年处理18000t含铬铝泥回收新工艺的设计

发布时间：2020-10-25 20:45

　　 铬盐是一种重要的无机化工产品,含铬铝泥是铬盐生产过程的中和除铝环节产生的固体废弃物。含铬铝泥中的铬多以剧毒的六价铬形式存在,容易导致环境污染问题的发生,因此必须加以去除;含铬铝泥中还含有大量的铝,必须加以回收。因此,从含铬铝泥中去除六价铬和回收金属铝,不仅能解决环境污染问题,而且可以带来可观的经济效益。本工艺设计创新性地将电渗析技术应用到铝泥除铬工艺中,利用直流电场的作用力将以结合态和结晶态形态存在的六价铬盐从粘稠的铝泥中迁移出来,解决了铝泥除铬的难题。此外,工艺可实现原料、中间产物以及产物的循环使用,从而显著提高资源的利用率。通过对工艺进行详细的设计与优化,将生产工艺分为三个工段,分别是打浆水洗工段、电渗析工段和碱提碳分工段。其中,电渗析工段采用连续化生产工艺,其余工段采用间歇化生产工艺。打浆水洗工段采用两级打浆水洗,进行初步除铬;电渗析工段采用三级电渗析装置连续化生产,进行深度除铬;碱提碳分工段包含碱浸提铝和碳酸化分解两部分,采用两级碱浸提铝和两级碳酸化分解,实现金属铝的提纯,最终制备得到氢氧化铝产品。工艺设计对各个设备与装置进行了物料衡算与热量衡算,并对搅拌釜、电渗析装置这两类主要设备进行了详细设计,对离心机、泵、管道等辅助设备进行了设备选型。此外,设计还对车间布置、自动控制与仪表以及投资估算进行了计算与设计,并采用Auto CAD等专业设计软件,绘制了工艺流程图(PFD图)、工艺管道仪表流程图(PID图)、设备图以及车间布置图。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：X781
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 设计背景
    1.1 概述
        1.1.1 铬盐及其工业
        1.1.2 含铬铝泥的组成
        1.1.3 含铬铝泥的危害
    1.2 工艺背景
    1.3 课题主要任务
2 工艺流程设计与优化
    2.1 设计概述
        2.1.1 设计依据
        2.1.2 设计原则
        2.1.3 设计标准与规范
    2.2 工艺流程设计方案
        2.2.1 工艺流程
        2.2.2 工艺流程分段介绍
3 物料衡算与能量衡算
    3.1 概述
    3.2 基础数据
        3.2.1 含铬铝泥各组分基本性质
        3.2.2 载热体基本性质
        3.2.3 其它物料的基本性质
    3.3 物料衡算
        3.3.1 物料衡算基本原理
        3.3.2 打浆水洗工段物料衡算
        3.3.3 电渗析工段物料衡算
        3.3.4 碱提碳分工段物料衡算
    3.4 能量衡算
        3.4.1 能量衡算基本原理
        3.4.2 能量衡算的任务
        3.4.3 单元设备能量衡算
4 设设备设计和选型
    4.1 概述
    4.2 搅拌釜的设计
        4.2.1 反应器选型说明
        4.2.2 打浆水洗釜R101的设计
        4.2.3 搅拌釜小结
    4.3 电渗析装置的设计
        4.3.1 电渗析装置概述
        4.3.2 设计参数
    4.4 离心机的选型
        4.4.1 离心机选型概述
        4.4.2 离心机参数计算
        4.4.3 离心机选型结果
    4.5 泵的选型
        4.5.1 泵的选型概述
        4.5.2 泵的参数计算
        4.5.3 泵的选型结果
    4.6 储罐的选型
        4.6.1 储罐选型概述
        4.6.2 储罐容积计算
        4.6.3 储罐选型结果
    4.7 管道的选型
        4.7.1 管材
        4.7.2 管道直径计算
        4.7.3 管道选型结果
    4.8 设备投资估算
        4.8.1 概述
        4.8.2 设备投资
5 车间布置
    5.1 设计依据与设计原则
        5.1.1 设计依据
        5.1.2 设计原则
    5.2 车间设备布置
        5.2.1 泵
        5.2.2 容器
    5.3 含铬铝泥回收车间布置
6 自动控制与仪表
    6.1 概述
    6.2 自动化仪表设计原则
    6.3 设备自动控制方案
        6.3.1 搅拌釜的自动控制
        6.3.2 离心泵的自动控制
7 总结
    7.1 工艺设计创新点
    7.2 工艺设计小结
致谢
参考文献
附录
    附录A 工艺流程图
    附录B 管道仪表流程图
    附录C 工艺设备图
    附录D 车间布置图
    附录E 管道选型一览表

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本文编号：2855936