【導(dǎo)讀】洗滌劑是用量較大的日化產(chǎn)品，我國現(xiàn)年產(chǎn)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(jié)構(gòu)形式。硅酸鈉高溫結(jié)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(yīng)器、干燥裝置等設(shè)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(shè)計提供有效的設(shè)計手段和方法。層硅還在較寬的溫度范圍內(nèi)具。測定吸水后層硅的鈣離子交換能力可間接反映產(chǎn)品存放和復(fù)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(chǎn)工藝設(shè)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(guān)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(guān)系曲線圖 由于噴霧干燥塔塔徑的設(shè)計應(yīng)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(yīng)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(chǎn)品出口。噴霧干燥器塔高的設(shè)計依據(jù)是使顆粒在塔內(nèi)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(shè)計時，干燥器圓柱體部分高度應(yīng)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(nèi)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(nèi)，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(guān)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(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 44 頁 2)由 0Re 342? ，可查有關(guān)手冊 [2325]得 200Re? ，那么 32020 10Re?? ????； 3) 在0,RefRe????范 圍 內(nèi) ， 取 一 系 列 雷 諾 數(shù) 1Re 300? ， 2Re 200? ， ，Re ? 12ReRe ??()；查有關(guān)手冊 [2325]得相應(yīng)的 211Re? ， 222Re? ， 2Re ? ? ；再計算出對應(yīng)2111Re???，2221Re???， ，21Reff?????值，結(jié)果列于表 42； 表 42 Re 與21Re???， yu 及 ?? 的關(guān)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(chǎn)工藝設(shè)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(guān)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(guān)手冊 [2325]可得02Re 2ReReRed???? ， 03Re 2ReReRed???? 0Re 2ReReRefd???? ，也可計算出 各 相 應(yīng) 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(jié)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(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 共 44 頁 圖 410 yu??? 關(guān)系曲線圖 ② 等速運動時間內(nèi)霧滴的下降距離 H?? 的計算 上述已算出 2Re ????，由有關(guān)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(nèi)降速運動與等速運動的時間之和（即停留時間）應(yīng)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(nèi)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(yīng)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(shè)計中，一般取風管內(nèi)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(chǎn)工藝設(shè)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(nèi)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(nèi)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(shè)備的設(shè)計和選型 噴霧干燥裝置的主要附屬設(shè)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(shè)備的設(shè)計和選型是否恰當，關(guān)系到能否按質(zhì)按量順利完成工業(yè)生產(chǎn)中所規(guī)定的干燥任務(wù)。 ⑴ 空氣加熱器的選用 空氣加熱器是用來加熱干燥介質(zhì)（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(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(guān)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(chǎn)工藝設(shè)計 第 32 頁 共 44 頁 圖 411 旋風分離器各部分尺寸示意圖