第一篇：微電解填料 化工廢水填料

微電解填料處理化工印染廢水

一、工藝特點：

1.廢水處理系統具有較高的可靠性，出水水質可確保達標排放，能達到深度處理的目標。

2.廢水處理系統具有較強的抗沖擊負荷能力，工程廢水處理能力可在較大范圍內運行。

3.處理系統采用先進的工藝和PC程序控制設備，自動化程度高，可以有效的降低處理系統的日常維護費用。當廢水處理量小于800T/d，可自動停用40%的動力負荷。

4.廢水處理工藝構筑物構造簡單，廢水處理工程投資省，運行費用低。

5.占地面積小，污水處理系統簡單實用，運行管理和操作方便。

6.對周圍環境無不良影響，選用電機噪音低，能保證處理系統滿足對噪聲的有關標準。

1.3.廢水特點

印染廢水的水質隨加工的纖維種類和采用工藝以及使用的染化料的不同而異，污染物組分差異很大。一般印染廢水pH值為6～13，色度可高達1000倍，CODcr為400～4000mg／L，BOD5為100～1000mg／L。印染廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點。以處理難度為標準可分為：

1.高濃度印染廢水：機織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、堿減量廢水和繡花廢水等。

2.中等濃度印染廢水：毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。

3.低濃度印染廢水：牛仔服飾洗漂廢水。

紡織印染行業是工業廢水排放大戶。廢水含有多種染料、漿料、表面活性劑等助劑。廢水特點是有機物濃度高、成分復雜、可生化性較差、色度高且多變、水質水量變化大，屬于較難處理的工業廢水。

印染廢水常用的生化處理工藝組合根據我公司多年處理印染廢水經驗，總結出：“水解酸化＋接觸氧化”或“水解酸化＋活性污泥”是比較經濟適用的印染廢水處理技術，單獨使用厭氧或純粹只用好氧都不是很好的處理方法。尤其對高難度、中難度處理印染廢水，如沒有水解酸化段將很難處理達標。即使較易處理的牛仔洗漂廢水，采用厭氧不僅降低處理成本，同時也減少投資，方便運行。

具體的各種廢水對應處理工藝

1、梭織布的退煮漂廢水、牛仔漿紗廢水 一般采用：“物化沉淀＋厭氧＋好氧＋物化沉淀”的組合工藝。

2、絲綢印染、印花廢水一般采用：“物化沉淀＋厭氧＋好氧＋物化沉淀”的工藝組合。

3、縫紉線、拉鏈布廢水一般采用：“物化沉淀＋厭氧＋好氧＋物化沉淀”的工藝組合。

4、毛線、毛絨廢水，一般采用：“厭氧＋好氧＋物理沉淀”的工藝組合。

5、牛仔洗漂廢水，一般采用“厭氧＋好氧＋物理沉淀”的組合處理工藝。

6、印花廢水是一種很難處理的印染廢水，特別是糊料印花工藝，因廢水中含有大量的PVA，常規的工藝組合處理很難達標。

第二篇：填料塔課程設計

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課程設計

題 目：

填料吸收塔的設計

教 學 院：

化學與材料工程學院

專

業：

應用化工技術2010級（1）班

學

號：

201030820139

學生姓名：

曹婧婕

指導教師：

屈媛老師

2012年 6 月 3 日

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課程設計任務書

2011 ～ 2012 學年第 2 學期

學生姓名： 曹婧婕 專業班級： 10應用化工技術

指導教師： 屈 媛 工作部門： 化材學院化工教研室

一、課程設計題目

填料吸收塔的設計

二、工藝條件

1．處理能力：1500m3/h混合氣（空氣、SO2）2．年工作日：300天

3．混合氣中含SO2： 3%（體積分數）4．SO2排放濃度：0.16％ 5．操作壓力：常壓操作 6．操作溫度：20℃

7．相對濕度：70%

8．填料類型：自選

(塑料鮑爾環，陶瓷拉西環等)9．平衡線方程：

(20℃)

三、課程設計內容

1．設計方案的選擇及流程說明；

2．工藝計算；

3．主要設備工藝尺寸設計；

（1）塔徑的確定；

（2）填料層高度計算；

（3）總塔高、總壓降及接管尺寸的確定。

4．輔助設備選型與計算。

四、進度安排

1．課程設計準備階段：收集查閱資料，并借閱相關工程設計用書；

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2．設計分析討論階段：確定設計思路，正確選用設計參數，樹立工程觀點，小組分工

協作，較好完成設計任務；

3．計算設計階段：完成物料衡算、流體力學性能驗算及主要設備的工藝設計計算； 4.課程設計說明書編寫階段：整理文字資料計計算數據，用簡潔的文字和適當的圖表

表達自己的設計思想及設計成果。

五、基本要求

1．格式規范，文字排版正確；

2.主要設備的工藝設計計算需包含：物料衡算，能量衡量，工藝參數的選定，設備的結構設計和工藝尺寸的設計計算；

3．工藝流程圖：以2號圖紙用單線圖的形式繪制，標出主體設備與輔助設備的物料方向，物流量、能流量，主要測量點；

4.填料塔工藝條件圖：以2號圖紙繪制，圖面應包括設備的主要工藝尺寸，技術特性表和接管表；

5.按時完成課程設計任務，上交完整的設計說明書一份。

教研室主任簽名：

年 月 日

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第一章

概

述

1.1設計依據

本課程設計從以下幾個方面的內容來進行設計

1、填料的選擇

由于水吸收S02的過程、操作、溫度及操作壓力較低，工業上通常選用所了散裝填料。在散裝填料中，金屬鮑爾環填料的綜合性能較好，故此選用DN38金屬鮑爾環填料。

2、吸收塔的物料衡算

3、填料塔的工藝尺寸計算

主要包括：塔徑，填料層高度，填料層壓降。

4、設計液體分布器及輔助設備的選型

5、繪制有關吸收操作圖紙

1.2設計任務及要求

1、原料氣處理量：1500m/h混合氣（空氣、SO2）

2、年工作日：300天

3、混合氣中含SO2:3％(體積分數)

4、SO2排放濃度：0.16％

5、操作壓力：常壓操作

6、操作溫度：20℃

7、相對濕度：70％

8、填料類型：金屬鮑爾環

9、吸收劑：清水

10、平衡線方程：y=66.76676x1.15237(20℃)

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第二章

設計方案的簡介

2.1塔設備的選型

塔設備是化工、石油化工、生物化工制藥等生產過程中廣泛采用的氣液傳質設備，它是關鍵的設備。例如在氣體吸收、液體精餾（蒸餾）、萃取、吸附、增濕中、、離子交換等過程中都有體現。根據塔內氣液接觸構件的結構形式，可分為板式塔和填料塔兩大類。

其中填料塔是最常用的氣液傳質設備之一，它廣泛應用于蒸餾、吸收、解吸、汽提、萃取、化學交換、洗滌和熱交換等過程。它是一個圓筒塔體，塔內裝載一層或多層填料，氣相由下而上，液相由上而下接觸，傳熱和傳質主要在填料的表面進行，填料的選擇是填料塔的關鍵。

填料塔制造方便，結構簡單，采用材料可是耐腐蝕的材料或者是金屬以及塑料，在塔徑較小的情況較有效，使用金屬材料省，一次投料較少，塔高較低。

表1 填料塔與板式塔的比較

序號 1 2 3 4 5 6 7 8

填料塔

Φ800mm以下，造價低，直徑大則價高

板式塔

Φ600mm以下時，安裝困

難

用小填料時，小塔的效率高，塔徑增大，效率下降，效率較穩定。大塔板效率

所需高度急增 比小塔板有所提高

空塔速度（生產能力）低

空塔速度高

大塔檢修費用高，勞動量大 檢修清理比填料塔容易

壓降小。對阻力要求小的場合較適用（如：真空操作）壓降比填料塔大 對液相噴淋量有一定要求

內部結構簡單，便于非金屬材料制作，可用于腐蝕較

嚴重的場合 持液量小

氣液比的適應范圍大 多數不便于非金屬材料的制作 持液量大

選塔的基本原則：

1、生產能力大，有足夠的彈性。

2、滿足工藝要求，分離效率高。

3、運行可靠性高，操作、維修方便，少出故障。

4、結構簡單，加工方便，造價較低。

5、塔壓降小。

綜上考慮，吸收1500m3/h含3%的生產任務不是很大，由于它結構簡單，造價

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較低，便于采用耐蝕材料使得壽命較長，我們采用填料吸收塔完成該項生產任務。

2.2填料吸收塔方案的確定

1、裝置流程的確定

裝置流程的主要有以下幾種：

①逆流操作 氣相自塔底進入由塔頂排出，液相由塔頂流入由塔底流出，其傳質速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。工業生產中多采用此操作。

②并流操作

氣液兩相均由塔頂流向塔底，其系統不受液流限制，可提高操作氣速，以提高生產能力。通常用于以下情況：當吸收過程的平衡曲線較平坦時，液流對推動力影響不大；易溶氣體的吸收或吸收的氣體不需吸收很完全；吸收劑用量很大，逆流操作易引起液泛。

③吸收劑部分循環操作

在逆流操作過程中，用泵將吸收塔排除的一部分冷卻后與補充的新鮮吸收劑一同送回塔內，通常以下情況使用：當吸收劑用量較少，為提高塔的噴淋密度；對于非等溫吸收過程，為控制塔內的溫度升高，需取出一部分熱量。該流程特別適用于相平衡常數m較小的情況，通過吸收液的部分再循環，提高吸收劑的利用率。需注意吸收劑的部分再循環較逆流操作費用的平均推動力較小，且需設置循環泵，操作費用提高。

由于二氧化硫在水中的溶解度很大。逆流操作時平均推動力大，傳質速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。逆流操作是完成該項任務的最佳選擇。

2.3吸收劑的選擇

吸收過程是依靠氣體溶質在溶劑中的溶解來實現的，因此，吸收劑的性能的和優劣，是決定吸收操作效果的關鍵之一，選擇時有以下考慮方面：

①溶解度 吸收劑對溶質組分的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量。

②選擇性 吸收劑對溶質組分要有良好的選擇吸收能力，而對混合氣體中的其他組分不吸收或吸收甚微，否則不能直接實現有效的分離。

③揮發度要低 操作溫度下吸收劑的蒸汽壓要低，要減少吸收和再生過程中吸收劑的揮發和損失。

④粘度 吸收劑在操作溫度下的粘度越低，其在塔內的流動性越好，有助于傳質速率和傳熱速率的提高。

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⑤其他 所選的吸收劑盡量的滿足無毒性、無腐蝕性、不易燃易爆、不發泡、冰點低、廉價易得以及化學性質穩定等要求。

在吸收空氣中少量的二氧化硫時，水是最理想的溶劑，由于二氧化硫在水中的溶解度很大；常溫常壓下，水的揮發度很小；粘度較小；價格低廉等。

2.4操作溫度與壓力的確定

1、操作溫度的確定

由于吸收過程的氣液平衡關系可知，溫度降低可增加溶質組分的溶解度。即低溫有利于吸收，當操作溫度的低限應由吸收系統的具體情況決定。

2、操作壓力的確定

由吸收過程的氣液平衡關系可知，壓力升高可增加溶質組分的溶解度，即加壓有利于吸收。但隨著操作壓力的升高，對設備的加工制造要求提高，且能耗增加因此需結合具體工藝的條件綜合考慮，以確定操作壓力。

在該任務中，由于在常溫常壓下操作且在此條件下二氧化硫的溶解度很大，且受溫度與壓力的影響不大，在此不做過多的考慮。

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第三章

填料的類型與選擇

3.1 填料的類型

填料的選擇包括確定填料的種類、規格及材質等。所選填料既要滿足生產工藝的要求，又要使設備投資和操作費用最低。

填料的種類很多，根據裝填的方式的不同，可分為散裝填料和規整填料兩大類。

1、散裝填料

散裝填料是一個個具有一定集合形狀和尺寸的顆粒體一般以隨機的方式堆積在塔內的，又稱為亂堆填料和顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同，又可分為環形填料、鞍形填料、和環鞍的填料等。以下是典型的散裝填料：

①拉西環填料 拉西環填料是最早提出的工業填料，其結構為外徑與高度相等的圓環，可用陶瓷、塑料、金屬等材質制成。拉西環填料的氣液分布較差、傳質效率低、阻力大、通量小，目前工業上用得較少。

②鮑爾環填料 鮑爾環是在拉西環的基礎上改進而得。其結構為在拉西環的側壁上開出兩排長方形的窗口，被切開的環壁的一側仍與壁面相連，另一側向環內彎曲，形成內伸的舌葉諸舌葉的側邊與環中間相搭，可用陶瓷、塑料、金屬制造鮑耳環由于環內開孔，大大提高了環內空間及環內表面的利用率氣流阻力小，液體分布均勻。與拉西環相比通量可提高50%以上，傳質效率提高30%左右。鮑爾環是目前應用較廣的填料之一。

③階梯環填料 階梯環是對鮑爾環的改進。鮑爾環相比階梯環高度減少了一半，并在一端增加了一個錐形的翻邊由于高徑比減少，使得氣體繞填料外外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅提高了填料的機械強度，而且使填料之間由線接觸為主變為點接觸為主，這樣不但增加了填料層之間的空隙，同時成為液體沿填料表面流動的匯集分散點，可以促進液膜的表面更新。有利于傳質效率的提高。

2、規整填料

規整填料是按一定的的幾何圖形排列，整齊堆砌的填料。規整填料種類很多，根據其幾何結構分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料。工業上使用的絕大多數規整填料為波紋填料。波紋填料按結構分為網波紋填料和板波紋填料可用陶瓷、塑料、金屬制造。

波紋填料的優點是結構緊湊，阻力小，傳質效率高，處理能力大，比表面積大。其缺點是不適用于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清洗困難、造

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價高。

3.2填料的選擇

1、填料種類的選擇：填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通常考慮以下幾個方面：

①傳質效率要高 一般而言，規整填料的傳質效率高于散裝填料

②通量要大 在保證具有較高傳質效率的前提下，應選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料

③填料層的壓降要低

④填料抗污堵性能強，拆裝、檢修方便 2．填料規格的選擇

填料規格是指填料的公稱尺寸或比表面積。

（1）散裝填料規格的選擇 工業塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但通量減少，填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應用于小直徑塔中，又會產生液體分布不良及嚴重的壁流，使塔的分離效率降低。因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一規定，一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應大于或等于10～15。

（2）規整填料規格的選擇 工業上常用規整填料的型號和規格的表示方法很多，國內習慣用比表面積表示，主要有125、150、250、350、500、700等幾種規格，同種類型的規整填料，其比表面積越大，傳質效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費用也明顯增加。選用時應從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質及設備投資、操作費用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足技術要求，又具有經濟合理性。

應予指出，一座填料塔可以選用同種類型，同一規格的填料，也可選用同種類型不同規格的填料；可以選用同種類型的填料，也可以選用不同類型的填料；有的塔段可選用規整填料，而有的塔段可選用散裝填料。設計時應靈活掌握，根據技術經濟統一的原則來選擇填料的規格。

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3.填料材質的選擇

填料的材質分為陶瓷、金屬和塑料三大類。

(1)陶瓷填料 陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性，陶瓷填料價格便宜，具有很好的表面潤濕性能，質脆、易碎是其 最大缺點。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程中應用較為普遍。

(2)金屬填料 金屬填料可用多種材質制成，選擇時主要考慮腐蝕問題。碳鋼填料造價低，且具有良好的表面潤濕性能，對于無腐蝕或低腐蝕性物系應優先考慮使用；不銹鋼填料耐腐蝕性強，一般能耐除Cl– 以外常見物系的腐蝕，但其造價較高，且表面潤濕性能較差，在某些特殊場合（如極低噴淋密度下的減壓精餾過程），需對其表面進行處理，才能取得良好的使用效果；鈦材、特種合金鋼等材質制成的填料造價很高，一般只在某些腐蝕性極強的物系下使用。

一般來說，金屬填料可制成薄壁結構，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強度下使用，應用范圍最為廣泛。

(3)塑料填料 塑料填料的材質主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，國內一般多采用聚丙烯材質。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。其耐溫性良好，可長期在100℃以下使用。

塑料填料質輕、價廉，具有良好的韌性，耐沖擊、不易碎，可以制成薄壁結構。它的通量大、壓降低，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。塑料填料的缺點是表面潤濕性能差，但可通過適當的表面處理來改善其表面潤濕性能。

綜上對各種類型、各種規格填料的分析，對于在20℃，101.325KPa下吸收1500m3/h空氣含3%的二氧化硫，由于操作溫度及操作壓力較低，工業上常用散裝填料。故選用DN38金屬鮑爾環填料。

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第四章

填料塔工藝尺寸

4.1基礎物性數據

1、液相物性數據

對于低濃度吸收過程，溶液的物性數據可近似取純水的物性數據。由手冊查得，20℃水的物性數據： 密度為 ρL=998.2kg/m3 粘度為

μL=1.005mpa.s

表面張力

σL =72.88dyn/cm=944524.8kg/h2

SO2在水中的擴散系數為

DL=1.47×10-5cm2/s=5.29×10-６m2/h

2、氣相物性數據

混合氣體的平均摩爾質量為

MVm=?yiMi=0.03×64.07+0.97×29=30.05 混合氣體的平均密度m

ρ=VmPMVmRT=

101.325?30.058.314?293=1.250kg/m3

對于低濃度該氣體粘度近似的取空氣粘度。查手冊地20℃空氣的粘度為 μV=1.81×10-5 Pa·s=0.065 kg/(m·h)查手冊得SO2在空氣中的擴散系數為 DV=0.108cm2/s=0.039m2/h

3、氣液相平衡數據

由手冊查得，常壓下，20℃時，SO2在水中的亨利系數為 E=3550kPa 相平衡常數為

m=E/P=3550/101.325=35.036

溶解度系數為

H=

?LEMS=

998.23550?18.02=0.0156kmol/(KPa·h)

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4.2物料衡算

進塔的氣相摩爾比為

Y1=

y11?y=

0.031?0.03=0.0309

1出塔的氣相摩爾比為

y0.0016Y22=1?y=1?0.0016=0.0016

2進塔惰性氣相流量為

G=

1500×27322.4293×(1-0.03)=60.522kmol/h 該吸收過程屬低濃度吸收，平衡關系為一條直線，最小液氣比為

(L1?Y2V)min=

Y?Y=

0.0309?0.00161/m?X20.0309/32.036=33.222

取操作液氣比為

LV=1.5（LV)min=1.5×33.222=49.833

L=49.833×60.522=3015.993kmol/h

4.3填料塔的工藝尺寸的計算

1、塔徑計算

采用Eckert通用關聯圖計算泛點氣速。氣相的質量流量為 qmG=1500×1.250=1875kg/h 液相質量流量可近似按純水的質量流量計算，即 qmL=3015.993×18.02=54348.1939kg/h

Eckert通用關聯圖的橫坐標為

X=

qmGV0.5543448.19391.250q(?=1.025723

mL?)=

L1875（998.2)0.5查Eckert通用關聯圖得

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Y=

u2F?F??Gg?Lμ

0.2L=0.0225 查表DN38金屬鮑爾環填料泛點填料因子平均值為

Φ-1 F=165 muf=2.493m/s

取泛點率為0.7

u=2.493×0.7=1.7451m/s 由

D=

4VS?1500/36003.14u=

43.14?1.7451=0.55 圓整塔徑，取D=0.6m 泛點率校核：

u=

1500/36003.14/4?0.62=1.474m/s

uu=

1.474F2.493×100% =59.13﹪(在允許范圍內)填料規格校核：

Dd=600/38=15.79>10 故選擇填料適宜 液體噴淋密度校核： 取最小潤濕率為(LW)min=0.08m3/(m×h)查表得：

DN38鮑爾環填料的比表面積 at=146m2/m3

Umin=(LW)min

a32

t=0.08×146=11.68 m/m·h

U=

54348.1939/998.20.785?0.62=192.66〉Umin

經校核 D=0.6m合理

2、填料層高度的計算

Y*

=mX1=35.036×0.000588=0.02066

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*Y2=0平均推動力求解法：

△Y1=Y1-Y1*=0.0309-0.0206=0.0103

△ Y2=Y2-Y2*=0.0016 △ Ym=(△Y1-△Y2)/ln(△Y1-△Y2)=(0.0103-0.0016)/ln(0.0103/0.0016)=0.004672

NOG=(Y1-Y2)/△Ym

=(0.0309-0.0016)/0.004672=6.2714 氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯式計算：

awat=1-exp{-1.45（?C?LUaUUL)0.75(L)0.1(L2t)-0.05()0.2}

?L?Latat?L?Lg22查表得：σc =33dyn/cm=427680kg/h2 液體的質量通量為

UL=

54348.19390.785?0.62=192314.911Kg/(m·h)

192314.911146?3.622awat=1-exp{-1.45（427680944524.8)0.75()0.1（192314.911?146998.2?1.27?1028)-0.05

*（192314.911998.2?944524.8?146)0.2}=0.908258 氣膜吸收系數由下式計算

kG=0.237(氣體質量通量為

UV=6634.8195146?0.065UVat?V)0.7（?V?VDV)1/3（atDVRT)

1500?1.2500.785?0.62=6634.8195 kG=0.237()（0.7

0.0651.250?0.039)（1/

3146?0.0398.314?293)=0.059749kmol/(m2 h·kPa)液膜系數由下式計算

kL=0.0095（ULaw?L)2/3（?L?LDL)-1/2（?Lg?L)1/3

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=0.0095(192314.9112/3

.6-1/

2.6?1.27?1080.908258?146?3.6)（3998.2?5.29?10_6)

（3998.2)1/3 =1.52981 kmol/(m2 h·kPa)由kGa=kGawψ1.1查表得

=1.45 則

kGa=kGa1.1wψ

=0.059749×0.908258×146×1.451.1=11.92333kmol/(m2h·kPa)

kLa=kLawψ0.4 =1.52981×0.908258×146×1.450.4=235.3677 kmol/(m2h·kPa)

uu=1.474/2.493=59.13％＞50%

F由k/Ga=〔1+9.5（uu-0.5）1.4〕kGa

F=[1+9.5（0.5913-0.5）1.4] ×11.92333 =15.89324 kmol/(m2h·kpa)k/La=〔1+2.6（uu-0.5）1.4〕kLaF

=[1+2.6(0.5913-0.5)2.2]×235.3677 =238.5282 kmol/(m2h·kpa)KGa=

11=

11=3.01512 k/?1/GHkLa15.89324?10.0156?238.5282由

HOG=VK=

V.522Ya?KGaP?=

603.01512?101.325?0.785?0.62=0.701m Z=HOGNOG=0.701×6.2714=4.3963m Z/=1.25×Z=1.25×4.3963=5.4954m 設計取填料塔的高度為Z/=6m

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表2 散裝填料分段高度推薦值

填料類型 拉西環 矩鞍 鮑爾環 階梯環 環矩鞍 h/D 2.5 5～8 5～10 8～15 8～15 /m ≤4

≤6

≤6

≤6

≤6

查表，由散裝填料分段高度推薦值得： 對DN38鮑爾環填料

h/D=7.5 hmax≤6m 取h/D=7.5，則 h=7.5×600mm=4500mm

4.4 填料層壓降的計算

采用Eckert通用關聯圖計算填料層壓降。橫坐標為

X=

qmG.2500.5q(?V.5=

543448.1939mL?)0L1875（1998.2)=1.025723 查表，DN38金屬鮑爾環填料因子平均值為

ΦP=165 m-1 縱坐標為

2Y=u?2P??vg?μ

0.21.474?165?1.45L=

*

1.250L9.81998.2*（1.005*10-3）0.2=0.0167 查Eckert關聯圖得

△P/Z=400Pa/m 填料層壓降為

△P=400×6=2400Pa

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第五章

輔助設備的設計與計算

5.1除霧沫器

穿過填料層的氣體有時會夾帶液體和霧滴，因此需在塔頂氣體排出口前設置除沫器，以盡量除去氣體中被夾帶的液體霧沫，SO2溶于水中易于產生泡沫為了防止泡沫隨出氣管排出，影響吸收效率，采用除沫裝置，根據除沫裝置類型的使用范圍，該填料塔選取絲網除沫器。

絲網除霧沫器：一般取絲網厚度H=100~150 mm，氣體通過除沫器的壓降約為120~250 pa 通過絲網除沫器的最大氣速

umax=k

?L??G?G=0.08

5998.2?1.2501.250 =2.4m/s 實際氣速為最大氣速的0.75~0.8倍 所以實際氣速

u=0.75×2.4=1.8 m/s 所以絲網除沫器直徑

D=

G/u?/4=

1500/(3600?1.8)3.14/4=0.543m 5.2液體分布器和氣體分布器的簡要設計

5.2.1、液體分布器選擇

1、液體分布器的選型

在選擇液體分布器時，應考慮以下幾方面：

a.具有與塔填料相匹配的分液點密度，并保證分布均勻 b.操作彈性較大，定位性好

c.為氣體提供最大的自由截面率，實現氣體均布，而且阻力小 d.抗污性能好，不易賭塞，不易產生物泡沫夾帶和發泡 e.結構合理，便于安裝、調整和維護 其結構形式有：

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a.管式噴淋器

其結構形式比較簡單

b.蓮蓬式噴灑器

一般用于直徑600mm以下的塔 c.盤式分布器

適用于直徑800mm以上的塔

d.槽式分布器

對于大塔徑的分布器可采用板式或槽式分布器

該吸收塔液相負荷較大，而氣相負荷相對較低可采用槽式液體分布器。按Eckert建議值，D≥1200時，噴淋密度為42點/m2，因該塔液相負荷較大，設計取噴淋密度為120點/m2

布液點數為n=0.785×0.62×120=33.912≈34點

5.3填料支承裝置

填料支承結構用于支承塔內填料及所有的氣體和液體的重量之裝置。對填料的基本要求是：有足夠的強度以支承填料的重量；提供足夠的自由截面以使氣液兩相流體順利通過，防止在此產生液泛；有利于液體的再分布；耐腐蝕，易制造，易卸裝等。常用填料支承板油柵板式和氣體噴射式。這里選用分塊梁式支承板。

表3 分塊梁式支承板的設計參考數據

塔公稱直徑/mm 1200 支承板外徑/mm 1160

400

分塊數

支承圈寬度

支承圈厚度

近似重量/N

（梁型氣體噴射式填料支承板）

（分塊式填料支撐）

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上圖列出了集中常見的填料支撐裝置。支承裝置的選擇，主要的依據是塔徑、填料種類及型號、塔體及填料的材質、氣液流率等。

5.4管子、泵及風機的選用

1、管子的選用(1)液體管道的選用 液體的質量流量為

qmG=54348.1939kg/h

VL=54348.1939/(998.2×3600)=0.015124m3/s 取液體的流速為1.3m/s 則

10.0151244πdi2=

1.3

di=0.122m=122mm

取公稱直徑Dg= 122mm 壁厚 S=4.0mm 外徑為Dw= 130mm 流速

u=

0.0151241=1.294m/s

4???0.1222(2)氣體管道的選用

V

3V=1500/3600=0.417 m/s 取氣體的流速為8 m/s

1'24πdi=0.417/8

d'i=0.258m= 258mm 取公稱直徑為

Dg=250mm

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壁厚 S=7mm 外徑為Dw=272mm 流速

u=

0.4171???0.2582 =7.98m/s

42、管子的阻力的計算(1)液體的管路計算

Re=du?0.122?1.294?998.2?=

0.001=157583.8376（3×103<553402.08<3×106）用顧硫珍公式： =0.0056+0.500/Re0.25 =0.0307 令管子的總長度為(l+?le)10m hf=λ（l??le)u2=0.0307×

101.2942d2g0.122×

2?9.81=0.215m

he=ΔZ+ΔP/(ρg)+∑hf =6+0.215=6.215m(2)氣體的管路計算

Re=

du?0.258?7.98?1.25?=

0.065=39.593

λ=64/Re=64/39.593=1.616 令管路的總長(l+?le)=2.5m hl?u22f =λ（?le)=1.616*

2.57.98d2g0.258*

2?9.81=50.824m

he=ΔZ+ΔP/(ρg)+∑hf =6+50.824=56.824m

3、離心泵的選用

泵的選型由計算結果可以選用:IS100-80-125型泵

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第六章 塔體附件設計

6.1塔的支座

選用裙座為塔的支座，其座體為圓筒，上端與塔體的封頭焊接，下端與基礎環，肋板焊接。基礎肋板間還組成螺栓座的結構，用以安裝地腳螺栓，以將塔設備固定于基礎上。它具有足夠的強度和剛度，承受塔體操作重量，風力，地震等引力的載荷。裙座可選用碳素鋼，也可選用鑄鐵。

6.2其他附件

（1）接管

接管采用標準的法蘭連接。（2）人孔

人孔的直徑選用450mm(3)吊耳、吊柱、平臺和爬梯等

按標準設計。

附錄

主要符號說明 英文字母

at—填料的總比表面積，m23m；

m3g—重力加速度,9.8

1ms2;aw—填料的潤濕比表面積，m2；

h—填料層分段高度,m;

hmax—允許的最大填料層高度,m;H—塔高,m;

HOG—氣相總傳質單元高度,m;K—穩定系數，無因次;Lh—液體體積流量,Ls—液體體積流量,mm3C—計算umax時的負荷系數,ms;Cs—氣相負荷因子,d—填料直徑,m;d0—篩孔直徑,m;D—塔徑,m;DL—液體擴散系數,DV—氣體擴散系數,mm2ms;

hs;;;

3ss;;

LW—潤濕速率,n—篩孔數目;

m3(m?s)2m—相平衡常數，無因次;

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NOG—氣相總傳質單元數;P—操作壓力,pa;?P—壓力降,pa;t—篩孔的中心距,m;u—空塔氣速,ms;uF—泛點氣速,ms;u0—氣體通過篩孔的速度,ms;uo,min—漏夜點氣速,ms;U—液體噴淋密度,m3(m2?h);U,kg(m2L—液體質量通量?h);Umin—最小液體噴淋密度,m3(m2?h);

希臘字母

?—充氣系數，無因次;?—篩板厚度,m;?—空隙率，無因次;

?—黏度,mpa?s;?—密度,kgm3;

下標

max—最大的； min—最小的； L—液相的； V—氣相的。

U2V

—氣體質量通量,kg(m?h);

Vh—氣體體積流量,m3h;Vs—氣體體積流量,m3s;

qmL—液體質量流量,kgs;qmG—氣體質量流量,kgs;x—液相摩爾分數;X—液相摩爾比;y—氣相摩爾分數;

Y—氣相摩爾比;Z—填料層高度,m;

?—表面張力,?m;

?—開孔率或孔流系數，無因次；?—填料因子,1m;

?—液體密度校正系數，無因次

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參考文獻

[1]王志魁.《化工原理》[M].化學工業出版社,2010年（第四版）.[2]賈紹義.《化工原理課程設計》[M].天津大學出版社,2003年（第二版）.[3]匡國柱 史啟才.《化工單元過程及設備課程設計》[M].化工工業出版社，2007年（第二版）.[4]劉光啟 馬連湘 劉杰[M].《化學化工物性數據手冊》.化學工業出版社（無機卷）[5]賈紹義 柴誠敬[M].《化工傳遞與單元操作課程設計》.天津大學出版社

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致

謝

對于這兩周的課程設計我們算是第一次做課程設計了，也是第一次比較系統的將理論與實際相聯系（雖然很大一定程度上是理論的）。在這次設計過程中，我學到了不少東西。比如，以前對亨利定律的理解完全停留在理論的層面上，但是經過這次之后，我懂得了亨利定律是很有實用價值的，它可以知道我們計算出理論中溶解度，這可以使我們認識到實際中，操作條件下，可以吸收多少二氧化硫，這樣就不至于在實際中毫無頭緒。還有塔徑、塔高等重要數據都是可以計算出來的，雖然計算結果難免與實際有一定沖突，但是，還是有一定知道意義的，尤其是在考慮了一些實際情況后，便幾乎不會有什么沖突。更重要的是，我還學會了自主學習，這次老師不是直接的教我們，而是要求我們自己查資料，這在以后的學習和生活中都是很有實際意義的。

在這兩周課程設計里，我特別感謝我們組的其他三位同學，他們給與了我很大幫助，大家互幫互助，共同協作，一起圓滿的完成了這項課程設計。同時從這次學習中，我看到了團隊的力量真大。

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目錄

第一章 概 述.......................................1 1.1設計依據........................................4 1.2設計任務及要求..................................4 第二章 設計方案的簡介.................................5 2.1塔設備的選型....................................5 2.2填料吸收塔方案的確定.............................6 2.3吸收劑的選擇....................................6 2.4操作溫度與壓力的確定.............................7 第三章 填料的類型與選擇..............................8 3.1 填料的類型......................................8 3.2填料的選擇......................................9 第四章 填料塔工藝尺寸...............................11 4.1基礎物性數據...................................11 4.2物料衡算.......................................12 4.3填料塔的工藝尺寸的計算..........................12 4.4 填料層壓降的計算...............................16 第五章 輔助設備的設計與計算..........................17 5.1除霧沫器.......................................17 5.2液體分布器和氣體分布器的簡要設計.................17 5.2.1液體分布器選擇.............................17

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5.3填料支承裝置...................................18 5.4管子、泵及風機的選用............................19 第六章 塔體附件設計...................................21 6.1塔的支座.......................................21 6.2其他附件.......................................21 附錄..............................................21 參考文獻.............................................23 致 謝.............................................24

第三篇：填料化工廠實習報告

一實習概括：生產實習是高等院校工科類學生在校實習的一個重要組成部分，它不僅可以使學生將書本上學到的理論知識與具體的生產實踐相結合起來，更加深了學生對課本上所學知識懂得理解掌握，同時還激發了學生的求知欲，開拓了學生的視野，填料化工廠實習報告。在生產實踐活動中，學生經歷了從發現問題到解決問題的過程，從而彌補了從以往學習中的不足，增加了學生的專業技能，完善了知識系統，為我們日后的工作打下了良好的基礎。二企業簡介：萍鄉市環球化工填料有限公司是中國石化、天然氣、煤化工、冶煉、煉油、環保、化工、化肥、硫酸、等行業填料(金屬、塑料、陶瓷三種材質)、活性氧化鋁、活性炭、氧化鋁瓷球、瓷柱、分子篩、規整填料的生產基地。公司地處320國道旁，浙贛鐵路傍廠而過，交通運輸便利。公司技術力量雄厚，擁有一支業務素質較高，具有一定專業知識的銷售隊伍，能為用戶提供良好的技術服務，切實解決用戶的后顧之憂。公司現有員工150人，其中化工、陶瓷技術人員中具有高級職稱的工程人員2名，具有中級技術職稱的工程技術人員6名，具有初級技術職稱16名。擁有化工陶瓷設備生產線壹套、塑料填料生產設備十八臺/套，快脫法活性氧化鋁生產裝置壹套，其它各類生產設備108臺/套，各種類型的質量檢測儀器108臺(件)，經營場地15000平方米，注冊資金818萬元，現有固定資產1580萬元。公司自成立以來，依靠科技進步，注重新技術、新工藝、新材料的開發和推廣應用。公司與湖南大學、華南理工大學、武漢工業大學和蘭州化工機械研究院非金屬材料研究中心、中石北京設計院、洛陽設計院、石油科學研究院、天津化工研究院、中科院大連物化所等大專院校和科研設計單位建立了長期的協作關系，擁有強大的技術支持后盾。并成功地開發了活性氧化鋁脫氯劑、活性氧化鋁除氟劑、硫磺回收催化劑、改性脫硫活性炭、塑料孔板波紋填料、CpVC花環填料、pVDF花環填料、HQ高效支撐劑等10多個新產品。同時公司與國內外廣大石化、化肥、化工(雙氧水、氯堿等)、天然氣、冶煉、環保、硫酸、煤化工等用戶建立了良好的合作關系，在他們當中具有很高的信譽度和知名度。多年來，公司連續被省市評為“重合同，守信用”先進單位，“AAA”資信企業，“用戶滿意企業”等光榮稱號。公司自成立以來，產品暢銷全國二十多個省、市、自治區。主要用戶單位有：中國石油股份有限公司廣州分公司、中國石油股份有限公司武漢分公司、中國石油股份有限公司天津分公司、中國石化集團洛陽石油化工工程公司、唐山港陸鋼鐵有限公司、唐山新豐鋼鐵有限公司、唐山國豐鋼鐵有限公司、唐山新豐鋼鐵有限公司、湖北化肥廠、魯南化肥廠、包頭鋼鐵集團有邯鄲鋼鐵集團有限公司焦化廠、天津渤海化工集團大沽化工廠、安陽化學工業集團有限責任公司、遼寧石油化纖公司、合肥四方化工集團、陜西省焦化廠等一百二十多家用戶，產品交付、峻工后得到了用戶單位的一致好評。公司所有產品質量均經化工機械研究院非金屬材料檢測中心、天津化工研究院、國家輕工業陶瓷質量監督檢測醴陵站等權威監督檢驗機構檢驗認證。為了強化公司管理，與國際經濟接軌，公司全面推行ISO9001質量管理體系，并已順利通過ISO9001：2000質量管理體系認證，為生產高質量的合格產品提供了強有力的保證。三實習內容：2月28號星期一，天氣特別的陰霾，似乎預示著今年的就業壓力是多么的艱巨！今天我們滿懷激情來到環球化工填料有限公司，在此之前進行了多次的安全知識教育工作后，每個到這里的同學都采取積極認真的態度對待本次實習，這次實踐有助于我們了解實際生產中的化學工藝流程、更好的鞏固所學的各方面知識、提高實際動手能力和操作能力，實習報告《填料化工廠實習報告》。由領導的安排我們先到每個崗位去參觀,并由在崗的工人師傅手把手的傳授各項技能操作，我們認真的邊學習邊操作,親自看到產品通過每個工藝之后的轉化，最后得到具有很大經濟效益的產品。從原料車間開始，車間儲存了大量制備原料,工人師傅帶領我篩選精致的泥土，通過球磨機的磨制，按公司的秘方配制加工成型，干燥經過火焰窯燒制得到成品。重點介紹了該公司有五臺球磨機，其工作原理：臥式筒形旋轉裝置，外沿齒輪傳動，兩倉，格子型球磨機。物料由進料裝置經入料中空軸螺旋均勻地進入磨機第一倉，該倉內有階梯襯板或波紋襯板，內裝不同規格鋼球，筒體轉動產生離心力將鋼球帶到一定高度后落下，對物料產生重擊和研磨作用。物料在第一倉達到粗磨后，經單層隔倉板進入第二倉，該倉內鑲有平襯板，內有鋼球，將物料進一步研磨。粉狀物通過卸料箅板排出，完成粉磨作業。球磨機的結構特點：由給料部、出料部、回轉部、傳動部(減速機，小傳動齒輪，電機，電控)等主要部分組成。中空軸采用鑄鋼件，內襯可拆換，回轉大齒輪采用鑄件滾齒加工，筒體內鑲有耐磨襯板，具有良好的耐磨性。本機運轉平穩，工作可靠。該公司使用的窯爐是以煤或煤氣為燃料的火焰隧道窯。其總生產工藝流程大致為：配料-煉泥-成型-燒成-檢驗。我的主要崗位是操作點膠機。點膠機主要包括一個壓縮空氣源，一個主壓縮空氣管路、一副壓縮空氣管路、一個膠槍和一個定時控制器。主壓縮空氣管路中依次設有調壓閥、壓力計和三通閥，且其一端與壓縮空氣源連接，另一端與軟管連接。與壓縮空氣源連接的副壓縮空氣管路中依次設有調氣閥和分歧管，并與大氣連通，從而使得分歧管內的壓力呈負壓。另外活塞式膠槍借助氣壓的推動和定時控制器的精確控制，使得粘膠從針頭中擠出，同時負壓對粘膠產生回吸作用，使得膠槍不會有殘滴現象。點膠機又稱涂膠機、滴膠機、打膠機等，是專門對流體進行控制，并將流體點滴、涂覆于產品表面或產品內部的自動化機器。點膠機主要用于產品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點、注、涂、點滴到每個產品精確位置，可以用來實現打點、畫線、圓型或弧型。后來因為現任的辦公室秘書家里有急事，今天我就被調離車間去頂他的班，在辦公室幫廠長整理整理資料，接電話及聯系客戶，挺輕松的。四實習情況分析：我們實習的化工廠是一個老廠，在改革初期很不景氣，瀕臨倒閉的樣子，現任廠長接受之后，做了很大的改組，才使廠子有了生機。主營硅膠產品，就是硅膠板，導電硅膠等等，也作一些模具的原料的加工，工廠不大，但是環境很不錯。剛來第一天，我們就獲準參觀了企業，親眼看到了大師傅的現場操作，看到產品通過每個工藝之后的轉化，最后得到具有很大經濟效益的產品。工廠有兩個車間，一個辦公室，我去1車間學習工作流程。上午就在車間胡主任的帶領下在車間學習各種設備的操作，一個上午下來，才稍微懂得了點膠機的使用方法，可是跟熟練的老工人比起來，還是顯得動作太生疏了，那時候才知道什么叫做看起來容易做起來難，下午又好好的揣摸了動作要領，才基本上可以跟上進度了。以后就是練習了幾天點膠機，然后開始正式上崗操作。五實習收獲與感想：這次實習是有收獲的，自己也有許多心得體會和感想。首先，感受頗深的一點是，理論學習是業務實戰的基礎，但實際工作與理論的闡述又是多么的不同，在工作的閑暇之間，在同一些工作多年的會計人員的交談中，深知，在工作崗位上，有著良好的業務能力是基礎能力，但怎樣處理好與同事的關系，為自己和他人的工作創建一個和諧的氛圍，又是那么的重要，于是也就更能體會在企業中“人和萬事興”的要義。其次，作為企業的一員，無論是其他工作人員，還是會計人員，在進行自身相對循環重復的工作中，不僅應保持工作的質量及效率，還應具備創新精神。西大農藥廠，即將面臨“改制”的調整，這就意味著該企業將面臨由“校辦”企業向“社會”企業的角色轉換，先前所享有的一些優惠政策，將隨著改制的完成而傾刻喪夫，這樣，農藥廠將更直接的面臨市場激烈競爭，接受殘酷的規則約束，為了企業的生存、發展，就得創新，以變求生存，用新促發展。六實習總結：我覺得這次實習自己表現還行，對自己挺滿意的。這次生產實習對我們大四的學生非常必要，它不僅是一次理論與實踐相結合的機會，也讓我們對于專業、對于自己將來的發展方向有了更清醒的認識。相信經過這次生產實習，我們每個人無論是準備考研還是找工作，都有了一個更加明確的目標。本次實習雖然辛苦，但是我的收獲卻很大。這次實習讓我們懂得實踐出真知，再多的理論知識只有到了實踐當中才有應用的價值，才能夠得到完善。我們要不怕吃苦，多去工廠、車間參觀學習，我們在參觀的過程中往往能夠找到理論知識在實際中的應用，從而通過點滴的積累來不斷充實自己的知識儲備與實踐能力。填料化工廠實習報告.rar(9K)下載次數：0

第四篇：橡膠用填料簡介

最常用的就是炭黑了,具有補強和填充做用,還有很多材料都在做補強的同時也可以降低成本做填充料,更多詳細資料建議你到talktpe橡塑彈性體論壇內有專業免費的資料和團隊為你服務

1.1 炭黑

炭黑是一種用途廣泛的化工產品，可用于橡膠、樹脂、印刷油墨、涂料、電線電纜、電池、紙張、鉛筆、顏料等產品。炭黑最主要的用途是用于制造輪胎及各種橡膠制品。全球炭黑約有70%用于輪胎，20%用于其他橡膠制品，其余不到10%用于塑料添加劑、染料、印刷油墨等工業。而在橡膠制品的分額中，一半用于制造汽車零部件，如V帶和減震橡膠等。因此，大約有80%的炭黑是消耗在汽車工業上的。

從總體上講，世界炭黑工業已進入成熟期，其生產技術主要朝著單爐能力/規模、炭黑產品專用化、綜合節能降耗和環保安全等幾個方向發展。

(1)高性能和低滯后損失炭黑

為了適應輪胎產品的發展，特別是高性能輪胎和綠色輪胎的需求，國外各大炭黑公司開發了許多高性能和低滯后損失炭黑新品種。所謂高性能炭黑，其共同的特征是：粒徑小、結構適宜、聚集體分布尺寸較窄、表面活性高。而低滯后損失炭黑共同的特征是：結構高、聚集體尺寸分布較寬、表面活性高。其中，有些開發較早的品種，如N134和N358已經納入ASTMD1765標準，并已被輪胎廠廣泛采用。近幾年研究開發的新品種，既未納入ASTM標準，也未公布其化學指標，只有部分產品在生產廠家的產品目錄中，可以看到其應用性能方面的說明，這些新品種目前正在推廣應用。

(2)納米結構炭黑

低滯后損失炭黑是開發的重點，這是由炭黑的下游產業——輪胎工業開發“綠色輪胎”的發展趨勢所決定的。只要炭黑企業和輪胎企業緊密合作，低滯后損失炭黑將進入規模化應用階段。

納米級炭黑用經過改進的爐法工藝制造。與傳統的ASTM炭黑相比，納米級炭黑具有更高的表面粗糙度和更大的表面活性。較大表面活性主要與高度無序交聯的較小結晶粒子有關。這種結晶粒子具有大量的棱邊，使其成為具有特別高表面能的活性場，活性場會使炭黑與聚合物之間產生很強的機械/物理化學作用。提高填充劑與聚合物的相互作用可降低動態變形下的滯后損失和生熱。填充52份ASTMN356炭黑和相應的E-1670納米級炭黑的載重汽車輪胎天然橡膠胎面膠可大幅度降低滯后損失和生熱，從而降低滾動阻力。由于納米級炭黑的DBP值較低，所以，硫化膠的300%定伸應力稍低。

(3)導電炭黑

由于導電/靜電特性是眾多橡膠制品所要求的基本性能，因此，導電炭黑的開發前景不容忽視。導電炭黑的開發主要沿橡膠用導電炭黑和塑料用導電炭黑兩大系列方向發展。

(4)色素炭黑

色素炭黑開發相對穩定，塑料用炭黑開發較為活躍。

1.2 白炭黑

白炭黑又稱水合二氧化硅、活性二氧化硅和沉淀二氧化硅，分子式SiO2·nH2O。它為高度分散狀的無定形粉末或絮狀粉末，質輕，具有很高的電絕緣性、多孔性和吸水性。其原始顆粒粒徑小于3μm，故表面積大，具有很好的補強和增粘作用以及良好的分散、懸浮和振動液化特性，已廣泛應用于塑料、橡膠、造紙、涂料、染料和油墨等十幾個領域，尤其在橡膠行業，白炭黑以其優越的補強性和透明性居于首位。但是，由于白炭黑表面存在著活性硅羥基、吸附水及由制備工藝導致其表面出現的酸區，使白炭黑呈親水性，在有機相中難以浸潤和分散，在橡膠硫化體系中不能與聚合物很好地相容，從而降低了硫化效率和補強性能，使其在某些特殊領域無法使用。改性后的白炭黑因提高了表面活性，改善了在有機相中的分散性和相容性，從而大大拓寬了產品的應用領域，提高了白炭黑的高附加值。

白炭黑按其帝臨方法可分為物理法和化學法。用物理法制備的白炭黑產品檔次不高，而橡膠行業所需的白炭黑填料通常是采用化學法生產的。化學法可分為干法熱解法(包括氣相法和電弧法)和濕法，濕法按其生成特征又可分為沉淀法(包括硫酸沉淀法、鹽酸沉淀法、硝酸沉淀法、二氧化碳沉淀法和水熱法)和凝膠法(包括普通干燥類和氣凝膠類)。目前，國內外白炭黑的生產工藝主要有兩種，一種是以四氯化硅為原料的氣相法，把四氯化硅氣體置于氫氣、氧氣流中，于高溫條件下水解，制得煙霧狀的二氧化硅，再使其凝結成絮狀，然后分離、脫酸，制得產品。用氣相法生產的白炭黑是高純度小粒徑的高品質產品，一般用作精細填料。但由于其原料價格高、反應流程長、生產過程能耗大、產品價格高而受到限制。另一種是以水玻璃為原料的酸沉淀法，即由水玻璃通過酸化獲得疏松、細分散、以絮狀結構沉淀出來的Si2粉體。用酸沉淀法制備白炭黑，生產工藝簡單、產品成本低，但產品粒徑大、活性較低、產品品質低。

歐洲輪胎廠家于1992年提出了綠色輪胎概念，所以，填充劑的開發狀況開始出現變化。通過使用特殊的聚合物和白炭黑/硅烷體系，可以獲得高的濕路面牽引性能和濕路面剎車性能，通過降低滾動阻力使燃料消耗降低5%。在歐洲的原裝胎市場(OEM)上用于轎車輪胎胎面膠配方的白炭黑/硅烷填充體系已經高達80%以上。現代冬季輪胎性能的大幅度提高主要也依賴于在胎面膠中使用了白炭黑/硅烷。

除了用白炭黑作為轎車輪胎胎面膠的主填充劑以外，將白炭黑用于胎體膠也可以進一步降低生熱和滾動阻力。通過使用專用高分散性白炭黑，再配合高結構細粒子炭黑可擴大白炭黑的用途，將它們用于載重汽車輪胎。采用這種最佳的填充體系，可以滿足載重汽車輪胎的主要性能要求，即降低輪胎的滯后損失，進而減少滾動阻力，同時，保持耐磨性能。

1.3 炭黑-白炭黑雙相填充劑

炭黑-白炭黑雙相填充劑是用卡博特公司開發的獨特技術生產的。傳統的炭黑由90%-99%碳元素組成，氧和氫是其他主要成分，而這種新型填充劑由炭黑相和分散在炭黑相中的白炭黑相構成。其主要特點是提高了烴類彈性體中橡膠與填充劑的相互作用，降低了填充劑與填充劑的相互作用。該填充劑可改善膠料性能，尤其是輪胎胎面膠的滯后損失與溫度之間的關系，大大降低了滾動阻力，提高了牽引力，但并未降低傳統炭黑的耐磨耗性能。

炭黑-白炭黑雙相填充劑(CSDPF)已經以ECOBLACKTM、CRXTM2XXX系列的商品名在市場上銷售，所以同時，還有CSDPF2000系列和CSDPF4000系列產品。CSDPF2000與4000的不同之處包括白炭黑的分布、白炭黑表面覆蓋率和硅含量。CSDPF4000具有比CSDPF2000更高的白炭黑表面覆蓋率和硅含量。這種情況可以從硅含量的變化和氫氟酸(HF)抽提時的表面積變化看出來。在HF抽提時，白炭黑被保持不變的炭黑相溶解。從進行CSDPF的HF抽提時仍有大量白炭黑存在，表面積急劇增加這一事實可知，CSDPF2000白炭黑遍布于聚集體中。與此相反，CSDPF4000表面積沒有多大變化，且HF抽提后幾乎沒有留下白炭黑。這表明，CSDPF4000聚集體。中的白炭黑只停留在表面。

與傳統炭黑和白炭黑相比，當與烴類聚合物混合時，CSDPF2000和4000均具有更高的填充劑-聚合物相互作用和更低的填充劑-填充劑相互作用。對于填充膠料來說，彈性模量隨著應變振幅減小而減小，這被稱為“佩恩效應(Payne Effect)”。主要通過填充劑-填充劑相互作用來控制的佩恩效應，通常被用作衡量填充劑網狀結構的一種方法。雖然從化學復合材料觀點看，CSDPF2000和4000的性能都處于炭黑與白炭黑之間，但這里實際觀察到的是，這兩種新填充劑都具有最低的佩恩效應。

采用CSDPF2000，可提高載重汽車輪胎胎面與公路路面的摩擦系數，進而提高輪胎的濕路面防滑性能。而CRX4000的高白炭黑覆蓋率可以減小微彈性流體力學潤滑，有利于提高轎車輪胎的濕路面防滑性能。因此，為了提高輪胎胎面的綜合性能，可在轎車輪胎胎面膠配方中使用CSDPF4000，而在載重汽車輪胎胎面膠配方中采用CSDPF2000。

1.4 其他填充劑

(1)改性高嶺土

中外合資山西金洋煅燒高嶺土有限公司對煤系高嶺土進行了特殊處理后，提高了比表面積，然后，再進行表面改性處理，可大大提高橡膠的補強效果，在汽車輪胎、EPDM等橡制品膠應用中，達到甚至在某些方面超過了炭黑或白炭黑的補強性能。

(2)粉煤灰型橡膠補強劑(XRF)

將從粉煤灰中分離出來的玻璃微珠填充到聚氯乙烯(PVC)中，改善性能并降低成本。北京化工大學研制的一種以粉煤灰為主體材料的新型橡膠補強劑(XRF)已在北京橡膠二廠得到應用。大量實驗證明，新型橡膠補強劑(XRF)在天然橡膠、合成橡膠(丁苯橡膠、丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠等)中的應用性能完全達到了同等替代半補強炭黑的水平。該技術不僅解決了大量粉煤灰堆積帶來的環境公害，而且對節約資源作出了重大貢獻。

(3)凹凸棒改性粘土

凹凸棒土的化學成分為硅、鋁氧化物，含少量鐵、鈣、錳氧化物。白色纖維狀結晶是半補強類填充劑，能使擠出壓延膠料表面光滑。新型優質橡膠補強劑凹凸棒改性粘土可提高橡膠制品300%定伸應力，提高拉斷伸長率，吃粉速度快，粉塵不易飛揚，具有高白度、高分散性、高遮蓋力的特點。在橡膠制品中加入該產品，不但能改善其外觀質量，延緩老化速度，而且

能耐酸堿腐蝕，降低成本，是一種優良的橡膠補強劑。可廣泛應用于橡膠傳動帶、汽車內外輪胎及其它橡膠制品。

(4)改性硬質陶土

硬質陶土在橡膠中有半補強作用，能改善硫化膠的力學性能。軟質陶土在橡膠中無補強作用。用硬脂酸、乙烯基硅烷、氫基硅烷及鈦酸脂偶聯劑對陶土進行改性，使其表面增加疏水性，可提高膠料的拉伸強度、定伸應力，降低生熱和壓縮永久變形，其補強性能與白炭黑相當，老化性能較好。新型補強劑——超細活性陶土SFAC在等量替代的情況下，效果與半補強炭黑相當。

(5)DSI橡膠補強劑

以稻殼為原料加工而成的超細微粉，通過偶聯活化制成的橡膠補強劑，主要適用于玻璃、油漆、造紙、橡膠和塑料制品。

(6)塑料基橡膠補強填充劑

以聚烯烴塑料為基料，與重質CaCO3粉末、鈣鎂粉和多種高效能表面活性劑配合，采用多層包覆技術生產出高性能塑料基橡膠補強填充劑，這種補強填充劑具有良好的流動性，可以在較高的填充量下應用于以天然橡膠為主要膠料的多種橡膠雜件，如橡膠V帶、橡膠密封件、橡膠輥、橡膠襯墊、橡膠管、橡膠板等。

(7)木質素型橡膠補強劑

木質素系通過在造紙制漿廢液中直接改性而制得，采用新的橡膠加工工藝，使橡膠與木質素之間達到分子級的滲透與交聯，從而使橡膠與天然高分子化合物(木質素)組成的合金具有優良的綜合性能。其力學性質與高耐磨爐法炭黑相當，在橡膠中的配比可比炭黑高出一倍。

(8)納米氧化鋅

納米氧化鋅是一種白色或微帶黃色的細微粉末，易分散在橡膠和乳膠中，是天然橡膠和合成橡膠的補強劑、活性劑及硫化劑，也是白色膠料的著色劑和填充劑。膠料中加入活性氧化鋅后，能使橡膠具有良好的耐磨性、耐撕裂性和彈性。

(9)海泡石橡膠補強劑

海泡石的化學組成為氧化硅和氧化鎂的水合物，含少量鋁和鐵氧化物。在淺色橡膠制品中用做補強劑，性能僅次子白炭黑。用硅烷處理海泡石粉，其補強性能接近白炭黑，價格僅為白炭黑的一半。它耐酸堿、耐化學腐蝕，在橡膠、塑料制品中分散性能好，是橡膠、塑料制品中理想的填充補強劑。在天然橡膠中使用效果更佳，可大幅度降低成本，提高產品質量和經濟效益。

(10)碳酸鎂

碳酸鎂主要用作橡膠制品填充劑和補強劑，可增加光澤、白度，耐高溫，是保溫絕緣材料。

(11)改性膨潤土

改性膨潤土是由天然膨潤土、改性劑及其他助劑配制而成，有較強的吸附性和陽離子交換能力，主要用作各種橡膠的填充劑和補強劑，可提高橡膠制品的性能，降低橡膠制品的成本，提高橡膠與簾線的粘合強度和膠料的加工性能。

(12)沸石粉

沸石粉是一種非金屬礦物，由于其非常獨特的礦物結構，可用作各種橡膠的填充劑和補強劑，提高橡膠制品的性能

(13)高活性硅石偶聯劑481補強劑

高活性硅石偶聯劑481補強劑是遼寧省海城市鑫利塑膠有限公司研制的新型橡膠工業用材料，無毒，無味，微觀成片狀體。該產品具有補強作用，活性較高，是橡膠工業良好的補強輔助材料。其產品性能具有強烈的憎水性，化學性能穩定，耐熱、耐光。

(14)云母粉

絹云母有補強效能，可替代部分半補強炭黑使用，還可用作隔離劑。由于它屬單斜晶系，其結晶呈薄片狀，故能提高橡膠的阻尼性能。它有良好的耐熱、耐酸性能和電絕緣性能，還有肪護紫外線和放射性輻射的功能，可用于特種橡膠制品。

(17)煤矸石粉

煤矸五的化學組成類似高嶺土，即為氧化鋁、二氧化硅和氧化鎂的混合物，其揮發成分高達27%，有半補強效能，俗稱硅鋁炭黑。易混入橡膠中，分散性好，可替代部分炭黑作補強劑使用。

第五篇：裝卸清洗填料施工方案

沈陽石蠟化工有限公司催化分廠2011年停車檢修工程

裝卸清洗填料施工方案

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中國化學工程第十三建設有限公司

沈陽蠟化工程項目經理部

二○一一年八月

沈陽石蠟化工有限公司催化分廠2011年停車檢修工程

裝卸清洗填料施工方案

目 錄

1.規程適用范圍............................................................1 2.編制依據................................................................1 3.施工準備................................................................1 4.施工簡述................................................................1 5.質量保證措施............................................................1 6.施工安全措施............................................................沈陽石蠟化工有限公司催化分廠2011年停車檢修工程

裝卸清洗填料施工方案

1.規程適用范圍

1.1.本規程適用于沈陽石蠟化工有限公司2011年停車檢修脫硫劑及瓷球裝卸施工。為提高工程施工質量，特制定本規程，作為施工的指導性文件。

1.2.本工程的施工除執行本規程規定外，還應遵守有關施工驗收規范和質量控制規定。2.編制依據

2.1.《石油化工施工安全技術規程》SH3505－99： 2.2.《化工塔類沒備施工及驗收規范》 HGJ211-85 2.3.沈陽蠟化催化分廠提供的圖紙、檢修資料： 3.施工準備

3.1.施工方案經甲方相關部門審批通過。

3.2.施工用材料滿足施工要求，施工所需工具及消耗材料等配備齊全。3.3.系統停車，介質置換完畢，并已辦理交接手續。

3.4.技術員應根據設備的具體情況及時向參加施工的作業人員進行技術交底，使參加施工的全體人員均熟悉檢修全過程。4.施工簡述

4.1.首先打開R3101A和R3101B的人孔蓋及瀉劑口，填料隨人孔的打開排出罐外，將部分未從罐內排出的填料舀出并將塔內壓板取出。將廢物裝入袋中，用麻繩運至地面放在指定地點。用麻繩把新填料運至人孔處，需要裝填料的部分從最底層的人孔開始進行填裝，填料支撐結構應平穩，牢固。當高度到達人孔位置時，將人孔封好，并在上一層人孔繼續填裝，當高度到達指定的高度時，放上塔內壓板，最后將所有的人孔封好。

4.2.用上述方法將填料卸出，將需要清洗的填料倒入攪拌機內進行清洗（部分填料須加入酸進行清洗），清洗結束將其晾干，并用上述方法進行回裝。5.質量保證措施

5.1.參加施工的作業人員必須熟悉掌握施工圖紙、設計要求及相關的標準、規范的要求。5.2.施工技術員要及時對施工作業人員進行技術和安全交底，未經交底不得進行施工。5.3.施工中嚴格執行工序交接檢驗制度，上道工序不合格不得進入下道工序施工。

5.4.嚴格按設計要求、標準規范和施工方案的要求施工，施工中不得擅自修改設計和降低質量標準。5.5.質檢人員應配備必要的檢驗器具，并按規定進行校驗。

5.6.質檢人員有權停止一切不符合質量要求的施工作業，有權令其進行整改。

5.7.施工人員要做好施工紀錄，并妥善保管，要做到紀錄與施工同步，紀錄數據要準確、真實、完沈陽石蠟化工有限公司催化分廠2011年停車檢修工程

裝卸清洗填料施工方案

整、齊全。

6.施工安全措施

6.1.參加施工人員必須經過安全教育，在施工過程中必須嚴格遵守有關的安全技術規定和《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-99、《石油化工安全施工技術規程》SH3505-1999中的有關條款以及施工現場的臨時規定。

6.2.所有參加施工的人員都應接受安全員的監督。安全員有權制止一切違反安全操作規程的行為，必要時可強令其停止作業，退出施工現場。

6.3.參加施工人員，要熟知本工種的安全技術規程。6.4.進入施工現場，必須帶好安全帽，穿好防護用品。

6.5.凡在墜落高度離基準面2米以上(含2米)的位置進行作業時，必須正確使用安全帶。

6.6.加強現場文明施工管理，施工現場應做到工完、料凈場地清，施工廢料放置到指定的廢料堆放點。