【正文】 ..................37 求總熱交換量 Q........................................37 求平均傳熱溫差△t m....................................38 確定換熱器傳熱系數(shù) K..................................38 求傳熱面積 .........................................38pA 確定冷卻水的用量 L....................................39 選取管長、確定管程數(shù)和總管數(shù) .........................39 管子排列 .............................................40 殼體內(nèi)徑 .............................................40 選擇所用換熱器型號(hào) ...................................40 吸附器設(shè)計(jì) ...............................................41 吸附量計(jì)算 ...........................................41 吸附劑用量 ...........................................415 非工藝部分 ..............................................42 防火防爆和采暖通風(fēng) .......................................42 防火防爆 .............................................42 采暖通風(fēng) .............................................42 給排水 ...................................................42 檢化驗(yàn)項(xiàng)目 ...............................................42 電力，土建 ...............................................42 電力 .................................................42 土建 .................................................42 安全與勞保 ...............................................43 人員編制 .................................................43 企業(yè)組織原則 .........................................43 勞動(dòng)力組織原則 .......................................43 全廠人員編制 ..........................................43 車間勞動(dòng)制度 .........................................43 全廠人員編制 ..........................................43 生產(chǎn)部門人員編制 ......................................44 環(huán)境保護(hù) .................................................44 環(huán)境保護(hù)概述 ..........................................44 化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)基本原則 ..............................44 化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)的任務(wù) ................................446 / 48 化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)相關(guān)規(guī)定 ..............................44 我國環(huán)境保護(hù)相關(guān)法規(guī) ..................................456 致謝 ....................................................467 / 481 緒論 漆包線 漆包線作為一種電磁能轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳輸過程中必不可少的電工材料，廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)、繼電器、變壓器等電子產(chǎn)品及其零配件的線圈繞組中。由于漆包線對絕緣性能有特殊要求，生產(chǎn)漆包線的絕緣漆通常都要使用二甲苯和甲酚等溶劑或稀釋劑。漆包線生產(chǎn)是在已拉制成的導(dǎo)線外涂以相應(yīng)的絕緣漆溶液，在烘焙中首先將溶劑和稀釋劑蒸發(fā)，再經(jīng)過漆膜固化、冷卻而制成。整體生產(chǎn)由漆包機(jī)完成。漆包機(jī)由放線裝置、收線裝置、退火裝置、涂漆烘焙冷卻裝置和控制柜五大部分組成。其中涂漆烘焙冷卻裝置是漆包機(jī)的重要組成部分，它又分為涂漆室、烘爐和冷卻架三部分構(gòu)成 [1]。傳統(tǒng)漆包工藝如圖 11 所示：傳統(tǒng)漆包工藝流程：放線－退火－涂漆－烘培－冷卻－收線。其中與有機(jī)溶劑回收有直接關(guān)系的是烘焙過程。 導(dǎo)線經(jīng)過涂漆后進(jìn)入烘爐，首先將漆液中的溶劑蒸發(fā)，然后固化形成一層漆膜，再涂漆，烘焙，如此反復(fù)數(shù)次，便完成了漆包的烘焙全過程。在漆包線的烘焙過程中產(chǎn)生的溶劑蒸發(fā)和裂解的低分子物必須及時(shí)排出爐膛，溶劑蒸氣的濃度和氣體濕度都影響烘焙過程的蒸發(fā)和固化，低分子物對漆膜的光潔光亮都有影響。溶劑蒸氣的濃度關(guān)系到安全，所以及時(shí)排廢對產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)安全，熱能消耗都很重要。對溶劑蒸氣的回收處理也在排廢過程中完成。 從產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)考慮，排廢量要大些，但是在排廢同時(shí)帶走大量的熱量，因此排廢要適量。漆包線排廢廢氣處理常用催化燃燒法，排廢量取決于溶劑使用量，空氣濕度烘爐熱量等，每使用 1Kg 溶劑，約需排廢 40~50m179。（室溫） [2]。 目前我國產(chǎn)量大、使用廣的漆包線漆主要是：聚酯漆，聚氨酯漆，聚酯亞胺漆，油性漆、縮醛漆、聚酰亞胺漆、聚酰胺酰亞胺漆等以及水性漆也有生產(chǎn)。目前在絕緣材料生產(chǎn)中用途最多的線型聚酯是聚對苯二甲酸乙二醇酯。線形聚酯樹脂：由飽和二元酸與二元醇制得的聚酯樹脂屬于線型聚酯，聚酯漆包線漆 ：用甘油（丙三醇）代替部分乙二醇 [3]。 由于漆包線對絕緣性能有特殊要求，生產(chǎn)漆包線的絕緣漆通常要適應(yīng)二甲苯，苯酚，甲酚等熔劑或稀釋劑，絕緣漆涂覆在導(dǎo)體上經(jīng)蒸發(fā)和烘烙后，剩下極少量殘留在漆包線的漆膜中。 我國有機(jī)溶劑使用現(xiàn)狀 工業(yè)有機(jī)溶劑的分類 隨著涂料工業(yè)的快速發(fā)展，油漆種類不斷增多，溶劑也被越來越廣泛地使用。工業(yè)溶劑的分類依據(jù)主要有： (1) 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類，有烴類溶劑、醇、酯、酮、醚類溶劑、縮醛類等； (2) 按溶劑沸點(diǎn)分類，可分為高、中、低沸點(diǎn)溶劑；圖11 傳統(tǒng)漆包工藝8 / 48 (3) 按溶劑極性分類，可分為極性溶劑和非極性溶劑； (4) 按溶解能力分類，即根據(jù)對成膜物的溶解力，可分為真溶劑、助溶劑、稀釋劑； (5) 按溶劑的特殊作用分類，可分為流平劑、增塑劑、軟化劑等，這類溶劑大多也稱為助劑，用量很小，但不可缺少 [4]。 工業(yè)有機(jī)溶劑的特性 幾種常用油漆溶劑的特性如表 11 所示：表11 常用油漆溶劑特性表名稱 類別 沸程 閃點(diǎn) 自燃點(diǎn) 使用品種200號(hào)汽油 脂肪烴 150～190 33 — 油脂類、醇調(diào)、醇酸甲苯 芳香烴 109～112 536 硝基、聚酯二甲苯 芳香烴 135～145 10 490～550 醇酸、氨基、丙烯酸松節(jié)油 植物性烴類 150～170 30～37 253 清漆、醇酸漆丁醇 醇類 115～119 37 340～420 氨基醋酸乙酯 酯類 70～85 72 485 硝基、丙烯酸從表 11 可以看出，雖然有機(jī)溶劑種類繁多，但是應(yīng)用于各類溶漆以及洗漆的溶劑一般具有以下特征：(1) 溶解力強(qiáng) 溶解度是一種液體溶解某種物質(zhì)的能力。 KauriButanol 實(shí)驗(yàn)所得到的溶解度標(biāo)準(zhǔn)，是溶解度的測量單位。有機(jī)溶劑能降低物質(zhì)的粘度和增加物質(zhì)的流變性，防止沉淀或以固體形式分解。經(jīng)測試甲苯的溶解能力很強(qiáng)，其溶解度為 105 .；而煤油的溶解力較差，溶解度為 29 .；芳香烴溶劑具有中、高溶解度， 60~90；甲和二甲苯具有較高的溶解度，約為 80~115。(2) 沸點(diǎn)及餾程范圍、揮發(fā)程度適中一般溶劑油的沸點(diǎn)在 100~200℃即可滿足使用需要，而高沸點(diǎn)溶劑油需要較高的生產(chǎn)成本，價(jià)格昂貴。油品從初餾點(diǎn)到干點(diǎn)這一溫度范圍稱為餾程或沸程，溫度范圍窄的稱為窄餾分，溫度范圍寬的稱為寬餾分。油品餾程大致如下：煤油 200~300℃；航空煤油 130~250℃；輕柴油 250~350℃；潤滑油 350~520℃；重質(zhì)燃料油520℃；汽油 40~200℃。 (3) 不含任何機(jī)械雜質(zhì)，外觀清澈。 (4) 閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高，毒性小 閃點(diǎn)是在規(guī)定條件下，油品加熱后所逸出的蒸氣與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時(shí)的最低溫度。溶劑油的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高，其在運(yùn)輸、使用過程中更難因產(chǎn)生閃火而發(fā)生燃燒。大多數(shù)有機(jī)溶劑含有毒性，而作為溶漆的溶劑一般毒性很小，但是溶劑油中混入其他有機(jī)物會(huì)使餾程不合格并增加毒性。 (5) 穩(wěn)定性好，儲(chǔ)存時(shí)不分解，不吸潮 作為溶漆、洗漆的有機(jī)溶劑要求性質(zhì)穩(wěn)定，常溫常壓下不易分解。溶劑油在儲(chǔ)存及使用過程中難免會(huì)與空氣中的氧氣接觸，特別是在高溫且有金屬催化作用時(shí)，更容易被氧化。溶劑油氧化過程中首先生成酮、醇、醚等含氧有機(jī)物，繼而生成有機(jī)酸（包括溶于水的低分子有機(jī)酸和溶于油的高9 / 48分子有機(jī)酸） 。腐蝕產(chǎn)物可進(jìn)一步加速油品的老化，油品深度氧化的結(jié)果是生成縮合物，其中包括膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、油泥及其它沉淀物。國內(nèi)大部分乳油中的溶劑是甲苯和二甲苯，以及甲醇和乙醇等。有機(jī)溶劑在乳油制劑中的含量高達(dá) 50~90%。有機(jī)溶劑進(jìn)入環(huán)境中能大量殺死土壤中的微生物及其它有益生物，造成土壤板結(jié)，肥力下降；亦能進(jìn)入大氣圈和水體，殘留時(shí)間長，污染環(huán)境 [6]。 二甲苯苯酚等物質(zhì)的危害及國家規(guī)定 本次設(shè)計(jì)中需要回收的是漆包線漆漆溶劑中的二甲苯，因此以下主要討論以二甲苯為主要構(gòu)成的洗漆廢溶劑油。 二甲苯的主要用途是作為化工原料和溶劑，也可用于生產(chǎn)苯酐、染料、殺蟲劑和藥物，如維生素等，亦可作為航空汽油添加劑，其工業(yè)用途非常廣泛。工業(yè)用二甲苯三種異構(gòu)體的毒性略有差異，均屬低毒類。長時(shí)間處于高濃度二甲苯環(huán)境會(huì)對人體神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，如記憶喪失和腎功能改變，并產(chǎn)生內(nèi)出血現(xiàn)象和神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。二甲苯作為有機(jī)溶劑產(chǎn)生大量的二甲苯氣體，嚴(yán)重影響周圍大氣環(huán)境質(zhì)量，國內(nèi)已在研究其水溶性環(huán)保替代產(chǎn)品。在國際范圍以二甲苯作為有機(jī)溶劑的替代品研究早已展開。 漆包線生產(chǎn)中所用的溶劑或稀釋劑甲酚、二甲苯屬于一級毒性的化工材料，對人體的呼吸系統(tǒng)、攝食系統(tǒng)、眼睛和皮膚等都會(huì)造成嚴(yán)重的損害，對水質(zhì)、空氣會(huì)造成嚴(yán)重的污染，影響動(dòng)植物的正常生長。漆包線生產(chǎn)中使用的絕緣漆,二甲苯和甲酚等溶劑的含量達(dá) 70%，在烘焙過程中揮發(fā)出來，而一般空氣過量系數(shù)為理論量的 ~ 倍。因此，廢氣直接排放既不符合政策，又浪費(fèi)資源 [7]。 廢有機(jī)溶劑處理方法的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 有機(jī)化合物簡稱 VOC (Volatile Organic Compounds)一般作為溶劑使用。廢有機(jī)溶劑作為各類工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的生產(chǎn)附帶產(chǎn)品，其種類繁多。由于受其用途的影響，各種廢有機(jī)溶劑又具有不同的特性。對某些閃點(diǎn)較低的溶劑和混合有銀粉類的溶劑不適宜進(jìn)行回收處理。其他的廢油即溶劑在進(jìn)行回收時(shí)，需嚴(yán)格標(biāo)注廢溶劑產(chǎn)品種類，不可混放。對于所有種類的廢溶劑油都需要注意防止靜電，以防火防爆 [8]。 國內(nèi)外處理現(xiàn)狀 鑒于廢溶劑油的諸多特點(diǎn)，國內(nèi)外通常處理廢溶劑油的方法是將其作為燃料焚燒以獲取其熱能。普通焚燒的技術(shù)含量不高，方便簡易，但在處理時(shí)需防火防爆，焚燒產(chǎn)生的廢氣需達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，否則將產(chǎn)生大氣污染上世紀(jì) 70 年代之前，美國曾經(jīng)簡單地將工業(yè)廢油、廢溶劑倒置山洞、坑道或加土掩埋，但后來發(fā)現(xiàn)這樣處理可能會(huì)危害周圍環(huán)境，引發(fā)生態(tài)問題。70 年代初，國外就著手開展了利用可燃性危險(xiǎn)廢棄物作為替代燃料應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的研究?，F(xiàn)在，國外大多數(shù)行業(yè)的廢溶劑油一般采取某一特定的精餾工藝回收再利用。對于比較昂貴的廢溶劑油，廠家比較重視其中的甲醇、丙酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯乙烯的回收。 廢溶劑的回收一般都采用蒸餾法，而且通常采用蒸汽間接加熱，蒸餾 65~100℃，采用工藝如下：廢溶劑→接收槽→蒸餾工序→冷凝器→潷析器。 在某些特別易揮發(fā)不穩(wěn)定溶劑如正己烷等的回收工藝中也可使用活性炭，吸附在活性炭上的溶劑采用蒸汽法很容易回收。對于一些毒性大，含有重金屬的有機(jī)溶劑的處理規(guī)定非常嚴(yán)格，目前這些廢溶劑的處理以熱分解為主。在熱分解技術(shù)中，燃燒罐技術(shù)和接觸濕式氧化是兩種可供選擇的新技術(shù)，但接觸濕式氧化需在高壓下運(yùn)行，不僅裝置成本較高，而且對操作要求也較高。 相對于國外污染物處置，國內(nèi)對于廢溶劑油的處理無論是從觀念上還是從技術(shù)方法上都比較滯后，仍處于國外上世紀(jì)三十、四十年代的水平，亂排放現(xiàn)象比較嚴(yán)重。直接排入水體對于企業(yè)來說可以節(jié)省大量的處理費(fèi)用，但是對周圍水體、土壤等生態(tài)環(huán)境造成了毀滅性的打擊。因此我國正加強(qiáng)完善法律、法規(guī)，對于各類污染物處理作出相應(yīng)的規(guī)定，并制定各類污染物的限制排放標(biāo)準(zhǔn) [9