【正文】 其中由于空氣污染而產生的溫室效應、臭氧層破壞和酸雨已成為最突出的三大環(huán)境問題。其中以第一條途徑最重要、最危險。 （ 2） 按污染源的運動狀態(tài)可分為固定污染源和移動污染源。 人為源系指人們在生產和生活活動過程中所形成的污染物。 1 4 .7 0SS m hkk?? (54) 6 三廢處理 和安全生產 環(huán)境保護 環(huán)境是人類賴以生存與發(fā)展的終極物質來源，同時還承受著人類活動所產生的廢棄物的種種作用。 放空管 放空管采用 φ 32mm 無縫鋼管，管法蘭為： RF Q235B。 補強圈尺寸參考表361[12]及圖 361[12]。 軸的計算 及材料選擇 選擇攪拌軸的材料為 不銹鋼 ，查得其許用扭應 力為 [r]=12~20MPa，計算系數(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) 轉速為 ： 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 27 N=圓整后取考慮鍵槽對軸的強度的削弱和物料對軸的腐蝕，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 進料管 進料管采用 φ 50mm 無縫鋼管 .管的一端切成 45176。 參考表 361[12]重量為：手孔補強圈 1 kg? ，視鏡補強圈 2 kg? 。質量查表 349[12]得： kg? 表 42 全平面的常壓手孔明細 件號 標準號 名稱 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（無縫鋼管） Q235－ B 石棉 橡膠 板 (XB450) Q235－ B Q235－ A Q235－ A 手孔標記為： 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 公稱直徑黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 26 Dg=50， 考慮到反應過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 時壁內應力： ?? = 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－ ) = 可見水壓試驗筒體內應力小于 ? s，水壓試驗安全。材料擬選用與筒體材料一樣的 Q235B。 查表 312（ B） [12]法蘭質量為：凹面質量 1 kg? ，凸面質量 2 kg? 。 且 查 表 212[12]得筒體直徑為 700mm 時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的最下厚度 min? （不包括腐蝕裕量）： min? = ， 取鋼板負偏差 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? ，內表面積 ? ，黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 24 容積 ? ,質量 23G kg? 。 [? ]t—— 鋼板在設計溫度下的許用應力，查表得 Q235－ B 在110℃ 時的 [σ] t=113 MPa。 確定筒體內徑 一般由工藝條件給定容積、筒體內徑 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) 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 23 將計算 結果圓整至公稱直徑標準系列，選取筒體直徑 700mm（ 650盡量不采用） 。 生成網絡結構時 5mol 的碳氫鍵斷裂， 5mol 的碳碳鍵生成， 4mol 的碳氧鍵斷裂，4mol 的水生成 ， 反應放出能量為 5 347+8 4645 4144 360=1937KJ/mol， 則 ， 反應釜 中物料反應完放出的熱量為 2Q =17612KJ， 查得天然氣的摩爾燃燒焓為 H= kcal/mol，為 綜 上 ， 3123( ) / 5 148 699 176 12 882332 286mQN m olHHV N V L m? ?? ? ? ?? ? ? ?。 表 34 材料明細 序號 圖號或標準號 名稱 材料 備注 1 2 3 4 5 6 7 8 JB/T747642021 JB/T47012021 HG20592 筒體 DN=600mm 標準橢圓形封頭 DN=600mm 封頭法蘭 進料管 ? 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 黃石理工學院 畢業(yè)設計（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 實心 4 第二反應釜 的設計 第二反應釜的 物料衡算 與熱量衡算 物料衡算 表 41 物料衡算 項目 桐油改性苯酚 甲醛溶液（ 37%） 催化劑 桐油改性熱固性酚醛樹脂 水 按化學計算式計算需要量 mol 過量甲醛 1233 對于桐油改性苯酚轉化率 100%的轉化物質 產生物質 未轉化物質 1172 進入物料 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） 公斤 反應溫度為 100℃~110℃ ，反應時間為 2h 反應器 桐油改性熱固性酚醛樹脂 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 21 熱量衡算 熱量衡算是能量守恒定律的應用，對過程分析可知，體系的熱效應包括反應放熱、水分蒸發(fā)吸熱、桐油和苯酚反應放熱。 補強圈尺寸參考表 361[12]及圖 361[12]。 補強圈尺寸參考表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 ， 按減速器標準轉速系列 ，取 N=500 r/min ， 由 Rushton 算圖查的功率準數(shù) pN = ， 攪拌器的攪拌功率為 ： 3 5 3 51. 8 10 25 9. 03 0. 2 43 4. 7pP N N d w?? ? ? ? ? ? (312) 1e x p [ 0 . 3 1 0 5 0 . 2 3 4 l n ( ) ] 1 . 3 6 4sf d? ? ? (313) 64 434 .7 592 .9mP fP w? ? ? ? (314) 取傳動效率為 ，則電機的需要功率為 ： ? 。 攪拌器直徑與槽內徑之比 1/3 ， 攪拌器高和直徑之比 111~ 3hd? ，視槽內液體液面高度而定。 視鏡標記：視鏡 I Pg10 Dg=50， HGJ501861 表 33 視鏡 材料 明細 件號 標準號 名稱 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 補強圈 手孔 補強圈公稱直徑 150mm,視鏡補強圈公稱直徑為 50mm 補強厚度 均為 6mm 。 手孔結構參考圖 349[12],尺寸參考表 349[12]。 水壓試驗及強度校核 查得 Q235－ B 在鋼板厚度小于等于 5mm 時的屈服強度 ? s=235MPa，則? s=。 標注為： HG20606 墊片 MFM XB450/304 連接螺栓 ： M1 24 個 ， 螺栓 材料 :35 。 查表 312（ B） [12]法蘭質量為：凹面質量 1 kg? ，凸面質量 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\]的公稱直徑為 600mm，厚度為 5mm 時需用外壓為 ，符合設計工藝。 反應釜工作壓力為 101KPa，且設計壓力取最大工作壓力的 倍 [7]，所以 Pc= 101= Di—— 圓筒的內徑 [? ]t—— 鋼板在設計溫度下的許用應力，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 對鐵有腐蝕作用，擬采用局部無損檢測，雙面焊對接接頭，則取 ? = 所以 ? = 600/(2 113 )= ， 因為此時厚度太小，不能滿足制造、運輸和安裝時的要求。 本反應釜介質中 苯酚有弱酸性 ，設計溫度為 110℃ ，設計壓力為常壓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 吸收 的熱量為 239。 反應釜進 出 口物料組分 反應釜進口物料組分 ： 苯酚 100 公斤 100 100 0 94 106 m ol m ol? ? ? 桐油 40 公斤 40 100 0 873 45. 8g m ol m ol? ? ? 對苯磺酸水溶液 公斤 反應釜出口物料 組分 ： 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 12 苯酚 桐油 4 5 .8 4 5 .8 0 .9 5 2 .2 9 mo l? ? ? 催化劑 公斤 表 31 物料衡算 項目 苯酚 桐油 催化劑 桐油改性苯酚 按化學計算式計算需要量 （ mol） 過量苯酚 （ mol） 對于桐油轉化率 95%時的轉化物質 產生物質 （ mol） 未轉化物質 （ mol） 總計 （ mol） 進入物料 （ mol） 引出物料 （ mol） 熱量衡算 熱量衡算是能量守恒定律的應用，對過程分析可知，體系的熱效應包括反應放熱 、 產物反應物吸熱 、桐油和苯酚反應放熱。 1200= 噸改性樹脂。當脫水量達到一定程度即樹脂液變成棕色透明時 ,立即停止脫水 ,加入適 量的無水乙醇攪拌溶解 ,冷卻到室溫出料 ,即得桐