膜结构 3. 水通量 水通量是在一定的条件下(一般压力为，温度为20度)通过测量透过一定量纯水所需的时间来测定。 2.3.3 膜分离技术优点 ★ 处理效率高，设备易于放大； ★ 可在室温或低温下操作，适宜于热敏感物质分离浓缩； ★ 化学与机械强度最小，减少失活； ★ 无相转变，省能； ★ 有相当好选择性，可在分离、浓缩的同时达到部分纯化目的； ★ 选择合适膜与操作参数，可得到较高回收率； ★ 系统可密闭循环，防止外来污染； ★ 不外加化学物，透过液（酸、碱或盐溶液）可循环使用，降低了成本，并减少对环境的污染。 存在的问题 在操作中膜面会发生污染，使膜性能降低，故有必要采用与工艺相适应的膜面清洗方法; 从目前获得的膜性能来看，其耐药性、耐热性、耐溶剂能力都是有限的，故使用范围受限; 单独采用膜分离技术效果有限，因此往往都将膜分离工艺与其他分离工艺组合起来使用。 2.3.4 各种膜分离技术分离范围 膜 过 程 分离机理 分离对象 孔径（nm） 粒子过滤 体积大小 固体粒子 10000 微 滤 体积大小 0.05~10μm的固体粒子 50~10000 超 滤 体积大小 1000~1000000 道尔顿 2~50 的大分子，胶体 纳 滤 溶解扩散 离子、分子量100的有机物 2 反 渗 透 溶解扩散 离子、分子量100的有机物 渗透蒸发 溶解扩散 离子、分子量100的有机物 膜 分 离 法 传质推动力 分 离 原理 应 用 举 例 微 滤 （MF） 压差0.05～0.5 筛 分 除菌，回收菌，分离病毒 超 滤 压差0.1～1.0 筛 分 蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩 反 渗 透 压差1.0～10 筛 分 盐、氨基酸、糖的浓缩、淡水制造 渗 析 浓 差 筛 分 脱盐，除变性剂 电 渗 析 电 位 差 电荷、筛分 脱盐，氨基酸和有机酸分离 渗透气 化 压差、温差 溶质与膜的亲和作用 有机溶剂与水的分离，共沸物的分离 2.3.5 各种膜分离法的原理和应用范围 (1) 微滤分离原理 利用筛分原理，分离、截留直径为 0.05 ?m 到 10 ?m 大小的粒子，即微滤膜的孔径为 0.05 ?m 到 10 ?m。采用压力为 ～ 0.5 MPa。 水分子 离子 大分子 颗粒与胶体 图示 (2) 超 滤 分 离 原 理 超滤的分离原理也可基本理解为筛分原理，但在有些情况下受到粒子荷电性及其与荷电膜相互作用的影响。它可分离分子量从1000 到1000000 道尔顿的可溶性大分子物质，对应孔径为 20 ~500 埃（?m 到 ?m）。采用压力为0.1~1MPa。 水分子 离子 大分子 颗粒与胶体 图示 (3) 反 渗 透 分 离 原 理 在高于溶液渗透压的压力作用下，只有溶液中的水透过膜，而所有溶液中大分子、小分子有机物及无机盐全被截留住。理想的反渗透膜应被认为是无孔的，它分离的基本原理是溶解扩散（也有毛细孔流学说）。 “膜孔径”为 1 到 10埃。采用压力为 1～10 Pa. 水分子 离子 大分子 颗粒与胶体 图示 反渗透制淡水原理 渗透和反渗透 半透膜 开始时两边液面相同 由于浓度差存在，半透膜又不允许溶质通过，所以水透过膜，使浓水一边液面升高，产生渗透压 在浓水边加压，当压力超过渗透压时，则水透过半透膜，即反渗透，实现净化过程。 反渗透的应用和特点 应用： 反渗透是一项高新膜分离技术，其孔径很小，大都≤10×10 –10（10A），它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒等。它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、医药用纯水、饮用蒸馏水、太空水的生产，还应用于生物、医学工程。 特点： 常温条件下，可以对溶质和水进行分离或浓缩，因而能耗低； 杂质去除范围广，可去除无机盐和各类有机物杂质； 较高的水回用率； ?分离装置简单，容易操作和维修。 (4) 扩散渗析（diffusion dialysis） 1、渗析：把水溶液中溶质透过半透膜而溶质被截留的现象称为渗析。 半透膜：起渗析作用的薄膜，对溶质具有选择性。 半透膜的发展： 动物的膀胱膜、肠膜、羊皮纸； 离子交换膜：阳离子交换膜、阴离子交换膜 2、扩散渗析的原理 利用离子交换膜的选择透过性，以浓度差为推动力来实现酸与盐或者碱与酸的分离。 离子交换膜 离子交换膜作用机理示意图 扩散渗析回收酸原理示意图 (1) — 原液室；(2) — 回收液室；A — 阴离子交换膜 残液 / 渗析液 H2O 回收液 / 扩散液 废酸液 A （2） （1） H+ H+ SO42- H+ H+ SO42- Fe2+ SO42- 扩散渗析法回收酸的原理 向⑴室自下而上引入料液(H2SO4和FeSO4的混合液)，另向⑵室自上而下引入水流。由于⑴室中的酸及盐的浓度较大，其中的Fe2＋、H＋、SO42-均有向⑵室扩散的趋势，因阴离子交换膜对离子具有选择透过性，只允许阴离子SO42-通过而不让阳离子透过，所以Fe2＋受到阴膜的阻挡而不能进入⑵室，而H＋则因性质特殊，其水合离子半径小，迁移速度快，也能跟随SO42-一起进入⑵室，以保持溶液的电中性。这样，⑴室中的H2SO4就不断扩散进入(2)室，而FeSO4被阻挡在⑴室中，从而实现了酸与盐的分离。 优缺点： 优点：能耗小，设备结构简单，操作方便，不需要对膜进行酸碱再生，分离过程中不需要加入化学药剂。 缺点：渗析速度慢，分离效率低。 应用： 在生物医学上的应用最为广泛，主要的用途是血液渗析法（又称为人工肾），此外还有人工肺。 在工业方面的应用 从钢铁工业酸洗废液中回收硫酸及在废酸液中回收硝酸等； 从化工厂人造丝浆压液中回收NaOH （5） 电渗析的基本原理 电渗析是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过），而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯的一种膜过程。 + + + + + + 阳极 － － － － － － 阴极 Cl- Na＋ 阳膜 阳极室 Cl- Cl- Cl- Na＋ Na＋ Cl- Na＋ Na＋ Cl- Cl- Na＋ Na＋ 浓缩室 淡化室 浓缩室 阴极室 阴膜 阳膜 阴膜 电渗析过程原理图 阴极 电渗析在废水处理中的应用 目前，电渗析在废水处理实践中应用最普遍的有： ⑴ 造纸工业废水处理，利用电渗析法处理造纸工业的亚硫酸纸浆废液和洗浆废水及碱法造纸黑液，从中回收化学药品，已得到工业应用。 ⑵ 从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠。 ⑶ 从酸洗废液中制取硫酸和沉淀重金属离子。 ⑷ 电镀废水和废液处理，含Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等重金属离子和氰化物的电镀废水都适宜用电渗析法处理，其中应用最成熟的是含镍废水处理。 ⑸ 从放射性废水中分离放射性元素，然后将其浓缩液掩埋。 （6） 渗 透 气 化 分 离 原 理 它的基本原理是利用膜与被分离有机液体混和物中各组份的亲合力不同而有选择地优先吸附溶解某一组份，及各组份在膜中扩散速度不同来达到分离的目的，因此它不存在蒸馏法中的共沸点的限制，可连续分离、浓缩，直至得到纯有机物。 渗透气化的原理示于左图。疏水膜的一侧通入料液，另一侧(透过侧)抽真空或通入惰性气体，使膜两侧产生溶质分压差。在分压差的作用下，料液中的溶质溶于膜内，扩散通过膜，在透过侧发生气化，气化的溶质被膜装置外设置的冷凝器冷凝回收。因此，渗透气化法根据溶质间透过膜的速度不同，使混合物得到分离。膜与溶质的相互作用决定溶质的渗透速度。 渗透气化法利用溶质之间膜透过性的差别，特别适用于共沸物和挥发度相差较小的双组分溶液的分离。例如，利用渗透气化法浓缩乙醇，由于膜的选择性透过乙醇的特性、可消除共沸现象，得到高浓度乙醇。因此，渗透气化又称膜蒸馏。渗透气化膜主要为多孔聚乙烯膜、聚丙烯膜和含氟多孔膜等。 膜分离技术的特点 回顾 （a）膜分离过程不发生相变，因此能量转化的效率高。例如在现在的各种海水淡化方法中反渗透法能耗最低； （b）膜分离过程在常温下进行，因而特别适于对热敏性物料，如果汁、酶、药物等的分离、分级和浓缩； （c）装置简单，操作简单，控制、维修容易，且分离效率高。与水处理方法相比，具有占地面积小、适用范围广、处理效率高等特点； （d）由于目前膜的成本较高，所以膜分离法投资较高，有些膜对酸或碱的耐受能力较差。所以目前膜分离法在水处理中一般用于回收废水中的有用成分或水的回用处理。 2.3.6 膜分离的应用领域 （1）化学/染料工业? 活性染料的脱盐、纯化、浓缩与回收 食品染料的脱盐、纯化、浓缩与回收 催化剂与贵金属的回收利用 脱氧、氧化、酯化、皂化、磺化、硝化、脱氢反应中液体的分离、纯化 /己内酰胺/苯/染料活性剂等有机化工原料的回收 汽车/仪表及工业涂漆的浓缩回收 2.2 热泵（Heat Pump） 2.2 热泵 一种使热量由低温物体转移到高温物体的能量装置（类似于水泵使水从低处流向高处）。 作用：把那些不能直接利用的低温热能变为有用的热能，提高能量的利用率，节省燃料。 热泵 高温热源 低温热源 Q1 Q2 W 2.2.1 热泵种类 压缩式热泵 吸收式热泵 蒸汽喷射式热泵 2.2.2 压缩式热泵循环系统 蒸发器 冷凝器 压缩机 节流阀 QE QC W （低温热源） （高温热源） 介质的循环相图 液相 气相 固相 放热QC（介质被冷却） 吸热QE（介质被加热） P T 工质 工质是热泵中赖以进行能量转换与传递的物质。热泵系统的的性能、经济性与可靠性在很大程度上与工质有关。 临界温度应比最大冷凝温度高得多 在冷凝温度下的饱和压力不要太高（2.5MPa) 在蒸发温度下的饱和压力不要低于大气压 单位容积致热量要大 液体的比热容要小 饱和蒸汽比熵的变化要小，即饱和蒸汽线要陡 工质应有良好的化学稳定性、不燃、不爆、无毒无害、价格便宜、环境友好等 热泵工质物性参数 环保型制冷剂 冰箱常使用的制冷剂为：R22 （CHF2Cl），对环境不友好。 环保型制冷剂：R407c、R410a、R134a R407c： HFC32/125/134a, 组成 23/25/52 (CH2F2/CHF2CF3/CH2FCF3) R410a: HFC32/125, 组成 50/50 （CH2F2/CHF2CF3） R134a： 1，1，1，2-四氟代乙烷， CF3CH2F 2.2.3 吸收式热泵 2 4 蒸发器 冷凝器 吸收器 节流阀 QE QC 3 溶液泵 发生器 节流阀 QA QG 1 5 6 7 吸收式热泵与压缩式热泵比较 共同点：冷凝器、节流阀、蒸发器 不同点：压缩式热泵采用压缩机 吸收式热泵：用一个溶液回路代替了压缩机，该溶液回路由吸收器、溶液泵、发生器、及溶液节流阀等部件构成。溶液回路用消耗热能取代了压缩机中所消耗的机械能。 工质对的选择 在工质对中，沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂。 选择吸收剂的要求： （1）具有强烈地吸收制冷剂的能力。这种能力越强，循环中所需要的吸收剂循环量越少，发生器热源的加热量越少。 （2）在相同压力下，沸点比制冷剂高，相差越大越好。避免精馏分离。 （3）比热容小、导热率高、黏度低。 （4）化学性质好。 选择制冷剂的要求： （1）制冷剂应在吸收剂中有较好的溶解性。 （2）与压缩式热泵的制冷剂相同。 常用的工质对 氨－水 水－溴化锂 氨－硝酸锂 2.3.4 蒸汽喷射式热泵 热泵的主要应用形式 蒸气压缩式系统是热泵最主要的应用型式。 按照低温热源与供热介质的组合方式不同，蒸气压缩式热泵系统又分为 空气——空气热泵 空气——水热泵 水——水热泵 水——空气热泵 地热——空气热源热泵 土壤热源——水热泵 按热源分类的热泵 水源热泵 空气源热泵 土壤热源热泵 太阳能热泵 水源热泵 通常以海水、河水、湖水及井水作为低温热源。由于水的温度变化较小，水源热泵的性能通常要比空气源（ASHP）的性能好而且稳定。目前，以污水处理场凉水池的水作为低温热源的热泵系统已经在实际工程中采用，而且经济性能良好。 ??? ???目前，以井水作为低温热源的热泵系统，是水源热泵机组和系统研究及应用的热点。井水特别是深井水，全年温度基本稳定而且水质良好，是热泵系统比较理想的低温热源，在工程中采用较多。但是这种系统有可能存在回水困难、回水污染及破坏地下水生态资源等环境问题。 地源热泵 通常是将制冷盘管理入地下，盘管与土壤进行热量交换，热泵系统自成封闭式系统。 地源热泵正是利用大地的特点，通过埋藏在地下的换热器，与土壤或岩石交换热量。地源热泵全年运行工况稳定，不需要辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。 在冬天，管道内的液体将地下的热量抽出，然后通过系统导入建筑物内，同时蓄存冷量，以备夏用； 在夏天，热量从建建筑物内抽出，通过系统排入地下，同时蓄存热量，以备冬用。风扇系统将冷暖空气分别送到建筑物内部的各个区间，类似于一般的空调系统。 地源热泵 地源热泵技术目前在国外得到广泛的应用。现在美国的家庭、银行、医院、机场、连锁旅客、超市、办公楼和学校等均有一定比例的建筑使用地源热泵，根据美国地源热泵系统，根据美国每年安装约4万套地源热泵系统，这个速度意味着每年可以节约8.79×1011瓦的能量，同时每年减少150万吨温室气体的排放。 空气源热泵 空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取(供)暖或供应热水。 适用范围广，产品适用温度范围在-10-40℃，并且一年四季全天候使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响，都可正常使用。 可连续加热，与传统太阳能储水式相比，热泵产品可连续加热，持续不断供热水，满足用户需求 。 加热速度慢。 太阳能热泵 太阳能热泵（Solar Heat Pump）以太阳能集热器作为热泵系统的低温温度。 太阳能辅助热泵通常是指作为太阳能热利用系统辅助装置的热泵系统，包括独立辅助热泵和以太阳辐射热能作为蒸发器热源的热泵。这类热泵多数以供热为主，涉及建筑采暖、生活热水供应以及工业用热等应用领域，对太阳能集热温度要求不高，而且具有灵活多样的系统形式、合理的经济技术性能和良好的商业实用化前景。 太阳能氨水吸收式制冷系统 热泵 节能 和 特点 属可再生能源利用技术 高效节能 环境效益显著 一机多用，应用范围广 2.3 膜分离 2.3.1 膜分离概念 膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，从而达到分离目的的技术总称。 压力 概述膜分离过程 (1)膜分离技术发展的历史 膜分离技术已被国际上公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前途、甚至会导致一次工业的重大生产技术，所以可称为前沿技术，是世界各国研究的热点。如果将20世纪50年代初视为现代高分子膜分离技术研究的起点，截止现在，其发展致可分为三个阶段：①50年代为奠定基础阶段；②60年代和70年代为发展阶段，③ 80年代至今为发展深化阶段。目前，研制和开发出的分离膜及应用技术有很多种，如微滤、超滤、反渗透、渗透蒸发等 (2)膜分离技术在分离工程中的重要作用 膜分离技术在分离物质过程中不涉及相变，对能量要求低，因此和蒸馏、结晶、蒸发等需要输入能量的过程有很大差异；膜分离的条件一般都较温和，对于热敏性物质复杂的分离过程很重要，这两个因素使得膜分离成为生化物质分离的合适方式。此外它操作方便、结构紧凑、维修费用低、易于自动化，因而是现代分离技术中一种效率较高的分离手段，在生化分离工程中具有重要作用。 （3）膜在分离过程中具有如下功能 ①物质的识别与透过；②界面；③反应场。 物质的识别与透过是使混合物中各组分之间实现分离的内在因素； 作为界面，膜将透过液和保留液(料液)分为互不混合的两相； 作为反应场，膜表面从孔内表面含有与特定溶质具有相互作用能力的官能团，通过物理作用、化学反应或生化反应提高膜分离的选择性和分离速度。 生物分离过程中采用的膜分离法主要是利用物质之间透过性的差别，而膜材料上固定特殊活性基团，使溶质与膜材料发生某种相互作用来提高膜分离性能的功能膜研究也很多，代表了膜分离技术的发展方向。 2.3.2 膜的定义和分类 1、膜（分离膜）的定义 分离膜可看作是分离两相和作为选择性传递物质的屏障。它可以是固态、液态或气态的，目前使用的分离膜绝大多数是固膜。膜可以存在于两流体之间或附着于支撑体或载体的微孔隙上，膜厚度要远小于其比表面积。 2、膜的分类 按膜结构分：有对称膜和不对称膜 按膜材料分：有机膜：纤维素膜、聚酰胺膜、聚砜膜、聚四氟 乙烯膜、聚乙烯膜等 无机膜：玻璃膜、陶瓷膜、氧化铝膜等 按分离机理分：多孔膜、无孔膜和载体膜 按几何形状分：平板式、管式、毛细管式和中空纤维式膜 膜结构 1. 孔道结构 2. 膜的孔道特性 3. 水通量 膜结构 1.孔道结构 膜的孔道结构因膜材料和制造方法而异。膜的孔道结构对膜的透过通量、耐污染能力等操作性能具有重要影响。 早期的膜多为对称膜(symmetric membrane)，即膜截面的膜厚方向上孔道结构均匀。对称膜的传质阻力大，透过通量低，并且容易污染，清洗困难。 60年发的不对称膜解决了上述对称膜的弊端，从而开创了膜分离技术发展的新篇章。不对称膜主要由起膜分离作用的表面活性层～）和起支撑强化作用的惰性层(50～100μm)构成。惰性层孔径很大，对透过流体无阻力，由于不对称膜起膜分离作用的表面活性层很薄，孔径微细，因此透过通量大、膜孔不易堵塞、容易清洗。目前的超滤和反渗透膜多为不对称膜。 高分子微滤膜以对称膜为主。新型无机陶瓷微滤膜多为不对称膜。 膜结构 对称膜 不对称膜 膜结构 2.膜的孔道特性 膜的孔道特性包括孔径、孔径分布和孔隙率。超滤和微滤膜的孔径、孔径分布和孔隙率可通过电子显微镜直接观察测定。 Millipore公司PTGC超滤膜的孔径分布 新型节能设备方式 2.1 热管换热器 热管发展历程 1964年：发明于美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos? National Laboratory）。??? ????????? 1964-1970年：理论研究高峰期，近千篇论文发表。 1970-1980年：机密性应用研究，空间核电源、电子仪器散热、航天飞行器均温等节能应用性研究，热管换热器，太阳能发电，高效化学反应器。 1980-2000年：电子电器散热、计算机CPU散热、大型空气预热器、高温热管换热器、高温高压化学反应器。 2000-2010年：高效微型热管技术、高温大型热管技术、高效热管反应设备技术、各种高效热管换热装备。 青藏铁路沿线—Ⅱ型低温热管 青藏铁路沿线 kg 里面灌装有液态氨，通过液态氨，将地下冻土层的“冷气”带到地表土层，让它保持冷冻状态不松软；通过露出地面管径外表的“翅片”，把蕴含在地表土层中的热量散发到空气中。一根长长的管子，就像是一个个自动传导冷热温度的“空调器”，让路基永远保持冷冻状态。 节能 用途 石油化工 1、??炼油厂的常压炉、减压炉、常减压二合一炉、加氢炉．减粘炉、重整炉等，利用热管式空气预热器回收出炉烟气的余热加热空气，以提高加热炉的送风温度。 2?炼油厂催化装置再生烟气和各种内、外取热器的余热回收，可产生中压蒸汽并用于动力系统。 3、乙烯裂解炉对流段盘管、炼油厂加热炉对流段盘管。 2.1.1 热管工作原理 热管的工作原理 蒸发 冷凝 吸液芯 Q Q 加热段 冷却段 绝热段 气体 液体 壳体 在一个密闭结构中装有若干工作液体，借助于液体的吸热蒸发、蒸气的输送和放热冷凝，然后靠毛细作用或重力作用，使冷凝液从冷凝段返回到蒸发段，从而把热量从结构的一部分（蒸发段）高速传递到另一部分（冷凝段）。 重力热管， 结构简单 加热段 冷却段 Q Q 蒸发 冷凝 加热段 Q 蒸发 Q 冷凝 热管工作原理 在一个密闭结构中装有若干工作液体，借助于液体的吸热蒸发、蒸气的输送和放热冷凝，然后靠毛细作用或重力作用，使冷凝液从冷凝段返回到蒸发段，从而把热量从结构的一部分（蒸发段）高速传递到另一部分（冷凝段）。因此，热管本身是一种高效的传热元件。它是靠封闭在管内的工质反复进行相变（蒸发、冷凝）而进行热量传递的。 结构紧凑、重量轻、传热效率高、无运动部件、维护简单、运行可靠等优点，特别适宜于中、低温余热的回收。 2.1.2 热管的组成 三个基本部分组成： 两端密封的容器，多数做成圆管状； 吸液芯，由多孔材料（金属网、金属纤维等）构成，覆盖在器壁（管壁）的内表面； 容器内充有一定数量的工作液体（工质）及其蒸气。 2.1.3 热管的工作液体 工质 凝固点／℃ 沸点（大气压下）／℃ 使用温度范围／℃ 氨 －78 －33 －60～100 丙酮 －95 57 0～120 甲醇 －98 64 10～130 水 0 100 30～250 导热姆A 12 257 150～395 硫 112 444 200～600 水银 －39 361 250～650 钾 62 774 500～1000 钠 98 892 600～1200 锂 179 1340 1000～1800 2.1.4 热管的特点 输热能力强 良好的等温性 热流方向可逆 热流密度可调 热管的导热能力 热管的导热能力 1－铜棒（?2.5×300）；2－热管（?2.5×300） 100w T2－T1＝600oC T2－T1＝1.5oC 2.1.5 热管分类 按照工作液体回流动力区分: 有芯热管、重力热管、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等。 按照热管管内工作温度区分: 低温热管、常温热管、中温热管、高温热管等。 按照管壳与工作液体的组合区分: 分铜-水热管、碳钢-水热管、铝-丙酮热管、碳钢-萘热管、不锈钢-钠热管等。 常用热管的工作温度范围与典型的工作介质及其相容壳体材料 工作介质 工作温度 / ℃? 相容壳体材料? ?低 ?温 ?热 ?管 氨 - 60 ～ 100 铝、不锈钢、低碳钢 氟里昂-21 - 40 ～ 100 铝、铁 氟里昂-11 - 40 ～ 120 铝、不锈钢、铜 氟里昂-113 - 10 ～ 100 铝、铜 ? ?常 ?温 ?热 ?管 ? 己烷? 0 ～ 100 黄铜、不锈钢 丙酮 0 ～ 120 铝、铜、不锈钢 乙醇 0 ～ 130 铜、不锈钢 甲醇 10 ～ 130 铜、不锈钢、碳钢 甲苯 0 ～ 290 不锈钢、低碳钢、低合金钢 水 30 ～ 250 铜、碳钢(内壁经化学处理) ? ?中 ?温 ?热 ?管 萘 147 ～ 350 铝、不锈钢、碳钢 联苯 147 ～ 300 不锈钢、碳钢 导热姆-A 150 ～ 395 铜、不锈钢、碳钢 导热姆-E 147 ～ 300 不锈钢、碳钢、镍 汞 250 ～ 650 奥氏体不锈钢 ? ?高 ?温 ?热 ?管 钾 400 ～ 1000 不锈钢、 铯 400 ～ 1100 钛、铌 钠 500 ～ 1200 不锈钢、因康镍合金 锂 1000 ～ 1800 钨、钽、钼、铌 银 1800 ～ 2300 钨、钽 2.1.6 热管用途 余热回收 电子器件冷却，如电脑CPU散热 太阳能集热器 航空航天导热材料 2.1.7 热管换热器 利用热管导热能力强、传热量大的特点，以多根热管作为中间传热元件，实现冷、热流体之间换热的设备。 气－气热管换热器 1－热管； 2－中间隔板； 3－外壳 热管换热器的特点、分类 热管换热器的特点结构简单，换热效率高；压力损失小；安全可靠；灵活调温。 热管换热器的类型与结构按照热流体和冷流体的状态，热管换热器可分为气—气式、气—液式、液—液式、液—气式；从热管换热器结构型式来看，热管换热器又可分为整体式、分离式、回转式和组合式。 气—液式热管换热器 2.1.8 热管的用途与节能 化学工业 1、硫酸系统热管换热器回收焚烧炉出口高温ＳＯx气体的余热、在转化工段回收高温气体的余热，产生热水或蒸汽供系统使用。 2、??医药、日化工业热管换热器可用于回收药气或废气的余热，生产清洁热风，干燥物料。 3、??利用可变热导热管可对反应床层进行恒温控制的同时，取出或输入反应热。 4、??大型化肥厂合成对流段盘管；中、小型氮肥厂造气工程、变换工段，利用热管式蒸发器回收工艺气余热产生蒸汽供合成氨系统使用，变换工段一、二水加热器。 5、??甲醇转化炉对流段盘管。 6、??苯酐装置热容器。 节能 用途 电力工业 利用热管换热器可作为各种锅炉的尾部受热面。如热管式空气预热器可替代传统的回转式空气预热器和列管式空气预热器，提高受热面壁温，避免腐蚀，提高炉膛进风温度和炉膛含氧量，减少漏风，延长锅炉运行周期。 1、工业锅炉尾部的热管空气预热器．热管式省煤器或翅片管省煤器。 2、电站锅炉尾部的热管空气预热器可分下列几种用途： （1）在原低温段空气预热器的空气入口前设置一热管式空气预热器，进一步降低锅炉排烟温度，减少排烟热损，提高锅炉效率； （2）整个低温段空气预热器均为热管式结构； （3）用锅炉排放的热烟气加热脱硫后的冷烟气，即电站脱硫的烟气换热器。 3、燃气锅炉对流段后部。 节能 用途 石油化工 1、??炼油厂的常压炉、减压炉、常减压二合一炉、加氢炉．减粘炉、重整炉等，利用热管式空气预热器回收出炉烟气的余热加热空气，以提高加热炉的送风温度。 2?炼油厂催化装置再生烟气和各种内、外取热器的余热回收，可产生中压蒸汽并用于动力系统。 3、乙烯裂解炉对流段盘管、炼油厂加热炉对流段盘管。 节能 用途 冶金工业 1、炼铁厂用高炉烟气来预热空气博鱼官方网站、煤气的单预热或双预热整体式或分离式热管换热器，回收热风炉烟气余热，节约煤气，提高热风炉的升温速度、炉顶温度和送风温度?降低炼铁焦比，节约焦炭。??????? 2、利用热管式蒸汽发生器或翅片管式蒸汽发生器回收各种带冷机和环冷机所输送的烧结矿的显热，产生蒸汽。 节能 用途 建材建筑 对于水泥、陶瓷等建材行业，利用换热器回收窑炉烟气的余热，产生热风或热水。如热管式热风炉或热管．列管组合式热风炉，可产生500℃以下的热风，干燥清洁物料。建筑业热管式空气预热器可用于室外的新鲜空气和室内的浑浊空气之间的热交换；在集中空调制冷机组中，利用热管换热器回收废气余热产生低压蒸汽供空调制冷机组使用。
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