【正文】 .......................................................................................................................... 57 廢氣處理 .......................................................................................................................... 57 8．經(jīng)濟(jì)核算 ................................................................................................................................. 57 建 (構(gòu) )筑物一覽表 ........................................................................................................... 57 項(xiàng)目投資估算 .................................................................................................................. 58 生產(chǎn)成本估算 .................................................................................................................. 60 投資回收期估算 .............................................................................................................. 61 9. 致謝 ........................................................................................................................................ 62 10. 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ 63 11. 附表一 .................................................................................................................................... 65 12. 附表二 .................................................................................................................................... 65 1 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)任務(wù) ： 年產(chǎn) 400 噸 工業(yè) 單寧酸 車間工藝設(shè)計(jì) 項(xiàng) 目 ：工業(yè) 單寧酸 生產(chǎn) 車間 產(chǎn)品名稱 ：工業(yè) 單寧酸 產(chǎn)品規(guī)格 ： 符合標(biāo)準(zhǔn) GB530885(一級 )：單寧酸 (干基計(jì) )≥ 含量 81%；干燥失重 ≤% ；水不溶物 ≤ %；總顏色 ≤ 。它用于鹽基染料印染棉織物時(shí)的媒染劑，亦用于精整紙張和絲綢。 化學(xué) 試劑工業(yè) 在化學(xué)試劑中單寧酸用于分析微量鈾、釷、钚等元素。 皮革工業(yè) 單寧酸可以制造皮革鞣劑。在選礦藥劑中作選礦抑制劑，它也是鞣酸鐵墨水中的主要原料。 氣象資料（四川綿陽） 氣溫：平均 t = ℃ ； 最熱月平均氣溫 ℃ ； 最冷月平均氣溫 ℃ ； 風(fēng)向： SW ； 年平均風(fēng)速 m/s ； 濕度：相對濕度 ∮ = 54%； 降水：年均降水?dāng)?shù) 147天； 年平均日照數(shù) 2330 h?！?)； 浸提罐重量 ： G= T； 浸提罐傳熱系數(shù) ： k= kJ/(m2因此廠址首先考慮離原料產(chǎn)地的遠(yuǎn)近，初步確定在四川省建廠，因?yàn)樗拇ㄊ∈俏灞蹲又饕a(chǎn)地之一，附近還有貴州、云南、湖北、湖南等五倍子產(chǎn)區(qū)。由于廢水量不多，可用石灰處理，冷下來后排入四周的農(nóng)田，產(chǎn)生的廢渣用作果樹的肥料，或生產(chǎn)過程中的燃料，產(chǎn)生的廢氣在整個(gè)生產(chǎn)過程中對環(huán)境影響小。影響產(chǎn)品質(zhì)量及工人的操作 與生活的建設(shè)應(yīng)在風(fēng)向上。 方法二：五倍子原料經(jīng)粉碎，篩選，凈化等處理后，經(jīng)浸提得到浸提液，浸提液再經(jīng)冷凍澄清，離子交換，蒸發(fā)，噴霧干燥而得到產(chǎn)品。 上述方法均為成熟工藝，鑒于本設(shè)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品的用途，同時(shí)考慮到五倍子的特性，故6 決定采用第 一 種生產(chǎn)方法。 五倍子原料及單寧產(chǎn)品的特性 五倍子原料 五倍子是癭綿蚜科一些種類的蚜蟲寄生在漆樹科鹽膚木屬，鹽膚木等植物的葉子上形成的富含單寧物質(zhì)的各種蟲癭的總稱。 五倍子單寧酸物理性質(zhì) 分子式 ： C76H52O46, 分子量 （ 五倍子單寧酸 平均值 ） ； 性 狀 ： 五倍子單寧酸呈淡黃色至淺棕色，粉末狀； 溶解性 ： 五倍子單寧酸能溶解于水形成膠體溶液，也能溶解于多種有機(jī)溶劑如：乙醇、 酮、乙酸乙脂；特別能溶于這些有機(jī)溶劑的水溶液中，不溶于無水醚、氯仿、苯、石油醚和二硫化碳等。味苦澀，有收斂性，能被吸收而使之成革。植物鞣質(zhì)為強(qiáng)還原劑，在空氣中能吸收氧， 在鉛性溶液中能更快地吸收氧而轉(zhuǎn)變?yōu)榘瞪Ｍㄟ^微生物作用發(fā)醇成酸，造成單寧的分解，純度降低，質(zhì)量下降；單寧酸溶液長期靜置，粒子會(huì)增大，鹽析程度會(huì)增加，發(fā)生自發(fā)改變自己分散程度的老化現(xiàn)象。 備料工段： 備料是指對進(jìn)廠原料在浸提之前的一系列處理過程，直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及產(chǎn)品的成本。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)合理解決貯運(yùn)工藝，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)，降低能耗與成本組成備料整體，有序的機(jī)械化、自動(dòng)化的生產(chǎn)線，還應(yīng)注意解決降塵問題。在五倍子單寧酸生產(chǎn)中，它是加速浸提過程，提高質(zhì)量的重要手段。由于五倍子原料較脆，擠壓和沖擊比較有效，選用對輥破碎機(jī)較適宜。 原料輸送：固體原料的輸送關(guān)系到改善勞動(dòng)條件、提高工作效率、特別是滿足連續(xù)化生產(chǎn)的要求，因此它在生產(chǎn)上占有重要的地位。五倍子又為散裝顆粒物料，它在料斗種的流動(dòng)是非常重要的，因?yàn)樗哂泄虘B(tài)和液態(tài)流動(dòng)特性，又具有呆滯性。原料：含水 率 ≤ 20%。 原料的粉碎 a：車間內(nèi)原料的運(yùn)輸全部實(shí)行機(jī)械化。斗式提升機(jī)，占地面積小，輸送量大，機(jī)體一般采用封閉式，可以防止灰塵，適用于散料垂直提升，不易磨損，運(yùn)輸效率高。為方便浸提，保證質(zhì)量，原料經(jīng)粉碎、篩選處理，原料的 粉碎粒度為 10～ 15 mm。 圖 21 備料工段工藝流程總圖 浸提工段： 浸提過程：浸提過程是用水浸泡五倍子原料，把有效成分從固體轉(zhuǎn)移到浸體液中去的過程。 國內(nèi)工廠尚有使用轉(zhuǎn)鼓連續(xù)浸提和木桶罐組浸提的。每罐放出頭罐液 ～ 2m2， 50 ℃ 時(shí)濃度為 3 176。 當(dāng) 單寧酸溶液冷卻到 3～ 0℃ 時(shí)，較大的粒子布朗運(yùn)動(dòng)減慢，因而產(chǎn)生沉淀，這樣單寧酸溶液就發(fā)生分層，上層清溶液為單寧酸膠體分散系，下層沉淀為單寧酸膠體分散部分和粗分散部分，其中包括樹脂、植物蛋白及淀粉等物質(zhì)。上層清液制 工業(yè) 單寧酸，下層沉淀物用水解方法制沒食子酸。 目前生產(chǎn)所用的蒸發(fā)器有： ① 外加熱式蒸發(fā)器； ② 液膜式蒸發(fā)器； ③ 刮板式蒸發(fā)器。蒸發(fā)消耗和蒸發(fā)強(qiáng)度等四個(gè)指標(biāo)上。 混合式冷凝器由于直接換熱，熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單，耗材料少，但該設(shè)備會(huì)使水受到污染，水不能循環(huán)使用，對水的消耗很大。 往復(fù)式 真空泵：利用活塞在泵缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，真空度高，耗電量少，但對設(shè)備要求高，抽出的氣體不能帶液滴，否則影響抽氣效率；水環(huán)式真空泵：利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成水環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單，操作可靠，但真空度較低，耗電量大；噴射泵（水、蒸汽）：利用高速射流，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，操作方便可靠，投資費(fèi)與操作費(fèi)均較低，占地面積小，維修方便，但真空度不太高，動(dòng)力消耗大，耗用大量水和蒸汽。 本設(shè)計(jì)采用噴霧干燥。 主要設(shè)備有：干燥塔，濃膠噴霧系統(tǒng)，蒸汽加熱系統(tǒng)，成品的排出裝置，細(xì)粉的回收系統(tǒng)。 由于第二種方法對設(shè)備、設(shè)計(jì)等更為方便，故設(shè)計(jì)采用第二種計(jì)算方法。 各車間的純度可由前向后計(jì)算： 每小時(shí)生產(chǎn)能力計(jì)算： 產(chǎn) 量： (400? 1000)/(300? 24)= kg/h 絕干物： ? (112%)= kg/h 安全系數(shù)通常為 10%～ 30%，取 20 % 實(shí)際生產(chǎn)絕干物： ? (1+20%)= kg/h 實(shí)際生產(chǎn)單寧酸： ? (1+20%)= kg/h 畫出生產(chǎn)工藝流程示意圖，標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算： G1 G2 G3 G4 G5 → 備料 → 浸提 → 冷凍 澄清 → 蒸發(fā) → 干燥 → ↓ ↓ ↓ G139。 = %99% = % 干燥產(chǎn)品的純度 ： p5= p2 p539。 = G5/% G5 = 不溶物 ： β539。 = 103 = kg/h 單 寧 ： T539。 T539。 = G3 2% = 2% = 2% = kg/h (認(rèn)為是可溶物中非單寧揮發(fā) ) 備料工段 抽出物 ： 23GG? / 98% = / 98% = kg/h 不溶物 ： 4 6 %%522 ????? G? kg/h 可溶物 ： 6 ????? ?? G kg/h 單 寧 ： % ????? PT ? kg/h 19 非單寧 ： ????? THT ? kg/h 水 分 ： 2 7 ???W kg/h 未經(jīng)粉碎的原料的組分和數(shù)量 抽出物 ： %)51/( ???G kg/h 不溶物 ： %% ????? G? kg/h 可溶物 ： 2 ????? ?? G kg/h 單 寧 ： % ????? PT ? kg/h 非單寧 ： ????? THT ? kg/h 水 分 ： %% ????? GW kg/h 絕干原料： %? kg/h 氣干原料： 0 4%)( ?? kg/h 備料工段損失部分的組分及數(shù)量 抽出物 ： 6 4 %%511 ?????? GG kg/h 不溶物 ： 1 8 2 %56 4 %511 ??????? G? kg/h 可溶物 ： ???????? ?? G kg/h 單 寧 ： % ??????? PT ? kg/h 非單寧 ： ???????? THT ? kg/h 水 分 ： % ????W kg/h 原 料 ： % 0 5%500 ?????? GG kg/h %%5 ?????? GG kg/h 4. 設(shè)備設(shè)計(jì)及熱量衡算 備料工段 ： 原料從倉庫到廠房采用翻斗車運(yùn)輸，由皮帶輸送機(jī)送入粉碎。操作簡單，維修方便，清潔衛(wèi)生，適用于廠內(nèi)運(yùn)輸。要求強(qiáng)度高，撓性好，伸長性小，壽命長。 = m 水平投影： Lh = cos18176。C） ]1/2 Q = 380%(1+5%)（ 60/20） （ 1＋ 20％） = T/h B = [（ 1351） ]1/2 = 368 mm 式中： Q：浸提罐 3m3，裝料 80%，經(jīng)粉碎好的原料 r = T/ m3，經(jīng)備料損失 5%，每罐20 min 備料完畢，安全系數(shù) 10～ 30%，取 20%。 ， C = )； 圓整： B = 500 mm Q = B2C 21 = ()21351 = T/h 傳動(dòng)滾筒功率： N0 = (K1LhV+K2QLh+) K3K4+ΣK5V+K8r = 1+104 +)＋ = kW 式中： Q：皮帶實(shí)際輸送能力計(jì)算 K1：輸送帶與托輥轉(zhuǎn)動(dòng) 部分運(yùn)行功率系數(shù) = K2：物料水平運(yùn)行功率系數(shù) 105 K3：尾部改向系數(shù) K1LhV： 水平方向輸送消耗功率 R2QLh：物料水平運(yùn)輸所需功率 ：物料垂直提升所需功率 K4：改向滾筒功率系數(shù) ，按增長輪考慮 K5：卸料器阻力系數(shù)為 0，尾端卸料，無需卸料器 K8：物料加速功率系數(shù) 電動(dòng)機(jī)功率： N = K N 0 = 260＋ ＋ = kg 式中： K11 ： 取