酸洗过程中水中是否添加了其它的例如缓冲剂等成分。酸洗所洗的材料是什么,如果是金属,废水中就会有金属。 一般情况下,加碱沉淀再调回PH就好了.
以上材料一般认为是正确的。 但是,目前,化学界对各种催化剂的原理作用还没有研究透彻,也就是说,各种催化剂是怎么样起作用的还没有达成共识。对催化剂的选择和应用更多的是依靠经验。 所以--我认为这个说法 “是不是催化剂在化学反应中的实质是发生循环反应,并改变反应速率,总的来说就是在化学反应中催化剂并不参加反应,质量和性质不变” 是不够确切的,但是在某些反应中可以这么解释,比如你所说的反应就可以这么解释。 至于二氧化锰在双氧水的反应中,可以这么认识,二氧化锰和双氧水作用,产生不稳定的活泼的中间产物,使反应物分子活化,降低了反应所需要的能力,活化的分子就发生进一步的化学反应产生氧气和水。(如果不使用二氧化锰,我们也可以通过加热使反应物分子得到足够能量而活化,使它发生反应) 蒽醌法生产过氧化氢用催化剂
适用于不耐热、不耐湿的诊疗器械的灭菌,如电子仪器、光学仪器等诊疗器械的灭菌,不适用于布类、纸类、水、油类、粉剂等材质的灭菌。
1.在专用的过氧化氢低温等离子体灭菌器内进行,一次灭菌过程包含若干个循环周期,每个循环周期包括抽真空、过氧化氢注入、扩散、等离子化、通风五个步骤。
2.遵循过氧化氢低温等离子体灭菌生产厂家的操作使用说明书,根据灭菌物品种类、包装、装载量与方式不同,选择合适的灭菌程序,每种程序应满足相对应的温度、过氧化氢浓度和用量、灭菌时间等灭菌参数。
1.物理监测法:每次灭菌应连续监测并记录每个灭菌周期的临界参数如舱内压、温度、过氧化氢的浓度、电源输入和灭菌时间等灭菌参数。灭菌参数符合灭菌器的使用说明或操作手册的要求。
2.化学监测法:每个灭菌物品包外应使用包外化学指示物,作为灭菌过程的标志;每包内最难灭菌位置放置包内化学指示物,通过观察其颜色变化,判定其是否达到灭菌合格要求。
3.生物监测法:
3.1 试验菌株:嗜热脂肪杆菌芽胞
3.2 监测方法:将自含式生物指示物(嗜热脂肪杆菌芽胞菌片)置于生物测试包内,将其置于灭菌器内最难灭菌的部位,经一个灭菌周期后取出,经 56℃±1℃培养,培养时间按自含式生物指示物产品说明书执行,同时设阳性对照,观察培养结果。 若一天内进行多次生物监测,且生物指示剂为同一批号,则只设一次阳性对照即可。
3.3 监测频次:每天至少进行一次。
1.灭菌物品应清洗干净、干燥。
2.灭菌物品的包装材料应符合 YY/T 0698.2 的非织造布和 YY/T 0698.5 复合型组合袋的要求。
3. 灭菌包不应叠放,不应接触灭菌腔内壁。
4. 灭菌器应取得卫生部消毒产品卫生许可批件。
5. 新安装、移位、大修、灭菌失败、包装材料或被灭菌物品改变,应对灭菌效果进行重新评价,包括采用物理监测法、化学监测法和生物监测法进行监测(重复三次),监测合格后,灭菌器方可使用。
参考文献:
WS/T 367-2012 医疗机构消毒技术规范
WS 310.3-2009 医院消毒供应中心 第 3 部分:清洗消毒及灭菌效果监测标准
MnO2 在过氧化氢的分解中可作催化剂,除此以外,CuSO4 也可作 为过氧化氢分解的催化剂。
生产双氧水的工艺有电解法、异丙醇法、氢氧直接合成法、蒽醌法。目前国内普遍使用蒽醌法,采用二乙基蒽醌、重芳烃、磷酸三辛酯配制成工作液,在压力为0.30兆帕斯卡、温度为55至65摄氏度之间、有催化剂存在的条件下,通入氢气进行氢化,再在40至44摄氏度的条件下与空气(或氧气)进行逆流氧化,经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为百分之20至百分之30的过氧化氢水溶液产品。蒽醌法技术自动化控制程度高,产品成本和能耗较低,适合大规模生产。
绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述,主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状,并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物;绿色化工催化剂;展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加,寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1,2]的兴起,为人类解决化学工业对环境污染,实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类,是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物,用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(<10 m2/g),需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性,用量少,不腐蚀设备,催化剂易回收,反应快,反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展,以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长,而产生的副产物中有大量的C3~C9烃类,其化工综合利用率却仍然较低,随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制,如何在不降低汽油辛烷值的情况下,生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前,催化裂化副产物C3~C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3~C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此,催化裂化C3~C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。1.1催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂,其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物,并使自身呈还原态,这种还原态是可逆的,通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用,可使自身氧化为初始状态,如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]:①分子氧的氧化:即氧原子转移到底物中;②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中,在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+;X=P5+,Si4+或B3+)的存在下,用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时,负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的,并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性,而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-,而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。1.2烷基化反应石油炼制工业上,烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分,其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯,也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃,其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体,也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来,随着LLDPE工业生产的蓬勃发展,国内外对1-丁烯的需求与日俱增,已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸,在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明,它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时,Cs+盐>K+盐>NH4+盐。(NH4)2.5H1.5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到83.48%;Cs2.5H1.5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有62.47%。1.3异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示,直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5~C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值,反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率,C5~C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应,最近发现有较多的固体酸材料(其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化,其中,最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]:(1)在无毒无害及温和的条件下进行;(2)反应应具有高的选择性,人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为,极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中,在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液,其状态介于固体和液体之间,使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂,其活性中心既存在于“表相”,也存在于“体相”,体相内所有质子均可参与反应,而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”,这种特性使其具有很高的催化活性,既可以表面发生催化反应,也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应,也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂,双氧水为氧化剂,醋酸为溶剂,催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ),这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP,然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比,能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物,且其摩尔收率可达86%,大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂,大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散,且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道,而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明,在反应温度和压力较低的情况下(120℃和0.1~0.2 MPa),烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯,简化合成工艺,与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂,用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛,苯甲醛收率可达74.8%。与国内同类产品的生产工艺相比,其具有催化活性好,反应条件温和,生产成本低廉,催化剂可重复使用,对设备无腐蚀性,不污染环境,是一种优良的新型合成工艺路线,具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善,但大多数催化剂仍停留在实验阶段,催化剂性能不稳定,制备过程复杂,性价比低是制约其工业化应用的主要原因,但从长远角度考虑,采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点,又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题,而且能重复使用,体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系,进一步解决活性成分的溶脱问题,并进行相关的催化机理和动力学研究,为工业化技术提供数据模型,使负载型杂多酸早日实现工业化生产,为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。[参考文献][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林.多酸化学导论[M].北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽.杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J].天津化工,2007,21(3):20-23.Aubry C,Chottard G,Bregeault J,et al.Reinvestigationof epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J].Inorg Chem.,1991,30(23):4 409-4 415.刘志刚,刘植昌,刘耀芳.SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J].天然气与石油,2005,23(1):17-19.陈诵英,陈蓓,王琴,等.环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J].宁夏大学学报,2001,(2):98-99.刘亚杰,温朗友,吴巍,等.负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J].石油炼制与化工,2002,33(12):18-21.Futura M,Kung H H.Applied Catalysis A:General[J],2000,201:9-11.刘秉智.固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J].应用化工,2005,(9):548-549.Anastasp,Will Iamsont.Green Chemistry TheoryandPractice[M].Oxford:Oxford University Press,1998.Trostbm.The atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J].Science,1991,254(5037):1 471-1 477.Misono M,Okuhara T.Chemtech[J],1993,23(11):23-29.Kozhevrukov.Catal Rev-Sei Eng.[J],1995,37(2):311-352.温朗友,闵恩泽.固体杂多酸催化剂研究新进展[J].石油化工,2000,(1):49-55.
杀菌消毒,还可以制氧气,只知道这些了,不好意思~
通常的双氧水是H2O227.5%的水溶液,是不是加入活性炭后,由于活性炭的吸附作用,使其表面突然扩大(有点类似喷雾干燥的效果),引起H2O2的迅速分解,因而大量放热,同时放热加热了水,使水蒸发,同时又有H2O2分解放出的氧散发到空气中,带出大量的水份,所以出现白雾它有强氧化性哦!也有腐蚀性,它可以当催化剂(1)双氧水的不稳定性①在试管中加入约3mL双氧水,在酒精灯上小火加热,观察现象,然后把带火星的木条伸到试管内,观察现象。②在试管内加入约3mL双氧水,加入少量MnO2粉末,观察现象;然后把带火星的木条伸到试管内,观察现象。(2)双氧水的氧化性在试管中加入约3mL新制的FeSO4溶液,同时滴入几滴KSCN溶液,振荡、观察现象;然后逐滴加入双氧水,振荡,观察现象。(3)双氧水的还原性向盛有5mL双氧水的试管中加入10滴用硫酸酸化的1%(质量分数)的KMnO4溶液,振荡,观察现象;用带火星的木条伸到试管内,观察现象。(4)双氧水的漂白性在两支试管中分别加入1mL品红溶液,然后在其中一支试管中逐滴加入双氧水,振荡,观察现象;在另一支试管中逐滴加入同样多的水,振荡,观察现象。(5)双氧水使鸡蛋白变性在两支试管中分别加入1mL鸡蛋白,然后在第1支试管中加入3rnL水,振荡,观察现象;在第2支试管中逐滴加入同样多的双氧水,振荡,观察现象。若第2支试管有沉淀,则过滤,把溶液再放入试管中,加入适量蒸馏水,观察是否溶解。通过实验,可以观察到双氧水具有不稳定性,在变热或遇到恰当的催化剂时,会发生分解并生成氧气。双氧水具有氧化性,会把Fe2+氧化成Fe3+。双氧水具有还原性,能使KMnO4酸性溶液褪色,并生成氧气。双氧水具有漂白性,能使品红溶液褪色。双氧水能使鸡蛋白变性而凝固。它的化学式H2O2我想化学工厂有卖的吧!!!双氧水理化性质及食品级双氧水的特点1.双氧水的理化性质双氧水学名过氧化氢,系无色透明液体,溶于水、醇及醚,高浓度时有腐蚀性,敞口放置时,会渐渐分解为氧及水,30%的双氧水的密度为1.1g/cm3,熔点-0.89℃,沸点151.4℃,分子式为H2O2,分子量为34.01。本品具有强烈的杀菌作用,在碱性条件下,效果更加明显。2.食品级双氧水的特点食品级双氧水具有纯度高、杂质少、稳定性好,无有毒有害杂质。工业级双氧水中含有大量的蒽醌类有机杂质以及铅、砷等金属离子、机械杂质等。这些有毒有害杂质中,像蒽醌、铅砷是致癌物质,因此不能用于食品行业。高纯度双氧水采用特殊方法提纯,去除了原料中的杂质,是一种高品质、高纯净度的双氧水,因而可以广泛地用于食品行业中的各个领域。影响食品级双氧水稳定性的主要因素影响食品级双氧水稳定性的主要因素有以下几方面:1.温度双氧水在较低温度和较高纯度时,还是比较稳定的。当双氧水加热到153℃或更高温度时,便会发生猛烈的爆炸性分解。在较低温度下,双氧水的分解过程比较平稳地进行,分解反应为2H2O2→2H2O+O2+46.9千卡。2.pH介质的酸碱度对双氧水的稳定性有很大的影响。在酸性条件下,双氧水的性质十分稳定,发生氧化反应的速度较慢;在碱性介质中,双氧水很不稳定,分解速度很快。因此,在碱性环境中通过加热方式,可以完全破坏过量的双氧水。3.杂质杂质是影响双氧水稳定性的重要因素。很多金属离子如二价铁离子、二价锰离子、二价铜离子、三价铬离子等都会促进双氧水的分解。由于工业组成双氧水中含有大量金属离子之类的物质,所以,在工业级双氧水的生产过程中,通常在双氧水中加入大量的稳定剂来抑制杂质的催化作用。4.光波长3200~3800埃之间的光线,会加速双氧水的分解速度。为提高双氧水的稳定性,必须对光、热、金属离子含量和pH四大因素行控制。食品级双氧水因纯度高,内含金属离子等杂质很少,具有很好的稳定性,如35.5%含量的食品级双氧水,在阴凉通风的库内存放半年,其有效含量一般可保持在35.0%~35.4%。食品级双氧水的应用范围食品级双氧水可广泛用于纯净水、矿泉水、乳品饮料、水产品、瓜果、蔬菜、啤酒等食品的生产过程之中,作为生产加工助剂,用于消毒、杀菌、漂白等工艺。食品级双氧水作为食品添加剂配料,直接加入食品中,有的国家已使用几十年,如自来水中加入几个ppm的双氧水代替氯作杀菌剂,但我国目前尚无相关卫生标准,因此不能使用。食品级双氧水的杀菌原理双氧水利用活性氧极强的氧化能力,可以破坏微生物体内的原生质,从而达到杀灭微生物和消毒灭菌的目标。食品级双氧水具有广谱、高效、长效的杀菌特点,在完成杀菌过程之后,分解为氧气和水,不会产生有毒的残留物,无需用水冲洗,对环境无污染,是一种环保型消毒剂。
双氧水有很强的氧化性,可用于医用伤口消毒,环境消毒,食品消毒等。日常消毒用医用双氧水浓度低一般在3%或以下,具有消毒、防腐、除臭和轻度止血的作用,但作用时间短。擦拭创面伤口会有氧化产生的小气泡,用清水洗净即可。由于双氧水有很强的氧化性,高浓度双氧水有强腐蚀性,误食会造成咽喉和食道部位的损伤,所以切勿食用。且双氧水可快速挥发产生大量气体,吸入会造成咽喉和气道损伤。接触到眼睛严重者会造成失明。存放时应避免儿童接触。避光,避热,置于常温下保存。
双氧水的专业名词叫过氧化氢(H2O2),是一种强氧化剂。过氧化氢是天然存在的一种化学物质,存在于空气和水中,光照、闪电和微生物均可产生过氧化氢。过氧化氢溶于水,就成了人们常说的双氧水。其实,早在十八世纪,人类就发现并开始使用双氧水,在食品工业中,过氧化氢主要用于软包装纸的消毒、罐头厂的消毒、奶和奶制品杀菌、面包发酵、食品纤维的脱色等,同时也用作生产加工助剂。此外,在饮用水处理、纺织品漂白、造纸工业、医学工业以及家用洗涤剂制造等领域,双氧水也都发挥着重要的作用。
要散热?加热?可以找找制冷技术
按照GB151,对照例题设计好了。说明书自己画一个就完事了,很简单的。
目 录一、 概述 31. 换热器的结构形式 32.换热器材质的选择 33. 管板式换热器的优点 44.列管式换热器的结构 55.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 71.设计题目 72. 设计任务与操作条件 73.确定设计方案 84. 计算传热面积并初选换热器型号 81. 计算苯的流量: 82. 确定热流体及冷流体的物理性质: 83. 传热量计算: 84. 确定流体的温度: 85. 计算平均温度: 86. 设定管程流速、选择K值并估算传热面积: 95. 核算压力降: 101. 管程压力降: 102. 壳程压力降: 106. 核算总传热系数: 111、 管程对流传热系数 112、 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死区的存在, 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100kPa4) 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 0.6263. 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 0.6263.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。
[1] 柴诚敬编著.化工原理课程设计.天津:天津科学技术出版社,2006.03.01[2] 夏 清、陈常贵主编.化工原理(上册).天津:天津大学出版社,2005.01[3] 库潘编著.换热器设计手册.中国石化出版社,2007.[4] 周强泰编.锅炉原理(第2版). 北京:中国电力出版社,2006.[5] 景朝晖.热工理论及应用[M].北京:中国电力出版社,2009.[6] 孙丽君,工程流体学.北京:中国电力出版社,2009.[7] 李诚,热工基础.北京:中国电力出版社,2004.[8] 傅秦生,热工基础与应用.北京:机械工业出版社,2003.[9] 刘桂玉,工程热力学.北京:高等教育出版社,1998.
1、正确的吸氧方式: 在使用家庭制氧机时,一般建议使用鼻导管吸氧,如需采用面罩吸氧的方式,需要严格遵医嘱进行。以慢阻肺患者为例,医生建议慢阻肺患者需要长期低流量低浓度鼻导管吸氧,但也有很多慢阻肺患者觉得鼻导管吸氧会浪费氧气,便自行购买呼吸面罩代替鼻导管吸氧。但殊不知,这样的“好心”可能会办坏事。因为慢阻肺患者气道存在长期慢行炎症,这种慢行炎症造成气道狭窄、堵塞、肺弹性回缩力或呼吸肌衰竭无力,肺的呼吸活动就会下降,进而出现肺通气功能障碍,引起患者缺氧和二氧化碳潴留的情况。 2、正确的使用方式: 家庭制氧机虽然不是非常精密的仪器,但是医用级的制氧机,对使用环境也有一定的要求,比如应尽量避免烟尘环境,因为这会对制氧机的过滤系统造成负担。还应避免高温、日晒、潮湿的环境,这些都会对制氧机的内部配件造成影响。 在现实使用中,有些家用制氧机由于噪音较大,很多用户选择将制氧机放到橱柜,或为制氧机打制箱子等,这些做法都是不可取的,因为这样封闭的环境虽然降低了噪音,但是不利于制氧机散热,极易导致制氧机出现故障,最终导致制氧效果下降。
家用制氧机制氧原理有1是分子筛原理,2高分子富氧膜原理,3电解水原理,4化学反应制氧原理。而分子筛制氧机,是目前唯一成熟的制氧机,是唯一具有国际标准和国家标准的制氧机电子制氧机目前在药店较常见.采用的是空气中的氧气在溶液中氧化及还原析出的工艺.因而不会象电解水制氧那样产生危险的氢气. 整机运行比较安静.但这类产品在搬运及使用的过程中要求非常严格.绝不允许倾斜及倒置.否则其溶液会流入输氧管中喷入鼻腔.对使用者造成严重的损伤.同时使用制氧过程容易产生其他的氧化物.制出的氧气含有化学物质.此类制氧方式耗电较大.据专家介绍.现在世界上最好的电子制氧机使用寿命也难以超过1000小时.在使用过程中必须保证溶液具备合适的浓度.否则不能正常出氧.选择电子制氧机的顾客维护工作一定要做好!分子筛式制氧机是一种先进的气体分离技术.物理方法(PSA法)直接从空气中提取氧气,即制即用,新鲜自然,最大制氧压力为0.2~0.3MPa(即2~3公斤),不存在高压易爆等危险;化学药剂制氧机是采用合理的药剂配方.在特定的场合下使用.的确能满足部分消费者之急用.但由于设备简陋.操作麻烦.使用成本教高.每次吸氧都需要投入一定的费用.不能连续使用等诸多缺陷.不适应家庭氧疗!富氧膜制氧机这种制氧机采用膜制氧方式,通过膜对空气中氮分子的过滤,达到出口氧气30%的浓度,具有体积小,用电量小等优点。但是采用这种制氧方式的机子制得的是30%的浓度的氧,可用于长期的氧疗保健,而严重缺氧状态下所需的急救只能用医疗高浓度氧。
中国对变压吸附制氧技术的开发起步较早,20世纪70年代是中国PSA分离空气制氧技术发展的鼎盛时期。全国有十几个单位相继开展了变压吸附制氧技术的实验研究,建立了数套工业试验设备。这个时期开发的变压吸附制氧设备的共同点有以下几个方面:⑴大多采用高于大气压吸附、常压解吸流程,吸附塔有两个到四个;⑵空气进入吸附塔前,经过脱水预处理;⑶设备可靠性差,不能连续稳定运行,导致大部分设备报废;⑷技术、经济指标落后。20世纪80年代,原来从事变压吸附制氧装备研制单位的开发项目相继中止,中国变压吸附制氧技术的开发再次进入低谷。1995年,昆山锦沪机械有限公司在河南洛阳钢铁厂建成VPSAO1000Nm3/h制氧机,标志着变压吸附在中国正式进入工业领域,也标志着变压吸附在中国进入高速发展时期。20世纪90年代是中国变压吸附制氧技术突飞猛进向前发展的时期,变压吸附制氧技术逐渐成熟,有些产品的综合技术经济指标已经接近国外先进水平。多年的实践表明,中国变压吸附制氧技术已经走出实验室步入实用化阶段。在近十年内,通过不断地技术更新和研究开发,中国变压吸附制氧技术日新月异、发展迅速,与世界先进水平之间的差距正在不断缩小。但从整体水平上看,中国在很多方面与国际先进水平仍有一定的差距。如在新型高性能的吸附剂的研究、吸附流程的改进、理论分析研究和数学模型的建立,质量监控与自动化控制等许多方面。
家用制氧机工作原理:利用分子筛物理吸附和解吸技术。制氧机内装填分子筛,在加压时可将空气中氮气吸附,剩余的未被吸收的氧气被收集起来,经过净化处理后即成为高纯度的氧气。
分子筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中,在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气,整个过程为周期性地动态循环过程,分子筛并不消耗。
使用方法
1、把主机装轮作落地式或装挂架贴墙悬挂在室外,装上采气过滤器。
2、按需要在墙上或支撑物上钉上供氧器插扣板,然后挂上供氧器。
3、用输氧管连接供氧器出氧接口,把供氧器的12V电源线与主机的12V电源线连接,如多个供氧器串联,只需增用三通接头即可,把管线用线扣固定。
4、把主机的220V电源线插入墙上插座,供氧器红灯亮。
5、请在湿化杯内加纯净水至指定位置。再把它装到供氧器出氧口上。
6、请将输氧管套到湿化杯出氧口上。
7、按下供氧器启动按钮,绿色指示灯亮,制氧机开始进入工作状态。
8、按医生之医嘱,调节流量至所需位置。
9、按吸氧面罩或鼻吸管包装说明图解挂好鼻插管或戴好面罩吸氧。
扩展资料
使用注意事项
1、购买制氧机的病人应仔细阅读说明书后再使用。
2、使用制氧机时要避开明火,避免发生火灾。
3、制氧机要放置平稳,否则会增加制氧机运转的噪声。
4、湿化瓶中的水位不宜太高(水位以瓶体的一半为宜),否则瓶中的水易逸出或进入吸氧管。
5、制氧机较长时间不用时,请切断电源,倒掉湿化瓶中的水,制氧机表面擦拭干净,用塑料罩罩好,置无阳光照射的干燥处保存。
6、制氧机开启工作时,切勿使流量计浮球置于零位上。
7、用制氧机灌装氧气袋时要特别注意,氧气袋灌满后一定要先拔掉氧气袋插管后,再关闭制氧机开关,否则易造成湿化瓶的水负压反吸进入制氧机,造成制氧机故障。
8、在运输和存放过程中,严禁横放、倒置、潮湿或阳光直射!
随着便携式供氧装置的面世和家庭用氧源的发展,一些慢性呼吸系统疾病和持续低氧血症的病人可以在家中进行氧疗。家庭氧疗一般采用氧气瓶和制氧机,对改善病人的健康状况,提高他们的生活质量和运动耐力有显著疗效。