年产1万吨硫酸铝车间工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)

年产1万吨硫酸铝车间工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

终反应率； rAf，按 A 出口浓度计算的反应速率， mol/(L/s)； t，物料在反应器内的平均反应时间， s 硫酸 浸取高岭土中氧化铝的反应速率为： rA==k(CA0－ CA0XAf) 即 rA=k[CA0(1－ XAf)] (3) rA，反应速率， mol/(L s)； k，反应速率常数， (mol/L)； CA， A 的浓度， mol/L。 将式 (3)代入式 (2)得： t=／ [k(1XAf)] (4) 反应速率常数和温度的关系为： k=k0exp(EA/RgT) = 109exp(61450/RgT) =109exp() (5) k0，频率因子， (mol/L)； EA，反应活化能， J/mol； Rg，气体常数， 〔 J/mol K〕； T，反应温度， K。 将式 (5)代入式 (4)得： (1XAf)= 109exp() t (6) 当 A 和 B 按化学计量关系配料时，氧化铝浸出率 XB和 XAf相等，将 XB代入式(6)得： (1XB)= 109exp() t (7) 式 (7)是反应器容积计算的基础公式，其中有 CA0、 XB、 T 和 t， 4 个操作参数，其大小决定反应器的容积。 一般说来，在满足工艺要求的 CA0和 XB时，通过式 (7)计算平均反应时间和反应温度的关系，然后综合考虑设备投资和操作费用，选择适宜的反应温度和平均反应时间，再计算反应器 容积。 反应器容积按下式计算： VR tQ0 (8) Q0=QA+QB (9) 式中： QA 和 QB，分别为 硫酸 和高岭土的体积流量。 QA=6Wα XB/(MBCA0) (10) 式中： W，单位时间处理的高岭土质量；α，高岭土内氧化铝的质量分数； MB，氧化铝分子量。 QB=W/ρ (11) 式中ρ：高岭土密度。 每 8h 处理高岭土 51 吨，高岭土中 Al2O3占 %，培烧后为 %。 反应温度 115℃ ，溶出率 %。 由 (9)、 (10)、 (11)得： Q0=QA+QB 333 0 2 %%   = VR tQ0  = 设装填系数为 75%，则反应器计算体积为： V=VR/=≈ 22m3 由计算得 反应器 体积为 22m3， 反应器 H/Di=，平均搅拌功率取[13] 反应釜的高度与底面直径关系： H= 底面直径： mVDi 4 33   反应釜高： H== = 设计温度： 115℃ +20℃＝ 135℃ 设计压力： 反应釜内溶液最高为反应釜 高的 75%， Al2O3密度 ， 则工作压力： M P aPaPghPT 7 663  设计压力为工作压力的 110%，则设计压力为： Pc== = 设备选材： 16MnR 低碳钢 厚度计算： Pc=， T=135℃， Di=2800mm， [δt]=157MPa，φ =(双面焊对接，100%探伤 )，腐蚀裕量 C2=2mm mmM P aM P ammM P aPDPSctic][2 mmmmmmCSS d2 Sd=，则负偏差 C1= Sd+C1= 圆整后取 46mm 水压校验： 根据siCT Se SeDP   )(有： M P aM P as   M P ammmmmmmmmmM P aSeSeDP iCT 9 0)246(2)2462 8 0 0(2)( 由此得： ST   ，其强度满足要求。 表 9 反应釜的 主要技术特性 序号 名称 指标 1 工作压力 MPa 2 工作温度℃ 115 3 物料名称 稀硫酸，高岭土 4 全容积 M3 22 5 搅拌速度 r/min 6 平均搅拌 功率 W 由于釜内介质的强腐蚀性 , 要求对釜体及釜盖内表面进行搪铅处理 (铅层厚 6— 8 )并衬耐酸瓷板二层。 考虑到搪铅工艺的实施和搪铅时的铅中毒 ， 釜体和釜盖须采用法兰连接。 此外 ， 还考虑到釜内介质的反应速度难以控制以及介质的强腐蚀性。 设备不宜采用安全阀作超压泄放装置 ， 故设置了一泄放口径为200mm的爆破片 （ 厚 3mm 的铅制平板型爆破片内衬厚 2mm 的耐酸橡胶板 ）作为设备的超压泄放装置。 颚式 破碎机 简摆颚式破碎机工作原理： 动颚悬挂在心轴上，可作左右摆动，偏心轴旋转时，连杆做上下往复运动。 带动两块推力板也做往复运动，从而推动动颚做左右往复运动，实现破碎和卸料。 此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动颚上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。 此外，这种破碎机工作时，动颚上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于 该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比 i 一般为 ，故称简单摆动颚式破碎机。 简摆颚式破碎机结构紧凑简单，偏心轴等传动件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象，动颚颚板的磨损较小。 工作特点： 颚式破碎机在矿山，建材和基建部门主要用作粗碎机和中碎机。 按照给料口宽度大小，分为大，中，小型三种，给料口宽度大于 600MM 的为大型机，给料口宽度在 300600MM 的为中型机，给料口宽度小于 300MM 的为小型机。 颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔 (工作腔 )。 活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。 分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压，弯折和劈裂作用而破碎。 雷蒙磨 工作原理 ： 雷蒙磨将大块状原材料破碎到所需的进料粒度后，由畚斗提升机将物料输送到储料仓，然后由电磁振动给料机均匀地送到主机的磨腔内，进入到磨腔的物料在磨辊 与磨环之间研磨，粉磨后的粉子由风机气流带到分析机分级，达到细度要求的细粉随气流经管道进入大旋风收集器内，进行分离收集，再经卸料器排出即为成品。 主机工作过程中，铲刀系统起到了非常重要的作用。 其位于磨辊下端，铲刀与磨辊同转过程中把物料铲起抛喂入磨辊辊环之间，形成垫料层，该料层受磨辊旋转产生向外的挤压力将物料碾碎，由此达到制粉目的。 操作流程 ： 雷蒙磨开动前，应检查所有检修门关闭是否严密，检查破碎机的腭板间隙是否符合进料粒度尺寸，调整分析机转速应达近似成品粒度要求。 最后按以顺序开机。 开动畚斗提升机 ； 开动鄂式破碎机； 待料仓存有物料后，启动分析机； 启动鼓风机（空负荷启动，待正常运行后再加载）； 启动雷蒙磨主机，在启动主机瞬间随即启动电磁振动给料机。 此时雷蒙磨粉磨工作即为开始。 雷蒙磨操作顺序简易如下： 启动：提升机 → 破碎机 → 分析机 → 风机 → 主机 → 给料机。 雷蒙磨停机时应按下列顺序关闭各机： （ 1） 、先关闭给料机停止给料； （ 2） 、约一分钟后停止主机； （ 3） 、吹净残留的粉子后停止鼓风机； （ 4） 、最后关闭分析机。 雷蒙磨停机顺序是：给料机 → 主机 → 鼓风机 → 分析机。 注：提升机输运物料至料仓一定量 后，先停止破碎机而后再停止提升，此项应由储料量现时变动。 （ 5） 、雷蒙磨在正常工作时不准随意加油，要确保生产安全，磨粉机在任何部分发生不正常噪音，或负荷突然增大应立即停机检查，排除故障，以免发生重大事故。 再继续开机时必须将磨机内余料取出，否则开机时电流过大，影响启动。 板式过滤机 过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。 过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。 过滤机应根据悬浮液的浓度、固体粒度、液体粘度和对过滤质量的要 求选用。 先选择几种过滤介质，利用过滤漏斗实验，测定不同过滤介质和不同压差下的过 滤速度、滤液的固体含量、滤渣层的厚度和含湿量，找出适宜的过滤条件，初步选定过滤机类型，再根据处理量选定过滤面积，并经实际试。