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關于回收廢氣中硝基苯的可行性方案簡述
發表于:2019/03/02 16:35:41
       硝基苯在廢氣(100 ℃)中呈現霧狀分散形式,需冷凝回收。其在70攝氏度以下時,凝結成固態狀。70 ℃以上時呈液態狀。要求廢氣溫度100 ℃,降低到45 ℃,廢氣量每小時6000m³。
       公司就以上參數提出回收方案以供參考:
回收方案大致可分為兩種 :
       1、物理回收(通過降溫凝結,再加熱液化)。
       2、化學回收(可采取脫硝處理,回收物非硝基苯,這個方法屬于化工工藝范疇,我方無法設計,所以不詳細解釋)
采取物理回收(換熱器選擇):
       考慮到表面晶體凝結,經長時間運行,晶體附著換熱表面,影響傳熱系數,降低換熱效率。所以我方建議選擇螺旋板換熱器,其實際換熱面積為整版卷制,通道中間用定位距固定,定位距不計算換熱面積,但是增加了晶體凝結面積,其余(列管換熱器、板式換熱器、套管換熱器、翅片式散熱器等)均換熱面積=凝結面積。就凝結面積而言,螺旋板換熱器在相同換熱面積情況下,凝結表面積比其它換熱器提高15%。
采取物理回收(設計方案):
       如圖設計所示,假設其中廢氣通道為 A 通道,100℃廢氣從右側進口進入,經過冷卻循環從底部出口流出,此時另一個 B 通道(左側和上端)為冷介質(常溫水),用以冷卻廢氣,使之在換熱器內部 A 通道表面凝結成晶體,飽和之后,關閉廢氣進口,原 B 通道的冷介質,改為熱介質(蒸汽)進行對 A 通道的加熱,使 A 通道的硝基苯晶體溶解成液態回收。
       此設計為了考慮在冷卻和加熱切換過程中,對生產運行不造成影響,需采用多臺換熱器并聯,一套在加熱硝基苯晶體時,關閉進氣通道,一套在冷卻廢氣時打開進氣通道,飽和后相互切換。
采取物理回收(換熱面積):
       根據提供的數據要求,約1200㎡,廢氣氣體流速約12米/秒,通道壓力值約0.7MPa,(由于提供的數據并不完整全面,我方氣體參數選擇為:高溫飽和煙氣:CO2=0.13;H2O=0.11;N2=0.76)。
采取物理回收(未知參數與影響和解決思路):
       1、硝基苯的結晶速率,在12米/秒的氣體流速下,結晶速率關系到回收率的問題。廢氣能在換熱器中冷卻到45℃,但是凝結不完全的話,可能在出口外部管路中凝結成晶體。措施:遇到此情況,可以在煙氣出口外部加裝一個凝結緩沖器(考慮選用翅片管,自然凝結,凝結表面積大,加熱回收液體也比較好操作。)
       2、飽和狀態時間,現在不知道熱交換進行多久,換熱器內部晶體凝結飽和,然后切換為加熱模式進行液化(此數據非實驗不可得)。如果濃度高,那么切換的單位時間短一點,盡量別飽和再切換。如果濃度低,那么切換的單位時間可以適當加長。這個飽和態,是可以用數據估算的,比方一天的廢氣進氣量內含多少硝基苯,一天切換之后回收到多少。如果持平,說明沒有飽和,如果回收量少于應有數值,說明已經飽和了。
采取物理回收( 建議 ):
       任何物理參數及結果都需要實驗所得。受影響因素很多。很多數據非實驗不可得?,F有理論數值只能指導我們無限接近預期要求(不考慮成本、增大設備的情況下)。
       所以,如果有條件的情況下,可以在廢氣主管路上接一臺換熱器,來觀察和實驗得到結果。
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