【正文】 性廢水經(jīng)過中和后可以直接排放；廢渣則可用于制造水泥及濕法生產(chǎn)高模數(shù)水玻璃。 [16]廠房安排主要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)特點(diǎn)、廠區(qū)面積、廠區(qū)地形以及地質(zhì)等條件而定。 生產(chǎn)規(guī)模較大，車間內(nèi)各工段生產(chǎn)特點(diǎn)有顯著差異，需要嚴(yán)格分開，或者廠區(qū)平坦地形的地面較少時(shí)，廠方多采用單體式。大型化工廠（如石油化工）一半生產(chǎn)規(guī)模較大，生產(chǎn)特點(diǎn)是易燃易爆、或有明火設(shè)備，如工業(yè)爐等，這時(shí)廠房的安排采用單體式，即把原料處理、成品包裝、生產(chǎn)工段、回收工段、控制室以及特殊設(shè)備，獨(dú)立設(shè)置，分散為許多單體。 化工廠廠房可根據(jù)工藝流程的需要設(shè)計(jì)成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式。一般來說單層廠房利用率較高，建設(shè)費(fèi)用也低，因此除了由于工藝流程的需要必須設(shè)計(jì)為多層外，工程設(shè)計(jì)中一般多采用單層。有時(shí)因受建設(shè)場(chǎng)地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設(shè)計(jì)成多層的。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于在生產(chǎn)過程中對(duì)于工藝路線還需不斷的改進(jìn)、完善，所以一般都設(shè)計(jì)成一個(gè)高單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼操作臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)或多層廠房的樓板，以適應(yīng)工藝流程變化的需要。 廠房層數(shù)的設(shè)計(jì)要根據(jù)工藝流程的要求、投資、用地的條件等各種因素，進(jìn)行綜合的比較，然后才能最后決定。 本設(shè)計(jì)采用三層廠房，高度為6米。 廠房平面布置見附圖，其外形一般有長(zhǎng)方形，L型，T型和∏型。長(zhǎng)方形便于總平面的布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面；但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或生產(chǎn)的需要，也有采用L型，T型或∏型的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)、交通和立面等各方面的因素。 廠房的柱網(wǎng)布置，要根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)而定，生產(chǎn)類別為甲、乙類生產(chǎn)，宜采用框架結(jié)構(gòu)，采用的柱網(wǎng)間距一般為6m。丙、丁、戊類生產(chǎn)可采用混合結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，開間采用4m、5m或6m。但不論框架結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)，在一棟廠房中不宜采用多種柱距。柱距要盡可能符合建筑模數(shù)的要求，這樣可以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件，節(jié)約設(shè)計(jì)和施工力量，加速基建進(jìn)度。 廠房的寬度問題，生產(chǎn)廠方為了盡可能利用自然采光和通風(fēng)以及建筑經(jīng)濟(jì)上的要求，一般單層廠房寬度不宜超過30m，多層廠房寬度不宜超過24m，廠房常用寬度有9m、12m、15m、18m,也有用24m的。廠房中柱子布置既要便于設(shè)備排列和工人操作，又要有利于固體物料運(yùn)輸，因此單層廠房常為單垮的，即跨度等于廠房寬度，廠房?jī)?nèi)沒有柱子。多層廠房若跨度為9m,廠房中間如不立柱子，所用的梁就要很大，因而不經(jīng)濟(jì)。一般較經(jīng)濟(jì)廠房的常用跨度，控制在6m左右，例如12m、15m、18m寬度的廠房，常分別布置成6－6，6－－6，6－3－6，6－6－6形式，[6－－6表示三跨，跨度為6米，6米。]一般車間的短邊（即寬度）常為2～3跨，其長(zhǎng)邊（即長(zhǎng)度）則根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模及工藝要求決定。在進(jìn)行車間布置時(shí)，要考慮廠房安全出入口，一般不應(yīng)少于兩個(gè)。如車間面積小，生產(chǎn)人數(shù)少，可設(shè)一個(gè)，但應(yīng)慎重考慮防火安全等問題（具體數(shù)值詳見建筑設(shè)計(jì)放火規(guī)范）。 廠房立體布置見附圖 化工廠廠房的高度，主要由工藝設(shè)備布置要求所決定。廠房的垂直布置要充分利用空間，每層高度取決于設(shè)備的高低、安裝的位置、檢修要求及安全衛(wèi)生等條件。一般框架或混合結(jié)構(gòu)的多層廠房，層高多采用5m、6m，；每層高度盡量相同，不宜變化過多。裝配式廠房層高采用300mm的模數(shù)。在有高溫及有毒害性氣體的廠房中，要適當(dāng)加高建筑物的層高或設(shè)置拔風(fēng)式氣樓（即天窗），以利于自然通風(fēng)、采光散熱。氣樓中可布置多段蒸汽噴射泵、高位槽、冷凝器等，以充分利用廠房空間。有爆炸危險(xiǎn)車間宜采用單層，廠房?jī)?nèi)設(shè)置多層操作臺(tái)以滿足工藝設(shè)備位差的要求。如必須設(shè)在多層廠房?jī)?nèi)，則應(yīng)布置在廠房頂層。如整個(gè)廠房均有爆炸危險(xiǎn)，則在每層樓板上設(shè)定一定面積的泄爆孔。這類廠房還應(yīng)設(shè)置必要的輕質(zhì)屋面、或增加外墻以及門窗的泄壓面積。泄壓面積應(yīng)布置合理，并應(yīng)靠近爆炸部位，不迎面對(duì)人員集中的地方和主要交通道路。車間內(nèi)防爆區(qū)與非防爆區(qū)（生活、輔助及控制室等）間應(yīng)設(shè)防火墻分割。如兩個(gè)區(qū)域需要互通時(shí)，中間應(yīng)設(shè)雙門斗，即設(shè)兩道彈簧門隔開。上下層防火墻應(yīng)設(shè)在同一軸線處。防爆區(qū)上層不應(yīng)布置非防爆區(qū)。有爆炸危險(xiǎn)的車間的樓梯間宜采用封閉式樓梯間。 中小型化工廠的設(shè)備布置，一般常采用室內(nèi)布置，尤其是氣溫較低的地區(qū)，此外，也可采用室內(nèi)、露天聯(lián)合布置方法。設(shè)備露天布置有下列優(yōu)點(diǎn)：可以節(jié)約建筑面積，節(jié)省基建投資；可減少土建施工工程量，加快基建進(jìn)度；有火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)性的設(shè)備，露天布置可降低廠房耐火等級(jí)，降低廠房造價(jià)；有利于化工生產(chǎn)的防火、防爆和防毒（對(duì)毒性較大或劇毒的化工生產(chǎn)除外）；對(duì)廠房的擴(kuò)建、改建具有較大的靈活性。 生產(chǎn)中一般不需要經(jīng)常操作的或可用自動(dòng)化儀表控制的設(shè)備，如塔、冷凝器、液體原料貯罐、成品貯罐、氣柜等都可布置在室外。需要大氣調(diào)節(jié)溫濕度的設(shè)備，如涼水塔、空氣冷卻器等也都露天布置或半露天布置。 不允許有顯著溫度變化，不能受大氣影響的一些設(shè)備，如反應(yīng)罐、各種機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)備、裝有精密度極高儀表的設(shè)備及其他應(yīng)該布置在室內(nèi)的設(shè)備，則應(yīng)布置在室內(nèi)。 車間輔助室和生活室的布置 （1）生產(chǎn)規(guī)模較小的車間，多數(shù)是將輔助室、生活室集中布置在車間中的一個(gè)區(qū)域內(nèi)。 （2）有時(shí)輔助房間也有布置在廠房中間的，譬如配電室安排在用電負(fù)荷中心，空調(diào)室布置在需要空調(diào)的房間附近，但這些房間一般都布置在廠房北面房間。（3）生活室中的辦公室、化驗(yàn)室、休息室等宜布置在南面，以充分利用太陽能采暖，更衣室、廁所、浴室等可布置在廠房北面房間。（4）生產(chǎn)規(guī)模較大時(shí)，輔助室和生活室可根據(jù)需要布置在有關(guān)的單體建筑物內(nèi)。（5）有毒的或者對(duì)衛(wèi)生方面有特殊要求的工段必須設(shè)置專用的浴室車間布置的最終成品是車間平、立面布置圖。如規(guī)模大時(shí)，還需要有一張聯(lián)系各建筑物的裝置總平面圖。根據(jù)一般工業(yè)廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)廠房為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)25米，寬10米；三層建筑，高度為6米。機(jī)械設(shè)備呈一字排列，有高溫?zé)嵩吹脑O(shè)備(焙燒爐、再沸塔)露天布置；控制室、衛(wèi)生間等布置，設(shè)有安全出口。表13 職工定員編制表崗位名稱作業(yè)內(nèi)容人數(shù)備注甲班乙班丙班粉碎原料的粉碎，研磨，篩分2煅燒煅燒爐2反應(yīng)攪拌式反應(yīng)釜222濃縮、結(jié)晶濃縮結(jié)晶機(jī)3破碎、包裝破碎，灌包，入庫2管理1生產(chǎn)工人合計(jì)16表14固定資產(chǎn)投資序號(hào)名稱數(shù)量費(fèi)用（萬元）備注1反應(yīng)釜4502顎式破碎機(jī)223雷蒙磨2504煅燒爐1205板式過濾機(jī)2336濃縮結(jié)晶機(jī)4207成品粉碎機(jī)2108安裝費(fèi)用1609不可預(yù)見費(fèi)200合計(jì)545基建165總計(jì)710表15 車間制造原料動(dòng)力費(fèi)原 料用 量（噸/年）購進(jìn)單價(jià)（元/噸原料）生產(chǎn)成本(萬元/年)高嶺土45900230硫酸46710240去離子水263610原輔料小計(jì)處理總?cè)剂想?0000000kW470燃料動(dòng)力費(fèi)小計(jì)合計(jì)折舊年限為10年，折舊率10%，則：年折舊費(fèi) = 71010%=71萬元/年年維修費(fèi) =7105%=每人每月按1500元算 15001612=委托總廠化驗(yàn)中心化驗(yàn)室，按人工費(fèi)的10%計(jì)算，廢氣由本車間處理，費(fèi)用已經(jīng)包含在制造成本中，廢水送入該廠廢水處理車間處理，處理費(fèi)為1元/噸， 由上述所計(jì)算的結(jié)果得出下表：表16某催化劑廠的后處理車間年費(fèi)用一覽表序號(hào)名稱金額(萬元/年)1固定資產(chǎn)的投入7102原料動(dòng)力費(fèi)3年折舊費(fèi)714年維修費(fèi)5人工費(fèi)6化驗(yàn)分析費(fèi)7三廢治理費(fèi)合計(jì)硫酸鋁的市場(chǎng)價(jià)格為：1000元/噸產(chǎn)品收入：100010=10000萬元生產(chǎn)成本，員工工資及其他費(fèi)用：應(yīng)納稅所得額：=稅費(fèi)：33%應(yīng)納所得稅額：33%＝本文調(diào)查了我國(guó)硫酸鋁的生產(chǎn)現(xiàn)狀，年產(chǎn)量萬噸以上的企業(yè)已達(dá)29個(gè)，3000t至10000t的企業(yè)達(dá)85個(gè)。全國(guó)硫酸鋁生產(chǎn)能力已達(dá)115萬t，產(chǎn)量突破95萬t，僅次于美國(guó)和日本，而居世界第三位。比較了現(xiàn)在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)上采用的生產(chǎn)硫酸鋁的方法，生產(chǎn)工藝主要有鋁灰、鋁渣法、活性氫氧化鋁法、鋁礬土常壓法、煤矸石加壓法等，對(duì)各個(gè)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)以高嶺土為原料生產(chǎn)硫酸鋁，具有原料成本低，產(chǎn)量高，產(chǎn)品質(zhì)量好，過程易控制等優(yōu)點(diǎn)，制備過程中產(chǎn)生的廢渣可作為高活性的高硅材料，也可作為優(yōu)良的涂料及板材制品填料，從而實(shí)現(xiàn)了綜合利用和無廢渣排放，具有積極的環(huán)保意義；采用高嶺土為原料生產(chǎn)硫酸鋁，符合設(shè)計(jì)的目的和指導(dǎo)思想，是一種較適合我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)方法。本文選擇以高嶺土為原料的礦物原料生產(chǎn)法進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。對(duì)原料工段、反應(yīng)工段、濃縮結(jié)晶工段進(jìn)行物料衡算及能量衡算，結(jié)果表明，1噸原礦(價(jià)格230元/t)%硫酸（價(jià)格240元/t）(價(jià)格1000元/t)。根據(jù)生產(chǎn)需要，確定主反應(yīng)器為直徑2800mm，高3640mm，厚度為46mm的反應(yīng)釜，其他設(shè)備有顎式破碎機(jī)、雷蒙磨、沉降槽、中和槽、濃縮結(jié)晶鍋、成品粉碎機(jī)等。最后根據(jù)安全生產(chǎn)原則合理地進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)及設(shè)備安排。本工藝設(shè)計(jì)與一般工藝相比，優(yōu)勢(shì)在于：(1)增加了原料礦石酸化預(yù)處理步驟原料礦石經(jīng)酸化預(yù)處理后，可提高酸浸過程中Al2O3的浸出率，減少酸浸時(shí)間。(1)煅燒高嶺土使其活化煅燒高嶺土，能使高嶺土活化，從而形成不定形的Al2O3和SiO2，此時(shí)Al2O3容易被酸溶解。Al2O3的轉(zhuǎn)化率也能達(dá)到一個(gè)較高點(diǎn)。(3)充分利用三廢三廢處理一直是化工廠的技術(shù)重點(diǎn)，幾乎與其生產(chǎn)工藝具有相同的重要地位，二者必須協(xié)調(diào)發(fā)展。本工藝中利用產(chǎn)生的含酸廢水處理粗礦，處理后的水中含少量H2SO4及其它不溶固體，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后排放。廢渣做為高硅原料，可生產(chǎn)白炭黑、水玻璃、涂料、水泥等，變廢為寶，既保護(hù)了環(huán)境，又能實(shí)現(xiàn)效益最大化。本設(shè)計(jì)的不足之處：各處反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短、溫度高低、壓力大小控制不易；同地區(qū)產(chǎn)的高嶺土品質(zhì)、成分不同，其工藝條件也有較大差異；各地區(qū)的溫度、壓強(qiáng)的差異使工藝得進(jìn)行一系列的調(diào)整。本設(shè)計(jì)屬于初步設(shè)計(jì)，需要更多的討論與研究，才能投入生產(chǎn)實(shí)踐，使得技術(shù)得到改進(jìn)，生產(chǎn)效率提高。致謝本人在設(shè)計(jì)寫作期間，得到了張永明導(dǎo)師的精心指導(dǎo)。張老師的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待接物與為人處世的道理。本設(shè)計(jì)從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！愿導(dǎo)師合家歡樂，一生平安。本設(shè)計(jì)的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此感謝各位評(píng)估老師，感謝四年內(nèi)教導(dǎo)我的所有老師，希望在將來的學(xué)習(xí)和工作中各位老師，同學(xué)能夠繼續(xù)給予我?guī)椭徒虒?dǎo)。再次感謝所有關(guān)心和支持我的人，你們是我的良師和益友參考文獻(xiàn)：[1]何朝暉,易汝平. 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