【正文】 其中 為廢氣的體積流量， 則塔徑 mS ????uD? 計(jì)算每米填料的壓降△P。其中 ； ；??????G ； m65?m4?圖 45 填料塔泛點(diǎn)及壓降普遍化關(guān)聯(lián) 圖31 / 48所以橫坐標(biāo) ：??????LV? ??????????查填料塔泛點(diǎn)和壓降通用關(guān)聯(lián)圖 7，可得縱坐標(biāo) =。目前應(yīng)用最廣的是?？颂?Eckert)提出的泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖如圖 45。)填料因子Φ/ 1m?鮑爾環(huán) 25 塑料亂堆 209 170 進(jìn)出塔個(gè)組分計(jì)算吸收工藝如下圖 44 所示：查《溶劑手冊(cè)》得： 二甲苯的相對(duì)分子質(zhì)量 M=；空氣的相對(duì)分子質(zhì)量 ，則吸收塔的進(jìn)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(jìn)塔氣的組分 ：1y ?y由于吸收劑可吸收 96%的二甲苯，則進(jìn)塔氣組分 ：2y 41 106...%)96( ????????y查的二甲苯溶于白礦油時(shí)的亨利系數(shù) MPa31027?E則 ..m進(jìn)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(hào) 由計(jì)算已知的數(shù)據(jù)查《化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》中《管殼式熱交換器系列標(biāo)準(zhǔn)》 。 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(duì)流傳熱條件時(shí)，為增大殼程流體的流速，加強(qiáng)其湍動(dòng)程度，提高其傳熱系數(shù)，需設(shè)置折流板。 多管程結(jié)構(gòu)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(gè)弓形部分的管數(shù)正六角形的數(shù)目六角形對(duì)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(dāng)采用脹接時(shí)，采用過小的管心距，常會(huì)造成管板變形。 查圖 43 得 遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)也增加了換熱器的阻力，并損失部分傳熱溫差。 國(guó)標(biāo)(GB 151)推薦的傳熱管長(zhǎng)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(zhǎng)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(gè)換熱器的總傳熱量 Q（熱損失忽略不計(jì)） 。 本設(shè)計(jì)采用的是活性碳吸附劑處理廢氣，以達(dá)到凈化目的。在分離過程中，大孔主要起運(yùn)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(gè)碳以上的正烷烴。活性炭含有很多毛細(xì)孔構(gòu)造所以具有優(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(gòu)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(gòu)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(jiān)硬、無定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(biāo)有：對(duì)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(qiáng)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(shè)計(jì)。 (3) 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器 為提高循環(huán)速度，采用泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，減少加熱面上結(jié)垢的可能，且流體流動(dòng)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(gòu)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(dòng)，對(duì)安裝水平要求不高對(duì)氣體阻力小。對(duì)于普通填料，支撐板的自由截面積不低于全塔面積的 50%，應(yīng)大于填料層的自由截面積。國(guó)家有關(guān)部門鑒于該填料具有以上優(yōu)點(diǎn)，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(fù)雜，填料層的持液量大，因此吸收劑與煤氣接觸時(shí)間較長(zhǎng)，又由于煤氣通過填料時(shí)攪動(dòng)激烈，因而吸收效率較高。但也存在著生產(chǎn)能力小，設(shè)備龐大、苯重，投資和操作費(fèi)用高及木材耗量大等缺點(diǎn)。 (3) 填料塔 填料洗苯塔是應(yīng)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(shè)有煤氣分布器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過的錐性散罩，底部設(shè)有許多個(gè)噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)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(jìn)口溫度也是確定的，但其出口溫度有時(shí)可由設(shè)計(jì)者決定。16 / 48在選用加熱劑或冷凝劑時(shí)，首先應(yīng)滿足所能達(dá)到的加熱或冷卻溫度外，還應(yīng)考慮其來源方便，價(jià)格低廉，使用方便。 (5) 具有飽和蒸汽冷凝的換熱器，應(yīng)使飽和蒸汽走殼程，便于排出冷凝液。這是因?yàn)楣艹塘魍ń孛娣e一般較小，而且易于采用多管程結(jié)構(gòu)提高流速。 本設(shè)計(jì)工藝中含有三個(gè)換熱器，其中一個(gè)空氣冷凝器，兩個(gè)水冷凝器，綜上比較，三個(gè)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(yīng)用歷史悠久，至今仍占換熱器主導(dǎo)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(guān)內(nèi)流動(dòng)，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(gòu)簡(jiǎn)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(dá)標(biāo)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(xué)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(jìn)入烘膛后，使烘膛中熱對(duì)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(jìn)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(duì)其中工藝進(jìn)行論證。北緯 34176。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 500t 漆包線生產(chǎn)中的廢氣回收工段設(shè)計(jì)。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(shí)用膜分離和冷凝法。前兩種處理方法浪費(fèi)了廢溶劑油中具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的二甲苯，第三種方法則浪費(fèi)了大量的能源，均無法有效地實(shí)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(gè)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(jī)物都可以從氣相轉(zhuǎn)移到液相中，然后對(duì)吸收液處理。 ③ 濃縮輪法 濃縮輪是一個(gè)裝滿吸附劑的旋轉(zhuǎn)輪，廢氣由輪上游側(cè)進(jìn)入濃縮輪的吸附區(qū)，凈化后的廢氣由下游排出；同時(shí)另一股流量較小，溫度較高的脫附氣超廢氣反方向進(jìn)入脫附區(qū)，將已吸附的 VOC 脫附出來。 ② 流動(dòng)床吸附法11 / 48 流動(dòng)床吸附系統(tǒng)有吸附單元和脫附單元組成?；钚蕴康膽?yīng)用最為廣泛，由于其易吸附水，不實(shí)用于溫度高于 40℃，氣體相對(duì)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(jī)物在活性炭表面反應(yīng)而堵塞碳孔。大部分 VOC 受爆炸極限的限制，氣體中含量不會(huì)太高，因此該技術(shù)一般作為一級(jí)處理技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合使用。(1) 冷凝法冷凝法是將廢氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，使有機(jī)物冷凝成液滴而分離出來的簡(jiǎn)單回收方法。對(duì)于回收困難的廢氣可采用焚燒法進(jìn)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?gòu)U棄物體積，但是焚燒方法要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，其工藝要求非常嚴(yán)格，燃燒氣體停留時(shí)間與溶劑成分、燃燒溫度和去除率有關(guān)。 (3) 直接燃燒有焚燒爐法和火炬法。催化燃燒溫度相對(duì)低，節(jié)省燃料，但催化劑的價(jià)格高，且不能處理含塵氣體，使用一段時(shí)間后要進(jìn)行清理，出去表面附著物，延長(zhǎng)使用壽命。直接排入水體對(duì)于企業(yè)來說可以節(jié)省大量的處理費(fèi)用，但是對(duì)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(guó)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。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。 廢有機(jī)溶劑處理方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析 有機(jī)化合物簡(jiǎn)稱 VOC (Volatile Organic Compounds)一般作為溶劑使用。在國(guó)際范圍以二甲苯作為有機(jī)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(guó)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(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。 (3) 不含任何機(jī)械雜質(zhì)，外觀清澈。經(jīng)測(cè)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。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(duì)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(duì)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(shí)帶走大量的熱量，因此排廢要適量。 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。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。 recycling of waste gas3 / 481 緒論 .....................................................7 漆包線 ....................................................7 我國(guó)有機(jī)溶劑使用現(xiàn)狀 ......................................7 工業(yè)有機(jī)溶劑的分類 ....................................7 工業(yè)有機(jī)溶劑的特性 ....................................8 二甲苯苯酚等物質(zhì)的危害及國(guó)家規(guī)定 ..........................9 廢有機(jī)溶劑處理方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析 ........................9 國(guó)內(nèi)外處理現(xiàn)狀 ........................................9 處理方法分析 ....................