毕业论文答辩年产1800吨活性氧化铝的制备工艺设计.pptxVIP

年产1800吨活性氧化铝的制备工艺设计 ;目录; 文献综述;活性氧化铝的发展前景;活性氧化铝的特点;活性氧化铝的制备方法;;; 工艺设计部分;工艺框图;经济概算;2．碱法 其反应方程式表示如下： NaAlO2+HNO3﹢H2O→Al(OH)3↓+NaNO3 2Al(OH)3→Al2O3+3H2O 该方法的成本为12876.8元 3．醇铝法 其反应方程式表示如下： 2Al+6C3H8O→2(C3H7O)3Al+3H2↑ 2(C3H7O)3Al﹢4H2O→Al2O3·H2O﹢6C3H7OH Al2O3·H2O→Al2O3﹢H2O 该方法的成本为48085.99元 由以上比较知：方法1是最经济的生产方法。 ;物料衡算;年产1800 t，每年的操作时间是8000小时（部分为连续操作，部分是间歇操作）。设产品纯度为99.4%；含水为0.5%；杂质为0.1%。则：活性氧化铝的流量为225kg/h×0.994﹦223.65kg∕h。 经焙烧炉时损失2%，则：管道8中产品的流量为223.65×（1+2%）=228.123kg/h。 经干燥器损失量为2.5%，则：管道7中产品的流量为228.123×（1+2.5%）=233.826kg/h。 经第二个过滤器损失为3％，则：管道4中产品的流量为233.826×﹙1＋3％﹚＝240.84kg∕h 经过第一个过滤器损失为3％，则：管道2中产品的流量为240.84×﹙1＋3％﹚＝248.066kg∕h 设反应收率为95.0%，则：反应釜中理论产量为248.066/95.0%=261.122kg/h。 最后得到各个管道中物料流量;能量衡算;容器消耗能量 Q1=110.83×﹙1＋5％﹚＝116.3715kw 反应釜消耗能量 Q2=284.286×﹙1＋5％﹚＝298.5003kw 干燥器消耗能量 Q3=379868.34kJ/h=105.52kw 消耗低压蒸汽量 系统中用1MPa低压水蒸汽加热，1MPa低压水蒸汽的潜热为r=2019.7kJ/kg，则所需蒸汽量为消耗能量与水蒸气潜热之比。 ∴容器1所需的蒸汽量为m1=207.43kg/h； 反应器所需的蒸汽量为m2=532.06 kg/h； 干燥器所需的蒸汽量为m3=188.08kg/h； 则：总的蒸汽消耗量为： m=m1+m2+m3=207.43+532.06+188.08=927.57kg/h。;设备选型计算;反应器计算与选型 釜式反应器是一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程，器内常设有搅拌装置。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。 按操作方式不同釜式反应器可分为：间歇釜式反应器、连续釜式反应器和半连续釜式反应器。 本论文中用到的是间歇釜式反应器。其特点是操作灵活，易于适应不同操作条件和产品品种，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是：需有装料和卸料等辅助操作，产品质量也不易稳定。;估算反应釜体积 因为该反应为液-固相物料反应且需要搅拌，所以反应釜种类为一般搅拌反应釜。 该反应的反应物总体积为V，设反应时间为7.5h，采用间歇反应，8个小时的物料同时加入。管道1总的AlCl3溶液密度取1.05×103kg/m3；氨水的密度为0.9×103kg/m3；（表观密度0.1×103kg/m3，LAS70%）。 AlCl3溶液体积V1==5.20m3，氨水体积为V2==4.79m3， ∴反应釜的操作容积V0≈V1+V2=5.20+4.79=9.99m3 取装料系数η=0.65，操作容积V0=ηV（V为反应釜体积），则反应釜体积 V=15.37 m3。 ;估算反应釜直径Di、高度H 忽略封头容积，Di=2.47 m 将Di的计算结果圆整成压力容器的公称直径，则Di=2600 mm。 查JB/T4746-2002得Di=2600 mm时椭圆封头的曲面 高度h1=650 mm；直边取40 mm；VF=2.51 m3；得：H=2.42m。 对H的计算结果圆整成压力容器的标准高度H=2.6 m，满足液固相物料反应釜=1~1.3的要求。 该釜的装料系数η=0.613 ∴该反应釜的装料系数η满足有泡沫产生或成沸腾状态的反应釜的装料系数在0.6~0.7内的要求。;反