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1.白色污染调查报告

2.2205不锈钢用什么焊条或焊丝

3.1.4539是什么材质

4.暑假化工原理设计 换热器 求详解 给高分的哟

白色污染调查报告

加强宣传教育。

防治“白色污染”是一个系统工程，需要各部门、各行业的共同努力，需要全社会和全体公民的积极参与。要大力开展宣传教育，提高人们对“白色污染”危害的认识，提高全社会的环境意识，教育人们养成良好的卫生习惯。在自身严格遵守环保法规的同时，积极制止身边的不良行为。

统一思想认识，强化管理。

按照“以宣传教育为先导，以强化管理为核心，以回收利用为主要手段，以替代产品为补充措施”的防治原则，一是加强对“白色污染”危害性的宣传，引导和教育市民自觉防治“白色污染”；二是对大量产生废旧塑料包装物的行业（如铁路、水运、民航、旅游、饭店、餐饮、零售等），要通过强化管理，改变无人负责、无序堆放、随意抛弃的现象；三是采取强制措施，从回收集中产生的废旧塑料包装物（如一次性泡沫餐盒）入手，逐步提高废旧塑料包装物回收利用率；四是加强替代包装产品的开发、研究，努力减少废旧塑料包装物的产生量等。

法律法规

尽快制定颁布国家防治“白色污染”的有关法规，明确生产者、销售者和消费者回收利用废旧塑料包装物的义务和法律责任。应对塑料包装物的生产、经营、消费等各个环节，分别制定具体的控制措施和引导政策，控制不易回收利用的废旧塑料包装物的产生量，鼓励提高废旧塑料包装物的回收利用率。

经济政策

制定适当的经济政策，建立在市场经济条件下消除“白色污染”的良性运作机制。运用经济手段，鼓励和促进废旧塑料包装物的“减量化、资源化、无害化”，节约和综合利用资源，防治“白色污染”，保护生态环境。

废旧塑料的回收利用

废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间；塑料自然降解需要百年以上；析出添加剂污染土壤和地下水等。因此，废塑料处理技术的发展趋势是回收利用，但目前废塑料的回收和再生利用率低。究其原因，有管理、政策、回收环节方面的问题，但更重要的是回收利用技术还不够完善。

废旧塑料回收利用技术多种多样，有可回收多种塑料的技术，也有专门回收单一树脂的技术。近年来，塑料回收利用技术取得了许多可喜的进展，本文主要针对较通用的技术做一总结。

1 分离分选技术

废旧塑料回收利用的关键环节之一是废弃塑料的收集和预处理。尤其我国，造成回收率低的重要原因是垃圾分类收集程度很低。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大，为使废塑料得到更好的再生利用，最好分类处理单一品种的树脂，因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。对小批量的废旧塑料，可采用人工分选法，但人工分选效率低，将使回收成本增加。国外开发了多种分离分选方法。

1.1 仪器识别与分离技术

意大利Govoni公司首先采用X光探测器与自动分类系统将PVC从相混塑料中分离出来[1]。美国塑料回收技术研究中心研制了X射线荧光光谱仪，可高度自动化的从硬质容器中分离出PVC容器。德国Refrakt公司则利用热源识别技术，通过加热在较低温度下将熔融的PVC从混合塑料中分离出来[1]。

近红外线具有识别有机材料的功能，采用近红外线技术[1]的光过滤器识别塑料的速度可达2000次/秒以上，常见塑料（PE、PP、PS、PVC、PET）可以明确的被区别开来，当混合塑料通过近红外光谱分析仪时，装置能自动分选出5种常见的塑料，速度可达到20～30片/min。

1.2 水力旋分技术

日本塑料处理促进会利用旋风分离原理和塑料的密度差开发了水力旋风分离器。将混合塑料经粉碎、洗净等预处理后装入储槽，然后定量输送至搅拌器，形成的浆状物通过离心泵送入旋风分离器，在分离器中密度不同的塑料被分别排出。美国Dow化学公司也开发了类似的技术，它以液态碳氢化合物取代水来进行分离，取得了较好的效果[2]。

1.3 选择性溶解法

美国凯洛格公司和Rensselaser工学院共同开发了一种利用溶剂选择性溶解分离回收废塑料的技术。将混合塑料加入二甲苯溶剂中，它可在不同的温度下选择性溶解、分离不同的塑料，其中的二甲苯可循环使用，且损耗小[1，3]。

比利时Solvay SA公司开发了Vinyloop技术，采用甲乙酮作溶剂，分离回收PVC，回收到的PVC与新原料密度相差无几，但颜色略呈灰色。德国也有溶剂回收的Delphi技术，所用的酯类和酮类溶剂比Vinyloop技术少得多。

1.4 浮选分离法

日本一家材料研究所采用普通浸润剂，如木质素磺酸钠、丹宁酸、Aerosol OT和皂草甙等，成功地将PVC、PC（聚碳酸酯）、POM（聚甲醛）和PPE（聚苯醚）等塑料混合物分离开来[4]。

1.5 电分离技术[5]

用摩擦生电的方法分离混合塑料（如PAN、、PE、PVC和PA等）。其原理是两种不同的非导电材料摩擦时，它们通过电子得失获得相反的电荷，其中介电常数高的材料带正电荷，介电常数低的材料带负电荷。塑料回收混杂料在旋转锅中频繁接触而产生电荷，然后被送如另一只表面带电的锅中而被分离。

2 焚烧回收能量

聚乙烯与聚苯乙烯的燃烧热高达46000kJ/kg，超过燃料油的平均值44000 kJ/kg，聚氯乙烯的热值也高达18800 kJ/kg。废弃塑料燃烧速度快，灰分低，国外用之代替煤或油用于高炉喷吹或水泥回转窑。由于PVC燃烧会产生氯化氢，腐蚀锅炉和管道，并且废气中含有呋喃，二恶英等。美国开发了RDF技术（垃圾固体燃料），将废弃塑料与废纸，木屑、果壳等混合，既稀释了含氯的组分，而且便于储存运输。对于那些技术上不可能回收（如各种复合材料或合金混炼制品）和难以再生的废塑料可采用焚烧处理，回收热能。优点是处理数量大，成本低，效率高。弊端是产生有害气体，需要专门的焚烧炉，设备投资、损耗、维护、运转费用较高。

3 熔融再生技术

熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质，可分为简单再生和复合再生两种。简单再生主要回收树脂厂和塑料制品厂的边角废料以及那些易于挑选清洗的一次性消费品，如聚酯饮料瓶、食品包装袋等。回收后其性能与新料差不多。

复合再生的原料则是从不同渠道收集到的废弃塑料，有杂质多、品种复杂、形态多样、脏污等特点，因此再生加工程序比较繁杂，分离技术和筛选工作量大。一般来说，复合回收的塑料性质不稳定，易变脆，常被用来制备较低档次的产品。如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器械的包装材料等。

4 裂解回收燃料和化工原料

4.1 热裂解和催化裂解技术

由于裂解反应理论研究的不断深入[6-11]，国内外对裂解技术的开发取得了许多进展。裂解技术因最终产品的不同分为两种：一种是回收化工原料（如乙烯、丙烯、苯乙烯等）[12]，另一种是得到燃料（汽油、柴油、焦油等）。虽然都是将废旧塑料转化为低分子物质，但工艺路线不同。制取化工原料是在反应塔中加热废塑料，在沸腾床中达到分解温度（600～900℃），一般不产生二次污染，但技术要求高，成本也较高。裂解油化技术则通常有热裂解和催化裂解两种。

日本富士循环公司的将废旧塑料转化为汽油、煤油和柴油技术，采用ZSM-5催化剂，通过两台反应器进行转化反应将塑料裂解为燃料。每千克塑料可生成0.5L汽油、 0.5L煤油和柴油。美国Amoco公司开发了一种新工艺，可将废旧塑料在炼油厂中转变为基本化学品。经预处理的废旧塑料溶解于热的精炼油中，在高温催化裂化催化剂作用下分解为轻产品。由PE回收得LPG、脂肪族燃料；由PP回收得脂肪族燃料，由PS可得芳香族燃料。Yoshio Uemichi等人[13]研制了一种复合催化体系用于降解聚乙烯，催化剂为二氧化硅/氧化铝和HZSM-5沸石。实验表明，这种催化剂对选择性制取高质量汽油较有效，所得汽油产率为58.8%，辛烷值94。

国内李梅等[14]报道废旧塑料在反应温度350～420℃，反应时间2～4s，可得到MON73的汽油和SP-10的柴油，可连续化生产的工艺。李稳宏等[3]进行了废塑料降解工艺过程催化剂的研究。以PE、PS及PP为原料的催化裂化过程中，理想的催化剂是一种分子筛型催化剂，表面具有酸性，操作温度为360℃，液体收率90%以上，汽油辛烷值大于80。刘公召[15]研究开发了废塑料催化裂解一次转化成汽油、柴油的中试装置，可日产汽油柴油2t，能够实现汽油、柴油分离和排渣的连续化操作，裂解反应器具有传热效果好，生产能力大的特点。催化剂加入量1～3%，反应温度350～380℃，汽油和柴油的总收率可达到70%，由废聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯制得的汽油辛烷值分别为72、77和86，柴油的凝固点为3，-11，-22℃，该工艺操作安全，无三废排放。袁兴中[16]针对釜底清渣和管道胶结的问题，研究了流化移动床反应釜催化裂解废塑料的技术。为实现安全、稳定、长周期连续生产，降低能耗和成本，提高产率和产品质量打下了基础。

将废料通过裂解制得化工原料和燃料，是资源回收和避免二次污染的重要途径。德国、美国、日本等都有大规模的工厂，我国在北京、西安、广州也建有小规模的废塑料油化厂，但是目前尚存在许多待解决的问题。由于废塑料导热性差，塑料受热产生高黏度融化物，不利于输送；废塑料中含有PVC导致HCl产生，腐蚀设备的同时使催化剂活性降低；碳残渣粘附于反应器壁，不易清除，影响连续操作；催化剂的使用寿命和活性较低，使生产成本高；生产中产生的油渣目前无较好的处理办法等等。国内关于热解油化的报道还有很多[43-54]，但如何吸收已有的成果，攻克技术难点，是我们急需要做的工作。

4.2 超临界油化法

水的临界温度为374.3℃，临界压力为22.05Mpa。临界水具有常态下有机溶液的性能，能溶解有机物而不能溶解无机物，而且可与空气、氧气、氮气、二氧化碳等气体完全互溶。日本专利有用超临界水对废旧塑料（PE、PP、PS等）进行回收的报告，反应温度为400～600℃，反应压力25Mpa，反应时间在10min以下，可获得90%以上的油化收率。用超临界水进行废旧塑料降解的优点是很明显的：水做介质成本低廉；可避免热解时发生炭化现象；反应在密闭系统中进行，不会给环境带来新的污染；反应快速，生产效率高等。邱挺等[17]总结了超临界技术在废塑料回收利用中的进展。

4.3 气化技术

气化法的优点在于能将城市垃圾混合处理，无需分离塑料，但操作需要高于热分解法的高温（一般在900℃左右）。德国Espag公司的Schwaize Pumpe炼油厂每年可将1700t废塑料加工成城市煤气。RWE公司计划每年将22万吨褐煤、10万吨塑料垃圾和城镇石油加工厂产生的石油矿泥进行气化。德国Hoechst公司采用高温Winkler工艺将混合塑料气化，再转化成水煤气作为合成醇类的原料。 [2]

4.4 氢化裂解技术

德国Vebaeol公司组建了氢化裂解装置，使废塑料颗粒在15～30Mpa，470℃下氢解，生成一种合成油，其中链烷烃60%、环烷烃30%、芳香烃为1%。这种加工方法的能量有效利用率为88%，物质转化有效率为80%

5 其他利用技术

废旧塑料还有着广泛的用途。美国得克萨斯州立大学采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土，Bitlgosz [18] 将废塑料用作水泥原材料。解立平等[19]利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭，雷闫盈等[20报道应用废旧聚苯乙烯制涂料，李玲玲[21]报道塑料可变成木材。宋文祥[22]介绍了国外用HDPE作原料，通过一种特殊的方法，使长度不同的玻璃纤维在模具内沿着物料流向的轴向同向，从而生产高强度塑料枕木。蒲廷芳[23]等使用废旧聚乙烯制高附加值的聚乙烯蜡。李春生等[24]报道，聚苯乙烯与其他热塑性塑料相比，具有熔融粘度小，流动性大的特点，因此熔融后可以很好地浸润所接触的表面而起到良好的粘接作用。张争奇等[25]用废塑料改性沥青，将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中，使沥青的路用性能得到改善，从而提高沥青路面质量，延长路面寿命。

多用环保袋，少用塑料袋。

近年来，由于大量废旧包装塑料膜、塑料袋和一次性不可降解的塑料餐具使用 量激增，并且任意抛弃，各大中城市都普遍形成了严重的白色污染。它已同汽 车尾气、有磷洗涤剂一起列被为今年我国环保治理三大重点。

塑料是一种很难处理的生活垃圾，它混入土壤能够影响作物吸收水分和养分，导致农作物减产；填埋起来，占用土地并且上百年才可以降解。大量散落 的塑料还容易造成动物误食致，北京南苑的麋鹿因误食附近垃圾场飞入的塑 料袋而于非命。塑料易成团成捆，它甚至能堵塞水流，造成水利设施、城市 设施故障，酿成灾害。

我国泡沫餐具的生产和使用量极大，食品包装、购物买菜的塑料袋使用数量也 是惊人的。据粗略估计，本世纪我国的白色垃圾大约有800多万吨。塑料制品是所有生活废弃物中最难处理的部分之一，也一直是一个世界性的难题、一般 来说，采用卫生填埋、高温堆肥和焚烧这三种方法，基本上可以使垃圾处理达 到减量化、资源化和无害化。但我国的情况不容乐观，自前垃圾收集、处理远 未形成有序体系。拿北京来说，垃圾收集还未完成垃圾袋装化，更不用提分类 收集。

焚烧虽然可以销毁塑料袋，不过建一个垃圾焚烧厂是同规模填埋场的20倍的投入。至于人工降解产生有机油料的做法，需要较高纯度的塑料制品，大规模处理是不现实的。因此，卫生填埋成为目前能收集塑料的主要办法。北京已建起阿苏卫、北神树和安定3个垃圾卫生填埋场，垃圾填埋场底部铺设了厚厚的防渗层，并随着垃圾的堆积，上面不断用土覆盖，然后再造植被，以便保证垃圾在一个四周密闭的空间范围，不会污染地下水、土壤和周围的空气。但是，以安定垃圾填埋场为例，面积达300亩的一块土地也只够北京一个宣武区使用14年。

抵制使用不可降解塑料的做法于不久前得到一些商场的响应，他们尝试出售可降解的垃圾袋，但是购买者寥寥，因为这种垃圾袋价格在1元以上，并且不能承受较大的重量。万客隆提倡使用布袋，效果也不理想。

标本兼治是解决问题的最好办法，专家认为，一方面应及时有效地处理既生垃圾，一方面用能降解、易降解的制品代替塑料。1998年11月，一种以秸秆作成的一次性餐具首次摆上了北京百盛购物中心的快餐桌。这种餐具不但安全卫生，而且一次性使用后入土即为肥料，入水可成为鱼饲料，弃置路边，几天后就随风而去了。在1998年12月13日的“绿色一次性餐具交流会”上，100多家企业展示了他们用稻壳、纸浆、淀粉等为原料制作的餐具。一种生物全降解一次性快餐盒经北京一轻研究所30多名研究人员近三年的研究，日前已通过检测。测试证实，该餐盒使用后暴露在大自然中，40天内全部变为水和二氧化碳。这种餐盒以淀粉（玉米、木薯淀粉）为原料，加入一年生植物纤维粉和生物防水胶喷注到模具内加热发泡成型。各种新生的替代产品正处在起步阶段，但尚没有达到大规模生产推广的水平。

另外；民众的环境保护意识仍然比较落后，这其实是阻碍白色污染治理的一个重要因素。治理白色垃圾的第一步就是垃圾分装，这只有在大多数人的自觉环保意识建立起来之后才有望进行。所以，治理白色污染的最重要一点是提高每个人的环境意识。因为白色垃圾需要百年以上时间才可以在自然界自然降解，所以解决它的污染问题真的可以称为百年难题。

一、民用包装制品

（1）生活中经常使用的超薄塑料提物袋，也是我们在超市经常见到的塑料袋。

（2）烟酒外包装使用的塑料制品。

（3）服装制革业以及外包装用的塑料制品。

（4）儿童玩具使用的塑料制品及外包装制品。

（5）封装食品使用的外包装制品。

（6）文化办公用品及文具所使用的塑料制品以及外包装使用的塑料制品。

（7）雨具、渔具、防护用具等所使用的塑料制品。

（8）餐饮业用塑料制品。

（9）文化影视界使用的塑料制品。

（10）其他生活类以及外包装所使用的塑料制品等。

二、工业用包装制品

（1）轻工业使用的塑料薄膜包装材料。

（2）广告界使用的复合型塑料制品。

（3）工业产品的外包装以及塑料制品。

（4）工业生产用塑料产品。

（5）家电类塑料封装材料。

（6）电子工业使用的塑料材料。

（7）制造家具所使用的塑料产品。

（8）汽车运输业使用的塑料制品。

（9）化学工业使用的塑料制品。

（10）建筑业使用的塑料制品。

（11）其他各种工业使用的塑料制品以及包装用塑料制品等。

三、军用类

（1）武器以及通讯使用的塑料防护用品等。

（2）服装以及战备使用的塑料制品。

（3）军需供应的塑料制品以及包装复合塑料制品。

（3）军队医疗系统使用的塑料包装制品。

（4）航天航空使用的塑料制品。

（5）科研系统使用的器材以及包装用塑料制品等。

四、农业用塑料制品

（1）农业用薄膜保温塑料制品。

（2）农业器材工具使用的塑料制品。

（3）粮食加工以及种子类包装等使用的塑料制品。

（4）肥料包装和运输以及其他类别用塑料制品等。

五、医疗系统以及药用塑料包装制品

（1）医疗器械用的塑料制品。

（2）药用包装塑料制品。

（3）其他类医用塑料制品等。

塑料制品已经深入到了我们人类生活的方方面面，塑料垃圾对环境的严重污染已经向我们人类敲响了警钟。对于塑料垃圾的回收再利用是一个利国利民的好项目，也是造福子孙后代的好事。“限塑令”的限制方向应当改为塑料产品垃圾的填埋和焚烧，只限定超薄形包装产品的生产，加快研制包装类超薄形塑料产品的替代品。实施“限塑令”决定性的因素是地方政府，而政府部门工作的管理不作为是导致国家行政命令执行受阻的主要因素。如何改变这一不利的体制管理因素？中央政府应当出台更加严厉的法律措施。关键在于如何监督并实施。地方政府一把手的积极性是主要问题。必须让地方政府将治理塑料垃圾放在第一议事日程上来，确定地方政府第一把手的责任制和问责制，形成政府分级别管理的层层把关机制。建立中央塑料垃圾处理研究小组，并由统一领导实施。建立地方区域性的塑料垃圾回收机构和综合垃圾分拣加工厂，加快引进国外的先进设备，并由地区政府组建实施，禁止填埋处理和焚烧生活垃圾。严格司法行政管理制度，将塑料垃圾的处理工作上升到法律层面，制定完善的法律制约制度。对于不作为的官员实施免职问责制度。制定沟通中央信访制度，对信访举报制度实施彻底的改革，举报到哪一级就由哪一级来处理。只有完善政策制约和法律制约，行政命令才会畅通，区域环境才会得到良好的改善。只有在这种情况下，“限塑令”才不是一纸空文。

2205不锈钢用什么焊条或焊丝

配套焊接材料及焊接工艺：2205双相钢的焊接选用ER2209焊丝和E2209焊条，焊材尺寸有Φ1.6、2.4、2.5、3.2、4.0。产地为：奥地利GG、瑞典AVESTA和意大利TFA，焊接工艺及指导书欢迎来电索取。

产品名称：2205双相钢\UNS S32205\S31803

国际通称：2205双相钢、UNS S32205、UNS S32205、NAS 329J3L、F51、W.-Nr. 1.4462、00Cr22Ni5Mo3N

执行标准：ASTM A240/ASME SA-240、ASTM A276、ASTM A182/ASME SA-182、ASTM A312/ASMES A312

S31803由21%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍，这一特性使设计者在设计产品时减轻重量，让这种合金比316，317L更具有价格优势。这种合金特别适用于-50°F/+600°F 温度范围内。超出这一温度范围的应用，也可考虑这种合金，但是有一些限制，尤其是应用于焊接结构的时候。

双相不锈钢与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。2205合金特别适用于—50°F/+600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。

化学成分：C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奥氏体-铁素体型）

双相不锈钢应用领域 ：

· 压力器皿、高压储藏罐、高压管道、热交换器(化学加工工业)。

· 石油天然气管道、热交换器管件。

· 污水处理系统。

· 纸浆和造纸工业分类器、漂白设备、贮存处理系统。

· 高强度耐腐蚀环境下的回转轴、压榨辊、叶片、叶轮等。

· 轮船或卡车的货物箱

· 食品加工设备

1.4539是什么材质

1.4539是超级不锈钢

1.4539超级奥氏体不锈钢属低碳高镍、钼奥氏体不锈耐酸钢。具有很好的活化—钝化转变能力，耐腐蚀性能极好，在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蚀性，在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性，同时具有良好的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能。适用于70℃以下各种浓度硫酸，在常压下耐任何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中的耐腐蚀性也很好。超级奥氏体不锈钢904L是一种含碳量低的高合金的奥氏体不锈钢，在稀硫酸中有很好抗腐蚀性，专为腐蚀条件苛刻的环境而设计。具有较高的铬含量和足够的镍含量，铜的加入使它具有很强的抗酸能力，尤其对氯化物间隙腐蚀和应力腐蚀崩裂有高度抗性，不易出现蚀损斑和裂缝，抗点蚀能力略优于其他钢种，具有良好的可加工性和可焊性，可用于压力容器。

1.4539超级不锈钢牌号及标准：

904L、00Cr20Ni25Mo4.5Cu（国标） 、UNS N08904（美国机动车工程师学会和美国材料与试验协会于1967年共同设计的标准）、DIN1.4539（德国标准）、SUS890L、Al-904L、F904L、NAS 255

执行标准：ASTM A240/ASME SA-240（美国材料与试验协会标准；全新标准将其归为不锈钢系列，原有标准ASME SB-625将其归为镍基合金系列）、ASTM A276、ASTM A182/ASME SA-182、ASTM A312/ASMES A312

ASTM B625/ASME B625、ASTM B673/ASME B673

1.4539超级不锈钢金相结构:?

1.4539是完全奥氏体组织，与一般含钼量高的奥氏体不锈钢相比，904L对铁素体和α相的析出不敏感。

1.4539超级不锈钢加工性能：

焊接性能

与一般的不锈钢一样，904L可以采用各种各样的焊接方式进行焊接。最常用的焊接方式为手工电弧焊或隋性气体保护焊，焊条或焊丝金属基于母材的成分且纯度更高，钼的含量要求高于母材。焊前一般无须进行预热，但是在寒冷的户外作业，为避免水汽的凝集，接头部位或临近区域可作均匀加热。注意局部温度不要超过 10 0℃，以免导致碳集聚，引起晶间腐蚀。焊接时宜采用小的线能量、连续及快的焊接速率。焊后一般无须热处理，如需进行热处理，须加热至110 0～ 1150℃后迅速冷却。

配套焊接材料及焊接工艺：1.4539的焊接选用ER385焊丝和E385焊条

机加工性能

1.4539的机加工特点类似于其他奥氏体不锈钢，加工过程中有粘刀及加工硬化的趋势。须采用正前角硬质合金刀具，以硫化及氯化油作为切削冷却液，设备及工艺应以减少加工硬化为前提。切削过程中应避免用慢的切削速度及进刀量。

1.4539耐腐蚀性及主要使用环境:

1.4539是为腐蚀条件苛刻的环境所设计的一种含碳量很低、高合金化的奥氏体不锈钢，比316L和317L具有更好耐腐蚀性性，同时兼顾了价格与性能，性价比较高。因添加1.5%的铜，对于硫酸和磷酸等还原性酸而言，具有优秀的耐腐蚀性。对氯离子引起的应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀也具有优良的耐腐蚀性能，有着良好的耐晶间腐蚀能力。在0-98%的浓度范围内纯硫酸中，904L的使用温度可高达40摄氏度。在0-85%浓度范围内的纯磷酸中，其抗腐蚀性能是非常好的。在湿法工艺生产的工业磷酸中，杂质对抗腐蚀性能有很强的影响。在所有各种磷酸中，904L抗腐蚀性优于普通的不锈钢。在强氧化性的硝酸中，904L与不含钼的高合金化的钢种相比，抗腐蚀性能较低。在盐酸中，904L的使用仅限于较低的浓度1-2%。在这个浓度范围。904L的抗腐蚀性能好于常规不锈钢。904L钢具有很高的抗点腐蚀能力。在氯化物溶液中其抗缝隙腐蚀能。力也是很好的。904L的高镍含量，降低了在麻坑和缝隙处的腐蚀速度。普通的奥氏体不锈钢在温度高于60摄氏度时，在一个富氯化物的环境中对应力腐蚀可能是敏感的，通过提高不锈钢的镍含量，可以降低这种敏化性。由于高的镍含量，904L在氯化物溶液，浓缩的氢氧化物溶液和富硫化氢的环境中，具有很高的抗应力腐蚀破裂能力。

1.4539应用领域:

石油、石化设备，如石化设备中的反应器等，硫酸的储存与运输设备，如热交换器等，发电厂烟气脱硫装置，主要使用部位有：吸收塔的塔体、烟道、档门板、内件、喷淋系统等，有机酸处理系统中的洗涤器和风扇，海水处理装置，海水热交换器，造纸工业设备，硫酸、硝酸设备，制酸、制药工业及其他化工设备、压力容器，食品设备，制药厂:离心机，反应器等，植物食品：酱油罐，料酒，盐罐，设备和敷料，对稀硫酸强腐蚀介质904L是匹配的钢种。

1.4539主要规格：

1.4539无缝管、1.4539钢板、1.4539圆钢、1.4539锻件、1.4539法兰、1.4539圆环、1.4539焊管、1.4539钢带、1.4539直条、1.4539丝材及配套焊材、1.4539圆饼、1.4539扁钢、1.4539六角棒、1.4539大小头、1.4539弯头、1.4539三通、1.4539加工件、1.4539螺栓螺母、1.4539紧固件

暑假化工原理设计 换热器 求详解 给高分的哟

目 录

一、 概述 3

1. 换热器的结构形式 3

2.换热器材质的选择 3

3. 管板式换热器的优点 4

4.列管式换热器的结构 5

5.管板式换热器的类型及工作原理 7

二、 设计任务与操作条件 7

1.设计题目 7

2. 设计任务与操作条件 7

3.确定设计方案 8

4. 计算传热面积并初选换热器型号 8

1. 计算苯的流量： 8

2． 确定热流体及冷流体的物理性质： 8

3． 传热量计算： 8

4． 确定流体的温度： 8

5． 计算平均温度： 8

6． 设定管程流速、选择K值并估算传热面积： 9

5. 核算压力降： 10

1． 管程压力降： 10

2． 壳程压力降： 10

6. 核算总传热系数： 11

1、 管程对流传热系数 11

2、 壳程对流传热系数 12

三、 参考文献 13

四、 主要符号说明 13

五、 课程设计感想 14

一、 概述

目前管板式换热器产品达到了一个成熟阶段,凭借其高效、节能、环保的优势,在各行业领域中被频繁使用, 并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器,取得了很好的效果。

1. 换热器的结构形式

管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备，它具有结构简单，坚固耐用，造价低廉，用材广泛，清洗方便，适应性强等优点，应用最为广泛。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种：

（1） 固定管板式换热器

固定管板式换热器两端的管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单，价格低廉，但管外清洗困难，宜处理两流体温差小于50℃且壳方流体较清洁及不易结垢的物料。

带有膨胀节的固定管板式换热器，其膨胀节的弹性变形可减小温差应力，这种补偿方法适用于两流体温差小于70℃且壳方流体压强不高于600Kpa的情况。

（2） 浮头式换热器

浮头式换热器的管板有一个不与外壳连接，该端被称为浮头，管束连同浮头可以自由伸缩，而与外壳的膨胀无关。浮头式换热器的管束可以拉出，便于清洗和检修，适用于两流体温差较大的各种物料的换热，应用极为普遍，但结构复杂，造价高；增加了浮头盖以及连接件，在该处一旦发生泄漏不易被发现；管束外缘与壳壁之间间隙较大，减少了排管数目，容易引起壳程流体短路。

（3） 填料涵式换热器

填料涵式换热器管束一端可以自由膨胀，与浮头式换热器相比，结构简单，造价低，但壳程流体有外漏的可能性，因此壳程不能处理易燃，易爆的流体。

（4） U型管式换热器

结构简单，质量轻，适用于高温和高压的场合。换热管束可以抽出，热应力可以消除。但管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。换热器的内层换热管一旦发生泄漏损坏，只能堵塞而不能更换。壳程内有一个不能排管的条形空间，影响结构的紧凑，而且要安装防短路的中间挡板。

2. 换热器材质的选择

在进行换热器设计时，换热器各种零、部件的材料，应根据设备的操作压力、操作温度。流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然，最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备的操作压力和操作温度，即从设备的强度或刚度的角度来考虑，是比较容易达到的，但材料的耐腐蚀性能，有时往往成为一个复杂的问题。在这方面考虑不周，选材不妥，不仅会影响换热器的使用寿命，而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能，是与换热器的具体结构有着密切关系。

一般换热器常用的材料，有碳钢和不锈钢。

（1）碳钢

价格低，强度较高，对碱性介质的化学腐蚀比较稳定，很容易被酸腐蚀，在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管，其常用的材料为10号和20号碳钢。

（2）不锈钢

奥氏体系不锈钢以1Crl8Ni9Ti为代表，它是标准的18-8奥氏体不锈钢，有稳定的奥氏体组织，具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能。

正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。我国换热器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。

（2）管板

管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。

管板与管子的连接可胀接或焊接。胀接法是利用胀管器将管子扩胀，产生显著的塑性变形，靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。胀接法一般用在管子为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过4 MPa，设计温度不超过 350℃的场合。

（3）封头和管箱

封头和管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。

①封头 当壳体直径较小时常采用封头。接管和封头可用法兰或螺纹连接，封头与壳体之间用螺纹连接，以便卸下封头，检查和清洗管子。

②管箱 换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。由于清洗、检修管子时需拆下管箱，因此管箱结构应便于装拆。

③分程隔板 当需要的换热面很大时，可采用多管程换热器。对于多管程换热器，在管箱内应设分程隔板，将管束分为顺次串接的若干组，各组管子数目大致相等。这样可提高介质流速，增强传热。管程多者可达16程，常用的有2、4、6程。在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置，以增强传热，同时应严防分程隔板的泄漏，以防止流体的短路。

3. 管板式换热器的优点

(1) 换热效率高,热损失小

在最好的工况条件下, 换热系数可以达到6000W/ m2K, 在一般的工况条件下, 换热系数也可以在3000～4000 W/ m2K左右,是管壳式换热器的3～5倍。设备本身不存在旁路,所有通过设备的流体都能在板片波纹的作用下形成湍流,进行充分的换热。完成同一项换热过程, 板式换热器的换热面积仅为管壳式的1/ 3～1/ 4。

(2) 占地面积小重量轻

除设备本身体积外, 不需要预留额外的检修和安装空间。换热所用板片的厚度仅为0. 6～0. 8mm。同样的换热效果, 板式换热器比管壳式换热器的占地面积和重量要少五分之四。

(3) 污垢系数低

流体在板片间剧烈翻腾形成湍流, 优秀的板片设计避免了区的存在, 使得杂质不易在通道中沉积堵塞,保证了良好的换热效果。

(4) 检修、清洗方便

换热板片通过夹紧螺柱的夹紧力组装在一起,当检修、清洗时, 仅需松开夹紧螺柱即可卸下板片进行冲刷清洗。

(5) 产品适用面广

设备最高耐温可达180 ℃, 耐压2. 0MPa , 特别适应各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝以及单元设备食品消毒等方面, 在低品位热能回收方面, 具有明显的经济效益。各类材料的换热板片也可适应工况对腐蚀性的要求。

当然板式换热器也存在一定的缺点, 比如工作压力和工作温度不是很高, 限制了其在较为复杂工况中的使用。同时由于板片通道较小,也不适宜用于杂质较多,颗粒较大的介质。

4. 列管式换热器的结构

介质流经传热管内的通道部分称为管程。

（1）换热管布置和排列间距

常用换热管规格有ф19×2 mm、ф25×2 mm(1Crl8Ni9Ti)、ф25×2.5 mm(碳钢10)。小直径的管子可以承受更大的压力，而且管壁较薄；同时，对于相同的壳径，可排列较多的管子，因此单位体积的传热面积更大，单位传热面积的金属耗量更少。换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列。

（A） （B） （C）

（D） （E）

图 1-4 换热管在管板上的排列方式

(A) 正方形直列 （B）正方形错列 (C) 三角形直列

（D）三角形错列 （E）同心圆排列

正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。我国换热器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。

（2）管板

管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。

管板与管子的连接可胀接或焊接。胀接法是利用胀管器将管子扩胀，产生显著的塑性变形，靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。胀接法一般用在管子为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过4 MPa，设计温度不超过350℃的场合。

（3）封头和管箱

封头和管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。

①封头 当壳体直径较小时常采用封头。接管和封头可用法兰或螺纹连接，封头与壳体之间用螺纹连接，以便卸下封头，检查和清洗管子。

②管箱 换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。由于清洗、检修管子时需拆下管箱，因此管箱结构应便于装拆。

③分程隔板 当需要的换热面很大时，可采用多管程换热器。对于多管程换热器，在管箱内应设分程隔板，将管束分为顺次串接的若干组，各组管子数目大致相等。这样可提高介质流速，增强传热。管程多者可达16程，常用的有2、4、6程。在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置，以增强传热，同时应严防分程隔板的泄漏，以防止流体的短路。

5. 管板式换热器的类型及工作原理

板式换热器按照组装方式可以分为可拆式、焊接式、钎焊式等形式;按照换热板片的波纹可以分为人字波、平直波、球形波等形式; 按照密封垫可以分为粘结式和搭扣式。各种形式进行组合可以满足不同的工况需求,在使用中更有针对性。比如同样是人字形波纹的板片还因采用粘结式还是搭扣式密封垫而有所不同, 采用搭扣式密封垫可以有效的避免胶水中可能含有的氯离子对板片的腐蚀, 并且设备拆装更加方便。又如焊接式板式换热器的耐温耐压明显好于可拆式板式换热器, 可以达到250 ℃、2. 5MPa 。因此同样是板式换热器, 因其形式的多样性,可以应用于较为广泛的领域,在大多数热交换工艺过程都可以使用。

虽然板式换热器有多种形式, 但其工作原理大致相同。板式换热器主要是通过外力将换热板片夹紧组装在一起, 介质通过换热板片上的通孔在板片表面进行流动, 在板片波纹的作用下形成激烈的湍流, 犹如用筷子搅动杯中的热水, 加大了换热的面积。冷热介质分别在换热板片的两侧流动,湍流形成的大量换热面与板片接触, 通过板片来进行充分的热传递,达到最终的换热效果。冷热介质的隔离主要通过密封垫的分割, 或者通过大量的焊缝来保证, 在换热板片不开裂穿孔的情况下, 冷热介质不会发生混淆。

二、 设计任务与操作条件

1. 设计题目

1.5万吨/年石脑油冷却器的设计

2. 设计任务与操作条件

1) 石脑油：入口温度140℃，出口温度40℃

2) 冷却介质：自来水，入口温度25℃，出口温度45℃

3) 允许压强降：不大于100kPa

4) 每年按300天24小时连续运行。

两流体在定性温度下的物性数据

物性

流体 密度 ㎏/m3 比热KJ/(㎏?oC) 粘度 mPa?s 导热系W/(m?oC)

石脑油 825 2.22 0.715 0.140

水 994．0 4.17 0.727 0.626

3. 确定设计方案

1) 选择换热器的类型

两流体温的变化情况：热流体进口温度140℃出口温度40℃；冷体进口温度25℃出口温度为45℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用列管式换热器。

2) 管程安排

循环冷却水易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降。但是由于石脑油是一种有毒且易燃易爆具有一定危险性的轻质油品，考虑到安全性和两物流的操作压力方面，应该让石脑油走管程，所以从总体考虑，应使石脑油走管程，循环冷却水走壳程。

4. 计算传热面积并初选换热器型号

1．计算石脑油的流量：

根据《化工原理课程设计任务书》中的数据可以计算出石脑油的流量

2．确定热流体及冷流体的物理性质：

物性

流体 密度 ㎏/m3 比热KJ/(㎏?oC) 粘度 mPa?s 导热系W/(m?oC)

石脑油 825 2.22 0.715 0.140

水 994．0 4.17 0.727 0.626

3．传热量计算：

忽略热损失，冷却水耗量为

4．确定流体的温度：

本设计中热流体为石脑油，冷流体为水，故为使石脑油可以尽可能快的通过管壁面向冷却水中散热，可以增加传热面积提高冷却效果，令石脑油走管程而水走壳程。

5．计算平均温度：

按换热器中苯与水逆流来计算平均温度，以单壳程来考虑其温度校正系数 。

石脑油：140℃→40℃

水： 45℃←25℃

: 95℃ 15℃

计算R和P：

由R、P值，查《化工原理（上册）》（天津大学化工学院夏清主编，修订版）（以下所提《化工原理》均指本书）P232页，图5-11（b）

得 =0.85>0.8 , 故可以选用。

6．设定管程流速、选择K值并估算传热面积：

参照P280页表4-14管壳式换热器中易燃,易爆液体的安全允许速度

可取管程的流速为

由此可以确定所需单管程数 ，故取双管程管数为4

根据两流体的情况，取K值为200W/(m2 ?℃),则可以计算出单程换热器的管长为

取单管管长为6.0m，则管程 =10,由此可得总管数 =4n=40

且

查找《化工原理（上册）》书后附录十九固定管板式换热器（TB/T 4715—92），

并考虑到两流体温度差 ,为减少温差所引起的热应力，可选用带有膨胀节的固定管板式换热器，初选换热器型号为：G325Ⅳ-1.6-19，主要参数如下：

外壳直径：325mm

公称压力：1.6MPa

公称面积：19m2

管子尺寸：

管子数：40

管长：6m

管中心距：32mm

管程数 ：4

管子排列方式：正三角形

管程流通面积：0.0031

实际传热面积

通过计算可知， ，即采用此换热面积的换热器要求过程的总传热系数为 。

5. 核算压力降：

1．管程压力降：

，其中 =1.4， =1， =2。

管程流速：

雷诺系数为：

对于碳钢管，取管壁粗糙度 ，则相对粗糙度为 。

在《化工原理（上册）》P54页查图1—27知，摩擦系数

，将其带入前式，计算得

管程的压力降满足设计条件。

2．壳程压力降：

管子为正三角形排列，F=0.5

取折流挡板间距z=0.15m，D=0.7m，

折流挡板数为

壳程流通面积

壳程流速

故

计算结果表明，管程和壳程的压力降都能满足设计条件。

6. 核算总传热系数：

1、管程对流传热系数

（湍流）

普朗特数

对流传热系数

2、壳程对流传热系数

管子为正三角形排列，则

壳程中水被加热 （液体被加热时 ）

3、总传热系数K：

管壁热阻和污垢热阻可忽略时，总传热系数K为：

与 ，故所选换热器是合适的，安全系数是

设计结果为：选用带有膨胀节的固定管板式换热器，型号为G325Ⅳ-1.6-19。

三、 参考文献

[1]《化工原理》天津大学化工原理教研室编 天津：天津大学出版社. （1999）

[2]《换热器》秦叔经、叶文邦等 ，化学工业出版社（2003）

[3]《化工原理（第三版）上、下册》谭天恩、窦梅、周明华等，化学工业出版社（2006）

[4]《化工过程及设备设计》华南工学院化工原理教研室（1987）

[5]《 化工原理课程设计》贾绍义等，天津大学出版社（2003）

四、 主要符号说明

硝基苯的定性温度 T 冷却水定性温度 t

硝基苯密度 ρo 冷却水密度 ρi

硝基苯定压比热容 cpo 冷却水定压比热容 cpi

硝基苯导热系数 λo 冷却水导热系数 λi

硝基苯粘度 μo 冷却水粘度 μi

热流量 Wo 冷却水流量

热负荷 Qo 平均传热温差

总传热系数

管程雷诺数

温差校正系数

管程、壳程传热系数

初算初始传热面积

传热管数

初算实际传热面积 S 管程数

壳体内径 D 横过中心线管数

折流板间距 B 管心距 t

折流板数

NB 接管内径

管程压力降

当量直径

壳程压力降

面积裕度 H

五、 课程设计感想

经过一个星期的奋战，终于完成了一个还算可以的换热器设计，这几天我过的很充实，是我大学生活里继两次实习后又一次最充实的生活，看着我们小组的劳动成果，心里有种说不出的感觉。毕竟我们的努力还算有所回报，我为自己的努力感到自豪，当然我也认识到了自己学习中的不足。

我想说：功夫不负有心人，为完成这次课程设计我们确实很辛苦，但苦中仍有乐。我们一边忙着复习备考，一边还要做课程设计，时间对我们来说一下子变得很宝贵，真是恨不得睡觉的时间也拿来用了。当自己越过一个又一个难题时，笑容在脸上绽放。当我看到设计终于完成的时候，我乐了。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。从这次的课程设计中，我不仅巩固了课本的知识，还学到了许许多多其他的知识。我知道了每一个课程之间是融会贯通的。在化工原理的课程设计中也用到了机械制图基础的知识，可是自己的机械制图基础没有学好，于是就要重新翻书来确定自己的一些设计是否正确。

其次了解到团队合作很重要，每个人都有分工，但是又不能完全分开来，还要合作，所以设计的成败因素中还有团队的合作好坏。

这次设计让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

当然我的设计肯定有不足之处，希望老师批评指正，下次一定会做得更好。