【正文】 其中由于空氣污染而產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨已成為最突出的三大環(huán)境問(wèn)題。其中以第一條途徑最重要、最危險(xiǎn)。 （ 2） 按污染源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為固定污染源和移動(dòng)污染源。 人為源系指人們?cè)谏a(chǎn)和生活活動(dòng)過(guò)程中所形成的污染物。 14 .70SS m hkk?? (54) 6 三廢處理 和安全生產(chǎn) 環(huán)境保護(hù) 環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存與發(fā)展的終極物質(zhì)來(lái)源，同時(shí)還承受著人類(lèi)活動(dòng)所產(chǎn)生的廢棄物的種種作用。 放空管 放空管采用 φ 32mm 無(wú)縫鋼管，管法蘭為： RF Q235B。 補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸參考表361[12]及圖 361[12]。 軸的計(jì)算 及材料選擇 選擇攪拌軸的材料為 不銹鋼 ，查得其許用扭應(yīng)力為 [r]=12~20MPa，計(jì)算系數(shù) A=135~160，則攪拌軸的直徑為 ： 1 3 1 3( ) ( 1 3 5 ~ 1 6 0 ) (0 . 6 7 3 8 9 . 0 3 ) 5 6 . 8 ~ 6 7 . 3d A p n m m? ? ? ? (48) 轉(zhuǎn)速為 ： 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 N=圓整后取考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱和物料對(duì)軸的腐蝕，可以選取攪拌軸的直徑 為： d=70mm 攪拌軸直徑參考表 172[16] 接管 進(jìn)料管 進(jìn)料管采用 φ 50mm 無(wú)縫鋼管 .管的一端切成 45176。 參考表 361[12]重量為：手孔補(bǔ)強(qiáng)圈 1 kg? ，視鏡補(bǔ)強(qiáng)圈 2 kg? 。質(zhì)量查表 349[12]得： kg? 表 42 全平面的 常壓手孔明細(xì) 件號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 1 2 3 4 5 6 GB5781－ 86 GB41－ 86 筒節(jié) 法蘭 墊片 蓋 螺栓 M20 70 螺母 M20 70 1 1 1 1 8 8 10（無(wú)縫鋼管） Q235－ B 石棉 橡膠 板 (XB450) Q235－ B Q235－ A Q235－ A 手孔標(biāo)記為： 手孔 A I Pg16， Dg150， JB589793 視鏡 采用碳素鋼不帶頸視鏡（ HGJ501861）視鏡壓力 Pg=10kgf/cm2 公稱(chēng)直徑黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 Dg=50， 考慮到反應(yīng)過(guò)程有大量水 蒸氣生成在試鏡上加裝沖洗裝置以方便使用。 筒體水壓試驗(yàn)時(shí)壁內(nèi)應(yīng)力： ?? = Tp [Di＋ (? n－ c)]/2(? n－ c)? (46) =[700＋ (5－ )]/2(5－ ) = f?? = Tp [K Di＋ (? n－ c)]/2(? n－ c)? (47) =[700 ＋ (5－ )]/2(5－ ) = 可見(jiàn)水壓試驗(yàn) 筒體內(nèi)應(yīng)力小于 ? s，水壓試驗(yàn)安全。材料擬選用與筒體材料一樣的 Q235B。 查表 312（ B） [12]法蘭質(zhì)量為：凹面質(zhì)量 1 kg? ，凸面質(zhì)量 2 kg? 。 且 查 表 212[12]得筒體直徑為 700mm 時(shí)的每一米高筒體容積為V1= 87kg 則筒體部分高度為 ： 11 mH V V V? 封（ ） =()/= (45) 于是 H/Di=。為此筒體使用碳素鋼時(shí)的最下厚度 min? （不包括腐蝕裕量）： min? = ， 取鋼板負(fù)偏差 C1= ，腐蝕欲量 C2=1mm ， ? n=3+1+= ， 圓整后取 ? n = 查表 226[12]得：曲面高度 1 175h mm? ，直邊高度 0 25h mm? ，內(nèi)表面積 ? ，黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 容積 ? ,質(zhì)量 23G kg? 。 [? ]t—— 鋼板在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，查表得 Q235－ B 在110℃ 時(shí)的 [σ] t=113 MPa。 確定筒體內(nèi)徑 一般由工藝條件給定容積、筒體內(nèi)徑 iD 按式估算： 3 4i VD i?? m (42) 式中 ： V —— 工藝條件給定容積， 3m i —— 長(zhǎng)徑比， iiHi D? 由表 42[13] 得 i 取 ， 則 , iD =[4V/? (H/Di)]1/3=[4 ? ]1/3= (43) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 將計(jì)算結(jié)果圓整至公稱(chēng)直徑標(biāo)準(zhǔn)系列，選取筒體直徑 700mm（ 650 盡量不采用） 。 生成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí) 5mol 的碳?xì)滏I斷裂， 5mol 的碳碳鍵生成， 4mol 的碳氧鍵斷裂，4mol 的水生成 ， 反應(yīng)放出能量為 5 347+8 4645 4144 360=1937KJ/mol， 則 ， 反應(yīng)釜 中物料反應(yīng)完放出的熱量為 2Q =17612KJ， 查得天然氣的摩爾燃燒焓為 H= kcal/mol，為 綜上 ， 3123( ) / 148 699 176 12 148 .6882332 6mQN m olHHV N V L m? ?? ? ? ?? ? ? ?。 表 34 材料明細(xì) 序號(hào) 圖號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 名稱(chēng) 材料 備注 1 2 3 4 5 6 7 8 JB/T747642021 JB/T47012021 HG20592 筒體 DN=600mm 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 DN=600mm 封頭法蘭 進(jìn)料管 ? 50mm mm 壓出管 ? 50mm mm 放空管 ? 32mm mm 壓出管接口管 ? 38mm mm 壓出管法蘭 Q235B Q235B Q235B Q235B Q235B Q235A Q235A Q235B 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 9 10 11 12 HG20592 JB58979 JB/T472592 HG/T21231995 放空管法蘭 平蓋平焊法蘭手孔 DN=250mm 耳式 A1型支座 攪拌軸 Q235B Q235B 不銹鋼 實(shí)心 4 第二反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 第二反應(yīng)釜的 物料衡算 與熱量衡算 物料衡算 表 41 物料衡算 項(xiàng)目 桐油改性苯酚 甲醛溶液（ 37%） 催化劑 桐油改性熱固性酚醛樹(shù)脂 水 按化學(xué)計(jì)算式計(jì)算需要量 mol 過(guò)量甲醛 1233 對(duì)于桐油改性苯酚轉(zhuǎn)化率 100%的轉(zhuǎn)化物質(zhì) 產(chǎn)生物質(zhì) 未轉(zhuǎn)化物質(zhì) 1172 進(jìn)入物料 1233 引出物料 1172 3535 桐油改性苯酚 （ A） 公斤 甲醛（ B37%） 100 公斤 催化劑（ 38%氫氧化鈉） 反應(yīng)溫度為 100℃~110℃ ，反應(yīng)時(shí)間為 2h 反應(yīng)器 桐油改性熱固性酚醛樹(shù)脂 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 熱量衡算 熱量衡算是能量守恒定律的應(yīng)用，對(duì)過(guò)程分析可知，體系的熱效應(yīng)包括反應(yīng)放熱、水分蒸發(fā)吸熱、桐油和苯酚反應(yīng)放熱。 補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸參考表 361[12]及圖 361[12]。 補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸參考表361[12]及圖 361[12]。 則 , 221 2 0 0 2 0 0 0 .3 2 2 0 00 .0 9 2 {( ) 0 .4 0 .2 ( ) } { 1 e x p [ 1 3 ( ) ] } 0 .0 0 4 4 36 0 0 6 0 0 0 .4 6 0 0mTN? ? ? ? ? ? ? （ 311） 取 mT =25s ， 可得 N= r/s= r/min ， 按減速器標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速系列，取 N=500 r/min ， 由 Rushton 算圖查的功率準(zhǔn)數(shù) pN = ， 攪拌器的攪拌功率為 ： 3 5 3 51 . 8 1 0 2 5 9 . 0 3 0 . 2 4 3 4 . 7pP N N d w?? ? ? ? ? ? (312) 1e xp[ l n( ) ] sf d? ? ? (313) 1 . 3 6 4 4 3 4 . 7 5 9 2 . 9mP f P w? ? ? ? (314) 取傳動(dòng)效率為 ，則電機(jī)的需要功率為 ： ? 。 攪拌器直徑與槽內(nèi)徑之比 1/3 ， 攪拌器高和直徑之比 111~3hd? ，視槽內(nèi)液體液面高度而定。 視鏡標(biāo)記：視鏡 I Pg10 Dg=50， HGJ501861 表 33 視鏡 材料 明細(xì) 件號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 1 HGJ501860 視鏡玻璃 1 鋼化硼硅玻璃 2 HG398583 襯墊 2 石棉橡膠板 3 接緣 1 Q235A 4 壓緊環(huán) 1 Q235A 5 螺柱 M12 6 35 6 螺母 M12 6 35 補(bǔ)強(qiáng)圈 手孔 補(bǔ)強(qiáng)圈公稱(chēng)直徑 150mm,視鏡補(bǔ)強(qiáng)圈公稱(chēng)直徑為 50mm 補(bǔ)強(qiáng)厚度 均為 6mm 。 手孔結(jié)構(gòu)參考圖 349[12],尺寸參考表 349[12]。 水壓試驗(yàn)及強(qiáng)度校核 查得 Q235－ B 在鋼板厚度小于等于 5mm 時(shí)的屈服強(qiáng)度 ? s=235MPa，則? s=。 標(biāo)注為： HG20606 墊片 MFM XB450/304 連接螺栓 ： M1 24 個(gè) ， 螺栓 材料 :35 。 查表 312（ B） [12]法蘭質(zhì)量為：凹面質(zhì)量 1 kg? ，凸面質(zhì)量 2 kg? 。 則筒體部分高度為 ： 11 mH V V V? 封（ ） =()/= （ 36） 于是 H/Di=。 查表 EH12[12\]的公稱(chēng)直徑為 600mm，厚度為 5mm 時(shí)需用外壓為 ，符合設(shè)計(jì)工藝。 反應(yīng)釜工作壓力為 101KPa，且設(shè)計(jì)壓力取最大工作壓力的 倍 [7]，所以 Pc= 101= Di—— 圓筒的內(nèi)徑 [? ]t—— 鋼板在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，查表得 Q235－ B在 110℃ 的 [σ] t=113 MPa ? —— 焊接接頭系數(shù)， ? ≤1 ，考慮到 苯酚 對(duì)鐵有腐蝕作用，擬采用局部無(wú)損檢測(cè)，雙 面焊對(duì)接接頭，則取 ? = 所以 ? = 600/(2 113 )= ， 因?yàn)榇藭r(shí)厚度太小，不能滿(mǎn)足制造、運(yùn)輸和安裝時(shí)的要求。 本反應(yīng)釜介質(zhì)中 苯酚有弱酸性 ，設(shè)計(jì)溫度為 110℃ ，設(shè)計(jì)壓力為常壓101KPa，則擬選用 Q235－ B型碳素鋼板。 碳碳雙鍵的鍵能為 ，碳碳單鍵的鍵能為 反應(yīng) 吸收 的熱量為 239。 反應(yīng)釜進(jìn) 出 口物料組分 反應(yīng)釜進(jìn)口物料組分 ： 苯酚 100 公斤 1 0 0 1 0 0 0 9 4 1 0 6 3 . 8g m o l m o l? ? ? 桐油 40 公斤 4 0 1 0 0 0 8 7 3 4 5 .8g m o l m o l? ? ? 對(duì)苯磺酸水溶液 公斤 反應(yīng)釜出口物料 組分 ： 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 苯酚 桐油 4 5 .8 4 5 .8 0 .9 5 2 .2 9 m o l? ? ? 催化劑 公斤 表 31 物料衡算 項(xiàng)目 苯酚 桐油 催化劑 桐油改性苯酚 按化學(xué)計(jì)算式計(jì)算需要量 （ mol） 過(guò)量苯酚 （ mol） 對(duì)于桐油轉(zhuǎn)化率 95%時(shí)的轉(zhuǎn)化物質(zhì) 產(chǎn)生物質(zhì) （ mol） 未轉(zhuǎn)化物質(zhì) （ mol） 總計(jì) （ mol） 進(jìn)入物料 （ mol） 引出物 料 （ mol） 熱量衡算 熱量衡算是能量守恒定律的應(yīng)用，對(duì)過(guò)程分析可知，體系的熱效應(yīng)包括反應(yīng)放熱 、 產(chǎn)物反應(yīng)物吸熱 、桐油和苯酚反應(yīng)放熱。 1200= 噸改性樹(shù)脂。當(dāng)脫水量達(dá)到一定程 度即樹(shù)脂液變成棕色透明時(shí) ,立即停止脫水 ,加入適量的無(wú)水乙醇攪拌溶解 ,冷卻到室溫出料 ,即