化工工艺优化范文

化工工艺优化篇1

关键词：论述 化工 工艺 优化 策略 研究 分析

化工行业是我国的支柱型产业之一，化工生产的安全性一直以来都是备受关注的话题。化工工艺作为化工生产的核心组成部分之一，其直接关系着整个生产过程的安全。然而，在对大量化工工艺进行研究分析后发现，其中都或多或少地存在一些问题，这些问题也是引发安全事故的导火索。因此，在发展化工工业的同时我们要注重在化工工艺的研发与管理上，也就是要求我们注重化工工艺的优化上，这样通过不断的实验和改良、优化化工工艺技术，不仅可以降低企业的投入成本，还能使化工工艺技术不断提高，同时对我国化工工业的发展也具有积极的影响。所以，化工企业不断优化化工工艺，确保化工生产安全，成为化工企业在21世纪下有力竞争的重要措施之一。基于以上观点，本文通过对现阶段化工工艺的研究，总结出了现阶段化工工艺的现状，并根据材料、管理、技术等方面提出现阶段化工工艺优化的策略与方法。下面我们就来通过以下几个主要方面来详细探讨下新时展下化工企业在化工工艺上的优化策略。

一、材料与工艺技术的优化

1.我们知道，化工企业进行化工生产的基础与前提就是化工原材料，所以实现化工工艺的优化首先就要在化工原材料上入手，并不断实现突破。因为，积极的优化化工原材料，使用现金的原材料可以不断的提升化工企业生产出化工产品的质量，提高企业产品在激烈市场竞争中的竞争力，而且还可以降低企业的生产成本，实现化工企业在生产技术上的创新。本文总结出了优化化工原材料的方法主要有以下几方面，第一，就是从化学纤维上开设，我们知道化学纤维主要是由人造纤维和合成纤维构成，人才纤维主要以天然材料作文生产基础，该产品主要受到自然因素的现状，而合成纤维主要是由石油产品构成，该产品的优势主要有受自然环境的影响较小，而且产量多、产品种类齐全等，所以我们在进行化工生产中要积极选取优秀的合成纤维作为产品生产的原材料。第二，就是塑料。我们知道，塑料是由塑料化工生产而来的产品，其具有质量轻，不易被腐蚀，而且比较耐高温等优点。所以，在改进、优化化工工业过程中，采用塑料，可以方便化工企业的生产，还能够在现有的技术上研究出更为便捷的加工工艺，如导电材料、半导体材料、感光树脂都是在工艺改进过程中研制出来的。

2.其次，是技术上的优化。首先，是生物技术。微生物本身属于活细胞催化剂的一种形式， 其一般情况都会在压力、温度等因素的变化下进行发酵，由此把原材料变化成新型产品。在化工工艺不断更新调整的过程中，即便是传统的生物技术也顺利生产了乙醇、丁醇、丙酮、醋酸等多数产品。而在新生物技术广泛运用的今天，采用固定化细胞经过丙烯腈生产丙烯酰胺的收率迅速上升。对于多数有机产品时，也能采取酶催化剂、固定化酶进行生产。生物技术运用于化工工艺中可改进其操作流程， 在简化工艺的同时， 降低资本消耗、节约能源使用、减少环境污染。第二，精细化工技术精细化工，是生产精细化学品工业的通称。具有品种多、更新快、功能全、技术高等特点。精细化工技术的研究与运用能实现产品生产工艺的优化调整，实现产量、产值的增长，其细分可包括以下技术：（1）新型粉体技术。该技术能够促进药物生化功效的改进，运用于橡胶、塑料的填充物后可以积极优化其物化性质，让其能达到化学工艺的实际需要，在未来的化工工艺中将会成为很实用的技术。（2）新型分离技术。化学工业规模的多组分分离， 尤其是不稳定化合物及功能性物质的高效精密分离技术的分析， 在精细化工产品的开发与生产至关重要。

二、对于化工工艺管理上的优化策略

1.加强对于工作人员的思想和专业培训。由于化工材料属于一些新研发的物质， 对其物理特性和化学特性都没有一个明确的认识， 知识研究人员通过反复的实验以及相关的专业知识进行判定的。 因此，一定要加强对于工作人员安全意识的培养， 他们是保证化工工艺顺利进行的实践者和创造者。同时，提高他们严谨的工作态度和专业知识，这样也可以根据实验的实际情况作出相应的调整，一旦发现问题，及时解决，提高化工工艺的质量和效率。 加强对他们专业技能的培养也有助于增强他们对于实验发展的预见性， 同时也可以增强他们对于化学物质的认识性。

2.加强对于管道方面的重视，做好定期防护工作通常情况下，管道输送的物料一般都属于易燃、易爆甚至腐蚀性与毒性较强的物品，若是管道出现泄漏，各种毒害物质漏出，极易对环境造成污染，并且造成生产过程中的安全隐患。 因此，在管道的设计中，要对于管道的材质选择、应力分析以及布置方式等容易引发管道泄漏的因素进行从分的考虑， 尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择， 同时室内或者室外，管道都必须尽量靠地连接。 而且也要加强日常对于管道也进行定期的检查和保养工作。

三、结语

综上所述，以上就是本文对现阶段化工工艺优化策略的分析，从中我们可以看到，现阶段对化工工艺优化工作的重要性，除了以上几点外，我们化工企业还要从员工的素质上、企业的设备上进行更新，即要不断加强对企业员工的培训，来提高企业员工的技能水平和专业知识，同时还要不断更新企业生产中的老旧设备，采用最先进的设备，这样才能为优化化工工艺打好基础，做好准备，才能保证我国化工工业的快速、稳定、安全发展。

参考文献

[1]郦士永.生物技术在化工工艺中的现实运用分析[J].郑州大学学报，2008，06.

[2]王希霖.新技术在甾体药物微生物转化中的应用[J].化工进展，2008，10.

化工工艺优化篇2

【关键词】石油废水；提高水质；推广处理新工艺

1 处理石油废水的意义

1）通过处理石油废水，可以减少常规生化处理过程的石化废水对生物毒性的影响，对急性毒性、遗传毒性和内分泌干扰活性等不同的毒性特征进行评价，并对生物毒性特征性污染物进行初i识别，可以为优先污染物的确定以及污染措施的制定提供参考依据。

2）石油废水评价与常规污染物浓度指标的结合，更为客观全面地反映出石化废水的污染特征，进一步证实了对石油废水进行优化处理的必要性。

3）对目前常用的石油废水处理技术进行研究，考察传统

处理模式的利弊，以便于处理工艺的改进，有利于石油废水处理效率的提高以及进一步的资源化回用。

4）为了可持续发展，节约能源，保护地球，我们的生活更加富足以及我们的子孙能够千秋万代而努力开发新技术来处理石油废水。

2 石油废水难处理原因

我国石化产业布局散乱，集中度不高，很多企业规模小，技术设备水平落后，环境风险极大。在松花江流域、长江流域、黄河流域、沿海区域均有分布更多有毒有害化学物质进入相关环境，产生各种综合污染现象和生物毒性（Kusui， 2000）。所谓生物毒性，指化学物质引起生物体机体损害的性质和能力。根据作用特点，可分为一般毒性和特殊毒性。一般毒性包括急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性；特殊毒性通常指致畸、致癌、致突变的所谓“三致”效应，从机理来看，致畸、致癌、致突变都与遗传物质的损伤有关，是遗传物质受到损伤从而导致的生殖细胞或体细胞的变化。另外，近年来，环境中一些具有类激素功能的化学物质引起较多的关注，研究者认为它们都是通过对生物体内分泌系统的干扰来发挥作用的，因而环境污染物的内分泌干扰活性也是一种需要深入研究的特殊毒性。石化废水造成环境的污染，近年来引发了较多的关注，但大多数研究都针对处理技术的改进和污染物浓度的控制。石化废水的生物毒性的研究资料相对较少，主要侧重于两类。一类是一些特征性污染物的毒理学研究。如PAHs，它被USEPA和EU列为优先控制污染物。目前对石化废水中的PAHs的浓度以及毒性效应进行了研究，并认为它表现出了遗传毒性。另外，受石化废水污染的土壤和水体的生态效应也引起关注，受到石化废水污染的土壤中化学物的致突变性进行了研究，国内外学者利用Ames实验、原噬菌体诱导试验和大型水蚤慢性毒性实验对石化废水污染的河床的生态毒理学特征进行了分析，对我国长江流域水体的有机物提取物进行研究，发现对大鼠细胞、生精细胞、间质细胞等具有损害作用，认为与长江流域石化废水的排放有较大关系。由此看来，石油废水污染及其影响非常大。

3 石油废水处理技术现状

我国石化企业众多，大多沿江沿河沿海分布，石化废水的排放对相关水域生态及人群健康具有潜在的负面影响。石化废水造成环境的污染，近年来引发了较多的关注我国石化企业众多，大多沿江沿河沿海分布，石化废水的排放对相关水域生态及人油开采废水中主要污染物是原油和悬浮物，为使其处理后能达到回注水质标准的要求，目前各油田采用的处理工艺大多为二段法，即除油除悬浮物注水并辅以防垢、缓蚀、杀菌等化学处理措施。

除油有重力除油：重力除油依靠油水的比重差通过油与水的自然分离实现除油效果。重力除油可去除废水中的浮油及大部分分散油达到初步除油的目的。从目前使用情况来看，重力除油的主要设备有立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等。

混凝破乳除油：经一级重力除油后，浮油和大部分分散油已被去除，但是颗粒直径小的乳化油仍残留在水中，通常采用二级混凝破乳除油。

除悬浮物，石油开采废水中的悬浮物通过过滤工艺进行去除，油田通常采用的过滤罐分为压力式和重力式两种.由于压力式滤罐可在工厂预制，而且现场安装方便，占地少，生产中运行方便，所以在油田中 使用较多。压力式滤罐又分为立式和卧式两种，直径一般都不超过3m，卧式滤罐由于其过滤断面悬浮物负荷不易均匀，因而没有立式滤罐应用得广泛。压力滤罐一般都采用大阻力配水方式目前不少油田为保证出水水质而采用两级过滤处理，第一级为双层滤料过滤，滤料通常选用石英砂和无烟煤，第二级采用纤维素滤料进行精细过滤，以确保出水中的含油量、悬浮物浓度等达到回注水质要求。

4 新技术在处理石化废水中的应用

石化废水难处理，但也有一些研究人员开发了是有废水处理的新领域。如尹子洋本[1]文采用化学混凝-Fe2+/NaC10对石化废水的生化出水进行污染物处理研究。在实验研究的前期阶段，综合分析了石化废水的水质情况，并对石化废水进行了化学混凝预处理，然后通过正交实验，考察了各项影响因素对石化废水处理效果的影响，同时分析其机理，最后通过单因素控制实验，确定最佳的实验条件。

徐伟[2]石化废水的处理研究一直是环保领域研究的焦点和热点。石化废水COD浓度高、色度高、可生化性极差，并且含有有毒有害物，由于水质的特点，常规处理难以使其达标，深度处理技术的研究成为热点。以牡丹江某石油添加剂企业的石化废水为研究对象，探讨了生物强化微电解―Fenton 氧化联合工艺对石化废水进行深度处理的可行性以及工艺的最佳控制条件，为今后的实践运用提供了理论依据和指导。

周Z玲、席宏波[3]采用三维荧光光谱扫描技术分大型石化企业综合污水处理厂各处理单元（水解酸化+A/O+接触氧化工艺）进出水的荧光光谱特征。该处理工艺对荧光有机物的总去92%，同时其处理工艺具有较强的抗冲击荷能力。

李敬美[4]用生物膜复合工艺及深度处理工艺对活性污泥与生物膜复合工艺处理石化废水进行研究，以期为石化污水处理厂的技术改造提供依据. 活性污泥工艺为对照，主要考察了活性污泥与生物膜复合工艺对石化废水的处理效果、耐冲击负荷能力、污泥性能及溶解氧利用率等。结果表明，复合工艺对石化废水中CODcr的去除效果略好于活性污泥工艺，而对NH3-N的去除效果明显优于活性污泥工艺。另外，两种工艺对硫化物和油的去除效果类似。提高进水负荷时，复合工艺表现出较强的耐冲击负荷能力， 石化废水经复合工艺处理后，出水CODcr和油的浓度仍未达到GB8978-1996中的一级排放标准。

运用絮凝剂应用于石化废水处理石化炼油厂、石油化工厂生产过程产生的高浓度有机废水，含有乳化油、悬浮物、胶体和部分难降解有机物。其 BOD5/ COD 值较小，属较难生物降解的工业废水。为减少悬浮物对水处理设备的磨损和减少后续生化处理的负荷一般都要用混凝法去除废水中大部分的乳化油、悬浮物、胶体和部分难降解有机物。

运用气浮技术处理含油污水，气浮技术是在待处理水中通入大量的、高度分散的微气泡，使之作为载体与杂质絮粒相互粘附，形成整体密度小于水的浮体而上浮到水面，以完成水中固体与固体、固体与液体、液体与液体分离的净水方法[5]。气浮技术最早应用于矿冶工业。1905年，美国专利刊出了加压溶气技术；1907 年，H.Norris 又发明了喷射溶气气浮技术。目前国外在油田含油废水处理中广泛应用了气浮技术。我国中原油田，胜利油田等处理站都采用了叶轮浮选机。因此，气浮技术在油田污水处理中的应用前景良好。孙青亮[6]用水解酸化-缺氧-好氧工艺处理石化废水，以某典型石化污水处理厂进水为研究对象，参考污水厂采用的工艺，设计了水解酸化-缺氧-好氧一体式小试装置，通过试验研究确定了工艺最佳运行参数，并重点对水解酸化单元的优化进行了研究，同时对出水中的溶解性有机物进行了分级解析，研究成果为污水厂的提标改造和水解酸化-缺氧-好氧工艺在石化废水处理中的运行优化提供了技术支持。贺银莉[7]用好氧颗粒污泥结合共代谢方法处理石化废水。

处理石化废水一般多采用好氧与厌氧处理相结合的方法，很少单独采用好氧生物处理的方法，现将研究较多的好氧处理法介绍如下：

1）序批式间歇活性污泥法；

2）高效好氧生物反应器；

3）生物接触氧化；

4）膜生物反应器；

5）悬浮填料生物反应器。

厌氧颗粒化技术尚有一些缺点，如启动所需时间长、氮磷去除率低运行要求高的温度，一般不用于处理强度低的污水。一些研究者成功论证了在升流式厌氧污泥床中，采用厌氧颗粒污泥技术处理污水具有较大可行性并且去除效果较好。

【参考文献】

[1]尹子洋.化学混凝-亚铁与次氯酸钠处理石化废水实验研究[J].2015（5）.

[2]徐伟.石化废水处理过程中荧光有机物变化特征及去除效果[J].2014（3）.

[3]周Z玲，席宏波.石化废水的活性污泥一生物膜复合工艺及深度处理研究[J].

[4]李敬美.期絮凝剂应用于石化废水处理的研究进展[J].2012.

[5]李俊.气浮技术用于含油污水处理的研究进展[J].2015.

[6]孙青亮.水解酸化-缺氧-好氧工艺处理石化废水的实验研究[J].2015（5）.

化工工艺优化篇3

关键词：甲醇生产；工艺优化；节能环保；经济效益

前言

甲醇作为化工生产中的最基本的有机原料之一，其能够在甲醛、醋酸等有机品的生产与农药制备与医药的生产中发挥着巨大的作用。但是甲醇在生产的过程中也伴随着巨大的能源消耗与有害气体的排放，在经济全球化与环保全球化的今天，做好甲醇生产工艺的优化，降低甲醇生产过程中对于能源的消耗与温室气体的排放量，促进低碳环保是现今乃至今后一段时间内化工工程发展的重点。文章将在分析甲醇生产工艺的基础上对如何实现甲醇生产工艺的优化，实现低碳环保进行分析与阐述。

1甲醇生产工艺简介

甲醇是化工生产中的重要的化工原料，在甲醇的生产过程中主要是通过对天然气进行转化来实现甲醇的生产。现今，在国内通过对天然气进行转化来实现甲醇的制备的形式众多、繁杂，归结来说，这些天然气的转化工艺可以分为：一段蒸汽转化法、两段转化法和换热式转化三种方法。在这些方法中，一段蒸汽转化法的后续工艺可以分为补碳和不补碳两种，当采用补碳工艺时，对于补碳的时间选在转化前或是转化后都可以，但是需要有相应的生产流程与其相匹配，不同的补碳时间使得天然气的转化工艺流程有所差异。对于天然气转化过程中采用补碳生产流程的，通过对甲醇生产的设备条件和生产系统进行相应的改进，利用化工厂尾气完成转化前的补碳操作，在实现降低废气排放量的同时，减少了甲醇转化所需消耗的天然气的用量；在提高甲醇生产企业生产效率的同时，减少了温室气体和天然气的消耗量，实现企业的节能环保和经济增效。

2甲醇生产中的一段蒸汽转化法的生产原理

甲醇生产制备过程中采用一段蒸汽转化法的原理如下：在天然气转化的过程中，一部分的一氧化碳和水蒸气会产生化学反应而转化为CO2和H2，在这一反应过程中，CO2的生成速率要远低于天然气转化为CO和H2O的速率，因此，在天然气转化的过程中会存在着大量的氢气，这些氢气的量远远多于甲醇制备所需要的量。通过对甲醇生产过程中进行抽样分析后发现，每生产1t甲醇将会产生约1000m3的H2，这些生产出来的H2在生产回路中不断循环堆积既影响效率又对生产安全造成不小的隐患，生产回路中大量的H2堆积将会使得回路中的生产有效气体的浓度大幅下降，导致甲醇合成系统回路的规模大幅增加，从而使得回路中循环气压缩所消耗的能量大幅增加，氢气则仅仅作为转化炉的燃料进行燃烧消耗，使得大力的氢气被白白浪费。为提高甲醇的经济效益并实现甲醇生产过程中的节能环保，需要对甲醇制备过程中的有效气体的排放与回收利用进行充分的考虑。通过对生产过程中所产生的多余的氢气进行回收再利用，同时补充入生产所需的CO2可以使得甲醇的生产制备过程得以继续进行，从而可以有效的提高甲醇的的产量和降低天然气的消耗量。

3甲醇生产工艺中的优化方案分析

3.1甲醇生产工艺优化的整体设计思想

通过对甲醇一段蒸汽转化法的生产过程进行分析后发现，为提高甲醇的生产效率，降低天然气和温室气体的排放，关键在于要解决好甲醇生产设备中存在于循环管路中的，多余H2问题。解决生产过程中的多余H2存在着以下两种思路：（1）对甲醇生产过程中所存在的多余的H2进行分离、提纯，而后将这些H2用作其他化工产品的原料或是燃料。（2）可以通过在生产系统中进行补碳作用，从而使得生产系统中多余的H2能够再次进行化学反应，使得甲醇的生产量大幅增加。对甲醇生产制备过程中进行补碳作业的方法主要有：（1）对甲醇在生产制备中所排放的CO2尾气进行收集、提纯，并将其重新补入到甲醇的生产环节中。（2）对甲醇制备过程中烟道中的尾气进行脱碳，并继续补充一定量的天然气，使得两者能够一同参与到甲醇的生产制备过程中。（3）通过使用两段转化法来对甲醇生产过程进行补碳操作，可以对二段部分所产生的CO2进行收集、保留，从而提高碳元素在转化其中的含有量。对甲醇制备过程中进行补碳作业时选择何种补碳方式，需要结合甲醇生产企业的实际生产情况进行判断来决定。例如，某一甲醇生产企业补碳作业中使用的是甲醇化工厂中所排放的大量废弃温室气体，在补碳方式中选择一段蒸汽转变法补碳工艺为宜。

3.2甲醇生产工艺的流程优化分析

当使用一段蒸汽转化法来进行甲醇生产时，其生产工艺流程如下：首先对甲醇生产的基础性原料天然气进行提纯净化。其次将净化完成的天然气与生产排放回收的提纯CO2气体相混合，使得两者一同进入到饱和塔中，并在转化炉中完成转化。最后对转化完成的气体进行压缩处理，从而使得甲醇合成和压缩的流程能够有效的结合，完成甲醇合成后继续通过三塔流程完成对于甲醇的精馏、提纯，从而得到精纯的甲醇产品。

3.3做好甲醇生产过程中的补碳

通过对甲醇制备过程进行一定的改造，采用辐射加热的方式完成补碳，对CO2进行补充来减少甲醇在生产过程中对于天然气的需求量，降低生产成本。优化后的甲醇生产流程如下：首先完成对于生产所需要天然气进行加氢和脱碳提纯。其次对完成处理后的天然气与回收净化的CO2混合气一同送入到饱和塔中进行生产转化。再次将合成转化的气体送入到一段蒸汽转化炉中，在转化炉中完成甲醇生产的补碳作业，经过一番混合转化，天然气已经变成了CO2、H2和CO的混合物。并对混合物气体做好抽样分析，对混合气中各成分的含油率进行一定的调整，使其更适合与后续的合成生产，调整后的数值应当控制在2.05~2.1之间。最后将调整到位的混合气送入到甲醇合成塔中进行甲醇的合成，对一段蒸汽转化炉中所产生的反应气体进行冷却处理后导入到压缩机组中，对H2回收利用后将剩余的气体作为甲醇生产所需要的燃料使用，对于生产出来的甲醇需要继续通过甲醇精馏装置进行提纯，最终得到生产所需要的精甲醇制品。

3.4甲醇生产工艺优化后的效果评估

通过对改造后的甲醇生产流程进行统计分析后发现，生产单位甲醇所需要的天然气、废气排放量等都有不同程度的降低，以生产中所需要的天然气为例，补碳改造后甲醇生产所需的天然气由原先的1000m3降低到890m3，极大的降低企业的生产成本；补碳改造后，甲醇生产过程中的CO2和CO的转化比提高到了2.2，从而使得循环管路中的H2的利用效率大幅提升，减少了甲醇生产中的温室气体的排放，使得整个甲醇制备更为节能、环保。

4结束语

甲醇是重要的化工生产原料，在竞争日益激烈、人民环保意识不断加强的今天，通过对甲醇生产流程进行改进优化，在提高天气利用率的基础上减少了温室气体的排放，促进了化工生产的节能环保。

参考文献

[1]徐华银，刘会桢.前补碳工艺在甲醇生产中的节能减排作用[J].石油和化工节能，2011，1.

[2]杨小艳.天然气蒸汽转化制甲醇装置节能改造设计[J].化肥设计，2003，4.

[3]杜战胜.基于低碳经济的甲醇厂生产工艺优化方案分析[J].化工技术，2013，4.

化工工艺优化篇4

关键词：动筛机械排矸 脱水溜槽 洗水闭路循环 排矸轮

概况

孙村矿洗煤厂机械动筛排矸系统于2008年成功运用。动筛排矸系统是将原煤中粒度大于40mm的进入动筛跳汰机分选，经过动筛排矸后，极大地提高了入洗原煤质量。动筛排矸系统在运行过程中，工艺系统中会存在一些问题和不足，孙村洗选厂立足于实际，对动筛系统内的环节进行优化改造，确保了动筛系统高效、正常运行。

一、系统运行中存在的问题

1、动筛跳汰机块煤出料溜槽带水严重

动筛跳汰机分选出大块煤和矸石，分选出的大块煤经动筛提升机脱水后，从溜槽排出进入块煤仓或经破碎机破碎后进入洗原煤系统。由于原煤煤质不稳定，变化频繁，有时原煤粘性大，碳碎进入分级筛后，无法实现分级，容易糊筛孔，影响筛分效果，大量的细粒级物料进入动筛跳汰机，这部分物料大都是煤，被分选进入块煤中，将脱水提升机筛孔堵塞，使提升机脱水效果变差，煤和煤泥水同时被提升机提出，大块煤和煤泥水经溜槽进入破碎机，再进入皮带，这种情况频繁出现，影响了正常的生产，既污染了厂房的环境面貌，又增加了工人的劳动强度。

2、动筛跳汰机排水时间长，煤泥水处理系统不闭路循环

动筛跳汰分选介质是水，洗煤用水浓度的高低，会影响跳汰机的分选效果。随着动筛跳汰机的不断洗煤，系统中煤泥水浓度也随之增高，煤泥水浓度增高会使动筛跳汰机的分选效果变差，造成矸石含煤量增大或大块煤中含矸石。因此，当洗煤用水的达到一定浓度时，就应该启动煤泥水处理系统，将煤泥水中的煤泥脱离出来，降低洗煤用水的浓度，当洗煤用水达到一定浓度时，将动筛跳汰机里的煤泥水再排放回一楼循环水池里，然后用泵打入三楼的煤泥旋流器组浓缩，旋流器底流进二楼高频筛脱水后再进入原煤待洗，旋流器溢流再返回一楼循环水池作为洗煤用水。

由于煤泥水浓度不是很高，煤泥粒度又细，灰分又高，在这种情况下，电磁高频筛透筛率大，煤泥很难从高频筛上回收出来，在煤泥水系统中来回循环，洗水得不到充分的净化，保证不了洗煤用水的质量，因此导致煤泥水外排。该套动筛排水系统工艺复杂，操作繁琐，将动筛跳汰机里面的煤泥水全部放掉，需要大约一个小时，放水时间太长，不利于生产。

3、矸石皮带带速快，不利于拣选工作

动筛跳汰机排出的大块矸石，矸石含煤量在2%左右，因此必须在矸石皮带上安置手选工将这部分煤拣选出来。矸石皮带的运行速度较快，电动机的级数是4级，带速为1.6米/秒，由于皮带运行速度快，导致拣选工来不及判断矸石中的煤，很难全部将矸石里面的煤全部拣选出来，这样煤被矸石带走，造成经济损失。

4、动筛排矸轮卡住不易处理

动筛跳汰机排矸轮的结构位置特殊，在分选过程中，排矸轮容易被块矸石卡住，导致不能排矸，需要停车后，将动筛跳汰机里的水排放掉，露出排矸轮，将卡住的块矸石清理出来，方可排除故障，这样即影响生产又处理起来较麻烦。

二、系统改造优化方案

1、将大块煤溜槽改制成脱水溜槽

大块煤溜槽是600mm*600mm斜溜槽，是用铁板焊接制成的，将溜槽底部的铁板割掉1.4m*0.6m，用筛孔为10mm*10mm的筛板替代，物料经此筛板脱水后进入块煤仓或经皮带返回系统，脱出的水分经管路进入循环水池。这样克服了因块煤水分过大，造成皮带打滑无法运输而影响生产现象，消除了厂房跑冒滴漏现象，改善了作业环境，减轻了工人劳动强度。

2、优化动筛煤泥水处理系统，缩短排水时间，实现洗水闭路循环

动筛跳汰机的煤泥水排放到一楼循环水池里，用渣浆泵将循环水池里的煤泥水顺着东西洗矸皮带走廊直接打到洗煤系统的捞坑里，进入中煤泥水处理系统。这样甩掉了动筛车间煤泥水处理系统工艺，省开煤泥浓缩旋流器组和煤泥高频筛两台设备，简化了工艺，节约了材料和电耗。

动筛跳汰机排水系统工艺复杂，操作繁琐，排水时间太长，不利于生产，因此将动筛跳汰机排水系统进行优化，将管路进行改造，简化系统，省开设备。将动筛跳汰机里的煤泥水通过沫煤斗子提升机尾直接排走，这样也相应增加了渣浆泵的压力大，原来60分钟的排水时间大大缩短了，15分钟就能全部排完，缩短了排水时间45多分钟，节约了时间。

3、降低矸石皮带运行速度，保证拣选质量

改变皮带的运行速度，就需要增加电动机的磁级数，原来矸石皮带的电动机磁级数是4级，将电动机的磁极数由4级改为6级，皮带的带速由1500r/min减少到1000r/min，这样降低了原皮带的运行速度。

4、对排矸轮进行改造，消除卡矸故障

经对排矸轮进行改造，用皮子将排矸轮与溢流沿之间的夹缝挡起来，块矸石就不容易进排矸轮，消除了卡矸故障，大大减少了排矸轮两端卡矸事故的发生。

三、效益

1、通过对动筛排矸系统的改造和优化，简化了煤泥水处理工艺，缩短了动筛跳汰机的排水时间，杜绝了跑水现象，降低了事故率，从而保证了动筛排矸系统正常的运行，提高了生产效率，确实提高了入洗原煤的质量，为洗煤生产创造了良好的条件。

2、实现了动筛洗水闭路循环，净化了洗水，增加了中煤泥的回收

多回收中煤泥：40m3/天*80g/L*450元*300天=43万元/年

3、消除了堵旋流器事故，提高了精煤产品稳定率，降低了电耗

平均每月堵旋流器影响生产按3小时，小时处理量按300吨计算：

多入洗原煤量：300吨/小时*3小时/月=900吨/月，精煤产率按50%计算，

增加经济效益：900吨*50%*1000元/吨*12个月=54万元/年

节约电费：900吨*5度*0.5元/度*12个月=2.7万元/年

化工工艺优化篇5

1 机械加工工艺的优化需求分析 

机械加工工艺流程由零件加工流程和零件加工步骤组成，而加工工艺就是这些流程中的具体加工标准和要求。机械加工企业在选择加工工艺时，会根据企业的员工素质、设备条件等实际生产情况进行工艺的选择，而加工工艺的选择将直接影响零件的加工精度。就目前来看，零件机械加工将会受到机械系统本身精度、操作不精细、定位不准确等多个因素的影响。同时，经过长期使用，机械加工系统的一些位置和形状也会出现轻微变形，从而使零件加工产生一定误差。而优化机械加工工艺能够提高零件的加工精度，从而使系统加工出来的零件符合生产标准要求。此外，在倡导低碳环保理念的社会大背景下，机械加工也成为了实施低碳制造的主体，而优化机械加工工艺可以使加工系统产生的能源消耗得到减少，从而使系统成为满足时展需求的绿色加工系统。 

2 机械加工工艺的优化方案研究 

2.1 基于表面光整加工技术的优化方案 

经过长期使用，机械加工工艺系统的一些部位将受到严重磨损，从而使系统加工零件的精度受到影响。所以在优化机械加工工艺时，可以采取基于表面光整加工技术的优化方案。具体来讲，就是利用模具完成对零件表面的挤压、碰撞和滚压，从而使零件表面的变质层增加。而采取该技术，不仅能够使零件加工达到规定尺寸要求，还能够得到理想的表面光泽度。同时，采取该技术加工零件，可以改善零件的纹理和表面度，并且提高零件的耐磨性。在加工的过程中，需要在一道工序中完成对零件整体各个表面的一次性加工，可以使零件表面的尖角、锐变和毛刺得到一次性去除。而通过对原本工艺的合并和消减调整，则能实现对机械加工工艺的优化调整。 

2.2 基于特种加工技术的优化方案 

在机械加工的过程中，由于使用的刀具和夹具需要承受高强度的工作负荷，系统各部件又需要同时面临多方受力，所以系统总会出现受力变形的问题。此外，长时间的高强度加工也容易导致系统因受热发生形变，从而导致系统的加工精度受到影响。所以在优化机械加工工艺时，需要采取一定的方法改善机械加工的受力变形和热变形问题。就目前来看，可以使用特种加工技术进行具有特殊结构的工件的加工，从而使系统在加工高硬度和高强度材料时所要承担的工作负荷得到减小。从原理上来讲，该方法就是利用声能、电能和化学能等能量实现对金属或非金属材料的加工。而利用该技术可以减少加工零件与加工工具之间的接触面积，从而使机械加工过程中产生的变形减少，继而使零件加工的精度得到提高。 

2.3 基于加工误差补偿抵消的优化方案 

控制机械加工的原始误差，可以使机械加工的精度得到提高，从而达成优化加工工艺的目的。就目前来看，想要控制机械加工的原始误差，还需要控制机床的几何精度，以便使其自身精度得到提高。而针对其他相关因素导致的变形误差，还需要采取一定的解决方案实现对各个原始误差的控制。具体来讲，就是可以使用误差补偿技术实现对零件加工误差的控制。应用该技术时，需要人为创造新的原始误差，从而使机械加工过程中产生的原始误差得到补偿或抵消，继而达到减少加工误差的目的。在日常加工的过程中，利用该技术可以实现对原始误差的有效分化，从而使零件表面精度得到有效提升。在应用该技术的过程中，需要实现对原始误差的有效均化。根据误差反映规律，需要根据工序的工件尺寸测量结果将其按照大小划分成n组，从而使每组工件的尺寸范围缩减为原来的1n。而根据各组误差范围，可以通过调整刀具相对工件的位置使工件尺寸有一致的分散范围中心，继而使工件尺寸的分散范围得到缩小。此外，在均化原始误差时，需要优化机械加工的各个环节，以便使零件加工的表面相关误差得到降低。根据均化原理，需要完成对加工工具检查方案及其差异环节的优化，以便使方案得到有效修正。而通过在方案的基准优化环节均化原始误差，则能实现对原始误差的有效转移，从而使误差从基准环节转移至加工的非敏感环节。反映到零件加工误差上，转移原始误差的优化方案的运用可以使机械加工精度得到明显提高。 

2.4 基于低碳高效制造技术的优化方案 

为了实现机械加工工艺路线的高效低碳优化，可以在详细分析机械零部件特征的基础上，建立机械加工工艺路线的优化模型。具体来讲，就是先对机械零部件的特征信息进行详细分析，以便了解零部件的几何拓扑特征和局部几何结构。在选择工艺路线时，不仅需要考虑到部件的多特征加工问题，还要考虑到加工方法和加工资源等问题。为了制定有效的工艺路线优化决策，需要先确定工艺约束条件。在加工零部件的过程中，工艺特征之间存在着各种约束关系。而根据强制性程度，可以将这些约束关系划分成最优性约束和合理性约束。在选择工艺路线时，需要先找出满足合理性约束条件的工艺路线的集合，然后根据最优性约束标准进行各个工艺路线的评价，以便从中获取较好的工艺路线。在获得最优工艺路线集合后，还需要建立机械加工的优化目标函数，并通过计算选择实现高效低碳机械加工的工艺路线。而根据机械加工工艺的优化需求，可以建立两个目标函数，即低碳目标函数和高效目标函数。其中，低碳目标函数的建立需要以实现所有机械加工工艺产生的总碳排放量最小为目标，包含了冷加工工艺碳排放和热加工工艺碳排放这两类加工工艺。而高效目标函数的建立需要以实现机械加工工艺时间最短为目标，具体包含的时间有刀具更换时间、加工工艺时间、夹具更换时间和机床更换时间。在模型求解时，需要使用遗传算法，以便降低模型计算的复杂度。

除了实现机械加工的工艺路线的多目标优化，优化机械加工工艺参数也显然能够降低加工能耗。在零件加工方面，利用与低碳制造相关的技术可以优化工艺的相关参数，从而使机械加工的能源消耗和物料消耗降到最低，此外，就当前的机械加工工艺来讲，实现机械加工的科学调度同样也能够实现低碳高效的机械加工。具体来讲，就是通过合理组合不同型号和规格的机床来完成工件的加工，从而在一定程度上实现机械加工工艺的 

优化。 

2.5 基于工艺方案优选的优化方案 

在实际的机械加工生产中，需要面对机械制造论文方案的选择问题。而从多个加工工艺方案中选取有效的加工工艺方案，不仅能够使制造资源得到优化和节约，同时也能缩短零件制造周期，并降低零件制造成本，继而在一定程度上实现机械加工工艺的优化。为了达成这一目的，可以在分析影响工艺方案优选因素的基础上，建立综合评价指标体系，并将其用于评价机械加工工艺方案。在建立该体系时，需要综合考虑零件加工时间、加工质量、加工成本和加工环境，并建立与之相对应的四个优化层指标。而在四个指标之间，彼此存在着一定隶属关系，可以通过两两比较的方法得出模糊比较判断矩阵。在此基础上，可以通过引入适度重要性标度值完成对各指标元素的权重度量，从而实现决策评价的定量化。但是，在各项评价指标中，同时包含多种单位和量纲，以至于给指标的定量描述带来了困难。所以，需要分别使用成本型计算方法和专家评价加权计算方法完成对定量指标和定性指标的计算，从而得到各个指标的隶属度。最后通过将各指标综合权重和隶属度值使用线性加权方法计算，能够到指标的综合评价值，根据评价结果就可以从多个机械加工工艺方案中选取最优的加工 

方案。 

3 结语 

总而言之，想要满足机械加工的高精度和高效低碳生产的系统优化需求，还需要采取一些工艺优化方案实现对机械加工工艺的优化。而从本文的研究来看，可以利用表面光整加工技术和特种加工技术实现对系统加工方式的优化。同时，也可以使用基于加工误差补偿抵消的优化方案实现对系统加工误差的控制，从而提高系统的加工精度。此外，还可以利用基于低碳高效制造技术的优化方案促使系统保持高效低碳生产。 

参考文献 

[1] 娄正军.基于低碳制造的机械加工工艺方案的评价指标分析[J].装备制造技术，2014，（9）. 

[2] 方孔明.面向低碳制造的机械加工系统工艺优化模型及方法研究[J].机械研究与应用，2014，（5）. 

化工工艺优化篇6

关键词：模具型腔；数控加工；高速铣削；电火花加工；工艺优化设计

中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0121-02

1 概述

在模具的型腔铣削加工工艺中，数控加工中心已经广泛应用开来，随着软件像UG NX的CAM功能的实现及不断发展强大，数控机床在加工质量、精度上都上了一个台阶，然而很大程度上还要取决于加工工艺人员操作及编程水平的技术高低。除此之外，模具的型腔物理性状尽管多种多样，所组成这些基本特征种类是不多的。不同的加工特征，对应着就需要不同的加工工艺，通过对比、研究传统工艺技术要点，研究并总结规律，提高加工效率和加工质量。如何把传统工艺能够很好地结合到数控加工中心是一个能够提高加工效率的有效途径，首先介绍模具数控加工技术相关特征。

1.1 模具制造的基本要求和特点

在设计模具时，若要保证产品的质量，单单设计合理是不够的，还需要拥有一流的模具制造技术来生产制造模具。以下为模具设计的基本要求：

1）制造精度高、产品合格、效能发挥好；2）使用寿命长；3）制造周期短；4）资金成本低。

其特点是模具制造加工过程中和普通机械加工是不一样的，前者难度较大，具有较多特殊性：制造质量高、形状复杂、材料硬度高的模具硬度高及单件生产模具制造、设计和制造周

期长。

1.2 模具制造的主要加工方法

模具制造的主要加工方法分如下几种：

1）铸造加工；2）特种加工；3）数控加工；4）机械加工；5）焊接加工；6）塑性加工。

特别需要注意的是，方法6数控加工中，对刀具悬伸量的控制，其量的大小变化会对加工质量影响变化很大。目前，就国内而言关于刀具悬伸的研究主要有：广东工大机电学院秦哲，通过刀具的合理使用，提高刀具的加工能力；淮海工学院陈书法，对引起刀具变形造成的加工误差进行了论述和分析，提出补偿方法。

1.3 数控铣削刀具及选择

数控加工刀具一定要和数控机床自动化程度、高效率及高速的特征相匹配，一般情况下，包含通用连接刀柄、少量的专用刀柄及通用刀具。

2 型腔模具加工工艺优化

物理模具型腔的数控铣削加工工艺流程如下：首先，对型腔进行粗铣；然后，进行半精铣；其次，选用精铣；最后对模型型腔处理清角。在数控铣削的工艺方案选择上，要综合考虑众多影响因素，如加工选用方法、所需设备、走刀及进退刀方式、切削所用量、制造精度、加工余量、夹持方式等。接下来我们将从三个方面展开描述：影响优化效果的铣削参数；工艺优化目标；两种型腔模具优化方式。

2.1 数控加工的铣削参数

在切削用量的各要素中，其重要性次序：1）切削速度；2）进给速度；3）吃刀量。如何在保证生产率的同时又能使刀具的耐用度保持良好，这是需要控制和掌握的难题。

铣削的主要参数如下：

1）切削深度ap；2）切削宽度ae；3）切削速度vc；4）主轴转速n；5）送进速度vf；6）体积切除率。

常见的两种铣削方式顺铣和逆铣。所谓顺铣，即铣刀切削速度方向与工件的进给方向一致；反之，称为逆铣，见下图1。

2.2 型腔粗铣工艺优化目标

对型腔进行粗铣加工工艺优化时，要达到提高加工效率、降低加工成本及留量均匀，便于半精加工和精加工的目标。

2.3 两种型腔模具加工工艺

型腔模具加工主要采用的方法：1）电火花加工；2）高速铣削。在普通型腔加工工艺研究的基础上，这里提出了一种新的模具型腔加工工艺综合型优化方案，使得生产率及质量上一个台阶，配合高速铣削使用电火花加工，这是一个未来的发展趋势。

2.3.1 工艺分析及设计

在加工模具时，高速切削在切削材料多样性、加工质量、效率、尺寸精度及加工硬度上，都展现了极高的水平。而电火花加工的补充使用，是为了弥补其在半径方面和深度方面的限制。高速铣削的加工工艺特点：在型腔模具加工中，加工比较平坦的质量高、效率高的浅型腔。电火花加工加工工艺特点：在模型需要加工复杂型面时，如带尖角、窄缝、深坑及深且窄小腔等，需要在材料性、表面粗糙度、尺寸精度及机床设备上制定方案。

在零件加工的技术要求层面上，高速铣削用于完成工件大部分加工表面的加工，然后借助于电火花加工来对清角及腔室加工，最后做一些表面处理，像抛光处理使表面粗糙度达到零件的使用要求。

2.3.2 加工工序

电火花加工工艺：使用D7140电火花成形机床完成型腔的加工，采用EROWA夹具来装夹电极，将工件安置在永性磁铁吸盘的台面上，使用千分表来调整工件基准面、机床轴移动之间的平行度，并采用基准球四面分中间接定位。

高速铣削加工工序：机床选择上选用MAKINO V33，刀具使用硬质合金，使用平口虎钳装夹工件，一次装夹完成全部工序。不同的区域采用各自的刀具和加工方式，分层次、多次加工，完成所需工步。合理确定工艺策略，粗铣-半精铣-精铣，合理安排铣削方式、走刀方式以及进退刀方式。

如何合理使用高速铣削加工与电火花放电加工型腔模具，把他们的优势利用起来，提高加工质量、加工效率并缩短制造周期，提高生产效率，是模具加工的重要课题。加工制造结果显示，有效的安排高速铣削与电火花加工工序来加工工件，可取得较好的效果。

3 结束语

本课题以模具型腔为研究对象，结合数控加工工艺，重点研究了模具型腔数控加工工艺的优化问题，对数控铣削和电火花加工工艺作相关分析。主要研究工作所得如下：

进行模具型腔数控铣削加工工艺优化研究。介绍数控铣削、高速铣削及电火花加工，分析对比并提出了合理的加工方式。

模具型腔的数控加工特征分析。详细分析了模具型腔数控加工特点、要求及铣削参数。

进行了铣刀悬长与加工精度的研究。研究了数控加工时刀具悬长对加工精度的影响。

下一步工作建议：

未实现软件自动化生成刀具组合，有待于进一步完成。

未形成能够指导实际应用的数据库。

未全面考虑力、振动因素对加工精度的影响。

参考文献

化工工艺优化篇7

【关键词】固液界面；COP；拉速

1.定义

1.1生长界面

生长界面形状（固液界面）：固液界面形状对单晶均匀性、完整性有重要影响，正常情况下，固液界面的宏观形状应该与热场所确定的熔体等温面相吻合。在引晶、放肩阶段，固液界面凸向熔体，单晶等径生长后，界面先变平后再凹向熔体。通过调整拉晶速度，晶体转动和坩埚转动速度就可以调整固液界面形状 晶体生长界面的控制：生长界面的形状对单晶的内在质量参数有着极为重要的影响。生长界面形状受界面处热输运情况，坩埚中熔体温度，拉速，晶体和坩埚转速，晶体直径和长度以及坩埚出的面积等众多因素影响。在正常情况下，缩颈和放肩时生长界面是凸向熔体的，等径生长时生长界面是逐渐由凸变平，进而控制成微凹状。保持这种生长界面不仅有利于单晶生长，还可以避免生长界面处受熔体流的冲刷而引起的回熔，有利于降低单晶中微缺陷密度。另外，对生长晶向的单晶时，还可以避免小平面效应的影响，可提高杂质在晶体中分布均匀分布。

1.2 V/G的含义

单晶生长时固液界面上COP或间隙原子浓度取决于V/GS值，其中V是拉晶速度，G是固液界面上的轴向温度梯度。当V/G>某一临界值CCrit（一般我们定义CCrit=0.002）时，主导点缺陷是尺寸小（0.05-0.1μm）、密度高的COP（COP型）。而当V/GCCrit，但在外侧位置V/G

1.3晶体中的温场研究方法简单介绍

下图是研究晶体中的温场所采用的示意图； 晶体半径为ra，即晶体的侧面（r=ra），长度为l，各向同性，密度ρ、比热c、热传导系数k都为常数，晶体中的温场为稳态温场，坐标原点为0点； 如前所叙述，通过结合边值条件求解二阶偏微分方程就可以得到晶体中温场的表达式。

考虑固-液界面上，温度恒为凝固点Tm；环境气氛温度为T0。

对顶面（z=l处），同样取闭合面积为上、下底平行于顶面的圆柱面，令柱之高趋于0，考虑沿轴流入此闭合面的热流密度和单位时间单位体积内通过顶面的对流和辐射损耗在环境中的热量。

同样，考虑晶体侧面处热流密度；

引入相对温度函数θ（r，z）=T（r，z）-T0，固-液。

界面处边值条件为： θ=θm=Tm-T0，z=0。

最终可以得到晶体中温场的解析式：

可见，当z为常数时，有：θ≈（常数）×（1-hr2/2ra）：

当h为正值时，即环境气氛冷却晶体，晶体中的温度 随r增大而降低（在同一水平面上），即晶体中的等温面凹向熔体。

反之，h

平面上的温度将随r的增加而升高。

故此时等温面凸向熔体；因此我们得出：

晶体中温度梯度的轴向分量和径向分量都随z的增加而按指数律降低；

当z为常数，考虑同一水平面上θ/r和θ/z 关于r的变化：

（1）由方程2，有θ/z≈（常数）×（1-hr2/2ra） ，故当h>0，则r， θ/z，反之， h

（2）由方程4，有θ/r≈-（常数）×r，即在同一水平面上，θ/r 随r线性地变化。

（3）同样由方程3和5可知，在同一等温面上，轴向温度梯度θ/z 恒为常数，径向温度梯度θ/r不仅是r的函数而且与h有关，因此等温面的分布主要是决定于θ/r 。

上述分析在推导过程中虽然作了很多近似，但是通过与实验对比，关于温场的表达式基本上是正确的。

这些理论分析结果广泛应用于解释晶体的开裂、热应力的形成以及位错的分布。

2.实验仿真分析

2.1拉速实验

单晶炉模拟的工艺基础：装料120Kg，拉速0.8mm/min，氩气流量40L/min，压力20TOR，液面距30mm。在此情况下，我们得出在400mm，800mm，1200mm的生长界面将随着晶体生长长度的增加，其生长界面也随之由凸向凹逐渐转变。

但假如我们提高拉速为1.0mm/min，则生长界面可以一直保持较为平坦生长界面生长，不会出现明显的凹凸变化。

3.结论

通过以上对比，我们可以得出，只改变拉速的条件下，拉速越高，界面越平稳。因此，适当提高拉速有利于晶体电阻率的均匀性。

【参考文献】

[1]张克丛，张乐滤.晶体生长.北京：科学出版社，1981.

[2]李占国，毛桂盛.硅单晶生长工艺学伽.北京：中国有色金属工业总公司，1986.

化工工艺优化篇8

关键词：香菇脆片；干燥；微波膨化；工艺条件

中图分类号：Q426.5 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170431005

香菇（Lentinula edodes）属于真菌门，担子菌纲，伞菌目，口蘑科，香菇属，又名香信，是世界上著名的食用菌之一。我国香菇栽培的历史悠久，早在明代就有记载[1，2]，香菇不仅营养丰富，还具有良好的保健功能和药用价值，可预防多种疾病。随着人们生活水平的提高，人们对饮食质量的要求越来越高，香菇作为营养保健佳品，备受人们的重视和青睐。由于香菇保健品的研制开发力度不够，特别是香菇深加工欠缺，目前仍以初级产品为主，产品的科技含量及含金量低，主要有干香菇、香菇脯[11]，而其他香菇产品，如香菇茶[12]、香菇饮料、香菇保健醋[14]、香菇酱油[15]以及香菇口服液[16]等，都破坏了香菇的完整形状，因此应该开发出营养全面、适口性好的新型香菇食品，推出更多的休闲香菇和保健香菇，来满足不同消费者的需求。试验目的是研究新型的膨化香菇的工艺，不仅适用家庭制作，还适合工厂大规模作业。相信对香菇产品开发一定会有所启发。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

昌黎县市售新鲜香菇；小米若干；金龙鱼大豆油；食盐、白砂糖、五香粉、鸡精、辣椒粉等调味料适量。

1.1.2 设备与仪器

101-2型电热鼓风干燥箱；WD900B型微波炉；JYC-21CS16A型电磁炉；BS110S型分析天平；刀和案板，烧杯、量筒、培养皿等常用玻璃仪器。

1.2 实验方法

以香菇膨化前水分含量、微波膨化的功率与浸油率为单因素，通过膨化率和感官得分2个指标确定单因素应采取的最佳条件，再通过正交试验分析对生产工艺做出化。

1.2.1 工艺流程

原料清洗漂烫预干燥均湿处理浸油调味微波膨化二次干燥产品。

主要工艺操作：

漂烫：预干燥前采用热水漂烫法护色，即将样品置于沸水中10min进行护色。

预干燥：预干燥采用热风干燥，考虑到干燥温度过高可能导致干燥物发生非酶褐变[17]，选用香菇不会发生褐变的最高温度65℃进行恒温干燥，直到样品达到水分含量为设定值时的质量。该质量可以通过下式算得：

式中：m终是干燥后的质量，g；m初是样品初始质量，g；C初是初始含水量，%；C终是设定的干燥后水分含量，%。

均湿处理：将预干燥后的样品放置在干燥器中室温放置9～14h，为均湿处理。

二次干燥：由于微波膨化不能使脆片彻底干燥，剩余水分会引起脆片回软、皱缩、酥脆性变差[18]，因此，膨化后的香菇要进行二次干燥，以使产品固定成型，提高脆片脆度，利于保藏。二次干燥仍采用65℃热风干燥，干燥至含水量为4%～6%。

1.2.2 初始含水量测定

将香菇研碎，称取质量3～4g放入固定温度为105℃的烘箱中干燥。2～4h后取出置干燥器中冷却后称重，再烘1h左右，继续冷却称重，重复此操作直至前后2次质量差不超过2mg为止，即为恒重[19]。测定结果按下式计算：

式中 m1：干燥前样品与培养皿质量，g；m2：干燥后样品与培养皿质量，g；m3：培养皿质量，g。

注：每批实验样品的水分含量都要单独测定。

1.2.3 膨化终点的确定

根据香菇大小以及进料量的不同，每次样品膨化的时间亦不同：时间过短，膨化不完全；时间过长，产品会产生焦糊现象。根据预实验的情况，膨化至含水量为24%时效果最佳，为膨化终点。

1.2.4 膨化率的测量

借用小米采取容重法测量每次样品膨化的膨化率[20]，计算方法如下式：

式中，膨化率采用百分比表示；m前是膨化前排出的小米的质量，g；m后是膨化后排出小米的质量，g。

1.2.5 感官评定

按照感官评定标准进行打分（表1）。

膨化香菇综合得分为W=（a+b+c+d）/1.4，满分10分。式中：a为外观得分；b为质地得分；c为风味得分；d为含油量得分。

1.2.6 正交试验设计

为了进一步考察初始含水量、微波功率、浸油率3因素对产品的影响，参考相关文献 ，以膨化率、感官得分为指标，初始含水量、微波功率、浸油率为3因素，每个因素取3个水平，采用L9（34）正交设计确定微波膨化香菇脆片的最佳工艺条件，正交试验的因素水平如表2所示。

2 结果与分析

2.1 正交试验结果分析

正交设计结果见表3，方差分析见表4和表5。

由表3可以看出，对感官得分影响最大的是初始含水量，其次依次是微波功率和浸油率。最佳的因素水平组合为A2B2C1，亦即初始含水量35%，微波功率360W，浸油率4%。

2.2 优化工艺参数确定及验证

为了进一步验证最佳点的数值：初始含水量35%、微波功率360W、浸油率4%，取3次验证试验平均值，测得膨化率195%，感官指标9.4，优于试验结果中的最优组合A2B2C3，表明预测值和真实值之间有很好的拟合性，进一步验证了结果的可靠性。产品综合品质良好，达到了较为理想的效果。

3 结论

微波膨化香菇脆片的最佳工艺为：初始含水量35%，微波功率360W，浸油率4%，此时膨化率达到195%，感官指标9.4，重复性试验结果较好。在此工艺下制的产品，色泽较好，表面平整；结构质松，口感细腻无杂质，具有香菇所特有的香气。

参考文献

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[2]张树庭，陈明杰.香菇产业的过去现在和未来[J].食用菌， 2003（1）：2-4.

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[4]吴学谦，陈士瑜.中国香菇栽培技术的变革与发展[J].浙江林业科技，2002，22（3）：14-17.

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