年产万吨硫酸铝车间工艺设计

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1、摘要我国硫酸铝的生产现状，年产量万吨以上的企业已达29个，3000t至lOOOOt 的企业达85个。全国硫酸铝生产能力已达115万t，产量突破95万t，仅次于美 国和日本，而居世界第三位；硫酸铝生产中存在的问题是，设计不公道，设备 不配套，产量质量都无法到达初志要求以及部分生产厂家范围较小，经济效益差 导致产物积存严重、投资无法收回，使部分企业背上极重的经济包袱；生产工艺 主要有铝灰、铝渣法、活性氢氧化铝法、铝矾土常压法、煤矸石加压法等，对各 个工艺的优缺点进行比拟，发明以高岭土为原料生产硫酸铝，具有原料本钱低， 产量高，产物质量好，历程易控制等优点，制备历程中产生的废渣可作为高活性 的高硅质

2、料，也可作为优良的涂料及板材制品填料，从而实现了综合利用和无废 渣排放，具有积极的环保意义；采取高岭土为原料生产硫酸铝，切合设计的目的 和指导思想。高岭土生产硫酸铝，使高岭土经过预处理惩罚历程，排除高岭土中的粗石英 砂、杂质，用于生产水泥玻璃，得到高岭土精矿，经过煅烧活化，破坏，过筛送 致生产车间，与55%的硫酸容易殽杂送至反响釜，经过反响的酸浸，沉降，疏散 和中和处理惩罚，得到合格的硫酸铝容易，送至浓缩结晶槽中，进行浓缩结晶， 并通过制品破坏机将硫酸铝晶体破坏，包装。要害词：硫酸铝；现状；生产工艺；高岭土AbstractThe plants having 10,000 tons of ann

3、ual output of aluminum sulfate in China hav being upto 29, and the plants having 3000 t to 10000 t, being upto 85.The aluminum sulfate production capacity has reached 1.15 million t, yield breakthroughs 950,000 t, after the United States and Japan, the third in the world live;Aluminum sulfate produc

4、tion in the problem is that the unreasonable design, equipment is not supporting, yield and quality are unable to meet its mind and requested some smaller manufacturers, leading to poor economic returns serious backlog of products, investment is not possible, so that some enterprises back heavy The

5、economic burden of production of a major Al Grey, Al Jardine, of aluminum hydroxide, bauxite atmospheric pressure, such as coal gangue compression method, all of the advantages and disadvantages compared to that of raw materials for the production of kaolin Aluminum sulfate, a low-cost raw materials

6、, high yield, good quality products, process-control advantages, in the course of preparation of the high-activity waste residue can be used as the high-silicon material, but also as a fine of paint and sheet metal products fill, so as to achieve a comprehensive Use and nopTp54.31%4.1710011.5水（蒸发）10

7、09.46合计13.77合计13.632.能量衡算162.1 盘算依据由公式：D （Hs hs） + Fh0= Lh + WH + QD加热蒸汽消耗量，kg/hHs加热蒸汽的焓,kJ/kgF料液的进料量,kg/h h0料液的焓，kJ/kgL 完成液流量， k /hh 完成液的焓， kJ/kW 水分蒸发量， k /hH 二次蒸汽（温度为 t 的过热蒸汽）的焓， kJ/khs 加热器中冷凝水的焓， kJ/kQ 热损失， kJ/h本生产工艺每1 小时为一个间歇，所以以下盘算以 1 小时记2.1 吸热:蒸发水吸收热量：查得115C蒸汽的焓H=2702.5kJ/kg，水蒸发量为9.46吨Q=9.46x1

8、03x2702.5=25565.65x103kJ求得在浓缩历程中。蒸发水吸收的热量为25565.65x103kJ。ai2（so4）3溶液吸收得热量：ai2（so4）3溶液的热容按硫酸铝与水的质量百分比盘算，得：C=C x54.31%+C X（154.31%）硫酸铝水=259.14x54.318%+75.295x（154.31%）=175.16 J/mol=923.6J/k=0.9236KJ/kA12(SO4)3溶液温度为115C，质量为4.17吨。由公式h = Ct得：Q=MCt=4.17x103x0.9236x115=442.91x103kJ求得A12(SO4)3溶液的吸热量为442.91x

9、103kJ。设在蒸发历程中，热量损失为总热量的 3%，得：Q =(Q +Q )x3%损 水 完成液=(25565.65x103+442.91x103)x3%=780.26x103kJ在反响釜中。蒸发水吸热25565.65x103kJ, Al2(SO4)3溶液吸热量442.91x103kJ, 热量损失 780.26x103kJ。2.2 放热:料液带入的热量：料液的热容以水与硫酸铝的质量百分比盘算由公式 h0= C0t0 得：C0=C x83%+Cx17%0 水硫酸铝=75.295x83%+259.14x17%=106.5J/mol=1457.31J/kg=1.45731kJ/kg由于料液温度为

10、25CQ= MC0t=13.77x103x25x1.45731=5O1.68xlO3kJ加热蒸汽释放的热量:采取4.0Kgf/cm2蒸汽加热，求得：汽化热即Hs hs为2139.87kJ/Kg12.2x103x2139.87=26287.14x103kJ将以上盘算结果汇总在表8 中。表 8 热量衡算表入料吸热(X103kJ)出料放热(X103kJ)蒸发水25565.65加热蒸汽26287.14A12(SO4)3 溶液442.91料液501.68损失780.26合计26788.82合计26788.823. 设备技能参数盘算与选型3.1 反响釜反响设备在化工、医药、食品、染料、生化等产业生产中被遍

11、及应用。尤其 是化工工艺历程的种种化学变革，是以参加反响物质的充实殽杂为前提，对付加 热、冷却、和液体萃取以及气体吸收等物理变革历程均需要采取搅拌才华得到好 的效果，并可为客户设计，加工外盘管反响锅。对反响釜来说,根本物料为液相,参加物料为固相,要包管固液物料充实均匀殽 杂,搅拌形式必须满足传质要求,搅拌器要具有符合的剪切、循环比。因搅拌器的 殽杂性能与桨叶的排出性能、剪切性能有关,排出性能高可以造成液体的快速循 环流动,而剪切性能高又能造成液体强烈的湍流扩散 ,这些都是殽杂历程所需要 的。搅拌器反响罐就具有符合的剪切、循环比特性好,能满足历程搅拌的需要。 搅拌式反响釜：硫酸浸取高岭土中氧化铝

12、的反响可体现为：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O为方便起见，以下用A体现H2SO4,用B体现A12O3。酸浸连续搅拌反响釜, 如上图所示。硫酸浸取高岭土中氧化铝的反响是典范的液固反响，物料在反响历 程中的体积根本稳定。由于搅拌速度较大，反响物料在反响器内的流动状况可视 为呈全混流，在定态时，在等温等容条件下对整个反响器作A的物料衡算：Q C XVr = JO Af AfV C Xt 二 R =f (2)Q r0AfVr，反响器容积，L；Q0,物料体积流量，L/s；CA0， A 的初始浓度， mol/L；XAf， A 的最终反响率；rAf,按A出口浓度盘算的反响速率，mol

13、/(L/s)；t,物料在反响器内的平均反响时间，s硫酸浸取高岭土中氧化铝的反响速率为：rA=kCA0.5=k(CA0CA0XAf)0.5即 rA=kCA0(1XAf)0.5(3)rA，反响速率，mol/(L s)； k,反响速率常数,(mol/L)o.5/s； CA, A 的浓度，mol/L。将式(3)代入式(2)得：t=CA00.5XAfk(1-XAf)0.5(4)反响速率常数和温度的干系为：k=k0exp(-EA/RgT)=2.03 X 109exp(-61450/R T)g=2.03x109exp(-7394.7/T) (5)k0，频率因子,(mol/L)o.5/s；EA，反响活化能，J

14、/mol；R ,气体常数，8.31 (J/molKgT,反响温度，K。将式(5)代入式(4)得：CAOo.5XAf/(1-XAf)o.5=2.O3 X 109exp(-7394.7/T) t (6)当A和B按化学计量干系配料时，氧化铝浸出率XB和XAf相等，将XB代入式(6) 得：CA00.5Xb/(1-Xb)0.5=2.03 X 109exp(-7394.7/T) t (7)式(7)是反响器容积盘算的底子公式，其中有 CA0、XB、T 和 t， 4 个操纵参 数，其巨细决定反响器的容积。一般说来，在满足工艺要求的CA0和XB时，通 过式(7)盘算平均反响时间和反响温度的干系，然后综合考虑设备

15、投资和操纵用 度，选择适宜的反响温度宁静均反响时间，再盘算反响器容积。反响器容积按下式盘算：VR Q0RtQ0=QA+QB(9) 式中：QA和QB，分别为硫酸和高岭土的体积流量。QA=6W a Xb/(MbCA0)(10)式中：W,单位时间处理惩罚的高岭土质量；a,高岭土内氧化铝的质量分数； MB，氧化铝分子量。Qb=W/p(11)式中P：高岭土密度。每8h处理惩罚高岭土 51吨，高岭土中Al2O3占39.50%，培烧后为45.91%。反 响温度115C，溶出率89.1%。由(9)、(10)、(11)得：Q0=QA+QB6 x 51 x 103 x 45.91% x 89.1%51 x 103

16、+102 x 12.891.5 x 103=129.2m3_ 129.2 _8-=16.15m3设装填系数为 75%，则反响器盘算体积为：V=VR/0.75=21.533m322m3由盘算得反响器体积为22m3，反响器H/Di=1.3，平均搅拌功率取1.32Hp/m3=735.499W13反响釜的高度与底面直径干系：H=1.3Di底面直径：i 4V Di - 3：-41 二 2.8m1.3冗 1.3 x 3.14反响釜高：H=1.3Di=2.8X1.3=3.64m设计温度：115C+20C = 135C设计压力：反响釜内溶液最高为反响釜高的75%, A12O3密度1.20g/cm3,则事情压力

17、：P = p gh + P 0T=1.2 x 103 x 10 x 273 + 0.1 x 106= 4.28x106 Pa= 4.28MPa设计压力为事情压力的 110%,则设计压力为：P =1.1PT=1.1X4.28MPa=4.71MPa cT设备选材： 16MnR 低碳钢 厚度盘算：Pc=4.71MPa, T=135C, Di=2800mm, =157MPa,=1.0(双面焊对接, 100%探伤),腐化裕量 C2=2mmS =pcDi-2b t Pc4.71MPa x 2800mm=2 x 157MPa x 1.0 4.71MPa=42.64mmS = S + C d2=42.64mm

18、 + 2mm=44.64mmSd=44.64，则负偏差 C1=1.2mmSd+C=45.84mm 圆整后取 46mm水压校验：1.25P (D + Se)Ci-2Se 0.9有:s0.9 b = 0.9 x 1.0 x 305MPa = 274.5MPa s1.25P (D + Se)b = Cit2 Se1.25 x 4.71MPa x (2800mm + 46mm 一 2mm) 2 x (46mm 一 2mm)=190.27MPa由此得：b 0.9bs，其强度满足要求。T表 9 反响釜的主要技能特性序号名称指标1事情压力MPa4.712事情温度。C1153物料名称稀硫酸，高岭土4全容积M3

19、225搅拌速度r/min62.56平均搅拌功率W735.499由于釜内介质的强腐化性 , 要求对釜体及釜盖内外貌进行搪铅处理惩罚 （铅 层厚 68 ）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 体和釜盖须采取法兰连接。别的 ，还考虑到釜内介质的反响速度难以控制以及 介质的强腐化性。 设备不宜采取宁静阀作超压泄放装置， 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。3.2 颚式破碎机3.2.1简摆颚式破碎机事情原理：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。 发动两块推

20、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。 此种破碎机采取曲柄双连杆机构，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，所以产业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚固的物料。 别的，这种破碎机事情时，动颚上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆 弧半径便是该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破 碎比i 一般为3-6由于运动轨迹简单，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，加工时物料较少有太过破碎的现象，动颚颚板的磨损较小。3.2.2事情特点：颚式破碎机在矿山，建材和基建部分主要用

21、作粗碎机和中碎机。凭据给料口 宽度巨细，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300-600MM的为中型机，给料口宽度小于300MM的为小型机。颚式破碎机的事情部分是两块颚板，一是牢固颚板（定颚），垂直（或上端 略外倾）牢固在机体前壁上，另一是运动颚板（动颚），位置倾斜，与牢固颚板 形成上大下小的破碎腔（事情腔）。运动颚板对着牢固颚板做周期性的往复运动， 时而离开，时而靠近。离开时，物料进入破碎腔，制品从下部卸出；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。3.3 雷蒙磨3.3.1事情原理：雷蒙磨将大块状原质料破碎到所需的进料粒度后，由畚

22、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阐发机分级，到达细度要 求的细粉随气流经管道进入大旋风收集器内，进行疏散收集，再经卸料器排出即 为制品。主机事情历程中，铲刀系统起到了非常重要的作用。其位于磨辊下端， 铲刀与磨辊同转历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，由此到达制粉目的。3.3.2操纵流程:雷蒙磨开动前，应查抄所有查验门封闭是否严密，查抄破碎机的腭板间隙是 否切合进料粒度尺寸，调解阐发机转速应达近似制品粒度要求。最后按以顺序开 机 。

23、1 、开动畚斗提升机；2 、开动鄂式破碎机；3 、待料仓存有物料后，启动阐 发机；4、启动鼓风机（空负荷启动，待正常运行后再加载）；5、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。此时雷蒙磨粉磨事情即为开始。 雷蒙磨操纵顺序浅易如下:启动：提升机-破碎机-阐发机-风机-主机-给料机。雷蒙磨停机时应按下列顺序封闭各机:（1）、先封闭给料机停止给料；（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）、最后封闭阐发机。雷蒙磨停机顺序是：给料机-主机-鼓风机-阐发机。注：提升机输运物料至料仓一定量后，先停止破碎机尔后再停止提升，此项 应由储料量现时变动。（5）、雷蒙磨在

24、正常事情时禁绝随意加油，要确保生产宁静，磨粉机在任何 部分产生不正常噪音，或负荷突然增大应立即停机查抄，排除妨碍，以免产生重 大事故。再继承开机时必须将磨机内余料取出，不然开机时电流过大，影响启动。3.4 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殽杂物中的固体颗粒， 而实现固、液疏散的设备。过滤机遍及应用于化工、石油、制药、轻工、食品、 选矿、煤炭和水处理惩罚等部分。过滤机应凭据悬浮液的浓度、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，测定差别过滤介质和差别压差下的过滤速度、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，开端 选

25、定过滤机类型，再凭据处理惩罚量选定过滤面积，并经实际试验验证。正在生长的新型过滤设备有：机器力压榨过滤设备；能实现无滤渣层过滤的动态过滤机；洗选煤炭污水处理惩罚、化工和石油产业用的大型过滤设备。在过滤理论研究方面，滤渣层过滤阻力和孔隙率的测算、过滤速度、过滤设 备的模拟和放大、稀薄液体澄清过滤和动态过滤机理，以及过滤介质的研究，都 是重要的课题。利用电子盘算机控制过滤操纵是过滤设备的生长偏向。表 10 卧式密闭自动过滤机主要规格和技能参数面积(m2)筒体直径(mm)事情压力(MPa)5-20800额定压力0.1-0.420-501200最高压力50-8015000.5事情温度(C)处理惩罚能力

26、(T/h m2)1500.63.5 浓缩结晶锅主要用途：主要适用于制药、食品、化工等产业部分对液料的浓缩。并且亦能采取酒精 和简单的回流提取。结构：本设备主要包罗浓缩罐、第一冷凝器、汽液疏散器、第二冷凝器、冷却器、 受液桶六个部件组成，全部有不锈钢制造。浓缩罐为夹套结构，冷凝器为列管式， 冷却器为蛇管式。表 11 浓缩结晶锅主要技能参数设备参数加热面积M21.45冷凝面积M23.2冷却面积M20.7受热槽容积L100设备净重kg800外形尺寸长x宽x高mm2100x1200x34006.6主要设备汇总将以上盘算和选择的生产设备汇总在表 12中表 12 一些主要设备表序号名称数量主要参数功率KW

27、总价万元供货单位1颚式破碎机2台破碎抗压强度不凌驾320兆帕5.52河南红星矿山呆板有限公司设计2雷蒙磨2台最大进料细度15-20mm1550郑州市宏科机器设备有限公司3反响釜4个事情压力4.71MPa事1750大连通达反响釜厂情温度115C4煅烧炉120定制5板式过滤机2个5.533宜兴市精益机械厂6浓缩结晶锅4个夹套直径1500筒体直径1400转速 6-15r.p.n5.520无锡市雪浪发酵工程设备厂7制品破坏机2台1310定货总计681854. 三废处理惩罚及副产物的综合利用17由于此工艺反响历程中硫酸不易挥发，所以根本不产生废气；工艺流程中酸 不绝的被稀释并与高岭土反响，所以最后少量酸

28、性废水经过中和后可以直接排 放；废渣则可用于制造水泥及湿法生产高模数水玻璃。5.厂房摆设 16厂房摆设主要凭据生产范围、生产特点、厂区面积、厂区地形以及地质等条 件而定。生产范围较大，车间内各工段生产特点有显著差别，需要严格离开，大概厂 区平坦地形的地面较少时，厂方多采取单体式。大型化工场（如石油化工）一半 生产范围较大，生产特点是易燃易爆、或有明火设备，如产业炉等，这时厂房的 摆设采取单体式，即把原料处理惩罚、制品包装、生产工段、采取工段、控制室 以及特殊设备，独立设置，疏散为许多单体。4.1厂房层数化工场厂房可凭据工艺流程的需要设计成单层、多层或单层与多层相结合的 形式。一般来说单层厂房利

29、用率较高，建立用度也低，因此除了由于工艺流程的 需要必须设计为多层外，工程设计中一般多采取单层。有时因受建立园地的限制 大概为了节约用地，也有设计成多层的。对付为新产物产业化生产而设计的厂房， 由于在生产历程中对付工艺路线还需不绝的改造、完善，所以一般都设计成一个 高单层厂房，利用便于移动、拆装、改建的钢操纵台取代钢筋混凝土操纵台或多 层厂房的楼板，以适应工艺流程变革的需要。厂房层数的设计要凭据工艺流程的要求、投资、用地的条件等种种因素，进 行综合的比力，然后才华最后决定。本设计采取三层厂房，高度为 6 米。4.2厂房摆设4.2.1 厂房平面摆设厂房平面摆设见附图，其外形一般有长方形，l型，t

30、型和n型。长方形便 于总平面的摆设，节约用地，有利于设备排列，缩短管线，易于摆设交通收支口， 有较多可供自然采光和通风的墙面；但有时由于厂房总长度较长，在总图摆设有 困难时，为了适应地形的要求或生产的需要，也有采取l型，t型或n型的，此 时应充实考虑采光、通风、交通和立面等各方面的因素。厂房的柱网摆设，要凭据厂房结构而定，生产类别为甲、乙类生产，宜采取 框架结构，采取的柱网间距一般为6m,也有采取7.5m的。丙、丁、戊类生产可 采取殽杂结构或框架结构，开间采取4m、5m或6m。但岂论框架结构或殽杂结 构，在一栋厂房中不宜采取多种柱距。柱距要尽可能切合修建模数的要求，这样 可以充实利用修建结构上

31、的标准预制构件，节约设计和施工力量，加快基建进度。厂房的宽度问题，生产厂方为了尽可能利用自然采光和通风以及修建经济上 的要求，一般单层厂房宽度不宜凌驾30m,多层厂房宽度不宜凌驾24m，厂房常 用宽度有9m、12m、14.4m、15m、18m,也有用24m的。厂房中柱子摆设既要便 于设备排列和工人操纵，又要有利于固体物料运输，因此单层厂房常为单垮的， 即跨度便是厂房宽度，厂房内没有柱子。多层厂房若跨度为9m,厂房中间如不立 柱子，所用的梁就要很大，因而不经济。一般较经济厂房的常用跨度，控制在 6m 左右，例如 12m、14.4m、15m、18m 宽度的厂房，常分别摆设成 66， 6 2.46，

32、 636， 666 形式， 62.46 体现三跨，跨度为 6 米， 2.4 米， 6 米，中间的2.4米是内走廊的宽度。 一般车间的短边（即宽度）常为23跨，其长边（即长度）则凭据生产范 围及工艺要求决定。在进行车间摆设时，要考虑厂房宁静收支口，一般不应少于两个。如车间面 积小，生产人数少，可设一个，但应慎重考虑防火宁静等问题（具体数值详见修 建设计纵火范例）。4.2.2厂房立体摆设厂房立体摆设见附图 化工场厂房的高度，主要由工艺设备摆设要求所决定。 厂房的垂直摆设要充实利用空间，每层高度取决于设备的崎岖、安装的位置、查 验要求及宁静卫生等条件。一般框架或殽杂结构的多层厂房，层高多采取 5m、

33、 6m,最低不得低于4.5m；每层高度尽量相同，不宜变革过多。装配式厂房层高 采取 300mm 的模数。在有高温及有迫害性气体的厂房中，要适当加高修建物的 层高或设置拔风式气楼（即天窗），以利于自然通风、采光散热。气楼中可摆设 多段蒸汽喷射泵、高位槽、冷凝器等，以充实利用厂房空间。有爆炸危险车间宜采取单层，厂房内设置多层操纵台以满足工艺设备位差的 要求。如必须设在多层厂房内，则应摆设在厂房顶层。如整个厂房均有爆炸危险， 则在每层楼板上设定一定面积的泄爆孔。这类厂房还应设置须要的轻质屋面、或 增加外墙以及门窗的泄压面积。 泄压面积与厂房体积的比值一般采取 0.05-0.1m2/m3。泄压面积应摆

34、设公道，并应靠近爆炸部位，不迎面对人员会合的 地方和主要交通门路。车间内防爆区与非防爆区（生活、帮助及控制室等）间应 设防火墙支解。如两个区域需要互通时，中间应设双门斗，即设两道弹簧门离隔。 上下层防火墙应设在同一轴线处。防爆区上层不应摆设非防爆区。有爆炸危险的 车间的楼梯间宜采取封闭式楼梯间。4.2.3设备摆设中小型化工场的设备摆设，一般常采取室内摆设，尤其是气温较低的地区，别 的，也可采取室内、露天联合摆设要领。设备露天摆设有下列优点：可以节约修建面积，节省基建投资；可淘汰土建 施工工程量，加快基建进度；有火警及爆炸危险性的设备，露天摆设可低落厂房 耐火品级，低落厂房造价；有利于化工生产的

35、防火、防爆和防毒（对毒性较大或 剧毒的化工生产除外）；对厂房的扩建、改建具有较大的灵活性。生产中一般不需要经常操纵的或可用自动化仪表控制的设备，如塔、冷凝器、 液体原料贮罐、制品贮罐、气柜等都可摆设在室外。需要大气调治温湿度的设备， 如凉水塔、空气冷却器等也都露天摆设或半露天摆设。不允许有显著温度变革，不能受大气影响的一些设备，如反响罐、种种机器 传动的设备、装有精密度极高仪表的设备及其他应该摆设在室内的设备，则应摆 设在室内。4.2.4 车间帮助室和生活室的摆设（1）生产范围较小的车间，多数是将帮助室、生活室会合摆设在车间中的一个 区域内。（2）有时帮助房间也有摆设在厂房中间的，譬如配电室摆

36、设在用电负荷中心， 空调室摆设在需要空调的房间四周，但这些房间一般都摆设在厂房北面房间。（3）生活室中的办公室、化验室、休息室等宜摆设在南面，以充实利用太阳能 采暖，易服室、茅厕、浴室等可摆设在厂房北面房间。（4）生产范围较大时，帮助室和生活室可凭据需要摆设在有关的单体修建物内。（5）有毒的大概对卫生方面有特殊要求的工段必须设置专用的浴室车间摆设的最终制品是车间平、立面摆设图。如范围大时，还需要有一张联 系各修建物的装置总平面图。凭据一般产业厂房设计标准，本设计厂房为长方形，长25米，宽10 米；三层修建，高度为6 米。机器设备呈一字排列，有高温热源的设备（焙烧炉、再沸 塔）露天摆设；控制室、

37、卫生间等摆设，设有宁静出口。5. 技能经济阐发5.1 劳动定员表 13 职工定员体例表岗亭名称作业内容人数备注甲班乙班丙班破坏原料的破坏，研磨，筛分2煅烧煅烧炉2反响搅拌式反响釜222浓缩、结晶浓缩结晶机3破碎、包装破碎，灌包，入库2治理1生产工人合计168.2牢固资产的投资表 14 牢固资产投资序号名称数量用度（万元）备注1反响釜4502颚式破碎机223雷蒙磨2504煅烧炉1205板式过滤机2336浓缩结晶机4207制品破坏机2108安装用度1609不可预见费200合计545基建165总计7108.3 原料动力费原料用量（吨/年）购进单价（元/吨原料）生产本钱（万兀/年）高岭土1440040

38、0576硫酸14700290426.3去离子水3000002.678原辅料小计15.3029处理惩罚总燃料11.6263电300000 度0.6118.3燃料动力费小计272.4071合计1397.93638.4牢固资产折旧费和年维修费折旧年限为10 年，折旧率 10%，则：年折旧费=710X10%=71万元/年年维修费=710X5%=35.5万元/年8.5 人工费每人每月按2500元算 2500X16X12=48万元/年8.6化验阐发用度委托总厂化验中心化验室，按人工费的 10%盘算，共计 2.88 万元/年8.7 三废治理用度废气由本车间处理惩罚，用度已经包罗在制造本钱中，废水送入该厂废水

39、处理惩罚车间处理惩罚，处理惩罚费为 1 元/吨，合计 3.2 万元/年 由上述所盘算的结果得出下表：表 16 某催化剂厂的后处理惩罚车间年用度一览表序号名称金额（万元/年）1牢固资产的投入7102原料动力费3370.61783年折旧费714年维修费35.55人工费28.86化验阐发费2.887三废治理费3.2合计4221.9978硫酸铝的市场代价为：900 元/吨产物收入：900x1=900万元 生产本钱，员工人为及其他用度： 4221.9978应纳税所得额：10000-4221.9978=5778.0022 万元税费：33%应纳所得税额：5778.0022x33% = 1906.7407 万

40、元9.设计评析本文视察了我国硫酸铝的生产现状，年产量万吨以上的企业已达29个,3000t 至10000t的企业达85个。全国硫酸铝生产能力已达115万t，产量突破95万t， 仅次于美国和日本，而居世界第三位。比力了现在国内产业生产上采取的生产硫酸铝的要领，生产工艺主要有铝 灰、铝渣法、活性氢氧化铝法、铝矾土常压法、煤矸石加压法等，对各个工艺的 优缺点进行比拟，发明以高岭土为原料生产硫酸铝，具有原料本钱低，产量高， 产物质量好，历程易控制等优点，制备历程中产生的废渣可作为高活性的高硅质 料，也可作为优良的涂料及板材制品填料，从而实现了综合利用和无废渣排放， 具有积极的环保意义；采取高岭土为原料生

41、产硫酸铝，切合设计的目的和指导思 想，是一种较适合我国国情的生产要领。本文选择以高岭土为原料的矿物原料生产法进行工艺设计。对原料工段、反 响工段、浓缩结晶工段进行物料衡算及能量衡算，结果表明， 1 吨原矿（代价 230 元/t）和1.1吨98%硫酸（代价240元/t）可生产硫酸铝产物约2.18吨（代价1000 元 /t）。凭据生产需要，确定主反响器为直径2800mm，高3640mm，厚度为46mm 的反响釜，其他设备有颚式破碎机、雷蒙磨、沉降槽、中和槽、浓缩结晶锅、制 品破坏机等。最后凭据宁静生产原则公道地进行厂房设计及设备摆设。本工艺设计与一般工艺相比，优势在于：（1）增加了原料矿石酸化预处

42、理惩罚步调原料矿石经酸化预处理惩罚后，可提高酸浸历程中ai2o3的浸出率，淘汰酸 浸时间。（1）煅烧高岭土使其活化煅烧高岭土，能使高岭土活化，从而形成不定形的A12O3和SiO2,此时A12O3容易被酸溶解。Al2O3的转化率也能到达一个较高点。(3)充实利用三废三废处理惩罚一直是化工场的技能重点，险些与其生产工艺具有相同的重要 职位，二者必须协调生长。本工艺中利用产生的含酸废水处理惩罚粗矿，处理惩 罚后的水中含少量h2so4及其它不溶固体，经简单处理惩罚后排放。废渣做为高 硅原料，可生产白炭黑、水玻璃、涂料、水泥等，变废为宝，既掩护了情况，又 能实现效益最大化。本设计的不敷之处：各处反响的时

43、间是非、温度崎岖、压力巨细控制不易； 同地区产的高岭土品质、身分差别，其工艺条件也有较大差别；各地区的温度、 压强的差别使工艺得进行一系列的调解。本设计属于开端设计，需要更多的讨论与研究，才华投入生产实践，使得技 能得到改造，生产效率提高。致谢本人在设计写作期间，得到了张永明导师的精心指导。张老师的专业知识， 严谨的治学态度，精益求精的事情作风，诲人不倦的崇高师德，严以律己、宽以 待人的崇高风采，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不但使我树立 了远大的学术目标、掌握了根本的研究要领，还使我明白了许多待接物与为人处 世的原理。本设计从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导

44、师大量的心血。在此，谨向导师体现崇高的敬意和衷心的谢谢！愿导师合家高兴， 一生平安。本设计的顺利完成，离不开列位老师、同学和朋友的体贴和资助。在此谢谢 列位评估老师，谢谢四年内辅导我的所有老师，希望在未来的学习和事情中列位 老师，同学能够继承赐与我资助和辅导。再次谢谢所有体贴和支持我的人，你们是我的良师和益友参考文献：何朝晖,易汝平我国硫酸铝产业现状及生长趋势J,无机盐产 业,2001,(01).杨炳轩.铝盐及其衍生产物的应用探讨J,无机盐产业,1984,(04).3 吴铁轮.我国高岭土开发应用现状及前景预测J.非金属矿,1994,17(02).4 乐志强.硫酸铝的开发J,无机盐产业,1992

45、,(05).5 山东淄博制酸厂全国硫酸铝情报协作组M,无机盐产业,1983,(02).6 何新秀，唐祖光，李武雄.用含铝矿石生产硫酸铝工艺J.矿物岩 石,1996,16(02).7 方正东，汪敦佳.铝土矿加压法生产硫酸铝的工艺研究J.矿物学 报,2004,(03)8 周连江, 乐志强主编. 无机盐产业手册下册第二版 M, 北京化学产业出书社, 1996,92.9 天津化工研究院 . 无机盐产业手册 M. 北京化学产业出书 社,1987.2142220.10 刘春明,王雪枫，胡慧玲等毛矶石生产硫酸铝工艺研究D,无机盐产 业,2002,(05) .11 赵振民，张文栋,李永生采取加压工艺用煤矸石生产硫酸铝J,煤炭加工 与综合利用,1999,(01).12 天津化工研究所编.无机盐产业手册M,1981，化学产业出书社.13 非金属矿物的开发与利用M,福建省地质矿产局，福建科技出书社出书, 1996.14 陈东华，用福建某地高岭土生产白炭黑和硫酸铝的试验研究D，福建化 工,2006,(05).15 化学用表M.江苏科学出书社.南京.16 陆振东.化工工艺设计手册M.上海医药研究所,1996,(01).17 朱晓莉.硫酸铝渣作殽杂质料生产水泥的试验研究J.国度资源综合利用,2001,(03).