【導讀】洗滌劑是用量較大的日化產品，我國現(xiàn)年產量超過300萬t。世界各國多年來不斷致力于STPP. xH2O表示，有α、β、γ、δ相4種晶體結構形式。硅酸鈉高溫結晶而成，具有較好的離子交換能力。大量實驗表明，用做洗滌助劑的層硅δ相。組成一般以大于80%為好,層硅可以部分或完全替代STPP；并且由于其具有良好吸附性，由此可為攪拌式反應器、干燥裝置等設備的確定提供依。據(jù)，從而進一步為實現(xiàn)層硅工藝的優(yōu)化設計提供有效的設計手段和方法。層硅還在較寬的溫度范圍內具。測定吸水后層硅的鈣離子交換能力可間接反映產品存放和復配時的穩(wěn)定性。時達到最大值，超過30%后，鈣交換量下降，但均高于起始值。層硅具有一定水溶性，同STPP、4A沸石相比，其水溶性能力為STPP>層硅>4A沸石。子很快被水中的鈣、鎂等離子置換，交換上堿土離子后的層硅更加增強了網狀結構的穩(wěn)定性，并形成細小顆粒分散在水中，這種交換非常迅速，同時也促進了層硅在水中溶解。高細度，從而可降低產品加工成本。

　　

【正文】 7 6 1 .0 0 ) 1 0 4 .7 6 1 0??? ? ? ? 6 22(6 .5 7 1 .0 0 ) 1 0 5 .5 7 1 0??? ? ? ? 4 22(7 .7 0 1 .0 0 ) 1 0 6 .7 0 1 0??? ? ? ? 2 22(1 0 . 2 0 1 . 0 0 ) 1 0 9 . 2 0 1 0??? ? ? ? 0 22(1 2 .4 1 .0 0 ) 1 0 1 1 .4 1 0??? ? ? ? 葉小燕：層狀硅酸鈉的生產工藝設計 第 26 頁 共 44 頁 22(1 5 .2 1 .0 0 ) 1 0 1 4 .2 1 0??? ? ? ? ⑤ 以 ? 為橫坐標， xu 為縱坐標，從而得出 xu?? 關系曲線，如圖 48 所示。然后采用梯形法[21]作圖解積分得霧滴在水平方向上運動距離 S 為： 0 . 3 2 10 0 . 8 6 2xS u d???? m （ 427） 圖 48 u?? 關系曲線圖 由于噴霧干燥塔塔徑的設計應使霧滴不粘附到塔壁上，為避免出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象，所以塔徑應不小于霧滴在水平方向上運動距離的 2 倍 [22]，即： 2 2 0 .8 6 2 1 .7 2 4D S m? ? ? ?，從而確定塔直徑，圓整取 ? 。 ⑵ 干燥器有效高度的計算 霧滴以某一軸 向分速度從霧化器噴出，在垂直方向的運動中，由于阻力作用，逐漸減速，這一階段稱為降速階段；當顆粒重力與所受阻力相等時，顆粒由減速運動變?yōu)榈人傧蛳逻\動，直至產品出口。噴霧干燥器塔高的設計依據(jù)是使顆粒在塔內降速運動與等速運動的時間之和大于干燥過程所需的時間。實際設計時，干燥器圓柱體部分高度應大于計算值 [23]。 干燥器有效高度 (圓柱體部分 )的計算，通常采用圖解積分法，其過程大體如下： ① 降速運動時間內霧滴的下降距離 H? 的計算 1）根據(jù)初始軸向分速度 0 m s? ，計算出 0Re ： 4000 32 1 0 5 9 . 3 0 . 7 5R e 3 4 20 . 0 2 6 1 0P y aadu ????? ? ?? ? ?? （ 428） 霧滴運動不在斯托克斯區(qū)域內，屬于過渡流。 3 4302 3 24 4 9. 81 0. 75 2 10 11 00 0. 75 3 0. 02 6 10a p L aagd? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ???（ ） （ ） （ ）（ ） （ 429） 由于 2Reff??? ，因此可根據(jù)有關手冊 [2325]查得 Re ? 。即得到減速運動段的雷諾數(shù)范圍0,RefRe????， fRe 為下限； 2020 屆化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 共 44 頁 2)由 0Re 342? ，可查有關手冊 [2325]得 200Re? ，那么 32020 10Re?? ????； 3) 在0,RefRe????范 圍 內 ， 取 一 系 列 雷 諾 數(shù) 1Re 300? ， 2Re 200? ， ，Re ? 12ReRe ??()；查有關手冊 [2325]得相應的 211Re? ， 222Re? ， 2Re ? ? ；再計算出對應2111Re???，2221Re???， ，21Reff?????值，結果列于表 42； 表 42 Re 與21Re???， yu 及 ?? 的關系 Re 2Re? 321 10Re???? R e ( )aypau m sd??? 02 Re02Re4 Re ()3 ReLpad d s?? ? ? ?? ? ?? 342 ? 0 300 ? 10?? 200 10? ?? 100 10? 10?? 50 ? 10?? 20 ? 10?? 10 426 5 176 4 136 ? —— 4)以 Re 為橫坐標，21Re???為縱坐標作圖，即可得到圖 49； 葉小燕：層狀硅酸鈉的生產工藝設計 第 28 頁 共 44 頁 圖 49 Re 與21Re??? 曲線 5)由 1Re 300? 可計算出 1 m s? ，根據(jù)有關手冊 [2325]可求得 01Re 2ReReRed???? ，從而可計算出停留時間： 2 3420 323004 Re 2. 02 103 ReLpad d s?? ? ? ? ?? ? ? ??? （ 430） 6)類似地，由 2Re ， 3Re ， ， Ref 可計算出 2yu ， 3yu ， ， fu ，查有關手冊 [2325]可得02Re 2ReReRed???? ， 03Re 2ReReRed???? 0Re 2ReReRefd???? ，也可計算出 各 相 應 停 留 時 間022 Re02 2Re4 Re3 R eLpad d?? ? ? ?? ? ??， 032 Re03 2Re4 Re3 R eLpad d?? ? ? ?? ? ??， ，02 Re0 2Re4 Re3 R efLpad d?? ? ? ?? ? ?? 。由此得到霧滴減速運動所需時間為 ??? ； 7)將上述計算結果，整理成 yu??? 曲線，如圖 410 所示。由圖解積分可得霧滴減速運動的下降距離為： 0 . 5 10 1 . 7 6yH u d z m???? （ 431） 2020 屆化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 共 44 頁 圖 410 yu??? 關系曲線圖 ② 等速運動時間內霧滴的下降距離 H?? 的計算 上述已算出 2Re ????，由有關手冊 [2325]查得 Re ? ，所以霧滴的沉降速度： 340 0 .0 2 6 1 0Re 3 .9 0 .6 7 62 1 0 0 .7 5atf pau m sd ? ??? ?? ? ? ??? （ 432） 由于霧滴在塔內降速運動與等速運動的時間之和（即停留時間）應大于或等于干燥過程所需時間 [27]，因此等速運動時間由下式求出霧滴等速運動時間。 3 .3 2 0 .5 1 2 .8 1 s? ? ??? ?? ? ? ? ? （ 433） 由此，霧滴等速運動時間內的下降距離 H?? 可寫為： 0 . 6 7 6 2 . 8 1 1 . 9tH u m??? ??? ? ? ? ? （ 434） ③ 干燥塔 的有效高度（圓柱體部分） H 的計算 1 .7 6 1 .9 3 .6 6H H H m? ??? ? ? ? ? （ 435） 圓整后取 4Hm? 。 應該指出：干燥塔的實際高度，除圓柱體部分高度外，還需包括塔體錐體部分高度及其它裝置的安裝高度 [28]。 干燥器熱風進出口接管直徑的計算 在干燥裝置的設計中，一般取風管內的氣速 [29]為 15— 25ms。 ⑴ 熱風進口接管直徑 1d 葉小燕：層狀硅酸鈉的生產工藝設計 第 30 頁 共 44 頁 111 2730. 77 3 1. 24 4 273H tvH ???（ ） （ 436） 32 7 3 3 0 00 . 7 7 3 1 . 2 4 4 0 . 0 0 0 62731 . 6 3 ( )m k g?? ? ? ??（ ）干 空 氣 311 46 14 1. 63 75 21HV Lv m h? ? ? ? （ 437） 取熱風管道內的氣速為 25ms ，那么 17521 0 .3 2 63 6 0 0 2 54dm????? (438) 圓整后取干燥器熱風進口接管直徑 1 330d mm? 。 ⑵ 熱風出口接管直徑 2d 222 2730 .7 7 3 1 .2 4 4 273H tvH ???（ ） 32 7 3 1 0 00 . 7 7 3 1 . 2 4 4 0 . 0 7 52731 . 1 8 ( )m k g?? ? ? ??（ ）干 空 氣 322 46 14 1. 18 54 45HV Lv m h? ? ? ? 取熱風管道內的氣速為 25ms ，那么 25445 0 . 2 7 83 6 0 0 2 54dm????? 圓整后取干燥器熱風出口接管直徑 2 280d mm? 。 噴霧干燥器主要附屬設備的設計和選型 噴霧干燥裝置的主要附屬設備 [30]包括空氣加熱器、旋風分離器、袋濾器、風機等 。這些附屬設備的設計和選型是否恰當，關系到能否按質按量順利完成工業(yè)生產中所規(guī)定的干燥任務。 ⑴ 空氣加熱器的選用 空氣加熱器是用來加熱干燥介質（熱空氣）的換熱器。環(huán)境空氣先用翅片式加熱器由12C? 加熱到 130C? ，再用電加熱器加熱至 300C? 。 ① 翅片式加熱器。將濕空氣由 12C? 加熱到 130C? 所需的熱量為 2020 屆化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 31 頁 共 44 頁 1 0 1(1 ) (1 3 0 1 2 )pQ L H c? ? ? （ 439） 4 6 1 4 ( 1 0 .0 0 6 ) 1 .0 0 9 ( 1 3 0 1 2 )5 5 2 6 4 8 ( )k J h? ? ? ? ? ?? 蒸汽的飽和溫度為 151stC??，汽化潛熱為 2115kJ kg ，冷凝水的排出溫度為151C? ，則水蒸汽消耗量為 552648 261 ( )2115VG kg h?? （ 440） 加熱器的熱效率 f ： 2111 3 0 1 2 0 .8 51 5 1 1 2sttf tt? ?? ? ??? （ 441） 查有關手冊 [2426]，選擇 7R 型排管，表面風速為 ，所需排管的傳熱面積為 ?A 275 21 1. 04 00 3. 7 m? ?? （ 442） 7R 型加熱器由 2 24 30SR? ? ? 型串聯(lián)組成，單組散熱面積為 ，總散熱面積為 。 ⑵ 電加熱 器。將濕空氣由 130C? 加熱到 300C? 所需電加熱器的總功率 [28]為 0 2 1( 1 .9 2 6 ) ( )3 6 0 0 .8 2V Vc H t tPG???? （ 443） ( 04 26 06) ( 300 130 ) 461 4 ( 1 06)360 2 5234 kW? ? ? ?? ? ? ??? ⑵ 旋風分離器的選用 進入選旋風離器的含塵氣體近似按空氣處理，取溫度為 95C? ，則 3 2 7 3 9 50 .7 7 3 1 .2 4 4 0 .0 7 5 273Hv ?? ? ? ?（ ） 31 . 1 7( )m kg? 干 空 氣 333 46 14 1. 17 53 98HV Lv m h? ? ? ? 選蝸殼式入口的旋風分離器 [20]，取進口風速為 25ms ，則 53980. 22 5 0. 3 25 3600DD? ? ? 即 ? ，圓整后取 1000D mm? 。其余各部分尺寸如下： 葉小燕：層狀硅酸鈉的生產工藝設計 第 32 頁 共 44 頁 圖 411 旋風分離器各部分尺寸示意圖