年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇工藝設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上Chloroacetic acid北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 論文題目: 年產(chǎn)十萬噸碳酸鋇工藝設(shè)計(碳化法)院(部)名 稱: 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名: 吳蔓祺 專 業(yè): 化學(xué)工程與工藝 學(xué) 號:指導(dǎo)教師姓名: 謝 明 論文提交時間: 論文答辯時間: 學(xué)位授予時間: 北方民族大學(xué)教務(wù)專心-專注-專業(yè)摘 要 碳酸鋇不僅是廣泛應(yīng)用于顯像管、蓄電池、電容器、陶瓷、搪瓷、光學(xué)玻璃、顏料、涂料、橡膠、油漆、鐵氧體、焊條、水處理、鋼鐵滲碳、無線電元件、高層建筑用磚及其他鋇鹽制造等行業(yè)的重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一1,8，還可以用作凈水劑和殺鼠劑5。本次畢業(yè)設(shè)計是采用碳化法生產(chǎn)碳

2、酸鋇，碳化法的優(yōu)點在于所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)成本較低8。根據(jù)生產(chǎn)要求和查閱的資料，進(jìn)行碳化法生產(chǎn)碳酸鋇的工藝設(shè)計以及相關(guān)設(shè)備的設(shè)計和選型。利用AutoCAD制圖軟件畫出工藝流程圖、設(shè)備布置圖，使設(shè)計成果能基本滿足生產(chǎn)要求。關(guān)鍵字：碳酸鋇，碳化法，工藝設(shè)計AbstractBarium carbonate not only is widely used in battery, capacitor, tube, ceramic, enamel, optical glass, paint, coating, rubber, paint, ferrite, welding rod, water trea

3、tment, steel cementite, radio components, high-rise building with brick and other Barium salt manufacturing industries of the important one of the products of inorganic chemicals, can also be used as a applicability and kill the rats agent.The graduation design is use carbonization method to product

4、 barium carbonate, the advantages of the method is to income carbide, stable product quality, production cost is low.According to the production requirements and access to information, carries on the carbonization method barium carbonate production process design and related equipment design and sel

5、ection. Use AutoCAD drawing software draw the process flow diagram, equipment layout, which makes the design results can basic to satisfy the production requirements.KEY WORDS: Barium carbonate ,Carbonization ,Process design 目 錄前 言 碳酸鋇是重要的基本化工原料之一, 也是最為重要的鋇鹽之一，它應(yīng)用于電子行業(yè)、玻璃和陶瓷行業(yè)、化工原料的生產(chǎn)等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)及其它行業(yè)

6、的發(fā)展, 碳酸鋇的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大, 對其質(zhì)量及性能的要求也越來越高。我國碳酸鋇產(chǎn)品正朝著系列化、規(guī)格化、專用化方向發(fā)展7, 以滿足不同行業(yè)的要求。我國生產(chǎn)碳酸鋇最常用的方法有：復(fù)分解法、純堿法、毒重石法、碳化法9。復(fù)分解法生產(chǎn)碳酸鋇可使碳酸鋇產(chǎn)品硫含量非常低，但碳酸鋇精制步驟復(fù)雜且不易獲得高純度產(chǎn)品；純堿法生產(chǎn)碳酸鋇，其生產(chǎn)流程短，產(chǎn)品純度高，而且原料易得，但生產(chǎn)的碳酸鋇含有堿性組分而且硫化鈉溶液較稀，回收利用價值不大；毒重石法生產(chǎn)碳酸鋇產(chǎn)品含硫和其他雜質(zhì)較少，但產(chǎn)品成本高，操作條件困難；碳化法生產(chǎn)碳酸鋇產(chǎn)品硫及堿含量較低，但設(shè)備較復(fù)雜，流程較長7。經(jīng)綜合各因素分析比較，以碳化法生產(chǎn)碳酸鋇所

7、得的產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定，成本較低，所以中國工業(yè)生產(chǎn)碳酸鋇主要采用碳化法。我國碳酸鋇生產(chǎn)廠家在不斷增加，生產(chǎn)能力也在提高中，據(jù)統(tǒng)計，2001年全國就已有14個省、市、自治區(qū)的30余個廠家從事碳酸鋇生產(chǎn)，而總產(chǎn)能達(dá)50萬t/a產(chǎn)能萬口以上的主要有河北集鋇鹽集團(tuán)、貴州鎮(zhèn)寧紅蝶鋇業(yè)公司、山東青島集益化工集團(tuán)、山東諸城眾泰化工有限公司、湖北京山楚天鋇鹽有限公司、湖北楚星集團(tuán)、湖南大榮化工農(nóng)藥有限公司、湖南宏湘化工有限公司、河南洛陽化工、山東安丘化工三廠4。近年來, 國內(nèi)汽車、建筑業(yè)的發(fā)展和家電行業(yè)的繁榮帶動了磁性材料、無線電元件及工業(yè)陶瓷的增長,從而拉動了市場對碳酸鋇的需求量。我們國家在汽車、工業(yè)陶瓷等相關(guān)

8、行業(yè)中，對碳酸鋇的需求量為每年3萬到4萬噸，碳酸鋇還可作為三聚磷酸鈉（五鈉）的濕法磷酸除硫酸根用。我國的彩電顯像管玻殼的生產(chǎn)需要大量的使用到粒狀碳酸鋇, 因為碳酸鋇具有較強的X射線、射線屏蔽能力, 在玻殼中加人碳酸鋇能有效地吸收高壓電流產(chǎn)生的射線、射線, 防止其對人體的危害。辦公自動化設(shè)備及電腦的普遍化使用, 在一定程度上促使碳酸鋇在國內(nèi)的需求不斷增長。隨著現(xiàn)代生活中電子產(chǎn)品的精美小巧化, 類似集成電路和電容器等配件也變得小巧, 生產(chǎn)此類產(chǎn)品需要以高純度的碳酸鋇為原料 ,因此高純碳酸鋇的市場得以拓展。我國對高純碳酸鋇的年需求量在1000t左右, 其中需要進(jìn)口200t。預(yù)期在未來一段時間內(nèi)就會有

9、所增長。據(jù)調(diào)查顯示,顯像管玻殼在碳酸鋇消費結(jié)構(gòu)中占38%, 磁性材料占15%, 陶瓷及滲碳劑各占7%, 相關(guān)鋇鹽制造占17%, 其余占18%。而國際市場上，一些發(fā)達(dá)國家因為資源短缺、生產(chǎn)成本高、環(huán)境受到破壞等原因, 碳酸鋇的產(chǎn)量日益降低, 從而加強了與我國相關(guān)企業(yè)的合作，合資生產(chǎn)碳酸鋇。因為部分國際電子產(chǎn)品龍頭企業(yè)在東南亞的投資, 也使這些國家成為碳酸鋇的消費大國。碳酸鋇在國際市場消費組成為玻殼45%, 熱處理劑6%, 玻璃制品20%, 陶瓷工業(yè)4%, 蓄電池1%, 電容器4%, 建材2%, 精制工業(yè)水3%, 其他鋇鹽制造25%4。為滿足碳酸鋇消費的國內(nèi)國際市場的需求，碳酸鋇的生產(chǎn)技術(shù)有了突飛

10、猛進(jìn)的發(fā)展。我們在生產(chǎn)碳酸鋇中引入了一些新技術(shù)，使生產(chǎn)的碳酸鋇更加適應(yīng)市場需要。微機(jī)配料的引入使原料破碎得以自動控制, 使原料混合更均勻、配比更精準(zhǔn), 提高了生產(chǎn)效率, 減少了粗硫化鋇中雜質(zhì)的含量, 使其含量上升8%一10%。對粗鋇回轉(zhuǎn)爐的余熱加以利用, 這樣，回收的飽和蒸汽就可以提供碳化所需的熱量。余熱回收符合現(xiàn)代工業(yè)能源循環(huán)利用的要求，減少了能源的損耗。新型造粒技術(shù)就是在使用粘結(jié)劑的條件下, 用圓盤造粒機(jī)將粉狀碳酸鋇直接造粒成球形粒狀，然后經(jīng)高溫烘干、篩選、除鐵工序后就可獲到符合粒徑標(biāo)準(zhǔn)的球形粒狀產(chǎn)品, 其顆粒強度及顆粒堆密度等質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到部分標(biāo)準(zhǔn)。新型造粒技術(shù)的引入使工藝簡單化，產(chǎn)品質(zhì)

11、量更優(yōu)良。本次畢業(yè)設(shè)計是以碳化法生產(chǎn)碳酸鋇的工藝設(shè)計，與實際生產(chǎn)有較強的聯(lián)系，通過此次設(shè)計能讓我們對碳酸鋇的性質(zhì)、用途和發(fā)展有所認(rèn)識，最重要的是讓我們對碳酸鋇的生產(chǎn)流程有整體了解，掌握基本的工藝計算和對相關(guān)設(shè)備的選取，了解工藝設(shè)計在化工中的重要性。第一章 碳化法生產(chǎn)碳酸鋇1.1 碳化法生產(chǎn)碳酸鋇的探討由于碳化法生產(chǎn)碳酸鋇產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)成本較低，因而被我國碳酸鋇生產(chǎn)廠家采用。原料種類和規(guī)格重晶石：BaSO4 85% SiO2 5%SrSO4 1.7%CaSO4 1%MgSO4 0.03原料煤：固定碳 70%揮發(fā)物 10%水分 6%灰分 17%發(fā)熱量 6500石灰石：CaO 52.1%SiO2

12、 1%S 0.25%燒失量 42%1.1.1沉淀碳酸鋇工藝流程將重晶石和煤按100:2527（以重量計）配比混合，經(jīng)粉碎、篩分后連續(xù)地加入回轉(zhuǎn)爐中，在9001200進(jìn)行煅燒還原。制得粗硫化鋇熔體，輸入攪拌浸取器中，通過逆流浸取，使硫化鋇溶液濃度達(dá)到135150g/L，用泵打入連續(xù)澄清器，然后放入澄清罐澄清，最后打入碳化塔內(nèi)，同時將石灰窯制得的CO2氣體經(jīng)水洗、分離、壓縮導(dǎo)入碳化塔內(nèi)，進(jìn)行碳化反應(yīng)，制得的沉淀碳酸鋇漿，放入脫硫罐加堿脫硫，入過濾機(jī)濾去水分，鋇餅由轉(zhuǎn)筒烘干經(jīng)皮運機(jī)、磁輥脫鐵器風(fēng)送到成品倉包裝，即為沉淀碳酸鋇成品5,8。 圖 1.1 碳化法生產(chǎn)碳酸鋇流程圖解1.1.2 生產(chǎn)原理1.1

13、.2.1 晶石的還原重晶石和煤在回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行還原反應(yīng)，溫度在600800，按下式反應(yīng)：BaSO4+2CBaS+2CO2-Q由于物料中煤的作用，伴隨著有一氧化碳生成。CO2+C2CO物料不斷前移，溫度在9001200按下列反應(yīng)進(jìn)行：BaSO4+4CBaS+4CO-QBaSO4+4COBaS+CO2在煅燒過程中，還會產(chǎn)生下列副反應(yīng)。重晶石首先還原成BaSO3，然后再還原成BaS.2BaSO4+C2BaSO3+CO2當(dāng)爐溫較低時，空氣過剩，或BaS與潮濕空氣接觸還易生成碳酸鋇：2BaS+3O22BaO+SO2BaO+CO2BaCO3BaS+CO2+H2OBaCO3+H2S含在重晶石中的雜質(zhì)在煅燒中也

14、會參加反應(yīng)，生成BaSiO3、BaS2O3、BaFe2O3、Ba2Al2O4對重晶石的還原和BaS的浸取都是有害的。1.1.2.2 化鋇原理硫化鋇在水中水解：2BaS+2H2OBa(HS)2+Ba(OH)21.1.2.3 二氧化碳制取原理青石和煤按一定配比，在石灰窯內(nèi)9001200下發(fā)生下列反應(yīng)：CaCO3 2CaO+CO2 QC+O2CO2 +Q1.1.2.4 碳化原理硫化鋇溶液與CO2在碳化塔內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2O2BaS +2H2OBa(OH)2·Ba(HS)2Ba(HS)2+CO2+H2OBaCO3+2H2S由于空氣含O2及SO2，伴隨著碳化

15、反應(yīng)有BaSO4BaSO3BaS2O3及S的產(chǎn)生。1.1.2.5 鋇漿脫硫原理為了除去碳酸鋇漿中的硫化物，加入純堿，并加熱至90，發(fā)生如下反應(yīng)：BaSO3+Na2CO3BaCO3+Na2SO3BaS2O3+ Na2CO3BaCO3+ Na2S2O3BaS+ Na2CO3BaCO3+Na2S1.2 三廢的治理化學(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展也拉動了社會經(jīng)濟(jì)的快速提升，但環(huán)境卻因此受到嚴(yán)重污染。對于這一不可忽視的問題，根據(jù)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好型社會的要求，近年來，工廠的三廢處理問題受到很大重視，廢氣廢渣廢水需經(jīng)一定的處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放出來。1.2.1 廢氣的治理碳化工序是生產(chǎn)碳酸鋇最重要的一個工序，在這一

16、工序中硫化鋇溶液與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成碳酸鋇和硫化氫氣體。如何處理反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣體是整個碳酸鋇生產(chǎn)過程需要重視和解決的重要問題。廢氣中主要含有36% H2S、5%CO2、3%C0和50%的氮氣?？衫梦矚庵械腍2S生產(chǎn)硫磺、硫氫化鈉和硫脲等產(chǎn)品8。碳化尾氣生產(chǎn)工業(yè)硫磺和硫代硫酸鈉工藝流程：由碳酸鋇生產(chǎn)過程中碳化工序來的尾氣，通過脫水罐氣液分離后，分別進(jìn)入1000m3氣柜混合貯存，再同脫油空氣一起由噴嘴進(jìn)入燃燒爐，進(jìn)行部分燃燒，爐內(nèi)控制溫度9001000。燃燒后酸氣在余熱鍋爐冷卻，降溫至280350。然后進(jìn)入熱交換器，和一冷來的150170的混合氣進(jìn)行熱交換，使燃燒后混合酸氣降溫至24028

17、0進(jìn)入一轉(zhuǎn)化器內(nèi)，在觸媒的用下，使未氧化的硫化氫與燃燒生產(chǎn)的SO2反應(yīng)生成氣態(tài)S和H2O，經(jīng)一冷卻器水冷降溫至150170使硫蒸氣冷凝成液硫入保溫罐。冷凝硫磺后的一冷混合氣返回到熱交換器使溫度上升到200250入二轉(zhuǎn)化器使未轉(zhuǎn)化的-.與.#繼續(xù)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)S和H2O，再經(jīng)二冷卻器水冷降溫至130150冷凝液硫流入保溫罐。二冷排出混合氣依次經(jīng)金屬網(wǎng)捕集器，捕集室捕集后，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排放。保溫罐之液硫經(jīng)制片機(jī)，皮運機(jī)，包裝得產(chǎn)品3。2H2S+O22S+H2O2H2S+3O22SO2+2H2OH2S+2SO23S+2H2O生產(chǎn)硫磺后的尾氣含有一定量的SO2氣體, 不能直接排放。用鼓風(fēng)機(jī)將它送入吸收塔,

18、 與從吸收塔頂噴淋而下的碳酸鈉溶液起中和反應(yīng), 制得Na2 SO3溶液。在溶液中加入硫磺粉, 并保持一定溫度, 進(jìn)行硫化反應(yīng), 制得硫代硫酸鈉溶液, 再經(jīng)結(jié)晶、甩干、水洗制得成品。Na2CO3 + SO2 Na2SO3 + CO2Na2SO3 + S Na2S2O3處理后的尾氣中的含硫氣體全部被吸收, 剩余部分為水蒸氣、二氧化碳和惰性氣體, 可以達(dá)標(biāo)排放。碳化尾氣生產(chǎn)硫氫化鈉工藝流程：合格的硫化鈉溶液經(jīng)加熱澄清后, 放入循環(huán)槽,進(jìn)入吸收塔循環(huán), 逆流吸收碳化尾氣中的硫化氫氣體。當(dāng)?shù)谝晃账难h(huán)溶液合格時, 用泵打入硫氫化鈉貯罐, 把第二循環(huán)槽的吸收液打入第一循環(huán)槽, 再往第二循環(huán)槽中補充硫化

19、鈉溶液, 繼續(xù)吸收。碳化尾氣通過兩個串聯(lián)的吸收塔吸收, 再通過兩臺串聯(lián)的鼓風(fēng)機(jī)后排入煙囪。吸收工序來的NaHS溶液在貯罐中加溫澄清后, 經(jīng)濃縮, 制片, 過磅包裝得產(chǎn)品。主反應(yīng)方程式：Na2S + H2S 2NaHS硫化鈉是強堿弱酸正鹽, 氫硫酸是二元酸, 在硫化鈉溶液里通入硫化氫氣體則生成酸式鹽硫氫化鈉。副反應(yīng)方程式:CO2 + Na2S+ H2O Na2CO3 + H2SSO2 + Na2S+ H2O Na2SO3 + H2SCO2是酸性氣體, 與Na2S起化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鈉和亞硫酸鈉。碳化尾氣生產(chǎn)硫脲工藝流程：將石灰氮與水在反應(yīng)釜中混合均勻, 邊攪拌邊通入硫化氫氣體進(jìn)行合成反應(yīng), 生成硫

20、脲溶液, 將溶液過濾后, 進(jìn)冷卻結(jié)晶器中冷凍結(jié)晶, 離心分離, 晶體烘干即得成品。H2S + CaCN2 + 2H2O(NH2)2CS + Ca(OH)21.2.2 廢渣的治理 鋇渣中含有0.95%的BaS、14.22%的BaCO3、39.6%的 H2O 、11.57%的BaSiO3和10.34%的BaSO4。將鋇渣、石灰、石膏和水按一定比例混合均勻，陳化24h后，經(jīng)制磚機(jī)機(jī)械壓制，再經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)，得到鋇渣磚成品。蒸汽養(yǎng)護(hù)又分為靜停、升溫、恒溫、降溫4個過程8。1.2.3 廢水的治理碳酸鋇生產(chǎn)過程中，廢Na2SO3水的主要來源為離心機(jī)過濾廢水，水溫65，廢水中含有0.8%的BaCO3、0.5%的

21、Na2SO3、0.4的Na2S、0.6的Na2S2O2。過濾廢水進(jìn)入澄清罐澄清，回收的沉淀BaCO3再利用，清液去化鋇工序，達(dá)到循環(huán)利用8。第二章 碳化工段工藝探討2.1 連續(xù)碳化工藝在碳酸鋇生產(chǎn)中, 常常出現(xiàn)碳酸鋇的顆粒和堆密度的變化, 而且往往一時很難找到其變化的原因, 在深入研究其反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)上, 用結(jié)晶動力學(xué)的觀點解釋這一現(xiàn)象獲得了圓滿的成功。在此基礎(chǔ)上又提出了連續(xù)碳化對提高碳酸鋇的質(zhì)量的意義, 連續(xù)碳化可以得到大顆粒, 堆密度大質(zhì)量好的產(chǎn)品。并提出連續(xù)碳化新工藝的方案。2.1.1 碳化機(jī)理硫化鋇的水溶液為：2BaS +2H2O=Ba(OH)2·Ba(HS)2也就是說硫化鋇

22、的水溶液, 實質(zhì)上是氫氧化鋇和硫氫化鋇的混合物。在碳化時CO2首先與Ba(OH)2· Ba(HS)2 中的Ba(OH)2發(fā)生反應(yīng), 表現(xiàn)在開始碳化時, 很長時間無H2S逸出。即首先進(jìn)行Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2O 然后再進(jìn)行Ba(HS)2+CO2+H2OBaCO3+2H2S這是由于第一個反應(yīng)的反應(yīng)速度大大超過第二個反應(yīng)的反應(yīng)速度的緣故。實踐證明,反應(yīng)速度太快單位時間形成碳酸鋇晶種多,顆粒很難長大, 所得產(chǎn)品相對密度小, 流動性不好。另外由于迅速結(jié)晶的結(jié)果, 會產(chǎn)生包裹現(xiàn)象, 使產(chǎn)品中硫化物含量過高。例如采用三塔串聯(lián)時, 每塔都裝新鮮硫化鋇溶液, 第一塔接觸的是石灰窯來的氣

23、體, 第二塔接觸的是第一塔的尾氣（硫化氫的含量增加）, 第三塔接觸的是第二塔的尾氣（硫化氫的含量更增加）。將三個塔的產(chǎn)品進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn), 第一個塔中產(chǎn)品含S2-0.15%, 第二個塔中的產(chǎn)品含S2-0.1%, 第三個塔的產(chǎn)品含S2-0.07%以下7。這是由于在第二或第三塔中硫化鋇溶液部分發(fā)生如下反應(yīng)Ba(OH)2·Ba(HS)2+2H2S2Ba(HS)2+2H2O 也就是說硫化鋇溶液中的一部分Ba(OH)2和H2S反應(yīng)生成Ba(HS)2, 減少Ba(OH)2直接和CO2接觸的機(jī)會, 增加CO2和Ba(HS)2反應(yīng)的幾率, 從整體上降低碳酸鋇生成的生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)晶的顆粒增大, 包裹現(xiàn)象減輕

24、, 所以S2-含量下降。關(guān)于反應(yīng)速度對碳酸鋇的顆粒和堆密度的影響還可以從下幾個方面看出:2.1.2 反應(yīng)溫度反應(yīng)速度和反應(yīng)物質(zhì)的濃度和溫度成正比的關(guān)系。溫度升高時雖然可以使反應(yīng)速度加快但CO2的溶解度降低, 例如30時的溶解度為0.665Hm3/m3水, 40時的溶解度為0.521 Hm3/m3水。在生產(chǎn)條件下CO2溶解度降低對反應(yīng)的影響占主導(dǎo)地位。例如采用BaS濃度為4.2%, 溫度為39.5和46.9下進(jìn)行碳化, 得到的產(chǎn)品堆密度分別為0.67和0.91。2.1.3 硫化鋇的濃度反應(yīng)速度除了與二氧化碳的濃度有關(guān)以外, 還與硫化鋇的濃度有關(guān), 硫化鋇濃度高反應(yīng)速度快。如采用濃度為4.32%和

25、2.89%的硫化鋇溶液, 得到產(chǎn)品的堆密度分別為0.91和1.202.1.4 二氧化碳的流量CO2的流量快, 供給量充足反應(yīng)快, 單位時間得到的產(chǎn)品多。反之, 則反應(yīng)慢, 單位時間內(nèi)得到的產(chǎn)品少。單位時間產(chǎn)量與堆密度的關(guān)系如下圖。圖 3.1a碳化速度與堆密度的關(guān)系圖從以上試驗數(shù)據(jù)可以證明, 碳酸鋇顆粒的大小與生成碳酸鋇時的反應(yīng)速度有很大關(guān)系, 反應(yīng)速度快, 單位時間內(nèi)形成的晶種多,則顆粒增長速度減慢。反應(yīng)速度慢, 單位時間內(nèi)形成的晶種少, 則結(jié)晶顆粒增長速度加快,這樣就可以得到大顆粒的結(jié)晶, 且堆密度也大。其實工業(yè)生產(chǎn)為了提高碳酸鋇產(chǎn)品的質(zhì)量也注意了這個問題。目前工業(yè)生產(chǎn)中采用三塔串聯(lián)間歇式操

26、作。第一塔為碳化塔, 第二塔為半碳化塔, 第三塔為預(yù)碳化塔。新鮮硫化液先入預(yù)碳化塔, 在此和第二塔的尾氣主要發(fā)生如下的反應(yīng)：Ba（OH）2 ·Ba（HS）2+2H2SBa（HS）2+H2O在預(yù)碳化時硫化鋇溶液中的S2-離子增加一倍, 這是長期以來所追求的理論要求, 然而實際上達(dá)不到, 這是因為接觸的氣體中不完全是硫化氫而還有二氧化碳?xì)怏w，還會有如下反應(yīng)發(fā)生：Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2O例如入預(yù)碳化塔時BaS濃度140克/升, 預(yù)碳化終了為260克/升, 僅增加了0.857倍。在預(yù)碳化塔中反應(yīng)60分鐘后, 通過閥門改變氣體路線, 使第一塔的尾氣通入原預(yù)碳化塔, 也就是說原來

27、預(yù)碳化塔作為半碳化塔, 原來的半碳化塔作為碳化塔, 原來的碳化塔作為預(yù)碳化塔, 再過60分鐘再變換一次。經(jīng)過200分鐘以后, 原來的預(yù)碳化塔完成了預(yù)碳化, 半碳化, 碳化三個過程。所謂半碳化就是將硫氫化鋇碳化約一半的程度, 碳化是半碳化后的溶液直接和窯氣接觸, 200分鐘為一個循環(huán)周期, 在這個周期內(nèi)BaS、H2S、CO2濃度的變化如圖。 圖 3.1b碳化時間與BaS、H2S、CO2濃度變化圖從圖中可看出如下問題:預(yù)碳化時前30分鐘無H2S放出,30 分鐘后迅速上升, 半碳化與碳化段相比, 硫化鋇和二氧化碳的濃度下降速度要慢, 也就是說碳化段生成碳酸鋇的速度比半碳化段快, 從而判定二氧化碳的濃

28、度對碳化反應(yīng)起著重要作用。2.2 連續(xù)碳化新工藝的探討中國工業(yè)碳酸鋇的生產(chǎn)主要采用碳酸化法, 碳酸化過程分為“預(yù)碳酸化”和“主碳酸化”兩步8。這里所指的是將碳酸化過程中產(chǎn)生的硫化氫氣體導(dǎo)入一個塔中，與硫化鋇水解產(chǎn)物中氫氧化鋇反應(yīng)，生成硫氫化鋇:2BaS + 2H2OBa(HS)2 + Ba(OH)2 (1)Ba(OH)2 + 2H2S Ba(HS)2 + 2H2O (2)直至硫化鋇溶液全部轉(zhuǎn)化為硫氫化鋇為止。第二步溶液里的硫氫化鋇, 與二氧化碳進(jìn)行主碳化反應(yīng)：Ba(HS)2 + CO2 + H2O BaCO3 + 2H2S (3)同時也有下述反應(yīng)發(fā)生：BaSn+ CO2 + H2OBaCO3

29、+ H2S+ Sn-1 (4)生產(chǎn)廠碳化時, 若在一定壓力下單孔集中導(dǎo)入CO2氣體, 溶液中就會產(chǎn)生大量大小不一的氣泡, 因為氣液接觸面積較小, 只有氣泡邊緣與溶液接觸, 所以, 影響了(3) 中的反應(yīng), 氣泡內(nèi)部二氧化碳?xì)怏w不會立刻就反應(yīng), 因而就降低了(3)中的反應(yīng)速度。集中導(dǎo)入二氧化碳?xì)怏w的碳化方法, 降低了預(yù)碳酸化過飽和態(tài)。溶液的過飽和態(tài)越低, 晶核成長的推動力就越小, 這就是抑制晶核成長的主要因素。受到抑制，晶核成長不完善就成為一種有缺陷的結(jié)晶。這樣的結(jié)晶表面活性很強,較強吸附力會導(dǎo)致鋇漿粘結(jié)。這樣的結(jié)晶對水分子有一定的吸附力。為了降低鋇漿的水分, 需增加過濾時間降低了設(shè)備的利用率,

30、 加大了能耗, 不僅使煤耗上升, 又增加了工人的勞動強度。所以要改變碳化方法。從碳化塔不同的高度, 不同的部位, 以不同的角度, 分散導(dǎo)入二氧化碳?xì)怏w。氣體進(jìn)入塔內(nèi), 從不同的高度,不同的部位, 和在不同的位置進(jìn)行( 3)式反應(yīng), 出現(xiàn)一個立體碳化模式2。由于氣體接觸面積比較廣泛, 提高了( 3)的反應(yīng)效果,使晶核成長有了一個合適的環(huán)境和條件, 有效地促進(jìn)了結(jié)晶的完善。此外，目前采用的碳化流程是間歇式加料間歇式出料, 實質(zhì)上是間歇式理想混合反應(yīng)器。間歇式反應(yīng)不但在操作上麻煩而且產(chǎn)品質(zhì)量不佳, 設(shè)備龐大。多年來很多人作了大量的試驗和研究但都未實現(xiàn)連續(xù)化6。這里關(guān)鍵的問題是碳化過程中的結(jié)疤問題。為

31、解決此問題實現(xiàn)連續(xù)碳化新工藝, 提出如下方案。連續(xù)碳化方案之一, 我們知道純堿生產(chǎn)中的碳化和碳酸氫氨生產(chǎn)中的碳化都是連續(xù)的。都是采用兩個碳化塔, 一塔碳化一塔預(yù)碳化, 控制操作條件在預(yù)碳化中不產(chǎn)生固相, 兩塔定期輪換使用, 所以預(yù)碳化時正是碳化的清洗過程, 也等于一塔在清洗一塔在碳化?？墒窃谔妓徜^生產(chǎn)中, 因碳酸鋇的溶解度很低,凡有二氧化碳和硫化鋇溶液接觸的地方就有碳酸鋇固相生成, 如像上述那樣分為兩個塔,不能控制在預(yù)碳化中不生成固相, 所以實現(xiàn)不了連續(xù)碳化該方案的實質(zhì)是碳化和半碳化在一個塔進(jìn)行, 窯氣通過該塔后二氧化碳?xì)怏w降至很低, 經(jīng)過一個脫除二氧化碳的設(shè)備, 將二氧化碳脫除。然后通入另一

32、個塔, 在這個塔中硫化氫和硫化鋇溶液接觸進(jìn)行預(yù)碳化, 由于氣相中無CO2, 所以反應(yīng)才能進(jìn)行的徹底,反應(yīng)完后溶液中S2-增加一倍已成為可能連續(xù)碳化方案之二, 該方案是一塔碳化一塔清洗, 清洗時最好用硝酸或鹽酸直接生成酸鋇或氯化鋇的溶液, 蒸發(fā)結(jié)晶后可得氯化鋇或硝酸鋇產(chǎn)品, 亦可實現(xiàn)連續(xù)碳化的目的。2.3 結(jié)論二氧化碳和硫化鋇的反應(yīng)速度慢, 生成晶種少, 控制條件使其顆粒慢慢長大可以獲得大顆粒, 堆密度大, 流動性好的產(chǎn)品。生產(chǎn)廠碳化時, 集中導(dǎo)入二氧化碳?xì)怏w, 降低了一預(yù)和二預(yù)的過飽和態(tài), 造成產(chǎn)品品質(zhì)低下。新碳化方法分散導(dǎo)入二氧化碳?xì)怏w, 再輔以二氧化碳?xì)怏w以適當(dāng)?shù)膲毫蜐舛鹊裙に嚄l件, 產(chǎn)

33、品品質(zhì)能夠得到較大提高。目前國內(nèi)采用的是間歇式空塔鼓泡生產(chǎn), 反應(yīng)慢, 效率低, 設(shè)備龐大, 控制起來也比較困難。目前實現(xiàn)連續(xù)碳化的關(guān)鍵就是“ 結(jié)疤”問題。針對此頑癥提出了兩個連續(xù)碳化的工藝流程。特別是第一方案, 不但可以實現(xiàn)連續(xù)碳化, 還可以提高碳酸鋇的質(zhì)量, 生產(chǎn)出高純的硫化氫氣體, 給硫化氫的利用帶來方便。第三章 工藝設(shè)計及設(shè)備選型3.1 概述鑒于上一章所說的連續(xù)碳化問題，我試探性設(shè)計出以下碳酸鋇生產(chǎn)的碳化方法：其碳化工段分為預(yù)碳化和碳化兩個過程，用兩塔串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn)，一塔碳化，一塔預(yù)碳化，碳化塔的尾氣通過收集儲存，然后壓縮通入預(yù)碳化塔中進(jìn)行反應(yīng)，其主反應(yīng)為：Ba（OH）2+2H2SBa(

34、HS)2+H2O在通入的氣體中，含有少量CO2 （小于5%），因此還會發(fā)生如下反應(yīng)：Ba（OH）2+CO2BaCO3+H2OBaS+CO2+H2OBaCO3+H2S而后兩個反應(yīng)的反應(yīng)速率較快，因此可以在預(yù)碳化塔中實現(xiàn)H2S的凈化，使反應(yīng)能徹底進(jìn)行，因而使S2-的含量增倍，Ba2+完全以Ba(HS)2的形式存在，預(yù)碳化相當(dāng)于除去了 Ba（HS）2中的雜質(zhì)，同時生成少量質(zhì)量較低的碳酸鋇產(chǎn)品，塔底產(chǎn)出的液體經(jīng)沉降可得到質(zhì)量較低的碳酸鋇，沉降后的溶液通過泵打入碳化塔進(jìn)行碳化，控制反應(yīng)溫度在90以上，可得到質(zhì)量較高的碳酸鋇產(chǎn)品。在此過程中，沉降池可做為儲存設(shè)備，當(dāng)碳化塔需要清洗時，預(yù)碳化仍然可以進(jìn)行，當(dāng)

35、預(yù)碳化塔需清洗時，碳化仍然可以進(jìn)行。清洗碳化塔時，關(guān)閉尾氣收集閥門，清洗預(yù)碳化塔時，關(guān)閉沉降池進(jìn)口閥門，即為清洗時各塔獨立反應(yīng)。清洗周期可設(shè)為一個檢修周期。此設(shè)計中影響連續(xù)生產(chǎn)主要因素就是“結(jié)疤”問題，因此可增大液體流速，減小主物料濃度，使液流體能夠及時帶走反應(yīng)結(jié)晶物，減小結(jié)晶物在塔底的停留時間。3.2 設(shè)計依據(jù)3.2.1 生產(chǎn)能力 年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇, 工作時間：300天/年, 安全系數(shù)：1.15,即工作時間t=300*24=7200h。 日生產(chǎn)能力：333.33噸/天，考慮安全系數(shù)后：383.33噸/天，即15.97噸/小時。3.2.2 原料規(guī)格硫化鋇溶液：145g/L,窯氣：CO2含量4

36、0%，N2含量50%，其他氣體含量10%。3.3 工藝計算3.3.1 物料衡算3.3.1.1 反應(yīng)物料計算已知碳化塔入口氣體含量：wCO240%,出口氣體含量:wCO25%、wH2S36%根據(jù)反應(yīng)方程可得： 硫化鋇溶液年用量V=(×106/197.34)×169.39/145（L）=5.92×108L二氧化碳用量M=（15.97×106/197.34）×44×40%/(40%-5%)=4.07×106g/h二氧化碳年耗量M總=（/197.34）×44×40%/(40%-5%)=25481.76t/a窯氣年

37、總用量M=25481.76/1.964/40%=32436.05×103m3/a碳化塔的進(jìn)氣量M1=32436.05×103/7200=4505.01 m3/h在通入預(yù)碳化塔的氣體中，有5%的二氧化碳，反應(yīng)時，需消耗:nBa2+=32436.05×103×5%/1.964/44=18.77×106mol因此硫化鋇溶液年用量應(yīng)為V=（18.77×106×169.39/145）+5.92×108L =6.14×108L硫化鋇溶液的流量V1=6.14×108/7200=8.53×104L/h

38、窯氣的流量M2=32436.05×103/7200=4.50×103 m3/h碳化塔入口液體流量V2=5.92×108/7200=8.22×104 L/h預(yù)碳化塔進(jìn)口氣體流量M3=(×106/197.34)×34×2/1.417/36%/7200=9.38×103 m3/h碳化塔中二氧化碳的吸收量M3 =32436.05×103×35%/7200=1576.75 m3/h預(yù)碳化塔中硫化氫的吸收量M4=(×106/197.34)×34/2/1.417/7200=844.36 m

39、3/h 碳化塔中硫化氫的生成量M5=(×106/197.34)×34×2/1.417/7200=3377.50 m3/h由計算可知：碳化塔尾氣中的硫化氫可供預(yù)碳化使用。預(yù)碳化后的尾氣含二氧化碳較低，而硫化氫含量較高，因此可以再次通入預(yù)碳化塔中使用。將預(yù)碳化塔的尾氣與碳化塔尾氣按一定比列混合后再次通入預(yù)碳化塔中，可降低預(yù)碳化塔進(jìn)口中二氧化碳的含量，使預(yù)碳化進(jìn)行更徹底，提高硫氫化鋇的產(chǎn)量。在反應(yīng)中有水參與，根據(jù)反應(yīng)方程可知，參加反應(yīng)的水的總量與反應(yīng)生成的水的總量相同，在各塔的反應(yīng)中，水僅作為中間物質(zhì)，而原料硫化鋇溶液濃度較低，溶液中的水足以使反應(yīng)順利進(jìn)行，所以反應(yīng)中不

40、需要補給水。3.3.1.2 預(yù)碳化塔取出液含量計算：碳酸鋇含量W1=(18.77×106×197.34/7200)/8.22×104×（145+1000）=0.55% 假設(shè)預(yù)碳化徹底進(jìn)行，則硫氫化鋇含量W2=(×106/197.34)×203.46/7200/8.22×104（145+1000）=15.21%3.3.1.3 碳化塔取出液含量計算碳酸鋇含量W3=(×106)/7200/ 8.22×104×（145+1000）=14.76%在硫化鋇溶液制備過程中含有一定的雜質(zhì)，因此在預(yù)碳化前應(yīng)先除去

41、大部分雜質(zhì)再通入塔中，減少雜質(zhì)參加反應(yīng)，可提高產(chǎn)品純度，在碳化和預(yù)碳化過程中，因反應(yīng)的局限性，可能含有少量其他形式的鋇鹽，因此加入少量碳酸鈉脫硫，提高產(chǎn)品純度。3.4 熱量計算 查資料得20時，qn CO2=1557.192KJ/mol碳化塔內(nèi)反應(yīng)溫度在90以上，所以得qn=qn-1.674×（t-20） =1557.192×（90-20）=KJ/mol二氧化碳溶解量M3=1576.99×1.964 /44（kmol/h）=70.39 kmol/h二氧化碳溶解放熱量Q1=×70390=7.673×109KJ/h碳酸鋇結(jié)晶熱qn=1216.289

42、KJ/mol碳酸鋇結(jié)晶放熱量Q2=1216.289×16×106/197.34=9.86×107 KJ/h總放熱量Q3=7.772×109 KJ/h水的比熱C=4.02×103J/Kg·假設(shè)水的比熱為溶液的比熱，則反應(yīng)放出的全部熱量能使液體升高T，T=7.772×1012/【8.22×104×（145+1000）×4.02×103】 =20.54出塔液體溫度為90，通入換熱器殼層與進(jìn)入碳化塔的冷流體進(jìn)行接觸，冷流體預(yù)熱，熱流體冷卻。碳化塔入口液體流量V2=8.22×104 L

43、/h，反應(yīng)所耗水量忽略不記，則碳化塔出口液體流量應(yīng)等于入口液體流量。冷流體預(yù)熱使溫度升高至50，再通入碳化塔進(jìn)行反應(yīng)，則液體升溫至90所需熱量Q4=【（8.22×145×203.46/169.39）+8.22×1.0×103】×4.02×103×40 =1.552×109J/h若用110的過熱蒸汽來加熱，換熱后冷凝水的溫度為80則所需蒸汽量MT=1.552×109/（4.02×103×30）=12.87t/h碳化塔的尾氣中還含有較多的熱量，因此可以通過換熱器與冷流體換熱，以降低自身溫度

44、，并且還可使冷流體預(yù)熱，以達(dá)到能源的回收利用。3.5 設(shè)備計算 3.5.1回轉(zhuǎn)爐(基礎(chǔ)數(shù)據(jù))1.生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇，年操作時間7200小時，安全系數(shù)：1.152.原料參數(shù)重晶石 含硫酸鋇85%、雜質(zhì)15%白煤 含碳量70.98%、灰分23.4%煙煤 發(fā)熱量29185kJ/kg/、灰分20%3.生產(chǎn)經(jīng)驗數(shù)據(jù)每噸碳酸鋇重晶石消耗量折100%硫酸鋇為1.626噸原料配比：重晶石（100%BaSO4）:白煤（含碳量84%）=100:25 (1)重晶石（100%BaSO4）:煙煤（發(fā)熱量29302kJ/kg）=100:20 (2)4.爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)式BaSO4+ 2C=BaS+2CO2C+O2=C

45、O2(二)設(shè)備工藝計算1進(jìn)爐生料計算進(jìn)爐重晶石量1.626×/0.85=.12t/a考慮安全系數(shù)，則：.12×1.15/7200=30.55t/h進(jìn)爐白煤量按式（1）折算30.55×0.85：（0.7089X/0.84）=100：25則x=7.69t/h進(jìn)爐煙煤按式（2）折算30.55×0.85：（29185Y/29302）=100：20則y=5.21t/h進(jìn)爐生料量=進(jìn)爐重晶石量+進(jìn)爐白煤量+進(jìn)爐煙煤量=30.55+7.69+5.21=43.45t/h2.出爐熟料量W1=WBaS+W未反應(yīng)BaSO4+W雜質(zhì)+W煤粉=W* （3）式中W1出爐熟料量，t/

46、hW重晶石投料量，30.55t/hx重晶石含BaSO4,85%TBaSO4爐內(nèi)轉(zhuǎn)化率，65%M白煤的投料量，7.69t/hx1白煤中灰分含量，23.4%N煙煤投料量，5.21t/hX2煙煤中灰分含量，20%0.7253為BaS/BaSO4分子量之比W1=30.55*0.85*0.65*0.7253+30.55*0.85*0.35+30.55*0.15+7.69*0.234+5.21*0.2=28.75t/h3.回轉(zhuǎn)還原爐主要計算式 （4）G回轉(zhuǎn)爐小時產(chǎn)量（即熟料量），t/h；L回轉(zhuǎn)爐的有效長度，m；K系數(shù)，取0.0480.056.變（4）式為：= （5）式中， 為回轉(zhuǎn)爐長徑比，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗為1

47、520，取 =18由（5）式得： L=18Di=3.88*18=69.8(m)核算回轉(zhuǎn)爐尺寸物料在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)停留的時間按（6）式計算： （6）式中 物料休止角，取35° S回轉(zhuǎn)爐的傾斜角3%6%，取4%，相當(dāng)于2.291° n回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速，1r/min。 T與回轉(zhuǎn)爐長度及內(nèi)徑的關(guān)系如下： (7)核算生產(chǎn)能力;回轉(zhuǎn)爐小時產(chǎn)量前文已述，根據(jù)設(shè)計要求和消耗定額情況，按（3）式計算的熟料量為28.75t/h，故回轉(zhuǎn)爐能滿足生產(chǎn)要求。回轉(zhuǎn)爐尾氣由式（8）式所列的幾部分組成：Vg=Vf+Ve+Vr+Vw+Vo (8)式中 Vg爐尾排出廢氣量，m3/kg； Vf燃料燃燒生成廢氣量，m3/k

48、g； Ve燃料燃燒過?？諝饬浚琺3/kg； Vr生料分解生成廢氣量，m3/kg； Vw生料含水蒸發(fā)生成廢氣量，m3/kg； Vo漏氣量，m3/kg。 爐氣廢氣量計算均以每公斤熟料量為基準(zhǔn)。燃料燃燒生成廢氣量 (9)式中 燃料燃燒熱值，kcal/kg； Gc燃料消耗量，kg/kg燃料燃燒過剩空氣量燃料燃燒過?？諝饬?（10）式中燃料燃燒需要空氣量，m3/kg； 過?？諝庀禂?shù)，取1.2. 對固體燃料m3/kg3生料分解生成廢氣量 （11）式中 Ir生料燃燒失量，%； 1.977標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下CO2氣體的密度，kg/m3。生料量 43.45t/h ,熟料量 28.75t/hIr=（43.45-28.75

49、）/43.45=33.83%4生料含水蒸發(fā)生成廢氣量 （12）式中 干生料消耗量，kg/kg W生料含水，% 0.805標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣密度，kg/m3生料含水以白煤、煙煤含水量計，取8%5漏氣量漏氣量可按出爐廢氣來那個的百分?jǐn)?shù)估算，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗取30%故得爐尾廢氣總量Vg=1.42+0.27+0.26+0.163+0.3VgVg=3.03m3/kg(2)爐尾排風(fēng)機(jī)選型爐尾排風(fēng)機(jī)按下列風(fēng)量計算選型： （13）式中 V爐尾排風(fēng)機(jī)風(fēng)量（工作狀態(tài)），m3/h； G回轉(zhuǎn)爐小時熟料量； k儲備系數(shù)，取1.4； t進(jìn)風(fēng)機(jī)爐氣溫度； P當(dāng)?shù)卮髿鈮海O(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg回轉(zhuǎn)爐爐尾尾氣溫度根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗為

50、300350，進(jìn)風(fēng)機(jī)爐氣溫度取t=220?；剞D(zhuǎn)爐用于重晶石還原焙燒，阻力降按294490Pa考慮，重力除塵器、麻石水沫除塵器阻力降在1800Pa以下。即：V=1000*1.4*28.75*3.03*2.2*105 m3/h根據(jù)上述計算決定選用Y473型鍋爐離心引風(fēng)機(jī)10：流量 m3/h全壓 22251934Pa操作溫度 250電機(jī) Y3356 N=220kw n=960r/min外形尺寸/mm L*W*H=3595*3094*3736 質(zhì)量 4692kg回轉(zhuǎn)還原爐技術(shù)參數(shù)經(jīng)過工藝計算，回轉(zhuǎn)還原爐的技術(shù)參數(shù)如下:規(guī)格 2400×3400mm 爐體內(nèi)徑 1800mm爐體襯里耐火層厚度 3

51、00mm爐體轉(zhuǎn)速 1.360.64r/min爐體傾斜度 4%物料在爐內(nèi)停留時間 82.22min要完成工作量需要上述規(guī)格回轉(zhuǎn)爐2個破碎機(jī)的選型 根據(jù)設(shè)計要求重晶石和白煤混合后反應(yīng)粒徑小，而重晶石和煤的硬度為中等，選用反擊式破碎機(jī)，規(guī)格: mm: 給料口尺寸 400*730mm 給料最大粒度 300mm 破碎產(chǎn)品粒度 <20mm 生產(chǎn)能力 2545 t/h 電動機(jī)功率 5575kw 電動機(jī)電壓 380V 外形尺寸 L*W*H=1360*1330*1020mm 機(jī)器重量 9232kg3.5.2 浸取器 浸取是化工生產(chǎn)中重要的單元操作，常用方法有攪拌罐浸取、槽子浸取等。但在殘渣處理量大，液體易

52、結(jié)晶的場合，這些浸取方法就顯得能力小、勞動強度大易結(jié)晶阻塞。浸取攪龍是從螺旋輸送機(jī)衍變而來的，除保留密封性好及中間多段裝卸料的特點外，并在適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)浸取液入口，將螺旋葉片加以改進(jìn)而成的。攪龍除起推動作用外，還具有攪動的功能，能滿足浸取要求。浸取攪龍設(shè)計 浸取攪龍可用于多種物料的浸取，現(xiàn)以碳化法年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇所需BaS的浸取攪龍設(shè)計（參照GX型螺旋輸送機(jī)）進(jìn)行討論。2 原始條件物料： 黑灰（BaS）;入料量： W1=28.75t/h物料密度：r=1.5t/m3;停留時間：根據(jù)試驗，浸取時間T為40min左右能達(dá)到要求。攪龍直徑D（圖1）根據(jù)式中 D攪龍直徑（m）；K物料綜合性系數(shù)，在此取

53、0.0600填充系數(shù)，取0.25；C傾角系數(shù)，取傾角=0，故C=1計算得根據(jù)經(jīng)驗，直徑一般取理論值的34倍。 3D=1.02（m） 圓整為1.20m按攪龍的S制法，其節(jié)距t應(yīng)為葉片直徑的0.8倍，但是為了延長物料在絞龍內(nèi)的停留時間，通常取t/D=0.20.3,在此取t=0.25D=0.30（m）為保證既有足夠的浸取液，而液位又不太高，其上部斷面應(yīng)設(shè)計為梯形，選H=（2.53.5）R,見圖2攪龍轉(zhuǎn)速n攪龍軸轉(zhuǎn)速在滿足輸送能力的情況下不易過高，以使物料有一個較長的浸取時間，另外還可防止出現(xiàn)物料破碎嚴(yán)重，造成鹵液含泥量大，不易澄清等現(xiàn)象，因此，轉(zhuǎn)速n應(yīng)不超過某一限速nj：式中 A物料綜合特性系數(shù)，取A=30則 （r/min）根據(jù)限速原則進(jìn)行調(diào)整，n=20(r/min)填充系數(shù)驗：遠(yuǎn)小于推薦的填充系數(shù)，應(yīng)降低軸速，經(jīng)計算，當(dāng)n=3r/min時，=0.262接近推薦填充系數(shù)攪龍長度按理論計算，攪龍長度應(yīng)為：（m）根據(jù)設(shè)計規(guī)范，攪龍輸送長度要小于40m。經(jīng)多次試驗，設(shè)計