【正文】 光陰似箭，轉(zhuǎn)眼間，四年的大學生活即將結(jié)束，依依不舍之情難以言表，總結(jié)大學四年的生活，感覺獲益還是頗多的，在這里需要的感謝的人很多，是他們讓我這大學四年從知識到人格上有了一個全新的改變。即使用強酸處理非常少量的Fe2+在仍然在原來的位置上不動。因為酸處理在QS的Fe3+（2）在跨站點比平均水平增加了約25％?？梢钥吹?，酸處理后總的共振吸收面積與平均水平相比減少了約9％。Fe2+雙峰值是相當不尋常，需要進一步研究。其他組份是石英和方石英。所有的光譜都是在室溫下進行測量，并在其位置上使用Normos方案[3]。樣品標示為CS01，它是一個標準的商業(yè)蒙脫石。其中之一是每一層有兩個四面體和一個八面體片的蒙脫石。P化工礦物與加工,2001,(1):1214.［8］馮啟明,彭同江,[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊,2000,(5):5961［9］朱振海,[J].非金屬礦,2004,27(3):2830.［10］高熙英,[J].非金屬礦，2005，28(1)：3334.）［11］賈英杰,任瑞晨, 李彩霞. 膨潤土干法制備活性白土試驗研究[J].遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版)，2008，27：287288.［12］武占省，李春，孫喜房，等。根據(jù)行業(yè)標準《化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范》（HG/T 206491998）的規(guī)定，結(jié)合本項目的地區(qū)特點，綠地率擬采用20％，綠化面積約為3600平方米。過濾每小時充滿一次物料。每級利用貼瓷磚的角度使其離釜壁距離在10cm左右，設(shè)置成擋板，呈三角形，頂角在遠離釜壁側(cè)。(8)向設(shè)備制造設(shè)計（機械設(shè)計）專業(yè)提出設(shè)計條件和設(shè)備草圖。(2)確定設(shè)備材質(zhì)。(4）經(jīng)濟性。 第四章 設(shè)備的選擇及主要設(shè)備的設(shè)計化工設(shè)備從總體上分為兩類：一類稱標準設(shè)備或定型設(shè)備，是成批成系列生產(chǎn)的設(shè)備，可以現(xiàn)成買到；一類稱非標準設(shè)備或非定型設(shè)備，是化工過程中需要專門設(shè)計的特殊設(shè)備。另外，由于模擬組分中水分用非結(jié)合水模擬，經(jīng)干燥后其含量為9％10％，而旋風分離器及布袋在Aspen模擬時不允許有液體存在，故不能進行除塵模擬。二、反應工段設(shè)定各組分反應在各級反應器的轉(zhuǎn)化率和反應溫度，即可進行模擬。本工段主要設(shè)備及構(gòu)筑物有圓柱形中和池、圓柱形曝氣池、幅流式沉降池和帶式過濾機。生產(chǎn)過程中本項目采用廢酸全回流和部分洗滌水、過濾水循環(huán)使用，從而大大地減少了需要處理的廢水的量，以及廢水處理的難度。在處理過程中，第一步自然沉降的作用是沉降回收廢水中含有的部分產(chǎn)品；第二步溢流沉降則是使廢水進一步沉降從而使水質(zhì)澄清；第三步在中和池中加入電石渣中和剩余的酸，最后通過一個細長的水泥平流沉砂池利用空氣自然氧化一部分鐵鹽，這里的水呈現(xiàn)一定的紅色。2）包裝車間除塵裝置不完備，粉塵污染嚴重。壓濾結(jié)束后用鼓風機鼓入一定量的壓縮空氣，以減少濾餅中的含水量，便于干燥。舊廠所采用的洗滌工藝流程框圖如下圖所示：板框壓濾機壓濾干燥濾餅儲槽廢酸循環(huán)槽反應工段廢水洗滌槽工藝水工藝水圖25 舊廠洗滌工藝流程框圖生產(chǎn)過程中由泵將反應后的漿料輸送至板框壓濾機進行壓濾（有三臺板框壓濾機并聯(lián)操作，相應有三個濾餅儲槽，三個洗滌槽），濾液輸送至廢酸循環(huán)槽，濾餅經(jīng)收集進入在板框壓濾機正下方的濾餅儲槽中，并加入少量水，制成漿，便于進入洗滌槽。采用廢酸循環(huán)法的優(yōu)點：1）減少了新鮮硫酸的使用，亦減少了廢酸的排放。反應過程一級反應硫酸濃度控制在17％通過控制循環(huán)廢酸和濃硫酸的流量可達到要求。而經(jīng)本項目改造后的工藝為采用五級反應釜串聯(lián)的連續(xù)生產(chǎn)方式，能很好的解決舊工藝所存在的不足。常用的制備活性白土的方法：濕法、干法、半濕法、氣相法、煅燒法、將這幾種方法列表對比如下：［1］表21: 活性白土生產(chǎn)方法對比方法酸濃度/％液固比壓力/大氣壓反應時間/h反應溫度/℃干法5～7～2常壓＞2425～35半濕法5～7～215～401～2200～300汽相法10～152～35～101～2150～200鍛燒法4～51～2常壓1～2400～500傳統(tǒng)濕法16～243～5常壓2～680～l00，干法生產(chǎn)中酸活化不完全，雜質(zhì)較多，且活性度和脫色率較低，達不到高效活性白土要求；半濕法，汽相法和鍛燒法生產(chǎn)過程中操作溫度及操作壓力較高，設(shè)備要求高，反應過程難以控制，往往造成活化過度的問題，導致性能下降；而傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)中酸的濃度較大，容易對膨潤土的晶體結(jié)構(gòu)造成破壞，導致活性度和脫色率下降。再通過泵將儲槽1中的物料和循環(huán)廢酸同時加到旋流分離器分離，符合工藝要求的漿料被分離送至送儲槽2，較大顆粒及多余廢酸液體由分離器底部流回到磨機。舊工藝在該工段存在的不足之處有：1）原料含水量高，給料不穩(wěn)定；2）原料的粉碎由其自由膨化決定，受環(huán)境影響較大；3）原料粒度不均勻，有些大顆粒難以磨碎。廢酸循環(huán)法是對傳統(tǒng)硫酸濕法的改進，解決了傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)中對膨潤土結(jié)構(gòu)破壞嚴重，廢酸排放量過大等問題，廢酸循環(huán)工藝可以對全部廢酸進行回收再利用，而且由于改性劑中存在大量金屬離子，在活化過程中能夠限制膨潤土晶層中的金屬離子溶出，起到保護作用?；钚园淄恋漠a(chǎn)地主要集中在東北、華北、華東等地區(qū)，產(chǎn)量占了全國的70％以上。［5］國際市場總的發(fā)展趨勢是，對活性白土的需求不斷增長，并且向高檔化發(fā)展。據(jù)近年統(tǒng)計，美國膨潤土年產(chǎn)量保持在400萬噸左右（世界產(chǎn)量約960萬噸），其國內(nèi)有十九家公司在十一個州的60個礦山生產(chǎn)膨潤土。廢酸循環(huán)法減少了酸的用量，經(jīng)實驗室小試節(jié)省硫酸50%以上，由本項目物料衡算的結(jié)果可知，本項目生產(chǎn)工藝相對于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝大大的節(jié)約了酸的用量，而由于廢酸的循環(huán)利用，也減少了水的用量，更減少了廢水的排放量。 汽相法技術(shù)是將水、酸、土半干態(tài)拌勻，在加壓高熱汽相狀態(tài)下反應，在靜態(tài)下經(jīng)汽相、液相、固相之間進行激烈的酸化反應形成半干態(tài)顆粒狀酸化物，經(jīng)漂洗等工序制備活性白土的一種新工藝技術(shù)。 生產(chǎn)步驟為：選礦；加入酸和水制漿；常溫擠出法固相活化；干燥粉碎；成品檢測、包裝。 應達到的技術(shù)要求活性白土的分類、型號及代號見下表表11： 活性白土分類類 別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類型號和代號H型高活性度的活性白土T型高脫色率的活性白土——主要用途石油加工產(chǎn)品（潤滑油、石蠟、凡士林）的脫色精制工業(yè)動植物油脫色精制食用動植物油脫色精制目前，生產(chǎn)活性白土的方法有： 濕法活化是目前工業(yè)上膨潤土加工生產(chǎn)活性白土最常用的一種方法。廢酸循環(huán)法制高效活性白土的提出，為我國高效活性白土的生產(chǎn)提出了新的思路和方向，大大提高我國活性白土的產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量，并充分利用我國的資源優(yōu)勢，促進了我國膨潤土產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有廣泛的前景和重要的社會、經(jīng)濟意義。而且隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，對石油產(chǎn)品的需求大大增加，對精制食用油需求更是每年以20％多的增長率在上升，促使國內(nèi)對活性白土的需求量正以每年6％的速度增長，這使得國內(nèi)的色拉油廠家需花費高價2800～3300元/噸，從馬來西亞、日本等國進口高效活性白土（國內(nèi)活性白土的售價為900～1400元/噸）。膨潤土具有良好的粘結(jié)性、膨脹性、吸附性、可塑性、分散性、潤滑性、陽離子交換性等，與其它鹽基、鋰基交換后具有相當強的懸浮性，經(jīng)酸化、堿化處理后又有優(yōu)良的脫色性等。并通過aspen進行模擬優(yōu)化，對熱量和物料進行計算。 本流程主要分為五個工段，第一工段為原料工段，主要是對膨潤土礦進行破碎和研磨。因此它可制成各種懸浮劑、吸附劑、脫色劑等。針對我國活性白土的發(fā)展狀況、原料狀況、國內(nèi)需求量等事實后，為了進一步提高活性白土的質(zhì)量性能并進行規(guī)模性生產(chǎn)，減少生產(chǎn)過程中無機酸的使用量以及廢酸的排放量。除此之外，膨潤土的深加工也是一個重要的發(fā)展方向，但是因為膨潤土來源于天然膨潤土礦，雜質(zhì)較多，性能不均一，這必然阻礙膨潤土的發(fā)展，因此，膨潤土利用的第一步是膨潤土的提純與活化，使其能夠達到工業(yè)上所需的要求，即生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的高效活性白土，不僅可以用于脫色，而且能夠為膨潤土深加工提供原材料。濕法最大的優(yōu)點在于：適應性強，對膨潤土原土的質(zhì)量要求較低；反應時間短，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，活性度較高，脫色效果好，易于實現(xiàn)工業(yè)化。 半濕法工藝是濕法和干法兩種生產(chǎn)工藝的結(jié)合，解決了濕法生產(chǎn)中酸量大，洗滌水用量大的問題，同時解決了干法生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量達不到高效活性白土的問題。 該技術(shù)是由金基煥發(fā)明，屬國內(nèi)首創(chuàng)。此外，由于廢酸中含有鋁等金屬離子，在循環(huán)使用中，對膨潤土起到保護作用，防止由于酸活化過度造成的膨潤土晶體結(jié)構(gòu)的破壞，從而使生產(chǎn)的活性白土活性更高、更穩(wěn)定。以鈉基膨潤土量最大，1998年鈉基土產(chǎn)量341萬噸，鈣基土僅為41萬噸。正是因為活性白土所具有的獨特優(yōu)勢，資源豐富的美國因此而成為國際活性白土的主要供應國?，F(xiàn)在，我國活性白土的需求量為65萬噸/年左右，每年還出口約4萬噸，市場尚有很大的容量。結(jié)果表明：硫酸用量比傳統(tǒng)濕法減少50%以上，活性白土的活性度和菜油脫色率明顯提高。舊廠所采用的制漿工藝流程框圖如下圖所示：原料 舊廠原料工段工藝流程Figure 旋流器存儲槽1磨機存儲槽2循環(huán)廢酸工藝水篩網(wǎng)圖21 舊廠原料工段工藝流程下級反應原料 舊廠原料工段工藝流程Figure 二、現(xiàn)原料工段生產(chǎn)工藝本項目針對舊廠該工段存在的一些不足進行改進，即建立廠房堆場。本項目原料在進入磨機前經(jīng)破碎機破碎，這一改進為后續(xù)工段實現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)性操作奠定了基礎(chǔ)。該項目對傳統(tǒng)濕法進行改造創(chuàng)新，采用廢酸循環(huán)法工藝生產(chǎn)高效活性白土，反應原理為：硫酸中的氫離子與膨潤土層間及晶體結(jié)構(gòu)中的金屬離子進行交換，使之成為以氫離子為主要的可交換陽離子的膨潤土。本項目酸活化工藝流程簡圖如下所示：濃硫酸膨潤土漿一級反應二級反應三級反應四級反應五級反應洗滌工段加熱蒸汽中間儲槽圖24 酸活化工藝流程框圖物料從釜底進入，釜的上側(cè)流出。反應溫度前兩級分別控制在80 ℃和90 ℃，后面三級控制在100 ℃。2）廢酸中硫酸鹽的存在對蒙脫石八面體的溶解起抑制作用，使膨潤土的結(jié)構(gòu)不易被破壞，從而提高了活性白土的質(zhì)量。所用的洗滌方法是在洗滌槽中邊攪拌邊加水，至一定液位后停止加水并停止攪拌，采用重力沉降使液固分離，用人工虹吸的方法抽走上層清液，重復洗滌三遍。本項目的洗滌工藝和舊廠的相比，具有一下工藝特色有：1）采用連續(xù)洗滌，自動化程度高；2）第二次沉降所得清液及第二、第三次壓濾濾液，循環(huán)使用，減少了新鮮工藝水的使用及廢水的排放；3）洗滌采用壓濾、洗滌交替進行，洗滌效果好，降低了活性白土吸水性對洗滌效果的影響；4）大大減少了產(chǎn)品的流失。針對上述缺點，本項目對干燥包裝工段進行改進創(chuàng)新，即采用自動化控制生產(chǎn)過程及包裝，以實現(xiàn)本項目穩(wěn)定的、連續(xù)性生產(chǎn)的目標。當檢測水的PH值符合排放標準后，則將廢水直接排入河流中。本項目在進行廢水處理時先將廢水通入圓柱形中和池1，用碳酸鈣中和至PH為4，接著將廢水排入圓柱形中和池2，再用氧化鈣中和至PH為7，然后通入圓柱形曝氣池中通過鼓入空氣曝氣，將其中的二價鐵氧化成三價鐵，最后通入幅流式沉淀池中，沉降下來的沉降物通過帶式過濾機，壓濾生成濾餅，其濾液再次返回幅流式沉降池。 整體工藝流程示意圖，見附圖第三章 物料衡算及熱量衡算物料衡算的理論基礎(chǔ)是質(zhì)量守恒定律。由于攪拌器的功耗相對于蒸汽的消耗量來說很小，可將功耗歸于熱量的模擬，故選用Rstoic反應模型進行該工段的模擬。但是，實際情況下產(chǎn)品的最后含水量為結(jié)合水，旋風分離器和布袋是可以正常工作的，且其除塵效率可達99％以上，所以考慮Aspen模型的局限性而對除塵器不做模擬。(1)合理性。設(shè)備投資省，易于加工、維修、更新，沒有特殊的維護要求，運行費用減少。根據(jù)工藝操作條件和設(shè)備的工藝要求，確定適應要求的設(shè)備材質(zhì)。(9)匯總列出設(shè)備一覽表。釜底同樣貼瓷磚，厚度均為10mm,不設(shè)底擋板。取物料過濾時厚度為30mm，在第一級過濾結(jié)束時體積最大，此時含水質(zhì)量分數(shù)為60%，物料密度為ρ≈1500kg/m3 則總質(zhì)量為：m16250kg濾餅體積為：V=m/ρ==過濾總面積為：S==722m2前面三節(jié)已對一些特殊的設(shè)備做了詳細的設(shè)計和選型說明。公司現(xiàn)有兩處大門，南門作為人流進出口及產(chǎn)品運出口；北門作為原料運入口。膨潤土在食品工業(yè)中的應用、中國食品添加劑，2005，69（2）：100102.［13］ and and application of an Egyptian bentonite Applied Clay Science,1998,13(2):99115.［14］.［15］范文元，史小曼，