【正文】 達(dá)到最大，否則交換不完全，產(chǎn)品中的雜質(zhì)過多將影響產(chǎn)品的品質(zhì)。同時(shí)，減壓濃縮比敞開濃縮效果好，產(chǎn)品純度較高。植酸鈣：C 6H6O24P6Ca6 分子量： 植酸： C6H18O24P6 分子量： 植酸鈉：C 6H6O24P6Na12 分子量： =1500kg/m3 ；25℃時(shí)水的密度：997kg/m 3；植酸（產(chǎn)品）的密度： 1280kg/m324S? 酸化罐物料衡算一分子植酸鈣 →（轉(zhuǎn)化）植酸 X=113kg 84kg水植酸鈣硫酸硫酸鈣稀植酸 酸化罐圖 41 酸化罐物料衡算植酸鈣：水 = 1：8 則，水的質(zhì)量為 904kg。NaOH 溶液主要中和料液中的酸。 剩余： 第二次洗滌損失：第一次洗滌后植酸鈉損失率=%=。所以，最終得到的植酸溶液的質(zhì)量為： kg 則，純植酸的質(zhì)量為 。表 41 物料衡算匯總表設(shè)備名稱 出料 質(zhì)量（kg/d）出料 質(zhì)量(kg/d)損失(kg/d)酸化罐 植酸鈣，水，硫酸11390457植酸溶液 1074過濾器Ⅰ 植酸溶液 1074 植酸溶液 中和罐 植酸溶液氫氧化鈉溶液植酸鈉 過濾器Ⅱ 植酸鈉 植酸鈉 樹脂交換罐 植酸鈉 植酸， 過濾器Ⅲ 植酸 植酸溶液 脫色罐和過濾 植酸 植酸 濃縮罐 植酸 植酸溶液 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）215 熱量衡算濃縮罐列管式換熱器換熱量計(jì)算所需換熱量： ,?????總總 總因 為 在 計(jì) 算 過 程 中 忽 略 了 換 熱 器 的 熱 損 失所 以脫色罐夾套式換熱器換熱量計(jì)算初始溫度 60℃時(shí) ,6,.0mccQKATJJWkghkgthtJ?????總總 總在 計(jì) 算 的 工 程 中 忽 略 了 熱 量 的 損 失 。表 51 熱量計(jì)算匯總表放出的熱量（J） 吸收的熱量（J）列管式換熱器 108 108夾套式換熱器（60℃） 105 105夾套式換熱器（80℃） 105 105北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）226．設(shè)備設(shè)計(jì)與選型化工設(shè)備是化工原料進(jìn)行化學(xué)變化和物理才子的空間。因此，在選擇設(shè)備時(shí)，要貫徹工藝可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)最優(yōu)、形式上藝術(shù)的原則。主要包括：①保證產(chǎn)品的質(zhì)量；②達(dá)到產(chǎn)品的產(chǎn)量；③有合理的溫度、壓強(qiáng)、流量、液位的檢測(cè)、控制系統(tǒng)；④操作方便可靠；⑤關(guān)鍵設(shè)備需要到使用設(shè)備的工廠去考查。①合理的強(qiáng)度，以防止生產(chǎn)中突然超壓；②足夠的剛度，以保證設(shè)備及其構(gòu)件在外壓下維持原狀的能力；③良好的耐蝕性，使化工設(shè)備具有一定的使用壽命；④可靠的密封性。要求設(shè)備價(jià)格經(jīng)濟(jì)合理、管理方便、易于操作維修等。 攪拌器類型設(shè)計(jì)選型酸化罐和中和罐中均設(shè)有攪拌器，其攪拌器類型有如下三類：（1）槳葉形式分類北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23攪拌器按槳葉形狀可以分為三類，即平直葉、折葉和螺旋面葉。（2）按流型分類根據(jù)攪拌操作時(shí)槳葉主要排液的流向，又可將攪拌器分為徑流型葉輪和軸流型兩類。對(duì)分散或乳化過程，要求循環(huán)能力大且應(yīng)具有高的剪切能力，渦輪式攪拌器具有這一特征，可以選用，推進(jìn)式和槳式攪拌器由于剪切力小而只能在液體分散量較小的情況下采用，槳式攪拌器很少用于分散過程，對(duì)于分散攪拌操作，攪拌槽內(nèi)部安裝有檔板來加強(qiáng)剪切效果。 酸化罐的設(shè)計(jì)及選型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：酸化罐中混合液的體積： ?并且物料反應(yīng)平穩(wěn)，粘度不大，所以取裝料系數(shù)為 y=則，酸化罐的全容積?。?g3..96y08(1)酸化罐筒體直徑初步計(jì)算在選定罐體的長(zhǎng)徑比時(shí)，要考慮長(zhǎng)徑比對(duì)攪拌功率，傳熱系數(shù)以及物料特性對(duì)罐體長(zhǎng)徑比的影響，取長(zhǎng)徑比時(shí)稍大一點(diǎn)，即； VDH4????北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24把罐體的長(zhǎng)徑比代入上式得： 2iIHVD()4??整理得： ?????(2)筒體直徑和高度確定對(duì)計(jì)算 進(jìn)行圓整，并且取標(biāo)準(zhǔn)直徑，圓整后?。?i ?則，筒體高度為 ?選用標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭，則封頭容積為： ?=.076m44??????筒體高度實(shí)際高度高圓整后為：H = (3)根據(jù) 及 y 核算酸化罐體積iD由于 i1.?則 ???計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)取值是符合要求。 中和罐設(shè)計(jì)計(jì)算與選型基礎(chǔ)數(shù)據(jù):中和罐里的總液體體積為： gV1082L?并且物料反應(yīng)平衡，粘度不是很大，取料裝系數(shù)為 則罐的全容積為： g (1)筒體直徑初步計(jì)算在選定罐體的長(zhǎng)徑比時(shí)，要考慮長(zhǎng)徑比對(duì)攪拌功率，傳熱系數(shù)以及物料特性對(duì)罐體長(zhǎng)徑比的影響，取長(zhǎng)徑比時(shí)稍大一點(diǎn)：即 VDH4????把罐體的長(zhǎng)徑比代入上式得： 2iI()整理得；北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27?????(2)筒體直徑和高度確定對(duì)計(jì)算 進(jìn)行圓整，并且取標(biāo)準(zhǔn)直徑i ? 本設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭，封頭容積為： ??m=??????對(duì)筒體進(jìn)行圓整，取 H =(3)根據(jù) 及 y 核算中和罐體積iD筒體高度和直徑的比值為: ?中和罐體實(shí)際體積： ???計(jì)算結(jié)果表明實(shí)際體體積大于設(shè)計(jì)值，因此，開始取值是符合要求的。().66r/in9..4???????A取 校 正 系 數(shù)⑤對(duì)攪拌器直徑進(jìn)行校正依據(jù)《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取流體轉(zhuǎn)動(dòng)粘度系數(shù)為： ?⑥攪拌器所需的功率計(jì)算依據(jù)攪拌器功率計(jì)算式，所需攪拌器功率為： ..60????⑦ 在中和罐中內(nèi)攪拌需半小時(shí)間，靜置約需 2 小時(shí)，故中和罐使用周期取 小時(shí) 。 設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算與選型結(jié)果匯總設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算與選型結(jié)果匯總見表 61 所示。計(jì)劃占地約 25 畝，綜合考慮該廠現(xiàn)有的土地占用和空白地段情況、考慮與原料車間的銜接、考慮與下游產(chǎn)品車間即植酸車間的銜接、考慮三廢處理設(shè)施的銜接、考慮與動(dòng)力車間的銜接等，擬建在該廠的西北區(qū)。② 靠近主消費(fèi)市場(chǎng)，該車間面積與外型滿足植酸工業(yè)工廠的生產(chǎn)需要，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。④ 美化廠房排列，保證生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性，使作業(yè)短捷、方便避免交叉。⑥ 動(dòng)力車間、熱能靠近負(fù)荷中心。⑧ 建筑物的布置符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)定》和《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 。⑩“三廢”治理和綜合利用符合要求。但必須保證工藝物料流向順利為原則，做到上下縱橫相呼應(yīng)，盡量形成流水線。當(dāng)遇到更換品種十，無須進(jìn)行大規(guī)模的設(shè)備更換，這是由催化劑品種更新?lián)Q代較快決定的，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這一可能性。④處理酸、堿等腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備盡量集中布置在建筑物的地層，不宜布置在樓上和地下室，而且設(shè)備周圍要設(shè)防腐圍堰。⑥設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)備與建筑物之間的安全距離，應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范要求。 布置應(yīng)注意的問題①設(shè)備布置設(shè)計(jì)不但要滿足工藝、操作、維修的需要，而且在設(shè)備周圍要留出堆放一定數(shù)量的原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品的空間和位置，必要時(shí)作為檢修場(chǎng)地，如需要經(jīng)常更換設(shè)備，要有設(shè)備搬運(yùn)所需的位置和空間。③設(shè)備布置要充分利用高位差布置，以節(jié)省輸送設(shè)備和動(dòng)力消耗。④布置時(shí)除保證垂直方向連續(xù)外，應(yīng)注意在多層廠房中要避免操作人員北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33在生產(chǎn)過程中過多地往返與樓層間。8 設(shè)計(jì)評(píng)析與總結(jié)從制備植酸的原料、生產(chǎn)過程以及對(duì)環(huán)境的安全性來看，在中和過程中放的殘液是氫氧化鈉和硫酸的中和產(chǎn)物，pH 值呈中性，對(duì)環(huán)境無害，濃縮過程中出來的水我們可以把它回收，循環(huán)的利用。設(shè)計(jì)的原料廉價(jià)易得，工序簡(jiǎn)單，所得植酸市場(chǎng)效益頗高，且發(fā)展前景廣闊。在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，收獲巨大。大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。參考文獻(xiàn)[1] （上冊(cè)）.北京：清華大學(xué)出版社，2022，二版.[2] ：大連理工出版社，2022，第五版.[3] ：中國(guó)石化出版社，2022，5.[4] ：中國(guó)石化出版社，2022，9.[5] ：化工出版社，2022，11.北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35[6] ：化學(xué)工業(yè)出版社，2022，第二版.[7] ：廣東科技出版社，2022.[8] :化學(xué)工業(yè)出版社，2022.[9] :遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1996.[10] :化學(xué)工業(yè)出版社, 第三版附圖 工藝流程圖北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36菲 汀 1:8無 離 子 水 ； 稀 硫 酸 氫 氧 化 鈉無 離 子 水活 性 炭型 樹 脂樹 脂 樹 脂序 號(hào)123456789流 程 號(hào) 名 稱 數(shù) 量 材 料酸 化 罐中 和 罐交 換 罐脫 色 罐濃 縮 罐壓 料 泵 111鋼不 銹 鋼不 銹 鋼裝 配3不 銹 鋼搪 瓷圖 例物 料 管閥 門壓 濾 機(jī) 鑄 鐵離 子 交 換 柱 51壓 濾 機(jī) 鑄 鐵離 子 交 換 柱換 熱 器 鑄 鐵換 熱 器 鑄 鐵 圖 號(hào)日 期 北 京 化 工 大 學(xué) 朱 清 梅指 導(dǎo) 老 師姓 名班 級(jí) 例陳 冠 東 植 酸 工 藝 流 程 圖 :共 一 張