板式塔毕业论文

板式塔毕业论文

随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文，供大家参考。

《 化学工程中计算流体力学应用分析 》

摘要：计算流体力学是以多种计算方程为基础，在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算，分析出不同守恒定律中，这些变量的主控形式和变化规律，从而优化工程设计和工艺设备，提高化学反应中正向变化的进行，提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析，有利于工程成本的节约，提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析，并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。

关键词：计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用

化学工程在我国具有较长的研究与应用历程，并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效，不仅能够供给正常的生活需求，同时根据新材料的开发，能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中，较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的，具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析，能够优化工程设计和工艺改进，提高化学工程的生产效率。

1计算流体力学在化学工程中的基本原理

计算流体力学简称CFD，是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程，从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律，其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下，计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法，其也是一门多门学科交叉的科目，计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识，也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识，其涉及面广。

针对计算流体力学的真实模拟，其主要目的是对流体流动进行预测，以获得流体流动的信息，从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展，市场上也出现了计算流体力学软件，其具有对流场进行分析、计算、预测的功能，计算流体力学软件操作简单，界面直观形象，有利于化学工程师对流体进行准确的计算。

2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用

2.1在搅拌中的应用分析

在搅拌的化学反应中，反映介质之间的流动性比较复杂，依据传统的计算形式根本无法解决，并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点，在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律，其得出的结构往往存在较差时效性，实验骗差加大。

通过对二维计算流体力学的应用，能够对搅拌中流体的形式进行模拟，并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化，不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关，还与时间、容器的形状等有着之间的联系，需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高，在通过借助多普勒激光测速仪后，已经对三维计算形式有了较大的突破，这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用，但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不断的完善。

2.2CFD在化学工程换热器中的应用分析

换热器是化学工程中主要的应用设备，通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用，能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同，计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变，增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积，提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中，热量交换的形式更为复杂，但是却群在重复性换热的特点，增加了换热的时间，提高了换热的效果。从总体上分析，计算流量力学中，需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用，能够计算出不同设备的热交换效果，并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。

2.3在精馏塔中的应用

CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。

Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。

Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。

2.4CFD在化学反应工程中的应用研究

在化学反应工程中，反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系，在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制，当反应中温度过大，就会造成分子的剧烈运动，其运动轨迹的变化规律就会异常，在利用计算流体力学的模型计算中，计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取，在计算流体力学的实际计算中，就要借助FLUENT进行三维建型，并利用测速反应器进行速度的测量，通过综合的比较分析，利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场，可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程，详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。

3结束语

计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义，并在经济效益的提高上具有重要的价值，在近几年，化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究，以二维空间计算和模拟为基础，不断的完善三维空间的流量计算，并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用，在今后的化学工程发展中，应加强此类学科的教学与延伸，提供出更有效的反应设备和工艺操作。

参考文献

[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).

[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).

《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》

[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课，文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线，改变传统的单一的课堂教学，将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力和工程意识，以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。

[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。

武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。

目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008;《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000;《化工热力学导论(原著第七版)》，J.M.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。

由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点;其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。

首先，教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识;其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分，各占10%;期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

参考文献

[1]陆小华，冯新，吉远辉，等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ，2008，3：19-21.

[2]梁浩，刘惠茹，王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工，2010，37(1)：157-158.

[3]李兴扬，唐定兴，沈凤翠，等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育，2011，3：71-73.

[4]朱自强，吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京：化学工业出版社，2009.

[5]冯新，宣爱国，周彩荣，等.化工热力学[M].北京：化学工业出版社，2008.

[6]陈钟秀，顾飞燕，胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京：化学工业出版社，2000.

[7]史密斯JM，范内斯HC，阿博特MM，等编;刘洪来，陆小华，陈新志，等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics，SevenEdition).北京：化学工业出版社，2007.

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化工原理课程设计 分离丙酮-水混合液的填料精馏塔 有满意答案，追加100分

毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：年处理量1.0万吨甲苯-水混合液的填料塔的设计
函授站： 专业： 化工工艺 班级：xx
学生： xx 指导教师：
1．设计（论文）的主要任务及目标
塔设计计算：
a塔工艺计算（物料和能量衡算）
b 塔及塔板主要工艺尺寸的设计计算
⑶ 对苯精馏塔的流体力学验算
⑷ 相关辅助设备选型与计算
⑸ 设计结果及分析讨论
2．设计（论文）的基本要求和内容
⑴ 论文内容符合毕业设计撰写规范。
⑵ 数据可靠、真实，具有一定的代表性。
⑶ 计算过程细化、符合规范要求。
⑷ 要求论文图纸包括：生产工艺流程控制图、塔的部分装配图、X-Y图、塔板负荷性能图。
3．主要参考文献
⑴陆美娟.《化工原理》.化学工业出版社.2001年1月第1版
⑵冯伯华.《化学工程手册》第1、2、3、6卷.化学工业出版社.1989年10月第1版
⑶包丕琴.《华工原理课程设计指导书》.北京化工大学化工原理教研室.1997年4月
⑷陈洪钫.《化工分离过程》.化学工业出版社.1995年5月第1版
⑸陈钟秀.《化工热力学》.化学工业出版社.1993年11月第1

关键词：回流比、精馏、泡点进料、设备、试差
目 录
前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（7）
第1章 精馏方案的说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（7）
第1.1节 操作压力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（7）
第1.2节 进料状态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（8）
第1.3节 采用强制回流（冷回流）．．．．．．．．．．．．．．．（8）
第1.4节 塔釜加热方式、加热介质．．．．．．．．．．．．．．（8）
第1.5节 塔顶冷凝方式、冷却介质．．．．．．．．．．．．．．（8）
第1.6节 流程说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（8）
第1.7节 筛板塔的特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（9）
第1.8节 生产性质及用途．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（9）
第1.9节 安全与环保．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（11）
第2章 烯烃加氢饱和单元分析．．．．．．．．．．．．．．．．．（12）
第2.1节 反应机理及影响因素分析
第2.2节 物料平衡
第2.3节 能量平衡
第3章 精馏塔设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（12）
第3.1节塔的工艺计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.（12）
第3.2节塔和塔板主要工艺尺寸的设计计算．．．．.（25）
第4章 塔的流体力学验算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（31）
第4.1节校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（31）
第4.2节负荷性能图计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（34）
第5章 辅助设备选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（39）
第5.1节换热器的计算选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（39）
第5.2节 管道尺寸的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（44）
第5.3节 原料槽、成品槽的确定．．．．．．．．．．．．．．．．（45）
第6章 设计结果概要及分析讨论．．．．．．．．．．．．．．．（45）
第6.1节数据要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（45）
第6.2节设计特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（46）
第6.3节 存在的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（46）
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（47）
符号说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（48）
附录1．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（52）
附录2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（52）
附录3．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（52）
附录4．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（52）
前言

本论文是针对工业生产中苯-甲苯溶液这一二元物系中进行苯的提纯精馏方案，根据给出的原料性质及组成、产品性质及组成，对精馏塔进行设计和物料衡算。通过设计核算及试差等计算初步确定精馏塔的进料、塔顶、塔底操作条件及物料组成。同时对精馏塔的基本结构包括塔的主要尺寸进行了计算和选型，对塔顶冷凝器、塔底再沸器、相关管道尺寸及储罐等进行了计算和选型。在计算设计过程中参考了有关《化工原理》、《化学工程手册》、《冷换设备工艺计算手册》、《炼油设备基础知识》、《石油加工单元过程原理》等方面的资料，为精馏塔的设计计算提供了技术支持和保证。
通过对精馏塔进行设计和物料衡算等方面的计算，进一步加深了对化工原理、石油加工单元过程原理等的理解深度，开阔了视野，提高了计算、绘图、计算机的使用等方面的知识和能力，为今后在工作中进一步发挥作用打下了良好的基础。

第1章 精馏方案的说明

本精馏方案适用于工业生产中苯-甲苯溶液二元物系中进行苯的提纯。精馏塔苯塔的产品要求纯度很高，达99.9％以上，而且要求塔顶、塔底产品同时合格，以及两塔顶温度变化很窄(0.02℃)，普通的精馏温度控制远远达不到这个要求。故在实际生产过程控制中只有采用灵敏板控制才能达到要求。故苯塔采用温差控制。

第1.1节 操作压力

精馏操作在常压下进行，因为苯沸点低，适合于在常压下操作而不需要进行减压操作或加压操作。同时苯物系在高温下不易发生分解、聚合等变质反应且为液体（不是混合气体）。所以，不必要用加压减压或减压精馏。另一方面，加压或减压精馏能量消耗大，在常压下能操作的物系一般不用加压或减压精馏。

第1.2节 进料状态

进料状态直接影响到进料线（q线）、操作线和平衡关系的相对位置，对整个塔的热量衡算也有很大的影响。和泡点进料相比：若采用冷进料，在分离要求一定的条件下所需理论板数少，不需预热器，但塔釜热负荷（一般需采用直接蒸汽加热）从总热量看基本平衡，但进料温度波动较大，操作不易控制；若采用露点进料，则在分离要求一定的条件下，所需理论板数多，进料前预热器负荷大，能耗大，同时精馏段与提馏段上升蒸汽量变化较大，操作不易控制，受外界条件影响大。
泡点进料介于二者之间，最大的优点在于受外界干扰小，塔内精馏段、提馏段上升蒸汽量变化较小，便于设计、制造和操作控制。

第1．3节 采用强制回流（冷回流）

采用冷回流的目的是为了便于控制回流比，回流方式对回流温度直接影响。

第1．4节 塔釜加热方式、加热介质

塔釜采用列管式换热器作为再沸器间接加热方式，加热介质为水蒸汽。

第1．5节 塔顶冷凝方式、冷却介质

塔顶采用列管式冷凝冷却器，冷却介质用冷却水。

第1．6节 流程说明

由于上游装置没有后加氢单元，所以在重整反应过程中生成的烯烃会带到本装置原料中， 烯烃的存在，会导致苯、甲苯产品的酸洗比色不合格，因此必须进行烯烃的加氢饱和。
本装置流程包括烯烃加氢反应单元和精馏单元两部分。
烯烃加氢反应单元：原料经过进料泵加压后进入换热器E101与反应生成油交换热量后，进入加热炉L101进行加热，再进入反应器R101，经过烯烃饱和加氢反应后进入热交换器E101冷却后，进入油气分离器V101，油进入精馏原料中间罐。
本精馏方案采用节能型强制回流进行流程设计，并附有在恒定进料量、进料组成和一定分离要求下的自动控制系统以保证正常操作。
精馏过程：30OC原料液从原料罐经进料泵进入原料换热器E102再经原料预热器进行预热进一步预热至泡点（97.65OC，加热介质为水蒸汽），温度升至约97.65oC,从进料口进入精馏塔T101进行精馏，塔顶气温度为81.52oC部分冷凝后的气液混合物进入塔顶冷却器（冷却介质为冷却水），冷凝后的物料进入回流罐V102，然后再通过回流泵，将料液一部分作为回流也打入塔顶，另一部分作为塔顶产品经产品冷却器进入产品储罐V103，再经产品泵P104/AB输送产品。塔釜内液体一部分进入再沸器E103，经水蒸汽加热后，回流至塔釜，另一部分与原料换热器换热后排入甲苯储罐。在整个流程中，所有的泵出口都装有压力表，所有的储槽都装有放空阀，以保证储槽内保持常压。

第1.7节 筛板塔的特性

筛板塔是最早使用的板式塔之一，它的主要优点：
（1）结构简单，易于加工，造价为泡罩塔的60%左右，为浮阀塔的80%左右；
（2）在相同条件下，生产能力比泡罩塔大20%-40%；
（3）塔板效率较高，比泡罩塔高15%左右，但稍低于浮阀塔；
（4）气体压力降较小，每板压力降比泡罩塔约低30%左右。
筛板塔的缺点是：小孔筛板易堵塞，不适宜处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。

第1.8节 生产性质及用途

1.8.1 苯的性质及用途
苯是一种易燃、易挥发、有毒的无色透明液体，易燃带有特殊芳香气味的液体。分子式C6H6，相对分子量78.11，相对密度0.8794(20℃)，熔点5.51℃，沸点80.1℃，闪点-10.11℃(闭杯)，自燃点562.22℃，蒸气密度2.77kg/m3，蒸气压13.33kPa(26.1 ℃)， 标准比重为0.829。蒸气与空气混合物爆炸限1.4%～8.0%。不溶于水，与乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油混溶。遇热、明火易燃烧、爆炸。能与氧化剂，如五氟化溴、氯气、三氧化铬、高氯酸、硝酰、氧气、臭氧、过氯酸盐、(三氯化铝+过氯酸氟)、(硫酸+高锰酸盐)、过氧化钾、(高氯酸铝+乙酸)、过氧化钠发生剧烈反应，不能与乙硼烷共存。苯是致癌物之一。苯是染料、塑料、合成树脂、合成纤维、药物和农药等的重要原料，也可用作动力燃料及涂料、橡胶、胶水等溶剂。质量标准：见表1－1。

表1-1 纯苯质量标准（GB/T2283-93）
项目 指标
特级 一级 二级 三级
外观 室温（18~25℃）下透明液体，不深于每1000mL水中含有0.003g重铬酸钾溶液的颜色
密度（20℃）/kg/m3
沸程/℃
大气压下（80.1℃）
酸洗比色
溴价/(g/100mL)
结晶点/℃
二硫化碳/(gBr/100mL)
噻吩/(g/100mL) 876~880
中性实验 中性
水分 室温（18~20℃）下目测无可见不溶水

1.8.2 甲苯的性质
甲苯有强烈的芳香气味，无色有折射力的易挥发液体,气味似苯。分子式C7H8，相对分子质量92.130，相对密度0.866(20℃/4℃)，熔点-95～-94.5℃，沸点110.4℃，闪点4.44℃(闭杯)，自燃点480℃，蒸气密度3.14 kg/m3，蒸气压4.89kPa(30℃) 比重D 4℃20℃、0.866，，蒸气与空气混合物的爆炸极限为1.27%～7%。几乎不溶于水，与乙醇、氯仿、乙醚、丙酮、冰醋酸、二硫化碳混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。遇明火或与(硫酸+硝酸)、四氧化二氮、高氯酸银、三氟化溴、六氟化铀等物质反应能引起爆炸。流速过快(超过3m/s)有产生和积聚静电危险。甲苯可用氯化、硝化、磺化、氧化及还原等方法之前染料、医药、香料等中间体及炸药、精糖。由于甲苯的结晶点很低，故可用作航空燃料及内燃机燃料的添加剂。质量标准：见表1－2。

表1-2 甲苯质量标准（GB/T2284-93）
项目 指标
特级 一级 二级
外观 室温（18~25℃）下透明液体，不深于每1000mL水中含有0.003g重铬酸钾溶液的颜色
密度（20℃）/(kg/m3)
沸程/℃
大气压下（110.6℃）
酸洗比色
溴价/（gBr/100mL） 863~868
中性实验 中性
水分 室温（18~20℃）下目测无可见不溶水

第1.9 安全与环保

1.9.1 安全注意事项
苯类产品是易燃、易爆、有毒的无色透明液体，其蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物，因此，应特别注意防火，强化安全措施。
（1）不准有明火和火花，设备必须密封，以减少苯蒸汽挥发散发入容器中，设备的放散管应通入大气，其管口用细金属网遮蔽，使贮槽或蒸馏设备中的苯类产品不致因散出蒸汽回火而引起燃烧，厂房应设有良好的通风设备，防止苯类蒸汽的聚集。
（2）所有金属结构应按规定在几个地点上接地，为防止液体自由下落而引起静电荷的产生，将引入贮槽中所有管道均应安装到接近贮槽的底部，电动机应放在单独的厂房内。
（3）应设有泡沫灭火器和蒸汽灭火装置，不能用水灭火。
（4）工人进入贮槽或设备进行清扫或修理前,油必须全部放空,所有管道均需切断,设备应用水蒸汽彻底清扫后才允许进入并注意通风,检修人员没有动火证严禁在生产区域内动火。
（5）进入生产区域或生产无关人员，不得乱动设备和计量仪表等。
（6）及时清除设备管线泄漏情况，严防中毒着火、爆炸等事故的发生。
（7）泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，抑制蒸发。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
1.9.2 环境保护
认真执行环境保护方针、政策、坚持污染防治设施与生产装置同时设计、同时施工、同时投产。现将“三废”治理措施分析述如下：
（1）废水：各设备间接冷却水回收用于炼焦车间熄焦用，工艺产品分离水送往生化装置进行处理。设备冲洗水经初步沉淀和油水分离后送入生化处理。
（2）废气：水凝气体回收引入列管户前燃烧，产品贮槽加水喷淋装置和氮密封措施，防止挥发污染大气环境。
（3）废渣：生产过程中生产的废渣送往回收工段作为原料使用。
定期检测个生产岗位苯含量和生产下水中各污染均含量，严防超标现象的发生。

第2章 烯烃加氢饱和单元分析
2.1 反应机理及影响因素分析
（1）反应机理
单烯烃 CnH2n+H2→CnH2n+2
双烯烃 CnH2n-2+2H2→CnH2n+2
环烯烃

烯烃的加氢饱和反应也为耗氢和放热反应。
(2) 烯烃的加氢饱和反应过程的影响因素
烯烃的加氢饱和反应过程的影响因素除催化剂性能外，主要有原料性质、反应温度、反应压力、氢油比和空速等。
①原料性质
加工烯烃含量较高的原料时，需要较高的反应苛刻度（即较高的反应压力和反应温度，较低的反应空速）。此外一定要注意原料油罐的惰性气体保护，最好是直接进装置，避免中间与空气接触发生氧化生成胶质，导致催化剂失活加快。
②反应温度
反应温度通常是指催化剂床层平均温度。烯烃的加氢饱和反应是一种放热反应，提高反应温度不利于加氢反应的化学平衡，但能明显提高化学反应速度，提高精制深度。过高的反应温度会促进加氢裂化副反应的发生，使产品液体收率下降，导致催化剂上积炭速率加快，降低催化剂使用寿命；反应温度过低，不能保证将杂质除净。
在很高温度下，烯烃饱和度有一个明显的限制，结果使在高温操作比低温操作的产品中有更多的残存烯烃，当原料中有明显的轻组分，使用新催化剂时硫化氢与烯烃反应生成醇，在较低温度下操作可避免硫醇的生成。
根据催化剂活性和原料油中的烯烃含量，一般预加氢的反应温度为150～180℃。随着运转时间的延长，逐步提高反应温度，以补偿催化剂的活性降低。
③反应压力
当要求一定的产品质量时，压力的选择主要是考虑催化剂的使用寿命和原料油中的烯烃含量。一般而言，压力愈高，催化剂操作周期愈长；原料油烯烃含量愈高，选择操作压力也愈高。提高反应压力将促进加氢反应速度，增加精制深度，并可保持催化剂的活性。但压力过高会促进加氢裂解反应，使产品总液收下降，同时过高的反应压力会增加投资及运转费用。
④氢油比
所谓氢油比是反映标准状态时，氢气流量与进料量的比值。可用H2/HC表示。提高氢油比，不仅有利于加氢反应的进行，并能防止结焦，起到保护催化剂的作用。但是，在原料油进料一定的情况下，氢油比过大会减少原料油与催化剂接触时间，反而对加氢反应不利，导致精制深度下降，产品质量下降，同时也增大了系统压降和压缩机负荷，操作费用增加。
⑤空速
空速指单位（质量或体积）催化剂在单位时间内处理的原料量，简写为h-1 。空速分为质量空速和体积空速。常用体积空速（LHSV），它的倒数相当于反应接触时间，称为假接触时间。因此空速的大小意味着原料与催化剂接触时间的长短。空速过大，即单位催化剂处理的原料量越多，其接触时间应越短，影响了精制深度；空速过小增加了加氢裂解反应，使产品液收率下降，运转周期缩短，降低了装置的处理量。
2.2 物料平衡

表2-1烯烃加氢反应单元物料数据 单位：吨/日
入 方 出 方
原料油 43.2 精馏进料 42.32
氢气 0.52 损失 1.40

合计 43.72 合计 43.72

2.3 能量平衡（以加热炉为例）
2.3.1 原料进出加热炉数据
原料进出加热炉数据见表2-2。
表2-2 原料进出加热炉数据
入 方（80℃） 出 方（160℃）
单位
项目 组成 数据 焓值 热量 单位
项目 组成 数据 焓值 热量
m% Kcal/kg wkcal m% Kcal/kg wkcal
原
料
油 苯 0.7 130 16.38 原
料
油 苯 0.7 154 19.40
甲苯 0.3 128 6.912 甲苯 0.3 158 8.532
烯烃 烯烃
氢气 540 1.170 氢气 1090 2.362
合计 24.462 合计 30.294
注：原料中烯烃含量很少在计算过程中可忽略不计。
2.3.2 加热炉热平衡
由表2-2可以知道，原料油经过加热炉后，热量增加值为：5.832wkcal/t.
加热炉需要燃烧瓦斯进行提供。加热炉用瓦斯组成见表2-3。
表2-3 加热炉用瓦斯组成及焓值计算表
　 成份组成 体积热值 分析数据 焓值
1 氢气 2650 44.91 1190.115
2 氧气 0 11.73 0
3 氮气 0 40.56 0
4 二氧化碳 　 0.02 0
5 一氧化碳 3018 0 0
6 甲烷 8529 1.61 137.3169
7 乙烷 15186 0.48 72.8928
8 乙烯 14204 0.42 59.6568
9 丙烷 21742 0.05 10.871
10 丙烯 20638 0.07 14.4466
11 异丁烷 26100 0.03 7.83
12 正丁烷 28281 0.03 8.4843
13 正丁烯 27160 0.02 5.432
14 异丁烯 27160 0.01 2.716
15 反丁烯 27160 0.02 5.432
16 顺丁烯 27160 0.01 2.716
17 碳五以上 34818 0.03 10.4454
　 合计 　 100 1528.3548

第七章 参考文献

1 化工原理》上下册.化学工业出版社.2006年5月第3版
2 冯伯华.《化学工程手册》第1、2、3、6卷.化学工业出版社.1989年10月第1版
3 包丕琴.《华工原理课程设计指导书》.北京化工大学化工原理教研室.1997年4月
4 陈洪钫.《化工分离过程》，化学工业出版社，1995年5月第1版
5 陈钟秀.《化工热力学》.化学工业出版社.1993年11月第1版
6 沈复等.《石油加工单元过程原理》上下册.中国石化出版社.2004年8月第1版
7.刘巍等.《冷换设备工艺计算手册》.中国石化出版社.2003年9月第1版
8.马秉骞主编.《炼油设备基础知识》中国石化出版社.2003年1月第1版
9.周志成等.《石油化工仪表自动化》中国石化出版社.1994年5月第1版
10.田顾慧.《化工设备》中国石化出版社.1996年6月第1版
11.沈复 李阳初.《石油加工单元过程原理》中国石化出版社.2004年8月第1版
12.陆美娟.《化工原理》化学工业出版社. 2006年1月第10版
符号说明
A　　　　　　　　换热面积　　　　　　　　　　　　m2
Aa　　　　 　　　鼓泡区面积　　　　　　　　　　　m2
Af　 　　　　　降液管横截面积　　　　　　　　　　m2
An　　　　　 　有效传质区面积　　　　　　　　　　m2
Ao　　　　　　 　筛孔面积　　　　　　　　　　　　m2
AT　　　　　　　　　　　　　　　塔横截面积　　　　　　　　　　　m2
A　　　　　　 　　质量分率　　　　　　　　　　　　-
C　　　　　　 　　负荷系数　　　　　　　　　　　　-
CP　　　　　　　　　　 　比热　　　　　　KJ/Kg．OC(KJ/Kg．K)
D　　　　　 塔顶产品流率　　　　　　Kmol/h(Kg/h)
Dg　　　　　 　　公称直径　　　　　　　　　　　　m
DT　　　　　　　　　　　　　　　　　塔径　　　　　　　　　　　　　m
D　　　　 　　 　管内径　　　 　　　　　　　　mm
d1　　　　　　　　　 　　　 　　管外径　　　 　　　　　　　mm
do　　　　　　　　　　 　　　　孔径　　 　　　　　　　　　　mm
dm　　　　 　 管平均直径　　　　　　　　　　mm
E　　　　　　 　液流收缩系数　　　　　　　　　　　-
ET　　　　　　　　　　　　　　全塔板效率　　　　　　　　　　　　-
ev　　　　　 　　　　　　　　雾沫夹带量　　　　　Kg液体/Kg气体
F　　　　 　进料流率 　　　　　Kmol/h(Kg/h)
H　 　　　 　　塔高　　　　　　　　　　　　　m
HL　　　　　　　　　　　　　　板上清夜层高度　　　　　　　　mm
HT　　　　　　　　　　　　　　　　板间距　　　　　　　　 　　　m
Hd　　　　　　　降液管内清夜层高度　　　　　　　m
HD　　　　　　　　　　　　　　　塔顶空间高度　　　　 　　m
HB　　　　　　　　　　　　　　　塔底空间高度　　　　　 　　　　m
hd　　　　　　　　　　 　　　　气体通过干板压降　　　　　　　　m
ho　　　　　　 　　　　　降液管下沿到塔板间距离　　　　　　m
how　　　　　 　　　　　　溢流堰上液头高　　 　　　　　　m
hp　　　　　　　 　　　气体通过塔扳压降　　　　　　　　m
hr　　　　　　　　 　　　液体通过降液管的压降　　　　　　　m
hw　　　　　　　　 　　溢流堰高度　　　　　　　　　　m
hσ　　　　　　　　　　　液体表面张力引起的压降　　　　　　　m
Ko　　　　　　 　以内壁为基准的总传热系数　Kcal/m2．H．oC
K　　　　　　　　　稳定系数
L　　 液体流量　　　 Kmol/h(Kg/h,m3/h)
lW　　　　　　　　　　　　　　　　　　溢流堰堰长　　　　　　　
ms 冷却剂质量流量 Kg/h
N 实际塔板数 -
NT 理论塔板数 -
Nt 换热器总管数 -
N 开孔数
Q 换热器热负荷 W
R 回流比 -
Rmim 最小回流比 -
Rsi 换热管内垢阻系数 m2•h•oC/Kcal
r 气化潜热 KJ/Kg
Tc 临界温度 K
T 孔间距 mm
Tp 板厚度 mm
ua 以鼓泡区面积为基准的气速 m/s
uf 液泛气速 m/s
un 空塔气速 m/s
uo 以筛孔面积为基准的气速 m/s
uow 漏液点气速 m/s
V 塔内上升气体流量 Kmol/h(Kg/h,m3/h)
W 塔釜采出液体量 Kmol/h(Kg/h)
Wc 边缘区宽度 m(mm)
Wd 降液管宽度 m(mm)
Ws 塔板入口安定区宽度 m(mm)
Ws’ 塔板出口安定区宽度 m(mm)
X 液相摩尔分率 -
Y 气相摩尔分率 -
A 相对挥发度 -
Ai 以内壁为基准的传热膜系数 Kcal/m2•h•oC
Ao 以外壁为基准的传热膜系数 Kcal/m2•h•oC
β 充气系数 -
σ 表面张力 dyn/cm2
ρL 液相密度 Kg/m3
ρv(g) 气相密度 Kg/m3
μ 粘度 Cp
开孔率 -
Ф 装料系数 -
τ 停留时间 s
λ

help！请将一篇中文简历翻译成英文，谢谢啦！

Educational background

September 2005 -2009 In July Beijing University of Chemical Technology - Electrical and Mechanical Engineering College - safety engineering undergraduate

Majoring in Course: Safety Psychology, security economics, security, systems engineering, security, ergonomics, safety evaluation, safety monitoring and testing techniques, chemical safety engineering, environmental engineering monitoring, chemical equipment, failure analysis, hazardous chemicals, pressure vessel security technology, mechanical drawing, AutoCAD, the application of electrical engineering, chemical engineering principles, engineering mechanics, engineering thermodynamics and so on.

Internship experience

■ 2006年9月, school-run factories in the production workshop and conducted a two-month internship metalworking.

 to cars, clamp, milling, planing, grinding, welding, casting, forging and other types of operating practice.

 familiar with CNC Lathe operation and programming.

 the use of AutoCAD and BUAA CAXA software model, and CNC milling, EDM machining of finished products.

■ 2007 years 7 months, in Beijing Yanjing Brewery and Beijing Hyundai Motor Company Internship.

 understanding process as well as the beer production process, automated car assembly line.

 Learn the factory safety procedures and safety responsibility system.

 as a team leader, leading to five members of the contents of internship, interns are preparing contingency plans for one of the two.

■ 2008年10月, in Beijing Yanshan Petrochemical Company internship.

 in the ninth Dongfanghong refinery operations in the control room to understand the Department of computer monitor flow.

 study to understand atmospheric and vacuum distillation unit refinery, oil storage tank area and polypropylene plant.

 Yanhua equipment factory in the understanding of heat exchangers and pressure vessels processing flow.

 factory safety equipment to listen to Yanhua Engineer HSE management system regarding business seminars.

 served as team leader, field trips and is independent of the completion of factory equipment Yanhua investigate potential hazards analysis.

Research Training

■ 2007年12 January calendar when completed independent natural gas dehydration tower model plate design and safety evaluation of internship report.

■ 2008年6 hours and a half calendar independently completed the liquefied petroleum gas storage tank safety evaluation and risk analysis report.

■ 2008 study on 10 years School water boiler room operation at the scene, and served as team leader and lead the team with Safety Check List (SCL), Fault Tree (FTA), the risk of and feasibility study (HAZOP) qualitative and quantitative evaluation of their safety situation.

■ Thesis: Rotor Balancing Exploration Technology Research (ongoing).

English proficiency and computer skills

Through the National English Test 4 (540 points) and CET (481 points), have good listening, speaking, reading and writing ability, familiar with the relevant professional English.

Proficiency in the use of Office business software, AutoCAD mapping software to master the basic operation and VB, C programming language to learn Photoshop, CAM, database.

The main internal and external practice

September 2005 to July 2008 made between the numerous promotions, and other social part-time tutor.

September 2005 to July 2006 Network Center school students served as the backbone of the Office of a member of the technical department the record of the meeting and organize upload FTP, realize information sharing among government departments, to assist in publicizing the "fireworks in March," the capital of Colleges and Universities Network Literature Contest .

September 2005 to July 2008 the hospital served as the Student Union, vice minister of the Ministry of Sports, participated in planning the organization of the calendar year of colonel and hospital-grade students Games, assisted in the organization of the calendar year of the hospital gala week.

August 2008 Olympic Games in Beijing Workers Stadium as the Olympic Games-time volunteers in charge of the audience seating area ticket consulting, approach and leave the flow, coordination to deal with various emergencies, and always stand fast at their posts, warm smile Services.

Hobbies

Basketball, swimming, music, movies, literature, news, tourism.

You very much look forward to becoming a company,

Willing to work with your company through thick and thin, determined to forge ahead and create a better future!

Find a job, help is pretty busy, all the points all sent!

应用化学开题报告

应用化学开题报告

论文题目：苯-氯苯分离过程连续精馏塔的工艺设计

一 文献综述与调研报告 ：(阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献)

1. 课题的背景

设计是工程建设的灵魂，对工程建设起着主导和决定性的作用，决定着工业现代化的水平。工程设计是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带，工业科研成果只有通过设计，才能转化为现实的工业化生产力。化工设计是一项政策性很强的工作，它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面，而且还会涉及多专业及多学科的交叉、综合和相互协调，是集体性的劳动。先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。在化工设计中，化工单元设备的设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础，并贯穿于设计过程的始终，因此作为化工类的本科生，熟练掌握化工单元设备的设计方法是十分重要的。

精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下(有时加质量剂)，使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。

本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔，实现苯-氯苯的分离。鉴于设计任务的处理量不大，苯-氯苯体系比较易于分离，待处理料液清洁的特点，设计决定选用筛板塔。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算、热量衡算，工艺计算，结构设计和校核。限于作者的水平，设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师和读者批评指正。

筛板塔是生产中最常用的板式塔之一。板式塔具有结构简单，制造和维修方便，生产能力大，塔板压降小，板效率较高等优点。其早在1832年问世，长期以来，一直被误以为操作范围狭窄，筛孔容易堵塞而收到冷遇。但是筛孔板结构结构简单，造价低廉，在经济上有很大的吸引力。因此，从20世纪50年代以来，许多研究者对筛孔板塔重新进行了研究。研究结果表明，造成筛板塔操作范围狭窄的原因是设计不良(主要是设计点偏低、容易漏液)，而设计良好的筛板塔是具有足够宽的操作范围的。至于筛孔容易堵塞的问题，可采用大孔径筛板一得到圆满的解决。

20世纪60年代初，美国精馏研究公司(FRI)又以工业的规模，使用不同物系，在不同操作压强下，广泛地改变了筛孔直径、开孔率、堰高等结构参数，对筛板塔进行了系统研究。这些研究成果，使筛板塔的设计更加完美善，其中关于大孔径筛板的设计方法属于专利。国内对大孔径筛板也做过某些研究。

FRI研究工作表明，设计良好的筛板是一种效率高、生产能力大的塔板，对筛板的推广应用起了很大的促进作用，目前，筛板已发展成为应用最广的通用塔板。在我国，筛板的应用也日益普通。

可以说，筛板精馏塔是一种传统的精馏塔。早期由于设计方面的原因，曾一度被工业生产所忽视。但由于计算技术的发展，设计水平的提高，筛板塔越来越受到厂家的关注和使用，其优点是设备简单，操作简便，维修方便，制造成本低。

2. 课题研究的现状及发展趋势

气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气-液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气-液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔，而前者使用尤为广泛。

筛板塔是板式塔的一种，其设计意图是一方面使汽液两相在塔板上充分接触，以减小传质阻力，另一方面是在总体上使两相保持逆流流动，而在塔板上使两相呈均匀的错流接触，以获得更大的传质推动力。其内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。操作时，液体由塔顶进入，经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降，并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并相互作用。泡沫式接触气液传质过程的一种形式，性能优于泡罩塔。为克服筛板安装水平要求过高的困难，发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象，设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距，制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰，塔板上开设气体导向缝的林德筛板。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔，应用于蒸馏、吸收和除尘等。

筛板塔是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：

(1) 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60%，为浮阀塔的80%左右。

(2)处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15%。

(3)塔板效率高，比泡罩塔高15%左右。

(4) 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30%左右。

筛板塔的缺点是：

(1)塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。

(2) 操作弹性较小(约2～3)。

(3)小孔筛板容易堵塞。

目前应用比较广泛的是林德筛板，它由美国联合碳化物公司的林德子公司开发 ,最早应用于要求低压降的空分装置的精馏塔 ,1963 年后开始应用于乙苯-苯乙烯等精馏装置中。20 世纪70 年代有多家公司的120余台减压蒸馏塔采用了林德筛板,其中超过5.0 m 塔径的就有45 台,最大的塔径为11.5 m。林德筛板在普通筛板上有2 点重要改进:一是在降液管液体出口处将塔板向上凸起,二是在塔板上增设了百叶窗导向孔(国内称之为导向筛板)。这种改进增大了有效鼓泡面积,使塔板操作由鼓泡型变为喷射型,在降低液面梯度的同时使气体分布均匀,从而使干板压降减小、雾沫夹带减少、传质效率提高。目前,国内已有10余套装置使用了中运行林德筛板。

精馏是应用最广的传质分离操作，其广泛应用促使其技术已相当成熟，但是技术的成熟并不意味着今后不再需要发展而停滞不前。成熟技术的发展往往要花费更大的精力，但由于其应用的广泛，每一个进步，哪怕是微小的，也会带来巨大的经济效益。正因为如此，蒸馏的研究仍受到广泛的重视，不断取得进展。

提高精馏过程的热力学效率、节省能耗是一贯受到重视的研究领域，分离序列的合成，在用热集成概念和夹点分析方法开发节能的分离过程和优化换热网络，在具体分离过程中合理地应用热泵、多效精馏、中间再沸器和中间冷凝器等实现节能，一直是得到广泛重视的活跃的研究领域。

对于普通精馏难以(或不能)分离的物料，开发萃取精馏和恒沸精馏的分离工艺，将精馏与反应结合开发反应精馏也是个值得重视的研究领域，这对于拓宽精馏的应用范围，提高经济效益有较大意义。

随着精细化工的发展，间歇精馏应用也更加广泛，其研究也得到了应有的重视。开发各种新的操作模式，对于节省能耗和缩短操作时间有明显的效果。塔中持液量的间歇精馏膜模拟计算研究有一定进展，对于设计和指导操作有较大意义。

为开发更可靠的效率和压降等的模型，当前应强调实测数据，尤其是工业规模的测试数据，这是建立和验证模型的基础。六七十年代，美国精馏研究公司等进行了一系列工业规模试验，取得了十分有价值的实测数据，为各种模型的建立和现象认识的深化奠定了重要基础。

精馏的研究工作一直十分活跃，而且不断取得成果。在各种新分离方法得到不断开发和取得工业应用之际，在石油、天然气、石油化工、医药和农产品化学等工业中所起的重要作用不会改变，作为主要分离方法的地位不会动摇。正如费尔在1987年国际精馏会议上指出的：“如果混合物可以应用精馏分离，那么经济上可能有吸引力的方法是精馏。”随着科学技术和工业生产水平的提高，精馏的应用天地十分广阔，重要的通过不断努力，使其技术水平得到进一步提高，使其日趋完善。

3 课题研究的意义和价值

本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作，被分离的苯-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯，其中氯苯纯度不低于99.5%。

高径比很大的设备称为塔器。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。常见的可在塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收，气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。

在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的`极大重视。

作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气(汽)液两相充分接触，以获得较高的传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项要求：

(1)生产能力大。在较大的气(汽)液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。

(2)操作稳定、弹性大。当塔设备的气(汽)液负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应保证能长期连续操作。

(3)流体流动的阻力小。即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗，以及降低经常操作费用。对于减压蒸馏操作，较大的压力降还使系统无法维持必要的真空度。

(4)结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用。

(5)耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。

事实上，对于现有的任何一种塔型，都不可能完全满足上述所有要求，仅是在某些方面具有独到之处。

根据设计任务书，此设计的塔型为筛板塔。筛板塔是很早出现的一种板式塔。五十年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，筛板塔具有下列优点：生产能力大20-40%，塔板效率高10-15%，压力降低30-50%，而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装、维修都较容易。从而一反长期的冷落状况，获得了广泛应用。近年来对筛板塔盘的研究还在发展，出现了大孔径筛板(孔径可达20-25mm)，导向筛板等多种形式。

筛板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分。工业塔常用的筛孔孔径为3-8mm，按正三角形排列，空间距与孔径的比为2.5-5。近年来有大孔径(10-25mm)筛板的，它具有制造容易，不易堵塞等优点，只是漏夜点低，操作弹性小。

该课题使理论教学与实际应用相结合，有助于提高处理实际问题的能力。通过对该课题的研究，可以加深对精馏过程基本原理的理解，熟练筛板精馏塔的工艺设计方法，培养设计能力。

该过程构造简单，造价低廉，具有足够操作弹性，且具有较强的工程使用价值。该过程的推广和普及，将加速我国工业生产过程节能技术的进步，带动一大批的相关技术和产业的发展。

参考文献：

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中国大气污染现状与防治技术综合分析

一、大气污染的综合防治

大气的污染物，无论是颗粒状污染物或是气体状污染物，都有能够在大气中扩散、污染面广的特点，这就是说，大气污染带有区域性和整体性的特征。正因为如此，大气污染的程度要受到该地区的自然条件、能源构成、工业结构和布局、交通状况以及人口密度等多种因素的影响。在本文以后所论述的各种治理技术只是对点污染源排放的污染物进行治理，不能解决区域性的大气污染问题。对于区域性大气污染问题，必须通过采取综合防治的措施加以解决。

所谓大气污染的综合防治，就是从区域环境的整体出发，充分考虑该地区的环境特征，对所有能够影响大气质量的各项因素作全面、系统的分析，充分利用环境的自净能力，综合运用各种防治大气污染的技术措施，并在这些措施的基础上制定最佳的防治措施，以达到控制区域性大气环境质量、消除或减轻大气污染的目的。

大气污染综合防治涉及面比较广，影响因素比较复杂，一般来说，可以从下列几个方面加以考虑。

（1）全面规划，合理布局

大气污染综合防治，必须从协调地区经济发展和保护环境之间的关系出发，对该地区各污染源所排放的各类污染物质的种类、数量、时空分布作全面的调查研究，并在此基础上，制定控制污染的最佳方案。

工业生产区应设在城市主导风向的下风向。在工厂区与城市生活区之间，要有一定间隔距离，并植树造林、绿化、减轻污染危害。对已有污染重，资源浪费，治理无望的企业要实行关、停、并、转、迁等措施。

（2）改善能源结构，提高能源有效利用率

我国当前的能源结构中以煤炭为主，煤炭占商品能源消费总量的73%，在煤炭燃烧过程中放出大量的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）以及悬浮颗粒等污染物。因此，如从根本上解决大气污染问题，首先必须从改善能源结构入手，例如使用天然气及二次能源，如煤气、液化石油气、电等，还应重视太阳能、风能、地热等所谓清洁能源的利用。我国以煤炭为主的能源结构在短时间内不会有根本性的改变。对此，当前应首先推广型煤及洗选煤的生产和使用，以降低烟尘和二氧化硫的排放量。

我国能源的平均利用率仅30%，提高能源利用率的潜力很大。我国有20余万台锅炉，年耗煤2亿多吨，因此，合理选择锅炉，对低效锅炉的改造、更新、提高锅炉的热效率，能够有效地降低燃煤对大气的污染。

（3）区域集中供热

分散于千家万户的燃煤炉灶，市内密集的矮小烟囱是烟尘的主要污染源。发展区域性集中供暧供热，设立规模较大的热电厂和供热站，用以代替千家万户的炉灶，是消除烟尘的有效措施。这样还具有以下各项效益：①提高热能利用率；②便于采用高效率的除尘器；③采用高烟囱排放；④减少燃料的运输量。

（4）植树选林、绿化环境

绿化造林是大气污染防治的一种经济有效的措施。植物有吸收各种有毒有害气体和净化空气的功能。植物是空气的天然过滤器。茂密的丛林能够降低风速，使气流挟带的大颗粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，多绒毛，某些树种的树叶还分泌粘液，能吸附大量飘尘。蒙尘的树叶经雨水淋洗后，又能够恢复吸附、阻拦尘埃的作用，使空气得到净化。

植物的光合作用放出氧气，吸收二氧化碳，因而树林有调节空气成分的功能，一般1公顷的阔叶林，在生长季节，每天能够消耗约1t的二氧化碳，释放出0.75t的氧气。以成年人考虑，每天需吸入0.75kg的氧气，排出0.9kg的二氧化碳，这样，每人平均有10m2面积的森林，就能够得到充足的氧气。

有一些植物能够吸收大气中的有毒成分，如1公顷柳杉林每年可吸收720kg二氧化碳。

有一些林木，在其生长过程中能够挥发出柠檬油、肉桂油等多种杀菌物质。有人作到分析测定，在百货大楼内，每立方米空气中细菌数达400万个，林区则仅仅有55个，这样，林区与百货大楼空气中的含菌量相差7万多倍。

二、颗粒污染物的治理

1、颗粒污染物的分类

大气中的烟尘主要是由于固体燃料（煤）的燃烧产生的。

我们根据烟尘（颗粒污染物组成）的特性，可以将其分为粉尘、烟和雾三种类型。详见第六章表6－7。

2、颗粒污染物的去除方法及设备

去除大气中颗粒污染物的方法很多，根据它的作用原理，可以分为下列四种类型：

①干法去除颗粒污染物

通过颗粒本身的重力和离心力，使气体中的颗粒污染沉降，而从气体中去除的方法，如重力除尘、惯性除尘和离心除尘。常用的设备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。

②湿法去除颗粒污染物

用水或其他液体使颗粒湿润，而加以捕集去除的方法。如气体洗涤、泡沫除尘等。常用的设备有：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等。

③过滤法去除颗粒污染物

使含有颗粒污染物的气体通过具有很多毛细孔的滤料，而将颗粒污染物截留下来的方法，如填充层过滤、布袋过滤等。常用的设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器。

④静电法去除颗粒污染物

使含有颗粒污染物的气体通过高压电场，在电场力的作用下，使其去除的过程。常用的设备有干式静电除尘器和湿式静电除尘器。

选择哪一种方法去除颗粒污染物，主要从颗粒污染物的粒径大小和数量以及操作费用等方面来考虑。一般情况下，较大颗粒（数十微米以上）宜于采用干法，而细小颗粒（数微米）则以采用过滤法和静电法为宜。

三、气态污染物的治理

1．吸收法

吸收是利用气体液体中溶解度不同的这一现象，以分离和净化气体混合物的一种技术。这种技术也用于气态污染物的处理，例如从工业废气中去除二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、硫化氢（H2S）以及氟化氢（HF）等有害气体。

吸收可分为化学吸收和物理吸收两大类。

化学吸收，被吸收的气体组分和吸收液之间产生明显的化学反应的吸收过程。从废气中去除气态污染物多用化学吸收法。例如用碱液吸收烟气中的SO2，用水吸收NOX等。

物理吸收，被吸收的气体组分与吸收液之间不产生明显的化学反应的吸收过程，仅仅是被吸收的气体组分溶解于液体的过程。例如用水吸收醇类和酮类物质。

在吸收法中，选择合适的吸收液至关重要，在对气态污染物处理中，是处理效果好坏的关键。用于吸收气态污染物质的吸收液有下列几种：

a.水，用于吸收易溶的有害气体。

b.碱性吸收液，用于吸收那些能够和碱起化学反应的有害酸性气体，如SO2、NOX、H2S、等。常用的碱吸收液有：氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。

c.酸性吸收液，一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）气体能够在稀硝酸中溶解，而且其溶解度比在水中高得多。

d.有机吸收液，用于有机废气的吸收，洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作为吸收液，并能够去除酸性气体，如H2S、CO2等。

目前在工业上常用有吸收设备有表面吸收器、板式塔、喷洒塔、文丘里塔等。

2．吸附法

（1）概述

吸附是一种固体表面现象。它是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物，使其中的一种或几种组分，在固体吸附剂表面，在分子引力或化学键力的作用下，被吸附在固体表面，从而达到分离的目的。

吸附处理工艺在处理气态污染物领域也得到了应用。

常用的固体吸附剂有骨炭、硅胶、矾土、沸石、焦炭和活性炭等，其中应用最为广泛的是活性炭。活性炭对广谱污染物具有吸附功能，除CO、SO2、NOX、H2S外，还对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。

（2）吸附设备

用于净化气态污染物的吸附设备，与废水处理中的设备相同，可分为固定床、移动床和流化床三种。

（3）吸附法在气态污染物处理中应用举例

——有机物废气的吸附净化

某些化工厂在生产过程中产生对人体有害的有机蒸气。采用活性炭吸附法能够较好地净化有机废气，还能够回收有用的物质。

本法工艺简单、效率高，并可回收纯度较高的有机物质。以活性炭为吸附剂能够从废气中回收很多物质，如汽油、石油醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇以及二氯乙烷、二氯丙烷、芳香烃等。

本法可使废气中的有机溶剂回收率达80%~90%，如采用串联操作，回收率将更高。

除吸收法、吸附法外，用于气态污染物处理的技术还有冷凝法、催化转化法、直接燃烧法、膜分离法以及生物法等。因篇幅问题，本文不拟介绍。

吸收法和吸附法是应用最为广泛的两种方法。

四、汽车尾气污染及其治理

1.概述

汽车是一种高效的现代化交通工具, 它提高了人们的出行效率, 促进了生产的发展, 方便了人们的生活。但汽车又是一种流动污染源。汽油车的主要污染物成分是CO、HC、NOx以及碳粒等。汽车排放大量的污染物,使环境付出了沉重的代价,它给人类带来难以估计的损失。据资料介绍，城市街道上的车流量在每小时1000～2000辆时，CO、HC和NOx这三种有害气体占全部有害气体的80%～90％以上。世界上几乎所有大城市和中小城市都遭受汽车排放污染的严重危害（见表7－1）。

表7－1 各国城市汽车排放污染物对大气污染比例（％）

污染物类别 地点 CO
HC NOx 硫化物 颗粒物

美国城市 82 58
48 1.3 8

日本城市
99 98 36
1.0
北京市 64.3
73.5 46

上海市* 86 96
56

广州市
88.8 - 79.3

*上海市中心地区

2. 汽车排放主要污染物的来源、种类及其危害

当燃料在发动机汽缸里进行燃烧时，由碳、氢、氧组成的液体石油燃料完全燃烧后生成的是二氧化碳(CO2)，水蒸汽(H2O)，氮气(N2)和过量的氧气(O2)。这几种气体在正常情况下被认为是无害的。但是，内燃机所用的燃料往往都含有其它杂质与添加剂，且内燃机的燃烧总是不完全的，再加上发动机工作过程中的其它原因，使发动机的排气成分中还含有一定量的一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)，氮氧化物(NOx)，二氧化硫(SO2)，微粒物质(铅化物、碳烟、油雾等)与臭气（甲醛、丙烯醛等）有害排放物。它们的部分是有毒的，有些还带强烈刺激性，有臭味，甚至有些有致癌作用。这些由汽车排出的CO、HC、NOx和碳烟、微粒等正是造成大气污染的主要物质。这几种有害成分随不同的发动机型与运转条件均有所变化。

汽车排放污染物主要来源于三个部位：排气管排气、曲轴箱窜气和燃料蒸发。其比例为：

－CO 99%

－ 排气管排气 －HC 55%

－NOx 99%

排放污染物－ －Pb、碳粒 100％

－ 曲轴箱串气－ HC 25％、CO1％、NOx 1％

－ 燃油蒸发－HC 20％

据有关资料统计，每千辆汽车每天排出的CO量约为3000kg,HC化合物约200～400kg,NOx约为50～150kg,平均每燃烧1吨燃油生成的有害物质达40～70 kg。由于污染物排放区域恰为人们呼吸带区，因此对人体健康威胁很大。

（1）一氧化碳 (CO)

一氧化碳(CO)是汽油机有害排放物中浓度最高的一种成分,城市大气中的一氧化碳大部分都来自汽车排气,它是燃油燃烧不充分的产物,车速越慢,交通堵塞越严重,排放量越多。它是无色、无刺激的有毒气体。一氧化碳经人呼吸进入肺部，被血液吸收后，能与体内血红蛋白结合成一氧化碳－血红蛋白。一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力要大250倍。一氧化碳－血红蛋白一经形成，离解很慢，容易造成低氧血症，因而导致组织缺氧。当大气中的一氧化碳浓度达到70～80ppm以上时，人在接触几小时以后，一氧化碳－血红蛋白含量为20%左右时，就会引起中毒，当含量达60%时，即可因窒息而死。

（2）碳氢化合物(HC) 各种碳氢化合物总称为烃类，汽车发动机排气中所含的烃类成分有百余种之多，但其浓度总量比一氧化碳要少。碳氢化合物中大部分对人体健康的直接影响并不明显，但从汽车排气成分的检测中得知，在排出的碳氢化合物中含有少部分醛类(甲醛、丙烯醛)和多环芳烃(苯并[a]芘等)。其中甲醛与丙烯醛对鼻、眼和呼吸道黏膜有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎、支气管炎等症状，它们还有难闻的臭味。苯并[a]芘被认为是一种强致癌物质。加上烃类还是光化学烟雾形成的重要物质，因此碳氢化合物排放的危害性是不可忽视的。

（3）氮氧化物(NOx)

汽车发动机排出的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，总称NOx。大气中的氮氧化物和碳氢化合物在未发生光化学反应以前，单独存在时也能产生一些直接危害。NOx中的NO与血液中血红蛋白的亲和力比CO还强,通过呼吸道及肺进入血液,使其失去输氧能力,产生与CO相似的严重后果。NO很易氧化成剧毒的NO2,进入肺脏深处的肺毛细血管,引起肺水肿,同时还能刺激眼黏膜,麻痹嗅觉。NO2单独存在时是一种棕色气体，有特殊的刺激性臭味，被吸入肺部后，能与肺部的水分结合生成可溶性硝酸，严重时会引起肺气肿。如大气中的NO2达5ppm，就会对哮喘病患者有影响，若在100～150ppm的高浓度下连续呼吸30～60分钟，就会使人陷入危险状态。此外，即使是NOx的浓度很低，也会对某些植物产生不良影响。

（4）微粒

汽车排气中的微粒，主要有作为抗爆剂加入到汽油中的四乙基铅经燃烧后生成的铅化物微粒以及燃料不完全燃烧生成的碳烟粒等。铅化物扩散到大气中对人体健康十分有害，当人们吸入这种有害物并积累到一定程度时，铅将阻碍血液中的红血球的生长与成熟，使心、肺等发生病变，侵入大脑时则引起头痛，出现一种精神病的症状。当血液中含铅量超过80μg/100mL时，随着血液中红血球状态的变化，会出现四肢肌肉麻痹、严重腹痛、脸色苍白以至死亡等典型铅中毒症状。此外，铅化物还会吸附在催化剂表面，使催化剂“中毒”从而降低催化剂的净化效果，并显著缩短其使用寿命。

碳烟的危害不仅在其本身对人的呼吸系统有害，而且因为碳烟粒的孔隙中往往吸附着二氧化硫及有致癌作用的多环芳烃如苯并[a]芘等。微粒对人体健康的影响，除了与浓度有关外，粒子的直径及其化学性质起决定作用，5μm以下的粒子可以进入呼吸道，3μm以下的粒子可以沉积在肺细胞内，引发肺病变，粒子携带的苯并[a]芘是强致癌物质，可引发癌症。

（5） 光化学烟雾

光化学烟雾是由汽车和工厂排出的碳氢化合物和氮氧化物在阳光作用下，在波长4000×10-10m以下的紫外线区进行一系列的光化学反应，生成臭氧(O3)和过氧化乙酰硝酸盐(PAN)等光化学过氧化产物以及各种游离基、醛、酮等成分，形成一种毒性较大的浅蓝色烟雾。在光化学氧化产物中，臭氧是一种强的氧化剂，在0.1ppm浓度时就具有特殊的臭味。并可达到呼吸系统的深层，刺激下气道黏膜，引起化学变化，其作用相当于放射线，使染色体异常，使红血球老化。PAN、甲醛、丙烯醛等产物的人眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用，其刺激域值约为0.1ppm。此外，还发现光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作，能引起慢性呼吸系统疾病恶化，长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢，加速人的衰老。并且，光化学氧化产物中的臭氧和过氧化乙酰硝酸盐都能使植物受害，臭氧具有极强的氧化力，能使植物变黑、橡胶开裂；动物在1ppm臭氧浓度下4小时就会出现轻度肺气肿。过氧化乙酰硝酸盐的毒性介于NO和NO2之间。
3 汽车排气污染的控制与净化技术

根据中国环境保护远景目标纲要,重点城市应达到国家大气环境质量二级标准。为尽快改善城市环境空气质量，在控制城市固定污染源排放的同时，根据各城市大气污染分担率的特点，应加强的流动污染源的控制力度，尤其要加强重点城市机动车污染排放的控制力度。为此制定了相关的排放法规和标准。 具体计划是：轻型汽车在200年达到欧洲第一阶段控制水平。重型车和摩托车2001年前后达到欧洲第一阶段控制水平，2005年前后达到欧洲第二阶段控制水平；2010年前后重点地区和重点企业争取与国际接轨。国家环境保护总局组建的新生产车监督检测网，将对新车实行监督性检测。达不到排放标准的依照《大气污染防治法》，不准生产、进口和销售。

机动车控制工作是一项涉及多部门，多方面的系统工程，除了加强法规要求和执法力度外，机动车控制技术的进步是根本的物质保证。经对国内外成功经验的总结，结合我国的实际情况证明：在汽油车上通过使用电子控制燃油喷射和点火系统，配装氧传感器实现闭环控制发动机工作，同时安装排气三效催化转化器是大幅度降低汽油车排放污染物的有效手段，1998年9月国务院决定自2000年1月1日起，汽车制造企业生产的所有汽车都要适合使用无铅汽油。新生产的轿车要采用电子控制燃油喷射装置并安装排气净化三效催化转化器。

（1〕 三效催化转化器

三效催化剂是一种当发动机在近似理论空燃比下运转时，同时具有净化排气中CO、HC和NOx能力的催化剂。在催化反应过程中，废气中的CO和HC将NOx还原成氮气等；同时CO、HC被氧化成CO2和H2O。

三效催化剂的空燃比必须保持在最佳的范围内，如图7－1所示，在浓的一侧，会降低HC和CO的转化率；在稀的一侧，NOx的转化率急剧下降；在
空燃比附近三种成分均在高转化率，这范围越宽广越好，也就是说即使理论空燃比变动较大时，还具有高的三效转化效果，这种使用范围是理想的。但要使发动机的每个缸都在理论空燃比条件下运行是不太可能的。为改善这种情况，发动机制造厂开发和生产了在接近理论空燃比运行的电子控制汽油喷射和闭环反馈系统。 电子控制汽油喷射系统是由微机控制系统与三效催化剂结合在一起，用氧传感器检出排气中的氧浓度，向微机输出一个随氧浓度变化的电信号，微机根据设定好的程序，按理论空燃比自动控制进气混合比。A/F控制范围是由三效催化剂的氧化还原的特性决定的。

发动机制造厂开发和生产了在接近理论空燃比运行的电子控制汽油喷射和闭环反馈系统。比化油器供油优越。它可以采用较稀的混合气, 其动力性、经济性和排放性能都比同类化油器式发动机好, 是当前综合解决节能和减少排气污染最有效的措施。电子控制系统和三效催化系统实现了对发动机工作过程和排放的控制, 是机内和机外净化方法的结合, 可保证在低排放水平的基础上充分提高发动机的经济性和动力性。

使用催化净化器，绝对禁止使用有铅汽油，因为铅能使贵金属催化剂“中毒”而失去活性，影响催化剂的使用寿命；另外，汽车润滑油中的磷和汽油中硫等杂质都有可能影响催化剂的性能，
（2）改进和提高燃料质量

油品质量的降低车辆污染物的排放，保证发动机及其排放控制系统正常工作十分重要。提高燃料质量，改变燃料构成，也是强化燃烧过程，降低排气中有害物质含量的有效措施。国家环境保护总局于1999年6月发布了《车用汽油有毒物质控制标准》，车用汽油中对生态环境和人体健康有直接毒害的、或对汽车发动机和排放控制装置有害、造成汽车排放状况恶化的9类物质（苯、烯烃、芳烃、锰、铁、铜、铅、磷、硫）含量将按照相关指标进行控制。
（3）推广使用清洁燃料汽车

清洁代用燃料汽车的开发和普及应用，为防治机动车污染开辟了新的途径。为达到更严格的排放标准，世界各国汽车制造商都在努力积极地研究开发各种低污染代用燃料汽车：天然气汽车、液化气汽车、甲醇汽车、乙醇汽车、生物燃料汽车、多种灵活燃料汽车、氢燃料汽车、电动汽车、太阳能汽车等等。其中尤以天然气汽车和液化石油气汽车最为成熟并在一些国家普及，成为很有实用价值的清洁燃料汽车。目前我国已有哈尔滨、长春、沈阳、北京、乌鲁木齐、西安、上海、福州、广州、深圳、广东省南海市、四川省、重庆、香港等地区推广使用天然气汽车和液化气汽车。并将公共汽车和出租汽车这类运营线路相对固定、行驶时间较长的车辆作为发展清洁燃料汽车中的重点。

（3）推广使用清洁燃料汽车

清洁代用燃料汽车的开发和普及应用，为防治机动车污染开辟了新的途径。为达到更严格的排放标准，世界各国汽车制造商都在努力积极地研究开发各种低污染代用燃料汽车：天然气汽车、液化气汽车、甲醇汽车、乙醇汽车、生物燃料汽车、多种灵活燃料汽车、氢燃料汽车、电动汽车、太阳能汽车等等。其中尤以天然气汽车和液化石油气汽车最为成熟并在一些国家普及，成为很有实用价值的清洁燃料汽车。目前我国已有哈尔滨、长春、沈阳、北京、乌鲁木齐、西安、上海、福州、广州、深圳、广东省南海市、四川省、重庆、香港等地区推广使用天然气汽车和液化气汽车。并将公共汽车和出租汽车这类运营线路相对固定、行驶时间较长的车辆作为发展清洁燃料汽车中的重点。