【正文】 日產(chǎn)：10000/300=每小時產(chǎn):1000/24=1．原料輔助材料消耗量a ．鈦鐵礦粉的用量 1368247。50%=2736 kg/t b ．氧化銻用量 2736%= kg/t c ．硫化鐵用量 2736%= kg/t d ．鐵屑用量 2736%= kg/t e ．硫酸用量 2736= kg/t 2．礦粉酸解理論計算a．礦粉中與反應b．礦粉中與反應c．與反應d．為了保證鈦液中含量為3g/t,需要加入的鐵屑與硫酸反應時因為酸解浸取后的鈦液體積為273650%94%/130=所以鈦液中的重量為（以計）3= kg由2與的關系=247。(2)= kg因此鐵屑總用量為換算成85% kg/t ,%是允許的e．礦粉中與反應f．礦粉中與反應g．礦粉中的與硫酸反應當?shù)V粉中的以元素硅存在時，可以認為是不參加反應，但當硅酸鹽存在時硅組成能參與酸解反應，并生成帶正電的硅酸，本計算假定它不與硫酸反應h．與反應i．與反應又與反應所以 由上述計算得的剩余用量為 綜合計算結(jié)果，酸解中硫酸理論需要量與反應后的生成物組成如下： （%的硫酸）用廢酸水（%的硫酸）的量生產(chǎn)一噸鈦白粉需要100%，按酸解時配制的88%的硫酸計為：其中，% 硫酸用量為kg % 廢酸用量為kg上兩式聯(lián)列方程組解得，其中 = 水== 水=參考國內(nèi)某廠生產(chǎn)測定數(shù)據(jù)，酸解主反應時，每噸每分鐘排出56廢氣，其中含500，, 酸解反應與上述類似，當投礦量為2736kg/鍋，主反應時間為10分鐘，則排出廢氣量為 其中： 考慮到酸解其它階段的排氣，假定主反應排出的廢氣為總排出廢氣量的80%所以每噸100%排出的廢氣量為： 其中 將和換算成或的量，則排出的廢酸組成為：由酸解反應可知，進酸解鍋的物料量（以生產(chǎn)一噸100%的計）所以排出廢氣量為：所以固相物量為：由 其中 v 浸取后鈦液的體積 d 浸取后鈦液的比重 1530 kg/ 所以 其中廢酸水的用量參考國內(nèi)某廠經(jīng)驗約為浸取水量的1/6，則加入的廢酸水的量為：其中： 因此自來水的量為：a．已知酸解率為94%即另有6%的礦粉不酸解，并殘留在鈦液中b． 礦粉中假定1%不反應，認為全部殘留在鈦液中c．氧化銻雜質(zhì)的量d．鐵屑雜質(zhì)的量所以鈦液浸取后雜質(zhì)含量（以干基計）F=鈦液中有效酸的含量/鈦液中含量 ==8鈦液的組成a．%= (% 沉降收率)b．%=c．%(+++)= ()d．%=e．%=f． %(+) =g．8h．由前計算可得， 與生成的再與，反應生成， a．=b．=c．=d．=e．=f．=g．=h．i．雜質(zhì)+=%(170%)=Ti(SO4) +HO TiOSO+HSOTiOSO+HO HTiO+ HSO經(jīng)上面計算可知 HTiO=%= H2O =%= kg/t TiO2 H2SO4 =%= kg/t TiO2為了使水解更完全通常加入物料5%的水， kg/t TiO2由于水解后的偏鈦酸液有雜質(zhì)，需要用稀硫酸洗滌，通常每生產(chǎn)It成品鈦白粉要產(chǎn)生8l0t“濃廢酸”。 （1）酸解物料平衡表（以kg/t計）表5 酸解物料平衡表（以kg/t計）Acid material balance (kg / t)序號進料序號出料1 酸解反應① 酸解廢氣① 鈦鐵礦粉2736② ③ ④ ② 固相物合 計合 計序號進料序號出料① 固相物① ② 鐵屑② ③ 廢酸水③ ④ ⑤ ④ 自來水⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 雜質(zhì)20合計合計注：=(+++)=（2）沉降物料平衡表（以kg/t計）圖6 沉降物料平衡表（以kg/t計）Settlement material balance (kg / t)序號進料序號出料1 1清鈦液2 鈦液① ① ② ② ③ ③ ④ ④ ⑤ ⑤ ⑥ ⑥ ⑦ ⑦ ⑧ ⑧ 計⑨ 雜質(zhì)2 沉降泥渣 合計① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 雜質(zhì)計合計(3)水解反應物料平衡表序號進料序號出料1 1 HTiO2 2 3 1．依據(jù)（1）處理鈦鐵礦粉量 （2）浸取后鈦液比重 1530（3）設備容積利用率 80%（4）基準：以每鍋處理的物料量計算2．計算由物料衡算可知，每生產(chǎn)1t100%,則生產(chǎn)10000t100%的，每天獲得鈦液量為：10000：為年產(chǎn)10000噸100%的300：為年操作日300天所以每天酸解按9釜操作，酸解鍋的容積利用率為80%，則需要的酸解鍋的體積為：取 ，查手冊得參考中鹽珠化集團酸解鍋操作時間為8小時所以酸解鍋臺數(shù)為： 實際選4臺，其中1臺為備用設備。3．根據(jù)上述計算設計 錐角材質(zhì)：鋼殼內(nèi)搪鉛并襯2層瓷板4．沉淀槽選型計算因為酸解釜 沉淀槽 所以 由于鈦液沉淀槽數(shù)量為2臺另加1臺備用的沉淀槽主要設備一覽表表7 主要設備一覽表List of major equipment 序號設備名稱及主要技術特性型號數(shù)量備注1酸解鍋398鋼搪2硫酸貯槽2鉛襯一瓷3沉淀槽 3294空氣壓縮機3L10184內(nèi)襯PVC5錐蘭離心機IL800A26錐蘭離心機IL800B17板框壓濾機CS789704本設計以常壓水解罐為設計基礎第五章 廢氣和廢渣的處理由物料衡算可知，在鈦鐵礦粉酸解反應過程中會排放出大量的含有的廢氣。沉降凈化工序以后排出含有等氣體及其它殘渣，對廢氣的處理方案，準備采用板式吸收塔，以清水噴淋，對酸解釜排出的廢氣作吸收后，再經(jīng)填料塔。以堿液作進一步吸收，使廢氣中的霧含量低于國家規(guī)定的排放標準放入大氣，殘渣則由廢酸回收工序經(jīng)稀釋打漿、壓濾、水洗等方法回收部分含有和的廢酸水供給酸解工序稀釋濃硫酸及浸取水剩余廢渣排放。水解工序由于洗滌而產(chǎn)生的稀硫酸需要，隨著洗滌的次數(shù)不同，有時會產(chǎn)生5060t廢硫酸，這些稀酸需要到專門的硫酸處理廠處理。致 謝本設計的任務是年產(chǎn)1萬噸鈦白粉廠酸解水解工序的工藝設計,主要包含了必要的設計、工藝計算和圖紙。在這三個多月中，完成了設計說明書及圖。 通過這次設計，使我更進一步的鞏固和加深了所學的理論基礎知識，基本技能和專業(yè)知識，并使之系統(tǒng)化，綜合化。通過這次設計，培養(yǎng)了我獨立工作，獨立思考并運用所學知識解決實際問題的能力。雖然從中遇到了很多困難，但最終還是得以解決，總算是圓滿完成。畢業(yè)設計的訓練，對我將來的工作具有十分重要的參考價值。 在本次設計的過程中，得到了陽鵬飛老師的悉心指導和同學的熱心幫助，在此表示忠心的感謝！由于水平有限，設計經(jīng)驗不足，設計中難免有出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請各位老師指正！最后對給我們畢業(yè)生帶來諸多方便和照顧的學院、學校表示誠摯的謝意！并祝全校師生身體健康、工作順利！參考文獻：1．【硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝】 江蘇太白集團2．【化工原理】 天津大學化工原理教研室編 天津科技出版社 3．【銳鈦型涂料鈦白粉生產(chǎn)工藝計算】 化工部鈦白行業(yè)短期培訓用書 4．【化工設備設計手冊】 材料與零部件（上） 【化工設備設計手冊】編寫組 上海人民出版社 5．【化工工藝設計手冊】 國家醫(yī)藥管理局 上海醫(yī)藥管理設計院編 第六次印刷6. 【 鈦 白粉 的生 產(chǎn) 與環(huán)境 治理】唐振寧 北京 化學工業(yè)出版社 2000，64 ～6 5