[科普中国]-热源物质

简介

在营养学中，食物中的蛋白质，脂肪和糖都能在体内转化，以供给人体活动的能量。蛋白脂、脂肪和糖被称为“热源物质”

去除热源是制药用水系统设计建造的重要目标之一。自来水的预处理开始，直到注射用水的使用点，水处理的许多工艺环节都考虑了去除热源的要求，如活性炭过滤、有机物去除器、反渗透、超过滤及蒸馏。

反渗透反渗透膜的孔径最小，按其阻滞污染物(包括热源)的分子量大小计，一般在100~200之间。由于热源的分子量在5×104以上，其直径大小一般在1~50μm之间，因此能被有效去除。

超滤超滤除热源型超纯水机技术它利用筛分、静电吸附、架桥，利用微孔滤膜拦截直径比较大的那一部分热原物质。应当指出，这种去除是很不完全的，直径比较小的热源物质会通过0.22μm的微孔滤膜，微小的热源可以透过0.025μm的滤膜，最小的热原体可以穿透所有的微孔滤膜，污染水体。由于热原分子量越大，致热作用就越强，因此利用微孔滤膜进行除菌过滤时，客观上可能会起到某些截留热原的积极作用，但它不能作为去除热源的可靠方法而单独使用。

其实超过滤、微滤和反渗透均属于膜分离技术，它们之间各有分工，但并不存在明显的界限。超滤膜孔径大的一端与微孔滤膜相重叠，小孔一端与反渗相重叠。超滤的过滤介质具有类似筛网的结构，而过滤仅限于滤膜的表面。

与反渗透不同，超滤不是靠渗透而是靠机械法分离的，超滤过程同时发生三种情况：被分离物吸附滞留—被阻塞或截留在膜的表面，并实现筛分。超滤膜的孔径大致在0.005~1μm之间，细菌的大小在0.2~800μm之间，因此用超滤膜可去除细菌。然而，对人体致热源效应的热原分子量为80万~100万，自然存在的热原群体是个混合体，小的一端仅为10-3μm，因此，用以截留热源的超滤膜的分子量级需小至1万~8万，方能有效去除热源。

吸附法除热源由于热源不具有挥发性。因此去除热源最有效的方法是蒸馏法。在多效蒸馏水机中，将纯化水蒸馏，无挥发性的热源仍留在纯化水中成为浓缩水，以旋风分离法进行离心分离，收集已去除热源的蒸馏水，将有热源的浓缩水排放。用这种分离方法一般可使热源的污染水平降低2.5~3个对数单位。各种型号的老式蒸馏水机去除热源的能力要差一些，但蒸馏作为一种去除热源的有效方法是可以肯定的。1

应用1. 燃油热源 目前的干燥设备多以柴油或煤油作热源，由于石油供应紧张，价格居高不下，粮食干燥设备作业成本较高，适用于加工量小、作业时间短的加工户。对于作业规模大的加工户来说，成本高、经济效益低，不利于长期运营。

2. 生物质热源 随着生物质热风炉技术的成熟，为粮食干燥技术配套的热风炉提供了新型的绿色环保替代能源。稻壳、棉秆、秸秆压块等生物质的利用，在降低干燥作业成本的同时，通过加装烟尘过滤系统收集燃烧后的草木灰制肥，实现了资源的可持续循环利用。

3. 蒸汽热源 这种热源为热电厂发电产生的附属品，应用此热源进行干燥作业需要作业场地位于供热管道附近，对于选址具有较高的要求，并且接入管网的一次性投入较高，不具有普遍应用的前景。

4. 煤炭热源 煤炭是日常生活的常见热源，具有供应稳定、成本较低的特点，适用于加工量大、作业时间长的大型加工户。随着政府对排放控制的日益严格，这种热源干燥方式将逐步被限制取消。

5. 天然气、电能热源 随着环境污染问题日益突出，清洁能源的应用得到重视。天然气、电能作为干燥作业的新型热源出现，由于应用成本较高，推广应用还需要进一步努力。2

问题1. 生物质热源使用效果显著，但生物质的局限性，阻碍了技术设备的推广应用 生物质热源干燥粮食，经济效果显著，是目前粮食干燥作业较理想热源之一。但受到稻壳、棉秆、秸秆块等生物质供应量少，不加装除尘设备容易造成粉尘污染等局限，阻碍了先进技术应用范围扩大。

2. 生物质热风炉自动化程度低，劳动强度较大 目前市场上的生物质热风炉主要是在原有的燃煤锅炉基础上进行改进，由于生物质热值相对较低，需要连续进料，即使加装上料搅龙，操作人员劳动强度依然较大。2