【正文】 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理，控制總括原鹽溶解時(shí)間，也就是控制原鹽在化鹽桶內(nèi)的停留時(shí)間，而其他推動(dòng)力等盡量保持生產(chǎn)一致。我們進(jìn)一步掌握了氨堿法生產(chǎn)純堿過程的基本原理，影響生產(chǎn)的工藝條件的因素，還有操作指標(biāo)的確定。 本設(shè)計(jì)化鹽桶直徑 mD ? 總高度 mh ?? 擋水環(huán)高度 mhd ? 其簡圖如圖所示 見附圖三 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 31 參考文獻(xiàn) 1.《 化工設(shè)計(jì)概論》主編 侯文順 20xx 年 1月第二版 出版社：化學(xué)工業(yè)出版社 2.《無機(jī)物工藝》 主編 馬瑛 20xx 年 6月 出版社：化學(xué)工業(yè)出版社 3.《化工單元操作》 主編：張新戰(zhàn) 20xx 年 4月第一版 出版社：化學(xué)工業(yè)出版社 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 32 附圖二 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 33 附圖三 。 與此同時(shí)也熟悉了化鹽桶基本結(jié)構(gòu)和操作注意事項(xiàng)。 原鹽投入的體積 sspPEv 24?? 式中 P—— 純堿日產(chǎn)量 t純堿 /d sE —— 純堿原鹽單耗 t/t sp —— 原鹽的堆積密度 t/ 3m ? —— 原鹽盤存在桶內(nèi)的體積 3m ? —— 原鹽盤存在桶內(nèi)的停留時(shí)間 h 原鹽堆存在桶內(nèi)的體積 ? ，包括圓柱體與圓錐體兩部分，于是又有)3(4 212 hhDv ?? ? 圓錐體部分的高度 1h 與原鹽堆積角 ? 的 關(guān)系為 21 Dh ?? 對(duì)于一般物料的堆積角 45 0來說， ? 的正切值為 1. 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 27 )6(4 22 hDDv ?? ? )6( 2hDAV ?? 62 DAVh ?? 式中 A—— 化鹽桶截面積 D—— 化鹽桶直徑 1h —— 圓錐體高度 2h —— 圓柱體高度 ? —— 原鹽堆積角 但在外徑未決定 之前，各高度均為未知數(shù)（其中只有泥層高度是任選的） 、化鹽桶直徑 它決定于飽和鹽水的上升速度，或是帶出粒徑對(duì)應(yīng)的終端速度，由于終端速度 1u 與帶出粒徑 d 的關(guān)系式要經(jīng)過多次修正，回歸線性很差，于是設(shè)計(jì)改用圖解法幫助任選 見附圖二 粗鹽水的流量 24粗PVv? 式中 v —— 粗鹽水流量 P—— 純堿日產(chǎn)量 粗V —— 粗鹽水當(dāng)量 化鹽桶的凈面積 460VA2Dt?? ?? A128?D 式中 A—— 化鹽桶的凈面積 t? —— 指定允許帶出細(xì)鹽粒的對(duì)應(yīng)終端流速 D—— 化鹽桶的內(nèi)徑 合并上二式得 414402DPEAtb ?? ?? 將前面各公式參數(shù)進(jìn)行規(guī)范化，取以下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) ⑴ 化鹽桶帶出最大的粒徑 d= ⑵ 桶頂飽和鹽水的終端流速 min/ mt ?? ⑶ 原鹽的桶內(nèi)停留的時(shí)間 ?? ⑷ 原鹽的消耗定額 ttEs /? 堿 ⑸ 粗鹽水當(dāng)量 ?粗v m3/t 堿 ⑹ 原鹽堆積密度 sp = t/ 3m 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 28 ⑺ 化鹽桶底部積泥最大高度 mh 23? ⑻ 原鹽的凈正角 ? =450 代入公式 460VA2Dt?? ?? 有 ???? PA （ 7—— 0） 即化鹽桶的有效截面積 A= （ 7—— 、0 ） 代入公式 14 ?????? ???? 粗 (7—— 1) 即化鹽桶的直徑 ?D (7—— 1 ) 代入公式 P0 59 1 ??? Dh 即桶頂圓錐形鹽堆高度 ?h 代入公式 6 2 ??? DAvh 即桶中圓柱形鹽堆高度 P0 1 9 3 ??h 已知 23?h 所以 化鹽桶的總高度 P0 3 9 3 ?????? hhhh (7—— 2) 擋水環(huán)的高度 phhhd 23 ???? （ 7—— 3） 年產(chǎn) 15 萬噸純堿化鹽桶的設(shè)計(jì) 1 化鹽桶的直徑 D 由公式 (7—— 1 )有 mD 5 4 6 1 9 1 9 ???? 2 化鹽桶的總高度 h? 由公式 (7—— 2)有 mh 3 8 9 3 9 3 9 ??????? 3 擋水環(huán)的高度 dh 由公式（ 7—— 3） 4 mh d 4 0 8 1 3 2 9 1 3 2 9 13 ?????? 、 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 29 年產(chǎn)量 日產(chǎn)量 p 桶徑（ D） 總高 擋水環(huán)高 （萬） （萬） （ m） （ m） （一） m 60 1820 625 30 910 15 455 10 303 8 240 6 180 4 120 2 60 1 30 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 30 總結(jié) 這段時(shí)間，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 、 化鹽桶幾何尺寸的確定 、鹽層高度 原鹽的溶解是固相鹽向化鹽水?dāng)U散傳質(zhì)過程。所以原鹽中夾雜泥沙和秸屑，由于密度不同，一進(jìn)桶就漂浮起來，經(jīng)溢流環(huán)進(jìn)入系統(tǒng)，造成桶罐尤其是出泥管，年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 26 原葉輪入口堵塞。由上方源源而來的原鹽又在上行的飽和鹽水中得到“淘洗”，較小顆粒被浮選。鹽層高度在 2~m3 之間，空桶化鹽水流速在分米量級(jí)（ dm/min）原鹽與化鹽水接觸是融化，化鹽桶是個(gè)簡單、高效的溶解設(shè)備。 、 除鈣 1 熱量平衡的已知數(shù)據(jù)列于下表 物料名稱 當(dāng)量 tm/3 密度 ? t\m3 比熱容 kgkj\ 0C 溫度 t 0C 一次鹽水 塔出鹽水 除鈣塔進(jìn)氣 40 7 CO2 Nm3/t CO2 2N 2N 55 NH3 NH3 OH2 8 47 OH2 除鈣塔出氣 CO2 KJrOH 23942 ?\． kg． ． 2N NH3 45 OH2 注：除鈣段出氣量是由除鈣塔出氣量和塔出水和 NH CO2量計(jì)算而得。 一次澄清必須添加聚丙烯酰胺時(shí)，加水用齒輪泵將其配制成 %左右的水溶液，定量加入調(diào)和液中。 鹽酸化尾氣先經(jīng)分離器將碳酸化液分（俗稱回鹵）分離后再進(jìn)除鈣塔，回鹵進(jìn)回鹵罐，用泵送到二次澄清桶。 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 7 4 鹽水精制的主要工藝指標(biāo) 現(xiàn)將石灰碳酸氨法和石灰純堿法兩種精制方法的主要工藝指標(biāo)匯總?cè)鐖D 4— 1 所示 表 4— 1 序號(hào) 指標(biāo)名稱 單位 控制范圍 備注 1 粗鹽水總氯 tt ≥ 107 2 調(diào)和液過剩灰 pH ～ 除鎂粗鹽水過?；? tt ～ 3 塔出鹽水過剩二氧化碳 tt ～ 除鈣鹽水過剩堿 ～ 4 純堿液成分NaHCO3 tt 2 Na2CO3 tt 55～ 60 5 二次鹽水總氯 tt ～ 精鹽水總氯 tt ～ 6 二次鹽水和精鹽水的濁度 ppm 50 7 二次鹽水或精鹽水雜質(zhì)含量Mg2+ mg/l ? 6 Ca2+ mg/l ? 20 8 除鈣塔出水成分 含氨 tt ? 3 除鈣塔出水成分含氯 tt ? 7 9 廢泥成分氯差 tt 3～ 8 廢泥成分氨差 mg/l ? 130 10 一次泥沉降率 %（體積 ) ≥ 90 沉降 30分 11 二次泥沉降 率 %（體積 ) ≥ 65 沉降 5分 12 鹽泥沉降率 %（體積 ) ≥ 60 沉降 30分 13 廢泥沉降率 %（體積 ) ≥ 90 沉降 30分 14 化鹽水或淡鹽水的溫度 C ≥ 140 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 8 5 工藝流程 、 工藝流程圖 1 工藝流程圖 圖 5— 1 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計(jì)算及化鹽桶的初步設(shè) 計(jì) 9