【毕业论文】精细化学品生产技术 .doc

1、deployment requirements, vigorously strengthen the partys ideological and political construction, strong regulation four winds , the ideological and political quality of party members and cadres has a new improved. But also to see, some members cadres belief not really letter, and slim not really re

2、pair, not understand Marx doctrine principle, not learning party of innovation theory, not believes in party of political advocates; some members cadres party of consciousness and members consciousness desalination, in party not statements party, and not love party, and not nursing party, and not fo

3、r party; some members cadres political discipline, and political rules relaxation, mouth no shoot, mess assessment jump on the party of policies and so on. Solve the problem of party members and cadres ideologically, must start with the ideological and political construction, through the two learnin

4、g education into ideological and political work in day-to-day political life of the party, do fine catch, catch, catch a long, continuous force for a long time to work. 3. two education is condensed power development needs. With the deepening of reform and the full implementation of the rule of law,

5、 we are building Qiang Fu MGM an important task of the new XXX, which we need to rally the wisdom in all aspects, form a partnership to promote the development of a strong force. So, grass-roots party and general members to deep awareness two learn a do learning education of important meaning, effec

6、tive activated grass-roots party fighting fortress role, full play members pioneer model role, in full district development strategy practice in the dang good vanguard, and led bar-headed geese, build a support has iron general belief, and iron general faith, and iron general discipline, and iron Ge

7、neral play of members cadres team, for full district work provides strong political, and thought and organization based. 4. two learning education is to enhance the ability of party members and cadres needed. The current, complex and volatile state of the world of the party, our party is facing unpr

8、ecedented difficulties and challenges since the ruling, but also shoulders an important responsibility of politics, society, history, more urgent goal of realizing the great rejuvenation of the Chinese nation. Specific to our personal, minority party members love to party, party, party, retaining th

9、e consciousness of the party still needs to be strengthened to work and conscientiousness, initiatives still need to be enhanced, capacity level needs to be further enhanced. Our party . Create two learn a do learning education of strong atmosphere on how carried out two learn a do learning educatio

10、n, central programme and also issued has learning education programme, Central Organization Department issued has learning education of programme, province, and municipal issued has implementation programme, for all members and at level above leaders of learning education, respectively proposed has

11、different requirements, district also specifically developed has 1+2+4+1 of implementation programme, respectively clear has learning of main content, and Focus on ways and means of solving problems and learning. We want to seriously implement the Central and provincial, city and district of deploym

12、ent requirements, as more strict and more practical spirit grasp this work. Innovative ways of learning, and earnestly study and understand. To always put learn Constitution Party rules, and learn series speech as two learn a do learning education of heavy in the of heavy,抚顺职业技术学院高职毕业论文（设计）毕业论文题目： 聚

13、二甲基硅氧烷在传热中的应用 系 别： 化工系 姓 名： 张天禹 班 级： 精细化学品生产技术 学 号： 1102020109 抚顺职业技术学院2014 年 3月through concentrated learn, and topic learn, and research learn, variety way, strengthened daily learning; carried out learn Constitution, keep party rules hundred day copy Constitution activities, do precision learning,

14、 insisted article-by-article step, and combines a, and station high telescope, in read original, and learn original, and Wu principle in the guben culture Yuan, complement spirit of calcium, strengthening belief of repair, cast faith of soul. To looks at Yu party and national career of new developme

15、nt on members of new requirements, seriously organization members leaders topic democratic life, and branch topic organised will, further mirror, and are dressed, and wash bath, and rule cure, self control party cultivation high not high, normal of carried out three will a class, activities, further

16、 deep understanding to who, and relies on who, and I is who, self review members consciousness strong not strong, timely error correction correction, effective do learn deep Wu through, and really understand really with. Second highlight-oriented learning, and earnestly oath State line. Any members

17、of the party spirit, consciousness and moral level, neither with the accumulation of standing nor with his promotion of natural increase requires transforming the subjective world, strengthen character mold to establish firm ideals and convictions. Therefore, adhering to problem-oriented, problem-so

18、lving is two learning the internal requirements. In recent years, through the educational practice of the mass line of the party, three-three thematic educational activities, quality of party members and cadres in our region as a whole has improved, spirit has been changed, but there are still some

19、outstanding issues and problems. Like part rural members discipline legal consciousness not strong, masses concept weak, pioneer model role play not obviously, on grass-roots democracy construction, and public affairs indifference, and not as, cannot consciously boycott yellow bet HIV against, enter

20、tainment activities not health not civilization, minority party fighting fortress role play not obviously, three will a class, party political life, and four on the two public, village level democratic decision enough serious specification, highlight problem, to effective do side learn side check si

21、de modified, and State said State line State modified, Excited in learning education in the party undertaking, energetic and enterprising spirit, into promoting reform and development, construction of Qiang Fu MGM engines of the new XXX. Three actual learning, focus on service work. Currently, we ar

22、e in a period of reform and development of opportunities; construction of Qiang Fu MGM XXX is the new main . Party members perplexity and concern. Rich give a Party lecture form, encourage experiential party lecture, live party lecture, interview-style party lecture, using typical, positive and nega

23、tive side, strengthening the attraction and appeal of party lecture. 71, each branch in conjunction with the beginning of the 95 anniversary activities, focused schedule 1 party lecture. Third branch of the Organization will be held. The full experience of educational practice using the mass line, t

24、hree-three thematic education held a special democratic meeting and the Organizations practices, picked up the weapons of criticism and self-effectively to solve problems, promote unity and purpose. Four are conscientiously carrying out the democratic review. Combined thematic OrganizationIII抚顺职业技术学

25、院高职毕业论文（设计）摘 要聚硅氧烷具有硅原子和氧原子交替排列构成的主链，且硅原子上连有有机基团，这种结构赋予了聚硅氧烷很多独特性能，如热氧稳定性、低表面张力、透气性、 优异的介质性能、生理惰性和抗湿性等。正是因为这些性能而被得到了广泛的应用，在各个领域起到了重要的作用。聚二甲基硅氧烷（PDMS）是最重要的有机硅高分子，应用十分广泛，在应用是往往是混合物，不需要提纯，尽管有机硅品种繁多，但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体，其中占绝对量的是聚二甲基硅氧烷，其次有苯基氯硅烷，前者用量占整个单体总量的90以上。本文将论述聚二甲基硅氧烷在传热方面的作用。 聚二甲基硅氧烷是整个有机硅工业的基

26、础，而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。大部分有机硅聚合物是通过聚二甲基硅氧烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，再引入其他基团如苯基、乙烯基、氯苯基、氟烷基等，以适应特殊需要。甲基氯硅烷生产流程长、技术难度大，属技术密集、资本密集型产业，所以国外各大公司都是基础厂规模化集中建设，而后加工产品则按用途、市场情况分散布点。关键词：聚二甲基硅氧烷；硅分子；传热15目 录摘 要I目 录II1聚二甲基硅氧烷简介11.1 主要特性和物理性能指标11.2 主要用途21.3 包装及储运42 聚二甲基硅氧烷在传热中的应用52.1 传热介质的选择及应用52.1.1 传热的基本方式52.1.2传热介质的选择62

27、.1.3传热介质的应用62.2 换热流程与传热系统93 结 论14参考文献15谢辞161聚二甲基硅氧烷简介1.1 主要特性和物理性能指标主要特性聚二甲基硅氧烷一般是无色（或淡黄色），无味、无毒（近年来调查发现，此物质对人体有害）、不易挥发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和-乙氧基乙醇，可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和了醇。它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。随着链段数n的不同，分子量增大，粘度也增高，固此硅油可有各种不同的粘度，从0.65厘沲直到上百万厘沲。它具有优良的耐热、耐氧化、耐低温性，可在低温及高温范围内长期使用；抗剪切性强，为

28、一般矿物油的20倍以上的压缩性，是理想的液体弹簧；温粘系数低、低蒸汽压、低表面张力、良好的增水性和润滑性；优异的电气特性，耐击穿电压高、耐电弧、耐电晕、介电耗小；还具有透光性好和对人体无毒害作用等优点。聚二甲基硅氧烷是一种线形活性聚硅氧烷 ,属于直链、两端硅原子上直接连有羟基官能团的硅官能基聚硅氧烷。这种硅官能基聚硅氧烷可通过进一步的反应 ,制成高摩尔质量的线型或交联型聚硅氧烷 ,是制备室温硫化硅橡胶等产品的主要原料 ,产量很大 ,用途很广。物理性能指标表2-1 型号10-350物理性能指标表型号201-10201-20201-50201-100201-350黏度（25），mm/s101202

29、505100535025闪点，150200260290290密度（25），g/cm0.9310.9390.9460.9550.9560.9640.9610.9690.9650.973挥发份（150，3h）1.51.5表2-2 型号500-100000物理性能指标表型号201-500201-1000201-5000201-10000201-100000黏度（25），mm/s50025100050500025010000500100005000闪点，295300310310315密度（25），g/cm0.9660.9740.9670.9750.9670.9750.9670.9750.9670.97

30、5挥发份（150，3h）1.51.51.51.51.51.2 主要用途二甲基硅油具有各种优异的特性，因此在工农业生产各部门，国防工业，科学研究及医疗卫生等部门，都得了极其广泛的应用。它广泛用于电气绝缘、脱模、消泡、阻尼、防震、滚压、防尘、防水、高低湿润等方面。 在机电工业中的应用二甲基硅油广泛用在电机、电器、电子仪表上作为耐温、耐电弧电晕、抗蚀、防潮、防尘的绝缘介质、目前还用做变压器、电容器、电视机的扫描变压器的浸渍剂等。在各种精密机械、仪器及仪表中，用作液体防震、阻尼材料。二甲基硅油的消震性能受温度影响小，多用于具有强烈机械震动及环境温度变化大的场合下，使用的仪表如：飞机、汽车的仪表中。用于

31、防震、阻尼、稳定仪表读数，还可作为液体弹簧，且于飞机的着陆装置中。作消泡剂由于二甲基硅油表面张力小，且不溶于水，动植物油及高沸点矿物油中，化学稳定性好、又无毒，用作为消泡剂已广泛用于石油、化工、医疗、制药、食品加工、纺织、印染、造纸等行业中，只要加入10-100PPM的硅油就具有良好的消泡剂作用。作脱模剂由于二甲基硅油与橡胶、塑料、金属等的不粘性，又用做各种橡胶、塑料制品成型加工的脱模剂，及用于精密铸造中。用它做脱模剂不仅脱模方便，且使制品表面洁净、光滑、纹理清晰。作绝缘、防尘、防霉涂层在玻璃、陶瓷器表面浸涂一层而二甲基硅油，并在250-300进行热处理后，可形成一层半永久性的防水、防霉和绝缘

32、性的薄膜。用之处理绝缘器件，可提高器件的绝缘性能：用之处理光学仪器，能防止镜片、棱镜发霉；用之处理药瓶，能延长药品的保存期，并不使制剂因粘壁而损失；处理电影胶片的表面，可起润滑作用，减少摩擦，延长影片寿命。作润滑剂二甲基硅油适于做橡胶，塑料轴承、齿轮的润滑剂。也可做为在高温下钢材对钢的滚动磨擦，或钢与其它金属摩擦时的润滑剂，但由于在常温下甲基硅油润滑性能并不特别好，一般情况下，并不推荐做为常温下金属间的润滑剂。作添加剂二甲基硅油可作许多材料的添加剂，如可作为油漆的增光剂，加少量硅油到油漆中，可使油漆不浮包、不起皱提高漆膜的光亮度，加少量硅油到油墨中，可提高印刷质量，加少量硅油到抛光油中（如汽车

33、上光油），可增加光亮，保护漆膜，并有优良的防水效果。在医疗卫生中的应用二甲基硅油对人体无生毒性，也不被体液分解，故在医疗卫生事业中，也被广泛应用。利用其消泡作用，制成了口服胃肠消胀片，及肺水肿消泡气雾剂等药用。在药膏中加入硅油，可提高药物对皮肤的渗透能力，提高药效。以硅油为基础油的某些膏药剂对烫伤、皮炎、褥疮等都有很好的疗效，利用硅油的抗凝血作用，可用其处理贮血器表面，延长血样贮存时间等。其它方面二甲基硅油在其它方面还有许多用途。如：利用其闪点高、无嗅、无色、透明且对人体无毒等特性，在钢铁、玻璃、陶瓷等工业和科研中，作为油浴或恒温器中的热载体。利用其抗切变性能好，可做液压油尤其是航空液压油。用

34、其处理人造丝纺丝头，可消除静电，提高抽丝质量。在化妆品上加入硅油能提高对皮肤的滋润和保护作用等等。1.3 包装及储运本品应贮存在洁净、密封、无铅或锡合金的容器中、避免接触酸、碱及混入其它杂质。不要接触明火。 本品按照非危险品贮存及运输。 在符合 1 条包装及贮存条件下，本品自生产之日算起，保管期为三年，超过保管期的产品，可以复验，合格后仍可使用。本品用200公斤装铁塑桶和50公斤、25公斤、20公斤、10公斤、5公塑料桶包装。2 聚二甲基硅氧烷在传热中的应用2.1 传热介质的选择及应用2.1.1 传热的基本方式一个物系或一个设备只要存在温度差就会发生热量传递，当没有外功加入时，热量 就总是会自

35、动地从高温物体传递到低温物体。根据传热的机理不同，热传递有三种基本方式：热传导，热对流和热辐射。化工生产中碰到的各种传热现象都属于这三种基本方式。 热传导 热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。热对流热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。热辐射热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1100微米之间的电磁辐射，因

36、此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力，也能吸收周围环境对它的辐射热。辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。传热学是研究物体内部或物体与物体之间由温度差引起热量传递过程的学科。飞行器及其推进系统的发展提出了大量的传热学问题。传热的基本方式有导热、对流传热和辐射传热。传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热问题。实际传热过程一般

37、都不是单一的传热方式，如火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。2.1.2传热介质的选择简化换热工艺流程的途径-正确的选择传热介质，石化和精细化工及制药等流程工业中，换热是一种常用的工艺手段，换热过程是不同工艺介质之间热量交换和转移的过程。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高流程工业能源利用效率的主要突破点之一。工艺换热包括加热和冷却两种热量传递方向不同的基本方式。根据冷却传热介质的工作温度或被冷却工艺物料所达到的温度，工艺冷却还可以被区分为撤热冷却（冷却

38、介质和工艺物料在环境温度以上）、低温冷却（冷却介质和工艺物料在环境温度至-30之间）和深度冷却（冷却介质和工艺介质在-30以下）。在流程工业中，对上述区分尚没有一个统一的严格界定。2.1.3传热介质的应用聚二甲基硅氧烷长期以来在汽车应用中被用作传热材料。作为TIM，它们具有诸多优势，包括高低温稳定性、本身固有的低离子含量及很高的纯度。而且，由于其可与基板实现优异的表面接触和无孔隙界面，因而它们常常是TIM的首选。而且固化后的聚二甲基硅氧烷材料具有广泛的物理性能，可适应各种具体的应用。固化的聚二甲基硅氧烷在化学性质上为惰性，可在-45到+200的温度范围内保持物理性能，这使其成为极少数能够承受前

39、舱电子部件恶劣运行环境的材料之一。由于模量很低，聚二甲基硅氧烷TIM具有足够的柔性，可适应不同的热膨胀系数(CTE)，传递到部件或基板的应力达到最小。聚二甲基硅氧烷有一系列独特的物理和电气性能，可有效促进散热。有机硅TIM的形式多样，包括粘合剂、凝胶、灌封剂、填隙料、装配式垫片和相变材料等。确定使用TIM时，需要综合平衡热性能、物理性质、加工简易度及成本等因素。虽然TIM有助于提高汽车电子器件的性能和可靠性，但这些材料仅是散热解决方案的一部分。在低功率电器中，一般通过铜的地线板和散热通孔散热。车窗控制器和电子动力转向装置等中等功率的电器，或混合动力汽车的变换器和逆变器等高功率电器，通常采用绝缘

40、金属和直接敷铜等导热基板。在要求更强的热控时，需使用TIM。 接口材料的热性能主要取决于综合的材料特性，包括本体热传导率、TIM/基板界面的接触热阻及键合线厚度(BLT) 等。材料开发中，通常需要达到高本体热传导率、低BLT(100mm)、高介电强度、低界面电阻和长期的稳定性。此外，与基板紧密接触的能力也是材料的一个重要特性，不管是对于更换型材料还是预先装配好的形状，这种性能都有助于消除气隙，最大程度提高热传递。此外，保持电绝缘性能(可无需使用金属填料)是实现更高热传导率需要克服的障碍之一。有机硅TIM有多种形式： 灌封剂和凝胶灌封剂(或封装化合物)和凝胶用于嵌入整个电路组件，以最大程度提高热

41、传递(通常为多个方向)，并为器件或电路提供一定程度的物理保护。灌封剂固化为耐久的弹性橡胶，提供更大的物理保护，而更软的凝胶则可更多地减缓热膨胀和机械应力。这些可流动的液体也可用作填隙料，或用来连接电路和热沉，便于自动生产的大批量加工。灌封剂一般为双组分热固配方形式，几乎在任何厚度下都能固化。它比凝胶的机械强度更高。凝胶通常也为双组分材料，为易碎部件最大化减缓应力。它们不需要很高的压力就能轻松地流入不规则表面，表现出非常低的界面接触阻力。 粘合剂由于导热粘合剂能够填满不规则形状的间隙，产生更大的接触面积，最大化热传导，因而，增强了电子器件的设计灵活性。同样，在不能严格控制零件的平面度和装配公差时

42、，它们还能提高生产的可靠性和成本效率。有机硅配方一般为没有腐蚀性的热固化材料，在加工过程中不会产生很多副产物，这使其即使在完全封闭的情况下也能作为结构胶使用，而无需机械固定装置。粘合剂产品包括低粘度液体及不塌落配方等。有机硅可为单组分或双组分配方，具有热固化或湿固化的机理。粘合剂紧密的表面接触有助于减少界面热阻，且特殊的有机硅配方甚至有微隔离珠，以实现十分均匀的键合线，同时为底板的偏差和小的弯曲留有余地。可流动的材料也可作为导热灌封剂使用。很多产品都具有宽广的固化范围，可适应各种固化条件和加工速度，有的可实现超过 4.0 W/mK的热传导率。固化时，导热粘合剂转化为坚固但柔软的弹性体。这类材料

43、非常适于许多汽车前舱应用的苛刻工作环境，目前被用于发动机控制单元、制动和悬挂控制器、风扇控制器和变速器电器应用中。其他可能的应用包括各类电源、传感器。填隙料接口材料的一个关键功能是完全填补任何不规则表面并将空气排出。实际上，材料或复合材料的本体热传导率可能并不如流动和润湿基板的能力重要。从热传导的角度来看，导热油脂很适合TIM应用，但是油脂在较高温度下可能易被抽空，尤其是在经过反复的热循环后。填隙料通过一种干法技术解决了这个问题。它们通常比粘合剂软，具有极好的应力减缓能力，且一般比粘合剂产品的热传导率更高。填隙料使用时，一般有机械固定，具有传统油脂的性能优势，但又保持了自我支撑。在低至0.70

44、3 kg/cm2的压力下，可观察到这类替代性材料的完全流动，它们还可在部件表面直接印刷和固化，或采用贴膜转移工艺用作预固化垫片。垫片垫片形式的有机硅用于导热填隙料(一般为16mm厚)和薄TIM垫片(通常0.21.0mm厚)。弹性体垫片不仅使用简便，而且具有良好的耐久性，是现有的少数可修补材料之一。极低模量的新有机硅垫片和TIM垫片形式的有机硅用于导热填隙料(一般为16mm厚)和薄TIM垫片(通常0.21.0mm厚)。弹性体垫片不仅使用简便，而且具有良好的耐久性，是现有的少数可修补材料之一。极低模量的新有机硅垫片和TIM已显示出可实现与许多液体配料相当的性能，且无需计量、混合或固化。2.2 换热

45、流程与传热系统根据生产工艺要求，传热系统可以设计为采用单一温度加热或多种温度加热、单一温度冷却或多种温度冷却、加热和冷却交替进行等不同换热流程的系统。在同一传热系统内通过同一设备对工艺物料进行加热和冷却交替的换热，或同时通过不同设备对工艺物料进行加热和冷却的换热过程是一种复杂的换热流程，此类系统与具有简单换热流程的传热系统相比，其复杂性在于加热和冷却过程的热量传递方向完全相反，同一系统中两个换热过程之间发生的相互作用，会使加热和冷却换热的功能和能力抵消或降低，且其能源利用效率会降低。此外，不同工作温度的换热对传热介质的性质和性能要求不同，加热和冷却换热之间的温差越大，所用传热介质在热态和冷态条

46、件下的性质和性能差异就越大，对换热设备和系统在换热效率和安全运行方面的影响就越大。以下仅针对具有加热和冷却需求的换热流程，根据一般性工艺要求的情况，就简化其换热流程，降低能源消耗，提高设备生产效率等问题进行分析。加热和撤热冷却工艺具有加热和撤热冷却需求的换热流程通常用于石油化工及精细化工流程中合成、加氢、分离及干燥等工艺，这些工艺过程一般被控制在适当的温度范围内进行，在此过程中需要通过换热以实现流程温度的控制。完成工艺过程后，需要将处理后物料的温度调整到下道工序所要求的温度，为了缩短操作时间，提高生产效率，一般会对高温物料进行撤热冷却并回收其中的余热加以利用。根据工艺换热目的和工作温度的不同，

47、加热和冷却可分别在两个设备中进行，并可以在换热过程中使用相同或不同的传热介质。而传热系统设备的增加，将会提高投资成本和系统的复杂性。为了便于工艺流程切换和简化系统，加热和撤热冷却过程可在同一设备中完成，并使用同一种传热介质，该介质既能适用于加热条件又能适用于冷却条件，并应在工艺温度变化范围内具有良好的传热和安全性能如某化工厂15台反应釜，物料的合成反应温度为280，反应后物料退料温度为140，加热介质的工作温度为310。反应釜原设计仅有加热流程，反应后物料需要自然冷却至退料温度，生产效率较低。为了提高反应釜的生产效率，该厂在工艺系统中增加撤热冷却流程，传热介质的工作温度为120，撤出的余热用于

48、加热生产用水。为了最大限度缩短反应器内的物料冷却时间，同时简化系统设计，采用了使用同一种传热介质聚二甲基硅氧烷（具有优良的热稳定性和良好的高温流动性的液相合成型有机热载体，可满足-20330温度范围内加热和冷却的换热需求）完成物料的加热和撤热冷却过程，并采用在反应釜加热盘管的进出口处对加热和冷却的传热介质进行自动切换，使高温和低温传热介质依次通过原有反应器加热盘管直接对物料进行加热及撤热冷却。经过对该流程的简单改造，仅在原有生产系统中增加了一台高温传热介质循环泵和一台油/水换热器（作为该系统的冷源，并用于生产热水）。改造后每台反应器物料的冷却时间可以缩短2/3，同时系统耗能也有所下降。加热、撤

49、热冷却和低温冷却工艺具有加热、撤热冷却和低温冷却需求的换热流程通常用于精细化工、生物化工和制药等工业流程中合成、氢化、分离、提纯和萃取等工艺。生产工艺中的合成、氢化及气液分离等工序大多需要在较高的温度条件下实施，而固液分离、低温提纯和萃取等工序大多需要在较低的温度条件下实施。此类情况下如首先对高温物料进行撤热冷却，将高温物料中的热量回收，并利用环境温度条件对物料进一步冷却降温，即可提高传热系统的热能利用率和减少冷能消耗量。在撤热冷却的基础上，再对物料进行低温冷却，既节能又可降低生产成本。如将此工艺过程设计在多个设备中进行，则传热系统至少需增加一台设备，增加了设备投资和系统的复杂性。为了简化系统

50、操作、减少设备投资，将此工艺过程设计在同一设备中完成，并在三个换热过程中使用同一种传热介质，该传热介质既能适用于加热条件又能适用于低温冷却条件，并在工艺温度变化范围内具有良好的传热和安全性能。如某药业公司研发中心的研发及生产用反应釜，物料的合成反应温度为130，反应后物料的结晶温度为-20，加热介质的工作温度为150，撤热冷却介质的工作温度为40，低温冷却介质的工作温度为-25。如果采用三种不用的换热介质（即采用150的低压蒸汽、常温冷却水以及盐水或乙二醇水溶液），因其各自的物理性质或使用条件不同，三者不能混合，故只能通过多个换热设备完成三个换热过程，增加了生产成本和系统的复杂性。根据国外工艺

51、供应商的要求，该工艺系统需要使用同一种传热介质，并且应在同一个设备中完成三个换热过程。因此选择一种既适用于150以上加热又适用-25以下冷却，同时还应符合药品生产所要求安全条件的传热介质，是该工艺流程设计的一项重要工作。该系统使用的传热介质是THERMINOL D12，一种具有良好的热稳定性、低温流动性和适中的高、低温传热性能的液相合成型有机热载体，可满足于-60230温度范围内加热和冷却的换热需求。THERMINOL D12 具有良好的安全性，并获得了FDA认证，可以在食品和药品生产的间接加热系统中使用。加热、撤热冷却、低温冷却和深度冷却工艺同时具有加热、撤热冷却、低温冷却和深度冷却需求的换

52、热流程在国内流程工业中并不多见。随着大量新技术和新工艺的引进和应用，精细化工、生物化工和制药等工业流程中将合成、氢化、分离、萃取和冻干等诸多工艺组合应用，成为工业领域工艺改造和技术发展的新趋势, 因而此类复杂的换热流程逐渐得到实际应用。将上述四种换热工艺置于同一工艺系统，其难点在于如何根据工艺要求及其工作温度条件，设计一个简单合理的换热流程，既能符合工艺需求又可实现低能耗、低成本。在4个换热过程中，各种换热流程之间的差异、工艺加热及冷却的负荷大小和分配方式以及传热介质的工作温度要求，是传热系统设计需要的基础条件。对于具有多种换热需求的复杂传热系统而言，设计中使用的传热介质种类越少，其换热流程和

53、传热系统设计就越简单。首先应根据各个过程在工艺目的和工作温度方面的差异，将需要由热源提供热量和由冷源提供冷量的两类换热情况区分开来，把操作负荷或工作温度差异最大的换热过程与其他换热过程分别处理，并尽可能避免将两个工作温度相差较大的换热过程安排在相邻的换热流程中；适合在同一设备中完成的换热过程可合并在同一个换热流程之中；需要在不同设备中完成的换热过程，尽可能采用与其他设备工作温度相近的同一种传热介质；不同的换热过程需要传热介质的工作温度差异不大时，应尽量选择使用同一种传热介质。在传热系统中，作为热源的设备应按照加热过程所需的最高工作温度和该系统最大加热负荷确定其供热能力，对于系统中各加热过程所需

54、工作温度更低的传热介质（包括撤热冷却传热介质），一般可按照其需要的工作温度，将系统中具有不同温度的同一种传热介质按比例直接混合而获得，或通过与外界低温介质换热后获得；作为冷源的设备则应按照低温冷却负荷和深度冷却负荷的大小及其工作温度分别配置系统的制冷能力，因为在制冷过程中，与低温冷却负荷相比，相同冷量的深度制冷需要消耗更多能量，故从节能角度考虑，需对其冷却负荷分类管理，并推荐将经一级制冷后的低温冷却用传热介质，经二级制冷系统换热后，使其达到深度冷却所需的工作温度，有利于减少制冷设备的投资、降低能耗。如某精细化工公司的医药中间体生产车间，其生产工艺中包括4个换热过程，即加热过程（传热介质工作温度

55、为300）、撤热冷却过程（两种传热介质的工作温度分别为150和40）、低温冷却过程（传热介质工作温度为-25）和深度冷却过程（传热介质工作温度为-50），其中深度冷却为间歇性操作，其余为连续操作。根据需求，该生产工艺需要通过一个热源向加热介质提供热量，因此系统内设置一台电加热有机热载体锅炉作为热源；同时需要通过冷源向3个冷却过程提供冷却，按照设计温度要求，在该系统内设置四种不同型式的冷源。对于撤热过程使用的两种传热介质采用两段分别冷却方式，第一段是将生产原料作为冷源，采用余热回收利用方式将第一种传热介质冷却至150，第二段采用循环冷却水作为冷源传热介质冷却至40；通过一级制冷系统为低温冷却过程

56、使用的传热介质提供冷量；深度冷却过程使用的传热介质，是经一级制冷系统冷却后，又通过二级制冷系统循环并由其提供冷量的传热介质。该系统首先利用撤热过程中得到的余热对原料罐中的生产原料预热，缩短了物料在反应釜内的预热时间，采用经锅炉加热后的高温有机热载体对釜内工艺物料加热至反应温度。由于物料的撤热过程和预热过程需要在同一步骤的流程中连续进行，而加热过程与撤热过程需要在同一反应釜中完成，所以物料的加热、撤热和预热过程需要在反应釜和原料储罐两个设备中完成，但三个换热过程可由同一种传热介质完成。反应后的物料经第一段撤热冷却达到退料温度时，物料将进入低温分离器进行第二段撤热冷却和低温冷却，即使用40的传热介质继续对物料撤热，并在达到其撤热冷却温度后，切换低温传热介质对其进行低温冷却，直至物料达到工艺要求的低温分离温度。完成低温分离后的物料被送入速冻干燥器进行深度冷却以脱水干燥。虽然第二段撤热冷却和低温冷却过程在同一设备中完成，而深度冷却过程是在独立的设备中完成，由于深度冷却与低温冷却过程采用同一种传热介质，故3个换热过程使用同一种传热介质。该系统在加热和第一段撤热冷却过程使用的传热介质为THERMINOL66（适合用于高温低压条件的液相合成有机热载体，具有优异的热稳定性