1、1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)：年產(chǎn)320噸醫(yī)藥單寧酸車間工藝設(shè)計(jì)。 項(xiàng) 目：醫(yī)藥單寧酸生產(chǎn)車間。 產(chǎn)品名稱：醫(yī)藥單寧酸。1.1.3 產(chǎn)品規(guī)格：符合標(biāo)準(zhǔn)GB5308-85(一級(jí))：?jiǎn)螌幩?干基計(jì))含量98%；干燥失重12.0% ；水不溶物0.6%；總顏色為2.0。1.1.4 生產(chǎn)能力：年產(chǎn)320噸醫(yī)藥單寧酸，年工作日300天，每天三班半制。 產(chǎn)品用途：1.1.5.1 醫(yī)藥工業(yè)在醫(yī)藥中單寧酸用作收斂劑，重金屬中毒的解毒劑，也是合成磺胺增效劑的原料，也用于制造鞣酸甘油、鞣酸油青及用作止血?jiǎng)㊣，也可作鞣酸蛋白，鞣酸苯海拉明、鞣酸小蘗堿等，還用于燙傷中的真菌抑制劑。1.1.5.2 印染工業(yè)在印染工業(yè)中，

2、單寧酸可作尼龍襪、針織衫、游泳衣等聚合胺類合成纖維用酸性染料的周色劑，用于絲纖維經(jīng)鹽基染料染色的后處理期。它用于鹽基染料印染棉織物時(shí)的媒染劑，亦用于精整紙張和絲綢。1.1.5.3 合成工業(yè)單寧酸可用于合成沒食子酸和焦棓酚。沒食子酸與醇類反應(yīng)，可生成各種酯類。市售的沒食子酸酯有沒食子酸鯨蠟酯(一般工業(yè)用)、沒食子酸十八酯(一般工業(yè)用)、沒食子酸丙酯(食品用抗氧化劑)、沒食子酸月桂酯(熱敏紙用)等。1.1.5.4 化學(xué)試劑工業(yè)在化學(xué)試劑中單寧酸用于分析微量鈾、釷、钚等元素。還用作蛋白質(zhì)及生物堿的沉淀劑。鉬酸銨滴定鉛時(shí)的外指示劑，用于鈹、鋁的沉淀和重量測(cè)定，銅、鐵、鈷等的比色測(cè)定。1.1.5.5 石

3、油工業(yè)單寧酸可用于石油鉆探，制取鉆探石油用泥漿助劑，用作泥漿稀釋劑。1.1.5.6 皮革工業(yè)單寧酸可以制造皮革鞣劑。由于單寧酸遇到蛋白質(zhì)或各種膠質(zhì)時(shí)形成不溶物沉淀，與普皮中的生腔質(zhì)形成不溶性物質(zhì)，故單寧酸用于鞣革時(shí)，可提高皮革的柔軟性。1.1.5.7 其它工業(yè)上的應(yīng)用在冶金工業(yè)上主要用于稀有金屬的冶煉。還可作為印染油墨用的著色劑，在橡膠工業(yè)上單寧酸用作橡膠凝固劑。在選礦藥劑中作選礦抑制劑，它也是鞣酸鐵墨水中的主要原料。另外單寧酸亦作酒類澄清劑，可提凈啤酒。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)：1.2.1 產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)：表1.1 工業(yè)單寧酸GB5308-85技術(shù)指標(biāo)指 標(biāo)一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)單寧(%) 81.078

4、.075.0干燥失重(%) 9.09.09.0水不溶物(%) 0.60.81.0總顏色號(hào)2.03.04.0 五倍子：粉碎前五倍子的容積重：r = 0.30.6 T/平均容積重： = 0.459 T/表1.2 角倍原料物理特性物理特性破 碎 角破 碎 后123123大小(mmmm)153025453050357101520松散容（kg/）291235188642459370 靜安息角（度）4143444646494647484950動(dòng)安息角 (度)313228292728343532332930注：安息角（堆積角）是指自然形成的散料堆的表面與水平面的最大夾角，有動(dòng)、靜安息角之分。（在靜止平面自然

5、形成的叫靜安息角；在運(yùn)動(dòng)的平面形成的叫動(dòng)安息角）1.2.1.2 本設(shè)計(jì)以角倍為主要原料進(jìn)行設(shè)計(jì)核算。 表1.3 中國角倍一般組成及含量名稱單寧沒食子酸鞣花酸纖維素木質(zhì)素樹膠褐色酒精浸出物淀 粉無機(jī)鹽、糖蛋白質(zhì)葉綠素水分含量(%)56.02.02.010.59.02.52.52.01.30.710.5表1.4 中國五倍子角倍標(biāo)準(zhǔn)(GB5848-86)指 標(biāo)一 級(jí)二 級(jí)個(gè)體數(shù)(個(gè)/500 g)100180夾雜物(%) 0.61.0水 分 14.014.0單 寧(%)64.060.01.2.1.3 煤表1.5 煤（貧煙煤）成 分CHOSN灰分水分百分含量%40.512.645.980.490.674

6、0.519.2最低發(fā)熱值：16256.9 kJ/kg1.2.1.4工廠供水水溫：夏天 t = 26 ， 冬天 t = 8 ； 年平均水溫：22 ； 水質(zhì)：硬度 7.9 od ； 堿度 5.9 od ； PH值 7.4。1.2.2 氣象資料（四川綿陽）氣溫：平均 t = 16.5 ； 最熱月平均氣溫26.2 ；最冷月平均氣溫2.6 ； 風(fēng)向：SW ； 年平均風(fēng)速3.1 m/s ； 濕度：相對(duì)濕度 = 54%；降水：年均降水?dāng)?shù)147天； 年平均日照數(shù)2330 h。1.2.3其它方面： 粉狀工業(yè)單寧酸松散容積重：r=0.459 T/m3；1.2.3.2 絕干工業(yè)單寧酸比熱：c=1.59 kJ/(kg

7、)； 溶液比熱：=(0.38x+1y)4.19 kJ/(kg)；1.2.3.4 浸提罐比熱（鋼材比熱）：=0.481 kJ/(kg)；1.2.3.5 浸提罐重量：G=1.2 T；1.2.3.6 浸提罐傳熱系數(shù)：k=16.7 kJ/(m2n)；1.2.3.7 浸提罐物料流動(dòng)阻力： 共約1.5 kg/m2 (六罐組) 與水泵到尾罐間阻力（管垢、閥門、預(yù)熱器等）約1 kg/m2；1.2.3.7 破碎料間間隔含水：277 kg/m3；1.2.3.8 袋裝工業(yè)單寧酸比重：d=0.44 T/m3。2. 選擇生產(chǎn)方法，確定生產(chǎn)工藝與流程2.1 廠址選擇：在五倍子單寧酸生產(chǎn)中，原料占整個(gè)成本的60%以上。因此

8、廠址首先考慮離原料產(chǎn)地的遠(yuǎn)近，初步確定在四川省建廠，因?yàn)樗拇ㄊ∈俏灞蹲又饕a(chǎn)地之一，附近還有貴州、云南、湖北、湖南等五倍子產(chǎn)區(qū)。經(jīng)綜合分析，選擇在綿陽建廠，因?yàn)榫d陽不僅在原料產(chǎn)地，而且水電充足，交通運(yùn)輸便利，人力資源豐富，四川還是以電子、機(jī)械、冶金、化工為主體的綜合性工業(yè)基地，可提供大量的煤做燃料。是建立五倍子試劑單寧酸廠的理想地點(diǎn)。對(duì)于三廢的處理，在五倍子單寧酸生產(chǎn)過程中的廢水主要是排渣時(shí)的水，含有單寧的廢渣壓榨水，夾帶水，還含有機(jī)物，則色深，化學(xué)耗氧高，因此不宜排入江河。由于廢水量不多，可用石灰處理，冷下來后排入四周的農(nóng)田，產(chǎn)生的廢渣用作果樹的肥料，或生產(chǎn)過程中的燃料，產(chǎn)生的廢氣在整個(gè)生產(chǎn)

9、過程中對(duì)環(huán)境影響小。選擇廠址必須考慮到環(huán)保問題，應(yīng)充分利用氣象、地形等有利條件，盡可能的減少三廢對(duì)環(huán)境的污染。氣象因素中，以風(fēng)向?yàn)橹?。風(fēng)向直接影響著廢氣的擴(kuò)散方向，一般污染源應(yīng)設(shè)在下風(fēng)向，如鍋爐房、備料工段等。影響產(chǎn)品質(zhì)量及工人的操作與生活的建設(shè)應(yīng)在風(fēng)向上。風(fēng)速大有利于污染物的擴(kuò)散。故建廠一般在迎風(fēng)向上坡或離開上坡的谷地。2.2 生產(chǎn)方法的選擇目前，我國的單寧酸生產(chǎn)方法主要有四種：方法一：五倍子原料經(jīng)粉碎，篩選，凈化等處理后，經(jīng)浸提得到浸提液，浸提液經(jīng)蒸發(fā)，噴霧干燥而得到產(chǎn)品。方法二：五倍子原料經(jīng)粉碎，篩選，凈化等處理后，經(jīng)浸提得到浸提液，浸提液再經(jīng)冷凍澄清，離子交換，蒸發(fā)，噴霧干燥而得到產(chǎn)品

10、。方法三：五倍子原料經(jīng)粉碎，篩選，凈化等處理后，經(jīng)浸提得到浸提液，浸提液先經(jīng)一次蒸發(fā)，冷凍澄清，離子交換，蒸發(fā)，噴霧干燥而得到產(chǎn)品。方法四：五倍子原料經(jīng)粉碎，篩選，凈化等處理后，經(jīng)浸提，再經(jīng)冷凍澄清，離子交換，蒸發(fā)，噴霧干燥而得到產(chǎn)品。不同的是：根據(jù)使用部門的要求對(duì)浸提與其處理工藝進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)出符合用戶要求的合格產(chǎn)品。上述方法均為成熟工藝，鑒于本設(shè)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品的用途，同時(shí)考慮到五倍子的特性，故決定采用第四種生產(chǎn)方法。產(chǎn)品噴霧干燥蒸發(fā)離子交換冷凍澄清浸 提合格料殘?jiān)鲜龇椒ㄒ延醒芯?，較為成熟，國內(nèi)外均有生產(chǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力為年產(chǎn)320噸醫(yī)藥單寧酸。本設(shè)計(jì)擬定：產(chǎn)品為含水1

11、2%的粉狀單寧酸，年工作日300天，每天24小時(shí)，三班半制，采用連續(xù)式生產(chǎn)工藝。2.3 五倍子原料及單寧產(chǎn)品的特性 五倍子原料五倍子是癭綿蚜科一些種類的蚜蟲寄生在漆樹科鹽膚木屬，鹽膚木等植物的葉子上形成的富含單寧物質(zhì)的各種蟲癭的總稱。五倍子單寧屬水解類單寧，是一種無定形淡黃至淺棕色粉末，有收斂性和澀味，其水溶液是一種膠體。劃分五倍子種類，應(yīng)以致癭蚜為依據(jù)，但習(xí)慣依癭體形狀，質(zhì)地和單寧含量將五倍子劃分倍子和倍花兩大類。前者除具有明顯角狀突起的角倍外，其余均為不同形狀圓形個(gè)體，殼厚，質(zhì)地較硬，單寧含量高，倍花多分枝，成花狀，殼薄易碎，單寧含量較低，以結(jié)倍的夏寄主不同，又將倍子劃分角倍類和肚倍類，角

12、倍類倍子產(chǎn)量高，肚倍類倍子質(zhì)地好，生產(chǎn)上以角倍為主。2.3.2 五倍子單寧酸物理性質(zhì)分子式：C76H52O46, 分子量1701.2（五倍子單寧酸平均值）；性 狀：五倍子單寧酸呈淡黃色至淺棕色，粉末狀；溶解性：五倍子單寧酸能溶解于水形成膠體溶液，也能溶解于多種有機(jī)溶劑如：乙醇、 酮、乙酸乙脂；特別能溶于這些有機(jī)溶劑的水溶液中，不溶于無水醚、氯仿、苯、石油醚和二硫化碳等。2.3.3 單寧植物單寧又稱為植物鞣質(zhì)，為無定形固體，極少數(shù)為結(jié)晶體。溶解于熱水和冷水中，也溶于丙酮、乙酸乙酯、已醇等有機(jī)溶劑中成膠體溶液。不溶于其它一般溶劑(如無水乙醚、氯仿、苯、石油醚、二氧化碳等)。味苦澀，有收斂性，能被吸

13、收而使之成革。與過高鐵鹽能產(chǎn)生蘭黑色反應(yīng)或沉淀。能與醋酸鉛、醋酸銅、氯化亞錫、濃重鉻酸鉀溶液。能與許多生物鉛鹽類和有機(jī)鹽類的水溶液結(jié)合生成不溶于水的沉淀。植物鞣質(zhì)為強(qiáng)還原劑，在空氣中能吸收氧， 在鉛性溶液中能更快地吸收氧而轉(zhuǎn)變?yōu)榘瞪?.3.4 五倍子單寧溶液五倍子單寧溶液成分較復(fù)雜，為多分散體系，整個(gè)水溶液是一種膠體，表現(xiàn)出膠體的一系列化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)可溶物中以單寧為主要成分，非單寧為輔。故單寧酸溶液又表現(xiàn)出單寧的一系列化學(xué)性質(zhì)和非單寧的一些理化性質(zhì)等；單寧屬于熱敏性物質(zhì)，高溫下穩(wěn)定性降低，可引起單寧分解；隨著溫度的降低，濃度的提高都會(huì)導(dǎo)致單寧酸溶液的粘度急劇的增加。單寧與Fe作用顏色加深；單

14、寧酸溶液靜置在空氣中極易變色。通過微生物作用發(fā)醇成酸，造成單寧的分解，純度降低，質(zhì)量下降；單寧酸溶液長(zhǎng)期靜置，粒子會(huì)增大，鹽析程度會(huì)增加，發(fā)生自發(fā)改變自己分散程度的老化現(xiàn)象。2.4 主要工段工藝條件：表2.1 浸提工段工藝條件浸提罐原料粒度mm溫度 罐數(shù)/組小時(shí) h出液系數(shù)%抽出率%浸提次數(shù)壓力式五倍子1.01.54575681820450600971723表2.2 蒸發(fā)工藝條件一覽名 稱單 位數(shù) 值加熱蒸汽壓力kPa200(絕壓)冷凝器真空度kPa80浸提液濃度%6.67濃縮液濃度%13冷凝水出口溫度4050第一效沸騰溫度99.2二效沸騰溫度84表2.3 蒸發(fā)設(shè)備規(guī)格名 稱參 數(shù)加熱面積4

15、m加熱管長(zhǎng)3 m加熱管直徑322分離室直徑1200材 料304項(xiàng) 目 名 稱單 位數(shù) 值干燥介質(zhì)熱空氣進(jìn)塔溫度160出塔溫度70濃膠溫 度由蒸發(fā)來52經(jīng)預(yù)熱后65產(chǎn)品濃 度30含水率%1出塔溫度65氣流空塔速度m/s0.30.5入口速度m/s810表2.4 干燥工段工藝條件2.5 生產(chǎn)工藝流程：五倍子生產(chǎn)過程包括備料（原料粉碎、篩選和輸送）、浸提、冷凍澄清、離子交換、蒸發(fā)、干燥。2.5.1 備料工段：備料是指對(duì)進(jìn)廠原料在浸提之前的一系列處理過程，直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及產(chǎn)品的成本。備料通常包括原料的貯存、粉碎、篩分、凈化、除鐵等的工藝，以及原料的裝卸、輸送、計(jì)量等。備料工段的特點(diǎn)：處理的

16、均為固體物料，處理量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件差。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮好以下幾方面問題：首先要貯備好足夠的原料，避免和減少貯存中的變質(zhì)和損失，保證連續(xù)不斷地滿足浸提生產(chǎn)的需要；其次是對(duì)原料進(jìn)行初步加工，給浸提提供粉碎度合格的、凈化了的原料，以提高浸提效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)合理解決貯運(yùn)工藝，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)，降低能耗與成本組成備料整體，有序的機(jī)械化、自動(dòng)化的生產(chǎn)線，還應(yīng)注意解決降塵問題。備料過程：由于五倍子原料為人工采摘，泥砂雜質(zhì)較多，質(zhì)量不均，特別是生產(chǎn)要求把倍子殼中的蟲尸去掉，因此備料過程不是單一的物料搬運(yùn)，而是重要的加工過程。原料經(jīng)過二次風(fēng)選、二次篩選、二次破碎等凈化措施，保證了質(zhì)量。原料粉

17、碎：粉碎是指在外力的作用下，將大塊物料變成小塊物料的過程。在五倍子單寧酸生產(chǎn)中，它是加速浸提過程，提高質(zhì)量的重要手段。原料粉碎后粒度變小，縮短了溶質(zhì)的擴(kuò)散距離，增大了原料和水的接觸面積，從而加快了浸提過程，得到高質(zhì)量的浸提液。選擇粉碎物料的方法，主要根據(jù)物料的物理性質(zhì)、物料大小、粉碎程度，特別注意物料的硬脆性。目前有對(duì)輥破碎機(jī)、滾筒破碎機(jī)、錘式粉碎機(jī)。由于五倍子原料較脆，擠壓和沖擊比較有效，選用對(duì)輥破碎機(jī)較適宜。原料篩選：篩選是將顆粒大小不一的原料通過具有一定孔徑的篩面，分成不同粒度級(jí)別的過程沉。篩選的目的，一是改善碎料的粒度；二是除去塵粒雜質(zhì)，凈化原料。五倍子單寧酸生產(chǎn)所采用的篩選設(shè)備有：滾

18、筒篩、振動(dòng)篩和搖動(dòng)篩。原料輸送：固體原料的輸送關(guān)系到改善勞動(dòng)條件、提高工作效率、特別是滿足連續(xù)化生產(chǎn)的要求，因此它在生產(chǎn)上占有重要的地位。目前再植物單寧酸生產(chǎn)中較普遍采用的原料輸送裝置有：皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、氣力輸送設(shè)備及機(jī)動(dòng)車等。本工藝采用皮帶輸送機(jī)和斗式提升機(jī)輸送。在五倍子單寧酸生產(chǎn)中貯料不僅起緩沖、計(jì)量等作用，而且是種重要的節(jié)能裝置，它可以充分發(fā)揮粉碎篩選輸送等設(shè)備的最大生產(chǎn)能力，節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間。五倍子又為散裝顆粒物料，它在料斗種的流動(dòng)是非常重要的，因?yàn)樗哂泄虘B(tài)和液態(tài)流動(dòng)特性，又具有呆滯性。因此解決料斗的排放問題，消除搭擠和掛料現(xiàn)象，對(duì)貯料的結(jié)構(gòu)一般做多方面的考慮。

19、 原料的貯藏：考慮到節(jié)約成本，減少占地面積，倉庫只貯存半年原料，其余原料隨到隨用。庫房面積：F=Q（1.31.5）/HR。原料：含水率20%。庫房和料堆不漏雨，通風(fēng)良好，貯藏時(shí)間不易過長(zhǎng)（一般不超過一年）。原料貯藏方式：a:五倍子原料的貯存為室內(nèi)堆垛貯存，水泥地上鋪木質(zhì)墊板，距地0.2 m，堆頂1 m，室內(nèi)通風(fēng)設(shè)施齊全，堆間有通氣筒，保持上下透氣。b:庫存：簡(jiǎn)易相同，簡(jiǎn)易倉庫，機(jī)械化原料庫。國內(nèi)多數(shù)栲膠廠設(shè)置原料倉庫若干個(gè)，每個(gè)倉庫堆存300 t左右原料，倉庫內(nèi)每隔 56 m設(shè)通道，寬1.5 m，倉頂和四周保持良好通風(fēng)，倉頂和四周防止?jié)B水，庫內(nèi)用地臺(tái)板，并有防火措施。2.5.1.2 原料的粉碎

20、a：車間內(nèi)原料的運(yùn)輸全部實(shí)行機(jī)械化。原料的運(yùn)輸通常采用：風(fēng)送；皮帶-斗式提升機(jī)；風(fēng)送-皮帶。本設(shè)計(jì)采用“皮帶-斗式提升機(jī)”組合，皮帶輸送機(jī)適用于輸送堆積重度為 0.20.75 T/m3的粒狀、塊狀等散狀物料，能長(zhǎng)距離輸送，輸送量大，功率消耗小，噪音小，運(yùn)輸可靠，維護(hù)方便。但占地面積大，爬升高度也有一定的限制，密封較困難。斗式提升機(jī)，占地面積小，輸送量大，機(jī)體一般采用封閉式，可以防止灰塵，適用于散料垂直提升，不易磨損，運(yùn)輸效率高。b ：粉碎設(shè)備：五倍子角倍具有脆性大主要設(shè)備：對(duì)輥破碎機(jī)：它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修容易、調(diào)節(jié)方便，主要缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力小。五倍子應(yīng)選用壓條不銹鋼輥 ，雙傳動(dòng)，一軸固定另一

21、軸可調(diào)的對(duì)輥破碎機(jī)。采用對(duì)輥破碎機(jī)，其設(shè)備簡(jiǎn)單，緊湊，生產(chǎn)能力高，適用于脆性大的物料，運(yùn)輸可靠，生產(chǎn)能力大，節(jié)省勞力，易維修，灰塵少，但機(jī)械磨損大。為方便浸提，保證質(zhì)量，原料經(jīng)粉碎、篩選處理，原料的粉碎粒度為1015 mm。c：篩選設(shè)備：采用萬能懸掛式振動(dòng)篩和搖動(dòng)篩，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。篩面利用率高，占地少，輕便，成本低，生產(chǎn)能力和篩分效率高，篩孔不易堵塞，操作方便，動(dòng)力消耗少，但篩網(wǎng)壽命短，需及時(shí)更換，噪音較大，灰塵飛揚(yáng)，需吸塵措施。表2.5 振動(dòng)篩的規(guī)格技術(shù)規(guī)格2WXS-1萬能懸掛篩生產(chǎn)能力（t / h）34篩網(wǎng)層數(shù)2篩網(wǎng)尺寸（mmmm）12502500篩孔尺寸（mm）上層20，下層1.83.0每

22、分振動(dòng)次數(shù)（n/min）1200振幅（mm）26電動(dòng)機(jī)型號(hào)-42-6電動(dòng)機(jī)功率(kW)4 原料輸送：栲膠生產(chǎn)中選用皮帶輸送、斗式提升機(jī)等實(shí)現(xiàn)水平、傾斜和垂直輸送物料。粉碎輸 送篩 選原 料除 鐵合格原料二次篩選圖2-1 備料工段工藝流程總圖2.5.2 浸提工段： 浸提過程：浸提過程是用水浸泡五倍子原料，把有效成分從固體轉(zhuǎn)移到浸體液中去的過程。評(píng)價(jià)浸提的好壞，主要是以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗等指標(biāo)為依據(jù)，即在保證浸提液質(zhì)量的前提下，達(dá)到抽出率高、濃度高、產(chǎn)量高的標(biāo)準(zhǔn)。螺帶式連續(xù)浸提器，平轉(zhuǎn)型浸提器，生產(chǎn)連續(xù)、操作安全、機(jī)械化程度高，浸提時(shí)間短，浸提液質(zhì)量好，設(shè)備緊湊，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，占地面積小，金屬材料

23、省，但對(duì)原料的適應(yīng)性不如罐組。壓力式金屬浸提罐組：浸提溫度高，浸提時(shí)間較短，生產(chǎn)效率及抽出率較高，產(chǎn)品質(zhì)量較好，原料消耗較低，對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，轉(zhuǎn)液、加料、出渣等操作比較方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，熱損失少，可避免單寧與空氣接觸氧化，壽命長(zhǎng)，易維修，但較難造，造價(jià)高，對(duì)廠房要求高，對(duì)使用不銹鋼要求較高，對(duì)原料粒度要求比較嚴(yán)格，出液系數(shù)大。國內(nèi)工廠尚有使用轉(zhuǎn)鼓連續(xù)浸提和木桶罐組浸提的。目前用于五倍子浸提有平轉(zhuǎn)型浸提和罐組浸提，目前大多數(shù)單寧酸廠用罐組式逆流浸提，工藝條件成熟可行，抽出率高，所以本設(shè)計(jì)采用此工藝 。由于五倍子單寧含量高，采用罐組逆流浸提法，正常操作時(shí)，尾罐只加一次清水，收罐只放一次浸體液離開

24、罐組，以六罐組為例 ，每罐浸泡11次具體工藝參數(shù)如下：六罐生產(chǎn)有一罐備料，每罐投料271.2千克， 新料投入后，打開下部排污閥用冷水噴淋10分鐘，然后關(guān)閉排污閥進(jìn)行正常轉(zhuǎn)液。 加水量規(guī)定加至距桶口20cm處，每罐新料浸提11次。每罐放出頭罐液1.52 ，50 時(shí)濃度為3 上。 冷凍澄清為了提高單寧酸質(zhì)量，增加單寧酸品種，通常采用冷凍澄清、離子交換等手段，以達(dá)到清除與五倍子單寧一起溶入水的物質(zhì)。五倍子單寧酸溶于水，形成了膠體溶液，其中單寧締合成大小不同的粒子，在溶液中做布朗運(yùn)動(dòng)，溫度對(duì)其穩(wěn)定性的影響比較明顯。當(dāng)單寧酸溶液冷卻到-30時(shí)，較大的粒子布朗運(yùn)動(dòng)減慢，因而產(chǎn)生沉淀，這樣單寧酸溶液就發(fā)生分

25、層，上層清溶液為單寧酸膠體分散系，下層沉淀為單寧酸膠體分散部分和粗分散部分，其中包括樹脂、植物蛋白及淀粉等物質(zhì)。五倍子單寧酸溶液濃度在68波美度時(shí)，產(chǎn)生的沉淀物較多。因此，生產(chǎn)上常用6-8波美度的浸提液進(jìn)行冷凍。對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模較小的冷凍澄清，首先將五倍子浸提液放入冷凍罐中澄清2530小時(shí)，即可達(dá)到分層目的。上層清液制試劑單寧酸，下層沉淀物用水解方法制沒食子酸。 離子交換離子交換和吸附過程相似，它是通過離子交換樹脂來完成，離子交換樹脂是不溶于水的固體顆粒，帶有活性離子的高分子化合物，有陰、陽兩種。因生產(chǎn)試劑單寧酸中含有鈣、鎂、鐵等陽離子和沒食子酸、多縮沒食子酸、色素等陰離子，用陰離子、陽離子交換樹

26、脂和陰陽離子混合床，就可以清除上述物質(zhì)。離子交換操作通常在交換柱內(nèi)進(jìn)行。目前用的最多的是固定床操作。溶液由上而下透過固定床，進(jìn)床溶液稱為流入液，出床溶液稱流出液。離子交換循環(huán)主要包括兩個(gè)步驟：第一步為交換階段或“吸附階段”；第二步為再生或淋洗階段。再生是將交換柱恢復(fù)到交換前的狀態(tài)，即除去所吸附的離子。固定床交換柱可分陽離子交換柱、陰離子交換柱及混合離子交換柱，后者是將陽、陰兩種離子交換樹脂按一定比例充填而成的交換柱，俗稱混合床?；旌洗惭b置具有設(shè)備少，裝置集中，便于操作等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是數(shù)值交換容量利用率低，樹脂磨率大，在柱內(nèi)分層再生時(shí)，操作條件要求較嚴(yán)格。為了盡可能地除去鈣、鎂陽離子以及有機(jī)酸陰離

27、子，常采用聯(lián)合式離子交換，通常稱為復(fù)床系統(tǒng)?；蛘邔?fù)合床和混合床串聯(lián)使用，稱為復(fù)-混床系統(tǒng)，這種形式的優(yōu)點(diǎn)是交換液質(zhì)量好，pH值穩(wěn)定，但流程復(fù)雜，再生不方便。2.5.5 蒸發(fā)工段浸提液的濃度低于10%，需要用蒸發(fā)的方法，除去其中大量的水，盡可能提高濃度以利于噴霧干燥。浸提液的蒸發(fā)量是利用飽和水蒸氣加熱浸提液，使其沸騰，水分不斷汽化，產(chǎn)生二次蒸汽，不斷被排出，使其濃度提高。采用“低溫、真空、多效、并流”蒸發(fā)，可減少對(duì)單寧的破壞，保證單寧的質(zhì)量，節(jié)約生蒸汽用量，且可以自動(dòng)平衡。目前生產(chǎn)所用的蒸發(fā)器有：外加熱式蒸發(fā)器；液膜式蒸發(fā)器；刮板式蒸發(fā)器。本設(shè)計(jì)采用“外加熱式蒸發(fā)器” 。蒸發(fā)過程：借助加熱的作

28、用使溶液中一部分溶劑汽化，因而獲得濃縮溶液的過程叫蒸發(fā)。對(duì)蒸發(fā)過程的評(píng)價(jià)，主要反映在濃膠質(zhì)量和濃度。蒸發(fā)消耗和蒸發(fā)強(qiáng)度等四個(gè)指標(biāo)上。外加熱式蒸發(fā)器主要由加熱室、分離室、循環(huán)管組成，其中加熱室和分離室分開安裝，可以減少蒸發(fā)器總高度。循環(huán)管裝在加熱室外部，可以提高溶液循環(huán)速度，提高蒸發(fā)的傳熱系數(shù)和蒸發(fā)強(qiáng)度。浸提液經(jīng)列管式換熱器預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器，濃膠排入濃膠槽，末效二次蒸汽經(jīng)表面冷凝器和混合式冷凝器完全冷凝后排入冷凝水槽，不凝性氣體由真空泵排出?；旌鲜嚼淠饔捎谥苯訐Q熱，熱效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗材料少，但該設(shè)備會(huì)使水受到污染，水不能循環(huán)使用，對(duì)水的消耗很大。表面冷凝器由于采用間接換熱，放冷凝水與冷卻

29、水均可使用，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗材多，投資高，對(duì)清潔水和清潔度要求高。為達(dá)到最好效果我們采用表面冷凝器，減少廢水，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約水資源。真空泵是維持真空的機(jī)械；目前栲膠廠采用有：往復(fù)式真空泵；水環(huán)式真空泵；噴射泵（水、蒸汽）。往復(fù)式真空泵：利用活塞在泵缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，真空度高，耗電量少，但對(duì)設(shè)備要求高，抽出的氣體不能帶液滴，否則影響抽氣效率；水環(huán)式真空泵：利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成水環(huán)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作可靠，但真空度較低，耗電量大；噴射泵（水、蒸汽）：利用高速射流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，操作方便可靠，投資費(fèi)與操作費(fèi)均較低，占地面積小，維修方便，但真空度不太高，動(dòng)力消耗大，耗用大量水和蒸汽。本次設(shè)計(jì)采用往復(fù)式真空泵。

30、表2.6 蒸發(fā)工藝條件一覽名 稱單 位數(shù) 值加熱蒸汽壓力kPa200(絕壓)冷凝器真空度kPa80浸提液濃度%6.67濃縮液濃度%13冷凝水出口溫度4050第一效沸騰溫度99.2二效沸騰溫度84表2.7 蒸發(fā)設(shè)備規(guī)格名 稱參 數(shù)加熱面積4(m)加熱管道3(m)加熱管直徑322分離器直徑1200材 料3042.5.6 干燥工段濃膠干燥方式有噴霧干燥、薄膜干燥、真空箱式干燥等。本設(shè)計(jì)采用噴霧干燥。其優(yōu)點(diǎn)：干燥時(shí)間短，物料的溫度低，適于熱敏性物料的干燥，可直接將溶液噴霧干燥成粉狀成品。省去了蒸發(fā)、粉碎等操作，產(chǎn)品為粉狀，溶解性好，操作時(shí)易于調(diào)節(jié)或控制產(chǎn)品含水量和粒度，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定，生產(chǎn)連續(xù)化，易實(shí)

31、行自動(dòng)化生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。缺點(diǎn)：設(shè)備較多，體積大，能量消耗較大，投資較多，排氣的凈化要求高，要有可靠的氣-固分離裝置，才能減少產(chǎn)品損失，避免環(huán)境污染。主要設(shè)備有：干燥塔，濃膠噴霧系統(tǒng)，蒸汽加熱系統(tǒng)，成品的排出裝置，細(xì)粉的回收系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)采用氣流噴霧干燥。參數(shù)如下表：表2.8 干燥工段工藝條件項(xiàng)目名稱單 位數(shù) 值干燥介質(zhì)熱空氣進(jìn)塔溫度160出塔溫度70濃膠溫 度由蒸發(fā)來52經(jīng)預(yù)熱后65產(chǎn)品濃 度30含水率%1出塔溫度65氣流空塔速度m/s0.30.5入口速度m/s8102.6 確定生產(chǎn)工藝流程路線蒸發(fā)離子交換冷凍澄清浸提備料原料 干燥產(chǎn)品3. 物料衡算3.1物料衡算的計(jì)算基準(zhǔn):以產(chǎn)量計(jì)算（每

32、噸產(chǎn)品，每kg產(chǎn)品）；單位時(shí)間產(chǎn)量計(jì)算 kg/h。由于第二種方法對(duì)設(shè)備、設(shè)計(jì)等更為方便，故設(shè)計(jì)采用第二種計(jì)算方法。對(duì)單寧酸生產(chǎn)的物料衡算，由于化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，加上研究分析較少，若進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算較為困難，故采用一些假定和經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)值，本設(shè)計(jì)是在假定生產(chǎn)中無化學(xué)變化的前提下進(jìn)行計(jì)算的。從純度考慮，假定原料的純度為100%，則經(jīng)浸提后下降到98%，經(jīng)蒸發(fā)后的純度直升到99%，經(jīng)干燥時(shí)純度基本不變，仍為100%。實(shí)際生產(chǎn)過程中物料損失：原料經(jīng)粉碎、篩選等處理后損失2%，浸提工段抽出率為98%，蒸發(fā)損失1%，干燥工段損失0.5%（設(shè)風(fēng)送夾帶25%，回收效率97%）。各車間的純度可由前向后計(jì)算：3.2每小

33、時(shí)生產(chǎn)能力計(jì)算：產(chǎn) 量：(3201000)/(30024)=44.44 kg/h絕干物：44.4(1-12%)=40.44 kg/h安全系數(shù)通常為10%30%，取20 %實(shí)際生產(chǎn)絕干物：40.44(1+20%)=48.53 kg/h實(shí)際生產(chǎn)單寧酸：44.44(1+20%)=53.33 kg/h3.3畫出生產(chǎn)工藝流程示意圖，標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算：=100% = 98% =98% =95% =99% =99% 干燥蒸發(fā)浸 提離子交換冷凍澄清備 料 5% 4% 0.75% 成品 3.4 純度計(jì)算：3.4.1 原料的純度： =56/（56+8）= 87.5 %3.4.2 經(jīng)備料后的純度： P2=

34、P1100%=87.5% 浸提液的純度： P3 =P2P2=87.5%98%=85.75% 濃縮液的純度： p4=p2p5=3.4.5干燥產(chǎn)品的純度： 3.5 進(jìn)料各工段物料計(jì)算：3.5.1 物料總衡算全年開工300天，實(shí)行三班半制，年產(chǎn)240噸試劑單寧酸，日產(chǎn)1670千克試劑單寧酸，生產(chǎn)安全系數(shù)：10%30%，取20%。則： 每小時(shí)生產(chǎn)試劑單寧酸 = 1670 24 （1+0.2）= 53.3 kg/h絕干重：53.3(1-9%) =48.5kg/h含水量（以9%計(jì)）= 53.39% = 4.8kg3.5.2噴霧干燥工段抽出物：G5=53.399%=52.8 kg/h單 寧： T5=5P5=

35、93%4093.11%=34.64kg/h水 分： W5=409%=3.6 kg/h3.5.3 干燥工段損失部分的組分和數(shù)量抽出物：G5= G5/99.5%-G5=52.8/99.5%-52.8=0.265kg/h單 寧：T5=587.92%=2.2577 kg/h水 分： W5=0.265/99%9%=0.024 kg/h 蒸發(fā)工段抽出物：G4=G5+G5=52.8+0.265=53.065 kg/h單 寧：T4=4P4=53.06599%94.05%=49.41kg/h水 分：W4=G4/33%=53.065/33%=160.803 kg/h3.5.5 浸提工段抽出物：G3=G4/(1-2

36、%)=53.065/(1-2%)=54.15 kg/h單 寧： T3=G3P3=54.1585.75%=46.43kg/h 絕干原料：G0=G1/67%=55.26/67%=82.48 kg/h 原 料G=G0/(1-10.5%)=92.16 kg/hW3=500%G-G3=500%92.16-54.15=406.65kg/h 浸提工段損失部分的組分及數(shù)量抽出物：G3=G32%=54.152%=1.083 kg/h(認(rèn)為是可溶物中非單寧揮發(fā)) 備料工段抽出物：G2=G3/98%=54.15/98%=55.26 kg/h單 寧：T2=2P2=55.2687.5%=48.35kg/h水 分：W2=

37、55.26/10.5%=5.8 kg/h 未經(jīng)粉碎的原料的組分和數(shù)量抽出物： G1=55.26/(1-5%)=58.17kg/h單 寧：T1=1P1=58.1787.5%=50.90 kg/h水 分： W1=G10.5%=92.1610.5%=9.68 kg/h絕干原料：58.17/79.1%=73.54 kg/h 備料工段損失部分的組分及數(shù)量抽出物：G2=G22%=58.172%=1.16 kg/h單 寧： T1=1P1=58.1717.5%=9.68kg/h水 分： W1=9.682%=0.1936 kg/h原 料：G0=G02%=82.482%=1.6496 kg/h G=G2%=92.

38、162%=1.8432 kg/h4. 設(shè)備設(shè)計(jì)及熱量衡算4.1備料工段：原料從倉庫到廠房采用翻斗車運(yùn)輸，由皮帶輸送機(jī)送入粉碎。同時(shí)在下料時(shí)也采用皮帶輸送。通過斗式提升機(jī)把粉碎的物料通過輸送篩選，下面對(duì)幾種設(shè)備進(jìn)行選取型及能量衡算。4.1.1 電瓶車：選型：2DB型蓄電池搬運(yùn)車該車以蓄電池作為動(dòng)力，以半激直流電驅(qū)動(dòng)。操作簡(jiǎn)單，維修方便，清潔衛(wèi)生，適用于廠內(nèi)運(yùn)輸。載重2T，時(shí)速812km，電機(jī)功率2.5 kW，蓄電池型號(hào)DG-250。外型尺寸：312012501180 mm，每臺(tái)約1.3萬元。4.1.2皮帶輸送機(jī)：（流程號(hào)1）五倍子輸送帶為普通膠帶，在運(yùn)輸過程中作為承載和牽引構(gòu)件。要求強(qiáng)度高，撓性

39、好，伸長(zhǎng)性小，壽命長(zhǎng)。設(shè)輸送高度H =3.5 m，平型托輥，傾斜角= 18，機(jī)械工程手冊(cè)規(guī)定堆積重0.350.53 T/m3的原料，最大容許傾角= 18。4.1.2.1皮帶長(zhǎng)度：L = 3.5/sin18 = 11.33 m水平投影： Lh = 11.33cos18 = 10.77 m4.1.2.2皮帶寬度：B = Q/（KVrC）1/2Q = 380%0.459(1+2%)（60/20）（120）= 4.0451 T/hB = 4.0451/（13510.30.85）1/2 = 358 mm式中：Q：浸提罐3m3，裝料80%，經(jīng)粉碎好的原料r = 0.459 T/ m3，經(jīng)備料損失5%，每罐

40、20 min備料完畢，安全系數(shù)1030%，取20%。 B ：皮帶寬度，mm； K ：斷面系數(shù)（靜安息角 = 30，動(dòng)安息角0 = 2 /3, = 20,K = 135）； V ：皮帶運(yùn)輸速度m/s （V = 11.5 m/s）； r ：物料堆積重T/m3（未經(jīng)粉碎物料r = 0.2860.4 T/m3）； C ：傾斜角修正系數(shù)（ = 18， C = 0.85）；圓整： B = 500 mmQ = B2KVrC = (0.5)213510.30.85= 8.6063T/h4.1.2.3傳動(dòng)滾筒功率：N0 = (K1LhV+K2QLh+0.00273QH)K3K4+K5V+K8r= 0.01341

41、0.771+10.8910-58.606310.77 +0.002738.60633.5)1.061.0140.030.3= 0.2634kW式中： Q：皮帶實(shí)際輸送能力計(jì)算K1：輸送帶與托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分運(yùn)行功率系數(shù)=0.0134K2：物料水平運(yùn)行功率系數(shù)10.8910-5K3：尾部改向系數(shù)1.06 K1LhV： 水平方向輸送消耗功率 R2QLh：物料水平運(yùn)輸所需功率0.00273Qh：物料垂直提升所需功率K4：改向滾筒功率系數(shù)1.014，按增長(zhǎng)輪考慮K5：卸料器阻力系數(shù)為0，尾端卸料，無需卸料器K8：物料加速功率系數(shù)0.034.1.2.4電動(dòng)機(jī)功率：N = K N0 /= 1.40.2634/0

42、.88= 0.419 kW 式中：K：功率安全系數(shù)及滿載起動(dòng)功率取1.4 ：總結(jié)傳動(dòng)效率（膠面?zhèn)鲃?dòng)滾筒=0.88）4.1.2.5傾斜角輸送機(jī)最大張力：max = K10rq0HK11N0 = 2600.39.23.58.20.2634= 112.3599 kg式中：K11 ：取8.2，V1.25 m/s； max：傾斜輸送機(jī)最大張力K10 = 260= 1.2 B ( 1.1 i + 1 + 2 ) = 1.2 0.5 (1.13+5+7)= 9.2 即每米皮帶自重為9.2 kg/m4.1.2.6 膠帶層數(shù)：i = maxm/（B） = 112.359910/（5056 ）= 0.4013 3

43、故初選i=3層m：硫化接頭10 m ：帶芯強(qiáng)度，普通型橡膠帶取56 kg/(cm.層) 選型：普通型橡膠帶：B = 500mm；L =12m；= 18； i = 3層選HQ69-15 旋風(fēng)分離器（流程號(hào)-11）參考書化工原理上選用CLP/A型選風(fēng)分離器，兩臺(tái)串聯(lián)使用。 錘直粉碎機(jī)（流程號(hào)-4）五倍子粒度比較均勻，性質(zhì)易脆，選用壓條不銹鋼輥 ，雙傳動(dòng)，一軸固定另一軸可調(diào)的對(duì)輥破碎機(jī)，使用于脆性物質(zhì)的破碎。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修容易、調(diào)節(jié)方便，主要缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力小。本機(jī)適用于在水泥，化工，電力，冶金，建材，耐火材料等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石，爐渣 ，焦碳，煤等物料的中碎，細(xì)碎作業(yè)。表

44、4.1對(duì)輥破碎機(jī)參數(shù)項(xiàng) 目參 數(shù)型 號(hào)2PG400250電子直徑，mm400輥?zhàn)又睆?，mm250最大進(jìn)料，mm32出料粒度，mm28輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速，rpm200 產(chǎn) 量，t/h510電動(dòng)機(jī)功率，kw11電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min970外形尺寸（長(zhǎng)寬高重 量，kg13004.1.5振動(dòng)篩（流程號(hào)-3）選 型：萬能懸掛式振動(dòng)篩 2WXS-1型特 點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，其生產(chǎn)能力和篩分效率高，占地少，輕便，成本低，由于篩分強(qiáng)烈震動(dòng)，所以篩孔不易堵塞。操作方便，動(dòng)力消耗少，但篩網(wǎng)壽命短。主要缺點(diǎn)：噪音較大，灰塵飛揚(yáng)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，工作環(huán)境差。主要作用：用于粉碎前原料的篩選，去塵，達(dá)到初級(jí)篩選和利

45、于粉碎的目的。4.1.6初級(jí)振動(dòng)篩的吸塵裝置選型：噴淋式旋風(fēng)分離器一套。4.1.7 貯灰斗用來收集備料工段的粉塵、灰沙等。4.1.8 回轉(zhuǎn)吸鐵機(jī)用來吸收備料工段的鐵類物質(zhì)。4.1.9斗式提升機(jī)（流程號(hào)-5）4.1.9.1生產(chǎn)能力：Q = Q實(shí)K = 380%0.459(120%)（60/20）1.4= 5.5521 T/h4.1.9.2料斗的選擇：/a = Q/（3.6Vr） = 5.5521/（3.610310.4590.75）= 4.48 L/m式中： /a：每米容納料的容積 L/m； Q：生產(chǎn)能力； r：物料的堆積重度 T/m3 ； V：料斗提升速度 m/s（V = 12 m/s）； ：

46、填充系數(shù)（粉碎物料20 mm, = 0.750.95，取0.75）； a：料斗間距 m； i：料斗容積 L 。選PL型，斗寬250 mm，料斗制法：三角式斗間距d=200 mm，料斗容積3.314.1.9.3功率計(jì)算：N0=1.15QH/367 +K3q0HV/367= QH（1.15K2K3V） = 0.552120(1.151.10.80.5)/367 = 0.479kWN = N0/（K） = 0.479/（0.91.25）= 0.426 kW式中：1.15QH/367：物料提升所耗功率kw； K3q0HV/367：提升機(jī)空載運(yùn)行所耗功率kW； K2：牽引件重量 kg/m； K3：尾部改

47、向滾筒系數(shù)； K：10 mH20 m，K = 1.25； ：傳動(dòng)裝置總效率（=器皮=0.940.95=0.9）； 器：LQ型減速器的傳動(dòng)功率（器=0.94）； 皮：三角皮帶的傳動(dòng)功率（皮=0.95）。4.1.9.4 選型選用PL250-X1J2-K1Z2-L1-C2-20右裝提升機(jī)4.1.10粉碎機(jī)原料篩選裝置（流程號(hào)-7）選型：萬能懸掛式振動(dòng)篩 2WXS-1不合格的原料返回粉碎機(jī)，合格原料送浸提缸加料斗以供浸提。4.1.11斗式提升機(jī)的吸塵裝置選型：噴淋式旋風(fēng)分離器，除塵設(shè)備一套。4.2 浸提工段設(shè)備設(shè)計(jì)選型：4.2.1閥門組（流程號(hào)-13）4.2.2水力開啟器（流程號(hào)-14）用于各物料的管

48、線閥門控制。4.2.3 梨形卸料器（流程號(hào)-8）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于輸送能力小的帶式輸送機(jī)，安裝在卸料口處兩側(cè)，卸料動(dòng)作采用電控。 浸提罐加料斗（流程號(hào)-15） 每個(gè)浸提罐上對(duì)應(yīng)一個(gè)加料斗，容積與罐相同，為3 m3 錐體角60V = 1.520.9 = 2.205 m3V = 1.2(20.3221.5220.31.5)/6 = 1.116 m3V總 = 2.2051.116 =3.141 m3錐體下部安有桿板閥門可控制出料。 浸提罐（流程號(hào)-12）采用壓力式金屬浸提灌在密封條件下高溫浸提，適用于多種原料的浸提，特別適用難浸提原料的浸提，抽出率高，原料單耗低，單寧不易氧化，溶液質(zhì)量好，可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，

49、壓力出渣，罐體不容易損壞，使用壽命長(zhǎng)。設(shè)每?jī)尚r(shí)裝一罐料，每罐G=292.16=184.32 (kg/罐)原料體積V=184.32/459=0.4 m3采用3m3壓力式金屬浸提罐組，浸提罐為圓柱形，長(zhǎng)徑比為3.8: 1，取圓筒直徑為1m，則圓筒高度為3.8m，采用8 mm的不銹鋼304，工作壓力為0.4 MPa左右。浸提罐頂部的加料斗口與錐體相連，錐頂角為40左右，斜錐體一側(cè)為直立面廢渣在直立面處受到的向上托力為最小，而利于先從此排出，故易排渣。采用罐組逆流浸提法，正常操作時(shí)，尾罐只加一次清水，收罐只放一次浸體液離開罐組，則浸提次數(shù)與罐組罐數(shù)的關(guān)系是：n=2m-1 式中：n：浸提次數(shù)，11次；

50、 m：每組罐數(shù)，6個(gè)。采用分別轉(zhuǎn)液。浸提時(shí)間安排：抽尾部水5分鐘卸料5分鐘 裝料5分鐘轉(zhuǎn)液20分鐘 浸提45分鐘 放頭部水40分鐘為保證抽出率采用6罐，周期2612小時(shí)，五罐生產(chǎn)有一罐備料，每罐投料184.32千克，新料投入后，打開下部排污閥用冷水 噴淋10min，然后關(guān)閉排污閥進(jìn)行正常轉(zhuǎn)液。加水量規(guī)定加至距桶口20 cm處，每罐新料浸提11次。表4-2 浸提溫度控制如下：首罐至尾罐1234567891011溫度（）45 50505560754.2.6 浸提過濾篩傾斜角: = 20 篩網(wǎng)尺寸:1450800，800目，不銹鋼網(wǎng)4.2.7 浸提加料皮帶輸送機(jī)（流程號(hào)-9）設(shè)輸送距離Lh = 20

51、 m，傾斜角=0，平型托輥。 工作條件：少量塵埃，正常溫度，采用含油軸承，平滑橡膠帶，硫化接頭，光滑滾筒。 皮帶寬度：B = Q/（KVr C）1/2 = 3.9658/（13510.4591） 1/2= 253mm圓整取 ：B =500 mm式 中：Q = 30.80.459（60/20）(1+20%) = 3.9 658T/hK = 135V = 1 m/s r = 0.459 T/m3C = 1傳動(dòng)滾筒功率：N。=（K1LhV+K2QLh0.00273QH）K3K4+K5V+K8r=（0.013420110.8910-53.9658200）1.51.0140.310.030.459=（0

52、.268+849.4210-5）1.521+0.3+0.01377= 0.7343 kw其 中：K1 = 0.0134； K2 = 10.8910-5；K3 = 1.31.7；K4 = 1.014； K5 = 0.3； K8 = 0.03電動(dòng)功率：N = KN0/= 1.40.7343/0.88= 1.1682 kW水平輸送機(jī)最大張力：max = KqN0/v = 2030.7343/1 = 149.0629 kg4.2.7.5膠帶層數(shù)：I = maxm / (B)= 149.062910 / (5056) = 0.53層3層4.2.7.6選型：普通型橡膠帶B =500 mm；Lh = 30

53、m； =0 ； i = 3層。4.2.8 浸提上水泵(流程號(hào)-13)浸提水=（/30%）70%=（84.28/30%）70%+406.65=599.10/h20min內(nèi)上完，則：=599.10（60/20）=1797.3/hV =1.797 m3取安全系數(shù)50%，則V=1.7971.5=2.696 m3流量V =2.696m3 3 m3，設(shè)管道阻力hf = 0.1 MPa，尾罐壓p=0.4 MPa，已知放液到首罐間的壓力降0.2575 MPa，6罐組壓力降0.16MPa，尾罐泵壓力降0.1 MPa，安裝高度 1 m，則H = （2.5751.61）51 = 26.9 mmH2O。查化工工藝手冊(cè)

54、選2B31A型泵，則其：Q = 10 m3/h，H =28.5 m，n = 2900 rpm，軸功率1.45 kW ，電動(dòng)機(jī)功率N = 3 kw ,= 54.5%，允許上吸真空度Hs =8.7，葉輪直徑D= 148 mm，凈重35 kg。4.2.9 浸提上水預(yù)熱器（流程號(hào)-17）需要浸提上水量為：3594.6kg /h 。設(shè)進(jìn)水溫度年平均為t1 =22 ；出水平均溫度：t2 =（453+503+552+602+652+705）/17= 61.76 ；故： t = 61.76-22 = 39.76 ；需熱量： Q =3594.639.764.2 =5.888 kJ/h；取預(yù)熱器的傳熱系數(shù)： K

55、= 2478 kJ/h 熱源0.8MPa，飽和蒸汽：T = 169.61 汽化潛熱r = 2056.9 kJ/kg，飽和水比熱容：0.001114 m3/kg故所需加蒸汽量：D = Q/r =5.888/2056.9=286.3 kg /h干飽和蒸汽比容：0.2448 m3/kg，重度r = 4.085 kg/m3平均溫度差計(jì)算：t1 = 169.61-39.76 = 129.85 t2 = 169.1-22= 147.61 tm =（t1-t2）/ln（t2/t1）=17.76/0.26346= 138.54預(yù)熱器換熱面積： A =5.888/(2056.9138.54)= 2.07取安全系

56、數(shù)30%： A頭 = 2.071.3 =2.1查化工原理附錄二十七，選用固定管板式，公稱直徑DN159 mm，公稱面積2,管長(zhǎng)2 m。4.2.10 浸提液貯罐（流程號(hào)-19）選用不銹鋼，外面用鐵箍箍緊，桶壁安裝計(jì)量裝置，桶底排渣，排污。設(shè)浸提液濃度： 54.15(406.65+54.15)= 11.8；24小時(shí)浸提液量：24460.80= 11059.2 kg/；浸提液密度： 1022 kg/；則： V = 11059.2/1022= 10.82設(shè)有三個(gè)不銹鋼貯罐，則每個(gè)貯罐容積為：10.82/3 = 3.61 圓矩形罐高：H = 2 m，底面直徑D = 1.5 m浸提工段能量衡算表：表4-3

57、 計(jì)算依據(jù)和主要技術(shù)指標(biāo)原料處理量92.16 kg/h原料溫度15原料比熱2.64 kJ/kg浸提液溫度45浸提液比熱4.2 kJ/kg浸提水溫度61.76 出水溫度50 4.3冷凍澄清工段冷凍澄清在單寧酸生產(chǎn)中的應(yīng)用：用水浸提五倍子時(shí)，與五倍子單寧酸一起進(jìn)入水的在物質(zhì)主要有沒食子酸、植物蛋白、無機(jī)鹽、葉綠素、樹脂與淀粉等。這些物質(zhì)對(duì)單寧酸的溶解性、灰分、顏色和純度等均有影響。為了提高單寧酸的質(zhì)量，增加單寧酸品種，通常采用冷凍澄清、離子交換等手段，以達(dá)到清除上述物質(zhì)的目的。五倍子單寧酸溶于水，形成膠體溶液，其中單寧締合成大小不同的粒子，在溶液中作布朗運(yùn)動(dòng)，溫度對(duì)其穩(wěn)定性影響較明顯。當(dāng)單寧酸冷卻

58、到-30時(shí)，較大的粒子布朗運(yùn)動(dòng)減慢，因而產(chǎn)生沉淀，這樣單寧酸溶液產(chǎn)生分層，上層清溶液為單寧酸膠體分散系，下層沉淀為單寧酸分散部分和粗分散部分，其中包括樹脂、植物蛋白及淀粉等物質(zhì)。五倍子單寧酸溶液濃度在6-8時(shí)，產(chǎn)生沉淀最多，因此，生產(chǎn)上常用6-8的浸提液進(jìn)行冷凍。由于單寧酸的沉淀速度較慢，澄清過程可采用間歇式澄清設(shè)備計(jì)算，主要是確定沉降容積。要注意冷凍罐和澄清罐保溫材料的選擇，具體要求：熱絕緣性好，相對(duì)密度小，抗?jié)裥院?，耐火，耐凍，無味，價(jià)格便宜。本工藝中采用將6-8的五倍子單寧酸溶液放入澄清桶中，在不斷攪拌下被鹽水冷卻到-30，由泵送到澄清罐中澄清25-30h，即可達(dá)到分層的目的。冷凍罐可采

59、用搪玻璃冷凍罐。4.3.1冷凍機(jī)的選擇（流程號(hào)-20）選用8AS10活塞式氨壓縮機(jī)，取3臺(tái)。表4-4 8AS10活塞式氨壓縮機(jī)技術(shù)性能項(xiàng) 目指 標(biāo)型 號(hào)8AS10標(biāo)準(zhǔn)工況產(chǎn)冷量103 kcal/h100汽缸直徑，mm100活塞行程，mm70汽缸數(shù)，個(gè)8理論容積，m3/h253.8壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)960排氣管直徑80進(jìn)氣管徑90機(jī)器冷卻水進(jìn)口直徑21/2機(jī)器冷卻水出口直徑21/2容量調(diào)節(jié)范圍0，5，50，75，100壓縮機(jī)耗水量1000壓縮機(jī)首次加油量15壓縮機(jī)重量550冷凝器LN-35蒸發(fā)器LZ-40油水分離器YF-80貯氨器ZA-0.5集油器JY-150空氣分離器KF-32電動(dòng)型號(hào)及功率Y2 40

60、kW啟動(dòng)設(shè)備QCS-4/6 380V 534.3.2設(shè)備選型及計(jì)算4.3.2.1浸提液泵每小時(shí)所得浸提液量為：460.80 kg /h選用25F-16型泵4.3.2.2 冷凍罐 （流程號(hào)-21）化工工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)選用搪玻璃做成，因?yàn)樘虏Ａ苣痛蠖鄶?shù)無機(jī)酸，無機(jī)鹽，有機(jī)溶劑等介質(zhì)的腐蝕，尤其在鹽酸、硝酸、王水等介質(zhì)中具體的耐腐蝕性能。另外，搪玻璃設(shè)備還適用于要求不掛料、光滑及物料清凈場(chǎng)所。運(yùn)用搪玻璃K型反應(yīng)罐（HG5-251-79）表4-5 HG5-251-79技術(shù)參數(shù)名 稱參 數(shù)公稱容積，L5000允許工作壓力kgf/2罐 內(nèi)4夾套內(nèi)6允許工作溫度，罐 內(nèi)-30240夾套內(nèi)0250允許電動(dòng)機(jī)功