鉻鹽是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品,含鉻鋁泥是鉻鹽生產(chǎn)過程的中和除鋁環(huán)節(jié)產(chǎn)生的固體廢棄物。含鉻鋁泥中的鉻多以劇毒的六價鉻形式存在,容易導(dǎo)致環(huán)境污染問題的發(fā)生,因此必須加以去除;含鉻鋁泥中還含有大量的鋁,必須加以回收。因此,從含鉻鋁泥中去除六價鉻和回收金屬鋁,不僅能解決環(huán)境污染問題,而且可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本工藝設(shè)計創(chuàng)新性地將電滲析技術(shù)應(yīng)用到鋁泥除鉻工藝中,利用直流電場的作用力將以結(jié)合態(tài)和結(jié)晶態(tài)形態(tài)存在的六價鉻鹽從粘稠的鋁泥中遷移出來,解決了鋁泥除鉻的難題。此外,工藝可實現(xiàn)原料、中間產(chǎn)物以及產(chǎn)物的循環(huán)使用,從而顯著提高資源的利用率。通過對工藝進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計與優(yōu)化,將生產(chǎn)工藝分為三個工段,分別是打漿水洗工段、電滲析工段和堿提碳分工段。其中,電滲析工段采用連續(xù)化生產(chǎn)工藝,其余工段采用間歇化生產(chǎn)工藝。打漿水洗工段采用兩級打漿水洗,進(jìn)行初步除鉻;電滲析工段采用三級電滲析裝置連續(xù)化生產(chǎn),進(jìn)行深度除鉻;堿提碳分工段包含堿浸提鋁和碳酸化分解兩部分,采用兩級堿浸提鋁和兩級碳酸化分解,實現(xiàn)金屬鋁的提純,最終制備得到氫氧化鋁產(chǎn)品。工藝設(shè)計對各個設(shè)備與裝置進(jìn)行了物料衡算與熱量衡算,并對攪拌釜、電滲析裝置這兩類主要設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,對離心機(jī)、泵、管道等輔助設(shè)備進(jìn)行了設(shè)備選型。此外,設(shè)計還對車間布置、自動控制與儀表以及投資估算進(jìn)行了計算與設(shè)計,并采用Auto CAD等專業(yè)設(shè)計軟件,繪制了工藝流程圖(PFD圖)、工藝管道儀表流程圖(PID圖)、設(shè)備圖以及車間布置圖。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：X781
【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 設(shè)計背景
    1.1 概述
        1.1.1 鉻鹽及其工業(yè)
        1.1.2 含鉻鋁泥的組成
        1.1.3 含鉻鋁泥的危害
    1.2 工藝背景
    1.3 課題主要任務(wù)
2 工藝流程設(shè)計與優(yōu)化
    2.1 設(shè)計概述
        2.1.1 設(shè)計依據(jù)
        2.1.2 設(shè)計原則
        2.1.3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
    2.2 工藝流程設(shè)計方案
        2.2.1 工藝流程
        2.2.2 工藝流程分段介紹
3 物料衡算與能量衡算
    3.1 概述
    3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
        3.2.1 含鉻鋁泥各組分基本性質(zhì)
        3.2.2 載熱體基本性質(zhì)
        3.2.3 其它物料的基本性質(zhì)
    3.3 物料衡算
        3.3.1 物料衡算基本原理
        3.3.2 打漿水洗工段物料衡算
        3.3.3 電滲析工段物料衡算
        3.3.4 堿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 能量衡算的任務(wù)
        3.4.3 單元設(shè)備能量衡算
4 設(shè)設(shè)備設(shè)計和選型
    4.1 概述
    4.2 攪拌釜的設(shè)計
        4.2.1 反應(yīng)器選型說明
        4.2.2 打漿水洗釜R101的設(shè)計
        4.2.3 攪拌釜小結(jié)
    4.3 電滲析裝置的設(shè)計
        4.3.1 電滲析裝置概述
        4.3.2 設(shè)計參數(shù)
    4.4 離心機(jī)的選型
        4.4.1 離心機(jī)選型概述
        4.4.2 離心機(jī)參數(shù)計算
        4.4.3 離心機(jī)選型結(jié)果
    4.5 泵的選型
        4.5.1 泵的選型概述
        4.5.2 泵的參數(shù)計算
        4.5.3 泵的選型結(jié)果
    4.6 儲罐的選型
        4.6.1 儲罐選型概述
        4.6.2 儲罐容積計算
        4.6.3 儲罐選型結(jié)果
    4.7 管道的選型
        4.7.1 管材
        4.7.2 管道直徑計算
        4.7.3 管道選型結(jié)果
    4.8 設(shè)備投資估算
        4.8.1 概述
        4.8.2 設(shè)備投資
5 車間布置
    5.1 設(shè)計依據(jù)與設(shè)計原則
        5.1.1 設(shè)計依據(jù)
        5.1.2 設(shè)計原則
    5.2 車間設(shè)備布置
        5.2.1 泵
        5.2.2 容器
    5.3 含鉻鋁泥回收車間布置
6 自動控制與儀表
    6.1 概述
    6.2 自動化儀表設(shè)計原則
    6.3 設(shè)備自動控制方案
        6.3.1 攪拌釜的自動控制
        6.3.2 離心泵的自動控制
7 總結(jié)
    7.1 工藝設(shè)計創(chuàng)新點
    7.2 工藝設(shè)計小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄A 工藝流程圖
    附錄B 管道儀表流程圖
    附錄C 工藝設(shè)備圖
    附錄D 車間布置圖
    附錄E 管道選型一覽表

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本文編號：2855936