化工设计:年产10万吨硫酸铝
年产1万吨硫酸铝车间工艺设计

一、硫酸铝车间概述
1、工艺原理
由沥青铝镁粉料经来水热解产生氢气,利用氢气溶解氯感应还原氯,得到硫酸铝溶解液。
经过凝固法脱水,进入粉碎和筛分,得到产品。
2、原料
沥青铝镁粉料,氯,硫酸。
3、再生原料
硫酸溶液,氯,少量硫酸液。
4、产品
硫酸铝粉,含Al2O3 95%以上,答粉细度D50小于25μm,粗分细度小于200μm,氯含量小于5ppm。
二、流程图
流程图
三、详细工艺
1、沥青铝镁粉料回收
沥青-碳酸铝镁粉料由粉料仓储库进入搅拌槽,搅拌调整,添加有机溶剂,搅拌均匀,进入来水热解炉,底部加入盐酸,进行氢气产生反应,收集氢气,再进入氯感应还原器,添加多包氯,由热氧气提供温度,完成反应,得到硫酸铝溶解液。
2、冷却、脱水
将硫酸铝溶解液及相关原料分别进入冷冻槽和脱水槽,经冷却、脱水后,得到相应正常产品及再生原料。
3、产品筛分
将脱水后的硫酸铝细粉送入筛分机,进行筛分,分别得到细分和粗分,细分尺寸D50小于25μm,粗分尺寸小于200μm,氯含量小于5ppm。
四、安全措施。
硫酸铝车间工艺设计

年产10 万吨硫酸铝车间工艺设计目录中文摘要.................................................................................5 英文摘要.................................................................................7 前言.......................................................................................9 1 总论....................................................................................10 1.1 设计的目的和意义...............................................................10 1.2 设计依据...........................................................................11 1.3 设计指导思想.....................................................................12 1.4 设计的主要内容..................................................................12 1.5 设计原则...........................................................................12 1.6 设计重点...........................................................................13 2.硫酸铝概论...........................................................................13 2.1 我国硫酸铝的工业生产现状...................................................13 2.2 发展前景...........................................................................14 2.3 存在问题...........................................................................14 2.4 发展建议...........................................................................15 3.生产技术和工艺.....................................................................16 3.1 原料.................................................................................16 3.2 生产工艺...........................................................................16 3.3 工艺选择...........................................................................23 4 工艺计算..............................................................................23 4.1 生产流程 (23)4.2 物料衡算……………………………………………………………………25 4.3 能量衡算…………………………………………………………………295.设备选型……………………………………………………………………32 5.1 反应釜……………………………………………………………………32 5.2 颚式破碎机…………………………………………………………………38 5.3 雷蒙磨……………………………………………………………………39 5.4 板式过滤机…………………………………………………………………41 5.5 浓缩结晶锅………………………………………………………………42 5.6 主要设备列表……………………………………………………………436.三废处理及副产品的综合利用……………………………………………457.厂房安排……………………………………………………………………45 7.1 厂房层数…………………………………………………………………45 7.2 厂房布置…………………………………………………………………468.技术经济分析………………………………………………………………48 8.1 劳动定员…………………………………………………………………48 8.2 固定资产的投资…………………………………………………………49 8.3 原料动力费………………………………………………………………50 8.4 固定资产折旧费和年维修费...................................................51 8.5 人工费..............................................................................51 8.6 化验分析费用.....................................................................51 8.7 三废治理费用.....................................................................51 9.设计评析 (52)致谢……………………………………………………………………………55 参考文献………………………………………………………………………56 附工程图纸1、带控点的工艺流程图2、厂房平面布局图3、厂房立面布局图4、反应釜装配图5、结晶机装配图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10000t 的企业达85 个。
云浮市人民政府关于印发云浮市打造百亿硫化工产业集群实施方案的通知

云浮市人民政府关于印发云浮市打造百亿硫化工产业集群实施方案的通知文章属性•【制定机关】云浮市人民政府•【公布日期】2009.07.21•【字号】云府[2009]31号•【施行日期】2009.07.21•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】原材料工业正文云浮市人民政府关于印发云浮市打造百亿硫化工产业集群实施方案的通知(云府〔2009〕31号)各县(市、区)人民政府,市府直属各单位:现将《云浮市打造百亿硫化工产业集群实施方案》印发给你们,请认真贯彻执行。
云浮市人民政府二OO九年七月二十一日云浮市打造百亿硫化工产业集群实施方案硫化工产业是我市的特色支柱产业。
为充分发挥资源优势,促进产业聚集,实现硫化工产业跨越发展、科学发展,提高我市硫化工产业的竞争力,建成中国最大的硫铁矿制酸基地和华南地区最大的硫化工产业集群,特制订本实施方案。
一、产业现状(一)资源条件:云浮市拥有的云浮硫铁矿,已探明硫铁矿储量达2.08亿吨,居世界首位,是生产硫酸的优质化工原料。
目前云浮硫铁矿尚有储量1.6亿吨以上的开采量,可供持续开采40年以上。
(二)产业基础:我市的硫化工产业初步形成了以云安县、云城区为中心的硫化工产业集群,拥有云浮硫铁矿集团公司等一批技术领先的企业。
目前,云浮硫化工产业已形成年产硫铁矿石300万吨的设计产能,已有硫酸产能52万吨,在建硫酸产能100万吨;已有钛白粉产能1.5万吨,在建钛白粉产能5万吨;已有松香4万吨、化肥30万吨的生产能力。
2008年硫化工产品产量260.51万吨,产值22.23亿元,创税1.72亿元,成为我国最大的硫铁矿生产基地和唯一的硫铁矿出口基地,我省最大的商品硫酸生产基地。
同时,我市的硫化工产业发展循环经济初见成效,云安县被认定为广东省首个循环经济试点县,龙头企业云浮硫铁矿集团公司是国家第二批循环经济试点单位。
利用生产硫酸过程中产生的蒸汽余热和废渣,构成了包括硫铁矿、硫酸、余热发电、磷肥/复合肥、钛白粉/涂料、硫酸渣、铁系材料、水泥填充料、废硫酸、工业石膏、水泥等产品的循环经济产业链,硫酸转化率达到99.6%以上,废水闭路循环系统属全国首创,利用生产钛白粉过程中产生的废硫酸和我市丰富的石灰石资源生产加工成工业石膏等,使硫化工产业成为循环可持续发展产业。
大型硫酸铝反应器制作

0 . 0 8 3 M P a 。该产品使用工艺流程及条件 , 如图 1 所
示
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一
3 ) 所用树脂应选择合适的耐化学树脂体系。 4 ) 树脂 通 常 应 不 含 有 颜 料 、 染料 、 着 色 剂或 填
较 大的特点 。使 用条 件 比较 苛刻 。
当地 温 度 为 一3 0 —5 0  ̄ C,当 地 压 力 为
度反 复升 降 , 温差 较大 的特点 。
2 . 2 树脂选 择要 求
1 ) 制作 所用树脂 可按 使用 要求选 用 。 2 ) 不饱 和 聚酯 树 脂 应 符 合 G B 8 2 3 7的 规定 ; 其 他树 脂应 符合相应 的规 定 。
表 1 D E R A K AN 4 1 1 典 型 物 理 性 能
4 制作工艺
产品内衬层采用喷射成型工艺 。 产 品增 强层采用微机 自动控 制的连续缠绕工
艺。
玻璃 钢法 兰 、 人 孔等 采用专 用模具 手糊成 型 。
5 结束语
2 0 0 6年 6月安 装投 用 至今 , 该 反应 器使 用 效 果 良好 , 保证 了装 置 长 、 满、 优、 长 期稳定 运行 。 硫 酸铝 反应器 设计 制作 优化时 进行 了实验室 模 拟 试验 , 有 条件 时可 进 行其 他 选 用 内衬 树脂 的现 场
料。 2 . 3 增强材 料要 求
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1 ) 连续 无捻粗 纱 , 即喷 射 纱 和缠 绕 纱应 为 商业 级 的无 碱 玻 璃 纤 维 ( E类 ) , 无 捻 粗纱应 符合 J C /
济南裕兴化工有限责任公司

济南裕兴化工有限责任公司金红石型钛白粉项目B生产线、硫磺制酸装置及废酸浓缩装置项目竣工环境保护验收意见根据《建设项目环境保护管理条例》要求,济南裕兴化工有限责任公司组织成立验收工作组,对金红石型钛白粉项目B生产线、硫磺制酸装置及废酸浓缩装置进行竣工环境保护验收。
验收工作组由济南裕兴化工有限责任公司(建设单位)、中海油山东化学工程有限责任公司(设计单位)、山东省环境保护科学研究设计院(环评报告编制机构、验收监测报告编制机构)、盛安建设集团有限公司(施工单位)的代表和3位专业技术专家组成(名单附后)。
验收组听取了该工程环境保护执行情况和竣工环境保护验收监测情况的汇报,对该工程环境保护设施的建设、运行情况进行了现场检查,核实了有关资料。
经认真讨论,形成竣工环境保护验收意见如下:一、工程建设基本情况1、工程概况济南裕兴化工有限责任公司始建于1919年,经过九十七年的发展,已成为国家重要的无机化工生产基地,国有大型一类企业,现有在职员工1280人,占地面积1170亩。
2000年2月通过ISO9001:2000国家质量体系认证,是济南市首批享有进出口自营权的企业。
目前公司主要产品是钛白粉,设计产能为10万吨/年,其品牌、质量、技术和生产规模在国内同行业一直处于领先地位,“生生”牌商标获得“山东省著名商标”称号。
该公司搬迁改造100kt/a金红石型钛白粉项目二期,建设有1条3.5万吨/年金红石型钛白粉生产线、30万吨/年硫磺制酸装置、废酸浓缩装置。
钛白粉生产主要原辅材料有钛矿、硫酸、铁屑、氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸铝等,采用的工艺为硫酸法。
该公司于2007年7月份委托山东省环境保护科学研究设计院编制了《搬迁改造100kt/a金红石型钛白粉项目环境影响报告书》,并于2007年8月得到山东省环保厅有关该项目的批复(鲁环审[2007]147号)。
项目于2009年3月份正式开工,于2010年6月底竣工。
针对钛白粉B、硫磺制酸装置项目,该公司于2013年12月向济南市环保局递交了《关于100kt/a金红石型钛白粉B、C线及硫磺制酸装置项目申请试生产的报告》;并于2014年1月收到济南市环保局关于试生产申请的批复(济环建管函[2014]1号),同意该公司所申请装置投入试生产,试生产期为三个月。
化工设计年产10万吨硫酸铝

硫酸铝的生产过程主要分为以下几个步骤:1.硫化铝矿石的破碎:将原料硫化铝矿石进行破碎,使其达到一定的颗粒度。
2.浸出:将破碎后的硫化铝矿石进行浸出处理。
首先,将颗粒度合适的矿石与稀硫酸进行反应,产生硫酸铝的溶液。
然后,将反应后的混合物进入浸取槽,并对其进行搅拌和加热。
此时,浸取槽内的硫酸溶液与硫化铝矿石中的铝进行反应,生成硫酸铝溶液。
3.氧化:将浸取槽中得到的硫酸铝溶液进行氧化。
在氧化过程中,将氧气引入反应器中,与硫酸铝溶液中的硫化铝反应,生成硫酸铝和水。
4.还原:将氧化后的硫酸铝进行还原处理。
将硫酸铝溶液加入还原槽中,并加入适量的还原剂。
在还原槽中,将硫酸铝溶液与还原剂进行反应,将硫酸铝还原为硫酸铝溶液中的二价铝。
5.结晶:将还原后的硫酸铝溶液进行结晶处理。
通过调整溶液中的温度和浓度,使其中的硫酸铝结晶析出。
随后,将溶液中的固体和液体进行分离,得到硫酸铝结晶体。
6.过滤和干燥:将硫酸铝结晶体进行过滤和干燥。
首先,将硫酸铝结晶体与溶剂进行混合,形成悬浮液。
然后,将悬浮液进行过滤,将固体的硫酸铝分离出来。
最后,将过滤得到的固体进行干燥,得到干燥的硫酸铝产品。
7.包装和储存:将干燥后的硫酸铝产品进行包装,以便于运输和储存。
根据市场需求,将硫酸铝产品装入适当的包装容器中,并对其进行标识和封装。
以上是一种较为常见的化工设计方案,可以达到年产10万吨硫酸铝的要求。
但需要注意的是,具体的设计和生产方案还需要根据实际情况和要求进行调整和优化。
年产xx万吨添加剂硫酸铝铵建设项目可行性研究报告

年产xx万吨添加剂硫酸铝铵建设项目可行性研究报告xxx集团摘要项目可行性研究报告所承载的文本、数据、资料及相关图片等,均出自于为潜在投资者或审批部门披露可信的项目建设信息之目的,报告客观公正地展现建设项目的现状市场及发展趋势,不含任何明示性或暗示性的条件,也不构成决策时的主导和倾向性意见。
经项目承办单位法定代表人审查并提供给报告编制人员的项目基本情况、初步设计规划及基础数据等技术资料和财务资料,不存在任何虚假记载、误导性陈述,公司法定代表人已经郑重承诺:对其内容的真实性、准确性、完整性和合法性负责,并愿意承担由此引致的全部法律责任。
该添加剂硫酸铝铵项目计划总投资3359.72万元,其中:固定资产投资2406.50万元,占项目总投资的71.63%;流动资金953.22万元,占项目总投资的28.37%。
达产年营业收入6876.00万元,总成本费用5244.05万元,税金及附加65.56万元,利润总额1631.95万元,利税总额1922.61万元,税后净利润1223.96万元,达产年纳税总额698.65万元;达产年投资利润率48.57%,投资利税率57.23%,投资回报率36.43%,全部投资回收期4.24年,提供就业职位145个。
项目总论、项目背景研究分析、项目市场分析、项目投资建设方案、选址方案评估、土建工程分析、项目工艺原则、环境影响分析、安全保护、项目风险评价分析、节能方案、项目进度计划、投资情况说明、项目盈利能力分析、综合评价等。
年产xx万吨添加剂硫酸铝铵建设项目可行性研究报告目录第一章项目总论第二章项目承办单位基本情况第三章项目背景研究分析第四章选址方案评估第五章土建工程分析第六章项目工艺原则第七章环境影响分析第八章项目风险评价分析第九章节能方案第十章实施进度及招标方案第十一章人力资源第十二章投资情况说明第十三章项目盈利能力分析第十四章综合评价第一章项目总论一、项目名称及承办单位(一)项目名称年产xx万吨添加剂硫酸铝铵建设项目(二)项目承办单位xxx集团二、项目建设地址及负责人(一)项目选址某科技园(二)项目负责人陶xx三、报告研究目的投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。
硫酸铝项目可行性研究报告

硫酸铝项目可行性研究报告一、项目概述硫酸铝项目是指在工业生产中生产硫酸铝产品的生产过程。
硫酸铝是一种重要的化工原料,在水处理、纸张制造、染料生产、冶金等行业都有广泛应用。
本项目旨在研究硫酸铝项目的可行性,包括市场需求、生产技术、投资风险等方面的分析。
二、市场需求分析1.硫酸铝在水处理行业中的应用需求稳定增长。
随着工业化进程的加快,水资源的污染问题日益严重,水处理剂的需求量逐年增加。
硫酸铝作为常用的水处理剂,在污水处理、饮用水净化等方面具有广泛应用。
2.硫酸铝在纸张制造行业中的需求量也较大。
硫酸铝可以作为纸张的柔光剂,提高纸张的强度和光泽度,受到纸张制造企业的青睐。
3.硫酸铝在染料生产和冶金行业中的应用也有一定需求。
染料生产中需要使用硫酸铝作为催化剂,而冶金行业中则需要硫酸铝用于钢铁脱硫过程。
三、生产技术分析目前,硫酸铝的生产技术主要有两种,即气相法和湿法。
湿法生产技术相对成熟,投资规模较小,适合中小企业投资。
气相法生产技术较为复杂,投资规模较大,适合大型企业投资。
四、投资风险分析1.市场竞争风险。
硫酸铝市场竞争较为激烈,既有国内企业的竞争,也有国外企业的竞争。
在投资前应对市场竞争情况进行详细分析,确保自身产品竞争力。
2.原材料供应风险。
硫酸铝的主要原料为硫酸和铝矾土,对原材料的供应稳定性要求较高。
在项目运营过程中,需要与供应商建立长期稳定的合作关系,防范原材料供应中断的风险。
3.环保监管风险。
硫酸铝生产过程中有一定的环境影响,对环保要求越来越高。
在投资项目前,应了解相关环保法规和政策,制定合规的环保措施方案,降低环保监管风险。
五、经济效益分析六、项目可行性根据上述分析,硫酸铝项目具有一定的市场需求,并且在技术、原材料供应、环保监管等方面存在一定的风险。
通过综合评估,可以初步得出硫酸铝项目的可行性。
然而,具体项目可行性还需要进一步的市场调研和技术评估来确定。
七、结论硫酸铝项目在市场上具有一定的潜力和可行性。
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安徽建筑工业学院大作业题目:年产10万吨硫酸铝工艺设计学院:材料与化学工程学院专业:08化学工程与工艺姓名:李小磊学号:08206040213指导教师:葛业军完成日期:2011年3月25号目录摘要 (3)前言 (3)1 设计概述 (3)1.1设计的目的和意义 (3)1.2 生产能力 (3)1.3 设计指导思想 (3)1.4 设计原则 (4)1.5 设计重点 (4)2.生产工艺的选择 (4)2.1原料 (4)2.2生产工艺:高岭土常压反应法 (4)3. 工艺计算 (6)3.1生产流程 (6)3.1.1工艺流程方块图 (7)3.1.2预处理 (7)3.2物料衡算 (7)3.2.1设计生产能力 (7)3.2.2原料组成 (7)3.2.3酸浸段 (8)3.2.4加热浓缩段 (8)3.3 能量衡算 (9)3.3.1吸热 (9)3.3.2放热 (9)4.三废处理及副产品的综合利用 (10)5. 总结 (10)参考文献 (11)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[1]以高岭土为原料生产硫酸铝,具有原料成本低,产量高,产品质量好,过程易控制等优点,制备过程中产生的废渣可作为高活性的高硅材料,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;采用高岭土为原料生产硫酸铝,符合设计的目的和指导思想。
关键词:硫酸铝;生产工艺;高岭土前言硫酸铝化学名(Aluminium sulfate)Al2(SO4)3,无色单斜结晶,在空气中长期存放易吸潮结块。
易溶于水,水溶液显酸性,难溶于醇,是无机盐基本品种之一,应用十分广泛。
加热至770度是开始分解为氧化铝、三氧化铝、二氧化铝、二氧化硫和水蒸气。
水解后生成氢氧化铝。
工业品为白色或灰白色粉立状晶体。
主要用于净水与造纸[2]。
在造纸工业中可作纸的填料和处理造纸工业废水。
在净水方面,作为城市用水和废水处理的絮凝剂,可以除去水中的磷酸盐、锌、铬等杂质,以及除菌、控制水的颜色和气味。
硫酸铝还可以用来生产其他铝盐、硫酸铝衍生物,无机高分子絮凝剂及铵明矾、钾明矾等。
本设计以高岭土为原料,拟设计一套年产10万吨硫酸铝的生产车间。
1.设计概述1.1设计的目的和意义通过具体的年产10万吨硫酸铝的工艺设计,我们可以很大程度上将在大学中所学的基础化学以及化工专业基础课程应用到实践中。
这样不仅对我们的理论知识是一次深化,更能陪样我们理论联系实际, 将理论应用到实践中去的能力, 更重要的是可以通过此工艺的设计对现有硫酸铝生产工艺进行全面深入的调查研究,对比不同工艺,取各工艺技术之优点融合为一合理先进的工艺设计。
通过完成本设计,基本掌握过年产10万吨硫酸铝车间的工艺流程设计、基本工艺计算等设计理论和设计技能;对通用工程设计有一个系统的了解和整体的把握,达到大学工科本科生应具备的专业设计能力。
1.2生产能力生产能力:年产10万吨硫酸铝原料:高岭土(含硫酸铝39.50 %)、98%硫酸成品质量标准:GB2942-92标准年生产日:300天(全天候)日产硫酸铝 100000/300=333.33吨每小时生产 333.33/8=41.666吨/小时1.3 设计指导思想为适应我国硫酸铝生产工业发展的需要,在硫酸铝工艺设计中巩固和应用所学的基础理论和专业知识,通过收集资料加以整体设计。
加强理论联系实际,扩大知识面;培养独立思考、独立工作的能力。
整个设计应贯彻节省基建投资,充分重视技术进步,节约能源和降低原料消耗等角度出发,同时积极治理三废和综合利用副产物,充分重视环保以利于生活,生产和提高经济效益为原则进行设计,尽量采用定型原料,生产高质量的硫酸铝。
1.4设计原则根据原料的特性,参考工业生产中成功的经验和科研最新成果,对所收集的文献、资料进行分析比较,设计适宜的工艺流程和操作条件,选择合适的生产设备,并进行科学、合理的配置。
应本着“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环保”的原则,取得良好的社会效益和经济效益。
1.5设计重点设计重点:年产10万吨硫酸铝车间生产工艺流程、主要生产设备设计和工艺技术指标设计。
2.生产工艺的选择2.1原料生产硫酸铝的含铝原料种类繁多,大概有如下几种:铝矾土、明矾石、氢氧化铝、铝灰、煤矸石等[6]。
我国主要是采用铝矾土为含铝原料,有部分厂家采用煤矸石和铝灰为原料。
氢氧化铝是最理想的用于生产硫酸铝的含铝原料,但只有生产特种硫酸铝才会利用它。
以高岭土为原料生产硫酸铝,具有原料成本低,产量高,产品质量好,过程易控制等优点,制备过程中产生的废渣可作为高活性的高硅材料,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;采用高岭土为原料生产硫酸铝,符合设计的目的和指导思想。
2.2生产工艺:高岭土常压反应法我国非煤建造型高岭土,资源储量居世界第五位。
利用高岭土生产硫酸铝,不仅可以产生很好的社会效益和环境效益,而且也有很好的经济效益[11]。
高岭土中含有丰富的氧化铝,通过酸浸反应提取氧化铝是利用高岭土生产铝盐产品及其深加工产品的基础反应,反应过程较为复杂。
目前开发利用高岭土的首要任务是揭示反应过程的动力学规律,从而选择适宜的操作条件,提高氧化铝的浸出率,同时为设计计算酸浸反应器提供动力学方程。
研究高岭土酸浸反应动力学,对于高岭土的开发利用具有重要理论意义[3]。
其工艺过程分为高岭土粉碎、焙烧、制浆、配料(一级反应)、调整溶出(二级反应)、过滤、调沉、蒸发、冷却结晶、粉碎包装十个工序。
用高岭土制取硫酸铝成本低廉但生产方法相对较复杂,这是由于矿物中的铝一般不能被酸直接溶出,必须经一系列加工处理之后,才能使铝溶出。
制备过程中会产生大量的酸浸废渣,若加以利用,可作为高活性的高硅材料,也可作为优良的涂料及板材制品填料。
若进一步用偶联剂处理以提高其吸油值,还可以作为塑料和橡胶的填料,从而实现了综合利用和无废渣排放。
因此,高岭土是一种廉价且附加值较高的硫酸铝的原料。
流程如下图:高岭土在510—800℃发生分解,其反应方程式为: Al 2O 3·2SiO 2·nH 2O →Al 2O 3+2SiO 2+nH 2O ↑上述温度中煅烧后的高岭土为无定形的A l 2O 3和SiO 2,此时无定形A l 2O 3容易被分解。
如果温度大于800℃时,高岭土生成新的不溶化合物硅线石Al 2O 3·SiO 2和富铝红柱石。
因此,制取硫酸铝,煅烧高岭土温度不宜超过800℃。
[12]铝的溶出率是其反应是否完全的主要标志,也是提高产品质量、降低生产成本的关键工序。
影响铝的溶出率的主要因素有酸浓度、固液比、反应温度和反应时间。
[13]400 500 600 700 800 900 1000图1 Al 2O 3转化率与温度的关系然后对产品进行多次过滤,使液态低浓度的硫酸铝与固体杂质分离。
过滤得到的液态硫酸铝经过浓缩,烘干,从而得到相应结晶水的硫酸铝最终产品。
由于工业的需求不同,硫酸铝也分为两类,即精致硫酸铝和粗制硫酸铝。
精致硫酸铝下图所示:Al 2O 3转化率%温度℃1020303.工艺计算3.1生产流程生产工艺过程主要分4个工段:(1)高岭土煅烧高岭土煅烧过程的反应方程式:A l2O3·2SiO2·2H2O→A l2O3+2SiO2+2H2O↑煅烧过程的目的是为了活化,通过煅烧使高岭土的氧铝八面体中的OH脱去,使铝的配位数由6变成5或者4,同时使得原有有序结构的高岭土变成无序结构的高岭土,获得活性。
从热力学角度来说,温度是决定反应能否进行的关键因数,所以活化的关键是控制煅烧温度,温度过高会使高岭土石化,使其活性大大降低甚至消失;温度过低,不能脱水或脱水太少,从而高岭土没有活性或者活性太低,达不到目的。
(2)加酸分解高岭土加酸分解过程的反应方程式:A l2O3·2SiO2·2H2O+3H2SO4+13H2O→Al2(SO4)3·18H2O+2SiO2分解反应是关键点,为使反应加快,分解彻底,必须加入过量的硫酸来反应,铝的溶出率是其反应是否完全的主要标志,也是提高产品质量、降低生产成本的关键。
(3)过滤采用板式过滤机,将硫酸铝溶液于其他固体杂质分离。
(4)浓缩结晶硫酸铝经过浓缩蒸发掉多余水分,从而结晶得到相应的结晶水硫酸铝最终产品。
3.1.1工艺流程方块图高领土先经过破碎,研磨,过筛等一系列预处理过程,然后通过煅烧,酸容,过滤的过程,除去原料中的杂质,将得到的容易通过浓缩,结晶,破碎,得到硫酸铝产品。
3.1.2预处理:粗高岭土矿先经过破碎,研磨,等一系列处理过程,使其变成颗粒粉末状,方便反应,节约耗能,然后通过水洗筛分的过程,除去原料中的杂质,从而得到高岭土精矿,高岭土精矿再经过焙烧活化的过程。
使内部杂质再度去除,最后将其粉碎,过筛送进生产车间。
3.2物料衡算3.2.1 设计生产能力年产硫酸铝 100000吨 年生产日 300天日产硫酸铝吨=33.333300100000 每小时生产吨=666.41833.333产品质量:Al 2(SO 4)3含量54.31%分子量:H 2SO 4 98 H 2O 18 Al 2O 3 102 Al 2(SO 4)3 3423.2.2原料组成表1.原料组成表成分 含量(%) 成分 含量 成分 含量(%) Al 2O 3 39.50 TiO 2 1.60 S 0.21 SiO 2 43.02 Fe 2O 3 0.90 C 0.21 CaO0.24MgO0.35焙烧损失13.97浓缩后要求硫酸铝浓度达到54.31%每次生产硫酸铝中Al 2(SO 4)3的含量是:41.666×54.31%=22.63吨。
Al 2O 3溶出率89.4% 根据反应式:Al 2O 3+3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3+3H 2O 每次投入的Al 2O 3的含量是:吨=745.610234263.22⨯原高岭土投入量为:吨=1.19%4.89%5.39745.6⨯硫酸的投入量为:吨=5.1939834263.22⨯⨯98%的硫酸投入量为:吨=9.19%985.19以1h 计,投入原料:高岭土 19.1吨表2.焙烧段物料衡算表 入料 含量(%) 质量(吨) 出料 含量(%) 质量(吨) Al 2O 3 39.50 7.5445 Al 2O 3 45.91 7.5445 SiO 2 43.02 8.2168 SiO 2 50.01 8.2168 TiO 2 1.60 0.3057 TiO 2 1.86 0.3057 Fe 2O 3 0.90 0.1719 Fe 2O 3 1.05 0.1719 CaO 0.24 0.0458 CaO 0.28 0.0458 MgO 0.35 0.0668 MgO 0.41 0.0668 S 0.21 0.0401 S 0.24 0.0401 C 0.21 0.0401 C 0.24 0.0401焙烧损失 13.97 2.6683 合计10019.1合计10016.43173.2.3酸浸段:Al 2O 3溶出率89.4%,则反应掉:7.5445×89.4%=6.745吨 酸浸反应式:Al 2O 3+3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3+3H 2OAl 2O 3 —— 3H 2SO 4 —— Al 2(SO 4)3102745.6 =983⨯x =342y解得:Al 2(SO 4)3 22.63吨 H 2SO 4 19.44吨使51.9吨的98%硫酸稀释成55%硫酸的用水量15吨。