时间:2023-03-20 16:21:31
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在现阶段的化工工艺设计过程中,对于化工工艺设计过程中的安全性越来越重视,在实践中要对相关工艺安全设计存在的危险因素进行系统的分析,对其存在的问题进行探究,进而提出具有一定实践意义的解决对策。
1化工工艺设计的主要类别
1.1概念设计
所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施,其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。
1.2中试设计
中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查,对于具体的产品进行系统的考核,了解其主要性能,对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究,进而收集到相关工艺需求的数据,这些内容与系列内容可以作为整个检验部分,也可以对其进行部分的检验,具体操作要根据实际情况开展。
1.3初步设计
初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化,其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。
1.4施工图设计
主要就是根据相关审批意见,将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定,在实践中要基具体的操作要求,明确具体的布置以及施工方式,明确具体的方法,解决各种初步设计问题。
2化工工艺设计中的安全问题与对策
化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视,加强对其危险意识的重视,通过科学的方式与手段,对其进行系统的控制,避免各种安全隐患问题的出现,在操作过程中,要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段,要避免危险产品的应用,同时,在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。
2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策
化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品,这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的,主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下,才可以判定其是否具有危害。因此,要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析,对其具体状态进行了解与掌握,进而了解此种物质的稳定性与化学反应,对其毒性进行识别,通过科学的分析与评价,在一定程度上降低各种危险问题发生。
2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策
化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响,对此在相关设计过程中,要对其进行综合考量,选择较为合适的生产路线,要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量,要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段,降低废气、废水以及废渣的总排放量,要在合理范围之内对其进行回收时候,提升资源的最大利用率,进而避免对环境造成过度的污染。
2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策
化工反应是产品生产过程中最为关键的内容,在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物,整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题,如果不足够的重视,会导致各种安全事物问题的产生,对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析,避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应,这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时,在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机,也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制,是十分重要的。
3结束语
在化工工艺设计过程中,要严格执行相关法律政策,保障操作的标准性,提升整个工艺设计的安全性,加强重视,对设计方案中的漏洞与缺点进行完善,在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患,保障化工工艺的整体安全性。
作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司
参考文献
化学工程与工艺专业英语网站建设主要是为了利用网络这一现代化平台来丰富扩展专业英语知识的学习并实现资源共享。但遗憾的是,从目前的网络资源来看,英语网站相当多,但涉及到化工专业英语知识的网站几乎没有,或者要从大量英语资料中查找自己所需要的那一点化工专业英语资料,往往工作量较大。同时这些网站还存在如下几点问题:①导航不清晰;②与专业要求相比较,不够专业化;③形式和内容较多样性;④建设或者维护技术较复杂等问题。
2、化学工程与工艺专业英语网站设计的原则
为解决上述主要问题,在化工类专业英语网站建设中必须坚持以下原则。
2.1导航清晰,信息全面由于化工专业英语网站建设的初衷在于资源共享,这就注定其内容形式繁多。为了与普通英语学习类网站区别开来,应根据化工专业学生对专业英语的需求来设计网站内容及功能,因此网站导航应简洁清晰。在进行网站全局设计时,可采用网状结构进行设计,而局部性知识模块可采用树状结构进行设计,并用导航条、菜单等形式突出各关键模块内容。
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2.4技术简单现在网络上较活跃的网站均是由专业化的技术人员完成,使得网站的综合风格越来越美观,功能越来越强大。但技术也越来越复杂。因此网站的维护对于普通的学生或者教师而言都存在一定难度。这种“技术”的要求不利于学生开发建立起适合自己需求的网站。所以要求技术简单化,这种简单化不是低级的代名词,而是指尽量摒弃不必要的一些网站设计,达到同等功能性的同时,尽可能多的人会使用的简单技术。
3、网站设计思路
3.1课程网站模式的确定网站建设有动态和静态之分,两种模式各有优缺点,静态网站较易被检索到,但文件交互功能较弱,不支持数据库,网站后期维护管理工作量较大。动态网站则弥补上静态网站上述缺点,但其缺点是不易被检索到、总体而言,为了达到资源共享的目的,动态网站更适合。
3.2网站建设软件的确定制作网站的软件非常多,本文主要介绍Dream-weaver8这款软件,非常适合初学者,该软件可以实现建设网站所需要的所有功能。Dreamweaver8是美国Macromedia公司开发的集网页制作和管理网站于一体的一款面向大众的网页制作软件。相对于其他网页制作软件,Dreamweaver8提供了设计者和代码编写者两种布局。而我们的网站建设和管理者主要都是本专业的普通学生和教师。设计者的布局让初学者也可以通过相关书籍介绍和软件教学视频等达到网页制作的目的。
催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说,操作条件就包括诸多方面,如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多,但平时可调整的却屈指可数,有些参数,反再系统工艺路线已经确定,也就基本确定下来,不能再调整或无法调整了。
2操作条件的影响
催化裂化在接近常压的低压下操作,在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化,不利于生焦,因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统,目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1~5%),也可以将一部分轻烃气体打循环,但循环量需要根据具体的经济性来确定。
3焦炭燃烧动力学
催化裂化焦炭的收率一般在4~8%之间。在再生器的典型温度条件下,富氢化合物要么挥发,要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%,烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要,因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要,原因有两个:FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重,减小其大小有利于降低装置的投资;减少催化剂总量,不仅有利于减少操作费用,而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”,热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外,热平衡还与再生烟气CO2/CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O,CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应,在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气,则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧,现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高,约为293kJ/mol,在空气充足的情况下,在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度,达到7000C以上的再生温度毫无问题,但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结,也易于水热失活。当然,如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏,但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时,在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生:在第一段,在较低的再生温度条件下,进行富氢焦炭的再生;二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的,而FCC再生器并不总是等温的,尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小,以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数,而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下,再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm,移动床反应器的约为3mm,只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况,可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行,实际操作过程中空气量太大,有一定的问题。
宁波万华聚氨酯股份有限公司 浙江 宁探针法的另一个优点是适用范围非常广,几乎所有的石化企业都可以采用这种监测来监测设备或管道的腐蚀情况。缺点是由于受仪器测量灵敏度的限制,探针所测到的数据在不同腐蚀环境变化中差异会比较大,测量结果有时会发生偏差和失真。旁路法旁路法是在现场安装一套监测腐蚀的旁路,该旁路主要安装在设备管道腐蚀严重的部位,在装置正常工作过程中可以自由切换开关,进行现场腐蚀监测、腐蚀试验等,可取得准确的现场腐蚀数据。旁路测试方法可以说是给设备安了一个备份,在不影响设备正常运转的前提下,随时观测,非常准确。旁路测试方法也分为等流速、多流速等试验旁路,可以随时观测多种状态下的腐蚀速度。测厚法管道测厚法主要用于监测管道腐蚀速度,就是定点检测设备或管道的厚度,它包括普查测厚和定点测厚。定点测厚分为在线定点、定期测厚和检修期定点测厚。普查测厚一般是在设备检修期间,对重点部位及推测有可能发生严重腐蚀的部位进行测厚的检测。测厚法主要监测设备、管道的均匀腐蚀和冲刷腐蚀。测厚仪器一般采用超声波测厚仪,精度不低于0.1mm,能够很好的了解到测试点的腐蚀情况。但测厚方法不能随时进行,在密封类设备中,使用范围有限。
腐蚀监测方案的制定
由于石化企业的生产环境不一,设备情况也千差万别,只是采用某一种腐蚀监测方法一般是不能对设备腐蚀状态进行全面掌握的,如果要取得比较真实及时的监测结果,就要按照设备使用的实际环境结合行业经验,考虑到各种可能影响的因素,严格制定相应的腐蚀监测方案。一般来讲,该方案需要包括腐蚀监测位置、腐蚀监测方法及腐蚀监测频率的确定等,来达到整体设备的全面腐蚀监测。腐蚀监测位置的确定在腐蚀监测过程中,腐蚀监测位置的确定非常重要,因为如果监测位置不准确,就容易产生腐蚀严重的情况监测不到的情况,这样监测结果就无法准确反映设备或管道的实际腐蚀情况,造成的后果也可能会是灾难性的。一般来说,设备管道的局部严重腐蚀是威胁设备安全的主要因素,监测位置就是要确定在这些容易造成严重腐蚀的局部位置。这些部位通常要根据不同设备,不同环境,不同使用方式等因素综合考虑可能确定。根据经验,一般特别需注意以下几个腐蚀严重的部位,如有水凝结的部位、腐蚀物高度聚集的部位、管道的弯头、高温高压腐蚀严重的部位等等。腐蚀监测方法的确定腐蚀监测方法前面已经提到了,单一的腐蚀监测方法不能满足用户的要求的,需要同时采用多种方法才能获得比较准确可靠的腐蚀监测信息。例如,在监测时,电阻法是实时在线监测,但它也需要周期性的通过挂片监测到的实际腐蚀数据进行校正,以避免由于探头受污染、探头监测位置不同等因素造成的数据偏差、失真。总之,要根据设备的实际工作环境以及运转情况,来进行全面认真分析以确定合理的腐蚀监测方法。
腐蚀监测频率的确定
腐蚀监测可以实时进行,也可以按检修周期来进行。腐蚀监测频率应由企业在制定腐蚀监测方案时所确定的监测方法、被监测部位腐蚀程度及费用等方面来确定。监测方法决定着腐蚀监测结果的反馈时间,挂片法一般要一个检修周期才能取得监测结果,而探针法可以实时得到数据。监测部位也对监测频率有重要影响,监测部位腐蚀加重时应加大腐蚀监测频率,而腐蚀比较轻微的部位则可以相应减少。腐蚀监测费用也是企业制定监测频率时要关注的一个方面,如果过于频繁地采用成本较高的腐蚀监测方法,费用将比较高,这不利于企业的综合效益。在目前,连续性在线腐蚀监测费用一般都比较高,因此,一般设备腐蚀情况不太严重的企业多采用周期性腐蚀监测方法。但随着实时在线监测方法和技术的提高,未来会有越来越多的企业采用实时在线监测方法,这种方法也是未来石化行业腐蚀监测发展的方向。
1.教学内容分析。《集成电路制造工艺》这门课是微电子技术专业的核心课程,是融工艺原理和操作技能为一体的理实一体化课程,本课程的内容主要包括:氧化、光刻、刻蚀、掺杂、薄膜五大工序,每个工序又分为:工艺原理、工艺流程、工艺实训三个教学模块。本次课是氧化工序的工艺流程模块,设置为2课时。2.学情分析。授课对象是微电子技术专业高职二年级学生,他们在知识基础、能力状态、学习心理特征、可能存在困难等方面的情况如下:(1)知识基础:已经具备了一定的集成电路制造基础知识,学过氧化原理和工艺概述,对设备的系统构成有一定了解。但还未接触实际工艺流程,需要进一步学习。(2)能力状态:对公式、流程、原理等理论内容学习起来比较吃力,但实践操作能力较强。(3)心理特征:对学习对象有很大的选择性,对于自己感兴趣的学习内容能够认真投入,对不感兴趣的东西则“不想听”。(4)存在困难:从往届学生的反映看,对着文字和图片来学习氧化工艺操作和设备运行知识,他们觉得抽象、烦琐、枯燥,教学效果差。结果导致后面的现场实训不敢动手,工艺流程操作的一次成功率较低。另外,设备内部的运行情况就算在企业现场也无法观察,这是教学上的一个难点。3.教学目标。根据教学内容和学情分析,参照国家半导体芯片制造工职业资格标准,设定本课题的知识、技能、素质三维教学目标:(1)知识目标-学生能熟记氧化工艺流程和操作方法,了解氧化设备运行情况;(2)技能目标-学生能选择正确的氧化工艺流程并完成操作;(3)素质目标:学生具有严格遵守净化室规章制度和工艺规范的意识。本次课的教学重点是:能正确完成氧化工艺操作。教学难点是:了解氧化设备运行情况。
二、策略选择
1.项目教学法。本次课采用项目教学法,设置创设情境、确定任务、实施任务、考核评价、拓展提高五个教学环节,充分体现学生在学习过程中的主体地位,教师应当成为学习活动的引导者、帮助者。2.信息化教学。为了克服传统教学中工艺操作方法和设备运行情况不够直观、信息量太过丰富不易掌握等制约因素,我们紧紧围绕具有自主知识产权的集成电路制造3D虚拟车间开展教学,在每个教学环节充分运用信息化教室、课程网站等信息化环境和多媒体课件、动画、视频等数字化资源,优化教学过程。
三、实施过程
课前回顾和预习:通知学生课前登陆《集成电路制造工艺》课程网站进行理论知识回顾,通过查看多媒体课件和化学反应动画,知识的复习显得快速高效。要求学生上网查阅相关资料,整理氧化工艺的详细工艺流程,通过课程网站发给老师。教师网上检查学生作业的递交情况。1.创设情境。新课的第一个环节是创设情境,利用信息化教室功能,学生登陆课程网站观看氧化环节的视频,初步了解更衣室、风淋室和净化车间的情况,配合教师的提问,激发学生的学习兴趣。然后教师进行集成电路制造3D虚拟车间的演示,教师通过广播系统演示软件操作方法,介绍更衣室规范要求和净化车间工作环境和设备,引出工艺操作这一学习主题。2.确定任务。教师总结点评学生上传的作业,整理出正确的氧化工艺流程,明确学习任务。3.实施任务。氧化工艺的全部流程可以分为“更衣室”“、清洗”、“氧化”“、测试‘四个环节。每个环节又包含多个工艺操作步骤。以氧化环节为例介绍学习的流程:氧化环节包含输入系统、货架取片、上料、下料四个工艺操作步骤,学生利用集成电路制造3D虚拟车间来完成学习任务,登陆软件选择教学模式,经过更衣室环节后,进入净化车间,选择氧化区域进行练习。在练习过程中,教师指导单个工艺操作的学习方法:(1)查看主菜单里面的工艺文件,了解工艺规范;(2)观看企业视频,学习操作要领;(3)进行虚拟操作,完成技能训练;(4)如果做错会有信息反馈,学生重新练习。氧化环节的货架取片、上料下料等操作也是用这样的方法学习的,其余工艺环节的所有操作训练均可在虚拟车间完成。在练习过程中,学生可以相互讨论,教师巡回指导,完成一个环节之后,学生总结操作要领,教师进行点评。这种学习方式教学内容呈现生动有趣,真正寓教于乐,学生学习的积极性和专注度明显提高。3D虚拟车间里面还整合了很多的数字化资源:比如清洗机构、氧化传片、测试传片的动画,克服了设备内部运行情况在企业现场也难以观察的困难,实现了对难点的突破。4.考核评价。最后一个教学环节是考核评价,学生选择考核模式进入,完成全套工艺流程。在考核模式中系统会有相关问题提出,学生作答。如果答错则会扣分,并会将正确答案显示在左下方。在工艺流程中如果选错流程,那么也会显示’步骤错误”并做正确提示。学生完成考核之后,可以即时看到得分和用时;通过软件统计分析,教师可以看到学生整体的掌握情况和每个知识点的正确率,获得及时的信息反馈,最后做总结点评。5.拓展提高。在前面实施任务过程中,学生可能把注意力集中在技能训练上了,要求他们关注车间墙壁上的工艺规范、员工守则、管理条例甚至急救方法等信息,在虚拟车间中实现环境育人,有利于学生职业素养的养成。
四、效果特色
论文关键词:1,2-二氯乙烷气相催化法制氯乙烯
二氯乙烷(EDC)和氯乙烯单体(VCM)是生产聚氯乙烯的原料。VCM由二氯乙烷(EDC)热裂解生产,EDC由乙烯和氯气生产。实际上所有VCM装置都与EDC生产组合成一体化。全球约95%的EDC用于生产VCM,几乎所有VCM用于生产PVC。EDC的其他用途是用在氯化溶剂,如三氯乙烯、乙胺、亚乙烯基氯和三氯乙烷,也用于生产四氯乙烯的中间体和用作生产六氯代酚基甲烷的催化剂。
氯乙烯(H2C=CHCl )是一种应用于高分子化工的重要的单体,可由乙烯或乙炔制得。为无色、易液化气体,沸点-13.9℃,临界温度142℃,临界压力5.22MPa。
主要用于生产聚氯乙烯,并能与醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏二氯乙烯(1,1-二氯乙烯)等共聚,制得各种性能的树脂。此外,还可用于合成1,1,2-三氯乙烷及1,1-二氯乙烯等。
1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代化工论文,德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成,首先实现了氯乙烯的工业生产。初期,氯乙烯采用电石,乙炔与氯化氢催化加成的方法生产,简称乙炔法。
以后,随着石油化工的发展,氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年,美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用,日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。
1960年,美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法,并和二氯乙烷法配合,开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法,此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。
二、生产方法
乙烯、乙炔法的特点如下:
乙烯氧氯化法 :现在工业生产氯乙烯的主要方法。分三步进行:第一步乙烯氯化生成二氯乙烷;第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢;第三步乙烯、氯化氢和氧发生氧氯化反应生成二氯乙烷。
①乙烯氯化:乙烯和氯加成反应在液相中进行:
CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl
采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂,产品二氯乙烷为反应介质。反应热可通过冷却水或产品二氯乙烷汽化来移出。反应温度40~110℃,压力0.15~0.30MPa,乙烯的转化率和选择性均在99%以上。
②二氯乙烷热裂解生成氯乙烯的反应式为:
ClCH2CH2Cl─→CH2=CHCl+HCl
反应是强烈的吸热反应,在管式裂解炉中进行,反应温度500~550℃,压力0.6~1.5MPa;控制二氯乙烷单程转化率为50%~70%,以抑制副反应的进行。
主要副反应为:
CH2 =CHCl─→C2H2+ HCl
CH2 =CHCl+HCl─→CH3CHCl2
ClCH2CH2Cl─→2C+H2+2HCl
裂解产物进入淬冷塔,用循环的二氯乙烷冷却,以避免继续发生副反应。产物温度冷却到50~150℃后,进入脱氯化氢塔。塔底为氯乙烯和二氯乙烷的混合物,通过氯乙烯精馏塔精馏,由塔顶获得高纯度氯乙烯,塔底重组分主要为未反应的粗二氯乙烷,经精馏除去不纯物后,仍作热裂解原料。
③氧氯化反应 以载在γ-氧化铝上的氯化铜为催化剂,以碱金属或碱土金属盐为助催化剂。主反应式为:
H2C=CH2+2HCL+?O2→ClCH2CH2Cl+H2O
主要副反应为乙烯的深度氧化(生成一氧化碳、二氧化碳和水)和氯乙烯的氧氯化(生成乙烷的多种氯化物)。反应温度200~230℃,压力0.2~1MPa,原料乙烯、氯化氢、氧的摩尔比为 1.05:2:0.75~0.85。
反应器有固定床和流化床两种形式,固定床常用列管式反应器化工论文,管内填充颗粒状催化剂,原料乙烯、氯化氢与空气自上而下通过催化剂床层,管间用加压热水作热载体,以移走反应热,并副产压力1MPa的蒸汽。固定床反应器温度较难控制,为使有较合理的温度分布,常采用大量惰性气体作稀释剂,或在催化剂中掺入固体物质。二氯乙烷的选择性可达98%以上。
在流化床反应器中进行乙烯氧氯化反应时,采用细颗粒催化剂,原料乙烯、氯化氢和空气分别由底部进入反应器,充分混合均匀后,通入催化剂层,并使催化剂处于流化状态,床内装有换热器,可有效地引出反应热。这种反应器反应温度均匀而易于控制,适宜于大规模生产,但反应器结构较复杂,催化剂磨损大。
由反应器出来的反应产物经水淬冷,再冷凝成液态粗二氯乙烷。冷凝器中未被冷凝的部分二氯乙烷及未转化的乙烯、惰性气体等经溶剂吸收等步骤回收其中二氯乙烷。所得粗二氯乙烷经精制后进入热解炉裂解。
乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂,从而使氯得到了完全利用。
乙炔法: 在氯化汞催化剂存在下,乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯:
C2H2+HCl→CH2=CHCl
其过程可分为乙炔的制取和精制,氯乙烯的合成以及产物精制三部分。在乙炔发生器中,电石与水反应产生乙炔,经精制并与氯化氢混合、干燥后进入列管式反应器。
管内装有以活性炭为载体的氯化汞(含量一般为载体质量的10%)催化剂。反应在常压下进行,管外用加压循环热水(97~105℃)冷却,以除去反应热,并使床层温度控制在180~200℃。乙炔转化率达99%,氯乙烯收率在95%以上。副产物是1,1-二氯乙烷(约1%),也有少量乙烯基乙炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。
此法工艺和设备简单,投资低,收率高;但能耗大化工论文,原料成本高,催化剂汞盐毒性大,并受到安全生产、保护环境等条件限制,不宜大规模生产。
气相催化脱氯化氢法 :
本工艺利用特定的催化剂(由于涉及专利的问题,在此不作过多的介绍)在气相条件下催化脱氯化氢,温度控制在200℃左右,从而制得氯乙烯单体和氯化氢气体。主要反应的方程式为:
ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl
简易工艺流程如下图
三、高温裂解工艺和气相催化裂解工艺比较
通过对以上数据的对比我们可以得出:
1、气相催化法可以提高产品转化率,一般其转化率在95%左右。
2、气相催化法可比高温裂解法降低200元/吨左右的成本,这只是看得见的经济成本,还不包括社会效益和环保成本。
3、气相催化法反应温度低,反应比较温和,结焦、结炭较少,环境污染也少,符合当前国家提倡的节能减排的要求和保护环境的要求。
4、项目投资较小,可以在现有的设备和工艺的基础上进行工艺改进。
5、气相催化法因为选择性高(在该工艺中选择性就是转化率),因而副产物比较少,产物分离比较容易。
自动化仪表的设计和施工
1施工前策划阶段
首先要准备好资料和相关物品。资料包括安装资料和施工技术准备。安装资料包括施工图、标准图、厂家安装图、质量评验标准和相关设计手册等。对施工方案、质量计划、技术要点要合理编写,做好施工技术准备。物质准备包括施工图上用到的各种自动化仪表设备和材料。要准备出记录施工过程和质量记录的表格,便于调试仪表。
2施工组织设计阶段
自动化仪表安装是一种流动性强、环境多变、施工内容和难度差别较大的工作,要求针对具体的施工任务,制定出相应的施工组织设计。对施工现象设施的要求,需要测算出水、电、所需机械设备、数量、材料、人工等具体安排,做好相关环节的计划安排,不影响物耗和工期,为企业合理节约成本。制定出协调各专业交叉作业的方案,防止专业不同造成待工,延误工期。对工人进行技术培训,根据工作能力和操作熟练程度,合理搭配人员,分成班组落实工作量,将具体工作安排做好分配,降低劳动量消耗的同时提高工作效率。施工之前与自动化仪表专业协调配合,做好预埋件、预留孔、电缆沟、地面防腐层等基础工作,为施工阶段做好前期准备工作,对控制室的要求需特别注意,后期要及时协调更改设计遗漏问题。
3自动化仪表施工过程
施工阶段是自动化仪表制作的重要阶段,为确保施工质量,在施工前要成立领导小组,监督管理施工过程。自动化仪表施工阶段,任何施工环节都不能马虎,越是小细节越不能疏忽,要仔细、反复检查,防止留下隐患造成危险事故。根据设备材料计划,对所有自动化仪表设备规格型号及附属件等技术参数做好复核,保存好相关说明书和合格证方便后期维护更换时查阅。校核仪表设备,将不合格或损坏的设备及配件,及时更换。配合其它专业进行施工,尤其是设备上用到的控制阀、调节阀、法兰底座等要由专业队伍施工。按照施工设计图纸,合理安排人员,严格遵守施工技术要求和安全技术标准。高质量、快速安全地完成施工任务。在进行化工企业中自动化仪表施工时,安全管理不能忽视,不能出现任何问题。综合石油化工企业出现的施工安全问题,导致事故发生的主要原因就是不健全的施工现场安全管理制度。所以要保证施工质量,必须重视施工的安全管理制度,保障施工顺利进行。
香港政府推动公共艺术发展始于上世纪80年代末,时值城市面貌沧桑巨变,维港两岸高楼笋立,博物馆、文化中心等文化设施相继竣工。此时香港公共艺术之发展,显得步履迟缓,尤乏点睛之笔以彰显城市风采。1989年,民政局下属之香港美术馆新馆举行户外雕塑比赛,6件作品获奖,是为第一次通过政府牵头征集公共艺术作品。同年,九龙公园内安置展示雕塑作品23件。1994年,市政局举办雕塑展,为又一大型公共艺术项目。1995年成立之香港艺术发展局,致力于资助各类香港艺术项目,包括公共艺术以及公共艺术教育。1999年,“公共艺术计划”正式启动,定期举办,征集全港优秀公共艺术,安置于各种类型的城市空间中,以此鼓励各类机构、商业公司、个人参与支持公共艺术品之创作,以丰富城市景观。2001年,政府“康文署”下设艺术推广办公室,专门从事城市公共空间艺术风景的设计。此外,政府之房屋署、市区重建局等亦有结合各类建设项目,委任艺术家创作置于公共空间的雕塑作品。非牟利文化组织,如香港公共艺术、香港社区文化中心、“艺术在医院”、“文化葫芦”等亦积极参与。开发商及私人公司则以太古集团、香港地铁最热衷于公共艺术的发展。2003年以后,文化创意产业被列为香港六大支柱产业之一,公共艺术亦进入政府视线。2004年完成之《香港公共艺术研究》报告,是首份针对香港的公共艺术现状及发展的政府委托之专门研究,对当时香港的公共艺术作了普查,并对今后之发展提出展望。该报告指出,香港缺乏专门的公共艺术教育课程,建议今后将公共艺术纳入学校正规教育中,并推行广泛的教育活动,以提高公共艺术的创作与欣赏水平。十年来,政府推动公共艺术初见成效,虽仍未形成城市艺术风景线,但亦妙作迭出,悄然点缀于街头巷尾,增添空间趣味,营造文化氛围。作品题材大都贴民生活,抑或包含纪念意义,阐释人文与地方之联系。例如,市区重建局于中环街市外墙所绘之“漫游中环”壁画,中有一巨型偃卧之漫画人像,寓意中环为香港之金融政治中心,驱车驱马,过客匆匆。然而,生活本当有张有弛,何不浮生半日,偷闲一刻?另外,艺术推广办公室在旺角上海街一历史公共厕所外墙绘上装饰性传统图案,颠覆了公共厕所的传统形象。另一方面,香港一向具有中西包容的开放城市心态,以及高度的民间文化自觉性,因此也出现了表现手法前卫、内容富有争议的公共艺术作品。这类作品大多出现在雕塑展览中,部分亦活跃于社区空间里。前者如2013年,西九龙充气雕塑展中展出了数件作品,其中PaulMccarthy的“狗屎”将一堆真实的狗屎放大250倍,且表现逼真。虽此作品非开“狗屎”主题之先例,但仍因其外观不雅,成为众矢之的。另一件作品,以“烤乳猪”为艺术表现形式,令游人穿梭“猪肚”。社区艺术典型者,有在社区收集旧物,将其转变成所谓艺术作品。围绕这些作品,往往疑云重重,意见不一,从而引发公众对于香港公共艺术的思考。例如,如何理解公共艺术?外观丑陋的作品是否是劣作?民间自发与政府主导的公共艺术差异何在?社区文化的发展需要哪些条件?政府当如何支持社区艺术之发展?香港的公共艺术管理体系是否完善?这些疑惑一方面反映出公共艺术日益受到社会关注;另一方面亦显示公共艺术教育之不足,相关知识有欠普及。
二、香港的公共艺术教育
在此背景之下,近年来香港公共艺术教育有所发展。提供公共艺术及相关课程的教育机构与课程包括香港理工大学设计系、香港中文大学艺术系、中文大学文化管理课程、中大继续教育学院文化管理课程等。其中,理大设计系与中大艺术系,培养公共艺术创作人才。学生作品在香港艺术展中屡获佳绩。中大继续教育学院文化管理课程则从公共艺术历史及评论的角度,教授学生观察及评论公共艺术的方法。因该课程针对副学士学位学生,理论程度相对较浅。香港中文大学文化管理文学士课程于2012年成立,旨在配合政府的文化及创意产业政策培养人才。其中,“公共及社区艺术”一课为该课程三年级选修课,阐释公共艺术之含义,介绍公共艺术评估之方法,引导学生以文化批判之眼光审视公权力与纪念雕塑之关系,并培育学生策划公共艺术、管理公共艺术,为公共艺术设计场地,以及设计扶持社区艺术政策之实践能力,实为跨学科、系统教授公共及社区艺术之课程。该课程的另一亮点,是课程设计力求寓教于乐,形式生动,并且融知识与实践于一体,创造性采用虚拟场景、实战演练之新颖教学方法。课程围绕一个虚拟项目展开:假设香港政府决计于2020年前,拆除目前除立法会大楼外所有建筑,重建中环。香港艺术推广办公室受命,规划并发展新中环之公共及社区艺术,委托三家咨询公司从事研究,提供咨询报告。在2013年秋季课程中,学生自由组合,成立三家公共艺术咨询公司,分别取名PaisanoCultureandDevelopmentConsultancyLtd.,HashtagCulturalManagementCoLtd.,以及APlusCulturalManagementConsultancyCo.Ltd.,担当为政府提供咨询之重任。各组成员扮演不同专业角色,包括项目研究兼公司总裁、公共艺术规划咨询师、公共艺术管理咨询师、城市设计师,以及公共或社区艺术家等。课程分两部分,完成前五讲后,各组前往中环,展开中环公共艺术之调研,鉴别艺术品之类别,评估艺术品之公共性(publicness)及有效性(effectiveness)。在此基础上,发觉不足,从而提出新中环公共及社区艺术发展之目标。课程后半部分,配合各专题,公司成员各司其职,逐项完成公共及社区艺术规划、管理之咨询、城市设计,以及艺术品之创作。课程亦包含设计软件技术培训,学生学会运用Sketchup8基本功能,完成设计,并制作艺术品模型。课程于期末报告会上达到,学生基于课堂知识,提出不少有益于启发本港公共艺术发展之建议,例如,创设公共艺术规划办公室、设立艺术家道德保护法、改革赋税以资公共艺术项目、建设香港雕塑公园和公共艺术长廊等。本课程与“项目委托方”艺术推广办公室合作密切,艺推办官员于期中亲临课堂,介绍业务,并出席学生期末报告会,聆听学生所提咨询方案。期末报告会与会者另有小区艺术家、表演艺术家等多人。
三、总结
使用抛光机仔细打磨钢丝绳根部斜面及相邻胶面,且胶面都要打磨成粗糙面,打磨后清除胶末。预热下加热板。在标画中心线和打磨的同时,将下加热板电源接通,预热至80℃。打磨结束后将钢丝绳放在下加热板上烘烤约10分钟,蒸发钢丝绳中的水分。
2接头成型及硫化
(1)将打磨后的钢丝绳分别向后翻在胶带上(下垫双抗网),然后用120#汽油逐根清理钢丝绳及胶带的打磨面两遍,干燥后涂刷胶浆两遍(第一遍干燥后再涂刷第二遍)。(2)在涂刷汽油和胶浆的同时,将下覆盖胶铺在下加热板上,对正两端胶带端头裁去多余胶料,然后使用120#汽油清洗一遍,再刷涂一遍胶浆。(3)为节省时间,将钢丝绳放在涂刷胶浆后的下覆盖胶上,使用下加热板烘烤10分钟,蒸发钢丝绳和下覆盖胶上的水分。(4)在下加热板之间的缝隙处垫上一块薄铁皮,再铺一层棉布。(5)按二级搭接形式将钢丝绳排列并贴在下中间胶上,钢丝绳要排列均匀伸张一致,排列时钢丝根部可适当弯曲,边部用中间胶胶片贴近钢丝绳进行填补。(6)在排好的钢丝绳和下覆盖胶上再刷涂一遍胶浆,直至其水分全部蒸发。(7)将多余下覆盖胶的中间胶撕开后,裁成1m×0.06m的胶条,在两端钢丝绳根部、中间对接处各粘贴一块,防止钢丝绳翘头。(8)将上覆盖胶的中间胶用120#汽油清洁后涂胶浆一遍,干燥后将涂胶浆面朝下铺贴在钢丝绳上,两头部贴至斜面根部。(9)将上覆盖胶两端与胶带斜面对正后,裁去多余胶片,并使用手锤捶打胶面,排出其中的空气。(10)在上覆盖胶上铺一层棉布和报纸,防止加热过程中胶料与上加热板粘接。(11)在接头两侧各放置一块侧板,并使用侧板拉杆将侧板紧固到位。(12)在接头上依次放上加热板(缝隙处垫一块薄铁皮)、隔热板、加压横梁,最后将加压横梁固定螺栓紧固到位。(13)接通ZLJ硫化接头机温度控制箱电源及控制线路、加压泵、水压力板管路。边升温边加压,加热温度在100℃以下时,水压力板加压至1MPa;加热温度为100℃~150℃时,水压力板加压至1.8MPa,达到设定温度(150℃)后开始保温、恒压50分钟。(14)硫化结束后切断电源,采用水冷方式降温,降温期间水压力板压力须始终保持在1.8MPa。当温度降至40℃以下后,方可拆除硫化设备,并修去接头流失胶边。
3安全注意事项