增加。在低速驱动条件下(600 s以下),所有催化剂的SCR 性能可忽略不计,因为它们几乎不会升温(200 ℃以下)。一旦反应堆系统达到中速条件(780 s以上),所有催化剂开始被激活,并且它们的NOx还原活性在高速条件下(1 170 s以上)进一步增加。

在模拟WLTC测试期间,含有Cu/LTA 的双砖试样在680 ℃下老化,显示出与单砖COM相似的累积NOx排放水平。在900 ℃的水热老化之后,2种催化剂的NOx排放增加,但是双砖试样仍然保持比单砖对应物更低的NOx水平。实际上,即使在中速驱动条件下(1 170 s以下),在900 ℃下老化的单砖COM也显示出极小的NOx还原效率,如图9(a)所示。此外,在模式试验期间,在900 ℃下老化的双砖试样显示出比单砖COM更低的NH3逃逸现象,尽管2 种试样在680 ℃温和老化后表现出类似的行为,如图9(b)所示。

在900 ℃下老化的2种试样之间NH3逃逸的差异可能源于耐水热老化的Cu/LTA 的NH3储存容量(图3)。因此,即使在经历了900 ℃的严重老化过程之后,Cu/LTA 与最先进的COM相结合也被认为在尾管NOx浓度方面满足工程目标,这表明有可能增加SDPF当前的碳烟负载目标,改善燃油经济性。

3 结论

Cu/LTA涂覆的整料试样的催化性能和耐久性已经在各种条件下得以系统地评估,以用于SDPF系统中的工业应用。在900 ℃ 水热老化后,Cu/LTA 的SCR性能高于基于Cu/SSZ-13的商业催化剂,表明其对SDPF系统有利的稳健热稳定性。在620 ℃下进行贫/富循环老化以模拟LNT-SDPF 系统的脱硫过程后,即使在640 ℃时,Cu/LTA仍在高温下保持其NOx还原活性,而基于Cu/SSZ-13的商业催化剂将NH3氧化成NOx显示出反向NOx转化。H2-TPR结果表明,LTA 骨架中的Cu离子比CHA 中的Cu离子还原性差,可能在高温富集条件下减轻CuOx的形成,CuOx并非首选的NH3氧化来源。虽然Cu/LTA的低温SCR活性在680 ℃温和老化后不如COM,但在NO2存在下可以克服,NO2主要见于DOC 或LNT 的下游。由Cu/LTA 和COM 组成的双砖试样在680 ℃老化后在没有NO2的情况下表现出与单砖COM 相当的低温NOx转化率,而Cu/LTA 的热稳定性良好保持高达900 ℃。模拟的WLTC测试结果表明,Cu/LTA 可能成为下一代SCR技术的良好候选者,特别是对于需要高耐热性的应用。

注:本文发表于《汽车与新动力》杂志2020年第2期

作者:[韩]?等

整理:闫红梅

编辑:虞展

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

化学与生物技术论文

化学与生命科学的关系生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋于生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解,无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来?”我们对单一神经元的活动了如指掌,但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。可以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。 生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。 生命科学研究或正在研究着的主要课题是:生物物质的化学本质是什么?这些化学物质在体内是如何相到转化并表现出生命特征的?生物大分子的组成和结构是怎样的?细胞是怎样工作的?形形色色的细胞怎样完成多种多样的功能?基因作为遗传物质是怎样起作用的?什么机制促使细胞复制?一个受精卵细胞怎样在发育成由许多极其不同类型的细胞构成的高度分化的多细胞生物的奇异过程中使用其遗传信息?多种类型细胞是怎样结合起来形成器官和组织?物种是怎样形成的?什么因素引起进化?人类现在仍在进化吗?在一特定的生态小生境中物种之间的关系怎样?何种因素支配着此一生境中每一物种的数量?动物行为的生理学基础是什么?记忆是怎样形成的?记忆存贮在什么地方?哪些因素能够影响学习和记忆?智力由何而来?除了在地球上,宇宙空间还有其它有智慧的生物吗?生命是怎样起源的?等等。 生物技术 本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。 生化技术 生物学的分支学科。它是研究生命物质的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化的科学。 生物化学若以不同的生物为对象,可分为动物生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。若以生物体的不同组织或过程为研究对象,则可分为肌肉生化、神经生化、免疫生化、生物力能学等。因研究的物质不同,又可分为蛋白质化学、核酸化学、酶学等分支。研究各种天然物质的化学称为生物有机化学。研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。60年代以来,生物化学与其他学科融合产生了一些边缘学科如生化药理学、古生物化学、化学生态学等;或按应用领域不同,分为医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等。 生物化学这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初,但它的起源可追溯得更远,其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。例如18世纪80年代,.拉瓦锡证明呼吸与燃烧一样是氧化作用,几乎同时科学家又发现光合作用本质上是动物呼吸的逆过程。又如1828年F.沃勒首次在实验室中合成了一种有机物——尿素,打破了有机物只能靠生物产生的观点,给“生机论”以重大打击。1860年L.巴斯德证明发酵是由微生物引起的,但他认为必需有活的酵母才能引起发酵。1897年毕希纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液可进行发酵,证明没有活细胞也可进行如发酵这样复杂的生命活动,终于推翻了“生机论”。 生物化学的发展大体可分为3个阶段。第一阶段从19世纪末到20世纪30年代,主要是静态的描述性阶段,对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。其中E.菲舍尔测定了很多糖和氨基酸的结构,确定了糖的构型,并指出蛋白质是肽键连接的。1926年.萨姆纳制得了脲酶结晶,并证明它是蛋白质。此后四、五年间.诺思罗普等人连续结晶了几种水解蛋白质的酶,指出它们都无例外地是蛋白质,确立了酶是蛋白质这一概念。通过食物的分析和营养的研究发现了一系列维生素,并阐明了它们的结构。与此同时,人们又认识到另一类数量少而作用重大的物质——激素。它和维生素不同,不依赖外界供给,而由动物自身产生并在自身中发挥作用。肾上腺素、胰岛素及肾上腺皮质所含的甾体激素都在这一阶段发现。此外中国生物化学家吴宪在1931年提出了蛋白质变性的概念。 第二阶段约在20世纪30~50年代,主要特点是研究生物体内物质的变化,即代谢途径,所以称动态生化阶段。其间突出成就是确定了糖酵解、三羧酸循环(也称克雷布斯循环)以及脂肪分解等重要的分解代谢途径。对呼吸、光合作用以及腺苷三磷酸 (ATP)在能量转换中的关键位置有了较深入的认识。当然,这种阶段的划分是相对的。对生物合成途径的认识要晚得多,在50~60年代才阐明了氨基酸、嘌呤、嘧啶及脂肪酸等的生物合成途径。 第三阶段是从20世纪50年代开始,主要特点是研究生物大分子的结构与功能。生物化学在这一阶段的发展,以及物理学、技术科学、微生物学、遗传学、细胞学等其他学科的渗透,产生了分子生物学,并成为生物化学的主体。 蛋白质和核酸是两类主要的生物大分子。它们的化学结构与立体结构的研究在50年代都取得了重大进展。蛋白质方面,如β-螺旋结构的提出,测定了胰岛素的化学结构以及肌红蛋白和血红蛋白的立体结构。核酸方面,DNA 双螺旋模型的提出打开了生物遗传奥秘的大门。根据双螺旋结构,完满地解释了DNA的自我复制,在后来的发展中又阐明了转录与转译的机理,提出了中心法则并破译出遗传密码。 1973年重组DNA获得成功,从此开创了基因工程。自1977年以后,用这一技术先后成功地制造了生长激素释放抑制激素、胰岛素、干扰素、生长激素等。1982年用基因工程生产的人胰岛素获得美、英、联邦德国、瑞士等国政府批准出售而正式工业化。 在生物大分子的合成方面,1965年中国科学家首次合成了结晶牛胰岛素,合成的产物经受了严格的物理及化学性质和生物学活性的检验,证明与天然胰岛素具有相同的结构和生物活性。继美国科学家在1972年人工合成DNA以后,中国科学家又在1981年首先合成了具有天然生物活力的酵母丙氨酸tRNA。英美等国科学家在 DNA序列分析及人工合成方面作出了重大贡献。DNA自动合成仪的问世,大大简化了人工合成基因的工作。

生态系统指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小,相互交错,最大的生态系统是生物圈;最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统,人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险;许多基础物质在生态系统中不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关,生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。随着生产力水平的提高,人类活动对生态系统的干扰日益增大,在破坏与保护、生命与金钱的痛苦交织中,人类逐渐意识到了生态系统的真正价值,人类开始关注生态系统的现状,并将其纳入伦理道德体系中,形成了全新的生态伦理道德,这一切深刻影响着庞大的工业帝国,与人类的终极命运。生物多样性指的是一定范围内动物、植物、微生物有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括:物种多样性、遗传与变异多样性、生态系统多样性。生态系统多样性是指不同生境、生物群体以及生物圈生态过程的总和。它表现为生态系统结构多样性以及生态过程的复杂性和多变性。保护生态系统多样性尤为重要,因为无论是物种多样栓还是遗传多样性.都是寓于作为一个独立运转的开放系统,生态系统有一定的稳定性,生态系统的稳定性指的是生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,生态系统稳定性的内在原因是生态系统的自我调节(参,稳态与环境[3],第109页)。生态系统处于稳定状态时就被称为达到了生态平衡。生态系统多样性之中,生态系统多样性保护直接影响物种多样性及其基因多样牲。生态系统保持自身稳定的能力被称为生态系统的自我调节能力。生态系统自我调节能力的强弱是多方因素共同作用体现的。一般地:成分多样、能量流动和物质循环途径复杂的生态系统自我调节能力强;反之,结构与成分单一的生态系统自我调节能力就相对更弱。热带雨林生态系统有着最为多样的成分和生态途径,因而也是最为稳定和复杂的生态系统,北极苔原生态系统由于仅地衣一种生产者,因而十分脆弱,被破坏后想要恢复便需花费很大代价。所以我们要行动起来,保护生态环境,热爱我们的地球!!!对于保护环境,需要做的事情实在太多了。许多事情当然必须由国家和政府来做,比如控制二氧化碳的排放量、禁止使用氟利昂等等。但是,有些事情却与我们每一个人有关。我们如何做到从我做起,保护环境呢?下面几条是我们每个人应该做到的: 首先,必须遵守有关禁止乱扔各种废弃物的规定,把废弃物扔到指定的地点或者容器内,特别是不要乱扔废电池,因为一节废电池中所含的重金属,如果流到清洁的水中,它造成的污染是非常厉害的。 其次,在学习中,要尽量节省文具用品,杜绝浪费,比如,铅笔是用木材制造的,浪费了铅笔就等于毁灭了森林。 第三,应该尽量避免使用一次性饮料杯、泡沫饭盒、塑料袋和一次性筷子,用陶瓷杯、纸饭盒、布袋和普通竹筷子来替代,这样就可以大大减少垃圾的产生。 第四,虽然泡泡糖是小朋友们十分喜爱的糖果,是一种有益于人体健康的食品,但是,千万不要乱扔咀嚼后的胶基,因为它会到处乱黏。在吃的时候,可以先将它的包装纸收好,用来包裹吐出来的胶基,然后,再将它扔到废物箱内。 第五,不要随意捕杀野生动物,尤其不要吃人类的益友——青蛙,因为1只青蛙1年内大约能吃掉1.5万只昆虫,其中主要是害虫。 第六,要爱护花草树木,不破坏城市绿化,并且积极参加绿化植树活动。 第七,离开房间时,关上电灯并且拔掉电视机、音响、计算机等的电器插头。 第八,即使在最寒冷的地方,也没有必要使室温超过18℃,如果你觉得冷,可以多穿一点衣服。 第九,尽可能用节能灯代替普通灯泡,尽管它的价格相对贵一些,但它的耗电量只及普通灯泡的一小部分。 第十,用密闭容器代替塑料包装物来储藏食物。 第十一,购买饮料尽可能选择可回收再利用的罐装饮料。 第十二,请携带自己的购物袋去购物,以避免使用不可回收利用、不可分解的塑料袋。 第十三,节约用水,在刷牙时,请关闭水龙头。 第十四,园丁应施用有机 肥料,如混合肥和粪肥,避免 使用杀虫剂和除草剂,因为它们会渗入泥土,危害水源。 第十五,开车时减速行驶,这样耗油量小,还可降低二氧化碳的排放量。 第十六,尽量以步代车或骑自行车。 无论是过去、现在,还是未来,也无论是家庭、国家,还是世界,环境永远是我们的朋友,善待朋友,就是善待我们自己。

作物生产技术专科毕业论文

农学论文的写作格式、流程与写作技巧 广义来说,凡属论述科学技术内容的作品,都称作科学著述,如原始论著(论文)、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要,但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就论文的撰写谈一些体会。在讨论论文写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。主要谈的是论文写作中容易发生的问题和经验,是论文写作道德和书写内容的规范问题。论文写作的要求下面按论文的结构顺序依次叙述。(一)论文——题目科学论文都有题目,不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合,尽量不设副题,不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气,不用惊叹号或问号,也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人,应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上,那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者,也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。(三)论文——引言 是论文引人入胜之言,很重要,要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。(四)论文——材料和方法 按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格,写出实验方法、指标、判断标准等,写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。(五)论文——实验结果 应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题,删繁就简,有些数据不一定适合于这一篇论文,可留作它用,不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图,可以不用图表的最好不要用图表,以免多占篇幅,增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代,不要随意丢弃。(六)论文——讨论 是论文中比较重要,也是比较难写的一部分。应统观全局,抓住主要的有争议问题,从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理,而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论,表明自己的观点,尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设,提出本题的发展设想,但分寸应该恰当,不能写成“科幻”或“畅想”。(七)论文——结语或结论 论文的结语应写出明确可靠的结果,写出确凿的结论。论文的文字应简洁,可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。(八)论文——参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉,便于查找,同时也是尊重前人劳动,对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题,也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法;在结果中有时要引上与文献对比的资料;在讨论中更应引上与 论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。一切粗心大意,不查文献;故意不引,自鸣创新;贬低别人,抬高自己;避重就轻,故作姿态的做法都是错误的。而这种现象现在在很多论文中还是时有所见的,这应该看成是利研工作者的大忌。其中,不查文献、漏掉重要文献、故意不引别人文献或有意贬损别人工作等错误是比较明显、容易发现的。有些做法则比较隐蔽,如将该引在引言中的,把它引到讨论中。这就将原本是你论文的基础或先导,放到和你论文平起平坐的位置。又如 科研工作总是逐渐深人发展的,你的工作总是在前人工作基石出上发展起来做成的。正确的写法应是,某年某人对本题做出了什么结果,某年某人在这基础上又做出了什么结果,现在我在他们基础上完成了这一研究。这是实事求是的态度,这样表述丝毫无损于你的贡献。有些论文作者却不这样表述,而是说,某年某人做过本题没有做成,某年某人又做过本题仍没有做成,现在我做成了。这就不是实事求是的态度。这样有时可以糊弄一些不明真相的外行人,但只需内行人一戳,纸老虎就破,结果弄巧成拙,丧失信誉。这种现象在现实生活中还是不少见的。(九)论文——致谢 论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的,不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意,不能拉大旗作虎皮。(十)论文——摘要或提要:以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写,有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影,或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外,还应给出几个关键词,关键词应写出真正关键的学术词汇,不要硬凑一般性用词。

你起码得有个题目,才能开始的。跟你一个专业,写的《气候变化对东北地区作物生产潜力影响的研究》,当时那个痛苦啊,还好师兄给的文方网,专业的就是不一样,很快就搞定了试论作物生产的可持续发展试论作物生产的可持续发展作物生产地图点符号系统的创建与应用作物生产潜力研究进展英国对土壤性质、侵蚀及作物生产空间变化的研究江苏省作物生产生态足迹分析与评价应用EPIC模型计算黄土塬区作物生产潜力的初步尝试基于GIS的作物生产管理信息系统宁夏西吉县农田作物生产潜力的研究作物生产潜力模型在中国的应用辽宁省坡耕地作物生产潜力研究嘉陵江流域阆中、南部和西充三县作物生产动态牧草及饲料作物生产学实验地建设与管理中国保护性耕作研究分析——保护性耕作与作物生产论作物生产系统产量分析的理论模式及其发展湖北省武汉市几种污泥的化学特性及其在作物生产中的应用(英文)华北平原作物生产碳足迹分析浅谈作物栽培科学在农业生产中的应用基于GIS的甘肃省作物生产潜力分区云南省豆类作物生产的现状及发展前景分析山西省作物高产高效综合生产技术研究农学专业《作物生产》课程双语教学初探作物生产潜力模型研究进展气候变化对作物生产潜力的影响研究进展基于GIS的黄土丘陵沟壑区作物生产潜力模拟研究作物生产技术类专业校企合作的实践贵州主要作物生产潜力估算与分析陕西黄土台塬区农用地作物生产潜力分析及预测贵州作物生产可持续发展探讨基于国营农场的作物生产信息管理系统设计与实现陕北丘陵沟壑区作物生产潜力与开发途径从作物生态学谈逆境条件与作物生产东北温带旱作农业主要作物生产潜力及资源利用效率评价——以黑龙江海伦市为例河北省作物生产潜力及人口承载力研究作物抗旱性与作物生产基于县域的三大粮食作物生产优势的空间特征分析大方县主要粮食作物生产系统的生态可持续性研究基于知识模型和GIS的作物生产潜力评价浅议地理纬度和海拔与作物生产的关系作物生产潜力模型研究进展我国作物生产潜力的研究方法河南作物生产现状及发展对策发展湖南特色农业 优化作物生产结构大气中CO_2浓度增加对作物生产的影响江淮地区农业气候资源演变特征及作物生产应对措施作物生产技术专业人才培养模式的创新与实践

我肯定可以农村好的

人与自然环境的关系问题,是普通关注的问题,人们对于这一问题关注的目的在于可持续发展。中国是个文明古国,中华文化之所以在长达数千年的历史而不衰,可持续。近代工业文明以前是为农业文明。KING称以中国为中心的农业为可持续农业。探讨中国传统农学理论与实践中的天人关系。从中得到启示。天人关系指的是人与大自然的关系。[1]在传统的中国人心中,农业中的人与大自然的关系具体表现为人、天、地、稼的关系。故《吕氏春秋·审时》说:“夫稼,生之者,地也;养之者,天也;为之者,人也”。其中天和地是大自然的代表,相当于现在人们所说的环境,人和稼生于天地之间,天人关系也可以理解为人与自然环境的关系,不过其中加入了稼的因素,稼同时具有自然的因素和人的因素。人按照需要与可能选择和种植作物。传统农业中人与自然环境的关系如何?过去在研究农业史时,强调人定胜天,强调人对于环境的改造,过份地强调人及其技术的作用,而技术又过分地强调土壤耕作技术。原始农业中刀耕农业和耜耕农业阶段的划分;传统农业中北方旱作技术体系的形成和南方水田技术体系的形成等,都是主要以土壤耕作技术为依据来划分的。现在,环境问题日益受到重视,人们开始重新用审视的目光看待人与自然环境的问题,在这种背景之下,一些历史地理学家开始强调环境对人的作用,甚至有学者重新祭起了地理环境决定论的大旗,[2]受此影响农业史研究中,一些学者过多地把目光指向环境及其变迁对于农业的影响,指向农业对于环境的破坏,而忽视了人的主观能动性,忽视了人对于环境的保护[3]与改造,更忽视了人对于环境的适应。这些都不符合中国传统农业发展历史的实际。我们认为,中国农业的发展受到环境的制约,环境变迁也引起过中国农业的波动,但真正决定中国农业发展的是人对于环境的适应和改造。一、环境对农业的影响中国人很早就注意到了环境对于农业的影响。同时也注意到环境是由多种因素构成的,各种因素对于农业的影响并不相同,具体说来,天和地对于作物的影响是不同的。古人将它归纳为“生之者,地也;养之者,天也。”地,即土壤。由于在构成环境的诸多因素中,土壤与作物的关系最为直接,因而也最先为人所注意。古人认为作物的种类是由“地”来决定的。经常提到的例子是:“桔逾淮而北为枳,鸐鹆不逾济,貉逾汶则死。”[4]“菘菜不生北土。有人将子北种;初一年,半为芜菁,二年,菘种都绝。有将芜菁子南种,亦二年都变。”[5]前者说“此地气然也”,后者说“土地所宜”。地气和土地,指的都是土壤。土壤是导致变异的根源。[6]在土壤中首先注意到的是土壤上生长的植被。《师旷占术》曰:“五木者,五谷之先;欲知五谷,但视五木。择其木盛者,来年多种之,万不失一也。”《杂阴阳书》则将“五谷”和“五木”一一对应起来,有所谓:禾生于枣或杨,黍生于榆,大豆生于槐,小豆生于李,麻生于杨或荆,大麦生于杏,小麦生于桃,稻生于柳或杨。”孔子也说:“平原大蔽,瞻其草之高丰茂者,必有怪鸟兽居之,且草可财也,如艾而夷之,其地必宜五谷。”植被不仅是土壤状况的标志,同时还可以用作改善土壤的物质。中国人很早就认识到,杂草“可以粪田畴,可以美土疆”,并将“于草木茂盛时芟倒,就地内罨腐烂也”,称为“草粪”。还有意识地种植一些豆科植物充当绿肥。民族学调查表明,中国南方的一些少数民族在进行刀耕火种的时候,首先选择林地而不是草地去作为土地,而在林地的选择方面主要考虑的是林木的长势和种类,而不是土壤的质地。决定什么地种什么庄稼也是根据树木,而不是根据土壤。其次是土壤的性状(颜色、手感、水份、土壤中的生物活动等)。禹平洪水之后,茫茫禹迹,划为九州,九州的土壤,各不相同,《尚书·禹贡》言之凿凿。不同的土壤进而有不同的农产品,《周礼·职方氏》记载甚详。《管子·地员》说:“九州之土,为九十物。每州有常而物有次。”书中还具体指出了九州土壤性状及适宜种植的作物。被李约瑟等称为是最早的地植物学著作。由于决定适宜作物的是土壤而不是行政区划,所以元代孟祺在《论九谷风土及种莳时月》又做了这样的发挥:“苟涂泥所在,厥田中下,稻即可种,不必拘以荆、扬。土壤黄白,厥田上中,黍、稷、粱、菽即可种,不必限于雍、冀。坟、垆、黏、埴,田杂三品,麦即可种,又不必以并、青、兖、豫为定也。”再次是地势。或认为《禹贡》中的“厥田中中”、“厥田中下”等,指的就是地势。“凡草土之道,各有谷造,或高或下,各有草木。”植物的垂直分布也直接影响到了作物的分布,古人说:“三农生九谷”[7],所谓“三农”,郑司农(众)曰:“三农,平地、山、泽也。”(郑)玄谓三农,“原、隰及平地”。“三农生九谷”,正反映了环境因素中地势对于作物的制约。水流径于地。和土关系最为密切的便是水,有时水甚至是土壤的组成部分,如《禹贡》中所说的“涂泥”,其中的“泥”,实际上就是水和土的混和物[8]。水是生命的重要组成部分,也是生物发生变异的根源,所以古人又说:“桔生淮南则为桔,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同。所以然者何?水土异也。”[9]今人有言,“一方水土养一方人”。对于某些生物来说,水更是须臾不可或缺。如水稻,《天工开物》说:“凡稻旬日失水则死期至。”水成为发展水稻生产最大的制约因素,于是中国历史上就有了“东周欲为稻,西周不下水”的故事发生。上述因素,古人统称之为“土”,“土气”或“地气”、“水土”。不同的土壤是有不同的物产,它们之间的引种是不可能的。即使强行为之,不是死亡,就是变异。于是有“桔逾淮而北则为枳”,“芜菁南种则为菘”的说法。狭义的天,指的是环境中的气候因素。气候随季节而变化,故称之为天时,用之于农业称之为农时。《孟子》说:“不违农时,谷不可胜食也。”《吕氏春秋·审时》更从“得时”和“先时”、“后时”对六种主要粮食作物的不同生产效果作了细致的对比。来论证“时”对庄稼生长的极端重要性。宋人将地势引入到农时之中,提出天时有“地势高下之不同”[10],认为“高下之势既异,则寒燠肥瘠各不同。”[11]元代农学家更将时与地(纬度和海拔高度)结合起来。不仅指出了气候寒暑与纬度高低的关系,而且强调共性之间的特殊性,要求人们在选择农时的时候,应当考虑当地的实际情况来决定,这就叫做“因地为时”。[12]古人尽管对农时重视有加,但是他们对天时的认识是不全面的。也就是说,古人只是注意到了气候对于作物生长的影响,而没有注意到气候对于作物分布的影响,他们把各地作物不同的原因更多地认为是土壤的不同的结果,尽管元代引入了风土的概念,部分地考虑到了气候的因素,但他们总体上还是将土壤看作是根本的原因。只是到了明末,这种认识才发生了根本性变化。徐光启认为作物栽种中的地区差异性,在引种的过程中“亦有不宜者,则是寒暖相违,天气所绝,无关于地”;是以“果若尽力树艺,殆无不可宜者,就令不宜,或是天时未合,人力未至耳”。“若谓土地所宜,一定不易,此则必无之理”。[13]徐光启明确提出了气候是引起作物分布差异的原因的观点。

电气控制技术论文

电气工程学生论文

在日常学习和工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。你写论文时总是无从下笔?下面是我为大家整理的电气工程学生论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

【摘要】

电气自动化技术已是广泛应用于各种类型建设中的合成技术,本文基于电气自动化的基础工作经验,描述了当前流行的电气自动化技术特点,分析电气自动化技术在火力发电工程、钢铁工业等领域的应用现状,基于电气自动化技术的发展,扩大电气自动化技术的发展趋势。但是不可否认,目前的电气自动化技术还存在一些薄弱环节,使得电气自动化技术的优势没有充分发挥利用,还需要对自动化技术作出相应的创新。

【关键词】

电气自动化技术;应用现状;创新

引言

在电子技术和智能仿真以及计算机网络发展背景下,电气自动化技术得到了快速的发展,电气自动化技术不仅集成了综合技术的优点,而且在实现电气自动控制的同时,提高整个系统的稳定性。电力自动化技术合理利用的前提下,是全面的识别电气自动化技术,当前应充分了解电气自动化技术的特点,形成的行业应用电气自动化技术要点,电气自动化技术的创新发展,支持电气自动化的不断进步,这也就是目前的主要目标。

1电气自动化技术的基本特点

电气自动化技术的综合性

电气自动化技术是一项综合技术,技术涵盖范围十分广泛,和实际的电气自动化控制工作关系密切,特别是火电工程、建筑领域和钢铁工业关系更是密不可分,这将形成了电气自动化技术覆盖面广、综合性强的特点,需要一定的综合能力,充分掌握电气自动化技术的本质。

电气自动化技术的涉及范围广

电气自动化技术涉及硬件设备和软件技术,在不同行业和不同位置以及不同地区的电气自动化技术要点和技术方案有非常大的差异,这将形成电气自动化技术应用比较困难,导致很难灵活应用电气自动化技术。

电气自动化技术的依赖性强

电气自动化技术对电子技术和网络技术有特殊的依赖,没有电子技术和网络技术将无法实现电气自动化控制,因此,电气自动化技术的发展和应用是以电子技术和网络技术为基础,这也是电气自动化技术的基本特征。

2电气自动化技术的实际应用

火电工程中电气自动化技术的应用

电气自动化技术可以实现火电工程的锅炉和机械以及电机(图1为电机电气控制系统)实现一体化,这有利于火电工程的控制和管理。电气自动化技术可以实现筛查和检查火电工程隐患和故障隐患,在火电工程早起就得到有效的处理,降低故障率,减少火电工程事故损失。电气自动化技术可以使火电工程自动化运行得以实现,电气自动化技术可以统一管理、操作和控制三个系统,做到火电工程自动化、无障碍的进行管理、控制和操作工作,提高管理的效率,提高操作精度,实现工程精确的自动化控制。

钢铁行业中电气自动化技术的应用

建设现代化钢铁产业的一项重要标志即是:电气自动化技术在钢铁工业的综合应用,基于电力自动化技术,钢铁行业可以提高原材料的质量监控,实现钢铁生产环境的安全保障,这是传统的管理手段和方法没有的优势。电气自动化技术对钢铁产品质量有控制功能,通过对自动化控制钢铁生产过程过程、细节以及工艺可以提高钢铁生产的效率,加快钢铁行业的深化发展。

建筑领域对电气自动化技术的应用

使用电气自动化技术可以实时、数字化监控电力系统,有效把控制中心指令成功地传达到系统,并且把反馈信息传递给控制中心,以实现整个电力系统的管理、控制达到“实时、搞笑、连续不间断”。而且使用电气自动化技术,可以提高相关的施工设备设施联动性,建筑中配电、消防、照明、空调和其他系统与电气自动化技术可以连接作为一个整体,从而大大提高系统的联动效应,同时解决电梯系统按照用户流量层实现速度的自动调整,在紧急情况下(水管破裂、火灾等等)系统的自动判断、识别,即使预设应急反应计划,打开应急照明系统、打开喷淋灭火系统或是调整水压等。另外,电气自动化技术具有很高的安全性,建筑电气系统有一定的风险,人员操作失误和工作环境的变化以及设备故障等等因素,都可能导致电力系统产生严重的安全事故。然而,自动控制技术的使用可以帮助系统对工作中的异常作出反应。

3目前电气自动化技术存在的瓶颈

能源消耗现象严重

众所周知电气工程是一项特别耗费能源的技术工程,因为没有能源的支撑就无法施展电气工程。但是在现代生活中能源的利用率较低,这严重阻碍了电气工程的长效发展,所以电气工程必须提升能源的利用率才能在节能的基础上保障电气自动化技术的发展。纵观现在的工业企业在节约能源方面还存在欠缺,不论是设计还是技能方面都缺少节能意识。这是工程设计师们亟待解决的问题。

质量存在隐患

目前有不少企业都存在这样一个误区,即重视生产结果而忽视质量的好坏。究其原因也与我国电气自动化起步晚有关,因为不论是管理机制还是发展模式都不够健全,也使得电气行业发展停滞。现在随着人们安全意识的逐步提升,质量安全的关注又成为了焦点,对于一个企业来说,质量的优劣关乎其生存淘汰,尤其是质量安全事故频发的工业企业,设备的质量以及安全性对于企业的发展都起到至关重要的作用。

工作效率偏低

生产力发展决定了企业生产的效率,也是对企业效益影响重要的一部分。我国电气工程以及自动化技术在改革开放以来去得了较好的成绩,当然红做效率较低也是不可疏忽的。工作效益的偏低主要因素受制于生产力水平、使用方法以及应用范围的限制。企业在电气工程自动化技术方面是否能够熟练操作直接影响到企业经济效益。

尚未形成电气工程网络构架的统一标准

从目前的发展情况来看,电气工程与自动化技术二者实现高度融合已经成为必然趋势,一旦有所突破将直接提升工业的生产效率以及精准度,但想要得到进一步的发展,还需要先建立统一的网络架构,基于不同企业之间存在的差异,以及各个生产厂家在生产硬软件设备时未进行规范性的程序接口,导致很多信息数据不能共享,也会为电气工程自动化的发展带来一定的负面影响,最终严重影响了电气工程及其自动化作用难以充分发挥。

4电气自动化技术的改进策略

注重节能意识

想要从根本上降低电气工程自动化耗损能源的现象,就应该站在质量管理的角度来提升节能意识,并有意识的将质量与节能统一管理运用。具体来讲,电气工程自动化的节能关键点在于对变压器的管理上,可以选择损耗较低的变压器或者对变压器的技术进行改进等。此外,还需要所有的员工对质量有一个全面的认识,了解只有不断提高自身的技术能力才能确保工程的质量,同时为了节约能源还需拥有创新精神,这样才能更好的完善电气工程及其自动化的设计。

进一步加强质量管理

不论是对任何一种行业来说,质量都是硬道理,而针对电气工程来说,为了规避安全事故的发生更要注重工程的质量,所以企业应该定期的对员工就技能以及专业知识等方面展开培训,并引进专业的管理人才,从整体上提高管理以及系统的灵活性。此外,不但要加强电气工程施工建设的质量管理,而且要知道它的主要性。首先在建设中使用的材料质量要进行严格的管理,其次就是对施工中需要的材料必须是专业的技术人员去采购,以及对进场的材料也要安排专业的管理人员进行不定期的抽查,严格保证施工材料的质量。

构建统一且独立的平台

对企业用户做全面调查研究,有助于在设计之前初步拟定初始目标,在确认计划,预算估算时,保持项目的有效运行,维护工作的完整性;以降低运营成本为目的,根据终端客户的需求和商业项目建立统一、独立的系统。成本压力较大的原因是没有统一的操作平台,通用性不强,这是因为电气工程及其自动化是企业根据自身情况和建设,因此,电气工程及其自动化的执行还需要建立在一个良好的环境下,才能创建一个统一的独立自动化平台。

建立电气自动化统一的网络构架

(1)我国应该尽快出台一部针对电气工程及其自动化行业统一网络构架的执行标准或准则,同时采取相应的法律形式辅助网络架构的执行,这样才能确保电气工程及其自动化生产设备在国家标准的引领下尽快的实现网络构架的统一。

(2)还应对现有电气工程及其自动化生产设备进行网络构架的升级,规避信息不对称的现象发生,从而使得它们能够在统一的网络构架下真正的实现数据信息共享。

5结束语

电气自动化技术的生命力是结构的完整性,目前各行业的电气自动化技术实现了广泛的适应性,并成为相关产业的主要技术,从而改善电气自动化技术的研究水平,为了更好地掌握电气自动化技术的核心。应该从认知电力自动化技术的特点开始,对火电、钢铁、建筑等行业的电气自动化技术的应用要点探寻,从技术关键和发展趋势上进一步把握电气自动化技术。

参考文献

[1]董兵.我国电气自动化的现状及发展前景[J].山东工业技术,2017(06).

[2]郭鑫.发电厂电气系统自动化技术应用分析[J].黑龙江科技信息,2016(01).

[3]弓成龙,王子然,田德裕.电气自动化技术在电厂中的应用分析[J].四川水泥,2016(11).

摘要 :

电力领域的改革进一步实施背景下,对电气设备的运行要求也有了提高,加强电气设备的安全稳定运行,就要从实际出发,对电气设备的故障能有效解决,这就需要相应的维修技术科学应用。本文主要就电气工程常见故障和原因加以分析,然后对故障维修技术的应用详细探究,希望能通过此次理论研究,对保障电气设备的正常运行起到促进作用。

关键词 :

电气工程;故障;维修技术

电气工程当中的设备故障时比较常见的,在多种因素影响下,电气工程就存在着多种故障问题。找到故障问题的原因加以针对性的解决就显得比较重要,在通过对电气工程常见故障研究下,就能为解决实际故障问题提供理论依据,从而更好的保障电气工程良好发展。

1电气工程常见故障和原因分析

电气工程当中在受到不同的因素影响下,就会存在着不同的故障,这就对电气设备的正常运行造成很大影响。在电气工程故障当中,三相用电不平衡以及中性点的接地不良和大批电气设备的损坏问题比较突出,这也是比较常见的故障内容。在对电气工程的设计当中,具体的施工以及安装的时候,比较常见的就是中点的接触不良现象。施工中一些人员对此并没重视,从而造成了严重损失[1]。例如在办公用房当红,在使用的电视机以及录音机的电气设备大量损坏,在经过了检查之后发现,线电线380V正常的,而A相电压280V,在负载的中性点电压70V。主要就是出现了三相用电没有平衡以及中性点的接触不良所致。电气工程故障当中,在继电保护的故障方面比较突出,主要就是使用的材料没有达标,在质量上没有满足实际的要求。一些电气继电保护故障的发生,大多受到产品质量以及材质的因素影响,就存在着诸多的故障问题,使得继电保护装置处在危险的状态,这就对产品的实际使用性能的提高有着很大影响。电气工程故障的发生,在接触不良以及多次接地的故障是比较突出的。电气系统的实际运行过程中,带着故障运行就比较容易造成安全隐患。电压互感器的故障问题在设计的因素影响下,以及在管理方面没有科学化,这就比较容易出现故障,在使用的时候电压不断增大,从而就造成回路负荷减小以及短路的现象。电气工程故障当中,设备启动按钮按下之后设备无反应,在设备的启动之后电机不转动,发生嗡嗡声,电机的单一方向旋转等故障[2]。这些故障都对实际电气设备的正常运行带来诸多的影响。对以上的电气故障问题,要进行详细的分析,找到针对性的方法加以应对。

2电气工程故障维修技术的实施

对电气工程故障维修技术的`应用,要注重科学化的选择,笔者结合实际对电气工程故障维修技术应用提出了几点措施,如下所述:

第一,电气工程故障直观法应用。对电气工程故障的维修以及判断有着比较多的方法,其中的直观法就是比较常用的,主要就是对电气工程故障通过视觉以及嗅觉等进行检测判断,这是在缺少相应的检测设备的情况下较为常用的。在对这一方法的应用上,观察人员需要有丰富的经验,这样才能发挥直观法的作用[3]。如在继电保护装置当中出现了发黄部分,或者是闻到了烧焦的气味,就能够直观的判断设备出现了故障,这对具体的故障问题解决也能提供有利条件。

第二,电气工程故障拆除法应用。电气工程发生了故障的时候,通过拆除法也能有效处理故障。这一方法的应用方面,主要是在串联电路当中电器间的影响是相互的,在随意超出其中的用电器后,其他就没有电流。在对并联电路中用电器是独立工作,用电器间没有联系,拆除其中一个并不会影响其他的用电器。这样就能对用电器起到保护作用,也能将其方法作为查找故障的方法。

第三,加强安全用电设置。保障电气工程的正常实施,就要在用电设置方面充分重视,施工临时用电比较常见的问题就是,接地体埋设没有规范等。为能有效保证用电工程的故障有效解决,在临时用电系统采用TN-S供电系统,这样PE线在正常情况下无电流通过,专门承载故障电流能有效保护装置动作。还要进行设置漏电保护器等,坚持三级保护的原则。

第四,电气工程故障替代法的应用。在故障的解决方面,要从多方面充分重视,将替代法加以科学应用,这是继电保护装置维修技术当中使用比较广泛的技术。对微机保护装置故障的解决就有着积极作用。替代法的应用中,主要是在微机保护装置出现了故障的时候,检修工作人员就要对其装置进行替代,将新微机保护装置加以应用[4]。在对微机装置使用的时候,所选用的正常插件是不是和替代的插件型号一样要充分重视,保障装置的作用充分发挥。

第五,电气工程故障参数对照法应用。在具体的故障维修过程中,通过参数对照法的应用,对解决继电保护装置中继电器数值问题故障就有着积极作用。具体的应用中,在继电器数值正常下,有着固定指标标准,出现异常数值就会发生变化,这样就能在参数对照下找到故障问题的原因,从而针对性的加以解决。通过这一方法的应用,对解决电气工程的故障就有着促进作用。

3结语

总而言之,电气工程当中的故障问题的解决,一定要重视方法的科学应用。在人们的生活当中,对电的需求也愈来愈大,电气工程的整体质量保障就显得愈来愈重要,在通过此次的理论研究下,对电气工程当中的故障解决就能起到积极促进作用,从而保障电气工程的良好发展。也希望能通过此次理论研究,对实际工作人员的工作起到一定启示作用。

参考文献:

[1]刘鹏.电气工程施工中常见故障的维修措施浅析[J].黑龙江科技信息,2014(25).

[2]刘豫.对建筑电气常见故障的几点分析[J].黑龙江科技信息,2015(22).

[3]郭碧石.电气工程施工中常见故障的维修措施浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(04).

[4]许波.新形势下对电气设备用电安全的探讨[J].现代工业经济和信息化,2017(03).

电气控制方面的,具体来说哈,我懂得

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