污染在不同的環(huán)境和應(yīng)用中的解釋是稍微不同的。通常意義上的污染物大都聯(lián)系到如污染物、毒素和雜質(zhì)。然而,在大多數(shù)情況下,污染物是指存在于特定環(huán)境中不能有的任何物質(zhì),在考慮氣流等位置的污染物時(shí),情況亦如此。更多地將污染物視為用其他元素稀釋純氣體,而不是“污染"和“毒素"一詞通常具有的負(fù)面環(huán)境含義。這并不意味著我們?cè)谶@里討論的許多污染物對(duì)環(huán)境沒有影響,只不過(guò)這不是本文的重點(diǎn)。
我們將研究與兩個(gè)例子有關(guān)的污染物:壓縮氣體和天然氣。
壓縮氣體和天然氣流中的主要污染物如下:
污染物要么是氣體的組成部分,要么通過(guò)處理或轉(zhuǎn)移過(guò)程中進(jìn)入到氣流中。就天然氣而言,二氧化碳等污染物是許多天然氣流的正常組成部分。同時(shí),乙二醇用于干燥過(guò)程,如果過(guò)濾不當(dāng),可能會(huì)意外進(jìn)入氣流。
通常,污染物會(huì)對(duì)樣氣或系統(tǒng)產(chǎn)生某種形式的不利影響。天然氣供應(yīng)商的主要關(guān)注點(diǎn)是為消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)天然氣,因此他們希望去除會(huì)減緩或堵塞管道并稀釋產(chǎn)品質(zhì)量的污染物。同樣,壓縮氣體處理側(cè)重于最終產(chǎn)品的質(zhì)量和安全,當(dāng)然,保護(hù)管道和設(shè)備仍然很重要;然而,由于壓縮氣體經(jīng)常用于醫(yī)療應(yīng)用,人們更關(guān)注的是它們是否足夠清潔。
讓我們仔細(xì)探究下一種特定的污染物——水分。
水分是一個(gè)特別值得關(guān)注的問題,因?yàn)樗旧頃?huì)引起各種問題,并影響系統(tǒng)中的其他組件和污染物。管道中存在水或冰會(huì)堵塞或阻止氣體流動(dòng),并可能損壞機(jī)械設(shè)備。重要的是,即使是一個(gè)小的固體物體,比如冰塊撞擊渦輪機(jī)葉片,也有可能由于它們的高速運(yùn)行而導(dǎo)致它們破裂。水也是一種糟糕的燃料添加劑,因?yàn)樗紵缓?,降低了燃料的整體效率。此外,水會(huì)影響其他污染物:例如,水分和灰塵會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)。水分也是氧化、生銹和腐蝕的關(guān)鍵因素,導(dǎo)致管道和機(jī)械的退化。當(dāng)與碳?xì)浠衔锘旌蠒r(shí),水會(huì)形成水合物,在天然氣管道內(nèi)形成固體碳?xì)浠衔?。這需要更頻繁的維護(hù)和清潔步驟,通常稱為“清管"。
如果你有興趣了解更多關(guān)于水分的影響,請(qǐng)查看我們關(guān)于這個(gè)主題的其他博客,包括氧氣和水分:一個(gè)高代價(jià)的組合。本文末尾列出了更多相關(guān)博客。
天然氣公司嚴(yán)格遵守指南原則,規(guī)定了銷售天然氣熱量含量的數(shù)量和污染限制。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)有一系列專門針對(duì)天然氣的標(biāo)準(zhǔn),如ISO13686,其中規(guī)定了定義天然氣所需的參數(shù)。還有一個(gè)壓縮空氣質(zhì)量和可接受污染物限值的ISO標(biāo)準(zhǔn),ISO8573。
那么,如何對(duì)抗污染物?
1. 知悉。第一步是測(cè)量和監(jiān)控。為此,你需要知道氣流中有什么,并將其與應(yīng)該有的氣流進(jìn)行比較。這些氣流元素會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化,因此使用
等儀器進(jìn)行連續(xù)的在線測(cè)量是一個(gè)不錯(cuò)的主意?;蛘撸瑢?duì)于多個(gè)氣流,您可能更喜歡便攜式抽查測(cè)量設(shè)備,如
。
2. 過(guò)濾。過(guò)濾是減少設(shè)備損壞的簡(jiǎn)單方法。有不同的過(guò)濾器可以以各種方式去除污染物,但很常見的是顆粒過(guò)濾器。這可以在不停止氣體流動(dòng)的情況下去除顆粒物。過(guò)濾器可以作為單獨(dú)的部件或在使用點(diǎn)添加到管道中,如Easidew 取樣套筒。
3. 維護(hù)。保持管道和機(jī)械的清潔和高效工作將減少在整個(gè)系統(tǒng)中意外添加污染物的機(jī)會(huì)。更換生銹的管道將減少鐵銹顆粒,清潔和更換壓縮機(jī)上的油將減少系統(tǒng)中的油量。
最后,讓我們看看污染物的一些積極用途。在半導(dǎo)體行業(yè)中,污染物是通過(guò)一種稱為摻雜的過(guò)程有意引入半導(dǎo)體芯片的,從根本上改變了它們的電、結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性。這些摻雜半導(dǎo)體是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的組成部分。例如,用硅摻雜磷或砷可以通過(guò)添加額外的電子來(lái)產(chǎn)生N型半導(dǎo)體,從而增強(qiáng)其導(dǎo)電性。相反,添加硼或鎵(價(jià)電子較少的元素)會(huì)導(dǎo)致P型半導(dǎo)體以“空穴"為特征,對(duì)其性能產(chǎn)生積極影響。
在冶金中,將碳引入鐵中以制造鋼,展示了污染物如何改善材料性能。碳被認(rèn)為是一種雜質(zhì),它的存在顯著提高了鐵的強(qiáng)度和抗斷裂性,使鋼成為建筑和制造中至關(guān)重要的合金。合金是化學(xué)元素的混合物,通常包括一種金屬元素。與純?cè)叵啾?,這些混合物具有優(yōu)異的性能。這些性能包括提高強(qiáng)度、耐腐蝕性,或者是降低生產(chǎn)成本。
玻璃制造業(yè)也受益于特意添加特定的金屬氧化物,這些“雜質(zhì)"具有很好的品質(zhì)。例如,氧化鐵產(chǎn)生綠色或棕色的玻璃,而氧化鈷用于制造藍(lán)色玻璃。這些金屬氧化物不僅增加了美學(xué)價(jià)值,還控制了透光率,提供了功能和裝飾優(yōu)勢(shì)。
了解和管理各個(gè)行業(yè)的污染物,保持系統(tǒng)效率并確保產(chǎn)品質(zhì)量的簡(jiǎn)單方法是測(cè)量它們。從壓縮氣體行業(yè)到天然氣供應(yīng)商,水分、油蒸氣和硫化合物等雜質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。此外,嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的必要性,如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)等機(jī)構(gòu)制定的標(biāo)準(zhǔn),突顯了精確污染物控制的重要性。然而,同樣重要的是要認(rèn)識(shí)到,并非所有雜質(zhì)都是不受歡迎的;各個(gè)行業(yè)對(duì)污染物的戰(zhàn)略性使用展示了它們推動(dòng)創(chuàng)新和提高材料性能的潛力。