【正文】 其具。其篩板需要承受住內(nèi)樹脂和溶液的重量，厚度取 20 mm,傘狀水帽錐底直徑取 80 mm,下部螺釘直徑取 27 mm,螺釘中心水孔直徑取 10 mm。 八、分布板及水帽的設(shè)計(jì)與計(jì)算 為防止樹脂流失和使液體能夠均勻分布，在交換柱底部和上部需要放置分布板和排水水帽，常用的裝置是多孔板排水帽式分布裝置，它具有溶液分布均勻性好、水流阻力小等優(yōu)點(diǎn)。 七、視鏡的設(shè)計(jì)與計(jì)算 根據(jù)操作條件選用不帶頸的視鏡結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、不易結(jié)料、便于窺視等優(yōu)點(diǎn)。 查表得該法蘭的參數(shù)如表 39 所示： 表 39 甲型平焊法蘭的主要參數(shù) 公稱直徑 DN（ mm） D（ mm） D1(mm) D2(mm) D3(mm) D4(mm) δ(mm) D(mm) 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 主體設(shè)備的選型與計(jì)算 31 1200 1330 1290 1255 1241 1238 58 23 法蘭螺柱的規(guī)格為 M27，數(shù)量為 48 個(gè)。 （ 1）封頭厚度的計(jì)算 封頭厚度計(jì)算公式為： 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 主體設(shè)備的選型與計(jì)算 30 CPPDt id ??? ][2 ??? 式中： δd— 筒體厚度， mm P— 計(jì)算壓力， MPa Di— 圓筒內(nèi)徑， mm t][? — 材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力， MPa Φ— 焊縫系數(shù) C— 附加量 ， mm,(C=C1+C2,C1 為厚度負(fù)偏差， C2 為腐蝕余量 ) 交換柱的設(shè)計(jì)壓力 P 為 ，圓筒內(nèi)徑 Di 為 1200mm，材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 [σ]t 為 170MPa，焊縫系數(shù) Φ為 ，取鋼板的厚度負(fù)偏差和腐蝕余量均為 1mm,即C=1+1=2mm,則由以上公式計(jì)算封頭厚度為： CPPDt id ??? ][2 ??? = mmd ?????? ??? 為便于焊接，取封頭與筒體等厚，即 δn=12mm。 四、離子交換柱筒體壁厚計(jì)算 由于交換柱的總高度小于 10m,其結(jié)構(gòu)按鋼制壓力容器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，其設(shè)計(jì)壓力按 Pc= 計(jì)算，設(shè)計(jì)溫度為 40℃ ，交換柱材料選用 16MnR 鋼。則離子交換柱體高度為： H=1200 5=6000mm 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 主體設(shè)備的選型與計(jì)算 29 三、確定離子交換柱的臺數(shù) 離子交換操作過程中，交換柱內(nèi)樹脂的填充率一般為 65%～ 70%，本設(shè)計(jì)取填充率為 65%，則單個(gè)交換柱內(nèi)濕樹脂的體積為： 322i %???????? ?單V 取離 子交換過程的操作周期為 12h，則每天離子交換過程能操作 2 個(gè)周期。則離子交換所需要干樹脂的量為： M= 106/220=26480000g=26480 kg 取濕樹脂 的含水率為 45%，密度為 。 P201 7 樹脂對 WO3 的全交換容量約為 360mg WO3/g 干樹脂，在交換柱內(nèi)動(dòng)態(tài)交換時(shí)，其操作交換容量與料液中 WO3 濃度， NaOH 濃度、 Cl濃度及線速度有關(guān)。 離子交換柱的設(shè)計(jì)計(jì)算包括交換柱填料樹脂的高度、塔徑計(jì)算，柱體的厚度、高度計(jì)算以及液體分布裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算等。 表 56 YL4032160 型的主要參數(shù) 流量 (m3/h) 揚(yáng)程 (m) 吸入口徑 (mm) 吐出口徑 (mm) 最大排出壓 力 (Mpa) 功率 (kw) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 效率 32 40 32 3 2900 47 稀釋工序設(shè)備的選擇與計(jì)算 濃液槽 采用 A3 鋼制作，具體尺寸為 Ф20xx 2400 稀釋槽 依生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)容積約 7 m3；采用 A3 鋼制圓柱形容器；規(guī)格 Ф20xx 2400； 泵 選用 YL4032160 型 2 臺，其揚(yáng)程為 32m，流量為 。 泵 選用 YL4032160 型 3 臺，其揚(yáng)程為 32m，流量為 。查表選過濾面積為 25 m2的規(guī)格，其型號： BMS25/650UK 其主要的參數(shù)如表 35 所示： 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 主體設(shè)備的選型與計(jì)算 27 表 35 BMS25/65025 型板框壓濾機(jī)主要參數(shù) 型號 過濾 面積 m2 框外 尺寸 mm 板 厚 mm 板數(shù) (塊 ) 框數(shù) （塊） 濾室 容積 L 額定過 濾壓力 Mpa 外形尺寸 （ mm）長 寬 高 整機(jī)質(zhì)量 （ kg） BMS25/650UK 25 650 650 30 50 51 400 40881050 1025 1710 （ 2）確定 BMS25/650UK 型板框壓濾機(jī)臺數(shù)： 則需要 BMS25/650UK 型板框壓濾機(jī) 8 臺。 計(jì)算結(jié)果如表 34 所示。 （ 3）釜體封頭壁厚的計(jì)算： CPPDt i ??? ][2 ??? 式中： P— 釜體的 設(shè)計(jì)壓力， MPa Di— 筒體封頭的內(nèi)徑， mm t][? — 材料的許用應(yīng)力， MPa φ — 焊縫系數(shù) C— 壁厚附加量， mm 則釜體封頭的壁厚為： CPPDt i ??? ][2 ??? ?????? ?? 按鋼板規(guī)格取 δ＝ 24 mm，工程上筒體和封頭往往取同厚，這樣便于焊接。 （ 5）確定夾套高度 夾套高度的計(jì)算公式如下： mV VVH hi 82 ?????? ? 取 iH 為 （ 6）校核傳熱面積 F 工藝要求傳熱面積為 11 m2，查表得封頭表面積 Fh＝ m2， 1 米高筒體表面積F1＝ m2， 則實(shí)際傳熱面積： F＝ Fh+ F1 H2＝ + ＝ m2 符合原定范圍 三、釜體的強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）選擇設(shè)備材料，確定設(shè)計(jì)壓力 根據(jù)工藝要求并分析腐蝕因素，釜體材料選取 16MnR，查手冊 [18]：板厚 17~25mm 時(shí)，16MnR 的許用應(yīng)力 t][? ＝ 147 MPa（設(shè)計(jì)溫度為 250℃） 設(shè)計(jì)壓力確定：筒體受內(nèi)壓，取設(shè)計(jì)壓力 P＝ ＝ ＝ MPa，設(shè)計(jì)溫度250℃。 （ 3）確定筒體高度 H 當(dāng) DN=1800 mm，查表得：標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的容積 Vh= m3，從表查得 筒體每一米高的容積 V1= m3/m，則筒體高估算為： mV VVH h ????? 筒體高度圓整為 H1＝ 1700 mm 于是 H1/Di＝ 1700/1800＝ ≈ 1 （ 4）確定夾套直徑 查表得： Dj=Di+100=1800+100=1900mm。筒體內(nèi)徑 Di 可由下面的公式計(jì)算得到： 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 主體設(shè)備的選型與計(jì)算 25 34iiDHVD???? 則筒體內(nèi)徑： 3154??? ?iD= 反應(yīng)釜內(nèi)徑的估算值應(yīng)圓整到公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列，故取為 1800 mm。 （ 3）取每臺反 應(yīng)釜的操作容積為 5 m3，則需要反應(yīng)釜的臺數(shù)為： n＝ （ 5 3） =≈ 3 臺 （ 4）工作壓力：釜內(nèi)≤ MP； （ 5）工作溫度：釜內(nèi)≤ 225 ℃； （ 6）釜內(nèi)介質(zhì)：鎢料礦漿； 腐蝕情況：輕微； （ 7）攪拌型式：漿式； 轉(zhuǎn)速： 50 r/min； （ 8）傳熱面積： 11 m3； （ 9）浸出過程加熱方式采取遠(yuǎn)外紅加熱。 （ 2）反應(yīng)釜的浸出周期由以下工序所組成：裝料 h，加熱 1 h；在浸出溫度下保溫 2 h，卸料 h，合計(jì)為 4 h。壓煮器是一種高壓設(shè)備，它的工作壓力可達(dá) MPa，是作為確 定壓煮器所需壁厚 (殼體 )、底厚、孔蓋尺寸以及加固雙頭螺栓直徑大小的先決條件。 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 主體設(shè)備的選型與計(jì)算 24 表 33 2PNJA（ B）沙 漿泵的主要參數(shù) 型號 流量 功率（千瓦） 效率 米 2/時(shí) 升 /秒 揚(yáng)程（米） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 軸功率 配套電機(jī) （ 96） 2PNJA（ B） 40 21 1470 114 37 浸出過濾工序設(shè)備的選擇與計(jì)算 高壓釜的選擇與計(jì)算 在產(chǎn)實(shí)踐中，被廣泛推廣使用的立式鋼制壓煮器 (鋼的牌號為 Cr3)，其容積為 m3，筒高約 2 m，內(nèi)徑 1 m。 表 32 MQG9001800 型的主要參數(shù) 規(guī)格型號 簡體轉(zhuǎn)速 (r/min) 裝球量 (t) 給料粒度 (mm) 出料粒度 (mm) 產(chǎn)量 (t/h) 電機(jī)功率 (KW) 重量 (T) Ф15003000 ≤25 25 75 礦漿槽 礦漿槽主要用來存放剛磨出來的礦漿，選擇采用不銹鋼制造。 磨礦工序設(shè)備的選擇與計(jì)算 螺旋給料機(jī) 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，選用 Y4212 型螺旋給料機(jī)，其主要的參數(shù)如表 31 所示。本設(shè)計(jì)的選用的主體設(shè)備是離子交換柱。冶金工廠的輔助設(shè)備，大都是定型產(chǎn)品，應(yīng)盡量在定型產(chǎn)品中選用。 整個(gè)流程的物料平衡 整個(gè)流程的物料平衡如表 24 所示。 （ 2）純水 因?yàn)?APT 洗水用量每千克 WO3為 kg 純水，取結(jié)晶過程的結(jié)晶率為 96%，則純水用量為： 96% = kg （ 3） NaOH 設(shè)經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后，蒸發(fā)掉的水為凈化液的 1/3，則結(jié)晶母液的量為： + 96%= kg，其密度為 kg/L 設(shè)每立方米母液需加入的 NaOH 的量為 25kg 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 冶金計(jì)算 20 則需加入的 NaOH 的量為： （ 1000） 25= （ 4） CaCl2 設(shè)每立方米母液需加入的 CaCl2的量為 22 kg 則需加入的 CaCl2的量為： （ 1000） 22= （ 5）總進(jìn)料量為： +++= kg 二、出料 （ 1）濕 APT 由金屬平衡計(jì)算可知，在蒸發(fā)結(jié)晶工序中得到的 WO3的量為 ，折算成干APT 的量為： （ 232 12+260+90） /（ 232 12） = 設(shè)濕 APT 的含水率為 10%，則濕 APT 的量為： 設(shè)蒸發(fā)結(jié)晶除雜率 80%，則濕 APT 中含雜質(zhì)量如下： 含 P： 20%= kg As： 20%= SiO2： 20%= kg Mo： % 20%= kg （ 2）人造白鎢 設(shè)人造白鎢中三氧化鎢的含量為 50% ， 則人造白鎢的量為 （ 3）損失 損失量： %= WO3 損失為： 4%= kg （ 4）蒸發(fā)量： （ 5）母液： = kg 烘干工序 工藝指標(biāo)： x7=% ； r7=0； η7=% 一、進(jìn)料 （ 1）濕 APT 從上一工序得到的濕 APT 的量為： kg 二、出料 （ 1）干 APT 由上一工序知，濕 APT 的含水率是 10%，則 干 APT 的量為： % 90%= kg （ 2）揮發(fā) 濕 APT 中的水分全部都揮發(fā)掉，則揮發(fā)量為： % 10%= kg 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 冶金計(jì)算 21 （ 3）損失 損失量為： %= 產(chǎn)品驗(yàn)收 合格 APT 中 WO3 含量 %。 解吸劑的用量為： 103/ = kg （ 5）總的進(jìn)料量 +515080+103020+11660= kg 二、出料 （ 1）廢水 經(jīng) 吸 附 后 的 交 后 液 和 淋 洗 后 液 都 以 廢 水 的 形 式 排 放 掉 ， 則 ：%248/294%96/206%+71/294%+%= 由于雜質(zhì)的量很少和加入的水量相比微乎其微可忽略，則淋洗后液的量為： （ 515080+1030200） %= 則廢水量為： += （ 2）解吸液 經(jīng)過解吸后， WO42離子和 Mo 離子從樹脂上進(jìn)入溶液中。 一、進(jìn)料 粗鎢酸鈉溶液的密度為 kg/L （ 1）加入的水量為： 5825570/（ 2）從上工序得到的粗鎢酸鈉溶液的量為： （ 3）總的進(jìn)料量： += kg 二、出料 （ 1）交前液： %= 含 P： %= As： %= SiO2： %= Mo： %= （ 2）損失量： %= WO3 損失量為： %= kg 離子交換工序 工藝指標(biāo)： x4=%； r4=0； η4=%