第一篇：絕熱材料設計報告

材料設計報告

材料中澳1401 蔡云偉 0605140118 本次材料設計任務由老師在課堂給出，題目如下：

設計一種絕熱材料，密度小于1g/cm3，工作溫度大于1600攝氏度，熱導率小于0.1W/(m k).在進行了小組討論和學術方向的查詢之后，我們的小組得出了往陶瓷絕熱材料方向進行設計的結論，我將以分點的形式展開我的設計報告。

一、絕熱材料的相關介紹

在設計材料之前，我首先了解了這類材料的基本信息。絕熱材料是指能阻滯熱流傳遞的材料，又稱熱絕緣材料。傳統(tǒng)絕熱材料，如玻璃纖維、石棉、巖棉、硅酸鹽等，新型絕熱材料，如氣凝膠氈、真空板等。它們用于建筑圍護或者熱工設備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復合體，既包括保溫材料，也包括保冷材料。絕熱材料一方面滿足了建筑空間或熱工設備的熱環(huán)境，另一方面也節(jié)約了能源。國家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的“第五大能“。絕熱材料種類繁多，一般可按材質、使用溫度、形態(tài)和結構來分類。按材質可分為有機絕熱材料、無機絕熱材料和金屬絕熱材料三類。

二、材料的設計思路

首先我們要求是，熱導率不到0.1，密度不超過水的材料，因此導熱率和密度都不符合要求的金屬材料。最好的選擇即是非金屬材料。我們參考了碳纖維、氣凝膠、金屬粉末涂層的不同材料，然而在研究過程中我們發(fā)現(xiàn)碳碳非金屬材料在導熱率上有缺陷，最近火熱的氣凝膠材料也在工作溫度條件上達不到要求，氣凝膠最高抵抗1400攝氏度，但我們所設計的材料工作溫度就在1600度，因此氣凝膠材料不符合要求。而且氣凝膠材料的缺陷在于不好控制其微觀材料結構（氣態(tài)的均勻分布性以及分子熱運動的影響），所以我們最終還是放棄了氣凝膠材料。

之后我們把視野放到了無機非金屬材料陶瓷上，陶瓷纖維材料在理論上完美符合我們的要求。其低密度，高耐熱性，低熱導率，且抗磨耐用的特點無疑是我們的首選。因為陶瓷是有悠久歷史的固體材料，所以我們在設計中可以借鑒前人的工藝成果，并且將我們所需的特性進一步加強。陶瓷的低密度是因為多氣孔，那么我們在設計材料時需要加入隔熱的真空層來減輕質量，進一步加強優(yōu)勢，并且節(jié)省材料。并且尋找陶瓷脆性易損的原因，設計時考慮應力危險區(qū)，合理調整陶瓷的晶向結構，并增加其使用壽命。

三、陶瓷材料的簡介

陶瓷纖維是一種纖維狀輕質耐火材料，它的直徑一般為 2～5 μm，長度多為 30～ 250 mm，纖維表面呈光滑圓柱形。由于其重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導熱率低、比熱小及耐機械震動等優(yōu)點，廣泛應用于機械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、電子等行業(yè)。根據(jù)使用功能，陶瓷纖維可以分為高溫陶瓷纖維和功能陶瓷纖維，用作絕熱材料，過濾材料，高溫超導材料等，此外陶瓷纖維還被用于生產(chǎn)耐高溫陶瓷纖維紙和箱板紙。[1] 陶瓷纖維最早出現(xiàn)在美國，1941 年美國巴布維爾考克斯公司以天然高嶺土為原料使用電弧熔融噴吹的方法制得陶瓷纖維[2]。20 世紀 40 年代后期，美國兩家公司生產(chǎn)的硅酸鋁系列陶瓷纖維首次應用于航天領域。20 世紀 60 年代，美國研制出多種應用工業(yè)窯爐壁襯的陶瓷纖維。目前，國外企業(yè)在原有 1000 型、1260 型、1400 型、1600 型[3]及混配纖維的基礎上，在陶瓷纖維熔體內加入Zr O2、Cr2O3，提高了陶瓷纖維的使用溫度[4] 陶瓷纖維絕熱性能良好的原因：

陶瓷纖維之所以具有良好的隔熱作用是由它的結構決定的。陶瓷纖維的內部組織結構是固態(tài)纖維與空氣組成的混合結構，其顯微結構特點是固相和氣相都是以連續(xù)相的形式存在。在這種結構中，固態(tài)物質以纖維狀形式存在，并構成連續(xù)相骨架，氣相則連續(xù)存在于纖維材料的骨架間隙之中，氣孔中的空氣具有良好的隔熱作用[5-6]

陶瓷纖維的特征：

陶瓷纖維是以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的人造礦物纖維。導熱系數(shù)非常低，因此向爐外放散熱量小，節(jié)能效果好 [圖 1（a）]，因低密度、低熱慣性，在加熱爐溫度變更時，溫度控制容易[圖 1（b)]。

陶瓷纖維主要使用的是 1200℃以下常溫使用的氧化鋁-二氧化硅系非晶質陶瓷纖維（非晶質陶瓷纖維）和 1250℃以上高溫使用的氧化鋁質結晶質陶瓷纖維（結晶質陶瓷纖維）。

（因為我們定位的材料目標溫度是1600°，故考慮結晶質陶瓷纖維）結晶質陶瓷纖維的制造方法： 高氧化鋁組成的熔液粘度低，不能采用非晶質陶瓷纖維所用的熔融纖維化方法制造，所以用產(chǎn)物母體纖維法制造。將含氧化鋁的纖維產(chǎn)物母體溶液在室溫下紡紗制作成產(chǎn)物母體纖維，使其在 1000℃以上燒成并結晶化，制成原棉。燒成前對產(chǎn)物母體纖維追加針狀處理制造氈子。

目前，陶瓷纖維在高溫工作環(huán)境下使用的實例，以鋼鐵工業(yè)為說明： [7] 弊端：陶瓷纖維也由于其質脆、強度差而限制了它的應用。

陶瓷纖維與植物纖維混合配抄生產(chǎn)箱板紙早已投入工業(yè)生產(chǎn)，大大節(jié)約了植物纖維漿，減少了木材的砍伐，保護了環(huán)境。此外，陶瓷纖維還可以與玻璃纖維配抄生產(chǎn)空氣濾紙。這種高效陶瓷纖維空氣濾紙具有空氣流阻力低、過濾效率高、耐高溫、抗腐蝕、化學性能穩(wěn)定、環(huán)保無毒等特點，主要應用于大規(guī)模集成電路和電子工業(yè)、儀表、醫(yī)藥制劑、國防工業(yè)、地鐵、人防工程、食品、生物工程、工作室的空氣凈化、有毒煙霧、煤煙微粒以及血液過濾材料等。

陶瓷纖維由于其耐熱，多孔，耐化學腐蝕，質輕等優(yōu)點，加入紙漿纖維中，使用造紙抄 造工藝，控制一定配比制成蜂窩狀吸附材料，在石油煉制，氣體分離，廢水廢氣中有機物的脫除等方面應用廣泛。同時陶瓷纖維紙由于其特殊的性能，也應用于燃料電池等。

文獻引用列表：

[1] 朱俊.關注陶瓷纖維的發(fā)展和未來[J].上海建材, 2011(1): 24-27 [2] 刑聲遠.陶瓷纖維性能及其產(chǎn)品開發(fā)[J].紡織導報, 2005(5): 64-67.[3] 崔學正(譯).陶瓷纖維技術動向[J].國外耐火材料, 1997(5): 7-11.[4] 朱俊.陶瓷纖維展望[J].化學工業(yè), 2011, 29(4): 30-34.[5] 劉浩, 王璽堂, 張保國, 等.Ca O/Mg O 比對鈣鎂硅系陶瓷纖維晶化行為的影響

[J].稀土金屬材料與工程, 2009, 38(2): 1200-1202.[6] 蔣忠道.日本推出耐高溫陶瓷纖維紙[J].福建紙業(yè)信息, 2006, 18: 12.[7]《新日鐵技報》 388 號，2008

四、對現(xiàn)有陶瓷材料的改進實驗設想

陶瓷材料的制作工藝在多年的實踐中已經(jīng)趨于成熟，而我們想創(chuàng)新的方面即是通過在陶瓷纖維拉絲制作陶瓷纖維的時候進行二次甩絲處理，可以提高陶瓷纖維的韌性，讓其成為更好的材料。

我們一般把陶瓷纖維毯分為兩類，一種是甩絲毯，一種是噴絲毯。甩絲纖維更粗些，甩絲纖維一般為3.0-5.0μm，噴絲纖維一般為2.0-3.0mm。甩絲纖維更長，甩絲纖維一般為150-250mm, 噴絲纖維一般為100-200mm；噴絲毯由于纖維較細而優(yōu)于甩絲毯；甩絲毯由于纖維更粗而優(yōu)于噴絲毯；甩絲毯由于纖維較粗且長而優(yōu)于噴絲毯，在組塊制作的折疊過程中，噴吹纖維毯易于破碎和撕裂，而甩絲纖維毯可以折疊得非常緊密并且不易破壞，組塊的質量會直接影響到爐襯的質量；甩絲毯由于纖維絲粗而長，具有更好的抗拉力，更經(jīng)久耐用，所以甩絲毯優(yōu)于噴絲毯；綜上所述，我們認為選用甩絲毯更適合我們的材料設計。為了加強強度，我們希望采取的辦法是打碎纖維后進行二次甩絲，并在這個過程中加入可以提高陶瓷纖維韌性的材料，使陶瓷纖維在保證原有性能的條件下變成復合材料。而且利用二次甩絲工藝，我們可以將陶瓷的空間結構進行合理調整，使之到達我們上述的改進要求。

理論上來說這樣制作的陶瓷復合材料可以達到密度小于1g/cm3，工作溫度大于1600攝氏度，熱導率小于0.1W/(m k).的要求。

五、材料的性能預計以及預期應用

該隔熱材料可應用于高溫設備、窯爐、建筑等領域，能有效減少能量損失，降低企業(yè)動力費成本。該隔熱材料比起現(xiàn)在廣泛應用的隔熱材料如聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料等，有著優(yōu)秀的防火性能。從工藝上來說，我們設計的陶瓷材料相對傳統(tǒng)絕熱材料來說有隔熱效果好、導熱率低、密度小，工作溫度高的特點，可以應用于建筑、工程、航天等多種領域中。

第二篇：絕熱硝化簡介

硝基苯裝置

絕熱硝化反應的簡史

苯的絕熱硝化的概念是杜邦在大約 50 年前所申請的美國專利文獻中提出來的。當時所述的工藝是一間歇式硝化反應, 即在一個反應罐中, 通過攪拌和使用非常過量的硫酸進行硝化反應, 然后通過一個真空閃蒸濃縮器把剩余未反應的硫酸濃縮。該工藝的特點是其較低的能耗, 因為硝化反應的反應熱被用來濃縮反應后的硫酸溶液, 以及過程本身的安全性。硫酸既是催化劑, 傳熱的載體。隨后苯的連續(xù)的絕熱硝化工藝被提出和開發(fā)應用。

NORAM 公司獨立完成的工作導致了親電反應器的開發(fā)和應用, 并成功地使得5個世界級規(guī)模的生產(chǎn)裝置成功地達到了滿負荷的運行, 包括在英國 Wilton 的 ICI 聚胺酯裝置(現(xiàn)名為 Huntsman 聚胺酯裝置), 然后是最近的德國 Uerdingen 的 Bayer 公司。而前者則是目前世界上最大的 MNB 生產(chǎn)裝置。該裝置的反應器系統(tǒng)證明是硝化反應系列最可靠性能的簡化。并大大增加了該工藝本身的安全特征。與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比, 親電子反應器的硝化系統(tǒng)提供一個顯著的和增加的 反應速率, 不僅通過在所選擇的工藝條件下進行協(xié)調操作, 可以遏制副產(chǎn)品的生產(chǎn), 而且該系統(tǒng)中沒有轉動部件, 這樣就極大地減少了裝置在日后運行中的維修工作量和開支。

通過強大的試驗裝置和工業(yè)規(guī)模裝置的工作, NORAM 還掌握了一些關鍵的, 能夠控制異相系統(tǒng)中硝化速率的工藝參數(shù)。這導致了對硝化反應的化學和所涉及的反應動力學過程都有了一個嶄新的和先進的理解。關于親電子反應器系統(tǒng)和在新的工藝條件下的使用, 在美國和歐洲都申請了專利保護。MNB 工藝說明 概述

該裝置包括了 NORAM 的專利設備親電子反應器和工藝系統(tǒng),以及硫酸閃蒸器(SAFE)和產(chǎn)品凈化系統(tǒng)的專有設計。

親電子反應器的具體設計又加強了工藝過程的內在安全特性。此反應器和其柱塞流特征, 與傳統(tǒng)攪拌式反應器相比, 提供了一個非?？斓姆磻俾?。

新近的對反應器設計的改進和該善, 特別是對噴射沖擊部件的安放, 更是進一步增加了反應的動力。相關的收益是大大的增加了原材料的轉化產(chǎn)率。

裝置還包括了先進的能量回收, 揮發(fā)和廢液的控制等步驟工段。這些改進的結果是導致了蒸汽消耗的降低。在界面控制和它們對處在反應器的出口處的 MNB/酸分離器的物相分離方面的新的開發(fā)和改進, 是作了整體外形的設計。這樣使得粗 MNB 中硫酸的夾帶比例進一步降低(即, 降低了硫酸的損失)。該分離器的操作是在常壓下進行的, 這樣整個系統(tǒng)的安全性非常好。

工藝裝置總體上包含了三個功能區(qū)域: 反應區(qū)域、酸濃縮區(qū)域和產(chǎn)品凈化區(qū)域。而產(chǎn)品凈化區(qū)域還包括了對工廠廢液和工廠放空氣體的工藝處理和步驟。

最引人注目的是裝置本身的安全性能和其節(jié)能性。這將在下面作進一步的討論。反應器系統(tǒng)

在反應合成工段，苯和硝酸被依次與一個體積非常大的循環(huán)的硫酸混合，而硫酸同時作為催化劑和傳熱介質，以封閉的形式循環(huán)，并吸收硝化過程和稀釋過程中的熱能。在接近與大氣的壓力下，通過重力分離出粗笨，而大量經(jīng)過反應的硫酸重新通過SAFE回路中打循環(huán)。過程中的熱平衡通過原料苯和粗的 MNB 之間的熱交換被快速實現(xiàn)。該系統(tǒng)的操作采用了使苯過量的工藝，這樣保證使得全部的硝酸轉化成產(chǎn)品。現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明反應后硝酸的濃度非常地低，在合成工段的末端幾乎監(jiān)測不出硝酸的存在（即：反應器出口）。

親電子反應系統(tǒng)由兩個并列的單元系列組成，每個系列的正常生產(chǎn)能力是 100.000 噸/小時。

在此生產(chǎn)能力下的親電子反應器系統(tǒng)的設計，是基于一個非常安全的理論基礎之上和結合已經(jīng)承建的數(shù)套滿負荷生產(chǎn)裝置的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，而建立一個被證明了的新的反應系統(tǒng)。

另外，工程設計還包括了幾乎可以達到百分之百原材料轉化率和最小的副產(chǎn)品生成產(chǎn)率的專利工藝條件。后者的專利化學條件，已經(jīng)由 NORAM 的試驗生產(chǎn)裝置，在經(jīng)過數(shù)年的研究后，被徹底優(yōu)化?？偟膩碚f，反應器的設計非常緊湊，大大降低了反應裝置的在線貯料數(shù)量。而沒有轉動部件，使得系統(tǒng)的維修費用和成本大大降低。正如一些NORAM客戶的前項目經(jīng)理在回頭審查工作時所證實的，NORAM 反應工藝是世界市場上所有的絕熱法硝基苯硝化工藝中，副產(chǎn)品產(chǎn)量最低的生產(chǎn)裝置。產(chǎn)品的凈化

粗的MNB從分離器中出來后, 進入一個預洗滌系統(tǒng), 以除去溶解的和夾帶的硫酸。在SAFE中產(chǎn)生的有機冷凝液（即，從循環(huán)酸中汽提出的 MNB）和從廢液汽提塔中回收的 MNB，一起進入預洗滌系統(tǒng)。此三項物流一起形成總的MNB物流。而SAFE的液體冷凝液（即，反應中生成的水和從硝酸中帶入的水）和廢液汽提塔的尾氣在冷凝后被用于預洗滌系統(tǒng)。

在進入廢液洗滌塔之前，從預洗滌系統(tǒng)出來的含水液體流體被送到一個貯槽，減弱了反應和凈化系統(tǒng)的污水處理區(qū)域的功能。

然后從預洗滌系統(tǒng)用泵把 MNB 打入到 NORAM 專利設計的堿洗系統(tǒng)。在此使用了水和最佳數(shù)量的堿用于洗滌有機酸副產(chǎn)品，主要是把 MNB 中的硝基酚洗滌除去。

堿洗滌器系統(tǒng)根本不需要任何額外的新鮮水補充。在工藝過程中產(chǎn)生的廢水全部備用于該洗滌系統(tǒng)，其目的就是進可能地減少整個裝置的廢液。在裝置開車和進行其它輔助工作時，必須嚴格控制所加入的洗滌水的量。從堿洗系統(tǒng)出來的廢水包含了幾乎全部的有機酸副產(chǎn)品，即硝基酚。該富含硝基酚的廢液物流構成了 NORAM 另外的主要特征。這樣使得下游處理裝置對高濃度的硝基酚污水的處理，不僅設備投資少，而且操作成本低。而后者的優(yōu)劣又主要取決于所選擇的含硝基酚廢水的處理工藝技術，如：熱裂解、焚燒等技術。但是對于此項目此廢水的處理，由用戶指定選擇了最易于操作的硝基酚熱裂解裝置（即：在下游建設一個設備投資成本最低，而且運行成本最低的硝基酚熱裂解裝置 或 TDZ 裝置）。

NORAM洗滌系統(tǒng)可以按照需要來開發(fā)和選定技術路線，以消除影響傳統(tǒng)攪拌式洗滌技術的典型問題（如操作和維修問題）。MNB 的生產(chǎn)商從很早就非常地清楚，產(chǎn)品的洗滌凈化是多么的敏感，當洗滌系統(tǒng)發(fā)生問題時，有多少的產(chǎn)品會被影響和需要處理。無論采用那種洗滌技術，影響MNB洗滌的最普遍的問題是乳化現(xiàn)象。如果洗滌的設計有問題，就會很容易發(fā)生乳化現(xiàn)象，從而導致操作困難。NORAM 的設計特別可以很好地解決該問題。

首先NORAM 洗滌器的設計不再使用攪拌器。如果設計了攪拌器，物料在某些區(qū)域的切向混合不充分（如在靠近攪拌器軸的葉片區(qū)域），而在其它區(qū)域的切向混合又太充分（如葉片端部區(qū)域）。洗滌所需的平均混合強度是綜合通過葉片的混合后獲得的（即從軸的連接處到葉片末端）。操作不穩(wěn)定時，如果在攪拌器葉片末端的切向混合太高，就很容易加重當時的乳化程度。NORAM 的設計則采用了專有的靜態(tài)混合器。此種混合器，在經(jīng)過了數(shù)個工業(yè)裝置的使用和證明后，已被 NORAM 最優(yōu)化定型，可以向流經(jīng)洗滌器的液相物流提供一個均勻的能量輸入（即，混合強度），從而避免出現(xiàn)物料的不均勻混合區(qū)域（或高、或低的混合度）。另外，靜態(tài)混合器也沒有轉動部件，因此也不需要維修。

第二個重要特征是 NORAM 洗滌器的尺寸就是分離器的尺寸。洗滌器之分離室的設計必須小心。如果分離室設計太大，自然是按照成本高；反之如果分離室設計得太小，就會使得緩沖量偏小，對未知的工藝過程波動無法克服。當分離室偏小時，如果發(fā)生即使很小的生成波動，也會導致操作上的困難和可能的裝置停車。NORAM 分離器尺寸的設計，在經(jīng)過了工業(yè)裝置試用、試驗裝置試驗和對操作經(jīng)驗的總結和研究后，已被最優(yōu)化定型。

NORAM 堿洗系統(tǒng)被用戶證明是最科學的洗滌技術。事實上在每種場合，從NORAM 洗滌系統(tǒng)出來的產(chǎn)品質量都超過了用戶的期盼值。這種“純凈的”的 MNB 產(chǎn)品，根據(jù)用戶的觀察，使得下游的苯胺工廠所使用的催化劑壽命大大延長和遠遠超過了其預期的壽命。廢液的汽提處理

在廢水廢液汽提塔，所溶解的 MNB 和苯，通過動力蒸汽汽提的方法被回收。廢液在經(jīng)過中和后被送出界區(qū)。頂部的尾氣被冷凝后被打到預洗滌系統(tǒng)用于回收 MNB 和作為洗滌用水的補水。

汽提塔的設計也已經(jīng)被最優(yōu)化，通過使用 NORAM 已設計的數(shù)個裝置廢液汽提塔現(xiàn)場數(shù)據(jù)，可以在滿足保證值要求的情況下，明顯地減少蒸汽的消耗。放空氣體處理

工廠尾氣放空被小心地隔離，以盡可能減小或消除放空氣中有機蒸汽與空氣和氧氣的混合。放空管線和設備每段管線的設計和布置都將遵守嚴格和系統(tǒng)的安全釋放和放空規(guī)范要求。

放空氣還將通過一個專利技術的NOx回收系統(tǒng)作進一步的處理。在此回收系統(tǒng)中，工廠放空氣中 NOx 的濃度將被降低到規(guī)定的數(shù)值以下，和得到一個較稀濃度的硝酸，然后循環(huán)返回到系統(tǒng)中去。這最后的一個專利步驟，按照原料的消耗指標，使得 NORAM 工藝成為世界上最高效的絕熱法硝化工藝。再加上 NORAM 的專利反應器，生產(chǎn)的MNB中是所有絕熱法苯硝化工藝中副產(chǎn)品含量最低的反應器，這已經(jīng)有過去客戶的前項目經(jīng)理在回頭審查工作時所證實。同時 NORAM 工藝與市場上任何相同或相當工藝相比，是生產(chǎn)產(chǎn)品收率最高的技術。產(chǎn)品的汽提

在產(chǎn)品 MNB 凈化工段的最后一步，MNB 被用泵從堿洗系統(tǒng)打入到產(chǎn)品汽提塔中。在此塔中，由于在反應器中加入的過量的苯被汽提出去，與產(chǎn)品 MNB 分離。而苯被循環(huán)返回到前面工段繼續(xù)硝化。NORAM 通過對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集和研究，能夠作出最優(yōu)化的設計，使得所建的工業(yè)裝置，在使用最少量的汽提蒸汽條件下，產(chǎn)品中的苯的含量遠低于 10ppm。

產(chǎn)品 MNB 在被送到界區(qū)的合格產(chǎn)品倉庫之前，還將通過一個在汽提塔下游的專利設計的脫水裝置作進一步的處理。本征安全特性

有關 NORAM 絕熱法苯硝化工藝的部分安全特點說明如下：

由于參加反應的原料是分散到一個體積巨大的硫酸循環(huán)體系中，而硫酸的作用又是硝化反應的傳熱介質，因此工藝本身是非常安全的。硫酸的循環(huán)比率是通過手動調節(jié)建立的。此處不設自動控制閥，因任何一個到自控閥的信號的故障，都將導致較大的安全事故。而本和硝酸的喂料被控制為一個固定的比例。所設定的最大流量將以循環(huán)硫酸的熱容量為基礎。兩個流量都將通過使用特殊的流量元件進行監(jiān)測，監(jiān)測信號還將與適當?shù)那袛嚅y和連鎖相連接。

通過提供一個加速的反應速率，親電子反應器系統(tǒng)允許一個相對的較低的工藝存料量，以加強安全方面的保證。

位于反應器的出口的 MNB －酸分離器的工藝操作壓力是接近于大氣壓力的。這將盡力降低發(fā)生達到所給出的二級危險放熱反應溫度范圍的潛在可能性。（即，在大氣壓力下，分離器內的易揮發(fā)性物質在一個低于放熱反應開始溫度的溫度下沸騰揮發(fā)掉）。

對化學動力學的理解的提高和加上親電子反應器系統(tǒng)的可以預知的性能，使得工廠的操作在最少的取樣處理和分析支持的狀態(tài)下完成。前者可以使操作工減少接觸工藝中 的化學品的機會。事實上 NORAM 工藝的可預測性和可靠性是如此的有用，很多 NORAM 的客戶在操作時，只需將最少量廢水和 MNB 產(chǎn)品樣品取樣，就可以滿足后續(xù)工段員工的操作要求。

在正常操作情況下，所有盛裝 MNB 和/或苯的容器，都有蒸汽空間, 并有氮氣充填保護。放空氣體被安全隔離，以防止富含有機蒸汽的放空氣與富含氧氣和空氣的氣體接觸和混合而發(fā)生危險。從每個設備的每個放空點的工程設計都將遵守嚴格和系統(tǒng)的安全釋放和放空標準規(guī)定。

NORAM 絕熱法苯硝化工藝的特點總結

對用戶來說，NORAM 硝化工藝最大的優(yōu)點總結如下：

專利的反應器設計和化學條件，可以獲得非常快的反應速度，結果是在非常緊湊的反應器中，幾乎可以達到百分百的反應物料轉化率。

NORAM 承建的工業(yè)裝置已經(jīng)證明，所投入苯原料的轉化率超過 99.99%。

當采用了 NORAM 的 NOx 專利回收技術（也是本報價書的一個部分）后，該工藝是任何絕熱法苯硝化工藝中 MNB 產(chǎn)率最高的技術。

反應器的設計不含有任何的轉動部件，使得維修作業(yè)和維修成本大大降低。

是國際市場上任何絕熱法苯硝化工藝中副產(chǎn)品產(chǎn)率最低的，這已經(jīng)由我們客戶的原項目經(jīng)理在工作總結中證明。副產(chǎn)品產(chǎn)率的降低不僅可以提高產(chǎn)品的收率，更為重要的是可以大大減少下游含有硝基酚廢水處理的設備投資和操作成本。

可以把含硝基酚廢水濃縮成一個較高濃度的副產(chǎn)品物流的技術，結果可以降低下游處理設備的投資和操作成本。后者幾乎就是所選擇的一個獨立的工藝技術，用來處理硝基酚類物質（即熱裂解、焚燒等技術）。對于該相目，將根據(jù)用戶的指定要求將采用熱裂解技術對該廢液中的硝基酚類進行熱裂解處理（所提出的使用硝基酚類熱裂解裝置對廢液進行處理將是投資最低和操作費用最低的方案）。

預洗滌系統(tǒng)和堿洗系統(tǒng)的設計，對在沒有使用攪拌器的操作中所發(fā)生的工藝波動時的處理非常有利。

整個生產(chǎn)裝置的設計非常緊湊，使得系統(tǒng)中化學物料的存貯量很少。

經(jīng)證明 NORAM 工藝的開車率超過 98％。

NORAM 工藝還包括了很多特殊的安全特點，部分已經(jīng)在 3.2.3 中提及。通過對大批量的安全知識和用戶意見的研究，所開發(fā)出的安全特性，都是適用于專業(yè)的 MNB 生產(chǎn)。NORAM 已將其作為文件，貫穿羅列在多年來的工程設計、研究和開發(fā)、和項目工作中。一些安全措施是由 NORAM 的科學家和工程師們第一次增加和專門用于MNB工藝的，從而使得 NORAM 的工藝更具安全特性。

最小的項目風險

－ NORAM 硝化技術已被用于七個不同的現(xiàn)場

－ NORAM 硝化技術已達到了全部項目的的所有保證值 用戶滿意

所有 NORAM 的用戶對于此絕熱法硝化技術的工藝和設計都非常地滿意。結果所有這些用戶又重復采用了 NORAM 技術，并成為 NORAM 的二次客戶。

第三篇：絕熱工程-工業(yè)爐窯砌筑（定稿）

絕熱工程

金屬表面預處理方法：手工除銹、噴射除銹、化學除銹、火焰除銹。其中優(yōu)選噴砂除銹?；鹧娉P：適用于除掉舊的防腐層或帶有油浸過的金屬表面工程，不適用于薄壁的金屬設備、管道，也不能使用在退火鋼除銹工程上。例如：橡膠襯里、玻璃鋼襯里、樹脂膠泥磚板襯里、硅質膠泥磚板襯里、化工設備內壁防腐蝕涂層、軟聚氯乙烯粘接襯里應采用噴射除銹法，無法處理的場合可以采用化學除銹法。在設備及管道技術表面處理達到要求后，應盡快涂裝。施工環(huán)境溫度宜為10-30℃濕度≧85%，表面溫度≧3℃。

防腐蝕襯里施工技術：

1．聚氯乙烯塑料襯里：硝酸、鹽酸、硫酸和氯堿。如電解槽（耐腐又不漏電）、酸霧排氣管道、海水管道。施工方法：松套襯里、螺栓固定襯里、粘貼襯里

2．鉛襯里：適用于常壓或壓力不高、溫度較低和靜載荷作用下工作的設備。常用在制作輸送硫酸的泵、管道和閥等設施的襯里。

3．橡膠襯里：粘貼法，粘貼順序是立式設備先襯底部，然后由上往下襯垂直面；臥式設備先襯上半部，后襯下半部

4．塊材襯里：膠泥砌襯法，常用膠泥主要是水玻璃膠泥和樹脂膠泥

管道保溫層施工技術要求：

1．高度<2米

2．保溫層厚度>100mm，應分兩層或多層施工。

3．同層錯縫，上下層壓縫，同等材料膠泥勾縫。

4．搭接長度>100mm

5．保冷層厚度>80mm，應分兩層或多層施工。

6．硬質或半硬質材料做保溫層，拼縫寬度不應大于5mm

7．水平管道的縱向接縫位置，不得布置在管道垂直中心線45度范圍內

8．捆扎采用包裝鋼帶或鍍鋅鋼絲，至少2道，逐層捆扎，并進行找平和嚴縫處理

9．伴熱管按規(guī)定固定，伴熱管與主管線保持空隙，不得填塞保溫材料。

10．管道上的閥門、法蘭等部位保溫層采用可拆卸式結構。

11．敷設在地溝內管道的保溫層，外表面應設置防潮層，施工應采用粘貼、包纏、涂抹或涂膜等結構。

12．管道三通部位保護層，應自下而上包裹，支管與主管相交部位宜翻邊固定，順水搭接。垂直管道或設備金屬保護層的敷設，應由下而上進行施工，接縫應上搭下。

工業(yè)爐窯砌筑

酸性耐火材料：二氧化硅為主要成分，如硅磚、鋯英砂磚，能耐酸性渣腐蝕。

堿性耐火材料：氧化鎂、氧化鈣為主要成分，如鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚，能耐堿性渣腐蝕。中性耐火材料：三氧化二鋁(鉻)和碳為主要成分。如剛玉磚、高鋁磚、碳磚，對酸堿都耐腐。靜態(tài)爐窯施工程序：

1．不必進行無負荷試運轉。

2．起始點一般選擇自下而上的順序。

3．爐窯靜止不能轉動，每次環(huán)向縫一次可完成。

4．從兩側拱腳同時向中心對稱砌筑。并采用拱胎壓緊固定，帶鎖磚完成后，拆除拱胎。動態(tài)式爐窯砌筑必須在爐窯單機無負荷運轉驗收合格后方可進行。

砌體分類-類別(磚縫厚度mm)：特類<0.5；Ⅰ類<1；Ⅱ類<2；Ⅲ類<3；Ⅳ類>3。砌筑時的要求：

1．濕砌時泥漿飽滿，表面勾縫，干后不得敲擊砌體。干砌時，磚縫以干耐火粉填滿，插入鋼片。

2．磚的加工面不宜朝向爐膛、爐子通道內表面及膨脹縫。

3．砌筑中斷或返工拆除時，應做成梯形斜搓。

4．加工磚的厚度不得小于原磚厚度的2/3。

第四篇：刷油、防腐、絕熱工程量計算公式[范文模版]

刷油、防腐蝕、絕熱工程

工程量計算公式

一、除銹、刷油工程

1、設備筒體、管道表面積計算公式：S=π×D×L

式中：π——圓周率D——設備或管道直 L——設備筒體高或管道延長米。

2、計算設備筒體、管道表面積時已包括各種管件、閥門、人孔、管口凹

凸部分，不再另外計算。

二、防腐蝕工程

1、設備筒體、管道表面積計算公式同1。

2、閥門、彎頭、法蘭表面積計算式如下：

（1）閥門表面積： S=π×D×2.5D×K×N

式中：D——直徑K——1.05N——閥門個數(shù)。（2）彎頭表面積： S=π×D×1.5D×K×2π×N/B

式中：D——直徑B植取定：

K——1.0590°彎頭B=4；

N——彎頭個數(shù)；45°彎頭B=8。

（3）法蘭表面積： S=π×D×1.5D×K×N

式中：D——直徑K——1.05N——法蘭個數(shù)。

3、設備和管道法蘭翻邊防腐蝕工程量計算式：

S=π×（D+A）×A

式中：D——直徑A——法蘭翻邊寬。

三、絕熱工程

1、設備筒體或管道絕熱、防潮和保護層計算公式：

V=π×（D+1.033δ）×1.033δ

S=π×（D+2.1δ+0.0082）×L

式中：D——直徑1.033、2.1——調整系數(shù)δ——絕熱層厚度L——捆扎線直徑或鋼帶厚。

2、設備封頭絕熱、防潮和保護層計算公式：

V=[（D+1.033δ）/2]2π×1.033δ×1.5×N

S=[（D+2.1δ）/2]2π×1.5×N3、閥門絕熱、防潮和保護層計算公式：

第五篇：低溫絕熱壓力容器定期檢驗細則

低溫絕熱壓力容器定期檢驗細則

1、總則

（1）目的 為了認真貫徹《特種設備安全監(jiān)察條例》，保證低溫絕熱壓力容器的安全運行，特制定本工藝。

（2）范圍 本規(guī)則適用于已經(jīng)注冊登記的屬于《固定式壓力容器安全技術規(guī)程》管轄的低溫絕熱壓力容器的定期檢驗。

2、依據(jù)

（1）《特種設備安全監(jiān)察條例》；《山東省特種設備安全監(jiān)察條例》；（2）TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》；（3）TSG R7001《壓力容器定期檢驗規(guī)則》；（4）GB150《鋼制壓力容器》；（5）GB18442《低溫絕熱壓力容器》；（6）HG20585《鋼制低溫壓力容器技術規(guī)定》；（7）相關的技術標準及設計文件。

3、方法、程序、內容和要求

3．1 使用單位在檢驗前應做好下列工作：

3．1．1 隔斷介質來源，清空內部介質，緩慢地升溫，使之達到可以進行檢驗工作的程度； 3．1．2必要時按檢驗單位的要求搭好腳手架； 3．1．3 使用單位應當提供以下資料:（1）設計、安裝、使用說明書，設計圖樣，強度計算書等；

（2）壓力容器產(chǎn)品合格證、質量證明書（包括封口真空度、真空夾層泄露率、靜態(tài)蒸發(fā)率指標等）、竣工圖等；

（3）制造、安裝監(jiān)督檢驗證書，進口壓力容器安全性能監(jiān)督檢驗報告；（4）使用登記證；

（5）全面檢驗周期內的檢查報告；（6）歷次全面檢驗報告；

（7）運行記錄（包括包括頻率和工況、有無異常情況發(fā)生等）、操作條件變化情況以及運行中出現(xiàn)異常情況的記錄等；

（8）有關維修或者改造的文件，重大改造維修方案，告知文件，竣工資料，改造、維修監(jiān)督檢驗證書等。

3．1．4 檢驗時，使用單位壓力容器管理人員和相關人員到場配合，協(xié)助檢驗工作，負責安全監(jiān)護。3．1．5 依據(jù)檢驗單位的提出的檢驗輔助要求，做好檢驗輔助工作。

3．2 檢驗單位在檢驗前必須做好下列工作。

3．2．1配備檢驗檢測人員好檢驗檢測所需的儀器、設備；

3．2．2檢驗人員應審查3.1.3規(guī)定的資料，其中（1）至（3）款的資料在壓力容器投用后首次檢驗時時必須審查，在以后的檢驗中可以視需要查閱。

3．2．3檢查現(xiàn)場安全措施落實情況

應按使用單位規(guī)定的安全要求采取有效的防護措施，并對參與檢驗工作的檢驗、檢測人員進行安全教育，要求自覺遵守使用單位的安全規(guī)定。

3．3 現(xiàn)場檢驗員在檢驗前必須做好下列工作。（1）熟悉檢驗方案及3.1.3條規(guī)定的資料。

（2）檢查使用單位在容器檢驗前的準備工作，對不能保證檢驗質量，不具備檢驗條件時有權拒絕檢驗。

3．4 檢驗程序

檢驗人員應嚴格按照批準后的檢驗方案進行檢驗。檢驗中與檢驗方案相比有檢驗項目增加或減少，檢驗范圍擴大或縮小，并對檢驗結論有影響時，檢驗人員應及時告知檢驗機構質量管理部門備案，并通知使用單位。

3．5 檢驗內容

定期檢驗包括全面檢驗和耐壓試驗。3．5．1用戶使用情況調查：

(1)運行記錄（包括使用頻率和工況、有無異常情況發(fā)生等）；(2)日蒸發(fā)率變化情況，外殼體有無結霜、冒汗等情況發(fā)生。3．5．2外部檢驗及外殼體結構檢查和腐蝕情況檢驗。

檢驗方法以宏觀檢查為主，必要時采用其他有效的檢驗檢測方法。3．5．2．1宏觀檢查。

宏觀檢查主要是檢查外觀、結構及幾何尺寸等是否滿足容器安全使用要求。3．5．2．1．1外部檢查

（1）夾套對接焊縫、角焊縫表面（包括近縫區(qū)），以肉眼或5～10倍放大鏡進行表面裂紋檢查。（2）檢查夾套體表面的有無變形、腐蝕、機械損傷和泄露；（3）查看夾套體表面是否有結露現(xiàn)象；（4）檢查設備基礎有無下沉、傾斜、開裂； 上述項目以發(fā)現(xiàn)運行過程中產(chǎn)生的缺陷為重點。3．5．2．1．2結構檢查（1）絕熱夾套的形式；（2）支座形式；

（3）安全閥和爆破片連接形式；（4）法蘭；（5）靜電接地裝置。

上述項目僅在首次全面檢驗時進行，再檢時，僅對運行中可能發(fā)生變化的內容進行復查。3．5．3壓力表、安全閥、液面計、內膽爆破片裝置的檢驗與校驗。3．5．3．1壓力表

壓力表應符合《容規(guī)》第160～163條的規(guī)定。3．5．3．2安全閥

（1）安全閥應當從壓力容器上拆下，按《安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》要求”進行解體檢查、維修和調校。校驗合格后，應打上鉛封，出具校驗報告后方可使用。

（2）要求在線校驗時，必須符合《安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》中的有關前提規(guī)定。3．5．3．3爆破片

按《容規(guī)》規(guī)定，按期更換。3．5．3．4液面計

壓力表應符合《容規(guī)》第164～167條的規(guī)定。3．5．4管路系統(tǒng)和閥門的檢驗。

（1）各安全附件和其他附件接口的泄露，連接的牢固可靠；（2）各管路系統(tǒng)與真空夾層的連接焊縫的表面裂紋；（3）各管路的碰傷、堵塞等情況。3．5．5絕熱性能檢查。

3．5．5．1夾層上裝有真空測試裝置的低溫液體（絕熱）壓力容器，測試夾層的真空度。其合格指標為：

（1）未裝低溫介質的情況下，真空粉末絕熱夾層應低于65Pa,多層絕熱夾層應低于40Pa；（2）裝低溫介質的情況下，真空粉末絕熱夾層應低于10Pa,多層絕熱夾層應低于0.2Pa.3．5．5．2 夾層上未裝真空測試裝置的低溫液體（絕熱）壓力容器，檢查日蒸發(fā)率的變化情況，進行日蒸發(fā)率的測量。實測日蒸發(fā)率指標小于2倍額定日蒸發(fā)率指標為合格。

3．5．6必要時，利用合適的介質進行內膽氣壓試驗。3．5．6．1基本要求如下：

（1）試驗所用氣體為干燥氮氣或者其它惰性氣體；

（2）低合金鋼制壓力容器的試驗用氣體溫度不得低于15℃。其它材料制壓力容器，其試驗用氣體溫度應當符合設計圖樣規(guī)定；

（3）氣壓試驗時，試驗單位的安全部門進行現(xiàn)場監(jiān)督。3．5．6．2氣壓試驗的操作過程如下：

（1）緩慢升壓至規(guī)定試驗壓力的10%，保壓5～10min。如果無異?？梢岳^續(xù)升壓到規(guī)定試驗壓力的50%。

（2）如果無異?，F(xiàn)象，其后按規(guī)定試驗壓力的10%逐級升壓，直到試驗壓力，保壓30min。然后降到規(guī)定試驗壓力的87%，保壓足夠時間進行檢查，檢查期間壓力應當保持不變，不得采用連續(xù)加壓來維持試驗壓力不變。

3．5．6．3氣壓試驗過程中，符合以下條件為合格：（1）壓力容器無異常響聲；（2）無明顯壓力降；（3）無可見的變形。

試驗后，應當保留0.05～0.1MPa的余壓，保持密封。

4、結果的處理

結果的處理指安全狀況等級的評定。

安全狀況等級的評定：全面檢驗工作完成后，檢驗人員結合耐壓試驗情況，評定壓力容器的安全狀況等級、并確定壓力容器的下次檢驗周期。

5、記錄和報告 5．1記錄：

檢驗人員檢驗時必須有記錄,記錄應當詳盡、真實、準確，記錄包括《壓力容器全面檢驗原始記錄》。5．2報告。

（1）現(xiàn)場檢驗工作結束后，檢驗人員應該及時匯總并審核檢驗原始記錄，若檢驗合格, 因設備使用需要，檢驗人員可在報告出具前，首先出具《特種設備檢驗意見通知書（1）》將檢驗初步結論書面通知使用單位。

（2）檢驗發(fā)現(xiàn)缺陷，檢驗人員需要使用單位進行整改，應出具《特種設備檢驗意見書（2）》，將缺陷情況通知使用單位。并通知發(fā)證機構，整改合格后，再出具檢驗報告；

（3）檢驗工作結束后，一般設備應當在10日（大型設備可以在30日）內出具檢驗報告。全面檢驗報告須有檢驗、審核、審批三級簽字。

6、資料歸檔（1）檢驗協(xié)議書；

（2）檢驗過程中有關檢驗方案及來往文件、信函及等資料；（3）SDTJ/JLJ-RQ-010-01壓力容器全面檢驗原始記錄；（4）SDTJ/JLJ-RQ-010-02壓力容器全面檢驗報告；（5）SDTJ/JLJ-RQ-010-05壓力容器耐壓試驗記錄；（6）SDTJ/JLJ-RQ-010-06 壓力容器耐壓試驗報告；（7）SDTJ/JLJ-RQ-010-03 壓力容器檢查記錄；（8）SDTJ/JLJ-RQ-010-04壓力容器檢查報告；（9）SDTJ/JLJ-RQ-010-07 特種設備檢驗意見通知書（1）；（10）SDTJ/JLJ-RQ-010-08特種設備檢驗意見通知書（2）。

起草：

審核：

批準：