碳分車間物料衡算及熱量

碳分車間物料衡算碳分車間工藝圖NaAlDE作石油烴轉(zhuǎn)化的催化劑和載體，用作玻璃和陶瓷蝕刻用的堿洗滌溶液抑制劑，造紙工業(yè)用的填充劑，減少油井水粘度及鋼表面處理用的保護(hù)劑，土壤硬化劑和用于肥皂、染料等工業(yè)。2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al（OH"此Na2CO3碳分車間根據(jù)上述方程式，和偏鋁酸鈉（濃度已知），和二氧化碳（濃度20%）。V=8t/128.6g/L=62m3二氧化碳質(zhì)量=8tx44/（82x2）/20%=10.73t得到氫氧化鋁質(zhì)量=（27+17x3）x8t/82=7.61t消耗水的質(zhì)量=18x3x8t/82x2=2.63t生成碳酸鈉的質(zhì)量=106x8t/82x2=5.17t過濾反應(yīng)后（取1.2的系數(shù)）濾液體積=62-2.63/1.2=49.5m3碳酸鈉的濃度=5.17t/49.5m3=104g/L=0.985mol/L濾渣質(zhì)量=7.61t洗滌氫氧化鋁經(jīng)過洗滌、干燥、粉碎得到產(chǎn)品，取系數(shù)1.2得到精細(xì)氫氧化鋁的質(zhì)量為6.34t。洗滌液經(jīng)過除雜后回用。濾液（含碳酸鈉）進(jìn)一步處理濾液體積為49.5m3，碳酸鈉濃度為0.985mol/L，經(jīng)過濃縮后廢液為49.5/1.2=41.25m3,廢水進(jìn)一步處理，得到41.25m3水進(jìn)行回用處理。濃縮得到的碳酸鈉經(jīng)過結(jié)晶再進(jìn)一步處理得到純堿然后富集（取系數(shù)1.2）得到產(chǎn)品為5.17t/1.2=4.3t物料衡算表輸入輸出序號物料名稱規(guī)格％質(zhì)量流量t/h序號物料名稱規(guī)格％質(zhì)量流量t/h1偏鋁酸鈉99.58 1氫氧化鋁92.56.342二氧化碳2010.73 2碳酸鈉954.30設(shè)備選型反應(yīng)釜反應(yīng)所需體積為62m3，選擇2臺蒸汽加熱反應(yīng)釜并聯(lián)，不銹鋼反應(yīng)釜規(guī)格32000L，內(nèi)鍋直徑d=3000mm，夾套直徑d=32000mm，電動機(jī)功率37kw，減速機(jī)型號BDL37-56A，攪拌轉(zhuǎn)速35-59r.p.m。選擇無錫伯爵化工設(shè)備有限公司的不銹鋼反應(yīng)釜，該廠生產(chǎn)的（電、蒸汽、導(dǎo)熱油加熱）不銹鋼反應(yīng)釜由鍋蓋、筒身、夾套、攪拌器、軸封傳動裝置及支承等組成，與鍋內(nèi)物料接觸處的鍋體和零部件均采用OCr18Ni9或1Cr18Ni9Ti不銹耐酸鋼板制成。生產(chǎn)的反應(yīng)釜的攪拌型式包括各類傳統(tǒng)的漿式攪拌、渦輪式攪拌、推進(jìn)式攪拌、錨式攪拌、框式攪拌、螺帶式攪拌、鋸齒圓盤式攪拌等。不銹鋼反應(yīng)鍋廠特別推薦高剪切乳化反應(yīng)釜、集框式攪拌、高剪切乳化機(jī)與清壁器一體的組合式攪拌反應(yīng)釜。她的顯著優(yōu)點是集分散、混合、乳化、均質(zhì)、粉碎功能于一體，超細(xì)化、高質(zhì)量、高效率。板框過濾機(jī)選取禹州市大張過濾設(shè)備有限公司的不銹鋼板框多層過濾器。用于各種懸浮液的固液分離，適用范圍廣，應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工、環(huán)保、水處理、電子、紡織、電鍍等相關(guān)工業(yè)。工作原理及結(jié)構(gòu)特點懸浮液用泵送入濾機(jī)每個密閉的濾室，在壓力的作用下，濾液透過濾層及濾膜或其他濾材，經(jīng)膜出液口排出，濾渣則留在板框內(nèi)形成濾餅，從而達(dá)到固液分離的目的。產(chǎn)品特點:本機(jī)均采用SUS304或SUS316L優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)制造，耐腐蝕經(jīng)久耐用。濾板采用螺紋狀結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不通過濾介質(zhì)和生產(chǎn)工藝（初濾、半精濾、精濾）需要更換不同的濾材（直接選用微孔濾膜能達(dá)到無菌過濾目的）。用戶還可根據(jù)過濾量的大小，相應(yīng)減少或增加層數(shù)使之適合生產(chǎn)需要。同時生產(chǎn)濾布無滲漏板框過濾器。本機(jī)工作時加壓密封過濾，液料無損耗，液體澄清度好，還可根據(jù)用戶需要特制多級過濾裝置，一級放較粗濾材，二級放較細(xì)的濾材，即節(jié)省時間又提高過濾精度。本機(jī)所有密封部件采用硅橡膠密封圈，耐高溫，無毒，無滲漏，密封性好。本機(jī)還可根據(jù)用戶需要特制自動回流裝置，當(dāng)泵停止轉(zhuǎn)動后，打開回流閥，所有沉積物自動排出（兼有排氣功能），同時用清水從回流管進(jìn)行反沖，極為方便。本過濾器采用優(yōu)質(zhì)304或316L不銹鋼材料精細(xì)加工而成，結(jié)構(gòu)緊密，采用雙面網(wǎng)板，可作反沖處理，無殘液作膜分離粗細(xì)過濾，根據(jù)流量需要可增加或減少層數(shù)等特點。型號DZF-400，層數(shù)44，過濾面積7m3，濾材尺寸400mmx400mm，過濾介質(zhì)0.8微米，過濾壓力0.3兆Pa，水流量23t/h,電機(jī)功率3kw，外型尺寸（mm）1350x600x1000。洗滌時可用2個板框過濾機(jī)串聯(lián)，濾渣再經(jīng)過噴霧干燥，濾液回用。噴霧干燥我們選擇常州市第二干燥設(shè)備廠有限公司的LPG系列高速離心噴霧干燥機(jī)，該公司在2006年為中信公司制作大型噴霧干燥機(jī)8套。單臺處理量達(dá)17t/h.目前在國內(nèi)屬首創(chuàng)設(shè)備，熱風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)獨特，實際使用效果達(dá)國際前列，開創(chuàng)了大型噴霧干燥系統(tǒng)的新紀(jì)元。概述：LPG系列高速離心噴霧干燥機(jī)是一種適用于乳濁液、懸浮液、糊狀物、溶液等液體干燥的專用干燥設(shè)備。在聚合物和樹脂類：染料、顏料類：陶瓷、玻璃類、除銹劑、殺蟲藥類：碳水化合物、乳品類：洗滌劑和表面活性類；肥料類：有機(jī)化合物、無機(jī)化合物科的干燥上，表現(xiàn)得尤為出色。特點：干燥速度快，一般只需5—15秒，具有瞬時干燥特點；物料短時間內(nèi)完成干燥過程，適應(yīng)于熱敏性物料干燥，能保持物料色、香、味，成品純度高、質(zhì)量好；生產(chǎn)過程簡化.操作控制方便、適宜連續(xù)控制生產(chǎn)：含濕量40%—90%的液體，一次干燥成粉，減少粉碎、篩選等工序產(chǎn)品分散性、流動性、溶解性良好，產(chǎn)品粒徑、松密度、水份在一定范圍內(nèi)可調(diào)。工作原理：空氣通過過濾器和加熱器，進(jìn)入干燥器頂部的空氣分配器，熱空氣呈螺旋狀均勻進(jìn)入干燥器。料液由料液槽經(jīng)過濾器由泵送至干燥器的離心霧化器，使料液噴成極小的霧狀液滴，料液和熱空氣并流接觸，水份迅速蒸發(fā)，在極短時間內(nèi)干燥為粉末狀成品。成品由干燥塔底部和旋風(fēng)分離器排出，廢氣由風(fēng)機(jī)排出。選擇型號為LPG-500，最大水分蒸發(fā)量500kg/h，高速離心噴霧，使顆粒細(xì)小化，不用再粉碎，直接制成品。霧化器轉(zhuǎn)速11000-13000，外型尺寸12.5x10x8(單位m)。產(chǎn)品裝箱熱量恒算反應(yīng)溫度AI(OH)，結(jié)晶成長的速度在85°C比在50°C高出約6?10倍。溫度高可減少新晶核的生成，使所得產(chǎn)品粒度、強(qiáng)度較大。本實驗旨在制取超細(xì)粒度氫氧化鋁，故擬在40°C恒溫條件下進(jìn)行碳分，以期產(chǎn)品粒度細(xì)小均勻。假定室溫25°C，Q=cmAt，水的比熱容4.17kj/kg?K,用水量有物料衡算中得62000kg計算得到Q=4.17x62000x(40-25)=3.885x106KJ利用蒸汽加熱反應(yīng)釜，P=Q/3600=1079W,選擇加熱功率為2KW的蒸汽加熱對反應(yīng)釜進(jìn)行供熱。噴霧干燥溫度由于氫氧化鋁在140°C到150°C會分解為Y型氧化鋁，噴霧溫度不高于分解溫度，噴霧干燥選擇蒸汽為100°C，既能達(dá)到干燥又不至于分解。熱量提供可有鍋爐加熱得到的蒸汽作為噴霧蒸汽。2. 粉煤灰的選取我國粉煤灰A12O3的含量一般在20%?35%,取含量20%Al2O3進(jìn)行計算。本課題為年處理20萬噸粉煤灰，折合成A12O3為4x10234t，每年以8000小時計算，A12O3處理為5噸每小時。3. 制取精細(xì)氫氧化鋁的最佳條件A12O3的濃度為80g/L,二氧化碳?xì)怏w濃度為20%，分解溫度為140攝氏度，分解時攪拌強(qiáng)度為0,反應(yīng)溫度為40度，采用間歇反應(yīng)取1h計算，A12O3的提取率為92.5%左右。見文獻(xiàn)[1]4. 偏鋁酸鈉的參數(shù)A12O3折合成偏鋁酸鈉為8t,濃度為128.6g/L或1.57mol/L。偏鋁酸鈉分子量：81.97物化