【正文】 光陰似箭，轉(zhuǎn)眼間，四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，依依不舍之情難以言表，總結(jié)大學(xué)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(xué)四年從知識(shí)到人格上有了一個(gè)全新的改變。兩位老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。即使用強(qiáng)酸處理非常少量的Fe2+在仍然在原來的位置上不動(dòng)。該穆斯堡爾譜分析，幫助我們描述了酸處理的粘土的效果同時(shí)與鐵陽離子對(duì)照。因?yàn)樗崽幚碓赒S的Fe3+（2）在跨站點(diǎn)比平均水平增加了約25％。這一信息使我們能推斷出，在2N酸處理下幾乎所有占據(jù)在原來的順式和反式位置的二價(jià)鐵都被氧化了。可以看到，酸處理后總的共振吸收面積與平均水平相比減少了約9％。 A，觀察到平面輕微的減少。Fe2+雙峰值是相當(dāng)不尋常，需要進(jìn)一步研究。 圖2為穆斯堡爾譜儀系統(tǒng)測(cè)量的結(jié)果。其他組份是石英和方石英。 176。所有的光譜都是在室溫下進(jìn)行測(cè)量，并在其位置上使用Normos方案[3]。C和2N，4N和8N酸性濃度處理2小時(shí)，處理后樣品水洗至pH值為3。樣品標(biāo)示為CS01，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)蒙脫石。該粘土吸附能力取決于它的礦物成分，陽離子含量和結(jié)構(gòu)。其中之一是每一層有兩個(gè)四面體和一個(gè)八面體片的蒙脫石。（TMS）技術(shù)能讓我們識(shí)別和找出被鐵和亞鐵離子占據(jù)的位置。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(dǎo)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(yàn)研究[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，27：287288.［12］武占省，李春，孫喜房，等。這一生產(chǎn)優(yōu)化了制備活性白土的工藝，減少了廢酸的排放，更改進(jìn)了濕法生產(chǎn)中存在的酸的濃度較大，容易對(duì)膨潤土的晶體結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致活性度和脫色率下降等不足；采用連續(xù)性生產(chǎn)更能充分的利用加熱蒸汽和干燥的熱空氣，提高了產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（HG/T 206491998）的規(guī)定，結(jié)合本項(xiàng)目的地區(qū)特點(diǎn)，綠地率擬采用20％，綠化面積約為3600平方米。2）滿足生產(chǎn)工藝和物料運(yùn)輸流向要求。過濾每小時(shí)充滿一次物料。溫度計(jì)設(shè)在每級(jí)釜的管路上。每級(jí)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(yuǎn)離釜壁側(cè)。由于需要在釜體內(nèi)部襯上一層瓷磚，因此取設(shè)計(jì)體積為50 m3左右。(8)向設(shè)備制造設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)）專業(yè)提出設(shè)計(jì)條件和設(shè)備草圖。(4)選定設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)型式。(2)確定設(shè)備材質(zhì)。設(shè)計(jì)中的主要工作和程序如下。(4）經(jīng)濟(jì)性。要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平。 第四章 設(shè)備的選擇及主要設(shè)備的設(shè)計(jì)化工設(shè)備從總體上分為兩類：一類稱標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或非定型設(shè)備，是化工過程中需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備。 表37:生產(chǎn)工藝流程廢水組分含量表組分H2OH2SO4FE+++FE++AL+++MG++CA++NA+K+SO4含量kmol/h本流程嚴(yán)格按照以上廢水組分含量表進(jìn)行模擬。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(fēng)分離器及布袋在Aspen模擬時(shí)不允許有液體存在，故不能進(jìn)行除塵模擬。由于實(shí)際壓濾效果含固量為47％右，而設(shè)置Filter1單元濾餅中固體含量47％時(shí)會(huì)導(dǎo)致廢酸全循環(huán)迭代計(jì)算發(fā)生錯(cuò)誤，故設(shè)置Filter1濾餅含固量60％，而Filter2和Filter3仍為47％，但此時(shí)Filter1所模擬壓出的廢酸量比實(shí)際情況的多，需返回小部分濾液到濾餅中才能實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的模擬。二、反應(yīng)工段設(shè)定各組分反應(yīng)在各級(jí)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)溫度，即可進(jìn)行模擬。膨潤土是復(fù)雜的八面體層狀物質(zhì)，在Aspen組成庫里沒有膨潤土的單個(gè)代替組分，故參見《可行性報(bào)告》 可知，土的成分可分析為下表各組分，故用SiO2,Al2O3等組分代替膨潤土礦進(jìn)行等效模擬。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(jī)。本項(xiàng)目廠址靠近右江，可自建一個(gè)簡(jiǎn)易的水處理廠，自給自足，少量排放，充分合理的利用水資源。生產(chǎn)過程中本項(xiàng)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。此外，加大量電石渣會(huì)產(chǎn)生大量的中和產(chǎn)物較難處理。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(jìn)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(gè)細(xì)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。員工在屏布外套袋，裝袋、稱量、封袋在屏布內(nèi)進(jìn)行，抽風(fēng)機(jī)從屏布內(nèi)抽風(fēng)除塵，工人便能在較潔凈的環(huán)境中工作。2）包裝車間除塵裝置不完備，粉塵污染嚴(yán)重。干燥熱空氣來自收集器氣固分離后的約190 ℃的氣體，廢氣由引風(fēng)機(jī)抽出。壓濾結(jié)束后用鼓風(fēng)機(jī)鼓入一定量的壓縮空氣，以減少濾餅中的含水量，便于干燥。本項(xiàng)目經(jīng)改進(jìn)后的洗滌工藝流程如下圖所示：一次壓濾攪拌槽沉降器1反應(yīng)工段廢水二次壓濾絮凝劑工藝水廢酸循環(huán)槽原料工段離心清液循環(huán)水槽三次壓濾干燥工段壓縮空氣廢水?dāng)嚢璨鄢两灯?絮凝劑工藝水壓縮空氣壓縮空氣圖26洗滌工藝流程框圖生產(chǎn)中由泵將反應(yīng)后的漿料輸送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾（兩臺(tái)板框壓濾機(jī)交替工作），所得濾液進(jìn)入廢酸循環(huán)槽，壓濾完后用部分工藝水洗滌濾餅，洗滌液進(jìn)入廢酸循環(huán)槽。舊廠所采用的洗滌工藝流程框圖如下圖所示：板框壓濾機(jī)壓濾干燥濾餅儲(chǔ)槽廢酸循環(huán)槽反應(yīng)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(yīng)后的漿料輸送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾（有三臺(tái)板框壓濾機(jī)并聯(lián)操作，相應(yīng)有三個(gè)濾餅儲(chǔ)槽，三個(gè)洗滌槽），濾液輸送至廢酸循環(huán)槽，濾餅經(jīng)收集進(jìn)入在板框壓濾機(jī)正下方的濾餅儲(chǔ)槽中，并加入少量水，制成漿，便于進(jìn)入洗滌槽。2）節(jié)省間歇反應(yīng)裝、卸料的時(shí)間，生產(chǎn)更為緊湊。采用廢酸循環(huán)法的優(yōu)點(diǎn)：1）減少了新鮮硫酸的使用，亦減少了廢酸的排放。反應(yīng)用蒸汽加熱，加熱蒸汽從底部通入，使其在反應(yīng)釜中停留的時(shí)間盡可能長并且不完全冷凝，充分利用其熱能，減少蒸汽用量。反應(yīng)過程一級(jí)反應(yīng)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(dá)到要求。清洗干凈后按正常路線進(jìn)行。而經(jīng)本項(xiàng)目改造后的工藝為采用五級(jí)反應(yīng)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。 表22：膨潤土中各組分的溶出率表：組分Al2O3Fe2O3FeOMgOCaONa2OK2OTiO2H2O+溶出率11101舊廠酸活化工藝是采用廢酸循環(huán)法，但是屬于間歇反應(yīng)，其酸活化工藝流程簡(jiǎn)圖如下所示：儲(chǔ)料槽2濃硫酸加熱蒸汽反應(yīng)釜一儲(chǔ)槽3循環(huán)廢酸圖23 舊廠酸活化工藝流程 舊廠酸活化使用五個(gè)反應(yīng)釜并聯(lián)進(jìn)行。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(duì)比如下：［1］表21: 活性白土生產(chǎn)方法對(duì)比方法酸濃度/％液固比壓力/大氣壓反應(yīng)時(shí)間/h反應(yīng)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(dá)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(yīng)過程難以控制，往往造成活化過度的問題，導(dǎo)致性能下降；而傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)中酸的濃度較大，容易對(duì)膨潤土的晶體結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致活性度和脫色率下降。由于原料的質(zhì)量將會(huì)直接影響生產(chǎn)的活性白土產(chǎn)品質(zhì)量，因此本項(xiàng)目原料特色是：1）原料儲(chǔ)量豐富，來源穩(wěn)定；2）離原料產(chǎn)地近，交通方便，運(yùn)輸費(fèi)用少，節(jié)約成本；3）采用洞采所得原料質(zhì)量較好，為能生產(chǎn)高效活性白土奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；二、本工段工藝特色：1）原料經(jīng)過破碎機(jī)粉碎，顆粒均勻利于磨機(jī)的粉磨；2）給料機(jī)與磨機(jī)形成自動(dòng)劃控制，進(jìn)料穩(wěn)定；3）在旋流分離器中加入循環(huán)廢酸代替使用新鮮水，減少水的用量及生產(chǎn)中的廢水排放。再通過泵將儲(chǔ)槽1中的物料和循環(huán)廢酸同時(shí)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(chǔ)槽2，較大顆粒及多余廢酸液體由分離器底部流回到磨機(jī)。破碎機(jī)將原料破碎成1～2cm的顆粒，破碎后的原料進(jìn)入原料倉儲(chǔ)存?zhèn)溆?，再通過給料機(jī)的電動(dòng)分料調(diào)節(jié)將破碎后的原料送入磨機(jī)。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。第二章 工藝說明一、原工廠原料工段生產(chǎn)工藝原工廠將原料存放于露天堆場(chǎng)，并利用膨潤土的吸水性和水分蒸發(fā)進(jìn)行自然膨化。廢酸循環(huán)法是對(duì)傳統(tǒng)硫酸濕法的改進(jìn)，解決了傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)中對(duì)膨潤土結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，廢酸排放量過大等問題，廢酸循環(huán)工藝可以對(duì)全部廢酸進(jìn)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(hù)作用。國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展給我國活性白土工業(yè)帶來了巨大的潛力和廣闊的發(fā)展前景。活性白土的產(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。行業(yè)特點(diǎn)是企業(yè)規(guī)模?。戤a(chǎn)萬噸以上的企業(yè)屈指可數(shù)）、技術(shù)水平低，且由于是資源型行業(yè)因而競(jìng)爭(zhēng)不是很激烈，但產(chǎn)銷量與價(jià)格均逐年上升。［5］國際市場(chǎng)總的發(fā)展趨勢(shì)是，對(duì)活性白土的需求不斷增長，并且向高檔化發(fā)展。日本的主要消費(fèi)領(lǐng)域是鑄造業(yè)，占35％，％。據(jù)近年統(tǒng)計(jì)，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(gè)州的60個(gè)礦山生產(chǎn)膨潤土。而采用連續(xù)性生產(chǎn)更能充分的利用加熱蒸汽和干燥的熱空氣，較現(xiàn)在的間歇生產(chǎn)減少了能量的損失，且提高了產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。廢酸循環(huán)法減少了酸的用量，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室小試節(jié)省硫酸50%以上，由本項(xiàng)目物料衡算的結(jié)果可知，本項(xiàng)目生產(chǎn)工藝相對(duì)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。[14] 鍛燒法工業(yè)上不常用，使用的酸一般是低揮發(fā)性的硫酸，若采用易揮發(fā)的鹽酸，則酸浪費(fèi)嚴(yán)重，導(dǎo)致鹽酸需求量加大，成本提高。 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(yīng)，在靜態(tài)下經(jīng)汽相、液相、固相之間進(jìn)行激烈的酸化反應(yīng)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)。 半濕法生產(chǎn)過程中，活化速率快，洗滌處理工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量高。 生產(chǎn)步驟為：選礦；加入酸和水制漿；常溫?cái)D出法固相活化；干燥粉碎；成品檢測(cè)、包裝。 干法生產(chǎn)工藝是向原料中加入一定量的硫酸和水，攪拌充分混合后，放置一段時(shí)間，然后烘干、粉碎得活性白土。 應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求活性白土的分類、型號(hào)及代號(hào)見下表表11： 活性白土分類類 別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類型號(hào)和代號(hào)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(dòng)植物油脫色精制食用動(dòng)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。多年來，活性白土生產(chǎn)工藝、技術(shù)、設(shè)備的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)展的要求，致使我國活性白土的質(zhì)量、產(chǎn)量、品種等都無法與國外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。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(shì)，促進(jìn)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(huì)、經(jīng)濟(jì)意義。同時(shí)，采用廢酸循環(huán)工藝，減少了酸的用量，節(jié)省硫酸50％以上，相對(duì)傳統(tǒng)工藝產(chǎn)出的廢酸，通常是不回收或部分回收，生產(chǎn)過程酸消耗定額高，廢水處理難度大。而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，對(duì)石油產(chǎn)品的需求大大增加，對(duì)精制食用油需求更是每年以20％多的增長率在上升，