Как определить зашлакованность организма: Что такое шлаки и как вывести их из организма?

Содержание

По каким признакам можно определить зашлакованность организма?

По каким признакам можно определить зашлакованность организма?

Частая головная боль, постоянная усталость, быстрая утомляемость, раздражительность являются первыми сигналами того, что в вашем организме скопилось много мусора. Если вы на них не отреагировали, не перешли на более щадящий организм режим, в первую очередь не начали правильно питаться, ждите «второго акта трагедии»: аллергии, вроде бы беспричинно повышенной температуры, поражения слизистых оболочек в виде ринита, конъюнктивита, изменения цвета кожи, ее сухости, воспаления сальных желез. И уже в финале, если вы, конечно, не возьметесь за свой организм всерьез, ждите гастрита, колита, язвенной болезни. Стенокардия, инфаркт миокарда и другие заболевания вплоть до рака тоже являются следствием замусоренности организма.

Защитные системы организма вступают в работу, вследствие чего при зашлакованности у человека пропадает аппетит, он испытывает сильную жажду, желает физического и психологического покоя. Все это помогает выделительным системам избавить организм от шлаков.

Но не лучше ли не допускать образования шлаков, чем потом в пожарном порядке приниматься за лечение? Самоограничение, самосовершенствование, самоконтроль — вот три кита, на которых держится здоровье. Но как же трудно порой отказаться от сигареты, алкоголя, крепкого кофе, обильной жирной еды и других излишеств… Ну тогда все-таки придется проводить «генеральную уборку» организма от шлаков.

В следующих главах мы подробно поговорим о том, как нужно отдельно чистить те или иные органы. Но есть способы, которые влияют практически на весь организм. Приведем некоторые из них.

Чтобы накопившиеся соли и шлаки вышли из организма, наиболее безболезненно и даже иногда приятно использовать естественные растворители — не что иное, как свежевыжатые соки.

Сок редьки, свеклы, капусты, моркови, яблок и других фруктов и овощей неплохо промывает организм. Но готовить его нужно непосредственно перед употреблением, иначе толку от него не будет. Не станете же вы чистить организм яблочным соком из купленной в магазине трехлитровой банки или пакета, в котором воды и консервантов больше, чем сока?

Многие задают вопрос: можно ли для очищения от шлаков использовать целые фрукты и овощи? Да на здоровье! Но эффект очистки будет хуже. Впрочем, одно другому не мешает — целые овощи и фрукты тоже весьма полезны организму, но в несколько других целях.

Отдельно поговорим о соке редьки, свеклы и капусты.

Сок редьки — средство сильнодействующее. Нужно начинать употреблять его понемножку, по столовой ложке 3 раза в день, доводя разовую дозу до 100 г. Пить этот сок следует перед едой, немного разбавив водой.

Сок свеклы также работает довольно сильно, поэтому употребляют его по 100 г 3 раза в день за 15–20 минут до еды.

Капустный сок хорош для полных людей, так как содействует сжиганию жира. Принимать его стоит 3 раза в день перед едой по 100 г.

Яблочный и морковный соки можно пить сколько душе угодно, но также 3 раза в день и до еды. Такая сокотерапия для очищения организма от шлаков должна быть рассчитана на несколько недель.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

«Токсины – причина большинства болезней, возникающих у человека»

— В контексте ставшего ныне трендом здорового образа жизни все чаще стало фигурировать слово «детокс». При этом многие до сих пор полностью не понимают смысл этого понятия. Расскажите, пожалуйста, нашим читателям, что такое детокс в истинном, медицинском значении.

— Детокс или, в своей более научной формулировке, детоксикация – это комплекс процедур, направленный на выведение токсинов из организма. Токсины – достаточно опасные вещества, которые, скапливаясь в межклеточной жидкости, наносят сильный разрушающий эффект организму. По сути это яд, и, учитывая его обширную группу происхождения, он попадает в организм практически каждого человека. Токсины подстерегают нас повсюду: в воздухе, еде, воде, одежде. Так вот, процедура детокс как раз и предполагает выведение токсинов из межклеточной жидкости через кишечник, почки, легкие или кожу путем стимуляции лимфатической системы.

— Каковы могут быть последствия для человека, который игнорирует процедуру детоксикации?

— Человеческий организм — самоочищающаяся система. Это свойство заложено в него природой. Но может возникнуть момент, когда собственные резервы истощаются, и самостоятельно организм уже не справляется. Тогда в нем начинают скапливаться токсины, что приводит к возникновению какого-либо заболевания. Детокс, будучи профилактической процедурой, позволяет предотвращать накопление токсинов, а значит и появление этих самых заболеваний. При этом детоксикация в вопросе выздоровления иногда может стать наиболее приемлемым вариантом. Ведь часто люди, начиная чувствовать недомогание в какой-либо области, стараются побороть его путем приема препаратов. Но поскольку причиной подобных недомоганий может быть избыток токсинов, для выздоровления достаточно освободить от них свой организм, не принимая при этом никаких лекарств, которые, кстати, иногда только усугубляют общее состояние здоровья.

Например, у человека заболела голова, он начинает принимать обезболивающие, которые в свою очередь пагубно влияют на почки; заболели почки — начали лечить их и так далее. Цепочка может быть бесконечно длинной, а результат — подорванное здоровье. Но ведь в истоке всего, возможно, стоит именно интоксикация организма, первыми симптомами которой являются, в том числе, головные боли. И получается, что достаточно было провести процесс детоксикации, который избавил бы не только от головной боли, но и предотвратил развитие хронических заболеваний.

— На сайте вашей лечебницы перечислены несколько курсов детоксикации. Они различаются по количеству дней и процедур, необходимых для прохождения. Как понять, какой курс подходит каждому конкретному человеку?

— Какой курс подходит отдельно взятому пациенту, мы можем сказать, только обследовав его. Как я уже говорила, это очень индивидуально и зависит от того, в каком состоянии находится организм человека, к каким болезням у него есть предрасположенность и как часто он совершает аналогичные процедуры.

Одной из самых современных и точных программ обследования организма является генетическое исследование, которое позволяет выявить предрасположенность человека к тем или иным заболеваниям и подобрать на основе этих данных оптимально-эффективную программу детоксикации.

Различие наших курсов по количеству необходимых процедур и периоду прохождения прежде всего обусловлено состоянием здоровья пациента. Самые короткие, 1-3-дневные курсы, являются поддерживающими и подходят скорее для тех, кто уже проходил комплексную программу. Полный детокс, позволяющий полностью очистить организм, длится не менее 7 дней. Его следует выбрать, если вы давно не «чистились», либо вообще делаете это впервые.

— А может ли человек самостоятельно понять, что ему необходима детоксикация?

— Может. Например, если человек чувствует постоянную усталость, сонливость, часто пребывает в упадническом настроении. Надо понимать, что у любой болезни есть общая предтеча, выраженная прежде всего психологическими беспокойствами. Когда возникает ощущение сильного дискомфорта, чувство, что чего-то не хватает, неудовлетворенность – все это возможные признаки избыточного скопления токсинов в организме, от которых пора избавляться.

— В ходе нашего разговора вы не раз упомянули о связи токсинов с возникновением опасных заболеваний. А каких именно?

— По сути нет болезни, которая не была бы связана с нарушением деятельности лимфатической системы. Чтобы организм был здоров, должны быть здоровы его клетки.

В этом смысле отравление токсинами способствует любому нарушению деятельности организма. В первую очередь детокс нужен людям с хроническими заболеваниями, аллергикам, тем, у кого проблемная кожа, нарушена работа желудочно-кишечного тракта, проблемы с ожирением, бесплодием, частые головные боли, гиподинамия. К тому же детокс обязателен для тех, кто злоупотребляет неправильным питанием, алкоголем, сигаретами, кофе и вообще ведет нездоровый образ жизни. Систематический контакт с товарами массового потребления, пластиковой тарой или искусственной кожей также провоцируют отравление токсинами. Как видите, в группу риска попадают многие, потому детоксикация и является одним из важнейших направлений современной медицины.

— А детоксикация помогает избавиться от лишнего веса?

— Да, но это не является его основной целью. Скорее, приятный бонус. Комплексный курс детоксикации предполагает не только медицинские процедуры, связанные с очищением организма, но и частичное изменение образа жизни. Это означает смену рациона и отказ от вредной пищи. Также в рамках оздоровительного курса мы прописываем нашим пациентам физические тренировки. Подбирается оздоровительное меню, которое обеспечивает сбалансированную работу ЖКТ и всего организма в целом. Вся эта работа, которую мы проделываем вместе с нашим пациентом, приводит, в том числе, и к снижению веса.

— Поскольку человек на время лечения вынужден соблюдать строгую диету, то наверняка первое время он испытывает сильный голод. Есть ли у вас специальные методики, облегчающие это состояние, чтобы пациент в перерывах между процедурами не сорвался и не съел условную курицу-гриль?

— Мы составляем рацион таким образом, чтобы пациент как можно быстрее адаптировался к новому полезному режиму и воспринимал его с легкостью. Важно то, и это еще один безусловный плюс прохождения детокса, что по окончании курса человек воспринимает новый рацион как вполне привычный, и отказ от вредной пищи больше не кажется ему таким болезненным. Он просто приучает себя к здоровому образу жизни. Ведь то ощущение легкости и комфорта, которое получает человек после очищения организма, становится для него намного ценнее, чем искушение нарушить диету.

— А как часто нужно проходить детоксикацию?

— Желательно два раза в год. При этом, как я уже сказала, пройдя комплексное лечение, в последующем можно обойтись кратковременными курсами, просто для поддержания организма в тонусе.

— И напоследок, скажите, чем отличаетсяпрохождение детокса у вас от аналогичного предложения в других клиниках?

— Для начала стоит отметить, что детоксикация — одно из профильных направлений нашей клиники. С программами детоксикации Краснодарская бальнеологическая лечебница работает уже более 40 лет. Поэтому практический успех нашей программы закреплен, так сказать, историческим опытом. Мы являемся последователями советского подхода к лечению болезней, который в первую очередь подразумевал профилактику. На этом и строился главный принцип качественной советской медицины: вместо того, чтобы лечить болезнь, лучше предотвращать ее появление. Это, кстати, идет в такт и нынешней государственной программе здравоохранения. Не зря ведь Вероника Скворцова (министр здравоохранения РФ – прим. редакции) заявила, что сейчас медицина в целом переориентируется на профилактику. И речь идет не только о диспансеризации. Мы сейчас находимся на волне развития генетического тестирования, который с помощью анализа ДНК позволяет определить индивидуальную склонность человека к той или иной болезни. Поэтому профилактика является сегодня флагманом развития медицины. А поскольку наше лечение ориентировано в первую очередь на нее, то и мы в этом смысле обладаем большим преимуществом.

За все время работы нашего центра курсы очищения организма у нас прошли более полумиллиона человек. Это позволило нашей программе детоксикации преодолеть долгий путь сменяющих друг друга медицинских технологий и оформиться сегодня в одну из самых совершенных и эффективных на российском рынке. К очищению организма мы подходим комплексно, воздействуя на лимфатическую систему организма, своего рода природную магистраль, по которой выводятся токсины и не нужные организму продукты обмена веществ. А это и есть истинная детоксикация. К сожалению, многие, эксплуатируя термин «детокс», предлагают всего-навсего различные соки, БАДы или обычное голодание. Даже если от этого и есть какая-то польза, то это точно нельзя называть детоксом. В нашей программе очищения принимают участие высококвалифицированные специалисты из разных областей: терапевты, физиотерапевты, клинические лимфологи, гастроэнтерологи, диетологи. Мы предлагаем весь спектр мероприятий для качественного восстановления организма.

К тому же, как я уже говорила раньше, мы практикуем персонализированный подход. Для каждого пациента подбирается индивидуальный состав программы в соответствии с особенностями его организма. И не стоит забывать, что мы прежде всего бальнеологическая лечебница и выстраиваем свое лечение в первую очередь на минеральной воде, источники которой располагаются у нас на территории. Наши целебные воды сами по себе очень полезны, а в комплексе с медицинскими процедурами значительно ускоряют процесс детоксикации и оздоровления организма.

И еще немаловажен территориальный фактор. Поскольку наша лечебница находится в центре Краснодара, то жители города могут проходить лечение, фактически не прерывая свой привычный ритм жизни. Пациенты имеют возможность посещать лечебницу, например, вечером после работы, а затем ехать домой. Главное при этом — соблюдать предписания врача! А для тех, кто хочет пребывать в лечебнице на протяжении всего курса, у нас есть комфортабельные гостиничные номера, располагаясь в которых, пациент будет получать комплексное лечение под постоянным наблюдением врачей.


Краснодарская Бальнеолечебница

г. Краснодар, ул. Герцена 267, тел.: 8 (861) 201-9-201

www.kuban-kbl.ru, www.detoxkrd.ru


Имеются противопоказания, необходимо проконсультироваться со специалистом

Как распознать зашлакованность организма

Вместе с пищей в организм попадают различные нежелательные элементы, которые не выводятся годами, а скапливаясь, провоцируют различные сбои в организме. Именно они сигнализируют о зашлакованности. Внимательно проанализируйте состояние своего организма, и если перечисленные симптомы имеются в наличии, начинайте предпринимать конкретные шаги для исправления сложившейся ситуации.

Вас должно насторожить:

  1. Кожа – мощная выделительная система и именно она первой реагирует на присутствие шлаков в организме. Наличие воспалительных процессов, аллергические дерматиты, появление угрей, экземы, именно эти проявления являются спутниками зашлакованности. 

  2. В процессе жизнедеятельности организм выделяет различные жидкости. Изменения в их цвете и запахе дает возможность предположить о наличии шлаков. Запах изо рта, повышенная потливость, имеющая неприятный аромат, появляющийся, спустя некоторое время после чистки зубов, налет – эти признаки также сигнализируют о наличии шлаков.

  3. Хроническая усталость, сонливость, нахождение в состоянии постоянного стресса – это тревожный звоночек, значит, пора проводить очистку организма.

  4. При наличии зашлакованности происходят нарушения синтеза белка, что в свою очередь отражается на процессах метаболизма.

  5. Возникшую проблему с лишним весом тоже можно объяснить наличием токсинов и шлаков. Устойчивое желание постоянно что-то перекусить возникает на фоне неспособности желудка всасывать все полезные вещества, а чтобы насытиться, необходимо все больше и больше пищи. 

Обнаружив у себя подобные симптомы, нужно срочно приниматься за дело и удалить из организма вредоносные элементы. Здесь очень важен один момент. Существуют эффективные лекарственные препараты, которые необходимо принимать только по совету врача. Самолечение может усугубить проблему.

Самостоятельно бороться с этими можно, пересмотрев свой образ жизни и рацион питания. Это предусматривает отказ от вредных привычек, полуфабрикатов, колбасы и копченостей, консервированных продуктов и так любимого нами растворимого кофе. Необходимо соблюдать питьевой режим, обязательно включить в свое меню каши, фрукты и овощи, заниматься активной физической деятельностью. Все это касается общих рекомендаций. Существуют народные безопасные и эффективные средства для вывода из организма шлаков и токсинов. И все же, их применение желательно после одобрения врача.

Речь идет об употреблении достаточного количества клетчатки. Именно она способна впитывать и выводить ненужные вещества из организма. Это цельнозерновые каши, отруби, кисло-сладкие фрукты, свежие овощи. Например, достаточно устроить яблочный день, где 2 кг яблок необходимо разделить на одинаковые приемы (через 2 часа) и запивать в течение дня двумя литрами воды. Фруктовая кислота растворит шлаки, а вода поможет их вывести. Рекомендуется в этот день употреблять только яблоки.

Разнообразие можно внести с помощью свежеотжатых соков. Они тоже должны быть кислыми. Подходят цитрусовые, сливы, вишня, виноград. Употреблять их необходимо по стакану в день через один час. Как в случае с яблоками, добавлять к сокам другую пищу не желательно.

Если не подходят яблоки и соки, замените их свежими овощами. Кабачки, сельдерей, перец, морковь, свекла не должны проходить термическую обработку и не предполагают использование соли или майонеза. Можно чуть заправить все оливковым маслом.

Осталось рассказать о целебных травах.

Их применение оказывает слабительный, желчегонный эффект, устраняет воспаление, растворяет слизь. К ним относятся корень имбиря, мята, полынь, тысячелистник. Следует строго придерживаться инструкции по приготовлению. 

Шлаки и токсины блокируют нормальную работу нашего организма. Вовремя начатая борьба обязательно приведет к положительным результатам.

Светлана, www.vitamarg.com

с чего начать, как провести, способы, методики

«Побочными эффектами» комфортных условий жизни в современном мегаполисе стали загрязненная вода и воздух, напичканные гормонами, пестицидами и нитратами продукты питания. Все это пагубно влияет на здоровье. Однако есть возможность снизить влияние негативных факторов на организм, например, избавившись от накопившихся в организме вредных веществ. Но как это сделать? Существуют различные методы «очистки» организма, о них мы и поговорим в этой статье.

Как понять, что организму нужно очищение от шлаков и токсинов?

Токсины и шлаки… Эти два термина часто употребляют вместе. Более того, «в народе» они стали единым целым — названием вредных веществ, которые накапливаются в организме и постепенно отравляют его. Когда таких соединений становится слишком много, внутренние системы нашего организма (печень, почки, кишечник, кожные покровы), отвечающие за их обезвреживание, дают сбои. Это в свою очередь приводит к интоксикации. Последняя проявляется:

  • расстройствами кишечника;
  • общим снижением иммунитета;
  • хронической усталостью и слабостью;
  • головными болями;
  • снижением аппетита;
  • плохим настроением;
  • проблемами с кожей.

И это лишь самые безобидные последствия.

Если больше половины из перечисленных симптомов вы нашли у себя, возможно речь идет об отравлении. В таком случае необходимо немедленно провести полную очистку организма от шлаков и токсинов.

Чистота — залог здоровья

Избавление от токсинов дает существенное облегчение органам, отвечающим за переработку и вывод вредных веществ.

  1. Восстанавливается работа кишечника, а вслед за ней — и защитные функции иммунной системы. Объясняется эта причинно-следственная связь тем, что около 80% всех отвечающих за иммунитет клеток находятся в слизистой оболочке кишечника[1].
  2. Нормализация обменных процессов может способствовать избавлению от лишнего веса — и это отличная новость для тех, кто мечтает похудеть.
  3. Чувствительность кожи к агрессивному воздействию внешней среды снижается, восстанавливается ее естественный защитный барьер, а это значит — исчезают надоевшие прыщики.

Методы очищения организма от шлаков и токсинов

Способы очистки организма можно разделить на две категории.

Инструментальные

Самый очевидный способ очищения организма — клизма. Но о ее применении стоит подумать дважды — частое проведение процедуры может нанести еще больший вред работе кишечника[2]. То же самое касается гидроколонотерапии, которая, по сути, является более глубоким промыванием — в отсутствие заболевания (например, запора) применение метода не имеет никакого научного обоснования[3]. В отзывах об этих процедурах, конечно, часто упоминают снижение веса. Однако стоит учитывать, что в основном этот эффект имеет место за счет вымывания содержимого кишечника, а не удаления жировых отложений[4].

Существуют и более серьезные процедуры, направленные на очистку крови, а вместе с ней и всего организма. При проведении плазмафереза кровь пациента очищают и возвращают обратно. Гемодиализ имеет схожий принцип, но для очистки крови от токсинов применяют аппарат «искусственная почка». Поводом для проведения этих процедур являются довольно серьезные заболевания, при которых организм не в состоянии самостоятельно избавиться от токсинов.

Фармакологические

Иногда применяют лекарственный аналог клизмы — слабительное. Однако последствия бессистемного приема таких средств могут быть губительными. Слабительные лекарства (так же, как и мочегонные) имеют противопоказания и побочные эффекты. К тому же, как и в случае с клизмой, их регулярный прием может стать существенным ограничением для тех, кто привык к активному образу жизни.

Значительно более безопасным способом фармакологической очистки организма является прием энтеросорбентов. Подобно губке, они «впитывают» токсичные вещества, попадающие в кишечник извне или образующиеся в нем вследствие неправильного обмена веществ. Однако нужно понимать, что при длительном приеме таких препаратов есть риск избавиться и от полезных микроорганизмов. Решить эту проблему позволяют современные энтеросорбенты, в состав которых входят пребиотики — они создают условия для роста естественной микрофлоры и при этом выводят токсины, не причиняя вреда оболочке ЖКТ.

Еда — на пользу! Продукты, способствующие выводу токсинов

Существует немало продуктов, естественные свойства которых помогают организму очиститься от вредных веществ.

  • Стимуляция работы кишечника, восстановление микрофлоры. С этой задачей прекрасно справляются продукты, богатые клетчаткой — овощи и фрукты (капуста, морковь, помидоры, яблоки, груши), а также зерновые (коричневый рис, овсянка). Правильная работа кишечника — основа очищения.
  • Защита клеток печени, антитоксическое действие. Апельсины, лимоны и прочие цитрусовые богаты витамином C, а без него печени придется несладко. Именно этот витамин помогает вырабатывать белок, «ответственный» за очистку крови. Кроме цитрусовых, печени способны помочь свекла, базилик, чеснок, имбирь.
  • Мочегонные средства. Самый известный продукт с таким эффектом — арбуз. К тому же он богат различными витаминами, благотворно влияющими на работу организма. Мочегонные средства способны предотвращать и замедлять образование камней в почках. Кроме арбуза, к таким продуктам относятся петрушка, клюква, огурцы.

Возможные негативные последствия полной чистки

Очищение кишечника с помощью клизмы и гидроколонотерапии на регулярной основе ведет к уничтожению микрофлоры, о чем мы уже упоминали. Вместе с токсинами вымываются и все полезные бактерии, которые отвечают за всасывание полезных веществ. В результате можно заработать гиповитаминоз, дисбактериоз, обезвоживание, снижение иммунитета и другие малоприятные «бонусы».

Это важно
Отсутствие физической активности негативно влияет на работу кишечника, а значит, замедляет процессы естественной очистки организма. Поэтому, если вы поставили перед собой цель — избавиться от шлаков и токсинов, стоит записаться в спортзал.

Такие радикальные меры, как плазмаферез, несут повышенную вероятность образования тромбов, возникновения аллергических реакций[5]. Самый безобидный способ — очищение организма путем коррекции рациона и ограниченного по времени приема энтеросорбенотов. Желательно такого рода процедуры подкреплять приемом про- или пребиотиков, тем самым поддерживая здоровую микрофлору кишечника.

Вне зависимости от выбранного метода очищения организма, перед его применением необходимо проконсультироваться с врачом, который сможет оценить наличие противопоказаний. А их немало — от кишечных кровотечений до болей в животе неясной этиологии.


Зашлакованность организма: симптомы, диагностика и профилактика | Консультация: бесплатно

Современный человек постоянно сталкивается с негативными воздействиями окружающей среды. Из-за этого токсины, попадающие с воздухом и продуктами питания, не выделяются из организма при недостаточной физической активности и общей ослабленности. Согласно медицинским данным, сегодня у людей, не занимающихся своим здоровьем, в кишечнике обнаруживается до 5 кг каловых камней, которые, слежавшись в петлях кишок, постоянно отравляют организм и нарушают проходимость кишечника. Также на фоне токсинов происходит накопление песка в почках и желчном пузыре, из-за чего постепенно формируются камни. Такие нарушения являются следствием зашлакованности организма, с которой и надо бороться. В идеале не следует ждать появления симптомов патологии, а надо регулярно очищать свой организм. Встречается проблема у представителей обоих полов и в любом возрасте. В начале патологии проявления не очень яркие, и не каждый готов обратиться за врачебной помощью. Когда же зашлакованность становится тяжелой, появляются серьёзные нарушения, игнорировать которые невозможно.

Симптомы

Сигналом о том, что пора провести очищение организма от шлаков, служат определённые симптомы. К проявлениям зашлакованности относятся:

  • повышенная утомляемость;
  • нервозность;
  • частые особо сильные головные боли;
  • повышенная потливость;
  • общая слабость;
  • нарушения сна;
  • нарушения пищеварения;
  • неприятный запах изо рта;
  • горечь во рту, которая не проходит при диете, снимающей нагрузку с печени;
  • частые стоматиты;
  • кровоточивость дёсен;
  • воспаления придаточных пазух носа;
  • частые воспаления горла;
  • воспаления мочеполовой системы;
  • образование камней в желчном пузыре;
  • образование камней в почках;
  • хронический влажный кашель;
  • обильные слизистые выделения из влагалища у женщин;
  • угревая сыпь;
  • обильное появление висячих родинок;
  • частые аллергические реакции;
  • частый кожный зуд;
  • скачки артериального давления;
  • варикоз;
  • общий сильный неприятный запах от тела;
  • депрессивные состояния.

Появление даже части из перечисленных симптомов говорит о том, что в организме началось активное скопление шлаков. Если срочно не избавиться от них, состояние будет только ухудшаться. Врачами замечено, что лечение любой патологии при наличии в организме шлаков значительно осложняется, так как возникают трудности с подбором оптимальной дозировки того или иного лекарственного препарата.

После того как организм будет освобождён от шлаков, важно не запускать его вновь и регулярно проводить очищение не реже 1 раза в 6 месяцев. Процедура не займёт много времени и не вызовет дискомфорта.

Диагностика

Специалисты клиники в Приморском районе проводят лабораторный анализ крови, опираясь на который, выявляют степень зашлакованности организма.

Профилактика

Для предупреждения возникновения зашлакованности, помимо проведения регулярной очистки организма, надо придерживаться правильного питания и ежедневно проводить на свежем воздухе не менее 1 часа.

Шлаки являются серьезной проблемой, от которой при своевременной реакции можно избавиться своими силами.

Чтобы избавиться от шлаков и закрепить эффект, необходим комплексный подход к проблеме.

В нашей клинике мы назначаем лечение только после проведения полного профессионального обследования организма.

Чтобы записаться к доктору и последующее лечение, позвоните нам уже сегодня, операторы call-центра проведут предварительную консультацию и запишут на прием.

Врачи назвали признаки сильной зашлакованности организма

Некачественная пища, плохая экология, не самая чистая вода, использование косметических средств — все это приводит к тому, что в нашем теле накапливаются токсины. Когда их становится много, работа некоторых органов может дать серьезный сбой.

Есть признаки, по которым можно определить, что необходимо сделать детокс организма. Об этом говорят врачи, передает allwomens.ru.

Вот эти признаки.

  1. Мокрые подмышки

Один из первых и наиболее явных симптомов переполненности тела токсинами — запах из области подмышек. Обычно в таких ситуациях не спасает душ и дезодорант. Подмышки все равно остаются мокрыми, а окружающие люди нередко недоуменно озираются в поисках источника зловонного запаха. Все дело в том, что при переизбытке токсинов в организме тело начинает производить запахи и газы, которые ищут выход через поры на коже.

  1. Постоянный набор веса

Другой «звоночек», на который стоит обратить внимание, — стабильный набор веса. При этом не помогают ограничение в питании и постоянные тренировки в спортивном зале. Если вы продолжаете поправляться, то стоит обратиться к эндокринологу и сдать анализы на гормоны. Причина может быть в этом. Но чаще всего на колебаниях веса сказывается переполненность тела токсинами. Кстати, эти вредные вещества могут негативно отражаться и на уровне гормонов в крови, что и становится причиной постоянного набора веса.

  1. Проблемы со стулом

Очень часто на наличие большого количества токсинов в крови указывают постоянные запоры. Дело в том, что с едой в организм поступает очень много химии:

красителей;

усилителей вкуса;

ароматизаторов;

искусственных консервантов и т. д.

Такие вещества отрицательно сказываются на работе кишечника. Нередко они провоцируют запоры и расстройство желудка. Поэтому стоит задуматься над решением проблемы. В этом помогут нормализация питьевого режима, отказ от алкоголя и наличие большого количества органики в повседневном рационе.

  1. Проблемы с кожей

Нашей коже ежедневно приходится контактировать с различными агрессивными веществами, которые содержатся в бытовой химии, косметике, тканях, воздухе. Даже в лосьоне или креме может содержаться огромное количество вредных компонентов. Неудивительно, что при избытке ядов в организме возникают экзема, прыщи, зуд, сыпь, раздражение и шелушение.

  1. Выпадение волос

Обильное выпадение волос — еще один повод задуматься о своем здоровье. Но что самое страшное, этот симптом не связан с ежедневными токсинами. Как правило, данная проблема вызвана более опасными веществами:

таллием;

свинцом;

мышьяком.

Эти вещества присутствуют в сигаретном дыме, поэтому стоит раз и навсегда отказаться от этой вредной привычки.

  1. Несвежее дыхание

Зловоние изо рта — один из первых симптомов патологий в процессе пищеварения. Организм вынужден переваривать всю поступающую пищу, а печени приходится выводить все накопленные вредные вещества. В результате появляется зловонное дыхание, которое замечает даже его обладатель.

  1. Постоянная бессонница

При высоком количестве токсинов в теле человек одновременно ощущает слабость, вялость, истощенность, но не может нормально спать. Его часто мучают бессонницы. Как правило, виной тому становится дисбаланс уровня кортизола, который отвечает за сон. Так как без нормального сна невозможно восстановить силы и бодрость, стоит серьезно задуматься о детоксикации, если длительное время вы страдаете от бессонницы.

  1. Плохие ногти на ногах

Далеко не все обращают внимание на состояние ногтей на ногах. Ведь ступни большую часть времени находятся в обуви или носках. Однако именно эти предметы давно облюбовал грибок. Но важно знать: эта проблема чаще всего активно развивается не только от микроорганизмов. Большое влияние оказывают токсины. При высокой интоксикации проблема оказывается более активной.

Как вывести токсины из организма

Если вы столкнулись с несколькими симптомами из этого списка, не стоит их игнорировать. Следует как можно скорее предпринять все меры по детоксикации организма. Есть несколько эффективных процедур, но помочь себе можно и самыми простыми методами. Иногда для этого достаточно немного скорректировать образ жизни и свои привычки.

Итак, вот что можно предпринять:

ввести в повседневное меню пробиотики;

соблюдать питьевой режим: 35 мл на каждый килограмм вашего тела;

отказаться от косметики с искусственными ароматизаторами;

избавиться от еды с консервантами и «химией»;

защитить печень — чтобы токсины не разрушали ее, необходимо есть больше расторопши, кориандра и петрушки. Также полезно пить чай из одуванчиков.

Все эти способы позволят избавиться от токсинов и почувствовать себя лучше!

Ранее мы сообщали о том, что ведущие здоровый образ жизни мужчины и женщины могут дожить до 80 и перешагнуть этот возрастной рубеж без особо тяжелых болезней. А вот те, кто не отказывается от вредных привычек, должны готовиться к тому, что они проживут на 10 лет меньше.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Как понять, что ваш организм зашлакован: шесть ступеней зашлакованности

Состояние зашлакованности всего организма характерно для современного человека. И очень многие люди знают, что ни о физическом, ни о психологическом здоровье нечего и мечтать, если внутри организма — множество шлаков.  Но как понять, насколько велика проблема? 

Fotolia

Первую самодиагностику своего организма на предмет его зашлакованности можно провести по системе, предложенной немецким доктором Г. Рекевегом. Он создал теорию гомо—токсикологии, согласно которой существует шесть стадий зашлакованности  тела человека.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что чувствует будущая мама и кроха в животике: развитие ребенка по неделям

Шесть ступеней зашлакованности

  • Первая стадия – физиологичная, практически неизбежная, ведь все мы что—то едим, пьем, дышим не очень чистым воздухом и нервничаем. Особых проявлений зашлакованности на этой стадии  нет. Все, что нужно делать, организм делает сам при помощи системы обмена веществ и естественных органов выведения.
  • Вторая стадия зашлакованности характеризуется склонностью к повышенной потливости, хроническому насморку, частому кашлю, расстройству стула, гнойничковым образованиям.

    ЦФА Бурда

  • Третья стадия зашлакованности проявляется геморроем, полипами, фибромами, ожирением или чрезмерной худобой.
  • Четвертая стадия (по Рекевегу — стадия насыщения) проявляется в виде сосудистой дистонии, мигрени, остеохондроза, не исключен ранний климакс и синдром хронической усталости.
  • Пятая и шестая стадии зашлакованности – это тяжелейшие болезни (атрофический ринит, парез, цирроз, онкология).

Где «живут» шлаки

Если организму не удается вывести токсины самостоятельно, они накапливаются сначала в коже, ротовой полости, желудочно-кишечном тракте. Затем проникают в печень, почки, половые органы. Если не принять меры и не остановить их шествие по организму, шлаки отравят соединительную ткань —кровь, лимфу, мышцы, хрящи. Поэтому сначала нужно привести в порядок кожу, рот, язык, нос и носоглотку. Затем -внутренние органы, суставы, кровь, лимфу.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Диетологи рассказали, чем опасен отказ от жиров
Энергия мысли и слова: какие фразы родителей негативно влияют на зрение и слух ребенка

 

Мнение редакции может не совпадать с мнением автора статьи.

Использование фото: П.4 ст.21 ЗУ «Об авторских и смежных правах — «Воспроизведение с целью освещения текущих событий средствами фотографии или кинематографии, публичное сообщение или сообщение произведений, увиденных или услышанных во время таких событий, в объеме, оправданном информационной целью.»

Slag Flow — обзор

8.7.2 Описание газификатора

На рис. 8.4 показана схема узла газификатора, включая газификатор с полной закалкой, подачу сухого угля с высокой плотностью потока с системой затворных бункеров и питающей емкостью, а также обработку сырого газа. , очистка черной воды и система обращения с застеклованным шлаком (Siemens, 2012).

Рисунок 8.4. Схема острова газификации Siemens SFG (изготовлено с разрешения Siemens).

Технология газификации топлива Siemens (SFG) представляет собой одноступенчатый газификатор с унесенным потоком с сухим питанием под давлением, шлакообразующий газификатор, в котором угольная пыль и кислород подают в расположенную сверху горелку, а газы и шлак проходят вниз через реактор. судно.Высушенный и измельченный уголь сжимается с помощью запорных бункеров, а пневматическая система подачи с высокой плотностью фазы подает уголь через установленную сверху горелку в реактор газификации. Газ-носитель в плотной фазе может быть N 2 или CO 2 , если требуется связывание углерода. Эта сухая система увеличивает эффективность холодного газа и подходит как для битуминозных, так и для низкосортных углей. Гранулометрический состав и уровень влажности зависят от типа используемого сырья; типичные диапазоны ниже 0.5 мм и влажности 2–12% (Battke, 2015; Morehead, 2014, 2015).

Газификатор работает на высоком давлении и имеет охлаждающий экран, аналогичный мембранной стенке, используемой в процессе газификации Shell, который состоит из газонепроницаемой спирально-навитой конструкции стенки змеевика, которая шипована и футерована тонким слоем карбида кремния. для защиты. Расплавленный шлак, образующийся в камере газификатора, частично затвердевает при контакте с охлаждающим экраном, образуя плотный слой шлака, изолирующий и защищающий охлаждающий экран от высокой температуры.Как только слой затвердевшего шлака образуется над охлаждающей сеткой, последующий горячий шлак стекает по охлаждающей решетке в секцию охлаждения газификатора вместе с неочищенным синтез-газом. Синтез-газ и расплавленный шлак затем проходят через охлаждающее кольцо водой, где синтез-газ насыщается и охлаждается примерно до 220 ° C (430 ° F), а расплавленный шлак стекает в поддон для воды на дне резервуара высокого давления, где он затвердевает и гранулируется. При использовании конструкции охлаждающего экрана предпочтительным является сырье с содержанием золы более 2% по весу; в противном случае используется огнеупорная футеровка для сырья с почти нулевой золой, такого как жидкое сырье.Газификатор может достигать конверсии углерода выше 99%. Технология газификации Siemens позволяет перерабатывать разнообразное углеродсодержащее сырье, от высокосортного угля до бурого угля, а также биомассу, нефтяной кокс и остаточную нефть. Давление газификатора составляет около 500–600 фунтов на квадратный дюйм, а температура газификатора находится в диапазоне от 1300 ° C до 1800 ° C (2350–3250 ° F) (Battke, 2015). Система очистки сырого синтез-газа состоит из двух основных этапов очистки: струйного скруббера и скруббера Вентури с центробежным сепаратором. Струйный скруббер удаляет крупные частицы.Затем мелкие частицы удаляются в скрубберной системе Вентури. Оба скруббера работают с рециркулированным газовым конденсатом. Основная часть промывочной воды, содержащей пыль, подается в секцию закалки газификатора и в конечном итоге попадает в установку очистки черной воды.

Установка очистки черных вод включает в себя двухступенчатую систему мгновенного испарения, сгуститель с дозированием флокулянта и фильтрующую установку для отделения шлама. Черная вода состоит из сточных вод из системы закалки, установки выгрузки шлака и установки газоочистки.Горячая и находящаяся под давлением черная вода сначала направляется в сосуды мгновенного испарения для охлаждения и удаления всех компонентов газа путем сброса давления. Затем его охлаждают, дегазируют и смешивают с флокулянтами, чтобы стимулировать коагуляцию сажи и мелких частиц. Твердые частицы удаляются и обезвоживаются, а избыток сгустителя возвращается в систему охлаждения газификатора (Battke, 2015).

В применениях IGCC, где требуется секвестрация CO 2 , выбирается система полного гашения воды, потому что насыщенный синтез-газ может быть легко перемещен в реакторе конверсии водяного газа для производства водорода, который после соответствующей очистки может впоследствии сжигаться в газовой турбине.Выходящий из турбины поток, который направляется в ПГРТ, в этом случае будет в основном водяным паром с очень низким содержанием CO 2 .

Однако, если для повышения общей эффективности установки IGCC требуется рекуперация ценного высококачественного тепла из сырого синтез-газа, конфигурация полной закалки будет заменена конфигурацией рекуперации тепла Siemens с охлаждением синтез-газа (SFG-HR) (Hannemann et al. ., 2007). RSC используется для рекуперации тепла, если используется топливо, содержащее золу. Радиантный охладитель расположен после реактора газификации топлива с использованием того же корпуса реактора под давлением.Горячий неочищенный синтез-газ и жидкий шлак покидают реактор газификатора и установку выгрузки шлака, проходят через RSC и поступают в секцию резкого охлаждения. В радиантном охладителе горячий синтез-газ охлаждается с 1650 ° C (3000 ° F) до примерно 740–800 ° C (1360–1470 ° F). Тепло, передаваемое от газа, будет использоваться для производства насыщенного пара под высоким давлением 160 бар. Компания Siemens предлагает два различных типа охладителей синтез-газа — радиационные охладители и конвективные охладители. Для угля с высоким содержанием золы предпочтительнее радиационный охладитель, производящий пар высокого давления, а для малозольного топлива, такого как остатки нефтепереработки, предпочтителен конвективный охладитель.После выхода из RSC синтез-газ дополнительно охлаждают путем резкого охлаждения водой до состояния насыщения. Комбинация радиационного охладителя с последующей системой полного охлаждения обеспечивает как генерацию пара высокого давления, так и условия насыщенного синтез-газа для последующего переноса CO, улавливания CO 2 и дальнейшего синтеза. Помимо газификатора SFG-500 (400–600 МВт тепл. Или около 2000 тонн угля в сутки), у Siemens также есть блоки большего размера; SFG-850 (650–850 МВтт) и SFG-1000 (850–1000 МВтт).Этот большой газогенератор мог перерабатывать до 3500 тонн угля в сутки.

Энергия | Бесплатный полнотекстовый | Характеристики шлакообразования и засорения котла-утилизатора для ферросилициевых электропечей

1. Введение

Ферросилиций состоит из кремния и железа. Кроме того, это одно из важнейших сырьевых материалов для производства стали и отливок, которое может улучшить химические и механические свойства стали и отливок, улучшить их качество [1]. Ферросилиций производят из кокса, кремнезема и стальной стружки в электропечи.Процесс производства ферросилиция включает три этапа: сырье загружается в печь; кокс и кремнистая железная руда вступают в реакцию при электрическом нагреве; а плавильный ферросилиций вытекает из печи. Каждый производственный цикл занимает около 24 часов. Химические реакции, которые происходят в процессе, сложны, включая реакции окисления и реакции восстановления. В печи образуется большое количество мелких частиц золы, которые выбрасываются в дымовой газ. Производство ферросилиция — процесс с высоким потреблением энергии и высоким уровнем загрязнения.На производство одной тонны ферросилиция расходуется 8000–9000 кВт · ч и 510–530 кг кокса. Потребление энергии составляет около 40–50 процентов стоимости производства. При этом образуется большое количество высокотемпературных отходящих газов. При производстве одной тонны ферросилициевого сплава сбрасывается около 50 000 м 3 3 / ч отработанного газа (450–650 ° C), а энергия высокотемпературного дымового газа составляет 40–55 процентов от общего потребления энергии [2 , 3,4]. Более половины энергии, подаваемой в печь в виде электричества и сырья, теряется в окружающей среде в виде тепла [5].В Китае насчитывается более 1000 электропечей для ферросилиция, и их отходящее тепло огромно. Поэтому утилизация отходящего тепла ферросилициевых электропечей имеет большое значение.

В последние годы в нескольких ферросилициевых электрических печах в Китае использовались HRSG для рекуперации тепла из высокотемпературных дымовых газов. Однако во время работы систем утилизации отработанного тепла котлы-утилизаторы страдают от серьезного шлакообразования и обрастания, что приводит к снижению эффективности теплопередачи котлов-утилизаторов, а также к снижению испарительной способности и выработки электроэнергии, а некоторые котлы-утилизаторы даже закрываются. вниз.Проблемы шлакообразования и обрастания серьезно ограничили применение ПГРТ в ферросилициевых электропечах, что необходимо срочно решить.

В настоящее время исследования золошлаков котлов в основном проводились на коммунальных котлах и промышленных котлах [6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]. В литературе очень мало информации о зашлаковывании и загрязнении HRSG. Кроме того, не проводились исследования характеристик шлакообразования и засорения HGSG для ферросилициевых электропечей.

В этой статье мы обсуждаем механизм шлакообразования и засорения ПГРТ ферросилициевой электропечи в Нинся, Китай. Образцы золы, взятые из различных частей HRSG, анализируются с помощью рентгеновской флуоресценции (XRF), XRD и SEM. Основная цель нашей работы — оценить причину шлакования и обрастания HRSG для ферросилициевых электропечей, что поможет снизить шлакование и загрязнение HRSG и будет иметь решающее значение для рекуперации тепла в ферросилициевых электропечах.

2. ПГРТ и позиции для отбора проб

Пробы золы отбираются из ПГРТ ферросилициевой электропечи в Нинся, Китай. Номинальная электрическая мощность ферросилициевой электропечи 18 МВт, температура реакционной зоны в печи 1700–2000 ° С. Как показано на Рисунке 1, система утилизации отработанного тепла состоит из одного котла-утилизатора с принудительной циркуляцией, одной турбины низкого давления и одного генератора. Номинальная мощность системы 10 МВт.

Рисунок 1. Схема системы утилизации отходящего тепла.

Рисунок 1. Схема системы утилизации отходящего тепла.

ПГРТ (рис. 2) состоит из одноступенчатого пароперегревателя, трехступенчатого испарителя, двухступенчатого экономайзера и барабана. Пароперегреватель состоит из гладких труб, а испаритель и экономайзер состоят из труб с ребристыми штифтами, что обеспечивает высокую эффективность теплопередачи ПГРТ. Расчетные параметры котла-утилизатора приведены в таблице 1.Температура дымовых газов на входе в ПГРТ периодически изменяется в зависимости от производственного цикла ферросилициевой электропечи. Его минимум составляет около 450 ° C, а максимальный — около 700 ° C. В течение 90% производственного цикла температура дымовых газов на входе поддерживается на уровне около 600 ° C. Компоненты входящего дымового газа показаны в таблице 2. Кроме того, в таблице 3, таблице 4 и таблице 5 показаны компоненты сырья. Технология продувки золы, состоящая из продуктов сгорания и пульсации, используется для очистки отложений золы каждые два часа.

Рисунок 2. Схема ПГРТ и мест отбора проб.

Рисунок 2. Схема ПГРТ и мест отбора проб.

Таблица 1. Рабочие параметры котла-утилизатора.

Таблица 1. Рабочие параметры котла-утилизатора.
Параметры Единица Значение
Входной поток дымовых газов Нм 3 · ч -1 50,000
Номинальная температура входящего дымового газа ° C 600
Диапазон температур на входе дымовых газов ° C 450–700
Давление перегретого пара МПа 1.27
Температура перегретого пара ° C 320
Номинальная испарительная способность т / ч 10
Номинальная температура отходящих газов на выходе ° C 170

Таблица 2. Компоненты входящего дымового газа (по объему).

Таблица 2. Компоненты входящего дымового газа (по объему).
Компоненты Единица Значение
CO 2 % 3
N 2 % 77.5
O 2 % 18,3
H 2 O % ≤1,2
Зола г · м −3 ≤10

Таблица 3. Компоненты кремнезема (мас.%).

Таблица 3. Компоненты кремнезема (мас.%).
Компоненты SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 CaO MgO Прочие
Значение 98.42 0,67 0,42 0,24 0,13 0,12

Таблица 4. Ориентировочный анализ полукокса (мас.% От полученной основы).

Таблица 4. Ориентировочный анализ полукокса (мас.% От полученной основы).
Влажность Зола Летучие вещества Фиксированный углерод
7,4 3,5 2.8 86,3

Таблица 5. Зольный состав полукокса (мас.%).

Таблица 5. Зольный состав полукокса (мас.%).
SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO Na 2 O K 2 O
54,22 17.38 16,26 2,13 3,89 1,64 4,48
При работе HRSG перегреватель страдает от серьезного шлакообразования (Рисунок 3), в результате чего температура перегретого пара оказывается ниже проектной. ценить. Между тем испаритель серьезно загрязнен (рис. 4), что приводит к снижению испарительной способности. При ежедневной эксплуатации производительность по испарению составляет около 8 т / ч (расчетное значение: 10 т / ч), а температура перегретого пара поддерживается на уровне около 280 ° C (расчетное значение 320 ° C).Когда производительность по испарению поддерживается на уровне 8 т / ч, а температура перегретого пара поддерживается на уровне 280 ° C, измеряются фактические температуры каждой поверхности нагрева, как показано в таблице 6.

Рисунок 3. Зашлакование пароперегревателя.

Рисунок 3. Зашлакование пароперегревателя.

Рисунок 4. Загрязнение испарителя.

Рисунок 4. Загрязнение испарителя.

Таблица 6. Температура дымовых газов на входе поверхностей нагрева.

Таблица 6. Температура дымовых газов на входе поверхностей нагрева.
Поверхность нагрева Пароперегреватель Испаритель Экономайзер
Температура / ° C 590–605 545–555 215–225
Когда HRSG отключен, образцы берутся из частей шлакования, обрастания и золы, как показано на Рисунке 2.Кроме того, температура поверхности пробоотборника в Позитоне 1 и Позитоне 2 рассчитывается на основе температуры рабочего тела внутри, что также показано на Рисунке 2. Из-за ограничений по времени в смотровом колодце и остановке только три позиции были доступны для взятия проб. образцы. Образец 1 — шлак на наветренной стороне нижних труб пароперегревателя. Образец 2 представляет собой загрязнение с наветренной стороны верхних труб испарителя. Образец 3 представляет собой золу, отложенную в бункере для золы, со стандартной золой в дымовых газах для сравнения.Шлак Образца 1 серо-коричневый и однородный, без видимых слоев, как показано на Рисунке 5. Образец 2 состоит из хрупких небольших блоков золы, а Образец 3 представляет собой мелкую золу.

Рисунок 5. Образец 1.

3. Экспериментальная часть

Образцы были измельчены, и основные кристаллические соединения в образцах были идентифицированы методом XRD. XRF использовался для элементного определения. Сравнивая XRF с результатами XRD, делается вывод о содержании соединений в каждом образце. Чтобы получить характеристику физической морфологии каждого образца, использовали СЭМ для наблюдения за микроструктурой образца.Путем синтетического анализа вышеуказанных последствий можно предположить причины образования шлаков и обрастания.

4. Результаты и обсуждение

4.1. Результаты анализа пробы
4.1.1. Результаты XRF-анализа
В таблице 7 показаны результаты XRF-анализа трех образцов. Mg, K, Fe, Si и O являются основными элементами в каждом образце, в то время как Na, Ca, S, Al, Zn и Mn меньше. По сравнению с образцом 3, содержание Na, Ca и Fe явно выше в образце 2 и образце 3.Образец 1 содержит больше S, чем Образец 2 и Образец 3. Более того, содержание Fe в Образце 2 является самым высоким.

Таблица 7. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа проб золы.

Таблица 7. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа проб золы.
Образец Na Ca Mg K S Fe Si O Al Zn Mn
1 2.11 2,35 2,61 4,75 5,4 7,89 24,2 48,9 0,948 0,171 0,314
2 2,23 2,45 2,62 4,71 2,62 4,71 2,45 12,4 26,7 44,7 0,607 0,248 0,354
3 1,53 1,05 3,18 4.55 1,79 6,31 31,6 48,1 0,398 0,274 0,209
4.1.2. Результаты анализа XRD
Для определения соединений, в которых присутствуют элементы, три образца были проанализированы методом XRD. Результаты XRD, показанные на рисунке 6 и в таблице 8, показывают, что Si и Fe в основном присутствуют в SiO 2 и Fe 2 O 3 в каждом образце. Из-за Fe 2 O 3 Образец 1 имеет серо-коричневый цвет.CaSO 4 , Na 2 SO 4 , Na (AlSi 3 O 8 ) и 3K 2 SO 4 · CaSO 4 также являются основными соединениями в Образце 1. Кроме того, , есть и другие соединения, CaSO 4 , NaFeO 2 , NaO · Al 2 O 3 · SiO 2 , присутствующие в Образце 2.

Рисунок 6. Снимки XRD анализа проб золы. ( a ) Образец 1; ( b ) Образец 2; ( c ) Образец 3.

Рисунок 6. Снимки XRD анализа проб золы. ( a ) Образец 1; ( b ) Образец 2; ( c ) Образец 3.

Таблица 8. Результаты рентгеноструктурного анализа проб золы.

Таблица 8. Результаты рентгеноструктурного анализа проб золы.
Образец Основные компоненты
1 Fe 2 O 3 , SiO 2 , CaSO 4 , Na 2 SO 4 , Na (AlSi 3 O 8 ), 3K 2 SO 4 · CaSO 4
2 Fe 2 O 3 , SiO 2 , Fe 3 O 4 , CaSO 4 , NaFeO 2 , NaO · Al 2 O 3 · SiO 2
3 Fe 2 O 3 , SiO 2
4.1.3. Результаты анализа SEM
На фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 9 показаны фотографии микроструктуры трех образцов, полученные с помощью SEM. Очевидно, что частицы золы в дымовых газах почти все имеют сферическую форму и имеют размер менее 1 мкм, а многие из них имеют размер менее 0,1 мкм. Эти сверхмелкозернистые частицы легко осаждаются на других частицах или стенках трубки. Имеются очевидные признаки того, что плавящиеся частицы слились и поглотили другие частицы золы в образце 1 и образце 2, что указывает на то, что плавящиеся соединения с низкой температурой плавления играют важную роль в процессах шлакообразования и обрастания.Из рисунков 7 и 8 мы можем отметить, что частицы золы связаны друг с другом за счет спекания легкоплавких соединений и сверхмелкозернистых частиц. Рисунок 9 показывает, что сверхмелкозернистые частицы прилипают к другим частицам. Поскольку не было плавящихся соединений, между частицами золы не было построено прочных связей.

Рисунок 7. СЭМ-фотографии структур поперечного сечения образца 1.

Рисунок 7. СЭМ-фотографии структур поперечного сечения образца 1.

Рисунок 8. СЭМ-фотографии структур поперечного сечения образца 2.

Рисунок 8. СЭМ-фотографии структур поперечного сечения образца 2.

Рисунок 9. СЭМ-фотографии структур в поперечном сечении Образца 3.

Рисунок 9. СЭМ-фотографии структур поперечного сечения образца 3.

4.2. Анализ механизма шлакообразования и обрастания
4.2.1. Механизм шлакообразования
Многие исследования показали, что шлакообразование и засорение поверхностей нагрева во время сжигания угля обычно связаны с элементами щелочных металлов Na и K [16,17,18,19,20,21,22]. Как показано в таблице 4, зола в дымовых газах, выходящих из ферросилициевой электропечи, имеет высокое содержание Na и K, что приводит к легкому шлакованию и загрязнению. Таблица 4 и Таблица 5 показывают, что Na, Ca и S обогащены образцом 1 , содержащиеся в сульфатах (CaSO 4 и Na 2 SO 4 ) и сложных солях (Na (AlSi 3 O 8 ) и 3K 2 SO 4 · CaSO 4 ), Это означает, что образование шлаков на перегревателе, вероятно, связано с химическими реакциями и миграцией Na, Ca и S.В высокотемпературной зоне печи большая часть щелочного металла не прикрепляется к стенкам, а испаряется или сублимируется и взвешивается в высокотемпературной зоне или улетает с дымовыми газами [23]. В условиях высоких температур щелочной металл газифицируется в виде солей с низкой температурой плавления, таких как KCl, NaCl и Na 2 SO 4 [16,24,25]. Кроме того, в печи образуются композитные ламели с низкой температурой плавления [14,26,27]. Таблица 4 и Таблица 5 показывают, что существуют соль с низкой температурой плавления Na 2 SO 4 и сложные соли Na (AlSi 3 O 8 ) и 3K 2 SO 4 · CaSO 4 . в образце 1, что приводит к шлакованию пароперегревателя.Когда высокотемпературный дымовой газ попадает в зону средней температуры (перегреватель), многие из этих солей с низкой температурой плавления и сложных солей начинают конденсироваться и образовывать аэрозольные частицы. Кроме того, эти аэрозольные частицы обычно сверхмелкие, менее 1 мкм и даже 0,1 мкм [25]. Следовательно, эти аэрозольные частицы легко осаждаются на стенках трубы под действием электростатической силы и термофоретической силы, затвердевая и образуя начальный слой шлака. По мере того, как все больше и больше соединений с низкой температурой плавления осаждается на стенках трубы, термическое сопротивление шлака увеличивается, температура поверхности шлака увеличивается, и соединения с низкой температурой плавления затвердевают медленнее, но вязкость поверхности шлака увеличивается.При этом площадь поверхности и шероховатость шлака увеличиваются в несколько раз. Затем все больше и больше частиц золы из дымовых газов поглощается поверхностью шлака, образуя более толстый шлак. Кроме того, раздел 4.1.3. показывает, что частицы золы в дымовых газах очень мелкие и легко осаждаются, что ускоряет процесс шлакообразования. Процесс шлакования показан на Рисунке 10.

Рисунок 10. Схема процесса шлакования.

Рисунок 10. Схема процесса шлакования.

4.2.2. Механизм загрязнения
Из таблиц 4 и 5 видно, что Na и Fe обогащены образцом 2, существующим как s Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , NaFeO 2 и NaO · Al 2 O 3 · SiO 2 , что означает, что загрязнение испарителя тесно связано с Na и Fe. Когда дымовой газ достигает испарителя, композитная соль с низкой температурой плавления NaO · Al 2 O 3 · SiO 2 прилипает к стенкам трубки в виде аэрозоля.При осаждении NaO · Al 2 O 3 · SiO 2 все больше и больше частиц золы поглощается, образуя загрязнения. Многие сверхмелкозернистые частицы летучей золы также способствуют образованию отложений. Кроме того, в дымовых газах содержится множество крупных частиц шлака с высоким содержанием железа [18]. Поскольку между трубами с оребрением остается меньше пространства, крупные частицы богатого железом шлака легко осаждаются на стенках труб и поверхностях ребер, что также способствует процессу загрязнения. Процесс обрастания аналогичен процессу шлакования.Однако из-за различных температур образования соединения с низкой температурой плавления, осажденные в загрязнениях, отличаются от таковых в шлаке, и тело шлака является прочным, в то время как тело загрязнения является хрупким.

5. Выводы

(1) Соль с низкой температурой плавления Na 2 SO 4 и сложные соли Na (AlSi 3 O 8 ) и 3K 2 SO 4 · CaSO 4 придерживаются к стенкам трубы пароперегревателя в виде аэрозоля и затвердевают, образуя начальный слой шлака.При непрерывном осаждении соединений с низкой температурой плавления термическое сопротивление шлака увеличивается, температура поверхности шлака увеличивается, и соединения с низкой температурой плавления затвердевают медленнее, но вязкость поверхности шлака увеличивается. При этом площадь поверхности и шероховатость шлака увеличиваются в несколько раз. Затем все больше и больше частиц золы из дымовых газов поглощается поверхностью шлака, образуя более толстый шлак.

(2) Композитная соль с низкой температурой плавления NaO · Al 2 O 3 · SiO 2 прилипает к стенкам трубы испарителя в виде аэрозоля.При осаждении NaO · Al 2 O 3 · SiO 2 все больше и больше частиц золы поглощается, образуя загрязнения. Поскольку между трубами с оребрением остается меньше пространства, большие частицы шлака с высоким содержанием железа легко осаждаются на стенках труб и поверхностях ребер, что способствует процессу загрязнения. Кроме того, процесс обрастания аналогичен процессу шлакования. Из-за различных температур формования соединения с низкой температурой плавления, осаждаемые в загрязнениях, отличаются от соединений в шлаке.

(3) В дымовых газах содержится много сверхмелкозернистых частиц золы, которые легко прилипают к другим частицам или стенкам трубы, что способствует образованию шлаков и обрастанию.

Благодарности

Это исследование было поддержано Специализированным исследовательским фондом докторской программы высшего образования (№ 20130201110045) и фондами фундаментальных исследований центральных университетов.

Вклад авторов

Юнган Ван, Циньсинь Чжао и Хэн Чен разработали и разработали эксперименты.Хэн Чен, Юнган Ван, Чжунья Чен и Хайдонг Ма проводили эксперименты. Все авторы проанализировали данные. Все авторы обсудили результаты, написали и прокомментировали рукопись.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

  1. Wang, Q .; Лю В. Технология и оборудование для производства ферросплавов; Пресса для металлургической промышленности: Пекин, Китай, 2009 г .; С. 3–6. [Google Scholar]
  2. Schneider, W.R.; Эйрих, Дж. Ф. Эксплуатация печи 75 кВА с содержанием ферросилиция 75% с оборудованием для рекуперации тепла. Электр. Фурн. Конф. Proc. 1974 , 32, 180–182. [Google Scholar]
  3. Jorgensen, K .; Килдал, Дж. Рекуперация энергии из отходящих газов электрических ферросилициевых печей. В трудах 41-й конференции по электропечи, Детройт, Мичиган, США, 6–9 декабря 1984 г .; Общество черной металлургии Американского института горного дела: Детройт, Мичиган, США, 1984; С. 19–23. [Google Scholar]
  4. Мальчо, М.; Jandacka, J .; Командера, И. Возврат тепла от электродуговых печей с производством ферросилиция. В материалах VIII Международного симпозиума Warmeaustausch und Erneuerbare Energiequellen, Леба Щецин, Польша, 18–20 сентября 2000 г .; Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecinskiej: Leba Szczecin, Польша, 2000; С. 255–260. [Google Scholar]
  5. Saevarsdottir, G .; Hjartarson, H .; Палссон, Х. Утилизация отходящего тепла печи с погруженной дугой, производящей ферросилиций. В материалах 12-го Международного конгресса по ферросплавам, INFACON 2010, Хельсинки, Финляндия, 6–9 июня 2010 г .; Outotec Oyj: Хельсинки, Финляндия, 2010 г .; стр.739–748. [Google Scholar]
  6. Ram, L.C .; Tripathi, P .; Мишра, С.П. Мёссбауэровские спектроскопические исследования превращений железосодержащих минералов при сжигании углей — корреляция с обрастанием и шлакованием. Fuel Process Technol. 1995 , 42, 47–60. [Google Scholar] [CrossRef]
  7. Erickson, T.A .; Allan, S.E .; Mccollor, D.P .; Hurley, J.P .; Srinivasachar, S .; Kang, S.G .; Baker, J.E .; Morgan, M.E .; Johnson, S.A .; Борио, Р. Моделирование обрастания и образования шлаков в угольных котлах.Fuel Process Technol. 1995 , 44, 155–171. [Google Scholar] [CrossRef]
  8. Huang, L.Y .; Norman, J.S .; Пуркашанян, М .; Уильямс, А. Прогнозирование отложения золы на трубах пароперегревателя от сжигания пылевидного угля. Топливо 1996 , 75, 271–279. [Google Scholar] [CrossRef]
  9. Wang, H.F .; Харб, Дж. Моделирование отложения золы в крупномасштабных установках сжигания пылевидного угля. Прогресс Энергия Сжигания. 1997 , 23, 267–282. [Google Scholar] [CrossRef]
  10. Vuthaluru, H.B .; Уолл, Т.Ф. Образование и отложение золы в викторианском буром угле — моделирование и предотвращение. Fuel Process Technol. 1998 , 53, 215–233. [Google Scholar] [CrossRef]
  11. Vuthaluru, H.B. Устранение проблем с золой в пылеугольных котлах. Топливо 1999 , 78, 1789–1803. [Google Scholar] [CrossRef]
  12. Naganuma, H .; Ikeda, N .; Kawai, T .; Takuwa, T .; Ито, Т .; Igarashi, Y .; Yoshiie, R .; Нарусэ, И. Контроль за отложениями золы в пылеугольном котле.Proc. Гореть. Instit. 2009 , 32, 2709–2716. [Google Scholar] [CrossRef]
  13. Fang, Q.Y .; Wang, H.J .; Wei, Y .; Lei, L .; Duan, X.L .; Чжоу, H.C. Численное моделирование характеристик шлакообразования в топке пылеугольного котла с опусканием вниз. Fuel Process Technol. 2010 , 91, 88–96. [Google Scholar] [CrossRef]
  14. Akiyama, K .; Pak, H .; Takubo, Y .; Тада, Т .; Ueki, Y .; Yoshiie, R .; Нарусэ, И. Поведение золы обогащенного бурого угля в котле для сжигания пылевидного угля.Fuel Process Technol. 2011 , 92, 1355–1361. [Google Scholar] [CrossRef]
  15. Ma, Z.H .; Иман, Ф .; Lu, P.S .; Sears, R .; Kong, L.B .; Rokanuzzaman, A.S .; McCollor, D.P .; Benson, S.A. Комплексный инструмент для прогнозирования шлакообразования и обрастания угольных котлов и его проверка / применение. Fuel Process Technol. 2007 , 88, 1035–1043. [Google Scholar] [CrossRef]
  16. Takuwa, T .; Mkilaha, I .; Нарусэ, И. Механизмы образования мелких частиц с соединениями щелочных металлов при сжигании угля.Топливо 2006 , 85, 671–678. [Google Scholar] [CrossRef]
  17. Shimogori, M .; Шахта, Т .; Ohyatsu, N .; Takarayama, N .; Мацумура, Ю. Влияние мелких частиц золы и щелочных металлов на характеристики отложения золы на начальной стадии отложения золы, определенное в ходе испытаний опытной установки мощностью 1,5 МВт th . Топливо 2012 , 97, 233–240. [Google Scholar] [CrossRef]
  18. Янг, С. Исследование моделей прогнозирования шлакованности угольных котлов и программного обеспечения для диагностики; China Water Power Press: Пекин, Китай, 2011 г .; стр.4–11. [Google Scholar]
  19. Осборн, Г.А. Обзор удержания серы и хлора в отложениях угольных котлов. Топливо 1992 , 71, 131–142. [Google Scholar] [CrossRef]
  20. Oleschko, H .; Schimrosczyk, A .; Lippert, H .; Мюллер, М. Влияние состава угля на выделение Na-, K-, Cl- и S-разновидностей во время сжигания бурого угля. Топливо 2007 , 86, 2275–2282. [Google Scholar] [CrossRef]
  21. Oleschko, H .; Мюллер, М. Влияние состава угля и условий эксплуатации на выделение щелочных частиц при сжигании каменного угля.Энергетическое топливо 2007 , 21, 3240–3248. [Google Scholar] [CrossRef]
  22. Li, R.D .; Kai, X.P .; Yang, T.H .; Sun, Y .; Он, Ю.Г .; Шен, С. Выделение и преобразование щелочных металлов при совместном сжигании угля и соломы пшеницы, богатой серой. Energy Convers. Manag. 2014 , 83, 197–202. [Google Scholar] [CrossRef]
  23. Rao, S .; Цао, X .; Lan, Z .; Чжао, X .; Чжоу, Дж .; Cen, K. Характеристика распределения минеральных веществ в печи и ее влияние на шлакообразование при сжигании угля.J. Fuel Chem. Technol. 2004 , 32, 395. [Google Scholar]
  24. Li, Y .; Xiao, J .; Чжан, М. Моделирование и прогноз механизма миграции щелочных металлов в процессе сжигания угля. Ранляо Хуасуэ Сюэбао / Дж. Fuel Chem. Technol. 2005 , 33, 556–560. [Google Scholar]
  25. Сюй, М. Образование и выброс вдыхаемых частиц при сжигании угля; Science Press: Пекин, Китай, 2009 г .; С. 22–38. [Google Scholar]
  26. Yoshiie, R .; Tsuzuki, T .; Ueki, Y .; Нуномэ, Ю.; Нарусэ, I .; Сел на.; Ито, Т .; Matsuzawa, Y .; Суда, Т. Влияние типов угля на фрагментацию и коалесценцию золы при сжигании пылевидного угля. Proc. Гореть. Instit. 2013 , 34, 2895–2902. [Google Scholar] [CrossRef]
  27. Билирген, Х. Зашлакование в котлах ПК и разработка стратегий смягчения последствий. Топливо 2014 , 115, 618–624. [Google Scholar] [CrossRef]

© 2015 Авторы; лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0 /).

11 способов сказать, что кто-то просто говорил за вашей спиной

Вероятно, вы испытали тот неловкий момент, когда вы входите в комнату и чувствуете, что кто-то просто разговаривает за вашей спиной. Может, они говорили что-то замечательное. Может, они сплетничали и вели себя злобно. Но в любом случае они, вероятно, пытались скрыть это и вести себя так, как будто этого не произошло — и это то, что вас предупредило.

Хотя важно не делать поспешных выводов и не предполагать худшее из людей, их реакция может многое рассказать вам о ситуации.Неуклюжий язык тела, странная тишина в комнате и даже интуитивное ощущение, что что-то не так, — все это подтверждает ваши подозрения.

Если подобные вещи продолжаются, и вы хотите знать, что происходит, не бойтесь прояснить ситуацию. «Конфронтация может быть неприятной, но она не обязательно должна быть агрессивной», — говорит Bustle Элиза Г. Бокин, магистр медицины, LMFT, лицензированный психотерапевт и эксперт по отношениям. «Начните с сомнения и займите позицию любопытства.

Спросите их об этом, укажите на конкретные доказательства и спросите их версию истории, а затем «обратите внимание на их реакцию», — говорит Бокен. «Если они признают это, расскажите им, как вы обижены и как это новости повлияют на вашу способность доверять им. Может быть, их намерения не были злонамеренными, но не бойтесь устанавливать более строгие границы для их продвижения вперед ». (По крайней мере, до тех пор, пока они снова не станут хорошими друзьями.) Прочтите несколько сигналов языка тела, которые могут означать кто-то только что говорил за твоей спиной.

1

Их личность кажется другой

Эндрю Заех для Bustle

Если кто-то только что говорил о вас, вы, вероятно, заметите небольшие изменения в его обычном характере. Они по-другому себя держат? Их смех кажется неуместным? Они вас по-другому приветствуют?

«Самым большим [признаком] является то, что они действуют с вами иначе, чем обычно», — говорит Bustle эксперт по языку тела Патти Вуд, Массачусетс. «У нас есть« базовый уровень »нормального взаимодействия с людьми, которых мы знаем, и когда люди нервничают и боятся, что их« обнаружат »как совершивших что-то плохое — например, разговоры о вас за вашей спиной — их поведение меняется от нормального исходного уровня.»И чем лучше вы их знаете, тем легче будет уловить эти тонкие изменения.

2

The Room Gets Quiet

Эндрю Заех для Bustle

Если все покажутся неловкими и тихими, когда вы входите в комнату, вероятно, для этого есть веская причина. Например, «когда вы входите в комнату / пространство, и люди там тихо разговаривают и внезапно замолкают … до того, как вы приехали, и [возможно] разговор был плохим », — говорит Bustle психотерапевт Тони Коулман, LCSW, CMC.

Хотя вы, возможно, не захотите делать это немедленно, может быть хорошей идеей поговорить об этом с человеком, особенно если вам нужно видеть его каждый день или он важен для вас. Такие моменты могут быть неудобными, но с ними можно справиться по-взрослому.

3

Они кажутся очень неудобными

Эндрю Заех для Bustle

Хотите проверить свою догадку и посмотреть, действительно ли кому-то неловко? «Попробуйте привлечь этого человека…. в разговоре и обращайте внимание на то, как они реагируют, — говорит Коулман. — Они по-прежнему выглядят неудобно, их поведение по отношению к вам каким-то образом нехарактерно, и / или они пытаются быстро закончить / изменить разговор, пытаясь другие, как они это делают? »

Если вы замечаете какое-либо из этих действий,« они [могут невербально сообщать, что они что-то скрывают, испытывают дискомфорт с вами и хотят избегать взаимодействия с вами », — говорит Коулман. могу вам многое рассказать.

4

Они замораживают

Hannah Burton / Bustle

Несмотря на то, что на самом деле никто не находится в опасности, Вуд говорит, что, возможно, сплетник может испугаться, увидев, что вы входите в комнату. «Они могут проявлять свой страх в одной или нескольких [своих] лимбических системах», — говорит Вуд, которые срабатывают в «ответ на опасность». Это вся реакция борьбы или бегства, поэтому вы можете увидеть, как их глаза расширились, они могут замерзнуть или даже попытаться быстро уйти.

5

Они кажутся жесткими

Hannah Burton / Bustle

Человек также может стать немного скованным, все из-за неловкости, которую они вызвали в комнате. Они «могут натянуто улыбнуться и поздороваться», — говорит Вуд. «Они могут прервать обычное приветствие или увеличить его длину». Как бы то ни было, они внезапно могут показаться невероятно недостоверными.

Однако имейте в виду, что у людей есть несколько причин казаться неловкими. Например, если у кого-то есть социальная тревожность, он может уйти таким образом, поэтому важно не делать поспешных выводов и не предполагать худшее.

6

Они сверхкомпенсируют

Эндрю Заех для суеты

Когда кто-то делает что-то неправильно или не знает, что делать дальше, он может попытаться компенсировать это сверх меры. Как говорит Вуд: «Они могут протянуть руку, обнять или продлить время произнесения вашего имени, и все это в попытке … скрыть то, что они сказали».

7

Они сплетничают о других

Эндрю Заех для «Суета»

Если вы подозреваете, что кто-то говорил за вашей спиной, подумайте об их истории.«Сплетничают ли они о [других]? Они делятся с вами секретами о других людях? Не думайте, что вы свободны от их сплетен», — говорит Бокен. «Люди повторяют шаблоны. Если они известны тем, что ругают других, скорее всего, они [могут] ругать и вас».

8

Они не могут поддерживать зрительный контакт

Эндрю Заех для Bustle

Обратите внимание на зрительный контакт человека. Они смотрят в сторону? Беглый взгляд на других? Или пялиться на вас дольше, чем обычно?

Если бы они просто сплетничали, они могли «бояться быть обнаруженными и отключать или сокращать продолжительность зрительного контакта», — говорит Вуд.Они также могут делать сверхкомпенсацию и смотреть на вас дольше, чем обычно. или , вы можете заметить, что они больше смотрят на других — нервно — чтобы попытаться оценить ситуацию.

По сути, если их зрительный контакт кажется им другим, это может быть признаком того, что что-то не так.

9

Их ступни направлены к двери

Hannah Burton / Bustle

Если их пальцы ног указывают на выход, «они могут [символически убегать] из комнаты, указывая ногами от вас и к двери, — говорит Вуд.Это то, что люди подсознательно делают, когда хотят покинуть комнату, и это именно то, что они могут попытаться сделать, если вы просто поймали их на сплетнях.

10

Они «защищают» себя

Hannah Burton / Bustle

Еще один ключ, на который следует обратить внимание, — это замкнутый язык тела, который люди обычно делают, когда нервничают, защищаются или неловко. «Они могут отключиться, скрестив руки, ноги или лодыжки или закрыв рот», — говорит Вуд.«Они также могут показать свое беспокойство, прикрывая рот, поправляя одежду или украшения, или неоднократно меняя свою позу или сидячее положение».

11

Доверяй своему кишечнику

Эндрю Заех для суета

Не каждый является экспертом в чтении языка тела или даже в правильной оценке социальной ситуации. Поэтому самое важное — доверять своей интуиции.

«Реальность такова, что они, возможно, никогда не признаются в разговоре за вашей спиной, но вы можете начать больше доверять своим инстинктам, когда начнете обращать внимание на этого человека», — говорит Бокен.«Как ваше тело ощущает , когда вы рядом с этим человеком? Вы начали нервничать или беспокоиться рядом с ним? О чем вам говорит его язык тела?» Если что-то кажется странным — и особенно если это часто кажется странным — можно продолжить.

Будь то друг, коллега или член семьи, не бойтесь спросить их об этом в доброй и понимающей манере. Рассказывая о том, что они заставляли вас чувствовать, вы можете помочь очистить воздух и, надеюсь, спасти отношения.

Определение оптимального соотношения угля и биомассы в процессе совместного сжигания: свойства исходной смеси

Результаты этого исследования были проанализированы с использованием дисперсионного анализа (т.е. ANOVA) для определения характера изменения плавкости индивидуальной золы. температуры в зависимости от количественного отношения массы топлива (Massart et al. 1997; Sajdak and Słowik 2014). Как показано в таблице 4, изменения температуры проявляют квадратичные характеристики с относительно низким значением p в окислительной и восстановительной атмосфере, что указывает на то, что эти изменения статистически значимы.В случае окислительной атмосферы на изменения температуры плавкости золы может влиять сосуществование оксидов в обеих протестированных биомассах, что может быть тесно связано с тем фактом, что в исследовании использовались два разных состава и характеристики образцов оксидной биомассы.

Таблица 4 Результаты многомерного анализа температур плавкости исследуемых зол и смесей в окислительной и восстановительной атмосферах

Данные показывают, что химический состав биомассы 2 (мискантуса) оказывает заметно более сильное отрицательное влияние на температуру плавкости золы. (Приложение H), чем биомассы 1 (отходы лесопиления).Этот эффект также силен в восстановительной атмосфере, где взаимодействия в основном происходят между биомассой 2 (мискантус) и биомассой 1. Этот эффект связан со значительно более высоким содержанием оксида калия в золе биомассы 2 (Приложение I)

Рисунки 2 и 3 показана поверхность отклика для каждой температуры плавкости золы, которая зависит от количественного соотношения золы, используемой в тестовом топливе. Температуры спекания t s (O, OR) в обоих случаях показывают разные характеристики по сравнению с размягчением, плавлением и текучестью.Такое поведение образца связано с различным химическим составом угольной золы, использованной для испытаний. Результаты поверхности отклика для температур плавкости золы смесей биомассы 2 приведены в Приложениях H и I.

Рис. 2

Изменение температур плавкости золы в окислительной атмосфере в зависимости от угля. a температура спекания t s (O) , b температура размягчения t A (O) , c температура плавления t B (O) и d температура текучести т C (O)

Рис.3

Изменение температуры плавкости золы в восстановительной атмосфере в зависимости от угля. a температура спекания t s (O) , b температура размягчения t A (O) , c температура плавления t B (O) и d температура текучести т C (O)

В исследованных условиях добавление угля 1 (C 1 ), биомассы 1 (B 1 ) и биомассы 2 (B 2 ) оказало отрицательное влияние на спекание. температура.В случае сжигания испытанных угольных смесей в атмосфере кислорода в соотношении 51:49 (%), что дает массовое соотношение золы 1: 1, температура спекания составляла 1100 ° C. Учитывая другие характерные температуры физических изменений, наблюдалось небольшое (например, 30–50 ° C) снижение значений испытаний (температура размягчения t A (O) = 1290 ° C, температура плавления t B (O) = 1310 ° C и температура текучести t C (O) = 1320 ° C) по сравнению с температурами для чистого угля.Оба эти топлива различаются по содержанию оксида кремния, оксида алюминия, оксида кальция и оксида натрия в среднем на 2–6%. Аналогичные характеристические температуры были получены для смеси золы с массовой долей для C 1 / C 2 / B 1 / B 2 70: 10: 10: 10. Для этой смеси характерные температуры золы были следующими: температура плавления t с (O) = 1100 ° C, температура размягчения t A (O) = 1300 ° C, температура плавления t. B (O) = 1310 ° C и температура подачи t C (O) = 1310 ° C.Для получения топливной смеси с массовой долей золы, описанной выше, испытуемое топливо должно быть приготовлено с соотношением сухой массы 44: 6: 45: 5. Использование правильного типа биомассы для совместного сжигания на электростанции может увеличить ее участие в топливном потоке до более чем 40% без радикального изменения температуры плавкости золы. В восстановительной атмосфере характерные температуры плавкости этой смеси (C 1 / C 2 / B 1 / B 2 из 70: 10: 10: 10) показали гораздо более высокие значения (температура плавления т. с (Или) = 1130 ° C, температура размягчения t A (Или) = 1260 ° C, температура плавления t B (Или) = 1290 ° C и температура текучести t С (или) = 1300 ° С).

Для совместного сжигания с высокой долей угля C 2 (10: 70: 10: 10) характерные температуры физических превращений были: температура плавления t с (O) = 1120 ° C , температура размягчения t A (O) = 1260 ° C, температура плавления t B (O) = 1270 ° C и температура текучести t C (O) = 1280 ° C. В восстановительной атмосфере смесь 70: 10: 10: 10 сравнивали с ухудшенными свойствами смеси 10: 70: 10: 10 (температура плавления t с (или) = 1080 ° C, температура размягчения t A (или) = 1190 ° C, температура плавления t B (или) = 1220 ° C и температура текучести t C (или) = 1230 ° C).

Помимо анализа температур плавкости золы исследуемых смесей золы, были также выполнены расчеты по выбранным параметрам шлаковоопасности золы, в том числе:

  • отношение количества присутствующих основных соединений к количеству присутствующих кислотных соединений;

  • индекс шлакования (Бэбкока) R s ;

  • индекс загрязнения F u ;

  • индекс вязкости шлака;

  • соотношение железа и кальция; и

  • количество присутствующего железа плюс количество присутствующего кальция.

На основе химического состава золы и в соответствии с уравнениями. 3–8, параметры, используемые для определения опасности шлакообразования, были рассчитаны и затем подверглись дисперсионному анализу (ANOVA). Результаты этого анализа приведены в таблицах 5 и 6.

Таблица 5 Влияние параметров биомассы на выбранные параметры опасности шлакования для исследуемых смесей Таблица 6 Постоянные значения для множественных регрессий, используемых в уравнении.4 с взаимодействием между исследуемыми переменными для параметра шлакования

Дисперсионный анализ был использован для определения изменений характеристик параметра шлакования в зависимости от соотношения масс золы из топлива. Как показано в Таблице 5, только две из вычисленных переменных являются линейными: сумма оксида железа и оксида кальция. Анализ показывает, что содержание оксида кальция и железа в биомассе 2 (мискантус; Fe 2 O 3 = 0.{\ text {CaO}} = 25,97C_ {1} + 30,35C_ {2} + 24,00B_ {1}. $$

(9)

Коэффициент детерминации R 2 = 0,959 и p значение = 0,000.

Соотношение R S указывает на статистически значимое (отрицательное) взаимодействие между углем 1 (C 1 ) и биомассой (B 2 ) мискантус . Это отношение можно записать как:

$$ R _ {\ text {S}} = 0.31C_ {1} + 0,21C_ {2} + 0,07B_ {1} + 0,05B_ {2} — 0,41C_ {1} B_ {2}. $$

(10)

Коэффициент детерминации R 2 = 0,937 и p значение = 0,000.

Что касается других параметров, то при изменении массового отношения золы наблюдаются только изменения квадратной характеристики с переменным количеством взаимодействия между испытуемыми образцами. Взаимосвязь каждого из испытанных параметров опасности шлакообразования в испытанном диапазоне может быть описана уравнением.4.

Общее уравнение для каждого из исследованных параметров опасности шлакообразования, которые варьируются в зависимости от условий испытаний (т.е. химические характеристики золы в исследуемом топливе), можно использовать только для анализа топлива, аналогичного исследуемому. в этом исследовании.

Ни одно из видов топлива не показывало низкие параметры шлакообразования по сравнению с другими видами топлива (например, измерения с польской электростанции в Скавине — 1532 МВт; Zuwala and Sciazko 2010). В этих исследованиях совместного сжигания угля и биомассы уголь, добавляемый в котел, характеризовался следующими параметрами шлакообразования: (1) отношение количества присутствующих основных соединений к количеству присутствующих кислотных соединений — B / А = 0.18, (2) показатель шлакованности (Бэбкока) — R с = 0,13, (3) соотношение железо – кальций — Fe / Ca = 4,36, (4) количество железа и кальция — Fe + Ca = 36,47, 5) индекс загрязнения — F u = 0,65, 6) индекс вязкости шлака S R = 82,66.

Однако, на основании этого исследования, нет никаких противопоказаний для совместного сжигания биомассы B 1 при сжигании смеси углей 1: 1 C 1 и C 2 . При удельных весовых соотношениях биомассы 1 и исследуемых углей добавка не повлияет на ухудшение показателей шлакоопасности.

Для угольной золы 1: 1 (уголь 1 и уголь 2) сопоставимые значения отношения количества присутствующих основных соединений к количеству кислотных соединений ( B / A ) могут быть получены для смеси золы с биомассой B 1 добавок золы с соотношением C 1 / C 2 / B 1 , равным 15:70:15 (рис. 4a).

Рис. 4

Изменение характеристических коэффициентов опасности шлакообразования топлива в зависимости от количества угля. a отношение количества присутствующих основных соединений к количеству присутствующих кислотных соединений, b индекс шлакообразования (Бэбкока) R s , c индекс загрязнения F u , d шлак индекс вязкости, соотношение железо-кальций e и F железо плюс кальций

Это соотношение было рассчитано для количества сырого сухого топлива, и массовое соотношение топлива, направляемого на совместное сжигание, может составлять 7:37: 56 м / м (C 1 / C 2 / B 1 ).В случае биомассы B 2 добавка положительно влияет на величину значений отношения количества присутствующих основных соединений к количеству кислых соединений ( B / A ), которое задается в Приложении J: B / A C 1 / C 2 -1: 1 ≈ 1,3, значения отношения количества присутствующих основных соединений к количеству кислотных соединений ( B / A ) для C 1 / C 2 / B 1 —15: 70: 15 м / м ≈ 1.1. С индексом шлакования ( R S ), когда соотношение масс угольной золы при испытании для C 1 / C 2 составляет 1: 1, сопоставимые значения могут быть получены для смеси угольной золы с биомассой B. 1 зольных добавок в соотношении C 1 / C 2 / B 1 —15: 70: 15 (рис. 3б), для которых количество топлива, направляемое на удельную массу (из сырое сухое топливо) составило 7:37:56 м / м. Результаты были аналогичными для биомассы B 2 . По остальным параметрам (т.е. сумма и соотношение триоксида железа и оксида кальция (Fe / Ca, Fe + Ca), добавление биомассы вызывало снижение значений, но значения были слишком высокими, исходя из пределов, указанных в Приложении G, и, таким образом, способствовали увеличению риска зашлаковывание. Как показано на прилагаемых диаграммах (рис. 4 и приложение J), добавление биомассы из отходов лесопиления не влияет на индекс загрязнения Fu в исследуемом случае. Было обнаружено, что биомасса гигантского мискантуса ( Miscanthus giganteus ) незначительно улучшает это соотношение, тогда как более низкие значения дают лучшие результаты.Что касается индекса вязкости шлака, добавление биомассы имело положительный эффект, что лучше всего видно в случае биомассы B 2 ( Miscanthus giganteus ), как и в других случаях, испытанных в этом исследовании; таким образом, большее количество B 2 увеличивает соотношение S R .

Характеристики плавления угольной золы и свойства летучей золы для понимания образования шлака в кожухо-газификаторе

Реферат

Температура потока (FT) угольной золы из Liuqiao no.2 шахта в провинции Северный Аньхой (C00) слишком высокая (∼1520 ° C) подходит для газификатора Shell из-за относительно высокого содержания SiO 2 и Al 2 O 3 . Чтобы решить эту проблему, ряд углей смешивали с C00 в различных соотношениях, а исследованы связи между FT и составом золы. В угольная зола была проанализирована методом рентгеновской дифракции с преобразованием Фурье в инфракрасном диапазоне. (FTIR) спектроскопия и сканирующая электронная микроскопия — EDX для выяснить механизм улучшенных характеристик плавления золы и образование шлака в котле-утилизаторе газогенератора.это показали, что FT относится к составам угольной золы, а также структуры, образующиеся при высоких температурах. Наличие щелочного оксидов (CaO, MgO и Fe 2 O 3 ) снижает уголь зола FT до низкого уровня. Температура FT может снизиться до <1350 ° C до удовлетворить потребности газификатора Shell за счет смешивания C00 и C03 с массовым соотношением 4: 6 из-за большого количества щелочных оксидов в CO 3. Результаты FTIR указывают на то, что высокая температура подачи C00 связана с образование муллита при высоких температурах.Уголь смешивания с различные соотношения изменяют состав CaO, MgO и Fe 2 O 3 , которые могут образовывать некоторые эвтектические соединения с низкой температурой плавления. с SiO 2 и Al 2 O 3 при высоких температурах, ингибируют образование муллита и, таким образом, уменьшают зольность FT. В угольная зола FT имеет хорошую линейную связь с золой. составы, которые можно разделить как ссылку на угольную смесь. По параметрам модели показано, что Mg имеет наибольшую значительный стимулирующий эффект на снижение FT угольной золы.Тенденция к слеживанию летучей золы увеличивается с повышением содержания Ca. и избыточный флюс на основе кальция, используемый при смешивании угля. приведет к скоплению богатых кальцием обломков вокруг мухи. частица золы, что приводит к засорению котла-утилизатора в газификатор. Поэтому флюс на основе магния более перспективен. для улучшения плавления золы и уменьшения склонности к спеканию летучей золы угля.

1. Введение

В Китае много угля резервы; тем не менее суровый воздух загрязнение и глобальное потепление, вызванное прямым сгоранием в недавнем лет 1,2 нуждаются в дальнейшей переработке угля.Один эффективный подход заключается в газификации для преобразования угля в газ с различными теплотворные способности. 3 С 1970-х годов развитая страны ускорили темпы внедрения новых технологий газификации угля в сторону среднего – высокого давления (8,5 МПа), высоких температур (1500–1600 ° C), разнообразное сырье и ликвидус шлакование. Shell Corp. разрабатывает технологию газификации угля. с 1950-х годов, и его нынешняя промышленная технология принимает процесс котла-утилизатора, то есть перемолотый уголь, кислород и водяной пар преобразуется в оксиды углерода в газификаторе ниже ∼1500 ° C; затем тепло утилизируется котлом-утилизатором.Сформированный высокотемпературный шлак на дне газификатора охлаждается до частицы миллиметрового размера, которые можно использовать в качестве строительства или дорожного полотна материал.

Для обеспечения плавного шлакования газификатору Shell требуется что рабочая температура должна быть на 100–150 ° C выше, чем угольная зола FT, которая во многом зависит от состава золы. В угольная зола образуется из неорганических компонентов угля во время сжигание или газификация, и это ключевой фактор для безопасного и правильное применение угля.Следовательно, характеристика плавления угольной золы должны быть тщательно изучены, и следует выбрать соответствующий способ шлакования. быть определенным перед газификацией угля для обеспечения бесперебойной работы газогенератора. Угольная зола в основном состоит из кислот (SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 и т. Д.) И щелочные составы (Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O и др.). 4,5 Предыдущие исследования показывают, что температуры плавления золы связаны с угольной золой. композиции. 6 Как правило, расплав золы температуры повышаются с увеличением содержания кислотных оксидов (SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 и т. д.), но уменьшаются с щелочными композициями. 7-9 Отношение Si / Al также является ключевым фактором. влияющие на текучесть угля при высоких температурах, поскольку SiO 2 и Al 2 O 3 являются основными компонентами угольная зола. 10 Al 2 O 3 имеет ионную кристаллическую структуру и высокую температуру плавления, а кварц в основном находится в аморфной форме; таким образом, температура плавления золы обычно уменьшается с увеличением отношения Si / Al.Лю и др. 11 изучено соотношение между составами угольной золы. и температуры плавления золы с использованием синтетической золы, состоящей из SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, Fe 2 O 3 и K 2 O, обнаружив, что увеличение отношения Si / A а также Fe 2 O 3 были благоприятными для плавления золы, и K 2 O не показали значительного влияния на плавление золы. температуры, а минимальное значение температуры плавления золы для наблюдался эффект CaO.Чакраварти и др. получил аналогичные выводы что присутствие кварца способствует высокой температуре плавления золы, в то время как присутствие Fe 2 O 3 уменьшило золу температуры плавления, когда они изучали поведение пепла при плавлении индийских угли. 4 Тем не менее, Song et al. 12 получены разные выводы при использовании угольные смеси в Китае с различными добавками, и их результаты показали что эффекты CaO, Fe 2 O 3 и MgO отображены минимальные значения, при этом температура плавления золы всегда повышалась с увеличением отношения Si / Al за счет образования тугоплавких муллит и корунд.Это указывает на то, что влияние зольного состава его поведение при слиянии довольно сложно, поскольку различные компоненты всегда взаимодействуют друг с другом, образуя тугоплавкие минералы (кварц, муллит, рутил, каолинит) 13,14 и легкоплавкие эвтектики. Для улучшения вязкостно-температурного характеристики угольной золы, перспективным методом смешения является 15,16 , с помощью которого преобразуются тугоплавкие муллит и кварц в эвтектики с низкой температурой плавления. 17 Многие исследователи создали различные модели, чтобы найти эмпирическую или статистическая корреляция между температурами плавления золы и зольный состав. 18−21 Sasi et al. разработал модель прогнозирования, используя два подхода, а именно: термодинамический подход с использованием подпрограммы ChemApp и чисто управляемый данными подход с использованием искусственных нейронных сетей, получение вывод о том, что сочетание этих двух подходов дало эффективный и надежный путь к промышленному применению. 18

Компания Sinopec Anqing ввела Технология газификации Shell провести газификацию угля в 2006 г. за счет смешения углей из Liuqiao нет. 2 в провинции Северный Аньхой в качестве сырья, а газогенератор часто прерывался из-за засорения шлака из-за высокого FT угольной золы, что указывает на то, что индустриализация технологии газификации угля Shell все еще находились в стадии разработки. В данном исследовании для решения этой проблемы влияние различных угольных смесей с сырьем углем на температуру плавления угольной золы.Образцы угольной золы обрабатывались при различных температурах в условиях слабая восстановительная атмосфера, и поведение плавления угольной золы было изучено с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR). Связь между состав золы и FT был установлен линейной моделью, которая может удобно управлять смешиванием промышленного угля. Слеживаемость летучей золы исследовали путем анализа состава в различных области частицы летучей золы, что обеспечивает лучшее понимание заглушки в котле-утилизаторе газификатора.

2. Результаты и обсуждение

2.1. Физико-химические свойства

Свойства и элементный анализ исходного угля (C00) для в Газификаторы Shell компании Sinopec Anqing перечислены в таблице 1. Уголь C00 в основном состоит из C и H, составляющие 73,07 и 3,14 мас.% соответственно, и следы S (0,46 мас.%) и N (1,07 мас.%) с теплотворной способностью 27,58 МДж / кг. При прокаливании угля при 815 ° C получают 22,24 мас.% Угольной золы (воздушно-сухой базис).

Таблица 1

Свойства и элемент Анализ Уголь-сырец (C00) a

предварительный анализ (мас.%) окончательный анализ (мас.%)
влажность, ad 1.20 C, ad 73.07
ash, ad 22,24 H, ad 3,14
летучие вещества, daf 11,62 S, ad 0,46
фиксированный углерод, daf 67,90 N, ad 1,07
теплотворная способность ( Q b ), ad (МДж · кг –1 ) 27,58

Химический композиции золы различных углей приведены в таблице 2.SiO 2 и Al 2 O 3 — основные компоненты угольной золы, и другие оксиды, такие как CaO, Fe 2 O 3 , MgO, Na 2 O и TiO 2 . Температуры плавления золы C00 чрезвычайно высоки (1520 ° C), что указывает на то, что C00 относится на высокоплавкий уголь; таким образом, газификатор Shell не может напрямую процесс C00, поскольку его расчетная температура составляет всего 1350 ° C. В образцы с высоким содержанием SiO 2 и Al 2 O 3 (C00, C01 и C02) показывают относительно высокие FT, в то время как C03, C04, и C05 с меньшим содержанием SiO 2 и Al 2 O 3 показать гораздо более низкое значение FT, указывающее на то, что обильные SiO 2 и Al 2 O 3 неблагоприятны для текучести угольной золы, что подтверждено многими исследователями. 7−10 Помимо влияния SiO 2 и Al 2 O 3 , большее количество CaO, Fe 2 O 3 и MgO в C03, C04 и C05 рассматривается как другие важные причины их более низкой температуры плавления, так как наблюдается сильное влияние щелочных оксидов на плавление угольной золы. характеристики. 22 Хотя C01 содержит больше CaO (7,12 мас.%) и Fe 2 O 3 (8,32 мас.%), чем C02 (5,66 мас.% CaO и 5,76 мас.% Fe 2 O 3 ), FT C01 намного выше (1465 ° C), чем у C02 (1345 ° C), что, вероятно, объясняется более высоким содержанием MgO в CO 2, поскольку увеличение содержания MgO более эффективно для улучшения угля текучесть золы.C03 показывает самый низкий FT (1200 ° C) из-за его намного больше MgO, CaO и Fe 2 O 3 и, конечно, тем меньше SiO 2 + Al 2 O 3 . Напротив, образец C00 состоит из большего количества SiO 2 + Al 2 O 3 и меньшего количества щелочных оксидов, что приводит к самой высокой температуре потока (1520 ° C) среди этих образцов, что серьезно затрудняет его прямое газификация на газификаторе Shell. Хотя содержание Na 2 O, TiO 2 и SO 2 является низким, они также могут превращаются в некоторые эвтектики, такие как полевой шпат и ангидрит, которые влияют на температуру плавления угольной золы. 23,24

Таблица 2

Химический состав и температуры потока угольной золы a

9188 9186

9184 9186

9186

9186

Sp. SiO 2 / вес.% Al 2 O 3 / вес.% CaO / вес.% Fe 2 O 3 / вес.% MgO / вес.% Na 2 O / вес.% TiO 2 / вес.% SO 3 / вес.% FT, ° C
C00 44.8 36,3 5,49 4,96 0,85 0,34 1,98 2,9 1520
C01 41,5 36,5 7,12 0,12 0,12 1,33 2,67 1465
C02 44,3 34,9 5,66 5,76 1,17 0,38 1,85 3.91 1345
C03 31,73 19,35 9,61 17,83 1,61 1200 1200
C04 1,53 1247
C05 30,7 27,8 9,21 20,6 1.06 0,42 0,82 8,04 1340

Рентгенограммы (XRD) C00, C03 и C05, обработанных на 815 ° C показаны в. Все образцы в основном состоят из кварца (SiO 2 ), извести (CaO), ангидрита (CaSO 4 ), гематита (Fe 2 O 3 ), оксида магния (MgO), гроссита (CaAl ). 4 O 7 ), санидин (KAlSi 3 O 8 ), и мусковит [KAl 2 (Si 3 AlO 10 ) (OH) 2 ].Большинство элементов существует в нескольких кристаллических фазах, например, кальций в основном находится в форме извести, ангидрита и гроссит. Это говорит о том, что различные элементы в угольной золе влияют друг на друга и образуют новые твердые фазы, что сильно влияет температура плавления золы. 25 В сравнении с C00 и C05, C03 показывает более сильные дифракционные пики, соответствующие к извести и гематиту, в то время как гораздо более слабые пики связаны с Al и Si содержал такие фазы, как мусковит, гроссит и санидин, которые приводят к самому низкому FT C03.

Диаграммы XRD C00, C03 и C05, озоленных на 815 ° C.

2.2. Эффект смешения углей по характеристикам плавки

Зольный плавик поведение можно разделить на три этапа: спекание, первичная плавка и стадия свободной жидкости. Конечные точки спекания и стадии первичного плавления хорошо согласуются с температурой деформации и температура подачи соответственно. 26 Как показано в, температура деформации снижается при добавлении C01 к C00, в то время как температура размягчения и температура подачи имеют без существенных изменений.Температура подачи все еще выше 1495 ° C, хотя отношение C01 к C00 составляет 10: 0, что указывает на то, что уголь смешивание C01 и C00 не может соответствовать расчетной температуре плавления золы требования (1350 ° C) газификатора Shell, которые объясняются аналогичными составами C00 и C01. Для смешения углей C00 и C02, как показано на b, температуры плавления золы снижаются с добавлением от C02 до C00. Как показано в Таблице 2, C00 и C02 имеют схожие составы SiO 2 и Al 2 O 3 , но щелочные оксиды (CaO, Fe 2 O 3 и MgO) в C02 несколько выше чем C00.Учитывая, что содержание CaO и Fe 2 O 3 в C02 меньше, чем в C01, можно сделать вывод, что больше MgO в CO 2 вносит большой вклад в уменьшение плавления золы. температура смешения углей С00 и С02. Однако температура подачи все еще выше 1350 ° C даже при высоком соотношении C02 к C00 вверх до 9: 1, что указывает на то, что смешивание C02 и C00 не может быть непосредственно используется в качестве сырья для газификатора Shell. Температуры плавления золы для угольной смеси C00 и C03 с различными соотношениями представлены в с.это показали, что смешивание C00 и C03 значительно улучшает производительность плавления золы при резком падении температуры деформации, температура размягчения и температура подачи. Температура подачи падает примерно до 1350 ° C, когда состав C03 достигает 60%, что соответствует расчетной температуре плавления золы Shell газификатор. Это связано с меньшим количеством SiO 2 и Al 2 O 3 и большим количеством CaO и Fe 2 O 3 , особенно с большим количеством MgO в CO 3, как показано в таблице 2.Следовательно, это эффективный подход к решению проблемы закупорки газификатора Shell в Sinopec Anqing Company путем смешивания C03 и C00 с соотношением выше 6: 4. В остаточные погрешности температур плавления золы представлены в d. Остаточные ошибки сосредоточены при температуре около 13 ° C, что намного меньше, чем у золы температуры плавления, предполагая, что измеренные температуры надежный.

Температуры плавления золы при смешивании угля C00 с (a) C01, (б) C02 и (в) C03. (d): статистический анализ остаточных ошибок температур плавления золы.

Как обсуждалось выше, температура потока угольной золы значительно снижается. зависит от его состава. Модель, которая может прогнозировать температуру подачи по составу нужен, чтобы было удобно определять соотношение различных угольных смесей. Однако эффект зольного состава от температуры потока довольно сложен, и, следовательно, точный модель механизма довольно сложная. В этом исследовании простой эмпирический модель использовалась для прогнозирования температуры потока золы, полученной из различные угольные смеси.Температуры подачи коррелируют с составы золы с использованием экв.1

1

, где W (SiO 2 ), W (Al 2 O 3 ), W (CaO), W (Fe 2 O 3 ) и W (MgO) — массовые доли SO 2 , Al 2 O 3 , CaO, Fe 2 O 3 и MgO соответственно. a , b , c , d , e и f — параметры модели.

Состав золы и температуры текучести угольных смесей с различные соотношения приведены в таблице 3. Для повышения надежности модели все данные в таблицах 2 и 3 используются для оценки параметров в уравнении 1. Параметры модели оцениваются с помощью линейного метода наименьших квадратов с доверительной вероятностью 95%. интервал, а подогнанные параметры приведены в таблице 4. Линейно зависимый коэффициент ( R 2 ) составляет 0,9591, что означает, что поток температура и состав угольной золы имеют хорошую линейную зависимость.Прогнозируемые значения с планками ошибок показаны в a. Показано, что прогнозируемая температура подачи и реальное значение равномерно распределяются на обоих стороны линии, предполагая хорошие линейные отношения между температура текучести и состав золы. Согласно статистическим анализ (б), большая часть остаточных ошибок распределена между -20 и 20 ° C, что намного меньше прогнозируемых значений, что указывает на что модель надежна и ее точности достаточно, чтобы соответствовать практическое использование.

(a): Сравнение реальной и прогнозируемой температуры подачи из угольная зола; (б) статистический анализ экспериментальных данных.

Таблица 3

Состав золы и температуры потока Получено из различных угольных смесей a

образец SiO 2 / вес.% Al 2 O 3 / вес.% CaO / вес.% Fe 2 O 3 / мас.% MgO / мас.% FT, ° C
6C04 + 4C00 37.02 25,33 9,17 12,52 1,26 1380
7C04 + 3C00 35,73 23,50 9,79 13,78 4 9,79

4

9,79

34,43

21,68 10,40 15,04 1,39 1275
9C04 + 1C00 33,14 19,85 11,02 16.30 1,46 1269
4C05 + 6C00 39,16 32,90 6,98 11,22 0,93 1482
6C05 + 4C78 9182 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 918 14,34 0,98 1450
8C05 + 2C00 33,52 29,50 8,47 17,47 1,02 1360

Таблица параметров модели 4

Regular Зависимый коэффициент R 2

a / ° C b / ° C c / ° C d / ° C ° C f / ° C R 2
–12,091 406 –126 –96 324 –1253 0.959

Однако это скорее трудно найти точный закон, как эти составы влияют на температуру плавления золы из-за сложного взаимодействия между различными оксидами. Эмпирическая модель не на основе любых плавильных механизмов; таким образом, коэффициенты в прогнозной уравнения не имеют особого физического значения. Тем не менее абсолютное значение коэффициента может отражать вклад каждого оксида до температуры плавления. MgO имеет наибольшую абсолютную значение коэффициента (1253 ° C), указывающее на то, что добавка MgO может эффективно снизить температуру потока угольной золы, что хорошо согласуется с результатами о том, что присутствие MgO значительно снижает температуру подачи.

2.3. Механизмы улучшенных характеристик плавления золы методом Coal Blending

FTIR-спектры угольной золы, полученные из различных угольных смесей представлены в. Пики поглощения с центром при 3452 см –1 обусловлены валентным колебанием O – H, предполагая наличие физически поглощенной воды во время процедура пробоподготовки. Пики при 1620 см –1 приписываются изгибным колебаниям хемосорбированной воды. Исчезновение этих двух пиков при высоких температурах указывает на удаление воды.Для FTIR-спектров C00 пики при 1430, 877 и 742 см –1 связаны с карбонатом. Учитывая состав угольной золы, можно предположить, что что эти пики поглощения в основном происходят из кальцита (CaCO 3 ), а также небольшого количества сидерита (FeCO 3 ) и доломит [CaMg (CO 3 ) 2 ]. Исчезновение пиков поглощения выше 1000 ° C указывает на то, что кальцит полностью разлагается на оксид кальция (CaCO 3 → CaO + CO 2 , Δ G = −16.17 кДж / моль, 1000 ° С). Образовавшийся оксид кальция далее вступает в реакцию с SO 3 , полученным в результате разложения серосодержащих соединений, с образованием небольшого количества ангидрита (CaO + SO 3 → CaSO 4 , Δ G = −176,07 кДж / моль, 1000 ° C), что приводит к появлению слабых пиков поглощения при 676, 610 и 597 см –1 , что соответствует ангидриту. Эти слабые пики поглощения исчезали выше 815 ° C, указывая на то, что разложение ангидрита при высоких температурах под слабо восстановительная атмосфера (CaSO 4 + H 2 = CaO + SO 2 + H 2 O, Δ G = −21.97 кДж / моль, 1000 ° C). Наличие кальцита в угольной золе может снизить температуру плавления золы за счет подавления образования муллит (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ). 27,28 Пики поглощения при 1082, 798 и 482 см –1 относятся к характерным пикам кремнезема, которые становятся слабыми. вместе с повышением температуры, что указывает на то, что кристалл кремнезем трансформируется. Пики на 1100 и 563 см. –1 принадлежат к семейству каолинитов (Al 4 [Si 4 O 10 ] (OH) 8 ).C00 содержит намного больше каолинита и меньше кальцита, что приводит к образованию большого количества муллита при высокой температуре. Следовательно, характерное поглощение пики муллита на 1123–1027, 773–726 и 563 см –1 заметны выше 1200 ° C из-за кристалла преобразование SiO 2 и Al 2 O 3 (3Al 2 O 3 + 2SiO 2 → 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 , Δ G = — 24.06 кДж / моль, 1200 ° C). Образование муллита — основная причина для высокой температуры плавления угольной золы, потому что она довольно трудно разлагается даже при высоких температурах. 23,29 Достаточное количество муллита и кварца в шлаке может вызвать быстрое увеличение по вязкости из-за отделения твердой фазы от расплавленного шлака. 30 Следовательно, образование тугоплавкого муллита в угольной золе неблагоприятно влияет на ликвидусное шлакообразование газогенератора.

FTIR-спектры золы угля, обработанной при различных температурах: (а) C00, (б) C00 / C01 = 5: 5, (в) C00 / C02 = 5: 5, (г) C00 / C03 = 5: 5, (e) C00 / C03 = 2: 8 и (f) C00 / C03 = 8: 2.Атмосфера термообработки: H 2 / N 2 = 1: 1 (объем / объем).

FTIR-спектры золы, полученной при смешении угля C00 и C01 с соотношением 5/5 при разных температурах термообработки показаны в b. Пики поглощения в основном распределены между 17:00 и 15:00. 1450–1300, 1200–900 и 700–500 см –1 . Пики при 1700–1500 и 1450–1300 см –1 приписываются изгибным колебаниям воды и перекрывающимся пики СаО и СаСО 3 соответственно.Как указано в таблице 2, C01 содержит больше CaO (7,12%), чем C00 (5,49%). Кальцийсодержащие соединения, такие как поскольку кальцит разлагается на CaO выше 1000 ° C, а затем образует низкотемпературные SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO эвтектика такие соединения, как анортит (CaO + Al 2 O 3 + 2SiO 2 → CaAl 2 Si 2 O 8 , Δ G = −110,57 кДж / моль, 1000 ° C), приводя к уменьшению по температуре плавления золы. По этой причине пики, соответствующие чтобы муллит стал слабее выше 1000 ° C по сравнению с одиночный C00.Чем больше SiO 2 –Al 2 O 3 , но меньше CaO в C00, в результате образуется большое количество муллит, а не низкотемпературные эвтектические соединения SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO, ​​и, следовательно, C00 показывает высокую температуру плавления. 31 Однако, лишь немного больше CaO в C01 не может значительно уменьшить синтез температура смешения углей C00 и C01 (5: 5), как показано на a.

FTIR спектры золы от угольной смеси С00 и C02 (5: 5) показаны в c.Пики при 463, 565 и 798 см –1 существенно изменяются. Пик при 463 см –1 соответствует гематиту и его интенсивность уменьшается с повышением температуры, но форма пика не изменилась, что указывает на то, что Fe 2 O 3 преобразуется в другие формы. Fe 2 O 3 может быть восстановлен до FeO в слабо восстановительной атмосфере (Fe 2 O 3 + H 2 → 2FeO + H 2 O, Δ G = −47.44 кДж / моль, 1000 ° C) а затем вступает в реакцию с другими алюмосиликатами с образованием низкотемпературного эвтектические соединения, такие как Fe 2 SiO 4 при 565 и 942–870 см –1 (2FeO + SiO 2 → Fe 2 SiO 4 , Δ G = −1,69 кДж / моль, 1000 ° C) и FeAl 2 O 4 при 500 и 655 см –1 (FeO + Al 2 O 3 → FeAl 2 O 4 , Δ G = −13,54 кДж / моль, 1000 ° C). 32 Следовательно, наличие гематита действует как флюс, обеспечивая температуру плавления угольной золы для смешения С00 и СО2 (5: 5) снижается до низкого уровня.Хотя и CaO, и FeO оказывают значительное ингибирующее действие на образование муллита с высокой температурой плавления, CaO имеет более высокую эффект преобразования на SiO 2 , Al 2 O 3 , и муллита, чем FeO. 33 Пики на 890 и 610 см –1 , соответствующие Mg 2 SiO 4 появляются, когда температура обработки превышает 1000 ° C, что свидетельствует о переходе Mg и Si в низкотемпературные Mg 2 SiO 4 при высоких температурах (2MgO + SiO 2 → Mg 2 SiO 4 , Δ G = −58.25 кДж / моль, 1000 ° C). Согласно литературе, MgO также превращается в другие низкотемпературные эвтектические соединения. такие как CaMgSiO 4 (CaO + MgO + SiO 2 → CaMgSiO 4 , Δ G = −105,11 кДж / моль, 1000 ° C), Mg 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 (3MgO + Al 2 O 3 + 3SiO 2 → Mg 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 , Δ G = −72,89 кДж / моль, 1000 ° C) и Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 (2MgO + 2Al 2 O 3 + 5SiO 2 → Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 , Δ G = −92.80 кДж / моль, 1000 ° C), значительно снижая температуру плавления золы. 23,34 Пик на 798 см –1 относится к кварцу и его форма изменяется с повышением температуры, указывая на то, что кристаллическая структура кварца превращается в низкотемпературную Fe 2 SiO 4 , Mg 2 SiO 4 , CaMgSiO 4 и т. Д. 35 , что приводит к падению в температуре плавления золы при угольной смеси С00 и СО2.Сообщается, что образование эвтектик с низкой температурой плавления обогащает с Ca, Al, Fe и S во время горения может уменьшить плавление температуры угольной золы. 13 Однако, тугоплавкий кварц может препятствовать образованию низкоплавких эвтектики, что, следовательно, увеличивает температуру плавления золы. 36

Спектры FTIR угольной золы для смешивание C00 и C03 (5: 5) представлены в d. C03 содержит намного больше Fe 2 O 3 и MgO, чем C00.Пики при 463 см –1 , соответствующие Fe 2 O 3 ослабевают вместе с температурой нагрева а пики при 565 см –1 , соответствующие Fe 2 SiO 4 , становятся сильнее, указывая на то, что кристаллическая структура гематита превращается в низкотемпературный Fe 2 SiO 4 . Пики на 610 и 890 см –1 становятся сильнее с повышением температуры, что указывает на то, что MgO превращается в низкотемпературный Mg 2 SiO 4 .Оба пика при 798 см –1 , соответствующие кварцу и пик при 677 см –1 , соответствующий изменению формы Al 2 O 3 в зависимости от температуры обработки, Это указывает на то, что кристаллические структуры кварца и Al 2 O 3 превращаются в низкотемпературные эвтектические соединения. Когда содержание C03 увеличивается до 80 мас.%, То есть C00 / C03 = 2: 8, как показано на e, пик при 565 см –1 , соответствующий Fe 2 SiO 4 , и пик при 890 см –1 , соответствующий Mg 2 SiO 4 , становятся сильнее, потому что более Fe 2 O 3 и MgO в C03, что указывает на что образование тугоплавкого муллита существенно ингибируется при высоких температурах путем превращения SiO 2 в эвтектики с низкой температурой плавления.С другой стороны, чем больше кальцита в C03 также препятствует образованию муллита, образуя SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO с низкой температурой плавления. эвтектика. Таким образом, смешивание угля C00 и C03 показало значительную снижение температуры плавления золы, что вполне могло соответствовать требования газификатора Shell. Однако когда содержание C03 уменьшается до 20 мас.%, как показано на f, пики при 1123–1027 см –1 , соответствующие муллиту, становятся более прочными, что приводит к высокой текучести температура (1468 ° С).

Сделан вывод, что расплав золы температура различных углей смеси зависит от состава угольной золы и степени превращения минеральных веществ в процессе высокотемпературной обработки. Образование тугоплавкого муллита является основной причиной для высоких температур плавления. 35,37 Ca, Mg и Fe в угольной золе снижает температуру плавления, образуя эвтектики с низкой температурой плавления.

2.4. Воздействие летучей золы на Образование шлака

Охладитель процесса газификации угля Shell котел-утилизатор, который разработан для невязкой летучей золы.Однако из-за высокая температура плавления, C00 обычно смешивают с 7–10% флюс на основе кальция, который приводит к образованию большого количества летучей золы. Летучая зола накапливается, откладывается и блокируется в котла-утилизатора, влияющего на безопасную и стабильную работу газификатор. В реальном рабочем процессе мы обнаружили, что муха зола C00 легко откладывалась в котле-утилизаторе, а C06 не было серьезной проблемы с блокировкой. Следовательно, свойства летучей золы из этих двух образцов сравнивались в этом исследовании, чтобы лучше понять процесс шлакообразования в котле-утилизаторе.

Морфология летучей золы охарактеризовано с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), как показано в . Оба типа летучей золы имеют форму шара с широким распределением диаметра. Как показано в c, гранулометрический состав C06 был более широким, а в среднем диаметр больше, чем у C00, что увеличивает текучесть летучей золы. Это свидетельствует о том, что образование крупногабаритной мухи зола снижает образование шлака в котле-утилизаторе, поскольку его низкой адгезивности. Следовательно, нет серьезных отложений и блокировок. проблема летучей золы в котле-утилизаторе наблюдалась при с использованием C06 в качестве сырья.Размер частиц зависит от содержимого. элементов в летучей золе. Как показано в Таблице 5, содержание Al 2 O 3 и SiO 2 одинаково в этих двух типах летучей золы, в то время как спекшаяся зола-унос C00 содержит больше CaO и меньше Fe 2 O 3 , чем неслежавшаяся C06, что позволяет предположить, что спекание свойство летучей золы, вероятно, связано с содержанием CaO и Fe 2 O 3 . Для дальнейшего исследования спекания причина для C00, сканирование области EDX различных частиц было выполнено и были получены аналогичные распределения элементов.Как показано на d, есть три участки на поверхности типичной частицы летучей золы: светлая часть (S1), темная часть (S2) и обломочная часть (S3). В элементный состав этих трех областей приведен в Таблице 6. Основная часть частица летучей золы состоит из Al и Si. Нет прилипания мелкие частицы наблюдаются в светлом сечении (S1) большого частица. Содержание Mg в адгезивном кластере (S3) намного меньше чем в основном теле (S1) частицы золы, что указывает на то, что Mg не является причиной высокой склонности FA00 к слеживанию.На С другой стороны, содержание Ca в прикрепленной обломочной частице (S3) выше, чем в секциях S1 и S2. CaO имеет высокую слеживаемость склонность к температуре ниже 1200 ° C и может связывать множество обломочных частиц к поверхности крупной частицы. Когда CaCO 3 в основном используемый в качестве флюса, он будет разлагаться на CaO при высоких температурах. и больше частиц летучей золы будут прилипать друг к другу, что приведет к серьезному отложение золы в котле-утилизаторе. Слежавшаяся летучая зола от C00 объясняется высоким содержанием Ca в угольной золе, образующей некоторые Ca-содержащий обломок вокруг частицы золы, приводящий к закупориванию котла-утилизатора.Следовательно, флюс на основе магния является более подходит, потому что не вызывает проблем с закупоркой и является более эффективен для снижения FT.

SEM изображение летучей золы полученный из (a) C00 и (b) C06, (c) размера распределение летучей золы и (d) микроморфология летучей золы полученный из C00.

Таблица 5

Элемент Составы золы-уноса a

образец SiO 2 / вес.% Al 2 O 3 / вес.% CaO / вес.% Fe 2 O 3 / вес.% SO 3 / вес.% K 2 O / вес.%
FA00 48.89 21,77 16,13 3,18 1,01 2,48
FA06 48,10 22,51 11,56 7,97 4,22 7,97 4,22 9002 Состав элементов в разных Области частиц летучей золы из C00

S1
S2
S3
элемент мас.% ат.% мас.% мас.% мас.% мас.% % ат%
O 14.30 24,11 11,92 20,51 7,50 13,61
Na 1,24 1,45 0,62 0,74 0,00 0,00

78 78

0,00 0,00

78 78

0,43 0,49 0,43 0,51
Al 19,88 19,87 22,22 22,67 20,48 22.03
Si 39,08 37,52 40,69 39,88 41,32 42,69
S 0,55 0,47 1,05 73 0,90 900 00 900 18 290 900 K 3,11 2,14 5,40 3,80 6,36 4,72
Ca 14,40 9,69 11.96 8,21 17,74 12,84
Fe 5,57 2,69 5,71 2,81 5,19 2,70

4,12 Экспериментальный участок. Материалы

Угольные смеси из Люцяо нет. 2 в провинции Северный Аньхой, уголь из месторождения Пиндиншань №2. 2 в провинции Хэнань, угольные смеси из шахты Йима в Провинция Хэнань, угольные смеси из шахты Бэйсу в провинции Шаньдун, чистые угольные смеси из шахты Санхэцзянь в провинции Цзянсу, уголь смеси с рудника Санхэцзянь в провинции Цзянсу и высокосернистые уголь в провинции Юньнань (подарен как C00, C01, C02, C03, C04, C05, и C06 соответственно) используются в качестве сырья.

4.2. Подготовка пробы угольной золы

Сырая образцы угля были тщательно перемешаны с различными соотношениями, прежде чем они прокаливали в муфельной печи (KSMF-2000, Kaiyuan Instruments Corp.) при 815 ° C. Затем полученные высокотемпературные образцы охлаждали водопроводной водой с последующими 36 часами сушки при 105 ° C. ° C в вакуумной сушилке. Наконец, подготовленные пробы угольной золы хранились в герметичных контейнерах.

4.3. Образец Высокотемпературная обработка

Образцы угольной золы загружены в керамическую трубку из оксида алюминия, чтобы проводить высокотемпературную обработку от 815 до 1400 ° С с скорость нагрева 5 ° C / мин.Газообразные продукты в газификации Shell являются сложными и обычно состоят из CO, H 2 , CO 2 , CH 4 и O 2 , который представляет собой слабую восстановительную атмосферу. Восстановительная способность CO немного отличается от H 2 ; однако после разбавления N 2 смеси H 2 / N 2 и CO / N 2 демонстрируют слабое восстановление. атмосферы, которая может хорошо отражать реальную восстановительную атмосферу в газификатор.Таким образом, в настоящей работе газовая смесь, состоящая из водорода и азота ( V H 2 / V N 2 = 1: 1). газ-носитель. После высокотемпературной обработки образцы были затем быстро охлаждают до комнатной температуры водопроводной водой, сушат при 105 ° C в течение 36 часов в вакуумной сушилке и хранении в герметичном контейнеры.

4.4. Анализ образца

Характеристики плавления, то есть температура деформации (DT), температура размягчения (ST), и температуру потока (FT) угольной золы измеряли стандартным метод (GB / T219-1996) по интеллектуальному измерению точки плавления золы устройство (5E-AF III, Kaiyuan Instruments Corp.) при слабо редуцирующем Атмосфера.

XRD-анализ был выполнен с помощью XRD-прибора. (2550VB / PC, Rigaku Corp.) с излучением Cu-Kα (36 кВ, 40 мА) для определения кристаллической фазы в образцах угля.

FTIR-исследования проводились на приборе Vector33 (Bruker Corp.) добавлением 16 сканирований образцов угольной золы с разрешением 4 см –1 . Образцы угольной золы смешивали с бромидом калия. в пропорции 1/250 и затем спрессованный в самонесущую пластину менее 12 МПа в течение 3 мин.

РЭМ был проведен с помощью SM-6360LV микроскоп (JEOL Corp.) в ускоряющее напряжение 30 кВ для определения морфологии летающий пепел. Прибор SEM оснащен системой EDX (FALCON, EDAX Corp.) для элементного анализа летучей золы.

гранулометрический состав летучей золы измеряли в лазерный анализатор размера частиц (MS-2000, Malvern Corp.) с высокой производительностью He – Ne-лазер (λ = 632,8 нм).

ОРГАНОВЫЕ СИСТЕМЫ: ДЕТОКСИФИКАЦИЯ — Программа PEER (Молодежное продвижение STEM)

Токсичные вещества повсюду.Тело не только подвергается воздействию токсичных химикатов в окружающей среде, но и некоторые токсины вырабатываются в организме в результате обычных химических реакций.

Как наше тело может справиться с этим? В этом модуле объясняются некоторые способы борьбы животных и людей с токсичными химическими веществами и их устранения. Вовлеченные системы органов включают легкие, кожу и пищеварительный тракт, но особенно важны два органа: печень и почки.

Мы называем процесс выведения токсинов «детоксикацией» или «детоксикацией», что является противоположностью «интоксикации».«Разные ткани выводят токсины по-разному.

Вы бы постоянно болели, если бы у вашего тела не было способов детоксикации всех вредных веществ, которыми вы дышите, пьете, едите и попадаете на кожу. Фактически, вы даже не могли жить. В мире полно вредных химикатов, даже без антропогенного загрязнения.

Но токсины все равно были бы проблемой, даже если бы мы жили в чистой окружающей среде. Наше собственное тело производит токсичные химические вещества. Например, знаете ли вы, что один продукт, который организм производит как побочный продукт своих обычных химических реакций, — это этиловый спирт (тот, который содержится в алкогольных напитках)? А организм превращает алкоголь в еще более токсичное соединение — ацетальдегид!

Слышали ли вы всю рекламу витаминов E и C как веществ, необходимых для борьбы со свободными радикалами? Свободные радикалы — это обычные продукты химического распада, и они очень токсичны.Иногда эти радикалы вызывают рак и способствуют старению.

См. Эти сайты для получения дополнительной информации:

  • Витамины и свободные радикалы
  • Свободные радикалы и старение
  • Функция почек

    Ранее мы узнали, что почки выводят токсины, выделяя токсины или фильтруя токсины из крови в мочу. Но откуда мы это знаем?

    Лучший способ узнать, что делают почки, — это изучить продукт их функции — мочу. Исследование мочи также является хорошим способом узнать, есть ли какие-либо проблемы с функцией почек.Медицинские техники в больницах и клиниках обычно исследуют мочу («анализ мочи») на предмет каких-либо отклонений. Любые отклонения могут сигнализировать о заболевании почек. Примеры заболеваний, которые можно обнаружить с помощью анализа мочи, включают диабет, камни в почках и хронические инфекции мочевыводящих путей.

    Камни в почках после их концентрирования и удаления из мочи. Такие камни в моче могут блокировать образование мочи и вызывать сильную боль.

    Анализ мочи
    Моча анализируется тремя способами:
    1. Без увеличения («макроскопический»): проверьте количество, цвет, чистоту
    2. Химический анализ с помощью «щупа»: проверьте кислотность, плотность, количество белка, глюкозы, кетонов, нитритов и лейкоцитов.Специальные тесты могут проводиться на другие вещества, например запрещенные наркотики.
    3. Увеличенное (микроскопическое): проверьте наличие кристаллов, плоскоклеточных (плоских) клеток, бактерий и других крупных объектов.

      Макроскопические аномалии:

      • Недостаток мочи может означать, что почки плохо фильтруют кровь.
      • Слишком много мочи может означать, что почки не реабсорбируют воду, отфильтрованную из крови — распространенный признак сахарного диабета.
      • Моча должна быть желтой.Если он бледный или прозрачный, это может означать разбавление, потому что теряется слишком много воды или вы просто выпили много жидкости.

        Химические отклонения:

      • Моча должна быть почти нейтральной (pH = 7), ни кислой, ни щелочной.
      • Присутствие перечисленных выше веществ может указывать на то, что почки недостаточно очищают кровь или что в организме содержится больше вещества, чем могут обработать даже нормальные почки.

        Микроскопические аномалии:

      • Эритроциты не должны быть в моче, за исключением случаев, когда моча собирается у женщин во время менструации.
      • Лейкоцитов не должно быть в моче. Они могут указывать на инфекцию почек, мочевого пузыря или других частей мочевыводящих путей.
      • Слишком много кристаллов и камней может указывать на риск закупорки мочевыводящих путей. Это предотвращает отхождение мочи, оказывает давление на почечные канальцы и останавливает образование мочи.
        Почечная недостаточность
        Почки могут быть физически повреждены отложениями, такими как камни, или избыточным давлением (высокое кровяное давление, непроходимость мочевого пузыря или трубки (уретры), которая выходит за пределы тела).Повреждение может прогрессировать до почечной недостаточности и терминальной стадии заболевания почек, что требует диализа почек или трансплантации почки.

        Функция печени

        Наблюдение за печенью многое говорит нам о ее функции:
      • огромные вены попадают в печень из кишечника
      • венозная кровь течет мимо отдельных рядов клеток печени
      • кровь проходит через клетки печени около 8 секунд
      • путь потока открывает кровь для многих фагоцитозных клеток Сравнение химического состава поступающей крови с кровью, покидающей печень, показывает, что печень должна:
      • производят мочевину, белковые отходы
      • вырабатывает желчь, которая выделяется из желчного пузыря в кишечник (облегчает переваривание жира)
      • удаляет липиды низкой плотности (ЛПНП) и добавляет липиды высокой плотности (ЛПВП) в кровь, тем самым защищая артерии от затвердевания.
      • преобразование и детоксикация многих лекарств и токсинов
        Применение в медицине — функциональные тесты печени
        Поскольку печень жизненно важна, важно знать, нормально ли она работает.Особенно это актуально в пожилом возрасте, когда наиболее вероятно повреждение печени. Есть несколько лабораторных тестов, которые врачи могут провести, чтобы проверить, в норме ли функция печени.

        Определенные лабораторные тесты используются для определения нормального функционирования вашей печени. Любые симптомы болезни, которые могут возникнуть из-за плохо функционирующей печени, побудят врача рассмотреть возможность заказа медицинской лаборатории для выполнения определенных функциональных тестов печени на образце крови. Такие симптомы могут включать пожелтение кожи и оболочек глаза (так называемая желтуха), продолжительное кровотечение после порезов и синяков, а также опухоль или твердость печени (что врач определяет, надавливая животом на печень).К сожалению, у вас может быть серьезное повреждение печени задолго до появления очевидных симптомов. Иногда даже лабораторные тесты не позволяют выявить серьезное повреждение печени.

        Лабораторные тесты ищут:

        1. Определенные ферменты — они проникают из поврежденных клеток печени в кровь.
        2. Билирубин (нормальный побочный продукт обмена эритроцитов) — накапливается, когда печень слишком повреждена, чтобы удалить его. Это проявляется как желтуха.
        3. Альбумин (этот белок вырабатывается в печени) — уменьшает повреждение печени
        4. Белки свертывания крови (вырабатываются в печени) — время свертывания увеличивается при повреждении печени

          Многие лекарства, отпускаемые по рецепту, могут повредить печень в процессе деактивации клетками печени. Но наиболее частыми причинами поражения печени являются злоупотребление алкоголем и некоторые вирусные инфекции (вирусный гепатит).

    Многие продукты метаболизма организма являются отходами, которые организму либо не нужны, либо они не могут использовать. Некоторые продукты метаболизма могут даже повредить организм. Таким образом, существуют механизмы, позволяющие избавить организм от этих вредных химических веществ. Кроме того, многие химические вещества в окружающей среде наносят вред организму, и такие продукты необходимо удалить или уничтожить.

    Три системы органов действуют косвенным образом для детоксикации.

  • Легкие — удаляют токсичные газы и летучие химические вещества, которые могут быть выдохнуты организмом. Примером может служить химическое вещество ацетальдегид, которое образуется, когда печень разрушает алкоголь. Ацетальдегид — это то, что вы чувствуете при дыхании человека, выпившего много алкоголя. Этот газ был бы смертельным, если бы он не был удален из крови через легкие. Газовые анестетики выводятся из организма в основном через легкие.
  • Кожа — некоторые токсины растворяются в потом и выводятся из организма. Распространено мнение, что стимуляция потоотделения с помощью интенсивных упражнений или тепла поможет очистить организм от токсинов. Но существует не так много медицинских доказательств того, что это практично. Кроме того, чрезмерное потоотделение может вызвать потерю воды, которая может быть более опасной, чем токсины.
  • Желудочно-кишечная система — токсины, попавшие в организм во время еды или питья, могут выводиться с калом. Это особенно верно в случае «пищевого отравления», когда организм защищает себя рвотой и диареей, чтобы быстро вывести токсины.
    Есть две очень важные системы органов, которые играют непосредственную роль в детоксикации. Фактически, детоксикация — главная причина, по которой у нас есть эти системы.
    Печень: клеточные операции печени

    Все вещества, которые всасываются в пищеварительном тракте, попадают в вены, дренирующие кишечник, и переносятся этой венозной кровью в печень. Думайте о печени как о привратнике между кишечником и общим кровообращением. Это один из немногих случаев, когда венозная кровь попадает В какой-либо орган.Поскольку вам сказали, что печень выводит токсины из химикатов, понимаете ли вы, почему печень получает кровь из крови, которая вытекает из кишечника?

    Связь печени с другими органами брюшной полости. Печень находится прямо под диафрагмой и наверху желудка. Он прикреплен большой веной к желудку и тонкому кишечнику.

    Печень выводит токсины из организма. Он также разрушает наркотики, такие как алкоголь, никотин и лекарства, отпускаемые по рецепту, потому что это ненормально для организма.Некоторые лекарства имеют плохой побочный эффект — повреждение клеток печени. Это похоже на войну между клетками печени и лекарством, потому что печень запрограммирована на уничтожение чужеродных химикатов и не может знать, что лекарства должны быть полезны для организма, и не знает, какие лекарства могут повредить клетки печени в процессе уничтожения лекарства. .

    ПОЧКА: Клеточные операции почек

    В первую очередь кровь из желудка и кишечника попадает в печень. Но затем кровь, покидающая печень, направляется к сердцу и перекачивается прямо в почки.Почки регулируют баланс воды и солей в организме, но они также играют очень важную роль в детоксикации.

    Ежедневно через почки перекачивается около 200 литров, они делают большую работу для такого маленького органа! Основная задача — собрать всю кровь из тела и очистить ее. Это означает:

  • Как вы думаете, какой орган может специализироваться на детоксикации? Один подход — почкой. Печень использует другой подход, состоящий из двух этапов.Если мы исследуем печень под микроскопом, мы увидим ряды клеток печени с небольшими промежутками между ними, которые действуют как фильтр для удаления мертвых клеток, микроорганизмов и химикатов, когда кровь медленно течет через печень. Этот фильтр включает в себя ячейки, которые поглощают («поедают») ил, оставшийся в фильтре.

    Оказавшись внутри ячеек Куппфера, ил должен быть разрушен. В печени есть две фазы детоксикации. Первая фаза включает фермент цитохром p-450 для детоксикации вредных веществ.Это означает, что вредное химическое вещество распадается на более мелкие части, которые не причиняют вреда организму. Вторая фаза детоксикации — это когда клетки Куппфера добавляют материалы к химическому веществу, которое необходимо расщепить, и это новое химическое вещество не является вредным для организма. Такое добавление материалов к вредному веществу называется конъюгацией. После выполнения первой и второй фаз осадок готов к добавлению в обычный кровоток и выделению в виде отходов, и он никогда не причиняет вреда организму. У нас есть замечательная, спасающая жизнь установка детоксикации.

  • фильтрация крови для сдерживания клеток
  • реабсорбирует большую часть отфильтрованной воды и некоторых химикатов
  • активно выделяет определенные химические вещества, которые не удаляются при фильтрации.

    Что происходит в почках?
    Каждая почка содержит около миллиона микроскопических единиц, называемых GLOMERULI, которые работают вместе для очистки крови.

    GF = фильтрация клубочков. TR = трубчатая реабсорбция. TS = канальцевый секрет.

    Итак, вы видите, что кровь фильтруется, теряя большую часть воды и растворенных веществ, которые она содержит.Затем большая часть воды и некоторые растворенные вещества реабсорбируются кровью. Наконец, некоторые растворенные в крови вещества действительно выделяются с мочой.

    См. Анимацию функции почек

    Отфильтровано, без реабсорбции. Химические вещества крови фильтруются в мочу. Отфильтрованная частичная реабсорбция. Некоторые из отфильтрованных химических веществ крови частично повторно всасываются в кровь.
    < Отфильтрованные и секретные. Химические вещества крови не только фильтруются, но и активно выделяются с мочой.


    Сводка химических изменений фильтрованной крови

  • Реабсорбируется : сахар, натрий, витамины, питательные вещества, вода
  • Секретный : ион водорода, калий, аммиак, лекарства, токсины

    Кровоток в почки

    Для эффективной очистки крови почки должны иметь обильный кровоток. Около 23% крови, перекачиваемой сердцем в течение минуты, поступает в почки. Таким образом, в течение нескольких минут вся кровь в организме проходит через фильтрующую систему почек.

    Пример влияния на функцию почек

    Вещество Средний процент повторно абсорбированного отфильтрованного вещества Средний процент выведенного отфильтрованного вещества
    Вода 99 1
    Натрий 99,5 0,5
    Глюкоза 100 0
    Мочевина (отходы) 50 50
    Фенол (отходы) 0 100

    Лекарства и почки

    Токсичные соединения, лекарства или продукты их распада выводятся из крови почками.Можете ли вы представить себе какие-то практические результаты из этого? Вы понимаете, почему почки могут защитить нас от токсичных химикатов? Вы понимаете, почему наркотики действуют только определенное время? Время, необходимое для очистки крови от токсинов или лекарств, зависит от химического вещества, но большинство веществ выводятся в течение нескольких часов. Многие лекарства необходимо принимать каждые несколько часов, чтобы поддерживать достаточно постоянный уровень в крови, потому что почки постоянно выводят лекарство. Вы слышали о тестировании мочи наркоманов или спортсменов.Лекарства, которые принимают люди, обнаруживаются в моче.

    Что делать, если почки испортятся?
    Очевидно, потеря функции почек приведет к смерти. Неспособность реабсорбировать воду может привести к сильному обезвоживанию. Неспособность выделять калий может фактически привести к смерти, потому что накопление калия остановит работу сердца. К счастью, две почки обеспечивают избыточную емкость. На самом деле важна только одна почка. Однако потеря обеих почек фатальна. Единственное лекарство, если обе почки не работают, — это трансплантация или машинная очистка крови (процесс, называемый диализом почек).

  • Клод Бернар, 1813–1878

    Эксперименты на животных — спорная практика. Многие думают, что животные имеют права и не должны подвергаться экспериментам. Однако медицинские исследователи придерживаются мнения, что исследования на животных необходимы для благополучия человека и, безусловно, более оправданы, чем поедание животных. Эксперименты на животных, также известные как вивисекция, были признаны Клодом Бернаром приемлемой научной практикой. Именно он показал, как многому можно научиться и применить в медицинской практике с помощью вивисекции.


    В защиту биомедицинских исследований на животных Американская медицинская ассоциация заявляет:

    «Фактически, практически все достижения медицинской науки в 20 веке, от антибиотиков и вакцин до антидепрессантов и трансплантации органов, были достигнуты прямо или косвенно за счет использования животных в лабораторных экспериментах».

    Клод Бернар родился недалеко от Вильфранша (20 км к северу от Лиона — см. Фото справа от места его рождения, ныне музей), где его отец работал в поместье Шевалье де Квинсьё.Его отец был виноделом, и Клод помогал ему ухаживать за виноградниками и обрабатывать урожай. Его мать, Жанна Сольнье, имела крестьянское прошлое. Его отец разорился в винном бизнесе, а семья была бедной. Клод изучал латынь у местного священника и поступил в иезуитскую школу в Вильфранше. В этой школе не преподавали никаких наук, и удивительно, что Клод рано проявил интерес к науке. Он учился в средней школе в Туасси, но бросил школу без диплома и поступил в ученики к химику по имени Милле в пригороде Лиона.Его работа там была явно скучной, но ему нравились дела, которые он выполнял в ближайшей ветеринарной школе.

    Находясь в Лионе, Клод проявил интерес к медицине, возможно, отчасти из-за того, что он работал в ветеринарной школе. Клод уехал из Лиона, чтобы изучать медицину в Париже между 1834 и 1843 годами. Клод не был особенно хорошим учеником, но тогда у него было очень плохое школьное образование. Из 29 студентов, сдавших экзамен на стажировку, Бернар занял 26-е место. Он провалил экзамен, который позволил бы ему преподавать в медицинской школе, поэтому он начал сотрудничать с другими в исследовательских проектах.

    Клод Бернар работал с Франсуа Мажанди, ведущим физиологом своего времени. Некоторое время Клод работал в тени Магенди, но вскоре стало ясно, что Клод может выстоять с лучшими, даже с Магенди. В 1854 году для Клода в Сорбонне была создана кафедра общей физиологии, и он был избран членом Академии наук. Когда Мажанди умер в 1855 году, Бернар сменил его на должности профессора, а затем занял кафедру экспериментальной медицины в Ollège de France в 1855 году.

    Сначала у Клода не было своей лаборатории, но его слава была такова, что он лично побеседовал с императором Наполеоном, который позаботился о том, чтобы для него была построена лаборатория.

    На протяжении большей части 1800-х годов Франция была мировым лидером в области медицины, и Клод Бернар вырос в этой культуре, где успехи медицины были обусловлены научным методом. Клод стал лидером в использовании научного метода и, по сути, считается основателем современной экспериментальной физиологии.Одним из его неизменных вкладов была демонстрация ценности исследований, основанных на гипотезах. Эксперименты Клода начались с гипотезы, и были разработаны тесты, которые либо поддерживали, либо опровергали гипотезу, а это, в свою очередь, определяло следующие этапы экспериментирования. У Клода было три руководящих принципа для своих собственных исследований; он считал, что 1) понятие «жизненная сила» не объясняет жизнь; (2) исследования на животных (вивисекция) необходимы для физиологических исследований; и (3) жизнь механически определяется физико-химическими силами.

    Из многих открытий, сделанных Клодом, одно выделяется тем, что является фундаментальным принципом. Принцип (называемый научным законом в физике) заключается в том, что внутренняя работа теплокровных животных более или менее постоянна, и что физиологические механизмы противостоят внешним силам, которые могут изменить это состояние. Это принцип гомеостаза, который в дальнейшем развил его преемник Уолтер Кэннон.

    Среди его многих других открытий были экспериментальные демонстрации многих функций печени.Он показал, что секреты поджелудочной железы содержат пищеварительные ферменты. Он показал, что определенные части поджелудочной железы вовлечены в диабет. Он также показал, что сокращение и расслабление мелких кровеносных сосудов регулируется нервами. Кроме того, он продемонстрировал, что между нервами и мышцами существует функциональное соединение, и что кураре блокирует это соединение. Если бы в те дни вручали Нобелевские премии, Клод выиграл бы несколько. Его современник Луи Пастер называл его «самой физиологией».”

    По иронии судьбы, именно системы органов, которые Клод изучал столько лет, стали причиной его собственной болезни и смерти. Клод, по-видимому, заболел хроническим энтеритом с заболеванием поджелудочной железы и печени.

    Биография Клода Бернара, 1813–1878 гг.

    9318 1843 Доктор медицинских наук.Диссертация по желудочному соку. Обнаруживает гликогенную функцию печени.

    1844 Не сдал совокупный экзамен

    1845 Женится на Франсуазе Мари (Фанни) Мартин

    1846 Рождение сына Луи-Анри (умирает в три месяца)

    1847 Рождение дочери Жанны- Генриетта (Тони) умерла в 1923 году. Назначен заместителем профессора Мажанди в Коллеж де Франс. Смерть отца Пьера Бернара.

    1849 Naissance de Marie (meurt en 1922).Chevalier de la Légion d’onneur.

    1810-1820 1820-1830 1830-1840 1840-1850 1850-1860 1860-1870 1870-1880
    1813 Родился 12 июля в Сент-Жюльене, Рона, Франция 1827 Ученик колледжа в Вильфранше 1831 Окончил колледж в Туасси

    1832 Ученик в аптеке Миллета , затем пригород Лиона

    1833 Уезжает из Сен-Жюльена в Париж

    1834 Получил степень бакалавра

    1837 Назначен экстерном парижских больниц

    1939 Назначен интерном парижских больниц

    1

    1853 Доктор естественных наук

    1854 Избран членом Французской академии наук. Занимает кафедру общей физиологии Парижского факультета естественных наук (Сорбонна)

    1855 Назначен профессором медицины в Коллеж де Франс

    1856 Рождение Клода-Анри (умер в 1857 г.)

    1861 Избран членом Французской медицинской академии

    1865-1867 Выздоровление после болезни (разновидность энтерита).Публикация «Введение в изучение экспериментальной медицины»

    1867 Смерть его матери, Жанны Сонье Назначен командующим Французским Почетным легионом

    1868 Избран во Французской академии на кафедру, оставшуюся вакантной после смерти Флуранса . Его кафедра общей физиологии переведена во Французский музей естественной истории

    1869 Официально разлучен с женой. Первое письмо мадам Раффалович. Назначен сенатором Французской империи

    1876 Главный администратор Парижской универсальной выставки

    1877 Последняя лекция в Коллеж де Франс

    1878 Скончался 10 февраля на улице де Эколь, 40, Париж.
    Национальные похороны состоятся 16 февраля в церкви Сен-Сюльпис в Париже. Похоронен на кладбище Пер-Лашез, Париж, Франция

    Артикул: Бейлисс, Л. Living Control Systems, English University Press, Лондон, 1966 г.
    Лафоллетт, Хью и Найл Шанкс. «Эксперименты на животных: наследие Клода Бернара». http://www.etsu.edu/philos/faculty/hugh/bernard.htm
    Музей Клода Бернара. http: //www.claude-bernard.co.uk/page20.htm

    Опасности для печени включают определенные инфекции и определенные химические вещества, токсичные для клеток печени. Опасности для почек включают определенные тяжелые металлы. Мы обсуждаем их отдельно, потому что у опасностей разные механизмы действия.

    Гепатит

    Гепатит — раздражение (воспаление) печени. (Слово, оканчивающееся на «itis», означает воспаление.) Однако многие причины гепатита выходят за рамки воспаления и заканчиваются гибелью клеток печени и возможным замещением их рубцовой тканью (так называемый «цирроз» печени).

    Причины гепатита варьируются от алкоголя до вирусов. Гепатит может быть вызван даже нашей собственной иммунной системой. Это происходит, когда генетически дефектная иммунная система начинает атаковать клетки печени после активации иммунной системы, обычно вирусом.

    При распаде алкоголя выделяются многие химические вещества, токсичные для печени. Накопление этих химикатов вызовет гепатит. После длительного злоупотребления алкоголем у людей разовьется цирроз печени.

    Некоторые вирусные инфекции также могут вызывать гепатит. Существует шесть различных вирусов гепатита:

    • гепатит А — вакцина доступна. Передается с фекалиями инфицированного человека (зараженная пища или вода)
    • гепатит В — вакцина доступна. Передается с кровью (переливание, зараженные иглы и т. Д.) И жидкостями крови (секс, общие зубные щетки) от инфицированного человека.
    • гепатит С — вакцины нет. Передается с кровью и биологическими жидкостями инфицированного человека. Основная причина трансплантации печени.
    • гепатит D — вакцины нет. Передается с кровью и жидкостями крови от инфицированного человека. Возникает только при наличии инфекции гепатита В.
    • гепатит Е — вакцины нет. Распространяется калом инфицированного человека.
    • Знание того, как распространяются эти вирусы, должно помочь вам понять, что вам нужно делать, чтобы предотвратить заражение.

      Дополнительные сведения см. На веб-сайте Центра инфекционных заболеваний.

    Тяжелые металлы

    Четыре тяжелых металла (кадмий, ртуть, свинец и хром) токсичны для почек.Каждый из них вызывает проблемы в канальцах, но несколько разными способами.

    Свинец
    • подавляет функции митохондрий, делая клетки неспособными реабсорбировать вещества, как предполагается.
    • также является серьезной проблемой при повреждении головного мозга, особенно у маленьких детей

    Источники: краски, бензин (кроме неэтилированного) , батареи, трубы паяные свинцом, промышленные предприятия

    Подробнее о Lead

    Меркурий
    • почечный концентрат ртути
    • вступает в реакцию с другими белками и ферментами в клетках почек и в конечном итоге может их убить.
    • может также повредить центральную нервную систему.
    • накапливается в пищевых цепях.

    Источники: сжигание угля, производственные процессы

    Подробнее о Меркурии

    Кадмий
    • повреждает почечные канальцы (также вызывает анемию, потерю костей и минералов)
    • реагирует с белками и накапливается в почках
    • заменяет цинк в ферментах и ​​изменяет действие ферментов

    Источники: некоторые почвы естественным образом содержат высокий уровень кадмия ; карьеры, шахты; пластмассы, батареи, резиновые изделия

    Подробнее о кадмий

    Хром
    • реабсорбируется клетками канальцев и становится очень концентрированным
    • мешает энергообмену и может стать коррозионной кислотой

    Источники: процессы обработки металлов, сжигание ископаемого топлива, консерванты для древесины

    Подробнее о Chromium

    Исследование по контролю состава включений в стали для корда шин с помощью верхнего шлака с низкой основностью

    Эксперимент по плавке верхнего шлака был проведен в кремниймолибденовой печи с заготовкой из стали для шинного корда.Влияние состава верхнего шлака на пластичность CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –MgO включения и условия пластификации включений рассчитывали с помощью термодинамической программы FactSage. Используйте термодинамический расчет для проведения лабораторных экспериментов по изучению влияния состава шлака на состав включений. Затем были проведены промышленные эксперименты на основе теоретического расчета и результатов лабораторных экспериментов. Для определения морфологии и состава включений в стали использовались сканирующая электронная микроскопия (SEM) и энергодисперсионная спектроскопия (EDS).Все исследования показывают, что на диаграмме CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –10% MgO при CaO = 8–48%, SiO 2 = 35–75%, Al 2 O 3 = 0–32%, включения находятся в пластической области. Когда основность верхнего шлака определена, содержание Al 2 O 3 во включениях увеличивается с увеличением содержания Al 2 O 3 в шлаке, а распределение включений становится рассеянным с увеличением Al . 2 O 3 Содержание в шлаке.Пластификация включениями может быть достигнута, когда бинарная основность верхнего шлака составляет 0,6, 0,8–1,2, 1,4 и соответствующие значения w (Al 2 O 3 ) s составляют 2–15%, 2–10%, <2%. . Согласно результатам промышленных экспериментов, при снижении основности верхнего шлака с 1,5 до 0,67–0,9 и снижении содержания Al 2 O 3 ниже 10 мас.% Включение попадает в зону пластичности. На практике возможно контролировать пластичность включений CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –MgO, регулируя содержание Al 2 O 3 в шлаке.

    Введение

    Кордная сталь для шин является наиболее широко развивающимся материалом для резиновых каркасов, а также наиболее сложным для производства металлических изделий. Перед изготовлением шинного корда стальную проволоку вытягивают от φ5,5 до φ0,15 мм с увеличением длины в 1334 раза. В этом процессе общая площадь восстановления составляет 99,95% [1]. Кроме того, корды шин подвергаются циклическим нагрузкам в более позднем процессе скручивания, таким как двухтактное скручивание, изгиб, растяжение, серия деформаций и внезапное напряжение при эксплуатации, например, в аварийных ситуациях.Общее требование для всего процесса обрыва провода — не более одного раза на 100 км [2].

    Сопутствующие исследования показывают, что около 80% разрушения стали шинного корда вызвано неметаллическими включениями, которые не деформируются в стали [3]. В результате предпочтительны включения небольшого размера, небольшого количества и хорошей пластичности. Некоторые исследователи предположили, что основным фактором, влияющим на пластическую деформацию включений, является температура плавления, которая имеет тесную связь с химическим составом.Пластиковые включения не вызывают концентрации напряжений и микротрещин из-за их низкой твердости и легкой деформации [4].

    Верхнее рафинирование шлака — широко используемый метод достижения хорошей пластичности включений при производстве высокоуглеродистой твердой стали. Основным принципом этого метода является оптимизация состава шлака для уменьшения содержания растворимого в кислоте алюминия и кислорода в стали. На включения влияет химическая реакция стали / включений. По этой теме было проведено несколько исследований.Chen et al. [5] изучили взаимосвязь между верхним шлаком, сталью и включениями с помощью FactSage и определили условия пластического контроля включений типа CaO – SiO 2 –Al 2 O 3 . Влияние поверхностного шлака низкой основности на включения в шинном корде также исследовалось в лаборатории [5, 6]. Тем не менее, систематическое исследование пластического контроля включений, которое основано на термодинамических расчетах и ​​лабораторных экспериментах, чтобы получить условия для пластического контроля включений, а затем направить промышленное производство, все еще необходимо.

    В данной статье основное внимание уделяется следующим аспектам. Во-первых, с помощью термодинамической программы FactSage были рассчитаны площадь пластичности CaO – SiO 2 –Al 2 O 3 –10% MgO-типа включения и механизм влияния верхнего шлака на пластификацию включений. Во-вторых, связь между составом верхнего шлака и включениями в стали изучалась лабораторными экспериментами. Наконец, для проверки результатов лабораторного эксперимента были проведены промышленные эксперименты на основе термодинамического расчета и лабораторных экспериментов.

    Термодинамическое описание очистки верхнего шлака

    Химические реакции между жидкой сталью и включениями

    Как известно, состав верхнего шлака оказывает большое влияние на включения. Но механизм его влияния требует дальнейшего изучения. В таблице 1 приведен химический состав стали LX72A. В соответствии с коэффициентом взаимодействия каждого элемента (как показано в таблице 2) и термодинамическими параметрами, приведенными в соответствующей литературе при 1600 ° C [7], коэффициенты активности различных растворенных веществ для стали LX72A можно рассчитать по формулам (1) и (2). .

    Таблица 1:

    Химический состав стали LX72A.

    Элемент C Si Mn Al Cr P18830

    Целевой 0,72 0,25 0,52 0,0018 0,029 0.012 0,008 0,0024
    Таблица 2:

    Элемент коэффициента взаимодействия первого порядка при 1873 К.

    78

    18 9008

    78

    18 9008

    78

    18 C

    75

    7518

    i j
    Si Mn Al Cr P S 01627 O
    O
    0,107 0,002 0,058 -0,0003 0,11 0,056 -0,23
    Mn -0,07 -0,327 0 -900,00 0,0048 −0,083
    Al 0,091 0,056 0,011 0,012 0,033 0,03

    Жидкая активность стали Генри предлагается рассчитывать как [8]:

    (1) ai = fi⋅ωi

    , где a i — активность растворенного вещества в стали; f i коэффициент активности растворенного вещества в стали; ω i массовая доля растворенного вещества в стали.

    Коэффициент активности Генри растворенного вещества в жидкой стали предлагается рассчитывать как ур. (2) [9]. При этом в этом расчете не учитывается влияние коэффициента взаимодействия двух порядков γ i j, k на f i :

    (2) lgfi = ∑eij⋅ωj + ∑γij, kωj⋅ωk

    , где i , j и k , различные растворенные вещества; e i j , коэффициент взаимодействия одного порядка; γ i j, k , коэффициент вторичного взаимодействия.

    В сочетании с уравнениями (1) и (2) можно рассчитать, что f Si = 1,443, f Mn = 0,891 и f Al = 1,204.

    Во время стадии раскисления в жидкой стали может происходить реакция раскисления, как показано в уравнениях (3) и (4). Можно констатировать, что содержание A1 2 O 3 во включениях определяется a [O] и a [Al] в стали:

    (3) Si + 2O = (SiO2) ΔG0 = -576,440 + 218.2T Дж / моль [10]

    (4) 3SiO2in + 4A1 = 2A12O3in + 3SiΔG0 = −720,689 + 133,0T Дж / моль [8]

    При протекании реакций между жидкой сталью и включениями состав включений неизбежно изменяется. Термодинамическая фазовая диаграмма и равновесие при 1873 К были проведены FactSage; iso- [Al] sol линий жидкой стали, уравновешенной CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –10% включения системы MgO в стали при 1873 K показаны на рисунке 1.

    Рисунок 1 :

    Iso- [Al] sol линия в CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –10% MgO фазовая диаграмма.

    Видно, что содержание золя [Al] в стали оказывает большое влияние на содержание включений Al 2 O 3 . Al 2 O 3 Содержание включений увеличивается с увеличением кислоторастворимого алюминия в стали. Как упоминалось ранее, одна из причин, по которой включения не могут попасть в пластическую область, заключается в том, что основность не является подходящей, в то время как из диаграммы можно увидеть, что содержание [Al] sol в стали действительно оказывает определенное влияние на щелочность включений.При определенном содержании Al 2 O 3 во включениях щелочность включений изменяется вместе с изменением содержания растворимого в кислоте алюминия в стали. Следовательно, принимая во внимание щелочность и содержание включений Al 2 O 3 , для получения требуемых включений содержание [Al] sol в стали должно контролироваться на уровне ниже 0,0002 мас.% Для этого типа стали.

    Химические реакции между верхним шлаком и жидкой сталью

    После добавления верхнего шлака в процессе рафинирования кордной стали для шин, реакция, как показано в уравнении.(5) [10] имеет место на границе раздела сталь / шлак:

    (5) 2A12O3s + 3Si = 3SiO2s + 4A1ΔG0 = 720 689−133,0 Тл Дж / моль [11]

    Можно видеть, что содержание золя [Al] контролируется реакцией сталь / шлак. В результате будет построено новое равновесие реакции сталь / шлак с изменением химического состава верхнего шлака.

    В соответствии с трехкомпонентной шлаковой активностью CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 и соответствующими термодинамическими данными, приведенными в литературе [11], связь между содержанием золя [Al] в стали и Al 2 O 3 Содержание верхнего шлака разной основности при 1600 ° C показано на рисунке 2.Из диаграммы видно, что при неизменной температуре рафинирования содержание [Al] sol увеличивается с увеличением содержания Al 2 O 3 в верхнем слое шлака. И чем выше содержание Al 2 O 3 в шлаке и основность шлака, тем быстрее увеличивается содержание [Al] sol . Это происходит главным образом потому, что увеличение основности увеличивает активность Al 2 O 3 в шлаке, что не способствует снижению содержания растворимого в кислоте алюминия в стали.Для контроля содержания золя [Al] ниже 0,0002 мас.% Будет более целесообразным, если состав верхнего шлака будет соответствовать следующим условиям: R = 0,5, w (Al 2 O 3 ) с <20%; R = 0,8, w (Al 2 O 3 ) с <17%; R = 1,0, w (Al 2 O 3 ) с <13% или R = 1,2, w (Al 2 O 3 ) с <10%. Видно, что чем выше основность верхнего шлака, тем больше регулируемый диапазон содержания Al 2 O 3 в верхнем шлаке.Это также одно из преимуществ использования верхнего шлака с низкой основностью для производства шинной кордной стали. Кроме того, это предполагает, что содержание золя [Al] в стали можно контролировать, контролируя состав верхнего шлака (основность и Al 2 O 3 ), а затем также можно контролировать состав включений.

    Рисунок 2:

    Соотношение между w (Al 2 O 3 ) s и содержанием золя [Al] при теоретическом расчете.

    Лабораторные эксперименты

    Термодинамический расчет изучает механизм влияния состава шлака на распределение включений. Сделан вывод, что основность и содержание Al 2 O 3 в шлаке имеют огромное влияние на пластичность включений. Но в конце концов теория отличается от практики. Поэтому нам необходимо провести лабораторные эксперименты, чтобы определить подходящий состав рафинировочного шлака для получения пластичных включений.

    Экспериментальный метод

    Лабораторные эксперименты проводились в кремний-молибденовой печи сопротивления, как показано на рисунке 1.Кремний-молибденовые нагревательные стержни, расположенные симметрично в корпусе печи, могут обеспечивать постоянную температурную зону менее 1650 ° C, а отклонение температуры, измеренное с помощью платино-родиевой термопары, находится в пределах ± 5 ° C. Область постоянной температуры трубки Al 2 O 3 составляет 200 мм. Оба конца реакционной трубки из корунда герметизированы для обеспечения герметичности всей реакционной системы. Для создания защитной атмосферы в экспериментах постоянно использовался газообразный аргон, продуваемый снизу реакционной трубы вверх.

    В качестве основного сырья для эксперимента использовалась отливка стальной заготовки LX72A, произведенная на одном из сталелитейных заводов. Основными составами экспериментального шлака являются CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 и MgO, и содержание каждого компонента показано в таблице 3, и для обеспечения точности каждого из них использовались аналитически чистые реагенты. составная часть. Чтобы предотвратить выветривание тигля из оксида магния, в шлак добавляли 10% MgO. Всего было проведено 25 групп экспериментов с использованием однофакторного эксперимента.

    Таблица 3:

    Состав шлаков, использованных в лабораторных экспериментах.

    1078
    Уровень W CaO / W SiO 2 W Al 2 0 % MgO /%
    1 0,6 2 10
    2 0.8 5 10
    3 1,0 10 10
    4 1,2 15 10
    5 1,4 20

    Около 500 г стали помещали в тигель из MgO и затем нагревали до плавления. Температура должна поддерживаться на уровне 1600 ° C в течение определенного периода времени, чтобы обеспечить плавление стали. Когда твердая сталь полностью превращается в жидкую сталь, в жидкую сталь добавляли 100 г предварительно расплавленного шлака.Каждые 5 мин после полного расплавления шлака жидкую сталь и шлак перемешивали молибденовой штангой. Установив время, когда шлак полностью расплавится, в качестве нулевой точки, были взяты шесть проб в моменты времени, указанные в таблице 4. После отбора проб сталь и шлак в тигле охлаждались до комнатной температуры в печи.

    Таблица 4:

    Схема отбора проб в лабораторном экспериментальном процессе.

    Время отбора пробы (т / мин) 0 2 12 22 32 927
    Время выборки 0 1 2 3 4 5 6

    Образцы размером 15 мм × 15 мм × 10 мм были проанализированы с помощью сканирования ZEISS URTRA 55 электронный микроскоп (SEM) и энергодисперсионная спектроскопия (EDS) для определения морфологии, размера и состава включений.Кислоторастворимый алюминий был проанализирован с помощью масс-спектрометрии плазмы (ICP MS)

    Результаты экспериментов и обсуждение

    На рисунке 4 показана взаимосвязь между содержанием золя [Al] и временем рафинирования. Видно, что содержание золя [Al] не меняется через 35 мин. В этом эксперименте время очистки верхнего шлака составляло 45 мин, поэтому реакция достигла равновесия.

    Результаты анализа включений в образцах с помощью SEM / EDS показывают, что неметаллические включения композитного оксида в стали в основном состоят из Al 2 O 3 –SiO 2 –CaO – MgO типа, как показано на рисунке 3 ( показать морфологию и спектр типичных включений).Этот тип включений, которые присутствуют в большом количестве и имеют размер в пределах 10 мкм, является продуктом реакции шлак – металл и имеет сферическую или эллипсоидальную форму.

    Рисунок 3:

    Экспериментальное оборудование, используемое в лабораторных экспериментах.

    Существует определенная зависимость между пластичностью включения и его температурой плавления. Включения с низкой температурой плавления обладают лучшими характеристиками деформации и вызывают определенную деформацию в процессе волочения с направлением прокатки, поэтому они меньше влияют на разрушение проволоки [12, 13].Область ① на Рисунке 4 представляет собой область с низкой температурой плавления (температура менее 1400 ℃ в тройной системе Al 2 O 3 –SiO 2 –CaO – 10% MgO, также называемая пластической областью), которая рассчитывается с помощью термодинамической программы FactSage. Из-за применения технологии разбрызгивания шлака и эрозии футеровки ковша во включениях присутствует MgO. В соответствии с практической ситуацией содержание MgO было установлено на уровне 10%. Из рисунка 4 видно, что на фазовой диаграмме CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –10% MgO состав включения следующий: CaO = 8–48%, SiO 2 = 35–75%, Al 2 O 3 = 0–32%, включение находится в области с низкой температурой плавления (рисунки 5 и 6).

    Рис. 4:

    Взаимосвязь между содержанием [Al] золя и временем рафинирования.

    Рис. 5:

    СЭМ-изображения и спектры для Al 2 O 3 –SiO 2 –CaO – MgO включения.

    Рисунок 6:

    Цель химического состава включений.

    На рисунках 7–11 показано распределение включений в Al 2 O 3 –SiO 2 –CaO – 10% MgO фазовая диаграмма после переработки верхнего шлака с различным составом шлака.Видно, что, когда основность верхнего шлака определена, содержание Al 2 O 3 во включениях увеличивается с увеличением содержания Al 2 O 3 в шлаке, а распределение состава включений с увеличением содержания Al 2 O 3 в шлаке. Когда основность верхнего шлака составляет 0,6–0,8, а w (Al 2 O 3 ) s составляет 2%, части включений с высоким содержанием SiO 2 не находятся в зоне пластичности, как показано на рисунках. 3 и 4; такие включения разрушаются в процессе прокатки, поэтому не вызывают разрушения проволоки [14].Для R = 0,6, 5–15% Al 2 O 3 и R = 0,8, 2–10% Al 2 O 3 шлаков большая часть включений находится в пластической области. При увеличении основности шлака до 1,4 распределение включений имеет тенденцию к рассыпанию. Включения попадают в область пластичности только при содержании Al 2 O 3 в шлаке 2%. На основании проведенного выше анализа можно выделить две причины, по которым включения не попадают в область пластика. Первая причина состоит в том, что содержание включений Al 2 O 3 слишком велико, а вторая — в том, что основность включений слишком высокая или слишком низкая.Следовательно, включения пластика можно получить, контролируя состав верхних шлаков.

    Рисунок 7:

    Состав включений после обработки шлака ( R = 0,6).

    Рисунок 8:

    Состав включений после обработки шлака ( R = 0,8).

    Рисунок 9:

    Состав включений после обработки шлака ( R = 1,0).

    Рисунок 10:

    Состав включений после шлака ( R = 1.2) лечение.

    Рисунок 11:

    Состав включений после обработки шлака ( R = 1,4).

    Промышленные эксперименты

    Конечной целью термодинамических расчетов и лабораторных экспериментов является руководство промышленным производством, поэтому необходимо проводить промышленные эксперименты, чтобы проверить результаты, насколько это возможно.

    Экспериментальный метод

    Промышленные процессы производства LX72A на некоторых сталелитейных заводах следующие: Сначала расплавленный чугун проходит предварительную обработку, чтобы убедиться, что S <0.005, в конвертерном конвертере используется высококачественный стальной лом собственного производства. Перед выпуском выпускается улавливание углерода, затем в процессе выпуска добавляют ферросилиций и кремний-марганцевые сплавы, вместе с потоком жидкой стали также добавляют активную известь. Известковый кварцевый песок и флюорит используются для шлакования в процессе рафинирования LF, а технология защитного литья используется в течение всего процесса непрерывной разливки, а также M-EMS. Было проведено два промышленных эксперимента, и состав верхнего шлака, использованного в промышленных экспериментах, показан в таблице 5.Затем были взяты образцы литейных заготовок из двух промышленных экспериментов, и включения в образцах были проанализированы с помощью SEM / EDS.

    Таблица 5:

    Состав верхнего шлака производства LX72A.

    6 1078
    . R = CaO / SiO 2 w (Al 2 O 3 ) с /%
    a 1,5
    б 0.67–0,9 <10

    Результаты и обсуждение

    Из рисунка 12 (а) видно, что распределение включений в образцах первого промышленного эксперимента разбросано, и основная причина отклонения включений Из области пластичности следует, что содержание Al 2 O 3 во включениях высокое. Согласно результатам лабораторных экспериментов, соответствующая основность верхнего шлака и определенный низкий уровень содержания Al 2 O 3 благоприятны для пластичности включений в кордной стали шин.Поэтому был проведен второй промышленный эксперимент. В процессе низкотемпературного рафинирования основность верхнего шлака контролируется в диапазоне 0,67–0,9, а содержание Al 2 O 3 в шлаке контролируется ниже 10%, наблюдались различные типы включений в образцах литейных заготовок, и результаты показаны на Рисунке 12 (б). По сравнению с результатами первого промышленного эксперимента, которые показаны на Рисунке 12 (а), можно увидеть, что распределение включений на Рисунке 12 (б) сравнительно централизовано, содержание Al 2 O 3 во включениях явно уменьшается. , большая часть включений находится в пластической области.Результаты двух промышленных экспериментов доказывают важность и возможность контроля верхнего шлака для контроля типа включения в стали.

    Рисунок 12:

    Распределение включений в стальной плите во время двух промышленных экспериментов.

    Выводы

    1. (1)

      Результаты лабораторных экспериментов показывают, что содержание Al 2 O 3 во включениях увеличивается с увеличением содержания Al 2 O 3 в шлаке с определенной основностью.Причем распределение включений становится рассредоточенным с увеличением содержания Al 2 O 3 в верхнем слое шлака.

    2. (2)

      Для получения пластичных включений состав шлака должен соответствовать следующим условиям: при основности шлака 0,6 соответствующее значение w (Al 2 O 3 ) s составляет 2–15%; при основности шлака 0,8–1,2 соответствующее значение w (Al 2 O 3 ) s составляет 2–10%, а при основности шлака 0,6 соответствующее значение w (Al 2 O 3 ) с ниже 2%.

    3. (3)

      Результаты термодинамических расчетов показывают, что шлак соответствует следующим условиям: R = 0,5, w (Al 2 O 3 ) s <20%; R = 0,8, w (Al 2 O 3 ) с <17%; R = 1,0, w (Al 2 O 3 ) с <13% или R = 1,2, w (Al 2 O 3 ) с <10%, [ Al] содержание золя в стали можно регулировать ниже 0.0002 мас.%, А включения в стали можно контролировать в пластической области CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 –10% фазовая диаграмма MgO.

    4. (4)

      Результаты промышленных экспериментов показывают низкую основность и пригодность Al 2 O 3 -содержащий верхний шлак может контролировать пластичность включений, например, R = 0,67–0,9, w (Al 2 O 3 ) s <10%.

    Ссылки

    1. LuoC, StåhlbergUJ.Mater Pro Tech3001; 114: 87–97. Искать в Google Scholar

    2. YongW, Quan-liW, Yong-dongL. Технология контроля включения в металлокорд LX72A. Труды пятого ежегодного собрания производителей стали в Китае, 2005: 453–45. Искать в Google Scholar

    3. Yue-rongX. Улучшение оптимизации процесса стального корда шин и метода испытаний неметаллических включений. World Metal Bull 2012; 18: 1–2. Искать в Google Scholar

    4. BernardG, RiboundPV, UrbainG. La Rev De Metall CTT1981; 78: 421–33.Ищите в Google Scholar

    5. Shu-haoC, MinJ и Xiao-feiM. Mater2012; 19: 490–8. Искать в Google Scholar

    6. LiangC, Tian-mingC, Jian-huaZ. Res Iron Steel 2010; 38: 13–16. Искать в Google Scholar

    7. SigworthGK, ElliottJF. Met Sci 1974; 8: 298–316. Искать в Google Scholar

    8. Jia-yunZ, Xian-ranX, BoS. Металлургическая физическая химия. Пекин: Metallurgical Industry Press, 2009: 35–47. Искать в Google Scholar

    9. Xin-huaW. Черная металлургия, металлургия, выплавка стали.Пекин: Пресса о высшем образовании, 2007: 201. Искать в Google Scholar

    10. ChoSW, SuitoH. ISIJ Int1994; 34: 177. Искать в Google Scholar

    11. OhtaH, SuitoH.Metall Mater Trans B1996; 27: 943–53. Искать в Google Scholar

    12. BakerTJ, GaveKB, CharlesJA. Metall Tech 2976; 3: 183–93. Искать в Google Scholar

    13. Li-linJ, Hai-taoW, Zhong-boX. Int J Miner Metall Mater 2007; 29: 574–7. Искать в Google Scholar

    14. Gui-huaC, Da-yongG, HangG. Изделия из стальной проволоки (Chin) 2010; 36: 59–62.Искать в Google Scholar

    Получено: 2014-8-18

    Принято: 2014-12-28

    Опубликовано в Интернете: 2015-2-10

    Опубликовано в печати: 2016-1- 1

    Эта статья распространяется в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает неограниченное некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Вся информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и не является руководством к действию. Перед применением любых лекарств и методов лечения необходимо обязательно проконсультироваться с врачом. Администрация ресурса osteohondroz24.ru не несет ответственность за использование материалов, размещенных на сайте. Копирование материалов разрешается только с указанием активной ссылки на сайт.