【正文】 其中 為廢氣的體積流量， 則塔徑 mS ????uD? 計算每米填料的壓降△P。其中 ； ；??????G ； m65?m4?圖 45 填料塔泛點及壓降普遍化關聯(lián) 圖31 / 48所以橫坐標 ：??????LV? ??????????查填料塔泛點和壓降通用關聯(lián)圖 7，可得縱坐標 =。目前應用最廣的是?？颂?Eckert)提出的泛點關聯(lián)圖如圖 45。)填料因子Φ/ 1m?鮑爾環(huán) 25 塑料亂堆 209 170 進出塔個組分計算吸收工藝如下圖 44 所示：查《溶劑手冊》得： 二甲苯的相對分子質(zhì)量 M=；空氣的相對分子質(zhì)量 ，則吸收塔的進口氣體中，290?M二甲苯的摩爾流量 skmol531 ??????GN空氣的摩爾流量 skmol302 .????MGN進塔氣的組分 ：1y ?y由于吸收劑可吸收 96%的二甲苯，則進塔氣組分 ：2y 41 106...%)96( ????????y查的二甲苯溶于白礦油時的亨利系數(shù) MPa31027?E則 ..m進塔吸收劑為純白礦油，所以 2x被吸收的二甲苯的量△G：圖 44 吸收塔工藝29 / 48%9 ?????????G出塔吸收液的組分 ：1x Lx1.其中 L 為吸收劑的摩爾流量(kmol/s)。 選擇換熱器的型號 由計算已知的數(shù)據(jù)查《化工設計手冊》中《管殼式熱交換器系列標準》 。 折流板和支撐板 列管式換熱器的殼程流體流通面積比管程流通截面積大，在殼程流體屬對流傳熱條件時，為增大殼程流體的流速，加強其湍動程度，提高其傳熱系數(shù)，需設置折流板。 多管程結(jié)構中，隔板占有管板部分面積。沒程內(nèi)都采用正三角形排列，而在各程之間為了便于安裝隔板，采用矩形排列方法，排管數(shù)目表如表 44：表 44 排管數(shù)目正三角型排列每個弓形部分的管數(shù)正六角形的數(shù)目六角形對角線上的管數(shù) b六角形內(nèi)的管數(shù) 第一列 第二列 弓形部分的管數(shù)管子總數(shù)1 3 7 72 5 19 193 7 37 374 9 61 615 11 91 916 13 127 1277 15 169 3 18 1878 17 217 4 24 2419 19 271 5 30 30110 21 331 6 36 36711 23 397 7 42 43912 25 469 8 48 51713 27 547 9 2 66 61314 29 631 10 5 90 72115 31 721 11 6 102 82316 33 817 12 7 114 93117 35 919 13 8 126 1045 管心距 傳熱管和管板的連接方法有脹接和焊接兩種,當采用脹接時，采用過小的管心距，常會造成管板變形。 查圖 43 得 遠遠大于 ，所以此換熱器為單管程換熱器。 換熱器的總傳熱管數(shù) N： 601??sPn 平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)若選用多管程換熱器，可提高管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，但同時也增加了換熱器的阻力，并損失部分傳熱溫差。 國標(GB 151)推薦的傳熱管長度為 、。s，均為一般流體，管內(nèi)流速為 3m/s，管間流速為? ~ [9]。 溶劑冷凝放熱 ：rQskJr .????G總的換熱量 Q： ?圖 42 水冷凝工藝 122 / 48 確定換熱器的總傳熱系數(shù) K 查表 11 ，可知該換熱器的傳熱系數(shù) K=17280W/(m178。因此可選用固定管板式換熱器基本尺寸如表 42 所示：表 42 換熱器基本參數(shù) 工程直徑 DN/mm 159換熱管 Φ/mm 252管程數(shù) N/根 1管子根數(shù) n/根 11換熱管長度/mm 1500 其中，廢氣走管程，冷空氣走殼程。 廢氣放出熱量 Q： ????? 廢氣的總放熱 Q 即為整個換熱器的總傳熱量 Q（熱損失忽略不計） 。 本設計采用的是活性碳吸附劑處理廢氣，以達到凈化目的。在分離過程中，大孔主要起運輸通道作用，微孔則起分子篩的作用。有 4A0孔徑的 4A0 沸石可吸附甲烷 、乙烷，而不吸附三個碳以上的正烷烴?；钚蕴亢泻芏嗝毧讟嬙焖跃哂袃?yōu)異的吸附能力。 (3) 活性炭　　是將木炭、果殼、煤等含碳原料經(jīng)炭化、活化后制成的。 (2) 氧化鋁 活性氧化鋁是由鋁的水合物加熱脫水制成，它的性質(zhì)取決于最初氫氧化物的結(jié)構狀態(tài)，一般都不是純粹的 Al2O3,而是部分水合無定形的多孔結(jié)構物質(zhì)，其中不僅有無定形的凝膠，還有氫氧化物的晶體。 (1) 硅膠是一種堅硬、無定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構的硅酸聚合物顆粒，分子式為 ，為一種親水性的極性吸附劑。 　　衡量吸附劑的主要指標有：對不同氣體雜質(zhì)的吸附容量、磨耗率、松裝堆積密度、比表面積、抗壓碎強度等。 吸附器 吸附劑 吸附劑是能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。 (3) 旋轉(zhuǎn)刮板式蒸發(fā)器 此種蒸發(fā)器專為高粘度溶液和 漿狀物料的蒸發(fā)而設計。 (3) 強制循環(huán)蒸發(fā)器 為提高循環(huán)速度，采用泵進行強制循環(huán)，減少加熱面上結(jié)垢的可能，且流體流動不依賴熱虹吸。 蒸發(fā)器 根據(jù)物料的不同性質(zhì)，又各種不同結(jié)構的蒸發(fā)器。 常用的液體分布器有： ① 多孔管式分布器 能適用于較大的流體流量波動，對安裝水平要求不高對氣體阻力小。對于普通填料，支撐板的自由截面積不低于全塔面積的 50%，應大于填料層的自由截面積。國家有關部門鑒于該填料具有以上優(yōu)點，已要求推廣使用高效花環(huán)填料洗苯塔 [16]。 (3) 金屬螺旋填料塔 金屬螺旋填料塔采用鋼帶和鋼絲繞成，其比表面積大，重度小,由于形狀復雜，填料層的持液量大，因此吸收劑與煤氣接觸時間較長，又由于煤氣通過填料時攪動激烈，因而吸收效率較高。但也存在著生產(chǎn)能力小，設備龐大、苯重，投資和操作費用高及木材耗量大等缺點。 (3) 填料塔 填料洗苯塔是應用較早，較廣的一種塔。 (2) 板式塔（孔板塔） 板式塔主要有穿流式篩板塔。 吸收塔類型 (1) 空噴塔 空噴塔一般為多段噴灑，沒段下部均設有煤氣分布器，相鄰兩段設有煤氣通過的錐性散罩，底部設有許多個噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來的洗油經(jīng)降液管引到下段。加熱劑或冷卻劑的進口溫度也是確定的，但其出口溫度有時可由設計者決定。16 / 48在選用加熱劑或冷凝劑時，首先應滿足所能達到的加熱或冷卻溫度外，還應考慮其來源方便，價格低廉，使用方便。 (5) 具有飽和蒸汽冷凝的換熱器，應使飽和蒸汽走殼程，便于排出冷凝液。這是因為管程流通截面積一般較小，而且易于采用多管程結(jié)構提高流速。 本設計工藝中含有三個換熱器，其中一個空氣冷凝器，兩個水冷凝器，綜上比較，三個換熱器均采用固定管板式換熱器 [13]。 (5) 管殼式（列管式）換熱器是最經(jīng)典的間壁式換熱器，其應用歷史悠久，至今仍占換熱器主導地位。 (3) 噴淋式換熱器 這種換熱器是將換熱管成排的固定在鋼架上，熱流體在關內(nèi)流動，冷卻水從上方噴淋而下。 換熱器類型 (1) 夾套式換熱器 這種類型的換熱器是在容器外壁安裝夾套制成，結(jié)構簡單，但是傳熱系數(shù)不高。 吸附排廢工藝 經(jīng)白礦油吸收后的尾氣中甲酚和二甲苯已近微量，由于活性碳適合吸附低濃度廢氣，故將此尾氣再通過活性碳吸附器后可達標排放。 蒸發(fā)分離工藝 吸收劑白礦油與廢氣經(jīng)過充分接觸后，可將廢氣中 96%溶劑回收至吸收劑中，但是由于處理量較少，故采用間隙生產(chǎn)。白礦油(white oil；white mineral oil)，為經(jīng)高度精煉及純化之產(chǎn)品，具有良好的氧化安定性，化學穩(wěn)定性，光安定性，無色、無味，不腐蝕纖維紡織物。處理后廢氣含有極少量的二甲苯，甲酚。這部分熱氣流進入烘膛后，使烘膛中熱對流加劇，溫度則更加趨于均勻一致。本工藝很好的利用了廢氣攜帶的大量熱量，為之后蒸發(fā)提供熱量，并使進入焙爐內(nèi)的空氣穩(wěn)定到 300℃左右，保證漆包線質(zhì)量。下面分別對其中工藝進行論證。北緯 34176。 設計任務 本設計為年產(chǎn) 500t 漆包線生產(chǎn)中的廢氣回收工段設計。從流量方面考慮，處理大流量廢氣優(yōu)先考慮吸附法；小流量時用膜分離和冷凝法。前兩種處理方法浪費了廢溶劑油中具有經(jīng)濟價值的二甲苯，第三種方法則浪費了大量的能源，均無法有效地實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全的目的，因此尋找一種合理有效的方法來回收工業(yè)廢溶劑油中的二甲苯是一個亟待解決的問題 [11]。 膜分離適用于中高濃度（VOC 含量高于 1103）的廢氣處理。任何可溶解于吸收劑的有機物都可以從氣相轉(zhuǎn)移到液相中，然后對吸收液處理。 ③ 濃縮輪法 濃縮輪是一個裝滿吸附劑的旋轉(zhuǎn)輪，廢氣由輪上游側(cè)進入濃縮輪的吸附區(qū)，凈化后的廢氣由下游排出；同時另一股流量較小，溫度較高的脫附氣超廢氣反方向進入脫附區(qū)，將已吸附的 VOC 脫附出來。 ② 流動床吸附法11 / 48 流動床吸附系統(tǒng)有吸附單元和脫附單元組成?；钚蕴康膽米顬閺V泛，由于其易吸附水，不實用于溫度高于 40℃，氣體相對濕度超過 50%的氣體吸附處理，也不適用于活性大的熔劑的吸附，該類有機物在活性炭表面反應而堵塞碳孔。大部分 VOC 受爆炸極限的限制，氣體中含量不會太高，因此該技術一般作為一級處理技術與其他技術結(jié)合使用。(1) 冷凝法冷凝法是將廢氣冷卻到露點溫度以下，使有機物冷凝成液滴而分離出來的簡單回收方法。對于回收困難的廢氣可采用焚燒法進行處理。焚燒法雖然能夠比較完全地處理液體廢棄物，大大減少廢棄物體積，但是焚燒方法要達到標準，其工藝要求非常嚴格，燃燒氣體停留時間與溶劑成分、燃燒溫度和去除率有關。 (3) 直接燃燒有焚燒爐法和火炬法。催化燃燒溫度相對低，節(jié)省燃料，但催化劑的價格高，且不能處理含塵氣體，使用一段時間后要進行清理，出去表面附著物，延長使用壽命。直接排入水體對于企業(yè)來說可以節(jié)省大量的處理費用，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。 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。70 年代初，國外就著手開展了利用可燃性危險廢棄物作為替代燃料應用于水泥生產(chǎn)的研究。其他的廢油即溶劑在進行回收時，需嚴格標注廢溶劑產(chǎn)品種類，不可混放。 廢有機溶劑處理方法的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 有機化合物簡稱 VOC (Volatile Organic Compounds)一般作為溶劑使用。在國際范圍以二甲苯作為有機溶劑的替代品研究早已展開。 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。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。 (5) 穩(wěn)定性好，儲存時不分解，不吸潮 作為溶漆、洗漆的有機溶劑要求性質(zhì)穩(wěn)定，常溫常壓下不易分解。 (3) 不含任何機械雜質(zhì)，外觀清澈。經(jīng)測試甲苯的溶解能力很強，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。工業(yè)溶劑的分類依據(jù)主要有： (1) 按化學結(jié)構分類，有烴類溶劑、醇、酯、酮、醚類溶劑、縮醛類等； (2) 按溶劑沸點分類，可分為高、中、低沸點溶劑；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]。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。 從產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)考慮，排廢量要大些，但是在排廢同時帶走大量的熱量，因此排廢要適量。 導線經(jīng)過涂漆后進入烘爐，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，如此反復數(shù)次，便完成了漆包的烘焙全過程。漆包機由放線裝置、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。 recycling of waste gas3 / 481 緒論 .....................................................7 漆包線 ....................................................7 我國有機溶劑使用現(xiàn)狀 ......................................7 工業(yè)有機溶劑的分類 ....................................7 工業(yè)有機溶劑的特性 ....................................8 二甲苯苯酚等物質(zhì)的危害及國家規(guī)定 ..........................9 廢有機溶劑處理方法的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 ........................9 國內(nèi)外處理現(xiàn)狀 ........................................9 處理方法分析 ....................