目前环保问题成了全球的热门话题,臭氧层的不断破坏和气候的逐渐变暖,是当今地球人类所面临的两大亟待解决的环境问题。谈到臭氧层的破坏,人们立刻会想到空调制冷行业的氟里昂,曾经有一段时间,人们对氟里昂几乎达到谈虎色变的程度。谈到气候变暖,人们不觉想到两极冰山融化、雪山冰线缩小、海平面上升、暴雨洪水泛滥。 由于家用冰箱、空调及冷柜都用到氟里昂制冷剂,为人们普遍认知。因而制冷空调行业成了破坏臭氧层和制造温室效应的众矢之的。但人们很少知道,氟里昂大部分排放是由于化工工业生产过程造成的,空调制冷剂的泄漏只是一小部分。工业上如灭火、发泡等是一次性使用,大量的氟里昂物质排放到大气中,而空调制冷剂是密封在机组的循环系统中,只是存在机组泄漏的可能。 诚然,空调制冷行业是臭氧层破坏和制造温室效应的参与者。那么,摆在我们面前的是,冷媒替代技术的研发及使用,已成为当今制冷空调行业的研究课题。
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浅析R407C在客车空调中的应用技术论文
随着城乡一体化进程的加快,带动了客车行业的持续发展,同时也带动了客车空调产业的迅速发展。但是,近年来全球气候变暖问题日益严重,引起了各国的高度重视。普遍认为,客车空调系统在提供舒适性小环境的同时也破坏了人类生存的大环境。
R407C 是一种安全、无毒、不破坏臭氧层的新型环保制冷剂,具有单位质量/ 单位容积制冷量大、能效比高、换热效率好等优点。西方发达国家有部分客车空调产品使用了R407C,其中冷王的R407C 制冷系统应用于客车已经量产商业化。在我国R407C 客车空调系统已从研究日渐走向应用,某些公司在客车空调系统中作过一些R407C 尝试应用,并有一定的成效[1- 2]。目前由于人们对这种非共沸工质的温度滑移、制冷剂成分变化后对系统的换热性能的影响不够了解,影响了R407C 在客车空调上的应用和推广。本文将客观地探讨客车空调系统应用国际社会倡导的环保工质R407C 的优越性,为R407C 客车空调器的研发设计提供参考。
1 R407C 与R134a 对比
制冷运行工况的确定
汽车空调系统与一般的空调系统的结构和使用条件均不同。客车空调90% 以上为非独立式空调系统。由于发动机转速变化很大,一般在700 ~2 300 r/min 之间,空调压缩机转速随汽车发动机转速的变化而相应变化;特别是城市客车运行于城市红绿灯区和停靠站之间,平均行驶车速约30 km/h,并且频繁停起和开关门,加之乘员变化很大,所以客车空调配置要求冷量大、制冷快。
根据客车空调系统随环境和车速而变工况的特点和实际情况,客车空调标准设计工况参数确定如下:冷凝温度50℃~60℃,蒸发温度0℃~5℃,过冷度5℃,过热度10℃,室外温度35℃,室内温度27℃,室内相对湿度50%,压缩机正常转速1 800 r/min。
综合性能分析
R134a 和R407C 都属于中温制冷剂,其中R134a 属于纯质制冷剂,R407C 属于多组分非共沸制冷剂。汽车空调中常用的制冷剂有R134a,但是R134a 有很多的缺点。它不但具有较高的、非常令人担忧的温室效应指数,而且R134a 亲油性差,还对铜有腐蚀性,但和铁、铝共存稳定性较好。另外,根据新的报道,R134a 在大气中分解会产生一种吸湿力较强的具有腐蚀性的液体,可在不同地方聚集,对人体的健康有一定的危害。而R407C 为非共沸混合工质,它是R32/R125/R134a 三种冷媒以混合质量比为23∶25∶52 而成的非共沸混合物。R407C 作为新型制冷剂正逐步被世人所认知,它具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好、节能、环保等特点,已经大量用于空调行业。R407C单位容积制冷量大,热力性质优异,与酯类润滑油相溶;与铁、铜、铝共存,稳定性较好;但是具有较高的冷凝压力,在车载空调上使用有待进一步研究。
理论热力循环计算
1)纯工质R134a 热力性能计算。对于纯工质R134a,饱和温度和饱和压力是一一对应的。蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 可根据蒸发温度te 和冷凝温度tc 确定。
2)混合工质R407C 热力性能计算。由于R407C 为非共沸制冷剂,在相同压力条件下,相变时存在温度滑移现象,气相饱和温度(露点温度)和液相饱和温度(泡点温度)是不同的。本文选择露点温度和泡点温度的算术平均值作为确定工况点的等效平均温度。用线性插值方法计算出给定的蒸发(气相临界点)温度te和冷凝(液相临界点)温度tc相对应的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc。
3)热力性能计算方法和计算程序。根据上述R407C在给定蒸发温度te 和冷凝温度tc 下的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 的确定方法,Pe 和Pc 及其te 和tc 成为了一一对应的关系。在确定了制冷循环的各状态点的温度后,根据过程特性,可以用NIST 制冷剂和混合制冷剂热力性质计算程序计算出h1、h2、h5、h0、v1 等。利用状态方程,根据各点状态参数,就可以计算出两种制冷剂在不同工况下的制冷循环的各项性能指标,包括单位质量制冷量、单位理论功、单位容积制冷量和制冷系数等。有关状态方程如下:单位制冷量q0= h1- h5;单位容积制冷量qv=q0/v1;理论比功w0=h2- h1;制冷系数COP=q0/w0;压力比π=Pc/Pe。
a. 实例计算。冷凝温度℃,蒸发温度2℃,过冷度5℃,过热度10℃。特殊工况如表3 所示。冷凝温度60℃,蒸发温度0℃,过冷度5℃,过热度10℃。
实际工作中,上述方法比较繁琐,常利用R407C 制冷剂应用程序进行模拟计算,和上述方法相比,其计算误差<5%,在工程上是可以接受的。
b. 混合工质R407C 热力性能分析。由以上理论计算可知,在客车空调相同的.工况下,R407C 的单位理论功比R134a 约高16%,单位容积制冷量比R134a 高43%~50%;R407C 单位制冷量比R134a 高8%~10%,理论制冷系数比R134a 低5%~6%。在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;R407C 的压力比比R134a 低~。
2 在客车空调应用中的技术探讨
R407C 系统的性能分析
R407C 单位容积制冷量比R134a 高43%~50%,可采用小排量压缩机达到相同制冷量;能减小客车空调压缩机和两器的体积和重量;能减少客车空调系统的安装空间,增加汽车的机动性和降低油耗。
市场上大客车空调主要使用的BOCK、Thermo King压缩机都有使用R407C 的产品[7- 8],制冷剂软管的爆破压力均高于12 500 kPa,已满足爆破压力是运行压力的5 倍以上的标准要求。因此,现有的汽车空调制冷系统的耐压性能够适应R407C 的要求。
空调压缩机作为空调系统的心脏,其安全保护一直是控制的重点。为防止损坏,需要有高压控制及防液击的措施。另外,由于汽车大多时间在外面行驶,受天气的影响,其压力变化较大。为防止系统高压过高,最好有安全泄压阀。
采用R407C 作为制冷剂时,在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;系统的高、低、中压压力开关的动作压力值需要调整。同时为保证制冷系统的回油,设计管路时要考虑气体制冷剂的流速,水平管内为不小于 m/s,竖直管内为不小于 m/s。
R407C 系统的有关要求
1)R407C 系统对两器的要求。利用R407C 温度滑移的优势,城市客车空调换热器设计时可将两器设计成都是按逆流状态换热,以改善换热性能,并采取相应的强化换热措施,弥补采用R407C热传导性能较差的不足。
由于系统运行时压力比R134a 高,故对两器的要求也高。不光要考虑压力的因素,还要考虑汽车行驶过程中振动所带来的强度影响,最好有减振措施。
R407C 与空气的混合气体不得用于压力和检漏试验,因为可能会引起爆炸。推荐系统检漏压力为~ MPa,在满足换热要求的情况下,管壁的厚度最好大一些。例如,客车空调顶置蒸发器是铜管铝片式,建议铜管为φ×,翅片厚,翅片距 mm,翅片为亲水铝箔;流路按性能设计,但R407C 制冷剂在蒸发器内的流路长建议6~10 m,同时在冷凝器内的流路长建议14~18 m。
2)R407C 系统对膨胀阀和其它零部件的要求。
①膨胀阀。要选择R407C 专用膨胀阀;膨胀阀并不直接控制系统制冷量。针对城市客车在不同行驶速度下空调的变化性,膨胀阀在满足最大制冷量的同时,要求可调节范围大,性能良好。以丹佛斯公司的膨胀阀产品为例,制冷剂采用R407C,当制冷量为28 kW,选择型号为TDEZ8 热力膨胀阀;制冷量为21 kW,选择型号为TDEZ6 膨胀阀。
②管路。作为系统中的连接管路,泄漏一直是汽车空调最头痛的问题。R407C 系统排气压力很高,需要增加系统管路壁厚。又因其是非共沸混合物,如果系统泄漏,对性能的影响是很明显的,这就要求管路系统中尽量少接头,除干燥器需要经常更换、用可拆卸接头外,不推荐用可拆卸接头,尽量采用焊接,减少泄漏点,保证系统的密封。
③干燥过滤器。一般选用分子筛作干燥剂。分子筛是硅酸盐晶体,其晶体结构中有许多孔径均匀的孔道和内表面很大的孔穴,能吸附分子直径比孔径小的分子。
干燥剂:确认两种适合R407C 冷媒用的干燥剂为XH- 10C 和XH- 11。泄漏要求:在R407C 最高工作压力 MPa 下,干燥过滤器的年泄漏量不大于 g/a。结构要求:为防止分子筛磨损,在干燥过滤器的内部加装弹簧固定分子筛,使得冷媒在干燥过滤器内部得到缓冲。安装位置:POE 油具有水解性,选择干燥过滤器安装在系统液管管路上的蒸发器入口处。推荐适用于客车空调干燥过滤器端面密封接口便于更换和维修。
④储液器。空调结构设计时,避免含有R407C 制冷剂的储液器过热。R407C 热分解将会产生具有强烈毒性和强腐蚀性的蒸汽。如果过热,储液器将会爆炸。
⑤ 兼容性。R407C 与R134a 的材料兼容性基本一致;R134a 在汽车空调系统中已经普遍使用,R407C 在工商制冷系统中已广泛使用;目前的材料技术已能满足R407C 的要求。因此,空调系统选用的密封件、软管、冷冻油等材料与R134a 系统相同。但是在高温高压下,一些金属在催化剂作用下可能发生化学反应,从而使制冷剂变质。当镁铝合金材料中镁的含量多于2%时,不能用于R407C 的空调系统。R407C 制冷剂还可能会与焊接零件的焊接剂发生反应。
⑥其它。R407C 空调系统中的截止阀和四通阀(电动客车热泵系统用)与其他制冷剂空调系统不同,必须使用专门R407C 的截止阀和四通阀。
⑦ 低温条件时,蒸发器入口处结霜明显,化霜感温器位置一般要避免选择此位置,以防止感温器频繁动作进入化霜程序,影响到制热效果。
3 结论
1)在客车空调标准工况下,R407C 系统能大大减小汽车空调压缩机和两器的体积和重量,对提高汽车的动力性能,降低能耗,节约制造成本具有很大的意义。
2)客车空调R407C 系统有较高的排气压力。在相同的工况下,有较大的压缩机扭矩、单位理论功比R134a 约高16%;制冷剂泄露会改变组分和热物性等。
3)通过提升汽车空调制冷系统的工艺焊接、加工生产工艺水平,升级气密性试压压力和爆破试验标准;通过调整管路和换热器的壁厚,提高对系统密封件、尤其是冷凝侧的气密性、强度和抗震性的要求;加大压缩机离合器的扭矩;应该可以弥补客车空调R407C 系统有较高排气压力的缺陷。
4)将R407C 用于客车空调制冷系统与R134a 相比,可以降低压缩机的排量和降低成本。考虑到重量因素和理论循环的制冷系数等,R407C 系统运行经济指标和安全可靠性方面,与R134a 基本相同。
5)采用R407C 空调制冷系统,体现了安全和环保新理念,是轻量化、舒适化及节能化的发展方向。
汽车空调制冷剂应用及发展当前环境变暖引起的气候变化,臭氧层空洞等已成为全球性的环境问题,如果任其发展下去将对人类的生存和发展构成严峻的挑战。因此在汽车空调制冷剂的替代研究过程中应该加强对生态环境的保护意识,不能只看到眼前利益,而同时要注重生态环境与人类的协调和可持续的发展。制冷剂对大气环境的影响制冷剂是制冷过程中完成制冷循环的工作物质。空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂,其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC),含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC),不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。空调制冷剂对大气环境的影响主要有两个方面,一是对大气臭氧层的破坏,另一方面是使全球气候变暖的温室效应。在卤代烃中,随着氯原子数的增加,其对大气臭氧层的破坏就愈严重,因此,CFC对大气臭氧层的破坏最严重,HCFC对大气臭氧层的破坏程度相对较小,HFC不破坏臭氧层。制冷剂对臭氧层的破坏程度用破坏臭氧层潜值(Ozone deple-tion potential,简称ODP)表示。制冷剂的排放会产生全球气候变暖的温室效应,其影响程度用全球变暖潜值(Global warming potential,简称GWP)表示。制冷剂CFC-12的淘汰和替代在蒙特利尔协议书签订以前,汽车空调系统多数使用CFCl2作为制冷剂。CFCl2是非常理想的制冷剂,它的沸点和摩尔质量分别是:℃和,但它的ODP值较高,根据蒙特利尔协议书,CFC12是一级被禁制冷剂。为了寻找新的冷媒来代替CFC类物质,空调行业已经作了广泛的研究,做了大量的努力去寻找ODP值为零的新工质。在这些研究中,由杜邦公司开发的制冷剂HFC134a被成功的应用到制冷行业里。制冷剂HFC134a的主要特点是:不含氯原子;具有良好的安全性能;物理性能与CFCl2比较接近,所以制冷系统的改型比较容易;传热性能比CFCl2好,制冷剂的用量可大大减少。HFC134a和CFCl2有相近的蒸发压力并且ODP值为零,GWP值仅,且无明显毒性(长期慢性毒性试验仍在进行中),下表列出了汽车空调常用制冷剂的ODP值、GWP值和其在大气中的寿命。HFC134a与现有矿物质的冷冻机油不溶合,因此不得不为之寻找新的压缩机油。通过反复试验与筛选,现已开发出两种与HFC134a溶合的油,它们的代号为PAG及POE,而PAG油应用较为普遍。但仍存在如下问题:具有高吸湿能力,易使制冷系统的节流元件(毛细管或膨胀阀)发生冰阻,因此需要加大系统中干燥剂的装入量或提高其吸湿能力;高温下与HFC134a的溶合性降低,甚至不可溶。因此要特别注意改善系统的冷凝条件,勿使冷凝温度过高;润滑性比矿物油稍差;对制冷系统现用的橡胶密封件有渗透或腐蚀作用,不仅涉及到橡胶密封件,还牵连到制冷剂的输送软管;价格较现在冷冻机油贵4-5倍。针对上述问题,应对汽车空调制冷系统的设计作如下的改变:制冷压缩机排量不变,可维持原机型,但所有橡胶密封件都必须换成氢化丁氰胶(HNBR)材质;冷凝器(含储液干燥器)需修改设计,以提高散热能力及吸附制冷剂与油中水份的能力;蒸发器可维持原结构不变;热力膨胀阀必须加大原有节流元件的阻尼值,故应减少其节流孔,还要更换密封件的材质,并用型号表明是用HFC134a的;制冷剂管路(含软管及接头)方面,需更换接头内密封件的材质,软管采用多层复合结构、在抗PAG油的橡胶内衬中夹一层尼龙,以提高抗渗透能力。目前HFC134a已商品化,广泛地应用于制冷空调中,尤其是成功地用于汽车空调。这是因为一是由于HFC134a特性使然,二是通过选择单一的冷媒,可以避免制冷剂经过胶皮软管时组成发生变化,目前全球生产的HFC134a制冷剂中50%用于汽车空调,由于汽车空调的特殊工况,一般情况下海两年就要加注一次制冷剂。2006年中国新车消费HFC134a约6550吨,维修用量约2950吨,合计9500吨,同比增长25%,约占HFC134a消费总量的56%。由此可见中国汽车空调市场是巨大的,对制冷剂的需求也是巨大的。制冷剂HFC134a的替代根据欧盟已通过的含氟温室气体控制法规的要求,自2017年1月1日起,欧盟将禁止新生产的汽车空调使用GWP值大于150的制冷剂,由于现在使用的HFC134a的GWP值为1300,故将被禁用;在2011年1月1日至2017年1月1日的6年间,在用汽车空调将按比例逐步淘汰GWP值大于150的制冷剂;自2017年1月1日起,将禁止所有汽车空调使用GWP值大于150的制冷剂。因而,汽车空调使用低GWP值的制冷剂成为趋势和必然,CO2、碳氢化合物、HFC152a以及一些可作为汽车空调制冷剂的混合物成为研究热点。@page@(1)合成工质的制冷剂美国霍尼韦尔(Honeywell)公司自2002年起开始研发HFC134a的混合物替代品,开发出了由四氟丙烯(CF3CF=CH2)和三氟碘甲烷(CF3l)组成的二元混合物(以四氟丙烯为主),并命名为Fluid H。据悉,该混合物的GWP值小于10,具有不可燃、滑移温度小、与原HFC134a系统兼容性能好等特性。目前正在进行毒性和系统稳定性试验、压缩机测试、系统测试及车体测试等工作。美国德尔福(Delphi)、通用汽车(General Motors)等公司正在研发以HFC152a为制冷剂的汽车空调系统。据其研究和试验结果可知,汽车空调系统使用HFC152a作制冷剂基本无需更改现有以HFC134a为制冷剂的汽车空调系统的管路部件及生产线,与目前的HFC134a系统相比,可提供相当甚至更优的制冷效果,且性能系数更高。2003年,在美国亚利桑那州凤凰城举行的美国汽车工程师协会(SAE)新型制冷剂研讨会上,使用HFC152a的测试车受到好评。另外,美国杜邦(Dupont)公司、英国英力士(lneos)公司也对外宣布其正在研发符合欧盟要求的汽车空调制冷剂HFC134a的替代品。在国内,山东东岳化工有限公司积极跟踪国内外发展态势,依据欧盟要求,相应研发了汽车空调制冷剂HFC134a的替代品DYRl,其ODP值为零,GWP值为115,与现有以HFC134a为制冷剂的汽车空调系统兼容,且能效更优。目前正在进行应用性试验、系统测试等工作。虽然上述各企业做了大量的汽车空调HFC134a替代品的研发和试验工作,但这些替代品要规模化生产和应用,仍有许多方面需要完善,预计近期内汽车空调用HFC134a的替代品仍将是热门研究之一。(2)天然工质制冷剂的应用碳氢化合物目前作为制冷剂应用的碳氢化合物主要是丙烷(R290)、丁烷(R600)和异丁烷(R600a)等,其中R600a已在欧洲和一些发展中国家广泛用于冰箱中,并且它符合《京都议定书》的要求,ODP=0,GWP=15,环保性能好,成本低,运行压力低,噪声小,但其易燃,易爆。此外R290和R600a组成的混合制冷剂也有一定的发展使用。氨(R717)氨已被使用达120年之久而至今仍在使用。其ODP=0、GWP=0,具有优良的热力性质,价格低廉且容易检漏。不过氨有毒性而且可燃,应当引起注意,虽然一百多年的使用记录表明,氨的事故率很低。今后必须找到更好的安全办法,如减少氨的充灌量,采用螺杆式压缩机,引入板式换热器等等。然而,其油溶性、与某些材料不容性、高的排气温度等问题也需合理解决。二氧化碳(R744)CO2是自然界天然存在的物质,ODP=0,GWP=1。来源广泛、成本低廉,且安全无毒,不可燃,适应各种润滑油常用机械零部件材料,即便在高温下也不分解产生有害气体。CO2的蒸发潜热较大,单位容积制冷量相当高,故压缩机及部件尺寸较小;绝热指数较高K=,压缩机压比约为,比其它制冷系统低,容积效率相对较大,接近于最佳经济水平,有很大的发展潜力。天然工质在车用空调里面的使用主要是CO2制冷剂。CO2的制冷性能已经得到了认可。然而它的稳定性却受到质疑,在CO2系统中不允许泄露到车内影响到乘客。CO2系统能耗比较高,配件价格也很高,不适合用在经济型轿车中。该类系统的噪声和振动也是亟需解决的技术难题,而且不易于维护。发展趋势虽然现在国际社会对HFC134a的替代呼声很高,但实际对国内市场影响不大。HFC134a在中国正处于发展时期,即使在欧美国家,它的替代也刚刚起步。这是因为,一种制冷剂从研发到正式应用有一段很长的时间,国内在制冷剂方面一直受制于大公司的专利,只有做到自主研发,才能在市场中立于不败之地。综上所述,在当前环保和节能双重压力下,发展绿色制冷剂是大势所趋。由于当前国际上已商品化批量生产的(替代)制冷剂还不够理想,国内外科研工作者还在作不懈的探索,并在某些领域取得了一定的成果和突破,但对新产品不断研究和开发的工作仍需继续下去。
浅析R407C在客车空调中的应用技术论文
随着城乡一体化进程的加快,带动了客车行业的持续发展,同时也带动了客车空调产业的迅速发展。但是,近年来全球气候变暖问题日益严重,引起了各国的高度重视。普遍认为,客车空调系统在提供舒适性小环境的同时也破坏了人类生存的大环境。
R407C 是一种安全、无毒、不破坏臭氧层的新型环保制冷剂,具有单位质量/ 单位容积制冷量大、能效比高、换热效率好等优点。西方发达国家有部分客车空调产品使用了R407C,其中冷王的R407C 制冷系统应用于客车已经量产商业化。在我国R407C 客车空调系统已从研究日渐走向应用,某些公司在客车空调系统中作过一些R407C 尝试应用,并有一定的成效[1- 2]。目前由于人们对这种非共沸工质的温度滑移、制冷剂成分变化后对系统的换热性能的影响不够了解,影响了R407C 在客车空调上的应用和推广。本文将客观地探讨客车空调系统应用国际社会倡导的环保工质R407C 的优越性,为R407C 客车空调器的研发设计提供参考。
1 R407C 与R134a 对比
制冷运行工况的确定
汽车空调系统与一般的空调系统的结构和使用条件均不同。客车空调90% 以上为非独立式空调系统。由于发动机转速变化很大,一般在700 ~2 300 r/min 之间,空调压缩机转速随汽车发动机转速的变化而相应变化;特别是城市客车运行于城市红绿灯区和停靠站之间,平均行驶车速约30 km/h,并且频繁停起和开关门,加之乘员变化很大,所以客车空调配置要求冷量大、制冷快。
根据客车空调系统随环境和车速而变工况的特点和实际情况,客车空调标准设计工况参数确定如下:冷凝温度50℃~60℃,蒸发温度0℃~5℃,过冷度5℃,过热度10℃,室外温度35℃,室内温度27℃,室内相对湿度50%,压缩机正常转速1 800 r/min。
综合性能分析
R134a 和R407C 都属于中温制冷剂,其中R134a 属于纯质制冷剂,R407C 属于多组分非共沸制冷剂。汽车空调中常用的制冷剂有R134a,但是R134a 有很多的缺点。它不但具有较高的、非常令人担忧的温室效应指数,而且R134a 亲油性差,还对铜有腐蚀性,但和铁、铝共存稳定性较好。另外,根据新的报道,R134a 在大气中分解会产生一种吸湿力较强的具有腐蚀性的液体,可在不同地方聚集,对人体的健康有一定的危害。而R407C 为非共沸混合工质,它是R32/R125/R134a 三种冷媒以混合质量比为23∶25∶52 而成的非共沸混合物。R407C 作为新型制冷剂正逐步被世人所认知,它具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好、节能、环保等特点,已经大量用于空调行业。R407C单位容积制冷量大,热力性质优异,与酯类润滑油相溶;与铁、铜、铝共存,稳定性较好;但是具有较高的冷凝压力,在车载空调上使用有待进一步研究。
理论热力循环计算
1)纯工质R134a 热力性能计算。对于纯工质R134a,饱和温度和饱和压力是一一对应的。蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 可根据蒸发温度te 和冷凝温度tc 确定。
2)混合工质R407C 热力性能计算。由于R407C 为非共沸制冷剂,在相同压力条件下,相变时存在温度滑移现象,气相饱和温度(露点温度)和液相饱和温度(泡点温度)是不同的。本文选择露点温度和泡点温度的算术平均值作为确定工况点的等效平均温度。用线性插值方法计算出给定的蒸发(气相临界点)温度te和冷凝(液相临界点)温度tc相对应的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc。
3)热力性能计算方法和计算程序。根据上述R407C在给定蒸发温度te 和冷凝温度tc 下的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 的确定方法,Pe 和Pc 及其te 和tc 成为了一一对应的关系。在确定了制冷循环的各状态点的温度后,根据过程特性,可以用NIST 制冷剂和混合制冷剂热力性质计算程序计算出h1、h2、h5、h0、v1 等。利用状态方程,根据各点状态参数,就可以计算出两种制冷剂在不同工况下的制冷循环的各项性能指标,包括单位质量制冷量、单位理论功、单位容积制冷量和制冷系数等。有关状态方程如下:单位制冷量q0= h1- h5;单位容积制冷量qv=q0/v1;理论比功w0=h2- h1;制冷系数COP=q0/w0;压力比π=Pc/Pe。
a. 实例计算。冷凝温度℃,蒸发温度2℃,过冷度5℃,过热度10℃。特殊工况如表3 所示。冷凝温度60℃,蒸发温度0℃,过冷度5℃,过热度10℃。
实际工作中,上述方法比较繁琐,常利用R407C 制冷剂应用程序进行模拟计算,和上述方法相比,其计算误差<5%,在工程上是可以接受的。
b. 混合工质R407C 热力性能分析。由以上理论计算可知,在客车空调相同的.工况下,R407C 的单位理论功比R134a 约高16%,单位容积制冷量比R134a 高43%~50%;R407C 单位制冷量比R134a 高8%~10%,理论制冷系数比R134a 低5%~6%。在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;R407C 的压力比比R134a 低~。
2 在客车空调应用中的技术探讨
R407C 系统的性能分析
R407C 单位容积制冷量比R134a 高43%~50%,可采用小排量压缩机达到相同制冷量;能减小客车空调压缩机和两器的体积和重量;能减少客车空调系统的安装空间,增加汽车的机动性和降低油耗。
市场上大客车空调主要使用的BOCK、Thermo King压缩机都有使用R407C 的产品[7- 8],制冷剂软管的爆破压力均高于12 500 kPa,已满足爆破压力是运行压力的5 倍以上的标准要求。因此,现有的汽车空调制冷系统的耐压性能够适应R407C 的要求。
空调压缩机作为空调系统的心脏,其安全保护一直是控制的重点。为防止损坏,需要有高压控制及防液击的措施。另外,由于汽车大多时间在外面行驶,受天气的影响,其压力变化较大。为防止系统高压过高,最好有安全泄压阀。
采用R407C 作为制冷剂时,在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;系统的高、低、中压压力开关的动作压力值需要调整。同时为保证制冷系统的回油,设计管路时要考虑气体制冷剂的流速,水平管内为不小于 m/s,竖直管内为不小于 m/s。
R407C 系统的有关要求
1)R407C 系统对两器的要求。利用R407C 温度滑移的优势,城市客车空调换热器设计时可将两器设计成都是按逆流状态换热,以改善换热性能,并采取相应的强化换热措施,弥补采用R407C热传导性能较差的不足。
由于系统运行时压力比R134a 高,故对两器的要求也高。不光要考虑压力的因素,还要考虑汽车行驶过程中振动所带来的强度影响,最好有减振措施。
R407C 与空气的混合气体不得用于压力和检漏试验,因为可能会引起爆炸。推荐系统检漏压力为~ MPa,在满足换热要求的情况下,管壁的厚度最好大一些。例如,客车空调顶置蒸发器是铜管铝片式,建议铜管为φ×,翅片厚,翅片距 mm,翅片为亲水铝箔;流路按性能设计,但R407C 制冷剂在蒸发器内的流路长建议6~10 m,同时在冷凝器内的流路长建议14~18 m。
2)R407C 系统对膨胀阀和其它零部件的要求。
①膨胀阀。要选择R407C 专用膨胀阀;膨胀阀并不直接控制系统制冷量。针对城市客车在不同行驶速度下空调的变化性,膨胀阀在满足最大制冷量的同时,要求可调节范围大,性能良好。以丹佛斯公司的膨胀阀产品为例,制冷剂采用R407C,当制冷量为28 kW,选择型号为TDEZ8 热力膨胀阀;制冷量为21 kW,选择型号为TDEZ6 膨胀阀。
②管路。作为系统中的连接管路,泄漏一直是汽车空调最头痛的问题。R407C 系统排气压力很高,需要增加系统管路壁厚。又因其是非共沸混合物,如果系统泄漏,对性能的影响是很明显的,这就要求管路系统中尽量少接头,除干燥器需要经常更换、用可拆卸接头外,不推荐用可拆卸接头,尽量采用焊接,减少泄漏点,保证系统的密封。
③干燥过滤器。一般选用分子筛作干燥剂。分子筛是硅酸盐晶体,其晶体结构中有许多孔径均匀的孔道和内表面很大的孔穴,能吸附分子直径比孔径小的分子。
干燥剂:确认两种适合R407C 冷媒用的干燥剂为XH- 10C 和XH- 11。泄漏要求:在R407C 最高工作压力 MPa 下,干燥过滤器的年泄漏量不大于 g/a。结构要求:为防止分子筛磨损,在干燥过滤器的内部加装弹簧固定分子筛,使得冷媒在干燥过滤器内部得到缓冲。安装位置:POE 油具有水解性,选择干燥过滤器安装在系统液管管路上的蒸发器入口处。推荐适用于客车空调干燥过滤器端面密封接口便于更换和维修。
④储液器。空调结构设计时,避免含有R407C 制冷剂的储液器过热。R407C 热分解将会产生具有强烈毒性和强腐蚀性的蒸汽。如果过热,储液器将会爆炸。
⑤ 兼容性。R407C 与R134a 的材料兼容性基本一致;R134a 在汽车空调系统中已经普遍使用,R407C 在工商制冷系统中已广泛使用;目前的材料技术已能满足R407C 的要求。因此,空调系统选用的密封件、软管、冷冻油等材料与R134a 系统相同。但是在高温高压下,一些金属在催化剂作用下可能发生化学反应,从而使制冷剂变质。当镁铝合金材料中镁的含量多于2%时,不能用于R407C 的空调系统。R407C 制冷剂还可能会与焊接零件的焊接剂发生反应。
⑥其它。R407C 空调系统中的截止阀和四通阀(电动客车热泵系统用)与其他制冷剂空调系统不同,必须使用专门R407C 的截止阀和四通阀。
⑦ 低温条件时,蒸发器入口处结霜明显,化霜感温器位置一般要避免选择此位置,以防止感温器频繁动作进入化霜程序,影响到制热效果。
3 结论
1)在客车空调标准工况下,R407C 系统能大大减小汽车空调压缩机和两器的体积和重量,对提高汽车的动力性能,降低能耗,节约制造成本具有很大的意义。
2)客车空调R407C 系统有较高的排气压力。在相同的工况下,有较大的压缩机扭矩、单位理论功比R134a 约高16%;制冷剂泄露会改变组分和热物性等。
3)通过提升汽车空调制冷系统的工艺焊接、加工生产工艺水平,升级气密性试压压力和爆破试验标准;通过调整管路和换热器的壁厚,提高对系统密封件、尤其是冷凝侧的气密性、强度和抗震性的要求;加大压缩机离合器的扭矩;应该可以弥补客车空调R407C 系统有较高排气压力的缺陷。
4)将R407C 用于客车空调制冷系统与R134a 相比,可以降低压缩机的排量和降低成本。考虑到重量因素和理论循环的制冷系数等,R407C 系统运行经济指标和安全可靠性方面,与R134a 基本相同。
5)采用R407C 空调制冷系统,体现了安全和环保新理念,是轻量化、舒适化及节能化的发展方向。
制冷随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。下面是我为大家精心推荐的高级技师职称论文写作,希望能够对您有所帮助。
家用空调制冷技术及制冷系统浅析
摘要: 随着经济发展速度的日益加快,人们的消费能力和生活质量也在不断提升中,空调作为一种家用电器,已经越来越受到人们的欢迎。但是对能源危机和环境问题的关注,节能环保成为新技术开发应用的前提.本文对空调制冷技术及制冷系统进行了阐述,并分析了影响空调制冷的因素及优化 方法 ,最后对家用空调技术未来的发展趋势做了简要概述。
关键词: 家用空调;制冷技术;制冷系统
中图分类号: 文献标识码:A 文章 编号:
前言
当代社会科技突飞猛进,家用空调早已走进人们的生活领域,不断地提高和改善着人们的生活水平,让人们享受着科技带来的便利。在家庭生活中,家用空调主要用于人们的夏日降温及冬日的取暖。在市场经济的今天,家用空调市场也在逐年扩大,空调的制冷技术影响着家用空调受人们的认可度及能否在激烈的市场竞争中占据先机。同时空调制冷系统对制冷效果也有着关键性的作用,优化制冷系统势在必行。
1、家用空调制冷技术
家用空调制冷剂
早前被广泛应用于家用空调领域的制冷剂R22,因其化学性质十分稳定,并且破坏臭氧层,不符合环境保护的标准,已经被人们逐渐淘汰。新型的替代品R407C及R410A已经在国内外被广泛的作为家用空调制冷剂使用。两种空调制冷机虽然制冷性能优良而且对臭氧层没有任何的破坏,但也是存在弊端的,两种制冷剂均能加剧温室效应,因此也不是理想的家用空调制冷剂。现在国内外的大批科研人员正在不断的进行科学实验,以找出最佳优良的家用空调制冷剂,既不对环境产生危害又有良好的制冷性能。但是,这项工作长远而且艰巨,因为人工合成的家用空调制冷剂总是会对环境在产生都方面的不良影响。因此,天然类的制冷剂又成了研究人员关注的重点,这些制冷剂不断获得起来比较方便,同时又不会有违环境保护的原则,因此是一种最为优良的选择。
空调制冷原理
家用空调的制冷原理为:空调在正常启动后,压缩机开始工作,将存在于制冷剂中的低压蒸汽洗出,并将低压蒸汽转换成高压蒸汽,而后送入到冷凝器中。同时,轴流风扇从外界将空气吸入,也向冷凝器输送。同时将制冷剂所放出的热量排放出,制冷剂中的高压蒸汽随之泠凝为液体状态。冷凝后的高压液体从过滤器及节流机构流出,再喷向蒸发器,利用蒸发过程吸热的原理,将热量吸入,与室内空气进行热交换,并将冷空气送入室内环境中。家用空调通过这样的不断反复工,使室内温度降到设定温度,从而完成工作流程。热声制冷是现在制冷技术的一项突破。与上述的制冷原理相比较,热声热机的优势是极为显著的。首先是不用使用任何对环境产生危害的空调制冷剂,而是采用了惰性气体及一些相似的气体混合物,既不会破坏臭氧层也不会导致温室效应,将会成为空调制冷技术研究的又一新方向。但热声制冷技术也是存在一些不足的,例如其制冷的效率稍低,使工作效率受到了影响,能否提高这种制冷技术的共走效率将成为研究人员的工作重点。
空调制冷技术的发展
随着人们的生活越来越现代化,家用空调已经渐渐走进了各家各户,成为了日常生活的一项必需品,空调制冷技术的发展也受到了人们广泛的关注。同时,家用空调的能耗问题也越发显著,家用空调的耗电量不断上升。因此,在电力供应十分紧张、能源消耗日益增多的今天,家用空调的销售及行业的发展受到了一定的限制。如何降低空调制冷过程的能熬,空调制冷技术的发展至关重要。因此,冰蓄冷技术在这样的条件下应运而生,并很快成为了科研工作者工作的中心。采用冰蓄冷技术的原理在于采用融冰冷量释放来实现工作过程,储存冰的容器即蓄冷设备。冰蓄冷制冷技术在家用空调制冷技术中的应用,是空调系统运行的稳定性得到了大幅度的提升,不但带来了极大的经济效益,并且是能耗问题得到了解决。总之,虽然我国家用空调的兴起晚于发达国家,但不论在家用空调制冷技术的发展上,还是在普及率上都有了较大的进步,空调制冷技术也朝着更环保更科学的目标不断前进着。
2、家用空调制冷系统
家用空调制冷系统各原件作用
空调制冷系统的组成包括四大原件:压缩机, 膨胀阀, 冷凝器以及蒸发器。压缩机的作用在于能够持续的将蒸发器中产生的大量蒸气,转换成高压的蒸汽,然后送往冷凝器,在冷凝器中高压蒸汽被冷凝,而制冷剂在整个过程中冷凝时放出的热被冷却介质所吸收。除此之外,我们从空调的热力学图谱上可以看出,普通空调的按电量较大,不能合理的使用电能进行工作。空调只有在最佳的系统设计及工作环境下才能发挥最优良的效果,既能使制冷量达到最大值,又可以减少能熬。
影响制冷系统的因素
影响制冷系统的因素较多,大致包含一下几个方面。首先是温度的影响,制冷剂在蒸发过程中的 ,温度应不高于空气的温度 ,这样制冷剂才能正常将机房的热量带出 ,制冷剂吸收热量蒸发成低压蒸汽,再由压缩机吸走在完成制冷过程。只有存在温差才能使空调的制冷系统正常运行,同时温差的确定还要考虑到空调自身的性能及能熬问题。其次是蒸发器中的管路结油的问题,在空调正常的运作过程中,润滑油和制冷剂是可以互溶,这时油膜热阻可以忽略不计,但如果在管路中再次添加润滑油,就要注意到油膜的问题了,这时要是新添加的润滑油和之前使用的润滑油是同一类型,从而避免油膜的产生。再次,家用空调在使用过程中也要注意到要定期的清理空调的外机,保持空调外机一定的清洁度,这样才能保证其散热效果优良,是空调的制冷效率提高并能减少用电量。
制冷系统的优化设计
当家用空调在正常的运行时,制冷系统在工作中,若希望能将室内、室外风机的转速调整到最适合的数值,就要考虑到在制冷系统的设计过程中对噪声的要求范围。家用空调在使用过程中最适合的调节方式就是把内、外机组的噪声量调节在规定的噪声范围内。
3、家用空调制冷技术展望
从当前形势来看,空调制冷技术未来的发展方向是朝着更加智能化及更注重环保的方向发展的。能否为消费者提供最大的舒适度也是未来家用空调制冷技术发展的另一关注要点。此外,在 网络技术 快速发展的今天,使得家用空调朝着能够实现远程管理的方向又迈进了一步,当夏天来临时,人们可以在下班前利用远程管理系统将家中的空调打开,在回家后就能享受到阵阵凉意。随着我国电力供应的日益紧张,家用空调的耗能问题也受到了国家相关部门的重视,我国对于空调制冷技术中有关能控的技术也加以了关注。目前,我国空调的制冷技术在某些方面也处于世界上较为领先的状态,例如高效换热器及压缩机等部件。此外,人们对于生活健康程度的关注,使得人们也越发关注空气质量对生活质量的影响,因此家用空调便承担起了营造健康高质量生活环境的责任。现已出现的空调制冷技术中例如健康除湿、立体环绕自然风等是因此而应运而生的。
4、结语
家用空调的出现,大大的提高了人们的生活质量,使人们的生活更加舒适。在我们不断享受家用空调带来的便利的同时,我们也要考虑到环保及节能的问题,是家用空调制冷技术发展的方向朝着更健康更环保的目标迈进。不断进行改革创新,在实践中积累 经验 来对以后的空调制冷技术的研究作指导,不断优化家用空调制冷系统,实现家用空调的多元化,使其能持久的为人类造福。
参考文献:
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[3] 彭景亮.有效改善空调制冷系统制冷的具体 措施 [J].科技资讯,2010(21):25- 25.
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引言空气源热泵是以空气作为高温(低温) 热源来进行供热(供冷) 的装置。相对于其它热泵类型而言 ,我国对空气源热泵的研究起步较早 ,研究内容也较多。以环境空气作为低品位热源 ,可以取之不尽 ,用之不竭 ,处处都有 ,无偿获取。空气源热泵则安装灵活、使用方便、初投资相对较低 ,且比较适用于分户安装 ,目前我国室内空调器大都采用的是这种形式。这也就使得我国空气源热泵冷热水机组市场空前繁荣 ,生产研制已经比较成型 ,产品规格齐全 ,品牌繁多。据有关调查表明 ,目前我国空气源热泵冷热水机组生产厂家已由 1995 年的十几家发展到现在的四十多家 ,据不完全统计 ,国内销售的机组已逾45个品牌 ,其中国产机组约占 25 %左右 ,其余为合资产品 ,台资产品和进口产品。为了更好地了解我国空气源热泵方面的发展动态 ,本文将对近年来我国关于空气源热泵的研究进行分析 ,并在此基础上指出空气源热泵所存在的问题及有待改进的方向 ,希望以此来进一步促进空气源热泵在我国的研究和应用。1我国空气源热泵研究状况随着空气源热泵在我国应用的日趋广泛和研究的日趋深入 ,了解我国空气源热泵的研究状况对于后续研究而言具有重要的意义。下面重点介绍我国近年来关于空气源热泵的技术进展。1. 1 空气源热泵结霜、化霜问题的研究由于空气源热泵冬季采用空气作为热源 ,所以 ,随着室外温度的降低 ,其蒸发温度也随之降低 ,蒸发器表面温度随之下降 ,甚至低于0 ℃。此时 ,当室外空气在流经蒸发器被冷却时 ,其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层。结霜对热泵是极其不利的。随着霜层的形成 ,蒸发器传热热阻增加 ,蒸发温度下降 ,机组的性能下降 ,工况恶化 ,制热量也将下降 ,这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能 ,同时 ,除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性 ,这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。所以说 ,结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。目前 ,有不少关于空气源热泵机组冬季运行状况的研究[1 ,2 ,3],主要分析供热时不同工况下空气盘管表面湿空气结霜、结露及干冷却特性 ,并结合结霜过程进行试验和模拟 ,分析了迎面风速、环境温湿度、翅片间距、管排数等参数对结霜性能的影响及其所可能产生的一系列后果。了解结霜的机理的主要目的是要解决如何除霜的问题。传统的除霜控制方法主要包括 :定时除霜法 ,时间 —温度(压力) 法 ,空气压差控制除霜法 ,霜层传感器控制除霜法 ,声音震荡器控制除霜法 ,最大平均供热量控制除霜法 ,最佳除霜时间控制法等。这些方法各有利弊 ,有待完善。近年来 ,由于计算机技术的发展 ,将模糊控制技术引入空气源热泵除霜问题的研究作为一项先进可行的新技术 ,逐渐引起了人们的注意。这主要是因为空气源热泵结霜问题的影响是多因素 ,非线性的 ,而模糊控制技术的优势就是处理多维、非线性、时变问题。这样一来 ,将模糊控制技术引入空气源热泵的除霜控制 ,通过对除霜过程的系统响应分析 ,可以使除霜控制能够自动适应机组工作环境的变化 ,达到智能除霜的控制要求。关于这方面的详细研究参见文献[4 ,5 ,6 ,7]。此外 ,还有考虑环境工况变化的双温度传感器智能化除霜控制方法等[8]。尽管空气源热泵具有很多优点 ,但受室外环境的限制也比较大 ,这也是空气源热泵目前仅在我国黄河以南地区得到了广泛应用的主要原因。而在黄河以北地区 ,应用空气源热泵则根据所处地区不同有其特殊要求。目前 ,关于西安、胶东以及寒冷地区空气源热泵的实际应用情况已有研究[9 ,10 ,11 ,12],并就所遇到的如压缩比过大等具体问题提出了一些相应的改进措施 ,可在相应地区的实际应用中作为参考。此外 ,为了对空气源热泵结霜除霜所带来的损失进行量化的分析 ,有研究提出了不同地区、不同使用情况下的平均结霜除霜损失系数的概念 ,平均结霜除霜损失系数越大的地区应用空气源热泵越不经济。据此,将我国空气源热泵使用地区根据平均结霜损失系数分成 4 类 :低温结霜区 :如济南、北京、郑州、西安、兰州等 ;轻霜区 :如成都、桂林、重庆等 ;重霜区 :如长沙 ;一般结霜区 :如杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等[13 ,14]。这些都可以作为今后热泵设计选用中重要的参考依据。1. 2空气源热泵节能问题的研究火用是对系统能的质与量的综合评价。对系统进行火用分析可以揭示出系统中火用损失的部位、类型和数量 ,以便设法减少这些损失。通过火用计算分析可知 ,压缩功只有 20 %被利用 ,而有 80 %被损失 ,其中 ,压缩机火用损失占 30. 7 %,冷凝器占2014 % ,蒸发器占 1715 % ,毛细管占 10 %[23]。由此我们可以看出 ,空气源热泵系统节能的主要部件是压缩机 ,提高压缩机本身的技术指标 ,是提高整个系统火用效率的关键 ,而冷凝器和蒸发器火用优化措施主要是设法降低传热温差。当然 ,系统的节能改进与经济性是相互制约的 ,仅从能效进行分析有一定的局限性。从这个角度出发 ,有关研究人员提出供热最佳经济平衡点的概念 ,以期在此最佳经济平衡点温度条件下 ,整个供热系统(热泵 + 辅助热源) 的初投资与运行费最少 ,从而合理实现热泵节能优化[15 ,16]。此外 ,通过空气源热泵机组与水冷冷水 + 锅炉机组、溴化锂吸收式机组( + 锅炉) 这 3 种方案的经济性比较可以得出 ,空气源热泵相对于其它两种形式而言 ,经济性上具有显著的优越性[17]。1. 3 空气源热泵各部件性能、工质等对整个系统的影响有限时间热力学方法在空气源热泵的研究中应用较多。用有限时间热力学方法可以从理论上研究热阻对空气源热泵循环性能的影响 ,并由此得出对应于最大供热系数的最佳压比和供热率、供热系数之间的关系[18]。而通过有限时间热力学方法对回热式空气源热泵循环性能进行的分析 ,可以导出变温热源不可逆闭式回热式空气热泵的供热率和供热系数与循环压比间的解析式[19]。这可以对实验研究起到一定的指导意义。四通换向阀是热泵机组中用来改变制冷剂流向的一个关键控制阀件 ,上海交通大学陈芝久等人就四通换向阀的性能对热泵的影响进行了一系列详细研究 ,根据对四通换向阀的动态模拟和测试 ,就其容量的测定与换算等方面给出了一些较为合理的建议[20 ,22 ,23 ,24 ,25 ,26]。关于热泵启停机特性问题 ,有研究分析了热泵停机时系统压力平衡导致的制冷剂迁移和汽液分离器的机理 ,并指出启动时制冷剂迁移和汽液分离器将导致系统 COP 的下降[27]。随着人们对生存环境的日益重视 ,近来开展研究与探讨了不少关于空气源热泵替代工质的研究 , 如 :R410A、R134a、R744、非共沸混合溶液等。例如 ,有文献通过对 R410A 和 R22 在回热循环中的性能研究表明 ,在回热式空气源热泵循环中应用R410A 作为制冷剂对整个系统性能更为有利[20]。这种研究方法也可在其他替代工质的比较研究中作为借鉴。空气源热泵机组的噪声来源有很多方面 ,受各方面的因素影响也比较多 ,但一般来说 ,压缩机和风机是主要的噪声源 ,相应地 ,我们应该合理设计压缩机和风机的结构 ,并采取一定的隔音措施以便尽可能减少噪音。此外,合理布置机组间距离也可以有效减小噪音[28 ,29]。1. 4 计算机模拟在空气源热泵系统中的应用随着计算机技术的不断普及,计算机在暖通空调中的应用也日益广泛。前面所述及的一些研究中有很多也都应用了计算机技术 ,但关于计算机模拟在暖通空调中具有代表性的应用主要有以下几个方面 :①对压缩机的计算模拟采用神经网络法对空气源热泵中螺杆式压缩机的冬季运行特性进行模拟 ,并结合误差反向传播算法(BP 算法) 进行调整 ,结果表明 ,采用该方法对压缩机进行建模模拟可以达到较高的精度要求。模拟结果与实验结果吻合较好[30]。②对蒸发器的计算模拟通过对空气源热泵的蒸发器结霜问题进行动态模拟计算,可以详细分析蒸发器结霜和制冷剂充灌量对系统性能所产生的影响[31 ,32]。另外 ,对于采用ε2NTU 法 (效率 —传热单元数法) 对空气源热泵蒸发器肋片管在干工况、湿工况及结霜工况下的传热传质计算方法也有相关探讨[33]。③系统仿真研究通过建立房间空调器热泵运行时的瞬态仿真的数学模型,可以得出房间空调器热泵运行时的制冷系统参数及房间温度变化的曲线[34],这对实现空气源热泵系统的自控有很大的意义。④系统能耗分析软件关于空气源热泵全年能耗分析应用软件的开发应用在相关文献中有所介绍[35],该软件在求解热泵供冷全年能耗时,综合考虑了空调冷负荷、室外干球温度、热泵出水温度这 3 个因素 ,在求热泵供热能耗时 ,还将室外空气相对湿度这个重要参数考虑进去,这就使得热泵供热能耗计算更为准确 ,也为空气源热泵的应用提供了一个很好的分析方法。1. 5 其它近来针对热泵分户计量的需要,有观点在对传统的计量方法进行比较分析的基础上提出了用比率法测量热泵制热量的新思路 ,并结合实际测量给出了应用评价[36]。变频技术在空气源VRV热泵中的应用是一项新技术。根据对大金变频控制热泵式 VRV 空调系统夏季制冷运行时的节能特性所做的一系列实验研究,可以获得夏季部分负荷运行特性。通过在节能方面与普通空气源热泵进行比较,证明应用变频技术以后的空气源热泵机组比普通机组更加节能[37]。客车空调也是空气源热泵应用的一个主要方面。关于空气源热泵应用于空调客车的可行性、经济性以及所遇到的诸如融霜等问题,已有相应的探讨和试验研究[38 ,39 ,40 ,41],具体地 ,关于压缩机转速对机车热泵空调系统制冷量、输入功率及COP 等性能的影响等问题, 也有相关文献介绍[42]。此外 ,从一些空气源热泵在一些公共场所、大中型商场、毛纺厂等大型建筑中的工程应用实例介绍文献可以看出,空气源热泵不仅理论研究相对已经比较成熟 ,而且已在我国的实际工程中得到了广泛的应用。2空气源热泵有待解决的问题及改进方向对于空气源热泵而言,除了具有种种优点之外 ,仍存在很多不足及有待解决的问题。空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大 ,随着室外环境的恶化而恶化。夏季 ,随着室外空气温度的升高,制冷负荷增大 ,但热泵系统冷凝温度升高 ,热泵温差增加 ,机组整体效率降低 ;冬季 ,随着空气温度的降低 ,供热负荷增大 ,而蒸发温度随之降低 ,热泵温差增大,导致机组整体效率降低。同时 ,随着室外条件的恶劣 ,热泵的工作性能急剧下降,又反过来加剧了室外环境的恶劣程度。进一步研究应考虑采取相应措施来合理改善机组的性能。空气源热泵另一个突出的问题就是蒸发器冬季结霜问题。这不但导致系统供热性能的急剧下降,还将对压缩机等重要部件产生不良影响(如冰堵) ,严重时将损坏压缩机 ,使系统不能正常运转 ,同时 ,结霜还将使机组运行费用增加。尽管我国在这方面已经做了很多研究工作,但关于结霜的控制措施及除霜技术的研究方面 ,还需要进一步进行深入研究和实验论证。如 :有研究认为,空气源热泵工作性能的平均水平是对其结霜过程进行控制、充分发挥热泵系统技术性能的关键 ,同时还指出 ,关于如何得到最佳的工作特性平均水平点,得到尽可能短的除霜周期和最佳工作效率的问题,可通过热泵系统设计中对各设备性能和循环参数的最佳耦合得到[31]。但究竟如何实现最佳耦合却缺少详细的说明和深入研究。另外 ,如何对机组本身进行优化设计,减少结霜 ,如何采用更好的除霜方式来提高空气源热泵的运行效率 ,节约机组的费用 ,这些都仍值得探讨。目前空气源热泵机组中大都采用的是一些含CFCs 或HCFCs 的等具有臭氧破坏潜能 ODP 或地球变暖潜能 GWP 的制冷剂 ,对环境的负面影响较大 ,而且 ,根据蒙特利尔议定书 ,各国将限制具有ODP和GWP 的卤代烃 CFCs 或 HCFCs 的使用 ,并规定了到 2030 年完全禁止使用的日程表。由此看来 ,对新型环保替代工质 (如 : R410A , R134a ,R744 等) 的特性的研究很有必要 ,相应地 ,采用新工质后系统的优化匹配问题也应进行详细实验和研究。由于室外空气一年四季甚至一天当中的温度波动较大 ,这就对实现整个空气源热泵系统的自动控制提出了很大的挑战 ,关于这一方面的研究尚不多见 ,还有待于逐渐探索和完善。此外 ,关于在我国北方地区应用空气源热泵的可行性问题,还需要根据各地区具体气象条件进行更为详细的实际论证和分析。3结语本文对近年来我国在空气源热泵方面的研究进展从各个方面进行了比较全面的分析。总的看来,我国空气源热泵的研究和应用工作已经取得了一定的成就 ,但仍存在一些不足之处 ,如:节能除霜方法、新工质新循环的替代、系统的智能控制等方面仍有待改进。在今后的研究中应努力解决好这些问题 ,以此促进空气源热泵在我国更广泛的应用。
通过写国内外研究现状,可以考察学生是不是阅读了大量的相关文献。 在写之前,同学们要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 二是要反映最新研究成果。 三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
在写之前、或者说是查找相关文献之前,你需要明确这样几个问题:
(1)研究所属的领域或者其他领域,这个问题已经知道多少;
(2)已完成的研究有哪些;
(3)以往的建议与对策是否成功;
(4)有没有建议新的研究方向和议题。
因此文献综述部分,是有一个内在逻辑的。你需要遵循以下步骤:
1、了解前人已经提出的问题
通过对研究课题的相关文献进行阅读,了解前人在研究课题方面提出了哪些问题。一般地,对于任何研究主题,都或多或少有前人涉及过,都会提出若干观点,为论文写作或者研究提供启发。
2、明确前人解决了哪些问题
了解前人解决了什么?解决到什么程度?这是文献综述所要解决的第二大议题。
3、那些问题是如何解决的
在进行文献研究时,也可以注意前人解决问题的思路。通过研究前人解决问题的方法能够对研究者产生借鉴启发作用。作为硕士研究者,可以尝试在相同的背景下模仿其研究方法,常用来解决问题的方法有案例研究、规范研究、实证研究、演绎推理等。
4、还有哪些问题没有解决(这个部分就可以表现出你这篇文章的研究意义)
通过文献综述的研究,找出前人还没有解决的问题,这是文献研究时需要得出的一个重要问题,找到某一研究主题前人尚未研究的方面和内容,作为论文研究的依据。同时结合前人的研究思路,构思怎样进行研究。
5、探讨怎么解决这些问题(这个部分就需要简要说明你接下来的研究工作)
当然,在写国内外研究现状的时候你不需要长篇大论,或者把关注的学科写成一篇非常全面的历史纪录。这时候你需要做的工作就是将前人的研究进行排除筛选。
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毕业论文中写“国内外研究现状”:
首先要把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 二是要反映最新研究成果。 三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
扩展资料:通过写国内外研究现状,可以考察学生是不是阅读了大量的相关文献。 在写之前,同学们要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 二是要反映最新研究成果。 三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
你的选题我不懂,但是国内外研究现状其实就是文献综述,从你的选题可以看出你可以选择这样的架构1、关于网络组建的研究,这点又可分为国内和国外研究两块,国内上期刊网,国外的也可以上西文期刊网或者直接上雅虎的外文网站上查询;2、关于中小型企业的网络组建的研究,这点这要是中小型企业网络组建的必要性啊、怎么做啊之类的别人是怎么研究述说的。呵呵,隔行如隔山,我是学文的,还真不是很通啊
绿色化学在石油化工中的研究进展和应用 2003 年5 月国际工程学会在美国Sandestin 主办了“绿色工程: 定义原则”( Green Engineering :Defining the Principle) 的会议,目的是确定一套绿色工程的原则以指导工程师在设计产品和工艺时,使其符合企业、政府和社会的需要,这包括了成本、安全、使用性能和对环境的影响. 最后发表了“工程师工作框架的Sandestin 原则”,提出了在工程项目中为全面实现绿色工程,工程师要遵循的9 条原则. 这9 条原则是: (1) 整体考虑工艺过程和产品,使用系统分析与集成的方法来评估对环境的影响; (2) 保障并改善自然生态系统,同时也要保护人类健康和生活安宁; (3) 在工程活动中考虑整个生态循环; (4) 尽可能保障所有的物质和能量安全并良性地输入和输出; (5) 尽可能减少对自然资源的消耗; (6) 努力减少废物产生; (7) 在对当地地理和人文认知的基础上,开发和实施工程解决方案; (8) 革新、创造和发明技术以实现可持续发展,在传统和主流工艺之上,创造性地提出工程解决方案; (9) 让股东和社会共同积极参与工程解决方案的开发[2 ] .20 世纪的化学工业是建立在煤、石油和天然气等矿物质资源基础上的, 尤其是到了60 年代前后, 石油化学工业获得了飞速发展, 与此同时, 也产生了日益严重的资源、环境等社会问题。1990年以来, 绿色化学的理念迅速崛起, 并成为包括石化工业在内的化学工业可持续发展的方向, 越来越受到各国政府、企业和学术界的普遍重视。在石油化工领域, 一批绿色化工技术不断被开发和应用,甚至逐渐成为一些新兴产业。本文作者介绍可持续发展的石油化工技术的一些新进展。1 以过氧化氢作氧化剂的烃类“原子经济”氧化反应反应的“原子经济”性是衡量在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到产品之中, 这一标准既要求尽可能地节约原料资源, 又要求最大限度地减少废物排放。在石化工业中烃类的氧化反应是一类非常重要的反应过程, 由于具有含氧官能团的产物分子比原料烃类要活泼得多, 此类反应的选择性通常较低, 还有一些反应需要经多步骤才能完成, 过程往往产生很多废物。过氧化氢作为一种温和的氧化剂, 在某些材料的催化作用下, 可进行选择性很高的定向氧化反应, 而且其本身无毒并在反应后转化为无害的水, 使反应的“原子经济”性大大提高, 因而被看作是绿色的氧化剂[1 ] 。 钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟实现工业应用环己酮肟的制备作为目前化纤单体ε- 己内酰胺主流生产技术的核心工艺, 需经环己酮与羟胺的盐进行反应而得, 而羟胺盐制备过程的“原子经济”性较差, 腐蚀和污染严重。20 世纪80 年代后期意大利EniChem 公司提出了一种全新的环己酮氨肟化工艺, 即在钛硅分子筛的催化作用下, 环己酮与氨、过氧化氢一步“原子经济”反应直接合成环己酮肟。中国石化石油化工科学研究院也开发成功具有自主知识产权的环己酮氨肟化新工艺, 并与中国石化巴陵分公司合作, 于2003 年8 月率先完成了70 kt/ a 的工业试验, 环己酮转化率和环己酮肟选择性均超过 % , 氨的利用率达97 %以上。而传统的磷酸羟铵肟化法工艺(HPO) 氨的利用率不足60 %; 同时, 新工艺避免了NOx 、SOx(HPO) 等的生成和使用, 使环己酮肟的制备成为清洁生产过程。传统的以苯为原料的己内酰胺生产过程流程长、工艺复杂、投资大、成本高, 国外Du Pont 、BASF 和DSM 等公司已分别研究开发了以丁二烯为原料的己内酰胺生产新技术[2 , 3 ] , 可简化工艺流程和降低生产成本, 但由于新建装置巨大的投资和技术风险等原因, 至今尚未工业化。环己酮氨肟化新工艺适宜对现有装置的技术改造, 将使由苯生产己内酰胺的工艺路线更具竞争性。 丙烯环氧化制备环氧丙烷新技术取得新进展自从钛硅分子筛( TS - 1) 诞生以来, 低温下利用过氧化氢作氧化剂的液相氧化反应工艺一直在不断地研究开发, 另一类取得突出进展的是烯烃与过氧化氢进行环氧化反应制取环氧化物, 其中最重要的过程是丙烯环氧化制备环氧丙烷。以TS - 1 为催化剂, 用过氧化氢环氧化丙烯制备环氧丙烷, 产物环氧丙烷的收率达97 %以上(以丙烯计) ,以过氧化氢计其收率为87 %[4 ] , 副产物主要为水和氧气。该过程原子的有效利用率达76 %。而传统的二步氯醇法生产工艺原子的有效利用率仅为31 % , 需要消耗大量的氯气和石灰, 并且设备腐蚀和环境污染严重。针对TS - 1 分子筛价格较高、与产物分离难度较大, 丙烯环氧化的其他催化剂体系也在不断研究之中, 以过氧化氢为氧化剂的新型氧化催化材料正在研究的有负载锡的β- 沸石[5 ] 、有机氮络合Fe2 系催化剂[6 , 7 ] 和含钨的金属簇相转移催化剂[8 ]等。最近, BASF 和Dow 化学公司合作, 在丙烯的过氧化氢环氧化反应工艺(HPPO) 的开发中取得了重大进展, 已完成各自的详细评估。据称, HPPO工艺由于不联产其他产品, 流程短, 投资低, 占地少, 尤其对较小规模生产装置投资回报率大幅度提高。双方计划近期完成中试放大, 开始建设第一套300 kt/ a 规模生产装置, 预计2007 年初建成投产[9 ] 。此外, Degussa 和Uhde 也拟在南非Sasol 建设60 kt/ a 环氧丙烷装置, 将采用HPPO 工艺。据报道[10 ]其开发了一种专用分子筛催化剂, 副产物生成量可降低到最低限度。丙烯环氧化新工艺虽然使用了价格较高的过氧化氢作氧化剂, 但只要采用适合的催化剂, 可使产物收率大幅提高, 同时由于工艺简化, 该工艺仍具有较好的技术经济性, 加之该技术的环保优势, 有望对环氧丙烷行业产生重要的影响。 其他有机含氧化合物的制备技术以过氧化氢为氧化剂, 烯烃、醇和羰基化合物可高选择性地氧化生产环氧化物、醇和羧酸, 并可避免使用金属催化剂、含氯氧化剂和有机溶剂。文献[11 ]介绍Kazuhiko Sato 等开发了由烯烃氧化生成二醇类化合物的新工艺。采用普通的树脂负载的磺酸催化剂, 用不同的链烯烃和环烯烃与过量的30 %双氧水反应, 可高选择性和高收率地得到反-1 , 2 - 二醇, 带有端基羟基的链烯烃也可一步反应生成三羟基化合物。杜泽学等[12 ]以钛硅分子筛为催化剂, 开发了氯丙烯与过氧化氢环氧化制备环氧氯丙烷的悬浮催化蒸馏新工艺, 反应选择性达98 %以上, 有望取代现有的氯醇法生产工艺。2 取代有毒有害原材料的绿色化工技术光气、氢氰酸等是剧毒物质, 因它们的化学性质极为活泼, 至今仍作为化工原料广泛使用, 但这些化学品在制造和使用中一旦不慎泄漏, 就将造成难以估量的人身伤亡和环境灾难, 因此, 用无毒、无害的原料代替剧毒光气、氢氰酸等绿色化工技术的开发受到重视[13 ] 。取代光气, 生产异氰酸酯、聚碳酸酯新工艺 目前替代光气制造异氰酸酯的工艺有: 由伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯制造异氰酸酯, 由伯胺和一氧化碳进行氧化羰化制异氰酸酯, 由硝基苯和一氧化碳羰基化制异氰酸酯。这些技术有的正在小试, 有的已进入中试阶段, 但是生产成本比原有的光气法高10 %左右, 不经济, 所以还需改进。代替光气生产聚碳酸酯, 已经开发成功以碳酸二甲酯为原料的工艺。首先由碳酸二甲酯与苯酚反应生成碳酸二苯酯, 再和双酚A 进行酯交换、缩聚生成高分子聚碳酸酯, 现正在建厂, 而且生产碳酸二甲酯采用甲醇氧化羰基化法, 取代了传统光气为原料的路线。韩国L G化学公司称独自开发了一种非光气的聚碳酸酯生产新工艺, 由于工艺简化,可减少投资70 % , 装置操作费用和生产成本明显降低。可见, 代替剧毒原料也可找到经济合理的绿色工艺路线。 甲基丙烯酸甲酯生产新工艺继异丁烯氧化法、乙烯氢甲酰化法生产甲基丙烯酸甲酯(MMA) 技术工业化后, 人们仍在积极开发新工艺以取代传统氢氰酸为原料的丙酮氰醇法。异丁烷直接氧化法因资源更丰富、廉价而受到重视。这种方法包括异丁烷氧化制取甲基丙烯醛、甲基丙烯醛再氧化制取MMA 两步反应。由于异丁烷反应活性低于异丁烯, 通常选用具有强氧化性的杂多酸类催化剂。近年来研究发现, P - Mo 系杂多酸中引入V、Cu、Cs 等元素, 可促进甲基丙烯醛的氧化反应, 提高反应收率; 进一步将P - Mo - V- Cu - Cs 五元催化剂和Mo - V 的复合氧化物作为助剂, 添加到“MMA 高选择性催化剂”浆态杂多酸催化剂中, 可使MMA 的收率提高2 倍, 达到10 %以上, 表现出一定的工业应用前景。英国Lucite 国际公司开发成功其专有的α-MMA 技术, 并计划建设第一套100 kt/ a MMA 生产装置, 预计2007 年末建成投产。α- MMA 是两步法工艺。第一步由乙烯与甲醇、一氧化碳进行羰基化反应生成丙酸甲酯。据称, 所用的钯基催化剂活性很高, 选择性达9919 % , 且具有良好的稳定性, 反应温度和压力条件温和, 对装置的腐蚀性小; 第二步中丙酸甲酯与甲醛反应生成MMA 和水, 采用专有的多相催化剂, MMA 的选择性较高[14 ] 。该工艺大大改进了产品的经济性, 是三十年来开发的最重要的MMA 生产工艺。MMA 在中国是一个发展前景良好的有机化工原料, 随着国民经济的持续高速增长, 其需求还将不断增长, 中国应该慎选一条符合国情的绿色路线进行开发, 注意克服其不足之处。3 使用环境友好催化剂的化学反应石油化工生产技术的核心是催化剂, 催化剂的消耗虽不大, 但同样可能对环境产生很大的危害。硫酸、氢氟酸、三氯化铝等液态酸是广泛应用的酸性催化剂, 使用过程易腐蚀设备、危害人身健康和社区安全, 同时还产生废液、废渣污染环境。目前应大力开发环境友好的固体酸催化剂代替液体酸,已有一批工业化成果。在苯与烯烃烷基化过程中采用ZSM - 5 分子筛代替三氯化铝的气相法合成乙苯, 采用USY 或β- 沸石或MCM - 22 沸石代替三氯化铝的液相法合成异丙苯等; 此外, 还有采用固体酸替代氢氟酸的长链烷基苯合成的新工艺。采用上述分子筛固体酸取代三氯化铝、氢氟酸等催化剂, 虽然推出了新一代的烯烃烷基化绿色技术, 但是由于分子筛催化剂的酸强度不如氢氟酸、三氯化铝高, 分布也不够均匀, 而且酸中心数量较少, 于是采用这类固体酸催化剂时反应温度升高, 压力增加, 同时少量的副产物和杂质有所增高, 所以又出现了开发新固体酸催化剂的热点。负载型杂多酸催化剂可望克服上述缺点, 成为新一代的催化剂; 正在研究的还有一些新型催化材料, 如包裹型液体酸、纳米分子筛复合材料、离子液体等。这方面的研究, 中国已有一定基础, 应组织人力, 加速开发, 力争取得领先地位。
从分子炼油的角度,介绍了汽油高辛烷值组分合成工艺烷基化技术、异构化技术、叠合技术的发展状况以及相应催化剂的研究进展.面对全面推行使用车用乙醇汽油以及国Ⅵ汽油标准中限定有机含氧化合物≤%的现状,MTBE等醚化工艺装置面临着停产、改造的挑战;而烷基化技术、异构化技术、叠合技术作为汽油高辛烷值调和组分合成技术,在我国车用汽油清洁化的道路上更具潜力,将得到大力支持与发展.
如下:
【摘要】:综述了分子氧氧化环己烷制取环己酮的催化剂的研究进展,重点介绍了光催化剂、纳米催化剂、仿生催化剂、分子筛催化剂和复合催化剂在环己烷催化氧化方面的应用,其中,负载在分子筛上的纳米金催化剂具有较高的催化活性、选择性及稳定性。
【关键词】:环己烷氧化,环己酮,催化剂的认识。
环己酮是重要的有机化工原料和工业溶剂,广泛应用于医药、油漆、涂料、橡胶、农药行业、印刷和塑料回收方面。目前,工业上制取环己醇和环己酮的方法主要为苯酚加氢法、苯部分加氢法和环己烷液相氧化法,环己烷氧化法的应用最为普遍,占90%以上。
由于环己醇和环己酮比环己烷更易于被氧化,为获得适宜的环已醇和环已酮的选择性,工业上环己烷氧化转化率通常控制在,氧化选择性为90%左右。
但环己烷的大量循环造成能耗上的巨大浪费。目前,环己烷氧化工艺研究的热点主要集中在对传统工艺的改造优化、氧化剂的选择及高效催化剂的开发。开发高性能和环境友好的催化剂成为研究热点,近年来开发的一些氧化催化剂在改善环己烷转化率和产物选择性方面表现出较好的性能。
本文主要综述分子氧氧化环己烷制环己酮催化剂的研究进展。
MTBE的反应机理:甲基叔丁醚是以甲醇和混合碳四(含有异丁烯)为原料,在酸性催化剂的作用下合成的,这是一个可逆的放热反应。
MTBE的生产技术:合成MTBE生产工艺主要是醚化工艺,根据醚化反应器的而不同,MTBE合成技术存在以下几种形式:固定床反应技术:固定床技术采用的是下流式固定床反应器,在70到100℃液相,甲醇与异丁烯在强酸阳离子交换树脂的作用下,反应生成MTBE。
该技术采用外循环取热方式来控制,用冷却水在反应器外移走反应热,用分馏塔分离产物MTBE和甲醇以及剩余的碳四馏分。此法用于含异丁烯浓度变化较大的碳四原料。尽管反应器用水冷却,但仍会出现热点,难于消除,且反应速率低,这类技术在近年来已较少采用。
膨胀床反应技术:该技术的主反应器采用上流式膨胀床,在生产过程中,反应原料自下而上经膨胀床反应器催化剂床层。达到一定值后,催化剂床层便开始膨胀,由于催化剂床层受到轻微的扰动,有利于提高催化剂的活性,加快反应床层的传热过程,有利于反应的进行和反应热的扩散,使床层温度分布均匀,不存在局部热点。
此方法投资少,结构简单,催化剂装卸方便,但操作弹性较小。硫酸催化技术:该技术是将一定比例的原料送人第一反应器中,待反应混合物预热至70℃时,与硫酸混合,在一定温度下将混合物送入第二反应器中。
最后反应混合物进入分离器分离有机相和酸相,在分离器中回收得到的硫可循环使用,有机相则进入水洗塔,用NaOH含的循环水中和酸,生成Na2SO4和H2O。
食品添加剂在食品行业的作用及问题摘 要:着人们的生活水平的提高,人们不再仅仅单纯追求食品给我们带来的饱足感,更关注食品在色香味给我们带来的感官刺激,因此食品添加剂得到了广泛的应用,可是由于食品添加剂方面的超标使用又给人们带来一定的危害,所以需要我们更加深入的了解和认识它。食品添加剂在食品行业有重要的作用。食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质。同时也存在一些问题,食品添加剂大都有一定的毒性,所以使用时要严格控制使用量。如色素的问题。关键词:食品添加剂 应用 超标 危害一、食品添加剂在食品行业的主要作用食品添加剂大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂,这主要是它给食品工业带来许多好处,其主要作用大致如下:1. 有利于食品的保藏,防止食品败坏变质。例如:防腐剂可以防止由微生物引起的食品腐败变质,延长食品的保存期,同时还具有防止由微生物污染引起的食物中毒作用。又如:抗氧化剂则可阻止或推迟食品的氧化变质,以提供食品的稳定性和耐藏性,同时也可防止可能有害的油脂自动氧化物质的形成。此外,还可用来防止食品,特别是水果、蔬菜的酶促褐变与非酶褐变。这些对食品的保藏都是具有一定意义的。2. 改善食品的感官性状。食品的色、香、味、形态和质地等是衡量食品质量的重要指标。适当使用着色剂、护色剂、漂白剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂,可明显提高食品的感官质量,满足人们的不同需要。3. 保持或提高食品的营养价值。在食品加工时适当地添加某些属于天然营养范围的食品营养强化剂,可以大大提高食品的营养价值,这对防止营养不良和营养缺乏、促进营养平衡、提高人们健康水平具有重要意义。4. 增加食品的品种和方便性。现在市场上已拥有多达20000种以上的食品可供消费者选择,尽管这些食品的生产大多通过一定包装及不同加工方法处理,但在生产工程中,一些色、香、味具全的产品,大都不同程度地添加了着色、增香、调味乃至其他食品添加剂。正是这些众多的食品,尤其是方便食品的供应,给人们的生活和工作带来极大的方便。5. 有利食品加工制作,适应生产的机械化和自动化。在食品加工中使用消泡剂、助滤剂、稳定和凝固剂等,可有利于食品的加工操作。例如,当使用葡萄糖酸δ内酯作为豆腐凝固剂时,可有利于豆腐生产的机械化和自动化。6. 满足其他特殊需要。食品应尽可能满足人们的不同需求。例如,糖尿病人不能吃糖,则可用无营养甜味剂或低热能甜味剂,如三氯蔗糖或天门冬酰苯丙氨酸甲酯制成无糖食品供应。二、食品添加剂在食品行业中存在的问题食品添加剂过量可危害身体的健康。现在常用的食品色素包括两类:天然色素与人工合成色素。天然色素来自天然物,主要由植物组织中提取,也包括来自动物和微生物的一些色素。人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色素,主要是以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的。 在很长的一段时间里,由于人们没有认识到合成色素的危害,并且合成色素与天然色素相比较,具有色泽鲜艳、着色力强、性质稳定和价格便宜等优点,许多国家在食品加工行业普遍使用合成色素。 随着社会的发展和人们生活水平的提高,越来越多的人对于在食品中使用合成色素会不会对人体健康造成危害提出了疑问。与此同时,大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,某些合成色素甚至会危害人体健康。吃着精美点心、快餐盒饭、香喷喷的热狗时,瞟一眼印刷精美的包装食品上的营养成分表,你就会发现每种食品中都有添加剂成分。据了解,转化脂肪、精制谷物制品、食盐、高果糖浆四种成分是在加工食品中最多见的,这几种成分危害着人体健康。有些若过量也有危害,如: 柠檬酸、甜菊糖苷、阿斯巴甜、甜蜜素、芬兰白色素、香兰素、乙基麦芽酚、山梨酸钾……基本上都没有危害,只要它的添加得不过量。三、食品添加剂的作用和危害根据《中华人民共和国食品卫生法》,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品的人工合成或者天然物质。从定义中我们可以看出食品添加剂可以起到提高食品质量和营养价值,改善食品感观性质,防止食品腐败变质,延长食品保藏期,便于食品加工和提高原料利用率等作用。按其来源、功能和安全性可以对食品添加剂进行分类。按来源可分为天然食品添加剂和人工化学合成添加剂,按功能分为防腐剂,漂白剂,着色剂等22种,按安全划分为A、 B、C三类。其实我们对食品添加剂并不陌生,因为食品添加剂的使用在我们日常生活中无处不在。如方便面中添加乳化剂提高面团的吸水性;火腿中的增稠剂和鲜味剂可以使火腿变得更加香嫩;月饼的防腐剂可以保鲜„„而我们最熟悉、最常见的添加剂就是盐,试想一下若没有在食物中添加盐,那么食物尝起来就无味道可言啦!由此可见,食品添加剂已经是我们生活中不可缺少的一部分,调剂着我们的生活。尽管食品添加剂给我们带来便利,可是食品添加剂一般在食品中添加的量极少,一般拉制在之间。即使对于天然的食品添加剂如盐来说,我们一旦在食物中放的过多,也会打破我们生理上的平衡,据法国国家卫生医学研究所的一项研究,法国每年至少有万人因食盐过量而患心血管疾病,其中万人因病情严重而死亡,这一数字是法国交通事故死亡人数的4倍,更何况那些大部分人工合成的食品添加剂,倘若使用不规范就会造成不可挽回的后果。近年来,食品添加剂超标的事件频频发生,给我们敲醒了一个又一个的响钟。
护色剂护色剂为可增强肉及肉类制品色泽的非色素物质,也叫发色剂。我国规定的发色剂有硝酸钠(钾)、亚硝酸钠(钾)4种。参考文献:百度百科
在现代社会中,食品添加剂是现代食品加工技术发展的基础,食品添加剂安全性和有效性是各界关注的重点。下面是我为大家整理的食品添加剂论文,供大家参考。
摘要分析食品添加剂应用存在的问题,并提出对策,以为促进食品添加剂的合理使用,确保我国食品安全提供参考。
关键词食品添加剂;应用;对策;食品安全
食品添加剂是为改善食品品质、防腐以及加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。按来源不同可分为天然食品添加剂和化学合成食品添加剂两大类[1-2]。食品添加剂由于能改善食品品质和档次,产生较好的经济效益和社会效益,在食品行业中得到越来越广泛的应用。但是,近年来随着“苏丹红”、“三聚氰胺”等事件的频频发生,食品添加剂的安全性问题越来越受到人们的关注。
1存在的问题
用量不规范
食品添加剂在食品加工过程中不按国家规定标准而随意使用的现象较为突出,比较突出的是超量使用现象。一方面,某些厂家缺乏食品安全意识,不顾食品添加剂的用量问题;有些厂家设备简单陈旧,缺乏精确的计量设备,缺乏生产技术人员;对有预包装产品中食品添加剂的用量标示不准确甚至不标。另一方面,在饮食行业,非包装食品添加剂标准缺失[3]。自2010年6月起颁布实施的《食品添加剂生产监督管理规定》中对于现场制作、产量较小的产品并没有做出用量的的规范。像面包店中预包装好的牛角包、酥皮包、方包上都有配料表一栏,除了标了小麦粉、白砂糖、牛油、鸡蛋等原料外,还标了“面包改良剂”,后面往往用括号表明了成分“淀粉、双乙酰酒石酸单甘油酯、维生素C、酶制剂”,但对于用量没有明确。
超范围使用
在食品安全法草案中,明确了食品生产者应当按照食品安全标准关于食品添加剂的品种、使用范围、用量的规定使用食品添加剂,不得在食品生产中使用食品添加剂以外的化学物质或者其他危害人体健康的物质。但实际上,如吊白块、孔雀石绿、苏丹红等被广泛应用于食品生产。
使用过期、劣质的食品添加剂
过保质期的食品添加剂,其功效会大打折扣,而且长期存放可能发生化学反应,产生有毒有害物质,影响添加食品的安全性;劣质食品添加剂,不仅产品不纯,而且含有汞、铅等重金属有害物质添加到食品中,会严重影响食品的安全。
重复、多环节使用食品添加剂
一般有2种情况,一种是在某一食品中添加了单一的添加剂后,又因其他功用添加了复合食品添加剂,而复合添加剂由于配方保密不便公开,可能会出现重复添加的情况[4]。比如某种食品防腐剂应用在酱油中,目的是为了保证酱油防腐,但酱油被用于某种罐头食品中,这种防腐剂就带入到罐头食品中,这种罐头食品可能未被批准用这种食品防腐剂,或者这种食品防腐剂限量低,罐头食品生产厂家不知道原料酱油里使用了防腐剂,再添加就超标了。另一种是多个环节进行了添加,比如国家允许使用的面粉增白剂过氧化苯甲酰,在现实中,生产面粉厂添加、销售商添加、生产馒头的小作坊添加,致使最终产品的增白剂严重超标。
2对策
统一食品添加剂标准,加强政府主导作用,及时发布权威食品信息
由政府主导,加快完善我国食品添加剂标准体系,改善“多头管理标准制定政出多门”的这一现状,从全局、系统的角度实施监管,使部门之间在执法衔接上进行有效的沟通,明确质监、卫生、安全等部门和社会监督的职责以及生产、销售、使用单位的内部管理职责,形成共管氛围。加强食品添加剂安全性的研究,将现行《食品卫生法》中食品添加剂方面的规定与《食品添加剂卫生管理办法》《食品添加剂生产企业卫生规范》内容相统一,研究制定食品添加剂的具体检测 方法 、生产规范、使用规范,完善食品生产经营单位食品添加剂管理模式,建立定期对食品添加剂进行评估的机制,及时对食品添加剂的品种进行补充和淘汰,及时发布权威信息[5]。
卫生部门要切实严格履行监管职责
卫生行政部门应强化对食品添加剂生产和使用单位进行监管,督促企业依法、科学使用食品添加剂,并建立完善的内部管理制度和内部的自检机构。要重点提高县一级卫生监督机构的检验检测水平,加大对食品添加剂使用情况的抽样检查力度,扩大覆盖面。特别是要加强作坊式的餐饮企业的监管力度,对非包装食品的经营者要进行技术指导,使其明确添加剂的适应范围、用法、用量。
加大食品添加剂监测技术的研究
目前,我国对食品添加剂的监测技术相对比较落后,监测的准确性和迅捷性需要进一步提高,需要寻求高新监测技术以适应食品添加剂的监测发展要求。当前情况下要多个部门共同建立统筹协作的监测系统,整合食品安全监督检测资源,更新检测装备,同时相关部门根据监测技术以及食品添加剂的发展,进一步完善食品添加剂使用的标准和法规,规范食品添加剂的使用,提高食品的安全性[6]。
加大对食品添加剂生产经营和使用安全的宣传力度
加强对生产经营者的培训力度,应实行培训持证准入上岗制度。通过组织食品和食品添加剂生产经营者进行培训,提高企业及销售者对违法添加食品添加剂危害性的认识,使其切实担负起“第一责任人”的责任。同时,要通过报纸、电视媒体、网络等各种宣传载体,向广大消费者进行宣传,提高自身防范意识,加强对食品添加剂知识的学习,在购买时多进行比较分析,自觉抵制劣质食品的购买。
3参考文献
[1] 阎炳宗.食用着色剂发展趋势[C]∥第八届中国国际食品添加剂和配料展览会暨第十一届全国食品添加剂生产应用技术展示会学术论文集.北京:中国食品添加剂生产应用工业协会,2004.
[2] 任镇.解读食品添加剂[J].监督与选择,2004(9):B016-B019.
[3] 张彩虹,程荣仙.实施绿色食品发展战略应处理好几个关系[J].河南农业科学,2003(3):16.
[4] 张慎举,袁仲,宋成斌.转基因食品的发展及其安全性管理[J].河南农业科学,2005(11):111-113.
[5] 赵同刚.食品添加剂的作用与安全性控制[J].中国食品添加剂,2010(3):45-50.
[6] 食品添加剂生产监督管理规定[J].中国质量技术监督,2010(6):22-25.
摘要:本文从食品安全事件中人们对食品添加剂的错误认识谈起,科学地讲解了食品添加剂的定义,介绍了其对现代食品工业发展的作用,并从加强非食品添加物质的管理、加强食品添加剂的生产与管理、加强食品行业操作人员的 教育 及国民食品 安全知识 教育等几个方面论述了如何使食品添加剂更好地服务现代食品工业。
关键词:食品添加剂;现代食品工业;作用
近年来,食品安全正因为各类食品安全事件的频繁发生而日益受到人们的强烈关注。仅以2008年为例,从年初的输日“毒饺子”事件到人造“新鲜红枣”流入乌鲁木齐市场事件,再到三聚氰胺污染婴幼儿配方奶粉并导致大批婴幼儿患肾结石甚至死亡事件,都在全国及至全球范围内产生了很大的影响,也对食品相关行业形成了严重的冲击。而几乎每一次食品安全事件,人们都会把罪魁祸首紧盯在添加在食物中的某些特殊成分上,食品添加剂一次又一次成为众矢之的。那么这一切都是食品添加剂惹的祸吗?
一、正确理解食品添加剂的定义
根据《中华人民共和国食品卫生法》(1995年)的规定:食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”;同时规定,“为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂”称为“营养强化剂”。因此,营养强化剂显然也属于食品添加剂范畴。
在食品加工和原料处理过程中,为使之能够顺利进行,还有可能应用某些辅助物质。这些物质本身与食品无关,如助滤、澄清、润滑、脱膜、脱色、脱皮、提取溶剂和发酵用营养剂等,它们一般应在食品成品中除去而不应成为最终食品的成分,或仅有残留。对于这类物质特称之为食品加工助剂。
国际国内对食品添加剂都有严格的管理程序。如,批准一种新的食品添加剂必须进行多种毒理学评价,当确证其不对人体带来危害时,才能获得国家多个部门的批准和发布。能够列入使用名单的食品添加剂品种,均是在长时期内经过众多实验并“过五关、斩六将”慎之又慎确定下来,被严格规定了使用范围和最高使用的限量,只要按照规定使用,食品添加剂的安全性是有保证的[1]。
而本文所举事件中提及的三聚氰胺绝不是一种食品添加剂,而是一种化工原料,不应该在奶粉里面存在,这次问题奶粉中的三聚氰胺是非法添加的一种有害物质,奶粉里面查出任何含量的三聚氰胺都是非法。现在,检测蛋白质的方法都是通过检测里面的氮来推算蛋白质,一些不法分子为了牟取暴利,向奶粉中加入三聚氰胺,三聚氰胺里含氮,检测时用来假冒蛋白质含量增高。因此,加入三聚氰胺是为了掩盖食品原料质量方面的缺陷,是非法掺假,三聚氰胺起到了掺假的作用。
二、食品添加剂对现代食品工业发展的作用
食品添加剂工业是伴随着食品工业的发展而发展的,可以说“没有食品添加剂,就没有现代食品工业”。食品添加剂在食品中的应用,可以有效地改善食品的品质和色、香、味、形,以及延长食品的贮存期等。为避免某些不该添加的食品添加物对人体造成损害,国际上于1955年和1962年先后组织成立了“FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)”和“食品添加剂法典委员会(CCFA)”(后者1988年改名为食品添加剂和污染物法规委员会,即CCFAC;2006年更名为CCFA,中国为主持国),集中研究食品添加剂的安全性问题,并向各有关国家和组织提出推荐意见,从而使食品添加剂逐步走上健康发展的轨道[2]。据相关资料表明,目前全世界的食品添加剂品种有25000多种,其中80%为香料,常用的添加剂品种有5000多种,直接使用的品类大约有3000-4000种,而比较常见的有600-1000种。
在大规模、现代化的食品生产中,正确、规范使用食品添加剂有以下的好处:(1)增加食品的保藏性能,延长保质期,防止微生物引起的腐败和由氧化引起的变质;(2)改善食品的色香味和食品的质构如色素、香精、各种调味品、增稠剂和乳化剂等;(3)有利于食品的加工操作,适应机械化、连续化大生产。如用葡萄糖酸内酯作为豆腐凝固剂;(4)保持和提高食品的营养和保健价值。如营养强化剂、食品功能因子等。
现在许多人反对食品添加剂的理由是害怕使用了添加剂的食品不营养、不安全,但合理的食品添加剂恰恰能够调整营养结构,达到均衡营养、补充营养的效果。如针对不同的消费群体,在面粉里面可以添加钙粉、维生素、功能因子等,强化面条的营养功能;此前我国推行的酱油加铁工程、碘盐工程等,都是在食品里添加人体必需营养成分的最好例子。
三、如何使食品添加剂更好地服务于现代食品工业
应该看到,随着我国食品工业的发展,今后几年我国食品添加剂工业也会迅速发展,会有愈来愈多的食品添加剂产品用于食品工业,这是客观事实。需要引起重视的是,尽管食品添加剂在食品中使用量很少,但对食品的品质影响很大,特别是不少食品添加剂有一定毒性,不合格和使用不当,都会对人体健康产生影响,这并非一件小事情,而是关系着人民群众饮食卫生的大事情。
1、加强在食品中严禁使用非食品添加剂的管理
非食品添加剂是指已被证实不能用于食品中,而却可以对提高食品某一功能的物质,这些物质大都属于某一工业所用添加剂,对人体有一定或很大的危害,如三聚氰胺、吊白块、苏丹红、美术绿、罂粟壳等等。以吊白块(又称雕白粉)为例,它是一种氧化剂,可以氧化面粉、米粉、豆制品等食品中的色素,但其毒性很大,正常人体摄入10g就会产生严重的后果,但在国家有关部门的专项查处中,却发现不少违法使用的现象。
2、加强和完善食品添加剂生产及应用的管理
食品添加剂在我国仍属新兴行业,它不同于 其它 行业,是关系到人们的饮食卫生的大事。添加剂本身并不可怕,可怕的是被超标使用,被不法分子滥用。在国外发达国家,对食品添加剂的生产和使用的管理都很严格。如美国把食品添加剂放在和药物管理同等重要的位置,其食品添加剂法规规定的比较全面和严谨,并由美国食品与药物管理局(FDA)负责贯彻实施。美国对违规生产和使用食品添加剂的处罚相当严历,违规企业和企业主的下场不堪设想。而我国的一些生产者却没有严谨的法规意识,容易造成严重的后果。如面粉增白剂的生产和使用方面就存大着较为严重的问题。因此,我们应加快和完善食品添加剂法规的制定和管理工作,特别对食品添加剂的生产和使用应集中管理,不能多部门管理,应有专门的管理机构,做到严格监督、严格控制[3]。
3、加强食品行业操作人员的教育培训管理
目前,我国对在食品行业从业的人员基本上停留在办理“健康证”即确保无传染性疾病即可上岗的层面上,没有更加严格的上岗要求,对他们在食品安全方面的教育和培训甚为缺乏,食品方面的法律规范知之甚少,导致在食品加工中他们仅凭“ 经验 ”添加某些食品添加剂,而没有进行科学的计算和产品检测,这样的食品流向市场,肯定会影响到人民群众的健康。尤其对于食品生产企业,如果能够不断地强调使用食品添加剂的“良心标准”,严格按照卫生标准控制添加剂的使用,并且通过研发,提高食品加工技术,来减少一些添加剂的使用,那么食品安全问题就会越来越少。
4、加强国民的食品安全知识培训
人们对食品添加剂的恐慌源于他们并不真正了解它。食品添加剂在食品加工中只要食品原料能达到要求,能不用,最好不用,但也不要过分夸大食品添加剂的弊端。对美国人来说,食品添加剂这个概念事实上跟其他的食品成分完全一样,根本不会让人产生反感,甚至美国天然食品添加剂的增长率达到10%,远远高于其经济增长比例。而近来我国一些食品生产商为保证产品的销量,不负责任地打起“本品不含任何食品添加剂”类似的 标语 ,来误导消费者;部分媒体一遇食品安全事件便在不尊重科学依据的情况下发布一些不严谨的言论或调查;为应对消费者的“恐惧”,其他企业不得不“跟风”声明,这些做法使得公众对食品添加剂产生错误的认识,客观上阻碍了其发展。因此我国应通过种种 渠道 加强国民的食品安全知识培训。
参考文献
[1]胡毅. 正确认识食品添加剂 促进食品工业健康发展.中国食品质量报.2008,11,28.
[2]宋雪莲.食品添加剂标准需与国际接轨.人民网-中国经济周刊.2008,10,06.
[3]斯波.食品添加剂是现代食品工业发展的根本.
摘要:人们的日常生活水平在不断地提高,随之而来的,人们的生活要求以及品味也越来越高。食品的单纯的饱足感已经不能再满足人们了。食品的色香味给予人的感官刺激正在受到越来越广泛的重视。因此,食品添加剂应运而生且得到了广泛的应用。但是,食品添加剂不仅仅带来视觉味觉等的享受,还带来了不少的危害。本文就此方面做了简单地介绍,希望对以后的研究工作等有所裨益。
关键词:食品添加剂 应用 危害
食品添加剂在我们的生活中无处不在:方便面中的乳化剂以提高面团的吸水性;火腿香肠中增稠剂和鲜味剂使火腿变得更加香嫩;月饼中的防腐剂可以保持其新鲜……盐,则是我们最为熟悉和常见的添加剂。倘若我们的生活中没有盐,我们的生活将会是个什么样子?!食物毫无味道可言!所以,由此可见,食品添加剂已经是我们生活中不可缺少的一部分了。
一、食品添加剂简介
用于改善食品品质和色、香和味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质就是食品添加剂。食品添加剂能够改善食品的色、香、味等品质,还能够在一定的程度上防止食品变质。是当代食品加工产业不可或缺的组成部分。目前我国食品添加剂有23个类别,2000多个品种,包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味剂、营养强化剂、防腐剂、甜味剂、增稠剂、香料等。对于这些食品添加剂按其来源、功能和安全性可以对食品添加剂进行分类。按来源可分为天然食品添加剂和人工化学合成添加剂,按功能分为防腐剂,漂白剂,着色剂等22种,按安全划分为A、 B、C三类。
二、食品添加剂的主要作用
为了确保食品的质量,在食品的加工制作过程中,必须依据所要加工的产品的特点适量选用合适的食品添加剂。食品添加剂的种类繁多,作用也不尽相同。食品添加剂能够起到以下重要的作用:
在食品原有基础上改善和提高食品的色香味感官指标。高质量的食品不仅仅有极为丰富的营养,往往还色香味俱全。与此同时,食品的色、香、味、形态和口感也是衡量食品质量高低的一个重要指标。但是,在食品的加工过程,多数情况下都有碾磨、破碎、加温、加压等物理作用的过程,其中很容易导致食品褪色、变色,甚至于一些食品的固有香气也大部分散失。而且,一个加工过程下来,食品的软、硬、脆、韧等口感要求几乎不能够同时达到所理想的效果。
使食品的营养价值得以保持甚至提高。食品氧化,就会直接降低其营养价值。另外,为了是食品更有营养,还可以在食品中加入各种营养素,例如各种维生素或钙元素等。食品防腐剂和抗氧保鲜剂在食品工业中可减少并防止食品的氧化变质,能够很好地保持食品的营养,食品中添加的适当的营养素,则大大提高和改善了食品的营养价值。这就为营养不良和营养缺乏等人群提供了很好的食品选择,能够有针对性的使用,对于保持营养平衡,提高健康水平具有十分重要的意义。
保藏和运输食品,延长食品的保质期。在自然环境下,食品的放置时有一定的时间以及环境限制的,空气、水分以及温度都会对食品的质量产生影响。而且,长时间长距离的食品运输在自然环境下也是极为困难的。例如,生鲜食品和高蛋白质食品如果不采取防腐保鲜的基本 措施 ,在其出厂后就会很容易腐败变质,成为废品,很难为人们所用。各种防腐剂、抗氧化剂以及保鲜剂就很好地解决了这一系列的问题。这类的食品添加剂保证了食品能够在保质期内保持其应有的质量和品质,使食品加工之后能够运输至其他地区满足更多的人的需求,给人们的生活带来了极大的方便。
使已有的食品品种更加丰富多样。在当今的食品货架上,不再只是单纯的粮油、果蔬、肉、蛋和奶,更多的则是有这些原材料与食品添加剂共同加工而成的琳琅满目的食品了。例如罐头、香肠、果汁还有 蛋糕 等等。各种各样的食品原材料能够根据其品种以及口味的不同,选择适当的加工工艺,添加适当适量的食品添加剂,就能够成为新的食品花色。与此同时,不同的食品添加剂往往能够获得不同的花色品种,使我们的日常生活更加丰富多彩。
使食品的技工操作更容易,满足不同人群的需要。食品的加工过程中难免会有润滑、消泡、助滤、稳定和凝固等做法,进行这些加工细节时,如果没有食品添加剂,几乎是不可能的。而在现实生活中,有部分人群对于食品是有其特殊要求的,例如糖尿病患者不能食用蔗糖,但是有想要满足甜的需求,就可以在无糖食品中添加各种适量的甜味剂如木糖醇、山梨糖醇等;婴儿的生长发育过程中需要各种营养素加强体质,因此就发展了添加有铁锌钙等矿物质、维生素的配方奶粉等。
对经济效益和社会效益有稳固的提高。食品生产过程使用的稳定剂、凝固剂、絮凝剂等各种添加剂之后,能够不同程度地降低原材料消耗量,提高产品产出率,从根本上降低了生产成本,可以达到很好的经济效益。另外,使用食品添加剂之后,由于食品的花色增多,增加了人们的购买率以及购买量,也受到了明显的经济效益和社会效益。
食品添加剂大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂,这主要是它给食品工业带来许多好处。防腐,增加花色等等都是食品添加剂所带来的惊喜效果。运用这些食品添加剂,我们的生活才能够更加丰富多彩,企业才能够有更加好的收益,社会才能更好的向前发展。食品添加剂是当今社会食品工业中研发最为活跃,发展、提高最为迅速的领域之一,研究人员正在努力使食品添加剂在纯度,使用功效方面尽可能地提高,例如酶制剂,许多产品的活力、使用功效等年年甚至每季度都有新的进展。
三、食品添加剂的负面影响
一般情况下,食品添加剂采用很少的量就能够达到预期的比较理想的效果。在食品中使用的添加剂的标准用量极少,一般控制在之间。因为,大量的食品添加剂会给人们的身体机能产生负面的影响甚至是生命危险。即便是最为天然的食品添加剂―盐,一旦在食物中加入量过大,对我们的生理平衡也会产生负面的影响。
对于化学合成的食品添加剂,其作用更显著,但是过量所带来的危害也是极为严重的。近些年来,由于食品添加剂超标而引发的事故频频发生,不得不引起我们的高度重视。而由于防腐剂所引发的事故更是普遍。例如二氧化硫,亚硝酸盐等。
二氧化硫类物质通过生成亚硫酸(一种较强的还原剂)在被氧化时可将着色物质还原退色,使食品保持鲜艳色泽,还可抑制食品中的氧化酶,防止食品褐变,还可以起到防腐的作用。因此,二氧化硫类物质是食品加工过程中常用的漂白剂和防腐剂。事实上,少量的二氧化硫进入机体是不会对机体造成任何危害的,但是,摄入过多就会引起胃肠道反应,如恶心、呕吐。此外,还影响钙吸收,造成机体钙丢失。世界各国都普遍使用的食品添加剂――亚硝酸盐,主要用作肉制品加工的发色剂,可以保持肉类(火腿肠、香肠等)食品颜色鲜艳、亮红,肌纤维膨松。但是亚硝酸盐能在肉食品中能产生强致癌物亚硝胺,而且它也是属于较毒的食品添加剂,摄入 克就可引起中毒,3 克可致死。诸如此类的事仍然不胜枚举。
结束语:
食品添加剂是一把双刃剑,现代生活少不了添加剂。它已经深入我们的生活中,我们不能忽视它的各种优秀的作用,同样不能因为它可能给我们带来的副作用而完全敌视它,更不能“谈剂变色”、因噎废食。我们要做的是,懂得如何运用它的优势为我们创造出一个色彩斑斓的生活。
参考文献:
[1] 李宁.《食品二氧化硫超标的危害》.《健康报 》2010-01-17