氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结

第一篇：氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结

氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结

王真贝，黄建成

（江苏扬农化工集团，江苏 扬州 225000）

[关键词]：氯化氢合成石墨二合一

氯化氢吸收

设备选型

运行情况 [摘要]：对扬农化工集团产能扩建项目中盐酸合成工艺的设计过程进行了简要的概述。对于设备选型以及后期运行情况进行了分析，并对生产过程出现的异常现象以及处理办法进行了描述。

Hydrogen chloride synthesis and absorption of process design

and operation summary

Wang Zhenbei*，Huang Jiancheng（Jiangsu Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., Jiangsu Yangzhou 225000，China)[key words]: hydrogen chloride synthetic graphite hydrochloric acid absorption type equipment operation [Abstract]: the design process of the synthesis of hydrochloric acid production capacity expansion project Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., in brief.For equipment selection and post operation are analyzed, the abnormal phenomenon and appeared on the production process and processing method are described.1、前言

盐酸是氯碱化工的主要产品之一，目前盐酸合成工艺多数采用合成和吸收两大操作单元组成。合成炉是制造氯化氢气体或盐酸的主要设备。过去工艺上应用比较广泛的是钢制合成炉，而近期均以石墨合成炉为主。由于石墨材料具有耐腐蚀、耐高温、传热效率高等优点，其应用越发广泛。配合夹套冷却的合成炉可以降低炉内氯化氢温度，提高生产能力，甚至可以利用反应热副产蒸汽。[1]

扬农化工集团氯碱分厂离子膜以及隔膜电解工艺碱产能为12万吨/年，配套产生氯气3.5万吨/年，盐酸工段作为氯气平衡的工段之一，采用氢气和氯气反应生成氯化氢，再用吸收水吸收产生32%盐酸作为产品出售。原来盐酸工段有φ700的合成炉2台，单套产能为1.5万吨/年，为满足集团产能扩大的发展需求，新增1台φ1200的石墨二合一氯化氢合成炉，炉体采用内衬石墨，外体钢制的合成炉，配套吸收系统。此类合成工艺具有以下特点：

1、炉体温度低(530±30)℃；

2、设备寿命长，平均使用寿命约2年；

3、制造及安装方便；

4、吸收效率高；

5、操作弹性较大；

6、系统三废产生量少。

2、工艺设计要求

合成炉选用石墨合成炉。本次设计是在扬农集团多年积累的设计经验、运行的基础上，设计出工艺合理、设备优选、产能以及质量满足要求的φ1200石墨二合一氯化氢合成炉。

3、工艺参数计算

本合成工艺设计按照年产2.5万吨32%盐酸，年生产天数330天计算。合成炉系统工艺由合成炉本体、空冷管道（配马槽通冷水冷却）、石墨冷却器、三级吸收塔、水流泵等部分组成。具体工艺流程见图1。

合成工艺流程图三级吸收塔水流泵冷却水二级吸收塔AT合成氢气缓冲罐 氢气阻火器 氢气阻火器炉氯化氢冷却器一级吸收塔去12#、15#库纯水分配台去6#、11#库去菊酯AT氯化氢分配台串通去1#水流泵去1#吸收水纯水库PP氯气缓冲罐循环水分配台汽液分离器酸性水分配台纯水泵氯气分配台酸性水泵P夹套水分配台05-8-18 图1 盐酸合成工艺流程图

3.1合成系统计算

3.1.1合成炉燃烧体积计算

合成工艺采用合成炉作为氯气和氢气反应的场所，本次设计合成炉是石墨二合一合成炉，采用三层灯头，氯气从中间进入，氢气从二层进入，氢气包裹着氯气安静燃烧，最外围一层淌冷凝酸，那么选取合适的燃烧容积V是保证炉内氯气和氢气混合、燃烧状态良好、火焰垂直向上无散射、无偏烧的先决条件。根据扬农化工集团φ700合成炉设计的成功经验。

33合成炉生产强度取55～95kg(m·h)为宜，本次设计取90kg/(m·h)。经计算单台合成炉燃烧容积y取11.1m。

3.1.2合成炉炉体换热面积计算

合成炉内，氯气和氢气反应生成氯化氢气体，该反应为放热反应，为促进反应向正方向进行，必须及时移出反应热，同时保证生产的安全稳定。散热面积采用下式计算：S=Q/K△

22￡R，式中：S为散热面积，m；K为传热系数，kJ／(m·h·℃)；Q为反应总热量，kJ／h；R为修正系数；△￡为平均温差，℃。根据计算，总移出热量Q=229.56kj/s，总传热系数22K=14.58w/m·℃，平均温差△￡=475℃，修正系数R=1.35，经计算的S为44.8m。3.1.3合成炉其它参数选取

炉体结构为圆柱体。炉体内直径为1.2m，外直径为1.6m，高为20m。灯头：气体3层分布，内为φ100管(氯)，外中φ125管(氢)，炉内上升速度：0 120m/s，工作炉温：(570±20)℃，32炉压：101.3kPa，校核后，取炉体体积V=11.3m，炉体换热面积S=68.3m。3.1.3冷却器选型

氯化氢气体经冷却后(≤108℃),在含有水的情况下,生成盐酸具有强腐蚀性。因此冷却器选择材质为石墨,顾及系统压降及安全选择石墨径向式园块孔冷却器同时它能经受更大压力的冲击,更能耐高温而不易损坏。

按照冷却器气相进口温度为150℃，出口温度为40℃，冷却水进水温度30℃，出水温

2度33℃计算，冷凝器总传热系数为2400Kj/hr·m·℃，冷却负荷为4899814.205Kj/d，冷22凝器面积要求为32.59m，圆整后为33m，选型JXZ-03。

3.2吸收系统计算 3.2.1 吸收塔塔径选取

经计算，吸收系统混合气体体积流量为17489.6618m3/d，液相体积流量为50.94412m3/d，填料选取25mm*25mm*2.5mm的瓷质拉西环以乱堆方式填充。经计算及查乱堆填料泛点线得出泛点气速umax=1.6m/s，空塔气速的适宜值取泛点气速的60%~80%，本设计取u=1.05m/s作为设计气速，计算圆整后，塔径取0.7m。3[2]3.2.2 吸收塔填料高度选取

3工作温度选取30℃，对气相传质系数kyα=0.0116kmol/（m·s），液相传质系数kLα33=0.6732kmol/（m·s），总传质系数KYα=0.01069kmol/（m·s），惰性气体流量V=2085.8925kg/d，溶剂流量L=5044.119kg/d，塔截面积Ω=0.1923m2。通过计算得出传质单元高度为0.4027m，传质单元数为7.37，修正系数取1.5，实装填料高度取4.45m，分三级吸收塔安装。[3]

3.2.3合成一级吸收塔选型

盐酸具有强腐蚀性,径向园块孔降膜吸收塔具有耐冲击,压降小,换热效果好等优点,故选择石墨径向式园块孔降膜吸收塔。

按照吸收塔气相进口温度为40℃，出口温度为40℃，冷却水进水温度30℃，出水温度35℃，淌酸温度45℃，进酸质量分数12.8%，淌酸质量分数32%计算，吸收塔总传热系数为222637.81Kj/hr·m·℃，冷却负荷为26457407.5Kj/d，冷凝器面积要求为33.89m，圆整后2为35m，选型MS-07，吸收效率折合拉西环填料高度2.78m。3.2.4合成二级吸收塔选型

塔类型选择同合成一级吸收塔，按照吸收塔气相进口温度为40℃，出口温度为30℃，冷却水进水温度35℃，出水温度40℃，淌酸温度45℃，进酸质量分数2.2%，淌酸质量分数

212.8%计算，吸收塔总传热系数为2637.81Kj/hr·m·℃，冷却负荷为13205209.99Kj/d，22冷凝器面积要求为28.9m，圆整后为30m，选型MS-06，吸收效率折合拉西环填料高度1.47m。3.2.5合成三级吸收塔选型

按照吸收塔气相进口温度为30℃，出口温度为27℃，淌酸温度32℃，进酸质量分数0%，淌酸质量分数2.2%，以乱推拉西环填料计算，溶剂流量L=5044.119kg/d，塔截面积Ω=0.1923m2。通过计算得出传质单元高度为0.4027m，传质单元数为0.5，修正系数取1.5，实装填料高度取0.31m。

4、结论与讨论

4.1 运行总结

2012年7月14日，合成炉点火成功，经过一系列调试，各项运行指标达到了设计要求：氯化氢体积分数为86.5%~92%，无游离氯；炉压为0.02~0.03MPa；氯化氢出口温度为45~55℃；吸收水转子流量控制范围在0.5m3/h~1.4m3/h；高纯酸比重在1.158~1.160kg/m3，对应的酸浓度为31~32%。

对比之前使用的铁质合成炉，石墨二合一合成炉具有以下优点：

1、石墨材料耐腐性强，使用过程炉体腐蚀小，使用至今没有发现炉体有腐蚀现象，使用周期较铁质合成炉长；

2、生产负荷高，产能大，炉体采用夹套水冷却，冷却效果好，可调控空间大，降低后续吸收系统冷却负荷，查看过去生产记录，目前该合成炉的日产量相当于过去使用的同规格铁制合成炉1.5倍以上；

3、成品酸质量提高，产出氯化氢中含铁量低，产酸质量达标率高，目前生产的高纯酸质量分数为31.2%~32.2%，含Ca2++Mg2+≤200PPm，Fe3+≤500PPm。

4、炉体带有夹套水冷却，内衬石墨，外用钢材，导热效果好，且防腐蚀不易漏，无高温辐射，安全稳定，工作环境得到明显改善。

4.2 存在问题

1、开车初期，由于合成炉进气量大，炉头火焰观察困难，控制进气H2：Cl2=1.15：1较难，容易过氯，造成氯化氢的游离氯在瞬间超标，影响了正常以及操作；

2、开车点火后，塔内炉压容易偏高，导致易熄火的现象，经过逐一排查的办法，发现水流泵抽力较低，如果系统压力有波动，易导致炉内压力高；

3、停车，抽真空，正常检修过程中，出现防爆膜爆裂现象，经过检查发现观察炉火的视镜出漏真空的现象，同时检查炉顶的防爆膜，由于采用利旧的防爆膜，出现了老化的现象；

4、三级吸收塔淌酸管道存在淌酸不畅现象，同时易发生爆鸣，经过检查发现三级吸收塔淌酸管道液封前走向有一定的上扬，导致管内气体难以排出，产生酸封气以及爆鸣的现象。

4.3 整改措施

1、清理观察视镜，方便观察。对氯气进气管道孔板流量计重新核查，由于孔板流量计孔径大小选择偏大，导致流量系数C0变大，同时孔截面积A0增加，导致按照压差调节时精度降低，控制过程容易产生偏差，导致过氯现象。针对现有工况对孔板流量计的孔径重新计算选型，通过计算，将孔板内径由原来的Φ50mm调整到Φ45mm，再根据压力、温度等条件计算孔板流量计出对应刻度的摩尔数，并对三班员工进行培训，严格控制进气比在技控点要求范围内；

2、对水流泵的抽力进行重新计算确定，更换水流泵由原来的配套金属水流泵更换为四氟水流泵，对于看开车点火前水流泵的运行操作进行规范，针对此合成炉的特点，调整炉压技控点指标，保证炉内压力在合理的技控点指标内；

3、对炉头观察炉火的视镜进行紧固，对炉内防爆压力进行核算，选定适宜规格的防爆膜并更换，制定定期工作，增加防爆膜处的巡回点；

4、对液封前的管路进行调整，将原来的上扬趋势改为有一定的向下倾斜趋势，利于将淌酸夹带的气体排回吸收塔，消除淌酸不畅以及爆鸣等安全隐患。

参考文献

[1] 二合一石墨合成炉生产氯化氢运行总结。氯碱工业，2004（7）：30-43。[2] 40t/d氯化氢合成炉设计。氯碱工业，1994（7）：24-27。[3] 化工工艺设计手册（第三版）。北京：化学工业出版社，2003。

[作者简介]王真贝（1989—），男，本科学历，现于江苏扬农化工集团氯碱分厂从事工艺设计及管理工作。

第二篇：调试+运行工艺总结

一体化设备工艺调试总结

考虑到我们设备的目标是打造标准化产品，故以下分析重点针对典型生活污水。

以下分析数据及结论以西科大试验机、云南项目、紫阳项目（贝斯-50型号）为基础分析实际总结为依据：

总的来说，对于确定工艺（A3/O+MBBR）后的调试（含运行）之所以还能分出不同，主要是针对不同进水水质来分的。众所周知，不同类型（污染程度）的污水在同一工艺下运行，在前期调试及后期运行中，在工艺控制方面肯定是不一样的。下面就针对不同类型的污水，在小型一体化设备调试及日常运行中可能出现的问题进行分析及给出对应解决措施：

一、典型生活污水：即各个污染物浓度比例正常，在合理范围内，一般来讲指COD在400左右，氮类污染物在30左右，磷类污染物在4左右，PH在7左右，该类水系统启动较容易，且后期运行也会比较稳定（试验机已验证），该类污水的达标处理我们的一体化设备是完全没有难度，即便在我们早期设备中也已经得到过充分证明，下面就这一类型污水做下关于调试及运行的分析总结。

1、调试： 系统启动：

1）设备初次启动接种污泥，好氧池污泥沉降比（SV30）要求达到20%以上，系统闷曝24小时，此阶段主要是为恢复接种污泥活性，若接种为新鲜活性污泥（非脱水干污泥）可省略此步骤直接进入驯化阶段，注意，就我们贝斯设备来讲闷曝时间不宜过长；

2）完成系统污泥接种后就开始污泥驯化，期间要注意控制以下条件参数：a、调试期间，控制好氧DO值，2mg/l左右即可，不宜过高。之所以要强调一下这个常识，主要是我们的设备总体积较小（相对污水厂），各个功能池就更小，且调试期间系统污泥性状处于恢复适应期，微生物活性处于非活跃期，代谢较慢，因此在这个阶段，充氧设备稍微一开，充氧区溶解氧就会很快升到很高值，对填料挂膜及生物量稳定造成不利影响，进而给调试造成不必要延期；b、系统调试期间需控制好每天原水进水量（不宜大于设计处理能力的50%），需现场人员密切观察系统污泥量变化（可通过简易观察沉降比来判断）及填料生物膜附着情况，以确定时间段内合理的原水进水量。一般来说，在系统初次启动时期，主要观察每天系统内生物量有无增减（有缓慢增长视为正常）；c、我们的一体化设备受水质分析条件限制，调试主要靠现场人员细心观察判断，以产水目测比较清亮透彻为主要估算依据，在b项基础上，如果观察到系统产水较清亮，则可缓慢增大进水量，增大多少以产水与上次相比是否清澈透亮为依据，直到达到设计进水量，产水仍稳定清澈透亮，申请化验；d、现场调试人员调试阶段主要通过观察控制系统生物量及生物物理性状（比如颜色为土黄色、气味无厌氧臭味、沉降性较好泥水分界明显、污泥絮体较大呈片状等）来判断设备系统是否已经完成调试，只要设备各功能区生化性能正常，产水达标是水到渠成的事（试验机已经证明）； 3）特别强调：系统充氧搅拌力度不宜控制过大，否则不宜填料挂膜；如此基本15天可实现系统产水主要污染物达标，填料生物膜有一定量的附着，基本完成系统生化调试；

2、日常运行：

日常运行的主要目的是通过各种控制干预手段维护处理系统的稳定性，进而来实现系统产水稳定达标，一体化设备的日常运行也是如此，合理的工艺控制模式在调试阶段已经被确定，日常运行就是维护控制的稳定，并根据来水变化和季节等因素对这个控制模式进行校准，以保证产水稳定达标。

1）夏季控制：好氧DO值不宜大于4m/l，否则挂膜填料极易脱模；同时考虑到系统除磷主要是通过排放剩余污泥来实现，过高的溶解氧条件下，系统污泥自身消耗加剧对系统除磷不利；剩余污泥控制每3天左右排放一次，自动排泥时每次排泥时间不宜超过20秒，若监测到产水氮类污染物浓度超标，视超标情况，需适当延长剩余污泥排放间隔，减少系统剩余污泥排放，若监测到产水磷类污染物浓度超标，视超标情况，需适当减短剩余污泥排放间隔，以实现增大剩余污泥排放量；沉淀池污泥回流设定间歇回流，回流目的是将沉淀池截留系统污泥重新返回系统循环，因此，需视系统污泥量情况确定回流间隔及大小，以目测不到沉淀池有大量污泥上浮，视为合适的污泥回流间隔，该时间间隔因不同型号设备沉淀泥斗大小及回流数量不同而不同，需具体型号分析；沉淀池排渣设定时间间隔以每天排渣1次为宜，每次排渣时间30秒以内，若系统仍有污泥在池表面积累，则说明污泥回流设定欠合理，否则若任意减短排渣间隔延长排渣时间必然造成系统污泥非正常流失，进而影响系统稳定性；

2）冬季：考虑到我们设备因规模较小造成的整体保温效果较低现实，冬季低温环境必然严重影响设备生化处理效率，且冬季系统原水污染物浓度会有一定增高，因此系统需适当增加生物量，具体做法就是适当提高系统污泥浓度，具体参考西科大实验室相关运行经验；

二、非典型生活污水

非典型生活污水也是生活污水，只是由于一些仅存在某些特有生活习惯的地区或环境，而造成的该类生活污水出现的污染物浓度比例失调的生活污水。该类水其中某项污染物浓度偏高或偏低，进而造成适宜微生物生长的营养比例失调，系统微生物无法正常生长，而影响产水很难实现全部指标达标。

以下就该类列举集中我们遇到的情况进行分析。

1、原水COD偏高，但可生化性能良好，氮、磷类污染物浓度正常，该类污水只需在运行中提高系统污泥浓度同时维持好氧区溶解氧2mg/l即可，以云南曲靖白龙树村项目为例，原水COD浓度检测在1000mg/l左右，但氮磷类污染物浓度不高，SV30在35%左右即可保证产水达标排放，该类水缺点就是剩余污泥产量较大；

2、原水总体污染物浓度偏高，但各种污染物浓度比例合理，即有机污染、氮、磷类污染都处于较高值，但总体浓度值接近合理的100:5:1范围。该类水在运行中需考虑放大停留时间，否则氮类污染物不易达标，同时需增大系统生物量；

3、原水氨氮总氮偏高，60mg/l以上，COD、TP正常，需延长剩余污泥排泥间隔4-5天排一次剩余污泥，需保证厌氧、缺氧段充分满足工艺对DO值的控制要求，一定避免DO值过高；

4、原水总污染浓度较低，COD污染在100mg/l左右，属于微污染污水，该类水在一体化设备这种小型水处理项目中，想稳定长时间达标，只能通过填料挂膜来实现，因为有机物污染较低，污泥很难正常生长。该类水在调试及日常运行中必须特别注意系统充氧量及充氧强度不能高，以保证填料有效挂膜，只要填料能正常挂膜，在运行中生物膜能正常更新，则产水必然能稳定达标；

5、原水氮、磷类污染物偏高，而COD浓度正常，进而造成正常生化进行中碳氮磷比失调，造成系统脱氮进行不完全，磷类无法正常排出系统（COD低，系统无法维持足够多的污泥，无法排泥分离去除磷）。该类水经验证可以通过投加碳源，实现配平衡碳氮磷比例，进而实现系统正常运行达标排放，但运行成本较高，同直接进行化学降解成本上相差无几。

第三篇：设计材料与工艺课程总结

设计材料与工艺课程总结

电脑桌造型设计和选材分析

目录

一、产品名称和图片

二、产品用途、功能、结构

三、材料及成形分析

四、造型分析

五、材料质感和美感分析 1.质感分析 2.美感分析

六、本人对该产品的看法或意见

电脑桌造型设计和选材分析

一、产品名称和图片 产品名称：电脑桌 图片：

二、产品用途、功能、结构

用途和功能：顾名思义电脑桌的作用就是放电脑用的，但是不同于普通桌子的地方就是针对台式电脑的主机键盘和鼠标专门设计了放置的地方，使得桌面不显得那么乱。左下方的柜子适合放置一些电脑的周边产品，不必再浪费空间。

结构：整体是一个方形，稳定坚固，主要支撑点基本上用铁制柱子来承载，桌子下面带有滚轮，移动起来方便快捷，不需要费力的搬动。下面的板特意留出一个半弧型的空间是方便放脚。中间的键盘板采用了用滑轨与主体结合，不用键盘的时候可以滑进去藏在桌面下节省空间。

三、材料及成形分析

材料：这个电脑桌的各个平面结构（桌面、键盘板、柜子）都是采用了木头的材料，这种材料易于加工，易于胶合。重量轻但是强度很高，放电脑是绰绰有余。木材是良好的绝缘材料，对于放置电脑这种电器来说，具有特别的安全性。而且木材使整体结构不易变形，可以长时间使用。材料环保，无色无味无毒，并且给人以清新自然的感觉，在使用电脑的时候会有些许的轻松感。起到支撑作用的柱子是用铸铁制作的，坚固耐用，可以保持稳定使人操作电脑时不会有摇晃感。这种材料能长时间使用，保证了物品的持久使用，不用担心损坏。木材和铸铁的组合，优势互补，在品质方面提升了一定的高度。

成形：木板用木屑压制成形，强度有保障，表面涂覆涂层防潮防蛀还有一定的防划功能，并且容易擦拭清理，保持美观。铁制材料上涂覆了一成油漆，可以有效防锈，并且更加美观。铁柱与铁杠焊接在一起保持原有的坚固性。木板则与铁制构架用螺钉组合在一起，利用了木板的软度。

四、造型分析

总体框架方方正正，没有复杂的花纹样式，简约大方，每一个材料的样子都是为了整体的功能而设计，一眼看上去朴实的轮廓就有干练的感觉。左边的柜子有一种不对称的美感，并且给人一种稳定的感觉。桌角采用了弧形设计，刚正中带点柔美。面和柱横竖搭配摆放，横平竖直有一种现代感。

五、材料质感和美感分析

1.质感分析：首当其冲的是木质的平面，因为有图层的关系，摸上去不会有粗糙的感觉，会很顺滑。而且反光柔和，不会像玻璃材料那么反光强烈刺眼。铁制的构架涂上油漆会很光滑，不会感觉很老旧。摸上去会有冰凉的感觉，这是铁制材料的通病。但是整体都有一种硬朗的气息，不会显得柔弱。

2.美感分析：这个电脑桌没有用什么特殊的花纹，只有材质的原始美感，木材的自然气息加上铁的现代美组成了它的整体风格。作为放置电脑的桌子，现代气息是很搭配的，木材的加入给了金属以活力使它不至于那么呆板。

六、本人对该产品的看法或意见

作为电脑桌来讲，它是一款称职的产品，放置电脑。它的实用性毋庸置疑，这也是充分考虑到的，不会感觉喧宾夺主。其实它给人的感觉就是中规中矩，没有什么出彩的地方，也没有什么致命缺陷。作为一件普通的家具它的定位应该是普通大众群体，以这个定位看它需要改进改进的地方很少。总体来讲对于大众还是很不错的产品。

第四篇：UNITANK工艺设计总结

UNITANK工艺设计总结 1 UNITANK工艺的发展

UNITANK（一体化活性污泥法，又称交替生物池）工艺是比利时SEGHERS ENGINEERING WATER NV开发的专利。它不仅具有其他SBR系统的主要特点，还可象传统活性污泥法那样在恒定水位下连续运行。

自从90年代初UNITANK工艺推出后，目前世界各地已有600多项工程成功的应用了此种工艺，处理效果很好。在新加坡、马来西亚、越南等采用该项技术，建成了规模不等的工业废水和城市生活污水处理厂；在中国也有数座规模在10万m3/d以上的污水厂，澳门、石家庄等城市的较大型的UNITANK工艺污水处理厂已成功运行。达卡污水处理厂的设计参数

我院在孟加拉达卡污水处理厂投标过程中，采用了UNITANK工艺作为比选方案。达卡污水处理厂设计规模为167000 m3/d。

进水水质为：BOD

5350 mg/L；

SS

350 mg/L

出水水质为：BOD5

≤40 mg/L；

SS

≤50 mg/L

主要设计参数：（单座）

设计污水最低温度16℃

好氧泥龄：6.2天

污泥负荷：0.167 kgBOD/kgMLSS

容积负荷：0.667 kg/(m3·d)

产泥系数：1.0

有效水深：8 m

池容利用率：0.545

中间池（II池）的MLSS：3.27 g/L

边池（I、III池）的MLSS：4.36 g/L 3 工艺运行

设计采用4组12个反应池。反应池为12座矩形钢筋砼结构，采用鼓风曝气。由于本工程对于氮、磷的去除没有特殊要求，故在比选方案中对UNITANK工艺常规运行阶段进行了调整，调整后的工艺运行如下：

每组分为三个反应区，曝气区和两个沉淀（兼曝气）区串联组成，每区长39 m，宽39 m，有效水深8 m，超高0.6 m。每组一天分3周期运行，每周期8小时，每周期分为上下两个时段。上半周期：① 主反应段：污水首先从I池进入生物反应池，同时I池曝气，II池曝气，III池作为沉淀池出水，此段运行时间为3 h；② 过渡段：污水从II池进入生物池，I池停止曝气，转为静沉，II池继续曝气，III池出水，此段运行时间为1 h；至此，上半周期运行结束。下半周期：③ 污水先从III池进入生物反应池，同时III池曝气，II池曝气，I池作为沉淀池出水，此段运行时间为3 h；④ 过渡段：污水从II池进入生物池，III池停止曝气，转为静沉，II池继续曝气，I池出水，此段运行时间为1 h；至此，一周期运行结束，见下图。

从以上运行可以看出，II池始终作为曝气池，I、III池既做沉淀池，也做曝气池。各阶段运行全部依靠进出水的自控阀门，故UNITANK工艺对自控阀门的要求较高。

每组的三个反应区通过靠近底板（远离进水端侧）的导流孔连接，导流孔的设计流速为0.1 m/s。孔口尺寸为2 m×2.5 m。

出水堰采用固定三角堰，设计长度148 m，为避免水流短路问题，在I、III池边池壁和进水端的池壁上设置集水槽，在集水槽两侧设出水堰。为保证出水水质，在出水槽上方设置反冲洗水管，为清洗曝气时残留在出水槽中的污泥，冲洗水回到中间池。曝气系统

由于反应池设计水深为8 m，考虑氧的利用率因素，设计上采用鼓风曝气，选用膜片式微孔曝气器，根据运行时两个边池和中间池的MLSS不同，生物总量不同，故曝气量也不同。设计中在两个边池设置了4940个微孔曝气器，中间池设置了3700个微孔曝气器。排泥系统

由于两个边池起着反应池和沉淀池的双重作用，在沉淀后，池中排除剩余污泥后，仍然存在着大量的活性污泥，这部分活性污泥在下一个工序进水阶段，与进水混合，进而达到了污泥回流的作用，所以UNITANK工艺不用设置外回流系统。

剩余污泥是在沉淀阶段后0.5小时的阶段内排除，本次设计是在池内设置了潜污泵，通过该泵将剩余污泥排除。结论

UNITANK工艺具有独特的优点：① 与其他SBR工艺相比，可不设回流污泥系统；② 模块化设计，便于将来的扩建；③ 采用矩形池结构，反应池可进行共用隔墙布置，可节省土建费用和工程建设用地；④ 系统为连续运行，出水采用固定堰，不需设滗水器（其他SBR工艺需设置滗水器），运行时水面基本桓定；⑤ 通过调整运行工序，即可具有脱氮的功能。

UNITANK工艺污水处理系统中需设有一套简单而有效的生物处理监测与控制系统，包括溶氧仪、氧化还原电位（ORP）、污泥浓度、流量、pH等等，根据水质、水量情况，改变或设定运行周期，改变进水点，获得相应的污泥负荷。故UNITANK工艺需要较高的自动监测和自动控制水平。

本次设计中UNITANK反应池的有效水深取到8 m，在峰值流量时，为了增加污泥的沉降速度，应考虑是否在池子底部增设其他设施，如斜管等。本次工程建设方提供的数据中没有变化系数，加之如增设斜管增加沉降速度，随之增加许多运行维护的问题，故本次设计没有考虑增设任何设施。

本次工程设计中，作者得到了许多工程师的指导，在此表示万分感谢。由于作者水平有限，望同行们能批评指正，共同研讨UNITANK工艺的一些问题。

第一，进水BOD浓度较高时，建议考虑采用两级UNITANK工艺。本文介绍的是单级UNITANK工艺，即进水只经过一级生物池处理，当进水水质较高时，如BOD高于500mg/L时，可采用两级UNI-TANK工艺，即用两级生物池处理，第一级生物池按高负荷厌氧或好氧方式运行，第二级按低负荷好氧方式运行。目前，西格司公司已有两级UNITANK工艺的工程业绩。

第二，出水水质有除磷要求时，应慎重考虑是否选用该工艺。因为该工艺由于没有一个完全的厌氧区，较难形成生物除磷的理想厌氧状态。该工艺除磷脱氮过程的原理是：通过在沉淀末期和曝气期中间加入非曝气搅拌期，形成缺氧和厌氧状态，完成脱氮和生物除磷功能。但是，从实际运行看，很难形成生物除磷的理想状态。因为，在非曝气搅拌期，水中大量的硝酸盐会消耗溶解 性BOD，降低有效BOD/P比值；进水中溶解性BOD在生物池内被大量稀释，除磷菌可摄取的BOD量减少，在厌氧阶段磷释放不彻底。因此生物除磷功能很难保证。从工程业绩看，西格斯公司自1987年至1997年已有187座该工艺处理厂投产，但无生物除磷记录。所以，选择该工艺生物除磷时应慎重考虑。

第三，处理水量过大时，应充分考虑该工艺的复杂性，由于工艺运行、结构设沉降缝和抗浮等原因的限制，处理池每格的尺寸宜控制在40×40米范围内。当处理水量增加时，处理单元数也会增加，致使配水、出水、冲洗水和剩余污泥排放等设备随着单元数而增加，大大提高了实际运行的复杂程度。从自动控制方面看，10万吨/天处理规模的污水厂，氧化沟工艺的I/O数量只需1200点，而该工艺为3000点以上，随着处理单元数量增加，其控制量也将成倍增加。所以，该工艺在规模较大处理厂应用时，应进行全面考虑。

综上所述，UNITANK工艺更适用于用地紧张的大中型城市和中小型污水处理厂，在一定的范围内，可以替代其它活性污泥法，有独特的优点，并具有较强的竞争力。

第五篇：碳酰肼的合成工艺与应用探究

碳酰肼的合成工艺与应用探究

鑫泰水处理 2015.12

在讲碳酰肼的合成工艺与应用之前，小编先普及一下碳酰肼究竟是什么，有什么作用，碳酰肼与我们日常生产有没有很大的联系呢？

碳酰肼是一种重要的化工原料，是肼的衍生品，在工业上主要被用来作为锅炉水的除氧剂，即水处理剂中的除氧剂。这是目前碳酰肼的主要用途。除此之外，还可以作为炼油厂设备的防腐剂，在化纤行业可用作弹性纤维的交联剂。碳酰肼中，由于其与氮原子相连的氢原子易被其他基团取代，所以碳酰肼又是一种重要你化工中间体，可用于医药、农业除草剂、植物生长调节剂、染料等行业。如果用碳酰肼作为配体，可以制备多种聚合物，广泛用于：医药、石油、国防等工业中，价值不言而喻。

碳酰肼的合成工艺

1、最早是美国科学家在上个世纪60年代用碳酸二酯和过量的肼反应制取碳酰肼。这种方法需要长时间的高温反应，往往会生成其他副产品，重要的是在高温过程中，如果对肼的控制不好把握，在高温过程中肼容易生成爆炸性气体，安全性能差。

2、近年来，俄罗斯工作者提出了不蒸馏的条件下制备碳酰肼的方法，制备的纯度也高。但是反应时间长达48h也不适合工业化生产。

3、日本科学工作者提出了用尿素制备，但是也在高温下进行，副产品多，纯度不高，安全性能差。

4、其他方法还有三聚氰酸和水合肼反应制备，耗时间厂，控制不好。光气和水合肼反应容易生成爆炸性气体，安全性能差。

总之，碳酰肼的制备工艺还需要进一步探究，目前碳酰肼价格比较高，大规模的工业生产受限，因此突破技术是目前降低碳酰肼价格的唯一办法，为此需要科研工作者进一步探索和研究。

碳酰肼的应用降解

1作为水处理剂使用-碳酰肼

除去水中的溶解氧从而保护工业设备是水质控制中重要的一环，一般是机械与化学除氧相结合，使得溶解氧尽可能的降低。化学除氧剂应具备的条件是在整个水循环中各个温度下都要良好的除氧效率。在水与气之中产生的分解物质对工作人员影响最小更易于控制。众所周知，最早用于除氧剂的是亚硫酸钠，由于在低温下能够高效迅速的同氧气发生反应，从而成为当时主要的除氧剂。但是在后来的锅炉水除氧中发现，亚硫酸钠会导致过热蒸汽管的污染以及凝汽管的龟裂，且锅炉水的固形物增加，因此化学除氧剂改用联氨，但是最近几年联氨又被怀疑有致癌作用，这就促进人们努力的探索新产品，渴望开发出一种无毒、操作方便、又能快速的除氧的新型除氧剂，碳酰肼应运而生，首先在日本得到应用，进而快速推广。但是，碳酰肼的制备工艺不成熟，加之价格高，使得其推广受到限制，因此，需要科学工作者的进一步努力。

2、树脂整理剂

在纺织品的树脂整理过程中，碳酰肼可用作甲醛的捕捉剂，在酸性介质中碳酰肼可与甲醛反应生成加合物，然后脱水并聚合，因而是不可逆反应，不会释放出甲醛。同时，用碳酰肼处理后的纺织品，对酸性染料有很高的亲和力，即织物容易着色，皱折减少，并且产品具有良好的仿佛像和耐用性。

3、用作含能配合物

主要用于火箭的染料助剂等