流动床TM生物膜反应器(MBBR TM)工艺及在市政污水处理中的应用Moving Bed TM Biofilm Reactor (MBBR TM) Process and its Application in Municipal Wastewater Treatment
1廖足良(Zuliang Liao) AnoxKaldnes AS，P. O. Box 2011, 3103 T?nsberg Norway挪威
2喻培洁(Pia Welander) AnoxKaldnes AB，22647 Lund Sweden瑞典Hallvard ?degaard (哈尔瓦˙欧德格) 挪威科技大学水与环境工程系，7491 Trondheim Norway 挪威
摘要
流动床TM生物膜反应器(MBBR TM)工艺基于生物膜工艺的基本原理，又利用活性污泥工艺中生物量悬浮生长的特性。本文试图总结该工艺的主要特点和优势，总结该工艺在市政污水处理中去除有机物和脱氮除磷方面的研究和工程应用。
1 简介
生物膜广泛存在于自然界和人类活动中。例如，自然界中，土壤中的微生物吸附在土壤颗粒表面，形成生物膜，当从土壤的空隙流过的水中污染物(或基质)与土壤表面的生物膜接触，污染物被生物降解，因而污水被净化。生物膜一般具有很长的固体停留时间(SRT)。这有利于在不断的液流流过和基质利用过程中形成较为致密又布满孔隙的生物膜的微型空间结构。仅管生物膜的致密程度由于各方面因素(液流流速，基质浓度，供氧状态等)不同而异，其共同的非整形(FRACTAL)结构特征已被广泛认同。非整形的空隙孔径分布使得不同颗粒粒径的污染物(基质)都能够被生物膜通过不同的途经被捕获和生物降解。生物分解的产物也通过空隙传输到生物膜以外，进入水流中。当生物膜厚度达到基质难以进入最内层时，营养不足将导致生物膜本身被内源分解。这样，生物膜的厚度将随其生长的外部条件的变化而变化，并处于动态平衡。由于单位体积的生物膜量很大，生物反应器容积则可以很小，达到高效紧凑的工艺流程目标。
然而，在自然界的生物膜和固定式生物膜反应器中，被处理的污染物不很容易扩散到生物膜的内部，在好氧状态，氧分子也不很容易均匀扩散到生物膜内。同时，老化的生物膜和生物降解产物也不易于传送到生物膜外。这样，固定式生物膜反应器在理论上的优越性并没有得到充分的发挥。加上采用的挂膜材料(生物填料)可能易于变形和垮塌，使固定式生物膜反应器的应用受到很大的影响。
生物流化床工艺利用流化的颗粒填料，很好地解决了脱落的生物膜堵塞反应器的问题。流化床中采用的填料是颗粒填料，如砂，或其他人工烧结的以黏土为骨料的轻质填料。粒径小的颗粒填料虽易于流化，也易于被水流带走，颗粒大的填料不易于流化，需要很高的流化速度。为使填料保留在反应器中，适当的结构措施(如斜板)是必要的。为达到流化的目的，流化床反应器的结构设计必然较为复杂。当流化速度大时，生物膜不易于附着在颗粒填料表面，所以，颗粒填料的巨大表面积并没有得到充分利用。多孔型轻质填料虽然使有效表面积增加，但并不能根本改变这一局面。此外，当采用好氧生物流化床时，曝气充氧不易于与流化过程结合起来。
活性污泥法在二十世纪初应用于污水处理以来得到很大的发展，主要是由于其系统相对简单，处理效果在系统运行稳定情况下比较好。但长期以来，活性污泥经受负荷冲击，温度变化(特别是低温)，毒性影响，污泥膨胀的脆弱性困扰。污泥流失和系统效率低下是许多污水处理厂经常面对的问题。
一种能结合生物膜法的较高的污泥浓度，长泥龄和不需污泥回流，以及活性污泥法的无堵塞和配水及混合均匀的特点的生物处理工艺将使生物处理变得高效，稳定，和容易维护管理。流动床TM生物膜反应器(MBBR TM)工艺很好地反映了这样的要求。由AnoxKaldnes集团完成的采用MBBR TM工艺的市政和工业污水处理项目已达350多个，广泛应用于包括中国在内的全球43个国家。
2 流动床TM生物膜反应器工艺的基本原理和工艺特点
2-1 基本原理
流动床TM生物膜工艺运用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。技术关键在于研究和开发了比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料。生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长的特点。填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。当曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。流动床TM生物膜反应器工艺由此而得名。其原理示意图如图1所示。因此，流动床TM生物膜工艺突破了传统生物膜法(固定床生物膜工艺的堵塞和配水不均，以及生物流化床工艺的流化局限)的限制，为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了较好的基础。
a) 好氧反应器b) 厌氧反应器
图1 流动床TM生物膜工艺原理示意图
2-2 工艺特点
流动床TM生物膜工艺的特点包括：
1.容积负荷高，紧凑省地：容积负荷取决于生物填料的有效比表面积。不同填料的比表面积相差很
大。AnoxKaldnes集团开发的填料比表面积可以从200平方米/立方米到1200平方米/立方米填
料体积的范围内变化，以适应不同的预处理要求和应用情况。
2.耐冲击性强，性能稳定，运行可靠：冲击负荷以及温度变化对流动床TM工艺的影响要远远小于
对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化，或污水毒性增加时，生物膜对此的耐受力很强。
3.搅拌和曝气系统操作方便，维护简单：曝气系统采用穿孔曝气管系统，不易堵塞。搅拌器采用具
有香蕉型搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏填料。整个搅拌和曝气系统很容易维护管理。
4.生物池无堵塞，生物池容积得到充分利用，没有死角：由于填料和水流在生物池的整个容积内都
能得到混合，从根本上杜绝了生物池的堵塞可能，因此，池容得到完全利用。
5.灵活方便：工艺的灵活性体现在两方面。一方面，可以采用各种池型(深浅方圆都可)，而不影响
工艺的处理效果。另一方面，可以很灵活地选择不同的填料填充率，达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原有活性污泥法处理厂的改造和升级，流动床TM生物膜工
艺可以很方便地与原有的工艺有机结合起来，形成活性污泥-生物膜集成工艺(HYBAS TM工艺)或流动床TM-活性污泥组合工艺 (BAS TM工艺)。
6.使用寿命长：优质耐用的生物填料，曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更
换，折旧率较低。
2-3 工艺基本物理要素
流动床TM生物膜工艺的基本物理要素包括：生物填料；曝气系统或搅拌器系统；出水装置；池体。图2所示为工艺基本物理要素示意图。
生物填料：针对不同性质的污水及出水排放标准，我们开发了一系列不同的生物填料，比表面积界于
200-1200平方/立方(如K1，K3，NATRIX，BIOFILM-CHIP等)，以适用各种处理要求。当预处理要求较低，或污水中含有大量纤维物质时，采用比表面积较小的尺寸较大的生物填料，比如在市政污水处理中不采用初沉池，或者，在处理含有大量纤维的造纸废水时。当已有较好的预处理，或用于硝化时，采用比表面积大的生物填料。生物填料由塑料制成。填料的比重界于0.96-1.30 之间。
曝气系统：由于生物填料在生物池中的不规则运动，不断地阻挡和破碎上升的气泡，曝气系统只需采用开有中小孔径的多孔管系，这样，不存在微孔曝气中常有的堵塞问题和较高的维护要求。曝气系统要求达到布气均匀，供气量由设计而定，并可以控制。
搅拌器系统：厌氧反应池中采用香蕉型叶片的潜水搅拌器。在均匀而慢速搅拌下，生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混合的目的。搅拌器的安装位置和角度可以调节，达到理想的流态。生物填料不会在搅拌过程中受到损坏。
出水装置：出水装置要求达到把生物填料保持在生物池中，其孔径大小由生物填料的外形尺寸而定。出水装置的形状有多孔平板式或缠绕焊接管式(垂直或水平方向)。出水面积取决于不同孔径的单位出流负荷。出水装置没有可动部件，不易磨损。
池体：池体的形状规则与否，深浅以及三个尺度方向的比例基本不影响生物处理的效果，可以根据具体情况灵活选择。搅拌器系统的布置也需根据池型进行优化调整。池体的材料不限。在需要的时候，池体可以加盖并留有观察窗口。
出水装置
填料
好氧反应池厌氧反应池
本图仅为示意图--流程选择取决于污水性质和处理要求
图2 流动床生物膜工艺的基本物理要素：生物填料，曝气系统，搅拌系统，出水装置，池体
3 流动床TM生物膜反应器工艺的常用流程
污水生物处理的目标包括去除有机物，生物脱氮和除磷。去除有机物的工艺流程相对简单一些，而脱氮除磷工艺则较为复杂。
3-1 去除有机物工艺流程
一般而言，去除有机物工艺流程较为简单。对于一般二级生物处理，出水BOD要求为25毫克/升时，一般采用两级流动床TM流程。如二沉池前设有混凝单元，或一级处理中采用化学沉淀，则可采用一级流动床TM流程。对于出水BOD要求为10毫克/升时，采用两级流动床TM流程，并需要采用化学沉淀一级处理，或者混凝沉淀二沉池。对于采用流动床TM工艺作为活性污泥工艺的生物预处理对付冲击负荷时，则可采用一级流动床TM流程。以上各种情况的设计负荷因预处理工艺的不同和BOD去除要求的不同而异。表1列举了可能的工艺流程。
TM
流程备注
1) 常规二级处理
2) 药剂常规二级处理
(强化一级
及化学除磷)
3) 药剂常规二级处理
(强化二级
及化学除磷)
4) 药剂强化二级处理
(强化二级
及化学除磷)
5) 药剂强化二级处理
(强化一级
及化学除磷)
6) 常规二级处理
(流动床工艺
为预处理-
BAS TM工艺)
3-2 生物脱氮工艺流程
生物脱氮的途经一般包括两步。第一步是硝化，将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。这一步由于硝化菌生长缓慢而需要很大的生物池容积。硝化只有在有机物氧化基本完成后才易于进行，是因为氧化有机物的异养菌生长迅速。硝化可以单独进行。第二步是反硝化，在厌氧条件下将硝酸盐氮还原为分子氮而逸出。这一步很快，不是脱氮的控制因素。硝化是否前置或后置，取决于污水中碳源的质和量。
3-2-1 硝化工艺流程
当采用常规一级处理时，一般采用三级流动床TM工艺流程，其中第一个反应池用于有机物的去除，第二和第三个反应池用于硝化。
当采用化学沉淀强化一级处理去除大部分悬浮物和胶体物质时，可以采用两级流动床TM工艺流程，溶解性有机物的氧化和部分硝化在第一反应池中进行，而第二反应池则用于硝化。
当采用活性污泥法全流程(预沉-活性污泥-二沉)去除有机物时，可以采用一级或两级流动床TM工艺进行硝化。
当对活性污泥法工艺去除有机物的污水处理厂升级改造为硝化工艺时，采用活性污泥-生物膜集成(HYBAS TM)工艺能够很灵活地解决问题。在现有的活性污泥池中投加生物填料，这样，活性污泥将与生物膜共存于同一反应池中。活性污泥将主要去除有机物，而吸附生长于生物填料表面的硝化菌则完成硝化作用，充分利用了两种工艺的优点，从而充分利用现有工艺条件又达到升级改造的双重目的。这种工艺的
灵活性还体现在生物填料的填充率可以根据需要在30%至67%之间选择。在这一工艺中需要回流污泥以保持反应池中的MLSS污泥浓度。表2列举了有关工艺流程。
TM
流程备注
7) 有机物去除
及硝化
8) 药剂有机物去除
及硝化
可化学除磷
9) 有机物去除
及硝化
HYBAS TM工艺
3-2-2 生物脱氮工艺流程
生物脱氮包括硝化和反硝化。反硝化需要碳源。当碳源可以由污水中的溶解性BOD提供时，应充分利用，如污水中碳源不足，则要外加碳源。外加碳源可以由污泥水解而产生的富含挥发性有机物提供，也可以是其他来源，如工业用甲醇或乙醇或其他工业生产的高浓度溶解性有机废物。反硝化工艺可以前置或后置，或同时前后置。
当污水中碳源充足时，反硝化前置充分利用现成的碳源，剩余有机物才被好氧氧化。后置的硝化出水回流到反硝化池。此时可以采用三级流动床TM工艺流程，第一反应池为厌氧反硝化，第二反应池为有机物好氧氧化，第三反应池为好氧硝化池，硝化池出水按反硝化效率计算得来的回流比回流到前置反硝化池。
当污水中碳源严重不足时，采用后置反硝化工艺，外加碳源可以来源于污泥水解的上清液，并补充部分碳源。此时由于污水中有机物主要以颗粒以及胶体形式存在，强化一级处理会很有效地减少有机物好氧氧化池的体积，同时，颗粒状有机物也充分地保留在污泥中并经水解后用作反硝化的碳源。此时采用后置反硝化的三级流动床TM工艺流程，无需回流硝化池出水。第一第二池用于有机物氧化和硝化，第三池为反硝化池。
当污水中碳源不足但可以利用时，则可以采用反硝化同时前置和后置的流动床TM工艺。此时采用四级流动床TM工艺流程，第一池为前置反硝化，第二和第三池为有机物氧化和硝化(该两池可以合并为一池)，第四池为后置反硝化，未完全反硝化的出水以适当的回流比回流到第一池中。
流动床TM工艺与活性污泥工艺有机结合起来，也可以达到生物脱氮目的。当现有的活性污泥法硝化污水处理厂升级时，可以在其后增设流动床TM单池工艺进行反硝化。
HYBAS TM工艺也能很好地适应于生物脱氮。在活性污泥法中为了达到硝化，好氧泥龄应很长，污泥浓度较高，容易导致丝状菌的大量繁殖，而出现污泥膨胀和难以沉淀。而在HYBAS TM工艺中，利用生物填料来富集生长缓慢的硝化菌，从而可以利用生物膜来进行硝化，利用较短泥龄的活性污泥去除有机物。富含硝氮的水流以按照反硝化效率而确定的回流比回流到前置的反硝化厌氧/缺氧池中。前置反硝化池中未被利用的溶解性有机物(超过反硝化需要的部分)和可生化降解的颗粒有机物则在后续的有机物氧化池及HYBAS TM池中被分解。HYBAS TM工艺生物脱氮因而包括三池，第一池为活性污泥反硝化池，第二池为活性污泥有机物氧化池，HYBAS TM池进行硝化和最后的有机物氧化。表3列举了相应的工艺流程。
TM 流程
备注
10)
含NO 32-液回流
前置反硝化 (碳源充足)
11)
药剂
碳源
后置反硝化 (碳源缺乏)
12)
碳源
含NO 32-液部分回流
前后置反硝化 (碳源不足)
13)
碳源
药剂
后置反硝化 (碳源缺乏) 与活性污泥法 结合
14)
含NO 32-液回流
前置反硝化 (碳源充足) HYBAS TM 工艺
15)
含NO 32-液部分回流
碳源
前后置反硝化 (碳源不足) HYBAS TM 工艺
3-3 生物脱氮除磷工艺流程
磷和氮一样都是引起水体富营养化的主要因素。磷污染主要来自工业和生活污水。生物除磷是利用自然界存在的聚磷菌(PAO)在厌氧条件下以释放微生物体内储存的磷酸盐而产生足够的能量而利用挥发性有机酸 (VFA)为碳源，而得到迅速繁殖，挥发性有机酸被转化为有机聚合物(PHA)储存在污泥中。在好氧(以及缺氧)条件下，PAO 反过来又利用PHA 为能源和碳源，以远远高于微生物生长所需的比例大量吸收污水中
的磷酸盐，达到将污水中的磷转化为污泥中的磷，并通过排除富含磷的剩余污泥达到污水生物除磷的目标。
生物除磷的效率取决于两方面：
VFA/P 的比例高于10-20倍，保证有足够的VFA 促进PAO 的繁殖。当生物脱氮需要同时进行并采用前置反硝化时，VFA 常不足，不能二者兼得。
二沉效率问题--出水中悬浮物/生物量不能有效去除时，磷也随之排出。提高二沉池效率是保证出水中磷 达标的又一关键。为此，往往需要投加药剂，特别是出水磷标准为小于0.5毫克/升的情况。
生物脱氮和除磷结合在同一系统，可以采用活性污泥-流动床集成(HYBAS TM )工艺的处理流程。常用的流 程包括基于UCT 工艺或改良UCT 工艺的HYBAS TM 工艺。在UCT 工艺中，第一池为厌氧池，用于厌氧释放磷和聚磷菌的繁殖。第二池为缺氧池，用于前置反硝化和部分磷吸收。第三和第四池为好氧池，第三池可以是活性污泥池也可以是HYBAS TM 池，第四池一定是HYBAS TM 池。硝化主要在生物填料中进行，而
活性污泥部分则进行氧化和磷吸收。回流包括水和泥两部分。水回流又分为富含硝酸盐的水从第四池出水回流到第二池(缺氧池)池首进行反硝化，以及第二池的出水(硝酸盐浓度很低) 回流到第一池(即回流部分聚磷
菌)。污泥从二沉池回流到第一和第二池以保持系统的污泥浓度。
如果第二池的反硝化不彻底，从该池回流到第一池的水中硝酸盐会竞争VFA从而抑制PAO的繁殖，使系统的除磷效果降低。为达到较好的生物除磷效果，可以将第二池一分为二，使反硝化回流和除磷回流不相互交叉。这样形成改良UCT工艺。
4 流动床TM生物膜反应器工艺的应用
流动床TM生物膜反应器(MBBR TM)工艺自1989年首次应用于挪威STENSHOLT市政污水脱氮处理以来，已广泛应用于全球三百余个市政污水和工业废水的处理工程，既可用于新建项目，更方便于老厂的改造和升级换代。其中，市政污水处理厂百余座，工业(造纸，制药，食品，奶制品，酿造，化工，石油，电子，钢铁，机械，海洋，船舶，印染，医院，机场，等)废水处理工程一百五十余个，水产养殖水处理站五十余个。还有约5000个微型处理单元应用于德国和比利时的乡村和渡假村。下面列举应用于市政污水处理的例子。
4-1 LILLEHAMMER市政污水处理厂：流动床TM生物膜(MBBR TM)工艺脱氮LILLEHAMMER(利勒哈默尔)是挪威的一个内陆城市，地处奥斯陆以北约170公里。在这里成功地举办了1994年第十七届冬奥会。
该市原有一个化学沉淀除磷及悬浮物的强化一级污水处理厂。随着受纳水体MJ?SA湖逐渐富营养化，以及该市赢得冬奥会举办权，市政府决定扩建及升级原有污水厂为脱氮除磷污水处理厂。
出水水质要求(年平均)：
总磷<0.2毫克/升，总氮>70%，BOD7<10毫克/升。
因场地有限，低温(>3.5度)低浓度污水持续时间长，要求处理工艺必须高效和紧凑。
1992年，KALDNES公司(AnoxKaldnes AS的前身)为该工程设计了以流动床TM生物膜工艺去除有机物和脱氮的经典流程，接以化学沉淀法除磷的总体工艺。设计负荷为：700000人口当量，设计流量1200立方/小时，BOD负荷2900公斤/天，COD负荷5929公斤/天，TSS负荷2900公斤/天，TN负荷755公斤/天，TP负荷107公斤/天，温度10度。
设计流程如下。
生物处理：流动床TM生物膜工艺，总容积3840立方，两列并行，每列九池串连，BOD去除/前置反硝化，硝化，后置反硝化(外加碳源)，后氧化。生物处理设计HRT为3.2小时。
化学处理：絮凝(投加PAC) ，二沉，除磷及悬浮物/生物量。
图3 LILLEHAMMER市政污水厂流程图
该厂自1994年投产运行以来，处理效率高于设计要求。2000年全年平均处理效率为：BOD 96%，TN 80%，TP 98%。
特别值得一提的是，1995年春汛期间，该厂停车月余。恢复生产后48小时内，硝化达到设计水平。充分显示流动床TM生物膜工艺的优越性。
4-2 BROOMFIELD市政污水处理厂：HYBAS TM工艺去除有机物和除磷脱氮BROOMFIELD地处美国科罗拉多州，其市政污水处理厂需要扩建以满足除磷脱氮要求。原有活性污泥处
理工艺仅能去除BOD。除了处理规模需要扩大近一倍(由5百万加仑到8百万加仑)外，出水还需要达到TP 小于1毫克/升，氨氮小于2毫克/升，硝酸盐氮低于10毫克/升，以及BOD不大于10毫克/升。
KALDNES北美分公司 (AnoxKaldnes Inc. 的前身)于2001年在现场进行了HYBAS TM工艺的试验研究，与其他三个方案进行平行对比研究，被确定为最有效和稳定的处理工艺。
该工艺利用生物填料的巨大有效表面积促使生长缓慢的硝化菌生长，而活性污泥则主要用于有机物的氧化。通过改变填料的填充率，可有效地调整硝化部份的生物量。
该厂的处理流程如图4所示。第一池为反硝化，第二池为除磷(磷释放)，第三和第四池为反硝化，第五和第六池为BOD氧化和硝化。
2-液回流
含NO
3
污泥回流
图4 HYBAS TM工艺流程图
运用该工艺，在没有新建生物池的前提下，达到了既扩大规模，又提高处理效率，达到脱氮除磷的目的。利用原有活性污泥池小部份容积改建为前置反硝化池(活性污泥法)，其余大部份容积改建为BOD氧化池以及硝化池(HYBAS TM工艺)。
设计负荷：流量1262立方/小时，BOD 4411公斤/天，TSS 2950公斤/天，TN 1394公斤/天，TKN 1235公斤/天，NH3-N 1125公斤/天，NO3-N 159公斤/天，PO4-P 227公斤/天。
该厂自2002年11月投产以来，完全满足设计要求。在设计水温13度，HRT 4.5 小时情况下，平均SRT 小于4.5天。处理效率为：BOD 91%，COD 89%，TN 80%，氨氮 96%，TSS 93%。
4-3 MOA POINT市政污水处理厂：BAS TM工艺(MBBR TM工艺作为预处理)去除有机物
惠灵顿是新西兰的首都，人口约十六万。MOA POINT市政污水处理厂就是为该市而建，于1998年运行。自1898年以来，该市污水就通过MOA POINT向海域排放。自1992年起，污水仅作预处理。污水污染了美丽的海滩，并且吸引了大量的海鸟，对临近的国际机场造成相当大的威胁。由于MOA POINT 临近机场和商住区，场地有限，而处理后的出水要达到适合于可游泳并无异味的严格要求。所以，紧凑高效的处理工艺是首选。
1995年2月，该市与英国安格利安水务签署了25年的BOT合同，以KALDNES公司的流动床TM工艺技术为核心，于MOA POINT建设污水处理厂。
工艺流程如下。
生物处理：包括流动床生物膜预处理去除BOD，固体接触活性污泥池(三个，每个分两区，回流活性污泥经预氧化后与流动床生物膜池出水混合后，进入生物絮凝池)。
二沉池出水紫外线消毒，达到大肠菌少于 200/100毫升。
设计负荷：平均流量65000立方/天，峰值流量3立方/秒；BOD负荷15000公斤/天；SS负荷25000公斤/天；温度12-25度。
设计出水水质要求：BOD小于20毫克/升，SS小于30毫克/升。
该厂自1998年7月运行以来，实际出水水质为BOD小于10毫克/升，SS小于5毫克/升。
图5 MOA POINT市政污水厂流程
5 结语
流动床TM生物膜工艺及其与活性污泥的集成工艺HYBAS TM工艺以及组合工艺BAS TM工艺经15年多遍及全球43个国家和地区的350多个市政和工业污水处理项目的实践检验，证明是高效省地，适应性强，耐用，维护管理较简单，应用广泛的先进污水处理工艺技术，不仅适用于新建项目，而且更适应于老厂的升级改造。在改造中，成功地解决了占地要小而处理效果要好，充分利用污水中碳源而且除磷脱氮二者兼得的矛盾。具有广泛的应用前景。
Love is not a maybe thing. You know when you love someone.
（1）电解 本项目电解铝生产采用熔盐电解法：其主要生产设备为预焙阳极电解槽,项目设计采用大面六点进电SY350型预焙阳极电解槽。铝电解生产所需的主要原材料为氧化铝、氟化铝和冰晶石，原料按工艺配料比例加入350KA 预焙阳极电解槽中，通入强大的直流电，在945－955℃温度下，将一定量砂状氧化铝及吸附了电解烟气中氟化物的载氟氧化铝原料溶解于电解质中，通过炭素材料电极导入直流电，使熔融状态的电解质中呈离子状态的冰晶石和氧化铝在两极上发生电化学反应，氧化铝不断分解还原出金属铝——在阴极(电解槽的底部)析出液态的金属铝。 电解槽中发生的电化学反应式如下： 2323497094032CO Al C O Al +?-+℃ ℃直流电 在阴极(电解槽的底部)析出液态的金属铝定期用真空抬包抽出送往铸造车间经混合炉除渣后由铸造机浇铸成铝锭。电解过程中析出的O 2同阳极炭素发生反应生成以CO 2为主的阳极气体，这些阳极气体与氟化盐水解产生的含氟废气、粉尘等含氟烟气经电解槽顶部的密闭集气罩收集后送到以Al 2O 3为吸附剂的干法净化系统处理，净化后烟气排入大气。被消耗的阳极定期进行更换，并将残极运回生产厂家进行回收处置。吸附了含氟气体的截氟氧化铝返回电解槽进行电解。 电解槽是在高温、强磁场条件下连续生产作业，项目设计采用大面六点进电SY350型预焙阳极电解槽，是目前我国较先进的生产设备。电解槽为6点下料，交叉工作，整个工艺过程均自动控制。电解槽阳极作业均由电解多功能机组完成。多功能机组的主要功能为更换阳极、吊运出铝抬包出铝、定期提升阳极母线、打壳加覆盖料等其它作业。 （2）氧化铝及氟化盐贮运供料系统 氧化铝及氟化盐贮运系统的主要任务是贮存由外购到厂的氧化铝和氟化盐 ，并按需要及时将其送到电解车间的电解槽上料箱内。
原材料使用及生产工艺流程说明 第一章：原材料明细 婴儿纸尿裤、纸尿片的组成材料主要为：非织造布、进口原生纯木浆、高分子吸水树脂（SAP）、湿强纸、仿布防漏流延膜、热熔胶、左右腰贴、前腰贴、弹性PU等。 一．原材料使用要求：所有原材料外观应洁净，无油污、脏污、蚊虫、异物；并且符合环保要求；无毒、无污染、材料可降解；卫生指标符合GB15979 《一次性使用卫生用品卫生标准》规定要求。 二．原材料使用明细： 非织造布：主要用于产品的面层、直接与婴儿皮肤接触、可选的材料有无纺布或竹炭纤维； 进口原生木浆：主要作用是快速吸收尿液；可选材料主要为原生针叶木浆。已经考察的品牌有美国的石头、白玉、惠好、IP、瑞典的女神、俄罗斯的布阔等； 高分子吸水树脂：主要作用是吸收、锁住水分；主要选择日本住友和德国巴斯夫； 湿强纸：卫生包装用纸，含有湿强剂；主要用于包覆绒毛浆和SAP的混合物，便于后续工艺以及防止吸收体分解； 仿布防漏流延膜：主要用作产品的底层；防止尿液渗漏污染衣物或床上用品；主要参考的材料是台湾的复合透气流延膜； 热熔胶：用于任意两种材料的复合；主要选用德国汉高的产品或国民淀粉； 左右腰贴和前腰贴：主要用于婴儿纸尿裤上、让产品具备一定的形状；主要采用美国3M公司产品； 弹性PU：主要作用是让产品更贴身、防止尿液后漏；首选产品为美国3M 弹性PU 。 第二章：工艺流程
一．工艺流程 木浆拉毛——SAP添加——湿强纸包覆——吸收体内切——面层复合——前腰贴复合——底膜复合——左右贴压合——主体折合——产品外切——三折——成品输送——包装——装箱——检验入库——结束 二．流程说明 木浆拉毛：原生木浆经过专用设备拉毛成为绒毛浆；才具备快速吸水的能力； SAP添加：准确控制SAP的施加量，使其均匀混合在绒毛浆里，增加吸收体的吸水速度；利用SAP的锁水特性使混合物吸水后不会反渗； 湿强纸包覆：为了工艺的流畅性以及吸收体的整体性，利用湿强纸的特性对绒毛浆和SAP的混合物进行包覆； 吸收体内切：对经过湿强纸包覆的混合装物体进行分切；使其具备吸收体的形状； 面层复合：将面层材料（无纺布或竹炭纤维）用热熔胶复合在吸收体上，是吸收体不直接与皮肤接触； 前腰贴复合：在底膜和吸收体符合前，为了工艺的流畅性首先把前腰贴复合在底膜上； 底膜复合：利用热熔胶将底膜复合在吸收体上； 左右贴压合：利用压力将左右贴复合在底膜和面层上； 主体折合：将吸收体以外的部分折合在吸收体上，方便后续工艺进行； 产品外切：根据产品规格对产品进行分切； 三折：对分切后的产品进行折合，方便后续包装； 成品输送：将分切后的产品输送到包装部位； 包装：将三折后的产品按照一定的数量装入包装袋； 装箱：将包装后的产品装入纸箱。 检验入库：入库前对产品进行最后一次检验；合格后入库。 流程结束！
乙苯主要工业生产方法及其危险性分析 安全071 李锦洋 摘要：本文概括介绍了工业上乙苯的主要生产方法及对其中危险性的分析 关键词：工业生产、乙苯、烷基化、工艺技术、危险性 乙苯是生产苯乙烯的中间产品,少量的乙苯也用于溶剂、稀释剂以及生产二乙基苯等。目前在工业生产中,除极少数(≯4 %)乙苯来源于重整轻油C8芳烃馏份抽提外,其余90%以上是在适当催化剂存在下由苯与乙烯烷基化反应来制取。 1工业生产乙苯工艺 到目前为止,工业上乙苯主要由苯与乙烯的烷基化反应来生产的。由烷基化制乙苯的工艺至今经历了三个阶段,即由三氯化铝为催化剂的烷基化反应路线,以ZSM - 5沸石为催化剂的气相烷基化法以及由Y - 沸石为催化剂的液相法制乙苯工艺路线。近几年来,国内也开展了以沸石为催化剂生产乙苯的研究,并显示了良好的工业前景。同时,催化蒸馏技术制乙苯的研究也取得了进展。 1.1法 法采用的是典型的Friedel - Crafts工艺,用配合物为催化剂。反应的副产物主要为二乙苯和多乙苯,有液相法和均相法之分。 1.1.1 液相法 传统的液相法是DOW化学公司于1935年开发的最早的乙苯生产工艺,在工业生产中占有重要地位。国外多家化学公司都在此基础上开发了自己的技术(Basf 、Shell 、Monsanto 、UCC 等) 。其中,使用最广泛的是UCC/ Badger工艺。 传统的液相法使用- HCl催化剂,溶解于苯、乙苯和多乙苯的混合物中,生成络和物。该络和物在烷基化反应器中与液态苯形成两相反应体系,同时通入乙烯气体,在温度130℃以下,常压至0.15MPa下发生烷基化反应,生成乙苯和多乙苯,同时,多乙苯和乙苯发生烷基转移反应。反应器中乙烯与苯摩尔比为0.30～0.35 ,乙烯转化率接近100%,烷基化反应收率为97.5%。催化剂、苯、多乙苯循环使用,每吨乙苯副产焦油1.8～2.7kg。此反应中苯的烷基化反应和多乙苯的烷基转移反应在一台反应器中完成。为限制多乙苯的生成,必须控制乙烯与苯的比例。工业生产装置控制乙烯与苯的分子比为0.3～0.4 左右。反应产物的平衡组成只与反应混合物中烷基和苯核有关。工艺流程见图1。 1.1.2 均相法 由于传统的法存在着污染腐蚀严重及反应器内两个液相等问题,1974年Monsanto/ Lummus公司提出了均相法。该工艺通过控制乙烯的投料,使催化剂的用量减少到处于溶解度范围内,使反应可以在均一的液相中进行,提高了乙苯的产率。反应温度为160～180℃,压力0.6～0.8MPa ,乙烯与苯的摩尔比为0.8。均相法进料乙烯浓度范围可为15%～100%。当用稀乙烯为原料时,原料气中、、C和O均需净化至质
水质工程学（一）课程设计说明书 学院：程学院系名： 专业：给水排水姓名： 学号：班级： 指导教师：指导教师： 2012年 6月 15 日
目录 第一章设计基本资料和设计任务 (2) 设计基本资料 (2) 设计任务 (3) 第二章水厂设计规模的确定 (4) 第三章水厂工艺方案的确定 (6) 第四章水厂各个构筑物的设计计算 (8) 一级泵站 (8) 混凝剂的选择和投加 (8) 管式静态混合器 (11) 机械搅拌澄清池 (11) V型滤池 (17) 消毒 (23) 清水池 (24) 二级泵站 (25) 附属构筑物 (26) 第五章水厂平面和高程布置 (27) 平面布置 (27) 高程布置 (27) 附：参考文献 (29)
第一章设计基本资料和设计任务 设计基本资料 设计水量 水厂设计流量根据本人学号确定： 一班同学的设计水量：（学号后两位数值）m3万/d 二班同学的设计水量：（学号后两位数值+）m3万/d 原水水质及水文地质资料 (1)原水水质情况 (2)水文地质及气象资料 a.河流水文特征 位于厂址北侧的河流作为取水水源，河流洪水位:,最河流枯水位: m,常年水位: m b.气象资料 最热月平均气温:°C，最冷月平均气温:°C 风向:冬季主导风向为西北风，夏季主导风向为西南风。
c.地形地质 水厂规划用地面积满足水厂用地指标要求，用地形状自定，地形图如下： 出厂水质、水压要求 出水达到国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），二泵站出水扬程要求为28米。 设计任务 1.方案选择：根据原水水质水量和处理后水质要求选择并确定给水厂工艺流程。 2.通过经济技术比较选择并确定各水处理构筑物类型。 3.对水厂构筑物进行设计计算,并附有必要的单线草图。 4．确定辅助构筑物尺寸和位置，进行水厂平面布置并绘制水厂 平面布置图 5.计算各净水构筑物和连接管忠的水头损失，考虑水厂地形，确定各净水构筑物的标高，绘制水厂高程布置图。 第二章水厂设计规模的确定 1.近期规模 设计规模为 (29+=万m3 /d（ m3/s），制水能力Q=×=万m3 /d=13152m3 /h，其中水厂自用水5%～10%，取7%。 近期规模万m3 /d.水处理构筑物按照近期处理规模进行设计.水厂的主要构筑物分为8组，每组构筑物类型相同,每组处理规模为万m3 /d(1644m3 /h)。
AHF生产工艺流程示意图和工艺说明 干燥的萤石粉经螺旋机进入斗式提升机、卸入萤石粉储仓，再由储仓定时加入萤石计量斗，经电子秤，变频调节螺旋输送机将萤石粉定量送入反应器。 来自硫酸储槽的98%硫酸经电磁流量计、调节阀调节流量送至H2SO4吸收塔吸收尾气中的HF，而后进入洗涤塔洗涤反应气体夹带的粉尘及其夹带的重组分，然后进入混酸槽。发烟硫酸经电磁流量计、调节阀调节流量与98%硫酸配比计量后一并送至混酸槽。在混酸槽中经过混合，使SO3与98%硫酸中的水分及副反应水分充分反应，达到进料酸中水含量为零，而后进入反应器。进入反应器的萤石和硫酸严格控制配比，在加热的条件下氟化钙和硫酸进行反应。反应所需热量由通过转炉夹套的烟道气提供。烟道气来自燃烧炉由煤气燃烧产生。煤气发生炉产生的煤气经管道输送至燃烧炉。离开回转反应炉夹套的烟道气经烟道气循环风机大部分循环回燃烧炉，少量烟道气经烟囱排空。反应系统为微负压操作，炉渣干法处理。 反应生成的粗氟化氢气体，首先进入洗涤塔除去水分、硫酸和粉尘。洗涤塔出来的气体经粗冷器将其大部分水分、硫酸冷凝回洗涤塔。粗冷后的气体经HF水冷、一级冷凝器和二级冷凝器将大部分HF 冷凝，冷凝液流入粗氟化氢中间储槽；未凝气为SO2、CO2、SiF4、惰性气体及少量HF进入H2SO4吸收塔，用硫酸吸收大部分HF后进入尾气处理系统。粗HF凝液自粗HF中间储槽定量进入精馏塔，塔底为重组分物料，返回洗涤酸循环系统，塔顶HF经冷凝后进入脱气塔，从脱气塔底部得到无水氟化氢经成品冷却器冷却后进入AHF检验槽，分
析合格后进入AHF 储槽，后送至充装工序灌装槽车或钢瓶出售。从脱气塔顶排出的低沸物和部分未凝HF 气一起进入H 2SO 4吸收塔，在此大部分HF 被硫酸吸收。工艺尾气经水洗、碱洗后，除去尾气中的SiF 4及微量HF ，生成氟硅酸，废气经洗涤处理后达标排放。生产装置采用DCS 集散控制系统。 其化学反应过程如下： CaF 2＋H 2SO 4?→? 2HF ↑＋CaSO 4 (1) SiO 2＋4HF ?→? SiF 4＋2H 2O (2) SiF 4＋2HF ?→ ?H 2SiF 6 (3) CaCO 3＋H 2SO 4 ?→ ?CaSO 4＋H 2O ＋CO 2 (4) ·生产采取的工艺技术主要包括7个生产装置 萤石干燥单元 萤石给料计量单元 酸给料计量单元 反应单元 精制单元 尾气回收单元 石膏处理单元 附：生产工艺流程示意图 ↓ ↓
目录 摘要 (3) 引言 (4) 1．任务与分析 (5) 1.1确定生产纲领 (5) 1.2确定生产类型 (5) 2.设计的目的、要求和内容 (6) 2.1设计目的 (6) 2.2设计要求 (7) 2.3设计内容 (7) 3．工艺分析 (8) 3.1技术要求 (8) 3.2零件特点 (8) 4.毛坯的选择 (9) 4.1毛坯的选择 (9) 4.2轴类零件的毛坯和材料 (9) 4.3轴类零件加工工艺规程注意点 (10) 4.4轴类零件加工的技术要求 (10) 5.基准的选择 (11)
5.1粗基准的选择原则 (11) 5.2选择精基准 (11) 6.加工余量、工序尺寸和公差的确定 (12) 6.1加工余量概述 (12) 6.2影响加工余量的因素 (12) 6.3加工余量的确定 (12) 6.4零件图的加工余量、工序尺寸和公差的确定 (12) 7.切削用量的确定 (16) 7.1粗车 (16) 7.2半精车 (16) 7.3精车 (16) 8.机床及工艺装备的确定 (17) 8.1机床的选择 (17) 8.2工艺装备的确定 (17) 9.拟定机械加工工艺路线 (17) 9.1选择定位基准 (17) 9.2表面加工方法的选择 (17) 9.3拟定工艺路线 (18) 结论 (20) 致谢 (20) 参考文献 (20)
摘要 车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如加工轴类零件的内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。 在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。 在各种机械产品中，带有螺纹的轴类零件应用很广泛。螺纹切削是加工螺纹件效率最高、经济性最好的加工方法，用车削方法加工螺纹是机械制造业目前常用的加工方法。 在车床上车削螺纹轴可采用成形车刀或螺纹梳刀（见螺纹加工工具）。用成形车刀车削螺纹，由于刀具结构简单，是单件和小批生产螺纹工件的常用方法；用螺纹梳刀车削螺纹，生产效率高，但刀具结构复杂，只适于中、大批量生产中车削细牙的短螺纹工件。普通车床车削梯形螺纹的螺距精度一般只能达到8～9级。在专门化的螺纹车床上加工螺纹，生产率或精度可显著提高。 关键词：车削加工卧式车床螺纹轴工艺
题目：《2014-2015学年工作校历》手册的 印版制作工艺 学生姓名：尹秉政 学院：轻工与纺织学院 系别：印刷工程系 专业：印刷工程 班级：印刷2011级2班5组 指导教师：穆东明、郭丽娜 2014 年7 月10 日
目录 第一章课程设计的主要内容 (1) 第二章设计作品的印制工艺流程 (1) 2.1 原稿的设计流程 (1) 2.1.1 图像扫描 (1) 2.1.2印前图文制作处理 (2) 2.1.3 拼版，组版 (2) 2.1.4 打样输出 (2) 2.2 胶片输出流程 (2) 2.2.1 RIP处理 (2) 2.2.2 激光照排机曝光与冲洗机定影 (2) 2.3 印版的制作流程 (2) 2.4 印刷流程 (2) 2.4.1 印前准备 (2) 2.4.2 装版试印 (2) 2.4.3 正式印刷 (3) 2.4.4 印后处理 (3) 2.5 印后加工流程 (3) 第三章设计作品的印版制作工艺 (3) 3.1印版制作工艺要求 (3) 3.2 工艺内容 (3) 3.3 工艺过程 (4) 3.4 主要工艺参数 (4) 第四章印版制作工艺中的质量检测与故障排除 (4) 4.1 印版外观质量的检查 (4) 4.2 版式规格的检查 (5) 4.3 图文内容的检查 (5) 4.4 胶印印版色别的区别和检查 (5) 4.5 印版图文和非图文部分的检查 (5) 总结 (5) 参考文献 (6)
第一章课程设计的主要内容 本课程设计针对学生己经掌握的印刷工艺课程的专业理论知识和基本技能，进行 一次综合应用的训练。课程设计中学生要能够完成规定印刷活件的印前制作与处理过程，完成胶片的发排、冲洗显影，制作相应的胶印PS版，并使用该印版进行胶版印刷，完成印刷品的折页、装订及裁切等印后加工工序，最终获得印刷成品。在此过程中使学生更加深入地了解和掌握印前制作、输出、制版、印刷的工作内容、工艺特点和技术处理方法。 课程设计的主要内容的设计工作校历手册，工作校历的成品规格为185X260mm，大度8开单色双面印刷，正度16开骑马钉装钉。我的任务主要内容是印版的制作，总共26张胶片，所准备的印版至少26张未曝光，版面平整，没有折痕，大度8开，470X400mm的阳图光分解型预涂感光板，印版制作前的工艺为胶片输出，对此环节的要求是胶片平整，表面无折痕，如果不符合此要求的胶片将无法晒版在完成印版的制作后将是印刷过程。将印版交于印刷小组。事实上印版制作和印刷是分不开的，所以我们既要制作印版又要印刷，一旦印刷中出现印版损毁，那就重 新制作印版。 第二章设计作品的印制工艺流程 2.1 原稿的设计流程 2.1.1 图像扫描 图像扫描是通过平面扫描仪获取图像的方式。 平面扫描仪获取图像的方式是先将光线照射在扫描的材料上，光线反射回来后由CCD光敏元件接收并实现光电转换(图1). 为：放置原稿——预扫——参数设置——正式扫描。 滚筒扫描仪操作步骤：扫描操作步骤主要分为： 放置原稿——预扫——参数设置——正式扫描。 图1 扫描仪 2.1.2印前图文制作处理 数字印前图文图像制作处理以Photoshop图像处理软件为主。 Photoshop软件是印刷印前处理的主要软件，可以用于色彩管理进行颜色设置， 设置工作空间和色彩管理方案，也可以用于改变图像色彩模式便于印刷输出。 Photoshop是一个功能丰富、性能强大的软件，可以根据需要对图像进行处理。例如：改变色阶、调整明度饱和度、色彩平衡、亮度饱和度等。该软件自带了很多预设的滤
一、工艺流程说明 1、循环水场工艺流程说明 循环水经凉水塔冷却后，水温降至28℃以下，流入冷却水池，液面控制在工艺指标范围内，冷却水池与吸入水池连通，经吸入水池至循环水泵入口，循环水泵启动正常后，管网压力达到（0.35～0.45）MPa，将循环冷却水送到用水装置相关冷换设备，与热流工艺介质进行热量交换，换热后的冷却水本身温度升高变成热水，温度小于38℃，此时的循环热水靠自身余压被送回到凉水塔顶部，由布水管道喷淋到塔内填料上，空**由塔底进入塔内，并被塔顶风机抽吸上升，与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换，水滴和水膜则在下降过程中逐渐降温，当到达冷水池时，水温正好降到符合要求的指标内。 为了提高循环水水质，降低循环水浊度，在循环水泵出口管线上接出管线作为全自动高效过滤罐的入口，循环冷却水进入旁滤罐滤量为循环水量的（1～5）%，入口浊度小于50mg/L，出口浊度小于5mg/L。经过旁滤罐过滤后循环冷却水入循环水泵吸入水池。 为了控制循环水的水质指标，控制冷水池液位，满足工艺指标要求，还需对系统补充一定量的冷却水和排出一定量的排污水。 2、一次水工艺流程说明 望花水厂工业净水经2036表计量后入一次水池或北水源地下井水经泵打入一次水池后，控制液位在正常指标内，水池内的水经格栅入水泵入口，经泵升压后，管网压力达到(0.38～0.5) MPa后，经地下环状管网送到各生产车间和其他单位。 3、一净水工艺流程说明 望花水厂工业净水经2037计量表后，入漩流反应池，在入口管线与计量泵打入的絮凝剂溶液混合后入漩流反应池进行充分混合、反应形成较大的矾花，其中一部分沉降下来，排泥时由排泥管排出。另一部分随水流入斜管沉淀池，在斜管沉淀池内由下向上流动，流经斜管填料使大部分矾花沉降下来，出水经集水槽汇到集水堰后，经出水管注入地下水池，用泵将合格的水送往动力车间作为脱盐水的原料水。沉降下来的那部分沉泥，汇集在池的底部，在排泥时由排泥管排出。 4、消防泵房工艺流程说明 消防泵房为半地下式，水泵为自灌式引水启动。非消防状态管网压力时刻控制在正常指标内。消防水池与泵吸入口相连，消防水泵出口分东西两路，中间设有连通阀。东西两侧地下消防管线与全厂地下环状消防水管网相连，输送至每个消火栓、每一个消防水炮、每一个消防水鹤。 消防水池设高低液位指示与报警，当水池水位处于低液位时，开启补水阀补水，当达到最高水位时，关闭补水阀。消防泵房内设置稳压泵，稳压泵出口设压力指示及低限报警，并与高压消防水泵进行连锁控制。稳压泵将消防水管网压力稳定在(0.8～1.1)MPa，当发生火灾时，由于开启消火栓或消防水炮使管网压力下降，当压力降至小于0.8 MPa时，自动启动高压消防水泵，使管网压力达到(0.7～1.2)MPa。消防泵房内集水池设高低液位指示和报警并与污水泵进行连锁控制。消防水泵压力超过1.4 MPa时，报警并自动停泵。
二、乙苯催化脱氢合成苯乙烯的工艺流程 脱氢反应： 强吸热反应； 反应需要在高温下进行； 反应需要在高温条件下向反应系统供给大量的热量。 由于供热方式不同，采用的反应器型式也不同。 工业上采用的反应器型式有两种： 一种是多管等温型反应器，是以烟道气为热载体，反应器放在加热炉内，由高温烟道气，将反应所需要的热量通过管壁传递给催化剂床层。 另一种是绝热型反应器，所需要的热源是由过热水蒸气直接带入反应系统。 采用这两种不同型式反应器的工艺流程，主要差别： 脱氢部分的水蒸气用量不同； 热量的供给和回收利用方式不同。 （一）多管等温反应器脱氢部分的工艺流程 反应器构成： 是由许多耐高温的镍铬不锈钢钢管组成； 或者内衬以铜锰合金的耐热钢管组成； 管径为100～185mm； 管长为3m； 管内装填催化剂； 管外用烟道气加热（见图4-9，P182）。
多管等温反应器脱氢部分的工艺流程图见图4-10（P182）所示。 反应条件及流程： 1.原料乙苯蒸气和一定量的水蒸气混合； 2.预热温度(反应进口)：540℃； 3.反应温度(反应出口)：580～620℃； 4.反应产物冷却冷凝： 液体分去水后送到粗苯乙烯贮槽； 不凝气体含有90%左右的H 2，其余为CO 2和少量C 1及C 2 可作为燃料气，也可以用作氢源。 5.水蒸气与乙苯的用量比（摩尔比）为6～9:1； (等温反应器脱氢，水蒸气仅作为稀释剂用)。 6.讨论： (1)等温反应器:要使反应器达到等温，沿反应器的反应管传热速率的改变，必须与反应所需要吸收热量的递减速率的改变同步。 (2)一般情况下，出口温度可能比进口温度高出几十度(传递给催化剂床层的热量，大于反应时需要吸收的热量。) (3)催化剂床层的最佳温度分布以保持等温为好。 尾气放空烟道气排 冷却水 阻聚剂循环烟道气配比蒸汽 水燃料雾化 蒸 汽粗笨乙烯至精馏工段 12345 671图4-10 多管等温反应器乙苯脱氢工艺流程 1-脱氢反应器；2-第二预热器；3-第一预热器；4-热交换器；5-冷凝器； 6-粗乙苯贮槽；7-烟囱；8-加热炉
工艺说明书 工艺流程说明 由空气压缩工序、反应工序、蒸汽发生工序和甲醛吸收工序组成。 1）压缩工序 新鲜空气通过空气过滤器进入罗茨鼓风机升压，风机出口气与吸收二塔(碱洗水洗2塔)顶部循环尾气混合后送到反应工序。 2）反应工序 从罐区来的原料甲醇先送到甲醇贮罐，再通过甲醇泵进入甲醇蒸发器，在此与甲醛循环泵送来的吸收二塔的甲醛循环溶液进行热交换，甲醇吸热而汽化，同时与风机来的气体相混合形成原料气体。原料气体再经过甲醇过热器过热后，进入主反应器。 原料气在这个固定床反应器的铁钼催化剂上发生反应后，生成甲醛反应气。该气体首先经过甲醇蒸发器管间，通过与原料混合气换热而自身冷却，然后进入吸收工序。 3）蒸汽发生工序 当甲醇、空气和水蒸气的原料混合进入反应器，在银催化剂上发生催化剂作用而生成甲醛时，其主要反应是氧化，脱氢反应。 甲醇氧化反应在200℃左右开始进行，因此经预热进入反应器的原料混合器，必须用电热器点火燃烧，当催化床温度升至200℃左右，反应开始缓慢进行，它是一个放热反应，放出的热量使催化床随着温度的升高至使氧化反应不断加快，所以，点火后催化床的温度升高非常迅速。甲醇脱氢反应在低温时几乎不进行，当催化床温度达600℃左右，反应成为生成醛的主要反应之一。脱氢反应是一个强吸热反应，故有反应的发生。对控制催化床的温度升高是有利的。脱氢反应是一个可逆反应，所谓可逆反应就是甲醇脱氢生成醛的同时，甲醛与氢也可向生成甲醇的方向进行，这类反应在化学反应中可用可逆符号来代替的。当原料混合气中的氧与脱氢反应生成的氢化合为水时，可使脱氢反应不断向生成甲醛的方向移动，从而提高了甲醇的转化率。
反应放出的热量，除抵消脱氢所需的热量，反应气体升温和反应器向周围环境的散去热量外，还有剩余。因此生产上不仅不需要外界供热，而且还必须在原料混合气中引进水蒸汽，利用水蒸汽的升温带热作用，将多余的热量从反应系统中移去，使反应能正常进行下去。此外，在反应器中还发生下列副反应。 4）甲醛吸收工序 来自甲醛蒸发器被冷凝的气进入吸收一塔，吸收一塔顶部出来的未被吸收气体进入吸收二塔。工艺水由管网供入，从吸收二塔顶部进入，与气相逆流接触进行甲醛吸收。吸收二塔底部出来的液体由甲醛循环泵经甲醛预热器和甲醛循环冷却器冷却后进入吸收一塔上段及中段，该甲醛液与甲醇蒸发器换热冷却后的甲醛反应气逆流接触得到甲醛溶液，并用甲醛循环泵在该塔下段循环，同时从甲醛循环泵采出一股甲醛溶液经冷却后作为产品送至甲醛装置的中间罐区甲醛溶液贮槽。 吸收二塔顶出来的尾气，一股返回风机入口，另一股进入尾气锅系统处理,处理过的尾气，完全能达到环境保护的要求，由烟囱在高处排放。
乙苯工艺流程说明
2.2 工艺说明 2.2.1工艺特点 技术路线为当今应用广泛、技术成熟可靠、经济合理且无腐蚀无污染的分子筛液相法苯烷基化制乙苯生产技术，所用的分子筛催化剂是AEB 型分子筛催化剂，其主要工艺特点是： 1) 新一代的AEB 型烷基化催化剂(AEB-6)和烷基转移催化剂(AEB-1)活性高、乙苯选择性好，具有优良的稳定性，催化剂再生周期长(5年)，预期寿命10年。 2) 反应条件缓和，反应压力约3.5-4.2MPaG ，烷基化反应温度190～240℃，烷基转移反应温度175～235℃；副反应少，产品纯度高，二甲苯含量低，乙苯选择性和收率高，工艺物耗低。 3) 使用多点注乙烯加部分反应物循环的工艺流程，可以采用较低的苯/乙烯比，使乙烯能完全溶解在反应物料中，维持液相反应条件，并控制床层温升在合理范围，确保装置平稳运行。 4) 由于反应条件缓和而且催化剂和反应物料均无腐蚀性，使主要设备可采用碳钢。 5) 催化剂采用器外再生，节省了器内再生设备和时间。 6) 采用合理的换热流程，充分回收利用低温能量，能耗低。 2.2.2反应基理 2.2.2.1 烷基化反应 在一定温度、压力下，乙烯与苯在酸性催化剂上进行烷基化反应生成乙苯，化学方程式如下： 56526242H C H C H C H C ?→?+ 同时，生成的乙苯还可以进一步与乙烯反应生成少量二乙苯和更少量的三乙苯，而四乙苯以上的多乙苯很少，方程如下所示： 46252565242)(H C H C H C H C H C ?→?+ 363524625242)()(H C H C H C H C H C ?→?+
生产工艺管理流程 生产技术部接到产品开发需求后，进行产品开发策划并起草设计开发任务书，经公司领导审批后，业务部门根据产品设计开发任务书准备纸、油墨、印版、烫金等生产材料及生产工艺设备的准备工作，材料、设备准备完成后，安排在印刷车间进行上机打样；打样过程中，由生产技术部组织业务、品质、车间等部门对打样结果进行评审，打样评审通过后，由生产技术部进行送样、签样工作（送中烟技术中心材料部），若签样不合格，需重新进行打样准备；签样完成后，生产技术部根据打样情况形成临时技术标准，品质部形成检验标准，印刷车间根据临时技术标准进生试机生产，生产产品由生产技术部送烟厂进行上机包装测试（若包装测试不通过，生产技术部需重新调整临时技术标准重新试机生产），包装测试通过后，生产技术部根据试机生产时情况形成技术标准。当月生产需求时，生产技术部按生产组织程序进行组织生产，并同时下达技术标准，印刷车间根据生产技术标准，进行工艺首检，确认各项工艺指标正确无误，进行材料及设备的准备工作，各项工作准备完成后按技术标准要求进行工艺控制，生产技术部对整个生产运行过程进行监督，当工艺运行不符合要求时，通知生产技术部进行工艺调整。生产结束后，进入剥盒、选盒工序，经过挑选的烟标合格的按成品入库程序进行入库，不合格的产品按不合格程序进行处理。
产品工艺管理流程图 业务部生产技术部印刷车间品质部输出记录 接到设计 更改需求 段 阶 } 改 更 计 设 { 发 开 吕 产 不通过 不通过 通过 接到设计 开发需求 产品开发策划 打样准备 送样、签样 通过 不通过 形成技术标 准（临时） 审批不通过 上机打样 形成检验标准 设计开发项目组成立 通知 产品开发任务书 段 阶 制 控 艺 工 产 生 送客户包装测试■试生产 ■ 形成技术标准 ＜接到生 产需求 组织生产 下达工艺标准工艺首检 材料准备设备准备 工艺监督过程质量监督 工艺改进不通过运行判定 成品质量监督 是合格 成品入库 结束 不合格 控制程序 过程检验记录 工艺检查记录表， 匚工艺记录表 工艺运行控制 剥盒、选盒 烟用材料试验评价 报告 印刷作业指导书 生产工作单 换版通知单 生产操作记录表 工艺更改通知单 成品检验记录
工艺流程说明 一干气制乙苯 包括脱丙烯、烃化及反烃化反应、吸收及苯回收、乙苯分离等四个工艺过程。 1 脱丙烯： 来自界区外的催化干气进入催化干气水洗罐（D-101），通过水洗除去催化干气中可能夹带的脱硫剂乙醇胺，以免造成烃化催化剂中毒失活。由催化干气水洗罐出来的催化干气经过催化干气换热器（E-101）与丙烯吸收塔（C-101）顶的脱丙烯催化干气换热，再经催化干气过冷器（E-102）冷却到15℃后进入丙烯吸收塔底部。经过吸收剂吸收丙烯后的脱丙烯催化干气经过催化干气换热器冷却到35℃左右后去烃化反应器（R-101A/B）。 丙烯吸收塔的吸收剂为反烃化料，其主要成分为二乙苯。丙烯吸收塔底的富吸收剂经过贫液-富液换热器（E-103）后进入解吸塔（C-102）中部第16板，解吸塔底用热载体加热到257℃。解吸塔釜液由吸收剂循环泵（P-102A/B/C）输送经贫液-富液换热器冷却到40℃，再经贫液过冷器（E-104）过冷到15℃后进入丙烯吸收塔顶部。解吸塔顶气体经过解吸塔顶蒸汽发生器（E-106）在165℃下部分冷凝进入解吸塔回流罐（D-102），冷凝液由解吸塔回流泵 （P-103A/B）输送回流到解吸塔顶部。由解吸塔回流罐排出的气体经过解吸塔顶气冷却器（E-107）和解吸塔顶气过冷器（E-108）冷却到10℃后进入解吸塔顶气分液罐（D-103），冷凝下的液体由解吸塔顶凝液泵（P-104A/B）送回解吸塔回流罐，不凝的富丙烯催化干气去界区外催化装置或排空管网。 2 烃化及反烃化反应： 来自循环苯塔（C-104）11板侧线的循环苯由循环苯塔侧线抽出泵（P-111A/B）输送到循环苯罐（D-105），然后由循环苯泵（P-106A/B）输送一部分进入反烃化反应进料罐（D-106），大部分经过新鲜苯-循环苯换热器（E-115）、反应产物-循环苯换热器（一）（E-111）、反应产物-循环苯换热器（二）（E-110）换热到250℃后进入循环苯加热炉（F-102）,循环苯加热炉出来的循环苯达到348℃，进入烃化反应器（R-101A/B）顶部。 来自丙烯吸收塔顶的脱丙烯催化干气分四路进入烃化反应器。由烃化反应器底部出来的反应产物温度为360℃，经过反应产物-循环苯换热器（一）、反应产物-循环苯换热器（二）冷却到159℃，再进入反应产物-苯塔进料换热器（E-112）在127℃下部分冷凝，冷凝液由反应产物中间凝液泵（P-107A/B）输送作为苯塔进料去循环苯塔（C-104）。不凝气经过反应产物冷凝冷却器（E-113）、反应产物过冷器（E-114）冷却到15℃后进入烃化尾气吸收塔（C-103）。 来自多乙苯塔（C-108）顶的反烃化料温度122℃，由反烃化料泵（P-120）输送经循环吸收剂-反烃化料换热器（E-124）加热到210℃后进入反烃化反应进料罐。反烃化反应进料罐中的反烃化反应进料温度158℃，由反烃化反应进料泵升压到4.0MPaG，经反烃化反应进料加热器（E-116）加热到260℃进入反烃化反应器（R-102）底部。由反烃化反应器顶部出来的反烃化产物进入循环苯塔。
武汉工业学院 课程设计 设 计 说 明 书 设计题目：日处理小麦200吨粉厂工艺流程设计 姓名曾令鹏 学院食品科学与工程学院 专业粮食工程 课程谷物加工工程 指导教师黄学林 2012年 5 月23 日
目录 一、前言 (3) （一）、设计目的 (3) （二）、设计依据 (3) 二、工艺流程分析 (3) （一）、麦路流程分析 (4) （二）、粉路流程分析 (5) 三、设备选型分析及参数确定 (5) （一）、原料接收的方法与设施 (5) （二）、麦路设备的计算选用 (5) （三）、粉路设备的计算选用 (6) （四）、仓的设计与计算 (11) 四、风网组合分析 (11) 五、参考文献 (12) 六、附图 (13) （一）、工艺设备明细表 (13) （二）、流量平衡表 (14) （三）、工艺流程图 (15)
一、前言 （一）、设计目的 1、目的： 通过课程设计的训练，使学生巩固所学到的理论知识，提高解决实际问题的能力，增强运算、绘图和使用技术资料等的技能；培养粮食加工的基本工程素质。 2、任务与内容： 粉厂工艺流程设计（图）、工艺设备明细表、粉厂工艺流程设计说明书。（二）、设计依据 1、生产规模：日处理小麦200吨； 2、原料主要特性：[产地]湖北；[品种]硬麦；[水分]：14%；[含杂总量]： 2.1%（其中：沙石含量0.15％，异种粮粒含量 3.8％）；［小麦容重］760克/升。 3、成品种类与规格：[产品类别]通用面粉；[加工精度]以国标高筋面粉为主，［出粉率］72％（通用面粉66％，次粉6％）。 4、物料垂直提升方式：麦间升运，粉间风运。 5、清理后的净麦质量要求： 含杂总量≤1.0%；其中含矿物质≤0.5%；不完善粒≤8.0%。 二、工艺流程分析 本设计采用三筛两打二去石一精选，两次润麦的麦路流程工艺；粉路采用轻研细分制粉法。 （一）、麦路流程分析 原料→下粮坑→初清筛→计量→毛麦仓→振动筛→头道去石机→精选机→磁选→头道打麦机→平面回转筛→头道着水机→润麦仓→二道去石机→磁选→二道打麦机→平面回转筛→二道着水机→净麦仓→计量秤→磁选→入磨【工艺说明】：考虑到原粮状况，来料含杂总量为 2.1%（其中：沙石含量0.15％，异种粮粒含量3.8％）。清理后的净麦要达到国标要求，含杂总量≤1.0%；其中含矿物质≤0.5%；不完善粒≤8.0%。
设计说明书一般格式 一、设计题目（要求：简明扼要，紧扣主题） ××××××××××项目（主题目） 例如：高压法聚乙烯生产工艺设计 ————设计生产能力100万T/a 二、工艺设计的一般项目及内容 1. ×××××××工艺设计说明书（工艺设计的总情况说明，必做部分，也是学生重点掌握的内容和工作程序。在工业设计过程中往往与可行性研究报告一起作为申报项目的资料。也为工业生产装置的初步设计提供基础资料。一般包括以下10个方面的问题） 1.1概述 1.1.1 项目的来源（原因说明，如国家级项目？省级项目？市级项目？国 外引进项目？技改项目？新上项目？新产品项目？节能项目？环保项目？ 对于学生来讲，可有自选项目？老师科研项目？校企联合项目？学校或老师指定项目？）； 1.1.2 ×××××项目的国内外生产（技术）工艺现状（就本项目或产品 或技术的国内外工艺现状，以正式发表的技术或公开的资料为依据，至少要有3个不同的国家或研究院所或企业的现状说明，并比较其优劣性）； 1.1.3 本工艺技术的特点（较详细的说明本工艺、技术的优缺点，重点在 优点。包括理论原理、技术成熟程度、设备情况、工艺过程、安全问题、环保问题、经济效益、与其他技术工艺相比所具有的优点以及发展前景等）； 1.1.4 项目承担单位概述（对于实际工程项目应包括三个方面：一是该技 术工艺研究单位或技术转让单位的情况；二是承担设计单位的情况；三是项目建设单位的情况。对于学生来讲可简述学校的情况或选择一个实际单位或虚拟单位）； 1.1.5 其它需要说明的问题（是指在整个设计过程中可能遇到或用到的有
关情况。如项目承担单位的地理环境、气候环境、资源优势、技术优势、产业优势、公用工程优势以及供应和销售优势等。） 1.2 生产规模及产品质量要求 1.2.1 生产规模（即设计规模。一般可以是产品的产出规模；也可以是原料的需用规模。如：20万吨/年离子膜烧碱生产工艺设计《20万吨烧碱产品》；500万吨/年原油常减压生产工艺设计《原料石油为500万吨》；）； 1.2.2 产品质量要求（即生产的产品质量标准，一般也包括副产品的质量标准。原则上，有高标准不得采用低标准。如首选国家标准，再有部颁标准、行业标准、地方标准、企业标准。也可选择国际通用标准或国外先进标准。没有标准不得生产，如需先制订企业标准等。学生设计可假象一个标准，但依据必须充分）； 1.2.3 副产品的种类、质量指标（说明副产品的种类及其数量或吨位。质量要求与产品相同）； 1.2.4 其它需要说明的问题（是指在整个设计过程中可能遇到或用到的有关情况。如产品或副产品的国内外质量现状、技术要求、环保要求、ISO质量体系要求、欧洲Rosh体系要求等。）； 1.3 工艺设计依据 1.3.1 本工艺设计的文件依据（各种上报文件、上级批文、资金担保文件、 土地使用或征用文件、专利依据、技术转让或成果证明等资料。）； 1.3.2 ×××××的技术依据（技术理论原理、工艺原理、技术可行性、 主要技术指标或技术条件等。如对于有机合成方面可从反应机理、催化剂技术、反应设备、自动控制等方面说明）； 1.3.3 原材料来源（质量指标）及经济技术指标（主要包括原材料的质量 要求，可按照产品质量标准说明；经济技术指标是指原材料消耗、收率、转化率、产率、经济效益分析等）； 1.3.4 承担单位的基础条件说明（即项目承担单位在生产装置、加工工程、技术条件、人员条件、公用工程等与生产技术有关的基础条件说明）； 1.3.5 其他未尽事宜的说明（是指在整个工艺设计过程中可能遇到或用到 的有关情况。如产品或副产品的国内外生产工艺现状、工艺技术要求、环保工艺要求等。）； 1.4××××××生产制度及开工时数的说明
工艺说明 工艺生产方法 POSM 装置以丙烯和乙苯为原料，采用共氧化法生产环氧丙烷和苯乙烯单体。下面所示的简化方块总流程图描述了采用均相钼基环氧化催化剂的POSM 技术。 空气100 200EB EBHP MBA ACP EB 氧化浓缩300EBHP MBA ACP EB 环氧化/C3分离400粗PO PO精制PO产品700 600ACP ACP加氢MBA脱水/SM精制500ACP MBA EB吸收/MBA分馏EB 氢气 SM产品催化剂丙烯EB:乙苯PO:环氧丙烷SM:苯乙烯 EBHP:乙苯过氧化氢ACP:苯乙酮MBA:甲基苄醇POSM工艺流程方块图 EB MBA MBA ACP EB 工艺流程说明 过氧化反应（100） 100单元的目的是通过乙苯与空气中的氧在液相发生过氧化放热反应生成乙苯过氧化氢（EBHP ），反应方程式如下： 在145℃和下，乙苯和空气中的氧通过两个非催化、液相、串联氧化反应器反应生成乙苯过氧化氢（EBHP ）。副产物主要是甲基苄醇（苯乙醇）（MBA ）和苯乙酮（ACP ），此外还有醛、酚、酸和酯以及重组分等，通过保持乙苯低转化率以减少副产品的生成。经过每个反应器的转化率为5-10%，经过两个反应器后EBHP 的浓度为8-10%wt 。液相反应产物从反应器出来送至200浓缩单元，反应器顶部气相进入到乙苯回收塔底部与顶部的新鲜乙苯以及和来自200和500单元的循环乙苯逆流接触以回收反应热。冷凝下来的乙苯、新鲜乙苯以及循环乙
苯从乙苯回收塔底部进入到氧化反应器作为液相进料。空气通过空气压缩机鼓泡进入反应器。反应循环气通过循环气压缩机在反应器和乙苯回收塔之间建立循环气回路以控制反应的温度，循环气通过分布器进入到反应器。乙苯回收塔顶部尾气用500单元的贫油洗涤以回收未冷凝的有机物，使尾气中的有机物含量降到非常低的水平后，送入催化转换单元。在催化转换单元，尾气中残留的有机物被破坏后，排放至大气。乙苯对乙苯过氧化氢的选择性与氧化反应器中的氧气分压，反应器的段数，乙苯的停留时间以及乙苯转化率有关。 乙苯过氧化氢（EBHP）浓缩（200） · 200单元用二效蒸发系统浓缩100单元的乙苯过氧化氢至40%wt。回收的EB循环返回到过氧化单元。浓缩的氧化物送到300环氧化反应单元。 氧化反应器出来的反应产物进入到第一浓缩塔中，在压力下，进料中少于40%wt的乙苯从塔顶蒸出，其首先在第二浓缩塔的再沸器中冷凝，液化潜热为第二缩塔提供塔釜热源，未冷凝汽相用冷却水冷却。回收的乙苯通过乙苯回收塔返回到氧化反应器。塔釜液作为进料泵送至第二浓缩塔。第一浓缩塔用低压蒸汽作为再沸器热源。利用液环泵和蒸汽喷射系统提供操作所需的真空。 在第二浓缩塔，乙苯过氧化氢釜液进一步被浓缩到40%wt，然后送入300单元作为环氧化反应进料。塔顶蒸出多余的乙苯，用冷却水冷却后和第一浓缩塔塔顶乙苯混合后返回过氧化反应系统。两级蒸汽喷射泵系统为第二浓缩塔提供操作所需真空。 环氧化反应/C3分馏（300） （1）环氧化反应 在约100℃和，在专有钼催化剂存在下，浓缩后的EBHP与丙烯发生液相环氧化反应，生成环氧丙烷（PO）和MBA。维持丙烯的低转化率，以减少副产品的生成。通过气化液态丙烯除去反应热。经过两个水平布置的串联反应器后，EBHP的转化率为99%wt，PO对EBHP的摩尔选择性为90%。 （2）C3分馏以及粗PO回收（废碱液来源1：酚、有机杂质、环氧化催化剂） 这个子单元的目的是用一系列分馏塔从PO和C8组分中回收丙烯，分离出原料附带的丙烷和乙烷，以防止其在反应循环气中的积累。 环氧化反应器的气液相进入到高压脱丙烷塔，塔顶操作压力为，使冷却水恰好能冷凝塔顶丙烯气，冷凝下来的丙烯和新鲜丙烯一起作为环氧化反应的丙烯进料。低压蒸汽作为塔底再沸器热源，塔釜液经过一系列碱洗和水洗以去除影响苯乙烯质量的酚及其他有机杂质和环氧化反应催化剂。装置内污水池和分离罐收集的有机物也间断送入到此碱洗和水洗系统，以回收有机物。 高压脱丙烷塔塔顶不凝气体通过乙烷压缩机增压后送到脱乙烷塔，操作压力为，使冷却水恰好能冷凝塔顶绝大部分的丙烯和丙烷气，塔顶不凝气用丙烯制冷的尾气深冷器冷凝以减少丙烯损失。脱乙烷塔塔顶不凝气主要是乙烷、进料中的轻组分、环氧化反应中生成的CO和CO2，并入到装置连续火炬气系统。 、 高压脱丙烷塔塔顶冷凝的部分液相物料送入C3分离塔，分离出原料丙烯中带入的丙烷，以控制丙烯反应循环气中的丙烷含量。塔操作压力为，用冷却水冷凝丙烯并返回到高压