導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇工藝設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

醫(yī)療工藝設(shè)計(jì)，被定義為“對(duì)醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療活動(dòng)過(guò)程及程序的策劃”，包括醫(yī)療系統(tǒng)構(gòu)成、功能、醫(yī)療工藝流程及相關(guān)工藝條件、技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)等。

本期特別策劃，邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)資深專家從醫(yī)療工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)狀、趨勢(shì)以及重要內(nèi)容進(jìn)行解讀，使醫(yī)院管理者們對(duì)其有更清晰的認(rèn)識(shí)。

醫(yī)療工藝設(shè)計(jì)，啟程中……

工藝設(shè)計(jì)是前期策劃的重要內(nèi)容

在美國(guó)，醫(yī)院前期策劃的整個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，一個(gè)500㎡的醫(yī)院項(xiàng)目，其前期策劃對(duì)于醫(yī)療顧問(wèn)來(lái)說(shuō)需要1～1.5年的時(shí)間。前期策劃的重要工作是工藝設(shè)計(jì)，可以說(shuō)，前期策劃的很多工作都是為工藝設(shè)計(jì)服務(wù)的。

前期策劃的流程之所以如此復(fù)雜，其出發(fā)點(diǎn)是要設(shè)計(jì)師廣泛地了解相關(guān)的項(xiàng)目、條件，準(zhǔn)確界定項(xiàng)目，進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，對(duì)服務(wù)進(jìn)行相關(guān)的評(píng)估，還要對(duì)整個(gè)醫(yī)院所提供的服務(wù)項(xiàng)目以及在市場(chǎng)上所發(fā)揮的作用進(jìn)行詳細(xì)分析。

醫(yī)院非常關(guān)注相關(guān)患者的留存率，以及為患者提供的相關(guān)服務(wù)的狀況。這些服務(wù)都要進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這一系列相關(guān)方面的工作可以幫助醫(yī)院吸引更多的客戶。在前期策劃的流程中，設(shè)計(jì)師必須要對(duì)醫(yī)院提供的服務(wù)有非常清晰和詳細(xì)的了解。

接下來(lái)，要進(jìn)一步確定在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，要進(jìn)一步了解哪些相關(guān)團(tuán)隊(duì)會(huì)在醫(yī)院規(guī)劃當(dāng)中融入進(jìn)來(lái)。相關(guān)的團(tuán)隊(duì)人員包括非常廣泛的相關(guān)利益者，在美國(guó)，我們稱之為利益相關(guān)者，他們?cè)谡麄€(gè)醫(yī)院規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用。這些相關(guān)的團(tuán)隊(duì)成員可以是醫(yī)護(hù)人員，也可以是醫(yī)院的管理者、部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)，還可以是董事，等等。同時(shí)，我們也要制訂相應(yīng)的時(shí)間計(jì)劃，對(duì)整個(gè)醫(yī)院的容量以及所承接患者的數(shù)量進(jìn)行觀察。

之后進(jìn)行權(quán)衡，是建造一個(gè)全新的醫(yī)院，還是應(yīng)參照舊的醫(yī)院進(jìn)行改造。設(shè)計(jì)師只有通過(guò)各個(gè)方面的綜合考量才能決定究竟設(shè)計(jì)成什么樣的醫(yī)院，最后也要考慮到醫(yī)院能效方面的問(wèn)題，對(duì)醫(yī)院的管理和運(yùn)營(yíng)過(guò)程提供一系列有效的建議，幫助醫(yī)院管理者完善運(yùn)營(yíng)、提高能效。

在整個(gè)前期策劃的過(guò)程中，所有醫(yī)院的相關(guān)團(tuán)隊(duì)和所有建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要共同合作，進(jìn)行一系列公開(kāi)的討論。院方也要告訴第三方，醫(yī)院服務(wù)未來(lái)的發(fā)展方向如何，在設(shè)備方面有哪些規(guī)劃和要求，運(yùn)營(yíng)方面有哪些要求。設(shè)計(jì)師需要把各個(gè)科室相關(guān)醫(yī)生和負(fù)責(zé)人融入到公開(kāi)的討論中，讓他們切實(shí)地告訴院方，他們所希望的部門(mén)未來(lái)的發(fā)展定位。這種開(kāi)放性的討論是事關(guān)各個(gè)層面、各個(gè)領(lǐng)域的全面的討論，不管是護(hù)理人員、醫(yī)生、支持團(tuán)隊(duì)，還是管理團(tuán)隊(duì)，都可以融入到整個(gè)討論過(guò)程當(dāng)中，這樣可以幫助院方制訂一個(gè)很好的規(guī)劃，之后彼此還要制訂一系列相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和原則。

設(shè)計(jì)師要讓所有的相關(guān)人士了解到空間方面的相關(guān)指標(biāo)，記錄下來(lái)各方所提出的相關(guān)意見(jiàn)和見(jiàn)解，要設(shè)計(jì)一個(gè)整體模型。設(shè)計(jì)師應(yīng)介紹醫(yī)院的各個(gè)分區(qū)、各個(gè)部門(mén)的運(yùn)營(yíng)狀況和未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r。這樣，在早期的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中就可以找到并且界定一個(gè)清晰的目標(biāo)。

有時(shí)候設(shè)計(jì)師將有效的技術(shù)和工藝融入到整個(gè)策劃過(guò)程當(dāng)中，例如使用模型、計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，將展現(xiàn)給院方整個(gè)工藝在未來(lái)的運(yùn)營(yíng)狀況，比如，急診室的空間、重癥監(jiān)護(hù)室里的床位、實(shí)施手術(shù)的空間等等是否足夠？這些都是在前期策劃過(guò)程中應(yīng)予考慮的。

工藝設(shè)計(jì)分為3個(gè)階段

醫(yī)院工藝設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段，即所謂的“三段論”：工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)和工藝條件設(shè)計(jì)。這3方面不是建筑設(shè)計(jì)，仍然是前期策劃，具體研究的內(nèi)容是三級(jí)流程，一級(jí)流程確定各個(gè)科室之間的關(guān)系，二級(jí)流程確定科室內(nèi)房間之間的關(guān)系，三級(jí)流程則是到房間內(nèi)研究醫(yī)療行為（見(jiàn)示意圖）。

*第一階段：工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)

它首先做學(xué)科規(guī)劃，根據(jù)醫(yī)院所在區(qū)域的具體情況，計(jì)算出當(dāng)?shù)亻T(mén)診量需求和住院量需求等指標(biāo)，然后與醫(yī)院管理者一起商討市場(chǎng)份額，進(jìn)而計(jì)算出這所醫(yī)院將來(lái)會(huì)有多少門(mén)診量和住院量。根據(jù)需求，確定科室情況及床位數(shù)。同時(shí)在這個(gè)階段也研究一級(jí)流程，確定各科室之間的關(guān)系，還要對(duì)流線進(jìn)行大概的分析，如醫(yī)患流線、物流、護(hù)理半徑等，也是在這個(gè)階段完成的。

*第二階段：工藝方案設(shè)計(jì)

當(dāng)各個(gè)學(xué)科的規(guī)模確定以后，根據(jù)每個(gè)學(xué)科的規(guī)模，先制定一份清單。以中心手術(shù)室為例，清單中將所有的房間一一列出，不僅僅是手術(shù)間，還包括百級(jí)、前級(jí)、萬(wàn)級(jí)手術(shù)間的面積和合計(jì)面積，還有其他輔助的空間，如辦公室、更衣間等等（見(jiàn)中心手術(shù)室功能單元清單表）。有了用房清單以后，下一步研究房間關(guān)系，各個(gè)房間的位置關(guān)系及房型。因?yàn)槊绹?guó)的醫(yī)院與中國(guó)的醫(yī)院流程不一樣，美國(guó)醫(yī)院的流程是患者不動(dòng)醫(yī)生動(dòng)，而中國(guó)醫(yī)院則是醫(yī)生不動(dòng)，患者卻是走來(lái)走去。不同的就醫(yī)模式就決定了不同的房型。這個(gè)階段可以完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的編寫(xiě)，待設(shè)計(jì)師介入項(xiàng)目后，醫(yī)療工藝顧問(wèn)與設(shè)計(jì)師一起研究用房清單，但是他們不做建筑設(shè)計(jì)，而是做流程設(shè)計(jì)，他們會(huì)為建筑師畫(huà)圖提供足夠的信息。

*第三階段：工藝條件設(shè)計(jì)

這主要針對(duì)的是房間內(nèi)部，確定每個(gè)房間內(nèi)部需要哪些設(shè)備、應(yīng)該有哪些配套設(shè)施。

中國(guó)醫(yī)院建筑工藝設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

篇2

關(guān)鍵詞：化工工藝；安全設(shè)計(jì)；危險(xiǎn)因素；解決對(duì)策

在現(xiàn)階段的化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的安全性越來(lái)越重視，在實(shí)踐中要對(duì)相關(guān)工藝安全設(shè)計(jì)存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行系統(tǒng)的分析，對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行探究，進(jìn)而提出具有一定實(shí)踐意義的解決對(duì)策。

1化工工藝設(shè)計(jì)的主要類別

1.1概念設(shè)計(jì)

所謂的概念設(shè)計(jì)就是通過(guò)模擬具體的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備狀況開(kāi)展實(shí)施的一種技術(shù)手段。概念設(shè)計(jì)一般會(huì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中開(kāi)展并實(shí)施，其主要目的就是要提升整體的工藝條件以及相關(guān)生產(chǎn)路線的合理性。

1.2中試設(shè)計(jì)

中試內(nèi)容與相關(guān)任務(wù)主要就是對(duì)小試中已經(jīng)確立的相關(guān)條件以及工藝路線進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，對(duì)于具體的產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)的考核，了解其主要性能，對(duì)于具體的工藝系統(tǒng)的持續(xù)性以及可靠性進(jìn)行探究，進(jìn)而收集到相關(guān)工藝需求的數(shù)據(jù)，這些內(nèi)容與系列內(nèi)容可以作為整個(gè)檢驗(yàn)部分，也可以對(duì)其進(jìn)行部分的檢驗(yàn)，具體操作要根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)展。

1.3初步設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)就是基于相關(guān)化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的初始階段進(jìn)行優(yōu)化，其主要成果為總概算書(shū)以及初步設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)。主要是對(duì)相關(guān)化工工藝的設(shè)計(jì)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)進(jìn)行計(jì)算。

1.4施工圖設(shè)計(jì)

主要就是根據(jù)相關(guān)審批意見(jiàn)，將初步設(shè)計(jì)過(guò)程的具體設(shè)計(jì)計(jì)劃與原則進(jìn)行確定，在實(shí)踐中要基具體的操作要求，明確具體的布置以及施工方式，明確具體的方法，解決各種初步設(shè)計(jì)問(wèn)題。

2化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題與對(duì)策

化工工藝設(shè)計(jì)中主要存在的安全問(wèn)題就是在生產(chǎn)過(guò)程中存在的各種安全隱患以及一些可以造成安全損失的不穩(wěn)定要素。對(duì)此要提升對(duì)整個(gè)化工工藝設(shè)計(jì)的重視，加強(qiáng)對(duì)其危險(xiǎn)意識(shí)的重視，通過(guò)科學(xué)的方式與手段，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的控制，避免各種安全隱患問(wèn)題的出現(xiàn)，在操作過(guò)程中，要盡可能的應(yīng)用一些具有一定安全性的工藝技術(shù)與手段，要避免危險(xiǎn)產(chǎn)品的應(yīng)用，同時(shí)，在化工工藝設(shè)計(jì)中要采取與其相匹配的安全措施。

2.1化工工藝相關(guān)物料中存在的安全問(wèn)題與控制對(duì)策

化工工藝在生產(chǎn)過(guò)程中要使用不同的原材料與半成品，這些物料應(yīng)用中都是通過(guò)各種不同狀態(tài)存在的，主要可以分為氣態(tài)、液態(tài)以及固態(tài)三種形式。在相關(guān)物質(zhì)具備特定的物質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)與特定的狀態(tài)之下，才可以判定其是否具有危害。因此，要對(duì)一些具有一定危害特征的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)其具體狀態(tài)進(jìn)行了解與掌握，進(jìn)而了解此種物質(zhì)的穩(wěn)定性與化學(xué)反應(yīng)，對(duì)其毒性進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)科學(xué)的分析與評(píng)價(jià)，在一定程度上降低各種危險(xiǎn)問(wèn)題發(fā)生。

2.2化工工藝設(shè)計(jì)路線存在的安全問(wèn)題與控制對(duì)策

化工工藝設(shè)計(jì)中的一種反應(yīng)會(huì)對(duì)多種不同的工藝路線產(chǎn)生影響，對(duì)此在相關(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)其進(jìn)行綜合考量，選擇較為合適的生產(chǎn)路線，要盡可能的將各種危害降低到最小。工藝設(shè)計(jì)要對(duì)相關(guān)物料以及生產(chǎn)條件與設(shè)施等因素進(jìn)行綜合考量，要盡可能的使用一些危害相對(duì)較低的物料。同時(shí)要通過(guò)各種全新的設(shè)施與技術(shù)手段，降低廢氣、廢水以及廢渣的總排放量，要在合理范圍之內(nèi)對(duì)其進(jìn)行回收時(shí)候，提升資源的最大利用率，進(jìn)而避免對(duì)環(huán)境造成過(guò)度的污染。

2.3化工工藝設(shè)計(jì)中反應(yīng)設(shè)備存在的安全問(wèn)題與控制對(duì)策

化工反應(yīng)是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中最為關(guān)鍵的內(nèi)容，在實(shí)踐中主要就是通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)獲得一定的產(chǎn)物，整個(gè)過(guò)程在操作過(guò)程中存在著諸多的安全性問(wèn)題，如果不足夠的重視，會(huì)導(dǎo)致各種安全事物問(wèn)題的產(chǎn)生，對(duì)此在進(jìn)行相關(guān)反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇過(guò)中要進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)與分析，避免各種問(wèn)題的出現(xiàn)。在相關(guān)化工設(shè)計(jì)中存在著各種不同種類的化學(xué)反應(yīng)，這也就直接給安全控制與管理問(wèn)題帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。同時(shí)，在化工反應(yīng)過(guò)程中也存在一定的反應(yīng)失控危機(jī)，也就是說(shuō)提升對(duì)相關(guān)反應(yīng)物的整體反應(yīng)速度與熱效應(yīng)的控制，是十分重要的。

3結(jié)束語(yǔ)

在化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律政策，保障操作的標(biāo)準(zhǔn)性，提升整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的安全性，加強(qiáng)重視，對(duì)設(shè)計(jì)方案中的漏洞與缺點(diǎn)進(jìn)行完善，在根本上避免各種事故與問(wèn)題的產(chǎn)生。熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中存在的各種安全隱患，保障化工工藝的整體安全性。

作者:孟佳 單位:眾一阿美科福斯特惠勒工程有限公司寧夏分公司

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】 22英支紗線；生產(chǎn)；配臺(tái)

1 原棉選配的目的

保持生產(chǎn)和成紗質(zhì)量的相對(duì)穩(wěn)定；合理的使用原棉；節(jié)約原棉和降低成本。

2 生產(chǎn)的工藝及設(shè)計(jì)

當(dāng)生產(chǎn)普梳中號(hào)紗時(shí)，棉卷定量為：390～420g/m；牽伸范圍為：14717～15849，總牽伸倍數(shù)可偏大調(diào)控。

初步預(yù)分配各工序的牽伸倍數(shù)：E細(xì) =27 E粗=6 E二并=8.4 E頭并=7.7 E梳=96；E總=27×6×8.4/8×7.7/8×96=15717

2.1細(xì)紗工序

（1）細(xì)紗定量：細(xì)紗號(hào)數(shù)=583／22=26.5tex，細(xì)紗干定量=紗號(hào)/10(1+Wk%)=2.44g/100m

( 2 )細(xì)紗牽伸倍數(shù)（齒輪選擇：Z7= 45 Z8=64 Z9=32）

總牽伸倍數(shù)E總=E前×E后，E總=28.22；后區(qū)牽伸倍數(shù) E=1.357；實(shí)際牽伸倍數(shù)= E總×η=28.22×0.963=27.18

（3）細(xì)紗捻系數(shù)：捻度Tt (捻/10m)=73086= 65 捻系數(shù)=捻度×=331

2.2粗紗工序

（1）粗紗定量：粗紗號(hào)數(shù)=細(xì)紗牽伸倍數(shù)×細(xì)紗號(hào)數(shù)=720tex粗紗干定量= =6.64g/10m

（2）粗紗牽伸倍數(shù)（齒輪選擇： Z7=43 ； Z8=31）；總牽伸倍數(shù)：E總=4.388×=6.08，E1= =4.34，E2= 1.003，E3=0.0325×Z7=1.40；實(shí)際牽伸倍數(shù)=E總×η=6.08×0.99=6.03

（3）粗紗捻系數(shù)：粗紗捻度：Tt(捻/10cm)=3.5 捻系數(shù)=捻度×=93

（4）軸向卷繞密度r1（ r／10cm）：r1=0.9508×Z3／Z4=3.09 （齒輪選擇：Z3 =78；Z4=24）

2.3 二道并條工序

（1）熟條定量：熟條號(hào)數(shù)=粗紗牽伸倍數(shù)×粗紗號(hào)數(shù)=4341.6tex；熟條干定量= =20.00. g/5m

（2）二道并條牽伸倍數(shù)（齒輪選擇：Z1=51；Z2=90； 79；Z3=57）；總牽伸倍數(shù)：E總=378.19×Z2／（Z1×Z3）=8.56；E實(shí)=E總×η=8.56×0.985=8.43

2.4 頭道并條工序

（1）半熟條定量：半熟條號(hào)數(shù)=二并牽伸倍數(shù)×熟條號(hào)數(shù)/8=4575tex；半熟條干定量= =21.07g/5m

（2）頭道并條牽伸倍數(shù)（齒輪選擇： Z1=55；Z2=90； =80；Z3=57）；總牽伸倍數(shù) E總=378.19×Z2／（Z1×Z3）=7.84；E實(shí)=E總×η=7.84×0.985=7.72

2.5 梳棉工序

（1）生條定量：生條號(hào)數(shù)=頭道并條牽伸倍數(shù)×半熟條號(hào)數(shù)/8=7.72×4575/8=4415 tex；生條干定量= =20.35g/5m

（2）牽伸倍數(shù)（齒輪選擇：Z1=16；Z2=20）；總牽伸倍數(shù)E總=29490/（Z1×Z2）=92.16；E實(shí)=E總×η=92×1.04=95.68

（3）棉卷定量：棉卷定量=生條號(hào)數(shù)×疏棉牽伸倍數(shù)=423g/m；各工序的總牽伸倍數(shù)=喂入棉層定量/細(xì)紗號(hào)數(shù)=15962倍

3 配臺(tái)計(jì)算（任務(wù)要求干重產(chǎn)率=200 kg/時(shí)/(1+Wk%)=184.33 kg/時(shí)）

3.1 細(xì)沙：前羅拉線速度（m/min）=3.14×371×25=29.1235

細(xì)紗機(jī)單錠產(chǎn)率（kg/錠時(shí)）=前羅拉線速度×（捻縮率）×細(xì)紗干定量=0.0383

細(xì)紗機(jī)單機(jī)產(chǎn)率（kg/臺(tái)時(shí)）=細(xì)紗機(jī)單錠產(chǎn)率×錠數(shù)=15.5

臺(tái)數(shù)=要求產(chǎn)率/細(xì)紗機(jī)單機(jī)產(chǎn)率=11.89=12臺(tái)

3.2 粗紗

前羅拉線速度（m/min）=21.72

粗紗機(jī)單錠產(chǎn)率（kg/錠時(shí)）=前羅拉線速度×粗干紗定量=0.865

粗紗機(jī)單機(jī)產(chǎn)率（kg/臺(tái)時(shí)）=粗紗機(jī)單錠產(chǎn)率×錠數(shù) =114.22 臺(tái)數(shù)=要求產(chǎn)率/粗紗機(jī)單機(jī)產(chǎn)率=1.61=2臺(tái)

3.3并條

（1）末并

集束羅拉轉(zhuǎn)速n1(r/min)=1420×Dm/D1=645

集束羅拉輸出速度v1(m/min)= ∏n1d =81.01

并條機(jī)單眼產(chǎn)率（kg/眼時(shí)）=集束羅拉輸出速度v1×熟條干定量=19.44

并條機(jī)單機(jī)產(chǎn)率（kg/臺(tái)時(shí)）=并條機(jī)單眼產(chǎn)率×眼數(shù)=38.88

臺(tái)數(shù)=要求產(chǎn)率/并條機(jī)單機(jī)產(chǎn)率=4.74=5臺(tái)

（2）頭并

集束羅拉轉(zhuǎn)速n1(r/min)=1420×Dm/D1=645

集束羅拉輸出速度v1(m/min)= ∏n1d =81.01

并條機(jī)單眼產(chǎn)率（kg/眼時(shí)）=集束羅拉輸出速度v1 ×半熟條干定量=20.48

并條機(jī)單機(jī)產(chǎn)率（kg/臺(tái)時(shí)）=并條機(jī)單眼產(chǎn)率×眼數(shù)=20.48×2=40.96

臺(tái)數(shù)=要求產(chǎn)率/并條機(jī)單機(jī)產(chǎn)率=4.50=5臺(tái)

3.4 疏棉

道夫線速度（m/min）=56.72

道夫至小壓輥張力牽伸=Z3×Z4=1.43

梳棉機(jī)單機(jī)產(chǎn)率（kg/臺(tái)時(shí)）=道夫線速度×生條定量×道夫至小壓輥張力牽伸=19.81

臺(tái)數(shù)=要求產(chǎn)率/梳棉機(jī)單機(jī)產(chǎn)率=9.30=10臺(tái)

3.5檢驗(yàn)計(jì)算：實(shí)際綜合產(chǎn)率（干重）=單機(jī)產(chǎn)率×臺(tái)數(shù)

疏棉產(chǎn)率=19.81kg/臺(tái)時(shí)×10臺(tái)=198.1 kg/時(shí)

頭并產(chǎn)率=40.96 kg/臺(tái)時(shí)×5臺(tái)=204.8 kg/時(shí)

二并產(chǎn)率=38.88 kg/臺(tái)時(shí)×5臺(tái)=194.4 kg/時(shí)

粗砂產(chǎn)率=114.22kg/臺(tái)時(shí)×2臺(tái)=228.44 kg/時(shí)

細(xì)沙產(chǎn)率=15.5kg/臺(tái)時(shí)×12臺(tái)=186 kg/時(shí)

3.6為保證生產(chǎn)的連續(xù)性與穩(wěn)定性（不考慮機(jī)器停臺(tái)與產(chǎn)品消耗率），要求前道工序的產(chǎn)率要大于后道工序的產(chǎn)率，現(xiàn)對(duì)配臺(tái)數(shù)調(diào)整如下：

疏棉產(chǎn)率=19.81kg/臺(tái)時(shí)×13臺(tái)=257.53 kg/時(shí)

頭并產(chǎn)率=40.96 kg/臺(tái)時(shí)×6臺(tái)=245.76 kg/時(shí)

二并產(chǎn)率=38.88 kg/臺(tái)時(shí)×6臺(tái)=233.28kg/時(shí)

粗砂產(chǎn)率=114.22kg/臺(tái)時(shí)×2臺(tái)=228.44 kg/時(shí)

細(xì)沙產(chǎn)率=15.5kg/臺(tái)時(shí)×12臺(tái)=186 kg/時(shí)

綜上所述，以200kg/小時(shí)的產(chǎn)率生產(chǎn)22英支的純棉紗線的配臺(tái)情況如下：

篇4

關(guān)鍵詞：化工；工藝設(shè)計(jì)；安全；設(shè)備安裝；管道

Abstract: the chemical process is designed according to the chemical process and chemical reaction, is the core of the chemical process design, chemical process design, help to ensure the safety of personnel and equipment in the production process, reduce the loss that causes because of security issues. This paper first analyzes the present situation of chemical process design, and then in detail from four aspects discusses the key points of chemical process design.

Key words: chemical industry; Process design; Safety; Equipment installation; pipeline

中圖分類號(hào)：TQ08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

化工工藝設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

化工工藝往往會(huì)由于化學(xué)工業(yè)的資本密集性以及工藝失敗可能造成的巨大物資上的損失，導(dǎo)致在變革過(guò)程中遇到非常大的阻力，影響到化工工藝的發(fā)展。通過(guò)分析化學(xué)品生產(chǎn)成本的構(gòu)成，我們能夠得出基本建設(shè)的投資以及原材料占總成本的主要份額。由于裝置往往需要多年運(yùn)轉(zhuǎn)，并且費(fèi)用較大，在化工工藝設(shè)計(jì)中將許多已經(jīng)有五十年使用期的裝置進(jìn)行改造，擴(kuò)大裝置的能力，解決薄弱環(huán)節(jié)所需要的費(fèi)用比一套新建的裝置要便宜很多。

按照這個(gè)趨勢(shì)進(jìn)行分析，在2020所銷售的工藝設(shè)備產(chǎn)品大約有四分之三是由1999年就運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置生產(chǎn)出來(lái)的，可是由于這些老舊的生產(chǎn)裝置不具備新時(shí)代的環(huán)保要求，所以必須對(duì)其進(jìn)行減少污染、擴(kuò)大產(chǎn)能的改造，改善裝備的性能有助于綠色生產(chǎn)，對(duì)可持續(xù)發(fā)展也有重要作用。

化工工藝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（一）明確化工工藝設(shè)計(jì)的分類

化工工藝設(shè)計(jì)分為概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。

1、概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)是一種假象設(shè)計(jì)，只是為了檢驗(yàn)生產(chǎn)的條件和方式是否合理，同時(shí)確定化工工藝設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，確定小試補(bǔ)充的內(nèi)同和中試規(guī)模以及目的。

中試設(shè)計(jì)

中試設(shè)計(jì)主要是為了檢驗(yàn)小試中確定的工藝條件和方式是否合理、是否可靠，同時(shí)試制產(chǎn)品的使用性能是否過(guò)關(guān)等。中試設(shè)計(jì)的內(nèi)容和業(yè)務(wù)可以檢驗(yàn)全部或者是不分，要視具體情況而定。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是技術(shù)開(kāi)發(fā)階段的最終研究成果，是為了提供建設(shè)生產(chǎn)設(shè)備的所有技術(shù)要點(diǎn)。

初步設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)是精細(xì)化工程設(shè)計(jì)的開(kāi)始，初步設(shè)計(jì)產(chǎn)生初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和總概算書(shū)，是根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的成果和設(shè)計(jì)要求對(duì)工程在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行總體研究和計(jì)算的具體方案。初步設(shè)計(jì)的成果要滿足項(xiàng)目審查和施工要求，還要能達(dá)到項(xiàng)目招標(biāo)要求，能夠獲得建廠投資。

施工圖設(shè)計(jì)

施工圖設(shè)計(jì)是根據(jù)上級(jí)部門(mén)對(duì)初步設(shè)計(jì)的審批，根據(jù)建筑要求和設(shè)備要求，將設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案具化為工藝布置和施工方法，并明確化，解決初步設(shè)計(jì)中出現(xiàn)或是待定的全部問(wèn)題。

（二）化工工藝設(shè)計(jì)中的安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在工藝設(shè)計(jì)中，安全問(wèn)題就是指生產(chǎn)中潛在的事故隱患因素。因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要提高工作人員的安全意識(shí)以及危險(xiǎn)的識(shí)別意識(shí)，將隱患消滅于萌芽之中，并且能夠盡量避免對(duì)危險(xiǎn)設(shè)備或者危險(xiǎn)物品的使用，只有這樣，才能保證工藝安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

物料安全

化工工藝在生產(chǎn)過(guò)程中的原材料、中間產(chǎn)品與副產(chǎn)品以及產(chǎn)品和貯存中的物質(zhì)都是以不同的狀態(tài)而存在的，這些物質(zhì)都具有特殊的物化性質(zhì)，在一定狀態(tài)下可造成危害。因此，要了解和掌握對(duì)這些物質(zhì)的危險(xiǎn)特性，而且要養(yǎng)成對(duì)其穩(wěn)定性與化學(xué)反應(yīng)以及毒性等相關(guān)的識(shí)別意識(shí)，進(jìn)而能夠做出有效的評(píng)價(jià)與分析，預(yù)防危害的發(fā)生。

2、工藝路線的安全問(wèn)題

往往在一種反應(yīng)中通常會(huì)涉及到幾條工藝路線，因此，在設(shè)計(jì)的的過(guò)程中應(yīng)該選用危害最低或者更安全的。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)于生產(chǎn)的條件以及物料都要進(jìn)行充分的考慮，選用無(wú)害或者低危險(xiǎn)的物料；在新型技術(shù)以及新設(shè)備的選用過(guò)程中要注意其三廢的排放量，并且盡量實(shí)行循環(huán)利用，降低污染。適當(dāng)?shù)慕档蜕a(chǎn)過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)條件的苛刻要求，以此來(lái)緩解劇烈反應(yīng)。

3、反應(yīng)裝置方面的安全問(wèn)題

化工反應(yīng)是生產(chǎn)的核心，在化工反映的過(guò)程中也存在著很多與安全性相關(guān)的問(wèn)題，有些問(wèn)題甚至?xí)斐缮a(chǎn)事故，因此，在反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)與選用的過(guò)程中，要具備充分的科學(xué)性與合理性，并且應(yīng)該經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算。由于化學(xué)反應(yīng)的種類繁多，所以在安全控制方面也存在著較大難度。在工藝設(shè)計(jì)中采用減少進(jìn)料量、控制加熱速度、加大冷卻能力的方法或者采用多級(jí)反應(yīng)等相關(guān)措施。反應(yīng)器在運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)由于容器的超壓而出現(xiàn)損壞或者變形，因此，必須在容器上安裝壓力釋放裝置。

4、管道方面的安全問(wèn)題

通常情況下，管道輸送的物料一般都屬于易燃、易爆甚至腐蝕性與毒性較強(qiáng)的物品，若是管道出現(xiàn)泄漏，各種毒害物質(zhì)漏出，極易對(duì)環(huán)境造成污染，并且造成生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患。因此，在管道的設(shè)計(jì)中，要對(duì)于管道的材質(zhì)選擇、應(yīng)力分析以及布置方式等容易引發(fā)管道泄漏的因素進(jìn)行從分的考慮，尤其是注意管道連接處和拐彎處彎頭的材料和管徑選擇，同時(shí)室內(nèi)或者室外，管道都必須盡量靠地連接。

5、電氣設(shè)計(jì)方面的安全問(wèn)題

電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合工藝的要求，按照工作環(huán)境是否屬于爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境、危險(xiǎn)程度和危險(xiǎn)物質(zhì)狀態(tài)的不同，采取相應(yīng)的措施，防止由于電氣設(shè)備、電氣線路設(shè)計(jì)不當(dāng)引起爆炸事故。

整體園區(qū)設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題

針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段化工園區(qū)的特點(diǎn)和現(xiàn)有監(jiān)管能力嚴(yán)重滯后的現(xiàn)實(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)立統(tǒng)一的安全監(jiān)管和危機(jī)管理部門(mén)，創(chuàng)建完整的區(qū)域性安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)管模式，構(gòu)建政府主導(dǎo)、社會(huì)中介機(jī)構(gòu)、企業(yè)一體化的綜合管理體系。三方連帶責(zé)任追究機(jī)制和化工園區(qū)相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都亟待完善，最大限度地把園區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍內(nèi)。

我國(guó)化工園區(qū)建設(shè)的安全生產(chǎn)整體實(shí)施科學(xué)化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的解決方案，全流程、全方位支撐突發(fā)事件的綜合應(yīng)對(duì)，引領(lǐng)安全生產(chǎn)從被動(dòng)應(yīng)付型向主動(dòng)保障型戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。建設(shè)全過(guò)程、全方位、空間立體的企業(yè)安全生產(chǎn)系統(tǒng)，可以有效提高化工園區(qū)安全生產(chǎn)水平。

（三）設(shè)備安裝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

如果在工程設(shè)計(jì)中不夠重視設(shè)備安裝設(shè)計(jì)，或是在設(shè)備安裝設(shè)計(jì)工作上不夠細(xì)心、缺少經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)造成不必要的返工等問(wèn)題，減緩施工的進(jìn)度同時(shí)降低施工的質(zhì)量，這是大量的施工實(shí)踐告訴我們的經(jīng)驗(yàn)。

化工工藝設(shè)計(jì)中包含著設(shè)備安裝設(shè)計(jì)，但是它往往被工藝設(shè)計(jì)人員所忽略。實(shí)際上，設(shè)備安裝設(shè)計(jì)的內(nèi)容很重要，我們必須重視它在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用。

設(shè)備安裝設(shè)計(jì)包括車間設(shè)備布置、設(shè)備支架和操作臺(tái)設(shè)計(jì)、設(shè)備保溫和刷漆、設(shè)備安裝檢修和吊裝位置的設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝施工說(shuō)明五個(gè)方面。在設(shè)備安裝設(shè)計(jì)中，我們必須充分考慮設(shè)備安裝檢修的問(wèn)題。例如，在設(shè)備布置時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮水平運(yùn)輸主干線的凈距，以保證所有設(shè)備都能運(yùn)送至主干線。

總之，設(shè)備安裝設(shè)計(jì)是化工工藝中不可忽視的重要內(nèi)容，只有重視設(shè)備安裝設(shè)計(jì)，才能保證工藝設(shè)計(jì)是一個(gè)完善的設(shè)計(jì)，如果忽視設(shè)備安裝設(shè)計(jì)，就會(huì)給生產(chǎn)操作、裝置維修帶來(lái)嚴(yán)重的后果，甚至?xí)a(chǎn)生安全生產(chǎn)問(wèn)題。

（四）化工工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)體現(xiàn)的設(shè)計(jì)理念

1、要能體現(xiàn)降低能耗

盡管在實(shí)際的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，很多人把能源成本當(dāng)作生產(chǎn)總成本之中的一個(gè)重要部分，但是這種想法是錯(cuò)誤的。將基建投資高和能量消耗大這兩個(gè)問(wèn)題解決，能有效的提高生產(chǎn)效益，降低生產(chǎn)成本，減低能效和與之相關(guān)的投資課題一般來(lái)說(shuō)頗為有效，比如在許多大型的分離裝置上運(yùn)用超臨界流體。通過(guò)對(duì)當(dāng)前資料和實(shí)際應(yīng)用的研究可以看出，一些系統(tǒng)能源費(fèi)用比很多常用的技術(shù)要低，比如恒沸蒸餾以及蒸餾的獲取。降低能耗是工藝設(shè)計(jì)與研究需要重視的一部分。

2、要能體現(xiàn)降低基本建設(shè)投資

由于化學(xué)工藝屬于密集型產(chǎn)業(yè)，如果沒(méi)有化學(xué)研究上的重大成果讓主要的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝得到提升和完善，那么一般來(lái)說(shuō)，要改進(jìn)以及提高化學(xué)工藝設(shè)計(jì)就需要通過(guò)解決瓶頸問(wèn)題、改造現(xiàn)有裝置、擴(kuò)大產(chǎn)能的方式的來(lái)解決，這些方式可以有效地減少在基本建設(shè)上的投資。

3、要能體現(xiàn)改善環(huán)境行為

根據(jù)社會(huì)各界相關(guān)人士的研究得出，回收利用、減少污染源、終端處理等手段能夠解決污染的問(wèn)題。從化學(xué)工藝過(guò)程上要達(dá)到減少環(huán)境污染的摸底就需要重視兩個(gè)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略上的問(wèn)題：第一個(gè)是在2020年之前再多數(shù)裝置上擴(kuò)大和升級(jí)現(xiàn)有裝置；第二個(gè)是在終端處理的應(yīng)用上可能會(huì)出現(xiàn)多數(shù)機(jī)遇。而在工藝過(guò)程自身的基礎(chǔ)上改進(jìn)裝置也有以下幾種方式：

（1）提高分離效率和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率達(dá)到降低損失的目的，并且減少?gòu)U料處理費(fèi)來(lái)提高收益；

（2）提高化學(xué)反應(yīng)效率；

（3）運(yùn)用HEN分析法減少用水量，縮小裝置的規(guī)模。在工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)中進(jìn)行水資源再次利用，將廢水量降到最低。

結(jié)語(yǔ)

綜上，化工工藝設(shè)計(jì)是化工生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到安全生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)，做好化工工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，有助于進(jìn)一步提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)

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篇5

本文介紹了工藝制造信息（工藝孔、角度線、余量線）相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)過(guò)程和模塊操作方法，達(dá)到對(duì)制造數(shù)據(jù)快速設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】銷釘孔 耳片 角度 余量

引言

由于零件設(shè)計(jì)還沒(méi)有完全建立面向制造的設(shè)計(jì)理念，沒(méi)有應(yīng)用面向制造與裝配的設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)模型到生產(chǎn)車間后，必須由生產(chǎn)車間的相應(yīng)部門(mén)進(jìn)行大量的工藝轉(zhuǎn)化，形成制造數(shù)據(jù)集，才能開(kāi)展工裝的設(shè)計(jì)、制造等工藝工作。為了適應(yīng)現(xiàn)代航空制造技術(shù)的快速發(fā)展，推廣數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，以及加速新型號(hào)研制的生產(chǎn)準(zhǔn)備進(jìn)程，通過(guò)對(duì)CATIA V5二次開(kāi)發(fā)，使制造數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)，達(dá)到了對(duì)制造數(shù)據(jù)快速設(shè)計(jì)的要求。在此基礎(chǔ)上，將工藝數(shù)模的快速標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行整理推廣，期望推動(dòng)工藝數(shù)模的設(shè)計(jì)手段快速發(fā)展。

1.現(xiàn)狀分析

零件加工過(guò)程中需要在制造數(shù)據(jù)集上增加一些成形的工藝孔、定位孔、裝配孔、及加工工藝余量、化銑工藝余量等，對(duì)于這部分工作，目前的設(shè)計(jì)方法主要通過(guò)CATIA自身攜帶的基本功能來(lái)完成，該過(guò)程需要生成大量的中間參考信息以及進(jìn)行繁瑣的中間操作，效率及其低下，不利于完成快速設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了飛機(jī)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。在CATIA二次開(kāi)發(fā)中，增加了快速設(shè)計(jì)功能，應(yīng)用快速設(shè)計(jì)功能進(jìn)行工藝數(shù)模設(shè)計(jì)，不僅縮短了數(shù)模設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)規(guī)范了各項(xiàng)工藝數(shù)據(jù)的添加，方便了后期的更改與維護(hù)。3.設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)介

3.1 銷釘孔設(shè)計(jì)

3.1.1 不帶輪廓線的銷釘孔

拾取零件內(nèi)型面和將要添加銷釘孔的邊界，參數(shù)設(shè)置完后點(diǎn)擊“生成預(yù)覽”。如果銷釘孔在零件體上可以通過(guò)點(diǎn)擊“另一側(cè)”按鈕使點(diǎn)回到體外，同時(shí)“生成預(yù)覽” 按鈕變?yōu)椤傲硪欢恕?可以點(diǎn)擊它使銷釘孔定位在邊界另一端起的30%處，調(diào)整好位置后點(diǎn)確定，在結(jié)構(gòu)樹(shù)上可生成的工藝信息。

3.3.1 三維余量工藝設(shè)計(jì)

點(diǎn)擊“ ”彈出對(duì)話框，可生成均勻余量及不均勻余量。生成均勻余量線時(shí)拾取相關(guān)信息。生成非均勻余量線時(shí)，余量類型選擇“單方添加非均勻余量”并拾取相關(guān)零件信息。

3.3.2 下料工藝余量

下料工藝余量操作是為了保證生成鈑金件二維展開(kāi)視圖時(shí)，在二維圖上自動(dòng)將三維余量信息轉(zhuǎn)化到二維圖的相應(yīng)位置，并在二維圖上添加余量標(biāo)注。將鈑金件展開(kāi)，點(diǎn)擊“ ”彈出對(duì)話框，添加均勻余量拾取元素。拾取邊界兩端頂點(diǎn)，自動(dòng)生成方向參考點(diǎn)，生成單向余量線，點(diǎn)擊“預(yù)覽”并確定。4.結(jié)論

工藝數(shù)模的設(shè)計(jì)是數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)手段進(jìn)步的象征，它將零件加工過(guò)程中的工藝需求體現(xiàn)在三維數(shù)模中。標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)的直接好處就是數(shù)據(jù)源的規(guī)范性，可讀性強(qiáng)，便于數(shù)據(jù)的更改及技術(shù)跟蹤，同時(shí)大幅度縮短制造數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)周期，進(jìn)而可大幅度縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高效率，創(chuàng)造更高的效益。

參考文獻(xiàn)

[1]范玉青.現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，2001.

篇6

【關(guān)鍵詞】平房倉(cāng)；工藝；設(shè)計(jì)

一、概述

在糧庫(kù)建設(shè)的各種倉(cāng)型中,平房倉(cāng)作為一種投資省、施工周期短、適應(yīng)性強(qiáng)的倉(cāng)型而被廣泛地采用。平房倉(cāng)具有跨度大、堆糧高、單倉(cāng)倉(cāng)容量大、儲(chǔ)存管理集中、設(shè)備利用率高,保糧措施簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也存在著占地面積大,清倉(cāng)困難等不足。據(jù)有關(guān)資料,在我國(guó)建國(guó)后歷次的糧庫(kù)建設(shè)中,平房倉(cāng)的倉(cāng)容量約占全國(guó)建倉(cāng)總倉(cāng)容量的80% ，目前平房倉(cāng)仍不失為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的倉(cāng)型。

二、平房倉(cāng)工藝設(shè)計(jì)

工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：輸送工藝流程、設(shè)備選用、機(jī)械通風(fēng)、熏蒸系統(tǒng)等。根據(jù)糧食品質(zhì)、種類、儲(chǔ)存時(shí)間及氣候等條件選擇合理的通風(fēng)、熏蒸方式和熏蒸劑。儲(chǔ)糧時(shí)間超過(guò)6個(gè)月的平房倉(cāng)內(nèi)應(yīng)設(shè)機(jī)械通風(fēng)、熏蒸系統(tǒng)。糧食進(jìn)出倉(cāng)作業(yè)宜采取防塵措施，改善作業(yè)環(huán)境。選用的設(shè)備應(yīng)具有安全可靠、高效低耗、破碎率低、操作方便等性能，符合環(huán)保、衛(wèi)生要求。散裝倉(cāng)宜選用移動(dòng)式設(shè)備，應(yīng)根據(jù)倉(cāng)容量、接卸設(shè)施的作業(yè)時(shí)間等條件確定設(shè)備的生產(chǎn)能力。在糧庫(kù)建設(shè)中,平房倉(cāng)的一般多用于儲(chǔ)備倉(cāng)。平房倉(cāng)按其結(jié)構(gòu)形式的不同,可分為折線形屋架平房倉(cāng)、門(mén)式鋼架平房倉(cāng)、彩板剛架屋蓋平房倉(cāng)、拱板平房倉(cāng)。各種結(jié)構(gòu)形式的平房倉(cāng)按其跨度的不同分為21、24、27、30米, 長(zhǎng)度分為60、54、48、42、36米,但無(wú)論何種形式和跨度的平房倉(cāng),其工藝作業(yè)基本相同。平房倉(cāng)的工藝設(shè)計(jì)要滿足“四散”儲(chǔ)糧技術(shù),確保儲(chǔ)備糧的推陳儲(chǔ)新、吞吐自如、快速集散的要求。由于糧食收購(gòu)任務(wù)往往在幾個(gè)月內(nèi)完成,任務(wù)大、時(shí)間緊,所以平房倉(cāng)工藝流程的設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)捷、合理,送機(jī)械設(shè)備是否配置適宜,在整個(gè)糧食轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中就顯得十分重要。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建庫(kù)規(guī)模,糧食接收及發(fā)放等具體情況確定工藝流程,糧食進(jìn)出庫(kù)作業(yè)方式;根據(jù)倉(cāng)容量配備糧庫(kù)所需的各種設(shè)備型號(hào)、產(chǎn)量和數(shù)量。

三、平房倉(cāng)工藝流程

主要包括糧食進(jìn)倉(cāng)、出倉(cāng)、倒倉(cāng)、清倉(cāng)、清理、打包、補(bǔ)倉(cāng)等作業(yè)工序。糧食由汽車運(yùn)入糧庫(kù)后經(jīng)計(jì)量、取樣、清理、入倉(cāng)儲(chǔ)存;出倉(cāng)時(shí)通過(guò)扒谷機(jī)、輸送取樣、計(jì)量裝車發(fā)放。通常采用以下的工藝流程進(jìn)行糧食入倉(cāng)及出倉(cāng)作業(yè)。進(jìn)倉(cāng):汽車來(lái)糧汽車衡移動(dòng)式皮帶機(jī)移動(dòng)式清理篩移動(dòng)式皮帶機(jī)移動(dòng)式轉(zhuǎn)向膠帶輸送機(jī)入倉(cāng)。出倉(cāng):扒谷機(jī)移動(dòng)式皮帶機(jī)移動(dòng)式打包機(jī)移動(dòng)式皮帶機(jī)裝車發(fā)放。雖然平房倉(cāng)的工藝作業(yè)流程較簡(jiǎn)單,但由于其作業(yè)面積大,輸送距離長(zhǎng),一般需要采用移動(dòng)式輸送設(shè)備相互搭接組成輸送線才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。一旦其中一臺(tái)設(shè)備需要進(jìn)行移位,與其相接的所有設(shè)備均需隨之移動(dòng),因此作業(yè)過(guò)程中設(shè)備的頻繁移動(dòng)給進(jìn)倉(cāng)和出倉(cāng)作業(yè)帶來(lái)了很大的不便。為此,提高平房倉(cāng)進(jìn)、出倉(cāng)散糧的機(jī)械化程度,提高儲(chǔ)糧效益,是當(dāng)前迫切需要解決的任務(wù)。為此,在部分糧庫(kù)的工藝設(shè)計(jì)中,采用了吸糧機(jī)和其它的移動(dòng)式輸送設(shè)備相結(jié)合的作業(yè)方式,來(lái)進(jìn)行平房倉(cāng)的進(jìn)、出糧作業(yè),其工藝流程如下:進(jìn)倉(cāng):汽車來(lái)糧移動(dòng)式吸糧機(jī)(負(fù)壓)移動(dòng)式皮帶機(jī)移動(dòng)式清理篩轉(zhuǎn)向皮帶機(jī)入倉(cāng)。出倉(cāng):倉(cāng)內(nèi)糧食移動(dòng)式吸糧機(jī)(負(fù)壓)移動(dòng)式皮帶機(jī)移動(dòng)式打包機(jī)裝車發(fā)放。由于吸糧機(jī)的吸口位置可在3～20米之間的距離內(nèi)隨意調(diào)整,可減少設(shè)備的移動(dòng)次數(shù),進(jìn)糧時(shí)將吸口直接插入汽車(或火車) 上卸糧,解決了人工作業(yè)時(shí)效率低、速度慢以及作業(yè)環(huán)境惡劣等問(wèn)題。出倉(cāng)時(shí)將吸糧機(jī)的吸嘴直接插入糧堆內(nèi),后續(xù)設(shè)備基本固定不動(dòng)或移動(dòng)次數(shù)很少,且可將糧倉(cāng)內(nèi)的任何角落都清理干凈,作業(yè)環(huán)境清潔、無(wú)粉塵飛揚(yáng),還解決地上籠的存在給其它進(jìn)倉(cāng)作業(yè)設(shè)備在倉(cāng)內(nèi)作業(yè)時(shí)帶來(lái)的困難,吸糧機(jī)還可進(jìn)行補(bǔ)倉(cāng)、清倉(cāng)等作業(yè),一機(jī)多功能, 有效地提高了工作效率。不同的設(shè)備組合,其進(jìn)、出倉(cāng)作業(yè)的方式、速度、難易程度各不相同，因而裝倉(cāng)、出倉(cāng)的效率也不一樣。

四、糧食進(jìn)出倉(cāng)作業(yè)方式

平房倉(cāng)的進(jìn)出倉(cāng)工藝系統(tǒng), 包括平房倉(cāng)進(jìn)、出糧作業(yè)及完成進(jìn)、出糧作業(yè)所需的基本設(shè)備。

1.糧食進(jìn)倉(cāng):散糧運(yùn)至倉(cāng)門(mén)外由移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)輸送入倉(cāng)堆高, 局部用移動(dòng)式裝倉(cāng)從倉(cāng)房窗口處補(bǔ)糧, 人工扒平。

2.糧食出倉(cāng):將倉(cāng)門(mén)擋糧板處出糧口的手動(dòng)閘門(mén)打開(kāi),自流部分糧食,由移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)裝車發(fā)放,待擋糧板移開(kāi)后,由移動(dòng)式扒谷機(jī)、移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)作業(yè),把糧食輸送出倉(cāng)外,散糧發(fā)放時(shí)直接裝汽車,由汽車衡計(jì)量出庫(kù)。需包裝發(fā)放時(shí),經(jīng)移動(dòng)式打包機(jī)和膠帶輸送機(jī)聯(lián)合作業(yè), 裝汽車發(fā)放。

3.輸送工藝應(yīng)滿足下列要求：

作業(yè)線應(yīng)連貫，每組設(shè)備生產(chǎn)能力應(yīng)匹配；糧食進(jìn)出倉(cāng)作業(yè)應(yīng)設(shè)置輸送、取樣、計(jì)量、清理等設(shè)備。需包裝發(fā)放時(shí)應(yīng)配置打包設(shè)備；糧食入倉(cāng)作業(yè)過(guò)程中應(yīng)減少糧食的自動(dòng)分級(jí)；擋糧板應(yīng)設(shè)置出糧孔，出糧孔位置應(yīng)滿足與之銜接設(shè)備的進(jìn)料要求。包裝倉(cāng)輸送工藝應(yīng)根據(jù)其功能、作業(yè)線運(yùn)輸距離等因素確定合理的工藝流程。應(yīng)根據(jù)進(jìn)出倉(cāng)作業(yè)要求、時(shí)間、包裝袋尺寸等條件確定設(shè)備數(shù)量。

4.包裝倉(cāng)輸送工藝設(shè)備可按下列要求選配：

進(jìn)出倉(cāng)可配置移動(dòng)式包糧膠帶輸送機(jī)、平板車、電瓶車、叉車、碼垛機(jī)等設(shè)備；碼頭中轉(zhuǎn)庫(kù)宜設(shè)起重機(jī)配合作業(yè)。起重機(jī)作業(yè)能力應(yīng)與運(yùn)輸設(shè)備能力匹配；糧食加工廠成品包裝倉(cāng)應(yīng)根據(jù)打包車間位置合理設(shè)置固定設(shè)備，設(shè)備作業(yè)能力應(yīng)與打包車間設(shè)備的生產(chǎn)能力匹配。

5.通風(fēng)：散裝倉(cāng)糧堆機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)宜按通風(fēng)降溫要求設(shè)計(jì)，應(yīng)通風(fēng)均勻，操作管理方便。通風(fēng)道形式可采用地槽或地上籠，風(fēng)道宜對(duì)稱布置、簡(jiǎn)捷，單廒間內(nèi)風(fēng)道型式應(yīng)統(tǒng)一。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)與通風(fēng)機(jī)等設(shè)備對(duì)接方便，并應(yīng)滿足保溫、氣密、防腐蝕、防潮等要求。進(jìn)風(fēng)口蓋板應(yīng)拆裝方便。應(yīng)設(shè)有安全可靠的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置可按空倉(cāng)調(diào)節(jié)要求設(shè)計(jì)。各支風(fēng)道應(yīng)設(shè)有檢測(cè)孔?？諝夥峙淦鏖_(kāi)孔率應(yīng)大于25%，孔眼尺寸以不漏糧為限。風(fēng)道各接口處應(yīng)采取有效措施防止糧食漏入通風(fēng)道。金屬構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行防腐、防銹處理。倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)道必須能承受設(shè)計(jì)裝糧高度的糧食壓力。地槽空氣分配器、蓋板必須能承受進(jìn)出倉(cāng)機(jī)械設(shè)備的最大荷載。

6.散裝倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)主要參數(shù)選擇。

根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓選擇通風(fēng)機(jī)，其工作點(diǎn)應(yīng)在通風(fēng)機(jī)高效區(qū)中間段。糧面上方空間換氣應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)糧要求、氣候條件等合理選擇作業(yè)方式。采用機(jī)械通風(fēng)時(shí)，通風(fēng)設(shè)備應(yīng)保證糧面上方空間通風(fēng)換氣次數(shù)不小于每小時(shí)4次。

篇7

（四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川 成都 610065）

【摘　要】根據(jù)Schlessinger法制備LiAlH4的工藝原理及其物料性質(zhì)，設(shè)計(jì)了工藝路線，確定了主要技術(shù)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了設(shè)備選型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證該工藝路線可行，設(shè)備安全可靠，產(chǎn)品品位達(dá)到了98%以上，產(chǎn)品可在多種領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 Schlessinger法；LiAlH4；制備；工藝；設(shè)計(jì)

0　引言

LiAlH4以其優(yōu)良的還原性能在醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥、染料等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，并在其它精細(xì)有機(jī)合成中用做還原劑。隨著空間技術(shù)發(fā)展和宇宙探索的需要，作為運(yùn)載火箭的固體燃料，由于其燃值高，占用體積小，倍受青睞。目前世界上主要有以下四種生產(chǎn)工藝：

1）施萊興格（Schlesinger）法

將高純粉狀氫化鋰加入到反應(yīng)器中，在乙醚存在下，加入氯化鋁和少量LiAlH4引發(fā)劑到反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，生成LiAlH4溶解在乙醚中，過(guò)濾除去氯化鋰沉淀，過(guò)濾得到清液經(jīng)蒸發(fā)至干的白色結(jié)晶狀LiAlH4，經(jīng)真空干燥得產(chǎn)品。蒸發(fā)出來(lái)的乙醚可回收利用。

2）循環(huán)利用氯化鋰法

1982年，申泮文、張?jiān)适驳热死媒饘龠€原氫化的方法生產(chǎn)LiH，將LiAlH4生產(chǎn)的副產(chǎn)物L(fēng)iCl循環(huán)使用，大大降低了LiAlH4的生產(chǎn)成本，這個(gè)循環(huán)法的反應(yīng)如下：

金屬還原氫化反應(yīng)

首先利用金屬還原氫化方法，用LiCl代替金屬鋰，與金屬Na和H2氣在（500～600）℃直接進(jìn)行還原氫化反應(yīng)，得到LiH和NaCl的混合物。

合成LiAlH4

將還原氫化產(chǎn)物——LiH和NaCl混合物直接與無(wú)水AlCl3在乙醚中合成LiAlH4。

3）溶劑、催化劑法

此法用金屬鋰和氫氣作為主要原料，以（Ⅰ+Ⅱ）作催化劑（其中Ⅰ可以是奈、1-甲基奈、2-甲基奈、2，7-二甲基奈、2，3-二甲基奈、1，6-二甲基奈、聯(lián)奈、蒽；Ⅱ可以是四氧化鈦或四氧化釩），其重量比Ⅰ：Ⅱ：鋰=32：0.77：3.5，使用四氫呋喃作溶劑，于常溫常壓下合成氫化鋰，后者在乙醚、苯或甲苯溶液內(nèi)與無(wú)水AlCl3反應(yīng)制備LiAlH4。

4）可溶性鋁鹽、鋰鹽原料法

此法以可溶性鋁鹽、鋰鹽為原料，在水溶液中加入沉淀劑，使Al3+，Li+共沉淀；沉淀物經(jīng)干燥高溫分解得其氧化物；該氧化物經(jīng)加氫還原得鋁鋰混合單質(zhì)，將混合單質(zhì)在常溫常壓條件下進(jìn)行氫化得LiAlH4。

不論是以上哪種生產(chǎn)方法，在生產(chǎn)過(guò)程中都涉及到高溫、易燃、易爆等方面的問(wèn)題。在生產(chǎn)過(guò)程中，工藝參數(shù)的控制要求十分嚴(yán)格、技術(shù)含量較高、環(huán)境條件要求很高、安全風(fēng)險(xiǎn)很大。因此，世界上生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè)非常有限，而我國(guó)生產(chǎn)LiAlH4的方法采用的是Schlessinger法。生產(chǎn)單位很少，一年中的生產(chǎn)時(shí)間較短，產(chǎn)量很有限。

1　工藝原理

合成LiAlH4采用施萊興格（Schlesinger，美國(guó)）法：令氫化鋰同無(wú)水三氯化鋁在乙醚中反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：

4LiH+AlCl3LiAlH4+3LiCl+77.9kcal/mol （3）

2　主要物料性質(zhì)及質(zhì)量指標(biāo)

該反應(yīng)過(guò)程中所用原料主要有LiH、AlCl3、LiAlH4引發(fā)劑、乙醚、高純氬氣等，以下是各主要物料質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。

2.1　LiH的物化性質(zhì)及質(zhì)量指標(biāo)

LiH是一種白色半透明結(jié)晶塊狀物或粉末，立方晶體。工業(yè)品常微帶藍(lán)灰色，密度0.78g/cm3，熔點(diǎn)688.7℃，沸點(diǎn)在950℃以上。可溶于乙醚。常溫下在干燥空氣中能穩(wěn)定存在，高溫則分解為氫和鋰。塊狀者較粉狀者穩(wěn)定。粉狀者與潮濕空氣接觸能著火，遇水分解生成氫氧化鋰和氫氣，在乙醚中與氯化鋁反應(yīng)生成LiAlH4。是有機(jī)合成反應(yīng)中的重要還原劑。

2.2　AlCl3的物化性質(zhì)

AlCl3為白色至淡黃色結(jié)晶粉末，分子量為133.34 ，相對(duì)密度為2.44（25℃），熔點(diǎn)190℃（0.25MPa），升華溫度為177.8℃，易溶于水、乙醇、氯仿、四氯化碳、乙醚。微溶于苯，吸水性強(qiáng)，極易潮解，露置空氣中易吸收水分并水解產(chǎn)生氯化氫，遇水后會(huì)發(fā)生熱而引起爆炸，有很強(qiáng)的腐蝕性。

2.3　乙醚的物性

乙醚（分子式：C2H5OC2H5），無(wú)色易揮發(fā)的流動(dòng)液體，易燃，有芳香氣味。具有吸濕性，味甜。沸點(diǎn)34.5℃，凝固點(diǎn)-116.3℃。相對(duì)密度0.7145（20℃）。蒸氣壓（20℃）58.9283kPa。乙醚是一種有毒物質(zhì)，長(zhǎng)久呼吸乙醚氣體能使呼吸器官受到刺激，發(fā)炎，記憶力減弱，產(chǎn)生頹傷情緒等。燃燒時(shí)產(chǎn)生毒物，可使人昏迷，甚至死亡，空氣中最高容許濃度1200mg/L。乙醚為一級(jí)易燃品，爆炸極限1.85%～36.5%（-45～+13℃），極易燃燒，遇明火即爆炸，能生成爆炸性過(guò)氧化物，與過(guò)氯酸或氯作用也發(fā)生爆炸。

2.4　LiAlH4的性質(zhì)

LiAlH4是一種白色或灰白色多孔的微晶性粉末，相對(duì)密度為0.917，125℃分解，易溶于乙醚，市售有LiAlH4固體、LiAlH4的乙醚溶液（1.0mol/L）等，常溫下在干空氣中能穩(wěn)定存在，在潮濕空氣中劇烈水解，釋放出大量的氫氣并引起燃燒。是一個(gè)非常重要的還原劑，通常在室溫就能進(jìn)行，在有機(jī)合成中應(yīng)用極廣。但毒性較大，遇水和醇發(fā)生劇烈反應(yīng)，一般需在無(wú)水乙醚和四氫呋喃等惰性溶劑中使用。

3　工藝流程的設(shè)計(jì)

3.1　關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決

采用Schlessinger法生產(chǎn)LiAlH4，根據(jù)反應(yīng)原料的相關(guān)性質(zhì)，關(guān)鍵是要解決易燃易爆問(wèn)題，為此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中主要從以下幾方面進(jìn)行考慮。

3.1.1　反應(yīng)散熱問(wèn)題的解決

該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中考慮到其安全性，對(duì)反應(yīng)的散熱進(jìn)行了設(shè)計(jì)。主要從以下幾方面進(jìn)行考慮：LiH與AlCl3反應(yīng)所釋放出的反應(yīng)熱，該熱量若不及時(shí)帶走，會(huì)引起爆炸；AlCl3溶解于乙醚所產(chǎn)生的溶解熱；AlCl3與乙醚中的水分反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱。該熱量會(huì)促使乙醚溫度上升并且揮發(fā)，從而引起AlCl3溶解效果減弱，大大影響反應(yīng)效率；為此，對(duì)反應(yīng)器、手套箱、蒸發(fā)器等設(shè)備進(jìn)行冷卻設(shè)計(jì)以滿足其工藝要求。

3.1.2　系統(tǒng)水分問(wèn)題的解決

由于LiAlH4遇水會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，甚至爆炸，所以反應(yīng)過(guò)程中需嚴(yán)格控制原料中的水分，對(duì)用來(lái)溶解AlCl3的乙醚中的水分就必須嚴(yán)格控制。乙醚原料中水分含量約為3%，必須進(jìn)行除水后才可使用，經(jīng)過(guò)多種除水方法試驗(yàn)，得知乙醚經(jīng)4A分子篩除水后水分含量可降至200ppm以下，可滿足試驗(yàn)要求。采用4A分子篩是一種干燥劑，溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，不溶于水和有機(jī)溶劑。有效孔徑為0.42nm，能吸附H2O、He、Ne、O2、N2、H2等。對(duì)含水量低、溫度高、流量大的氣體和液體均有很高的干燥能力。

3.1.3　LiAlH4產(chǎn)品與乙醚分離問(wèn)題的解決

為獲得LiAlH4產(chǎn)品，必須將LiAlH4與乙醚分離。由于乙醚的沸點(diǎn)比較低，為34.5℃。因此，我們采用了旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器對(duì)乙醚進(jìn)行蒸發(fā)，將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器水浴鍋的溫度控制在40～45℃時(shí)，可滿足工藝要求。

3.2　工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)

在解決以上關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的前提下，設(shè)計(jì)工藝過(guò)程：將乙醚經(jīng)4A分子篩除水后加入手套箱中的反應(yīng)器及AlCl3溶解器中，向反應(yīng)器中緩慢地加入LiH，直到全部溶解。在手套箱中將AlCl3粉末研磨后加入溶解器中溶解，溶解后緩慢地加入反應(yīng)器中，一邊加入一邊進(jìn)行攪拌；再將少許引發(fā)劑LiAlH4（2～3g）緩慢加入反應(yīng)器中，并進(jìn)行攪拌直至完全溶解，停止攪拌靜置約24h，在反應(yīng)器底部有白色沉淀物出現(xiàn)。用真空抽濾器過(guò)濾反應(yīng)器中的溶液，反復(fù)過(guò)濾幾次；將濾液加入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，可獲得LiAlH4產(chǎn)品。試驗(yàn)中必須加強(qiáng)通風(fēng)和反應(yīng)設(shè)備降溫。工藝流程圖如圖1所示。

4　主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型

4.1　反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及選型

該反應(yīng)是一放熱反應(yīng)，考慮到反應(yīng)過(guò)程中必須冷卻，選擇BC-S212系列雙層玻璃反應(yīng)器，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：可用普通自來(lái)水作為冷卻劑接入夾層玻璃之間，以迅速散熱；電子變頻調(diào)速器，電機(jī)無(wú)火花；PTFE下出料截止閥，毫無(wú)泄露；結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)器內(nèi)絕無(wú)攪拌死角，確保反應(yīng)充分。

主要參數(shù)為，反應(yīng)器的容積：10L、電機(jī)功率：120W。加熱溫度為：室溫～250℃。額定轉(zhuǎn)速：50～600rpm（可調(diào)），額定轉(zhuǎn)矩為：～1.2N·m。

4.2　制冷設(shè)備設(shè)計(jì)

該反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量計(jì)算如下：

4.2.1　LiAlH4合成反應(yīng)生成熱的計(jì)算

LiH與AlCl3在乙醚中反應(yīng)生成LiAlH4時(shí)，會(huì)放出化學(xué)反應(yīng)熱，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式可以計(jì)算出生產(chǎn)100g LiAlH4所釋放出的熱量為Q1，

其反應(yīng)方程式如下：

4LiH+AlCl3LiAlH4+3LiCl+77.9kcal/mol

38 　 77.9

100 　 Q1

故有：Q1=77.9×100/38=205（kcal）

4.2.2　AlCl3溶解于乙醚產(chǎn)生的溶解熱

AlCl3溶解在乙醚中時(shí)AlCl3將與乙醚結(jié)合成AlCl3·2Eto，據(jù)相關(guān)資料表明，會(huì)形成以下結(jié)構(gòu)：

AlCl3與乙醚在結(jié)合的過(guò)程中伴隨著熱量的產(chǎn)生，從相關(guān)資料上查知，該部分熱量大約為15.07 kcal/mol。因此可以計(jì)算出356.7gAlCl3溶解于乙醚中產(chǎn)生的熱量為Q2：

因此，有Q2=15.07×356.7/133.5=40.27（kcal）

4.2.3　乙醚中的水分與AlCl3反應(yīng)釋放出熱量的計(jì)算

設(shè)計(jì)中對(duì)乙醚中水分含量嚴(yán)格控制在200ppm以下。本次試驗(yàn)按照每生產(chǎn)100gLiAlH4計(jì)算乙醚總量，所用乙醚總量為1933.7ml，其中所含水分質(zhì)量為m。

因此，有m=ρ·V·C=0.7135×1933.7×200/1000000=0.276（g）

乙醚中的水與AlCl3進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中放熱。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

AlCl3 +3H2O Al（OH） 3 +3 HCl+303.24 kcal/mol

3×18 303.24

0.276 Q3

因此，有Q3＝303.24×0.276/（3×18）＝1.55（kcal）

4.2.4　合成過(guò)程中總熱量的計(jì)算

根據(jù)以上計(jì)算可知：合成反應(yīng)所釋放的總熱量由三部分組成，即：LiH與AlCl3反應(yīng)所釋放的熱量Q1；AlCl3溶解于乙醚中時(shí)所產(chǎn)生的溶解熱Q2；乙醚中的水分與AlCl3反應(yīng)釋放出的熱量Q3。

因此，在反應(yīng)過(guò)程中，設(shè)總熱量為Q：

Q=Q1+Q2+Q3=205+40.27+1.55=246.82（kcal）

4.2.5　單位時(shí)間內(nèi)制冷量的初步計(jì)算

根據(jù)以上的計(jì)算，可以初步計(jì)算出進(jìn)行合成反應(yīng)和溶液配制所需要的制冷量q。該值將作為選擇制冷設(shè)備的重要參考值。

q＝Q/t，反應(yīng)時(shí)間為17～21 h

故有：q＝Q/t＝246.82/（17～21）＝11.75～14.5（kcal/h）

4.2.6　制冷設(shè)備技術(shù)參數(shù)的確定

根據(jù)工藝過(guò)程中所涉及冷卻量的初步計(jì)算，可初步確定制冷設(shè)備的性能參數(shù)。為確保所選設(shè)備性能滿足試驗(yàn)要求，假設(shè)反應(yīng)熱在瞬間產(chǎn)生。因此，初步確定制冷參數(shù)如下：

（1）設(shè)備制冷介質(zhì)：水；

（2）冷卻水進(jìn)口溫度：≤10℃；

（3）冷卻水出口溫度：≤15℃；

（4）冷卻水流量：m（kg/h）。

4.3　蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)

為獲得LiAlH4產(chǎn)品，必須將LiAlH4與乙醚分離。由于乙醚的沸點(diǎn)比較低，為34.5℃。采用水浴法對(duì)乙醚進(jìn)行蒸發(fā)，選擇帶有雙收集瓶的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，配有立式冷凝器，采用特殊全PTFE復(fù)合閥，可任意控制氣液流，可連續(xù)工作。帶進(jìn)口變頻無(wú)級(jí)調(diào)速；加熱浴鍋可手動(dòng)或電動(dòng)升降，可精確設(shè)定其加熱溫度。蒸發(fā)乙醚所需總熱量Q的計(jì)算：

1）乙醚體積總量為：V=1933.7mL

乙醚質(zhì)量為m，m＝ρ·V＝0.7135×1933.7 ＝1379.7（g）

乙醚物質(zhì)的量為n，n＝m/M＝1379.7/74＝18.64（mol）

2）乙醚蒸發(fā)熱為Q1，乙醚的蒸發(fā)潛熱為：Qevp＝26.02（kJ/mol）

Q1＝Qevp·n＝26.02×18.64＝485.01（kJ）

3）乙醚升溫所吸收的熱量為Q2，其中C=2.29KJ/kg·℃

4）乙醚蒸發(fā)所需總熱量為Q

Q=Q1+Q2=（485.01+77.4）÷4.18=134.5（kcal）

5）蒸發(fā)乙醚的加熱功率為N

若設(shè)上述乙醚在2小時(shí)內(nèi)全部蒸發(fā)完成，則所需蒸發(fā)設(shè)備的加熱功率為N，

N＝W/t＝134.5/0.86/2＝78.2（W）≈0.08（kW）

所以，蒸發(fā)器功率至少應(yīng)大于0.08kW

5　試驗(yàn)驗(yàn)證

通過(guò)多次試驗(yàn)，采用該工藝所制備的LiAlH4達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1所示：

由上表我們可以看出，該產(chǎn)品品位達(dá)到了98.2%，雜質(zhì)含量均滿足標(biāo)準(zhǔn)。

6　結(jié)論

綜上所述，通過(guò)對(duì)LiAlH4制備工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)，本文所設(shè)計(jì)的工藝路線安全可行，生成的LiAlH4品位達(dá)到98%以上，滿足質(zhì)量指標(biāo)要求，此工藝可投入于生產(chǎn)實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

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［3］劉光啟，馬連湘，劉杰.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)：有機(jī)卷[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

篇8

隨著生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，氣井排水采氣難度加劇，積液水淹井逐漸增多。對(duì)于同井場(chǎng)只有1口單井的水淹氣井，氣舉車沒(méi)有充足的氣源供給而不能作業(yè)。在集氣站有充足的氣源供給，可以通過(guò)注醇管線進(jìn)行氣舉，但單井氣舉導(dǎo)致氣舉車超壓。通過(guò)理論計(jì)算多口氣井注醇管線流量及摩阻，對(duì)氣舉車排氣端氣體進(jìn)行分流，一方面控制氣舉車排氣壓力，另一方面保證單井分流氣量達(dá)到攜液要求。利用該方法對(duì)4口井開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，能夠很好地控制排氣壓力，不會(huì)導(dǎo)致氣舉車超壓，能夠有效舉出井內(nèi)積液，達(dá)到氣舉施工的目的。研究成果對(duì)大牛地氣田提高氣井穩(wěn)產(chǎn)及氣田中后期開(kāi)發(fā)有著重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：

氣井水淹；排水采氣；氣舉設(shè)計(jì)

大牛地氣田自2003年投產(chǎn)開(kāi)發(fā)至今，已經(jīng)建成年產(chǎn)40億m3的中型氣田。由于部分單井生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，油壓小于4．5MPa的氣井占80％，產(chǎn)量低于1萬(wàn)m3的氣井占83％，低壓低產(chǎn)直井比例高。主要排水工藝是泡沫排水工藝，56．5％氣井不能同時(shí)滿足臨界攜泡流量和舉升壓力要求，積液減產(chǎn)甚至水淹嚴(yán)重。針對(duì)積液嚴(yán)重及水淹井，難以依靠氣井自身能量來(lái)恢復(fù)生產(chǎn)，需要補(bǔ)充外部能量。國(guó)內(nèi)外采取的措施主要為氣舉［1］，使用最多的為液氮?dú)馀e，該工藝單次施工成本高，其次是氣舉車氣舉［2］。由于大牛地氣田氣井管線特征限制，氣舉車氣舉單井受到氣源供給及超壓限制。針對(duì)這類技術(shù)難題，結(jié)合氣舉施工工藝原理及目前氣舉工藝研究成果，進(jìn)行理論計(jì)算分析，完善氣舉車配置，開(kāi)展多井聯(lián)合氣舉工藝研究，為氣舉車氣舉在大牛地氣田應(yīng)用提出了新的方法，確保了積液水淹氣井平穩(wěn)生產(chǎn)，延長(zhǎng)了生產(chǎn)期。

1多井聯(lián)合氣舉理論分析

1．1工藝原理多井聯(lián)合氣舉是使用車載壓縮機(jī)把低壓天然氣壓縮后向多個(gè)井內(nèi)打入高壓氣體，補(bǔ)充氣井地層能量，在達(dá)到降壓分流作用的同時(shí)，提高氣井瞬時(shí)流量，達(dá)到帶液目的。

1．2多井聯(lián)合氣舉設(shè)計(jì)

1．2．1階段劃分根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)多井聯(lián)合氣舉流程，考慮到施工進(jìn)度及壓力變化規(guī)律，將多井聯(lián)合氣舉整個(gè)過(guò)程劃分為4個(gè)階段，如圖2所示。1）注醇管線置換階段。氣舉流程應(yīng)用的是單井注醇管線，因此氣舉開(kāi)始后，首先是對(duì)單井注醇管線進(jìn)行置換，這個(gè)過(guò)程氣井油套壓、流量不變。2）套管充壓階段。注醇管線置換完畢之后，天然氣進(jìn)入氣井油套環(huán)空，這個(gè)過(guò)程氣井套壓出現(xiàn)上升，油壓、流量不變或者波動(dòng)（環(huán)空積液緩慢進(jìn)入油管）。3）積液完全進(jìn)入油管階段。氣舉位置到達(dá)油管鞋位置，環(huán)空積液完全進(jìn)入油管，此時(shí)套壓達(dá)到最大值，油管流體密度達(dá)到最大，油壓及流量都降至最低（站內(nèi)降壓帶液最好時(shí)機(jī)）。4）穩(wěn)定階段。積液完全進(jìn)入油管后，壓力流量穩(wěn)定。穩(wěn)定階段生產(chǎn)30min后，氣井無(wú)異常，可停止氣舉并做好氣井穩(wěn)產(chǎn)。

1．2．2氣舉參數(shù)設(shè)計(jì)氣舉過(guò)程中的參數(shù)涉及到氣舉時(shí)排氣壓力的控制，單井注氣量的確定以及氣舉持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，保證氣舉過(guò)程中，單井能夠達(dá)到舉升壓力并且瞬時(shí)流量能夠到達(dá)臨界攜液流量要求，最終將井筒積液全部排出，氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)的狀態(tài)。1）排氣壓力控制［4］。根據(jù)氣舉車排氣壓力設(shè)計(jì)以及單井注醇管線承壓能力，要求最大排氣壓力不超過(guò)23MPa。因此，根據(jù)整個(gè)流程壓力損失及氣舉所需最大壓力，即可確定排氣壓力。2）注氣量控制［5］。為排出油套環(huán)空以及油管內(nèi)積液，天然氣最終要充填整個(gè)油管及油套環(huán)空，計(jì)算時(shí)可用氣舉后壓力體積減去原有體積，考慮天然氣損失以及實(shí)際氣舉過(guò)程中的氣竄現(xiàn)象，天然氣用量取為理論用量的1．2倍。

2多井聯(lián)合氣舉現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2．1選井及參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)多井聯(lián)合氣舉要求，選取了同一座集氣站4口積液井（如表1），所選氣井受井內(nèi)積液影響，無(wú)法完成配產(chǎn)，自身攜液能力弱，需站內(nèi)泡排并定期進(jìn)行降壓帶液維持生產(chǎn)。依據(jù)多井聯(lián)合氣舉參數(shù)設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行4口井排氣壓力、注氣量以及氣舉時(shí)間設(shè)計(jì)，由于注醇管線尺寸小，計(jì)算出注醇管線壓力損失在6．75～8．68MPa，需要排氣壓力最高為14．89MPa。具體數(shù)據(jù)如表2。

2．2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果分析氣舉過(guò)程中氣舉井的壓力變化如圖3～6所示。連接好流程后，10：40加載開(kāi)始?xì)馀e，為4口氣井同時(shí)氣舉（D66－197、D66－33，D66－25和D23－4），2h內(nèi)排氣壓力保持在11MPa，單井套壓增長(zhǎng)緩慢?？紤]到加快氣舉速度，關(guān)閉D66－197井的球閥，12∶30—13∶20排氣壓力增速加快，D23－4井套壓增加到12MPa，油壓、進(jìn)站壓力略降、站內(nèi)有出液跡象，倒進(jìn)放空流程，D23－4出液連續(xù)；12∶30—15∶00排氣壓力先升高再降低，并趨于穩(wěn)定。D23－4井出液1．9m3后進(jìn)站壓力回升。15∶00將D23－4井倒進(jìn)生產(chǎn)，關(guān)閉D23－4井的球閥，打開(kāi)D66－197井的球閥，此時(shí)氣舉3口井（D66－197、D66－33，D66－25）。15∶00—15∶30排氣壓力增加緩慢，15∶30關(guān)閉D66－197井的球閥，排氣壓力快速升高后穩(wěn)定在15MPa，D66－33井油套壓差增大，積液進(jìn)入油管，排液0．32m3。D66－25井油套壓、進(jìn)站壓力突降，開(kāi)始出液，排液0．3m3。此后氣舉車持續(xù)循環(huán)30min后停機(jī)。對(duì)選取的4口井開(kāi)展多井聯(lián)合氣舉，由于氣舉期間排氣壓力增長(zhǎng)緩慢，同時(shí)氣舉井為2～3口，開(kāi)展氣舉的3口井均為積液減產(chǎn)井，本次舉出積液2．75m3，有效率100％，氣舉后穩(wěn)產(chǎn)井4口，穩(wěn)產(chǎn)率100％，增產(chǎn)氣量1200m3／d。如表3所示。

3結(jié)論

1）多井聯(lián)合氣舉階段劃分為4個(gè)階段，氣舉過(guò)程中要時(shí)刻關(guān)注每口氣井壓力及氣舉車排氣壓力變化，調(diào)整同時(shí)氣舉井?dāng)?shù)。2）滿足多井聯(lián)合氣舉條件為：一是滿足氣舉車排氣壓力要求，即在氣舉過(guò)程中不能夠超壓（氣舉車排氣壓力小于23MPa）；二是要?dú)馀e單井的流量均滿足臨界攜液流量的要求。3）按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行4口井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，能夠很好地控制排氣壓力，不會(huì)導(dǎo)致氣舉車超壓。對(duì)于不能夠正常生產(chǎn)的積液井，能夠有效舉出井內(nèi)積液。4）建議對(duì)氣舉井安裝壓力數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，保證能夠更精確地監(jiān)測(cè)氣舉過(guò)程中單井壓力數(shù)據(jù)變化，提前做出判斷分析，保證氣舉施工順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)

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［2］賈友亮．水淹氣井氣舉復(fù)產(chǎn)方式選擇計(jì)算方法［J］．鉆采工藝，2013，36（1）：33－36．

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［5］楊盛余．氣舉閥氣舉排液技術(shù)研究［J］．石油礦場(chǎng)機(jī)械，2011，40（7）：18－21．

篇9

綠茶片的生產(chǎn)對(duì)茶葉資源高效開(kāi)發(fā)利用意義重大，針對(duì)綠茶片加工技術(shù)關(guān)鍵控制點(diǎn)，采用蒸汽殺青機(jī)，轉(zhuǎn)子破碎，優(yōu)化分篩揀梗環(huán)節(jié)，明確生產(chǎn)工藝流程、裝備配置和工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了全程連續(xù)化作業(yè)，成品茶制率達(dá)到5.5~6.5，經(jīng)濟(jì)效益和示范帶動(dòng)作用顯著。

關(guān)鍵詞：

綠茶片；工藝設(shè)計(jì)；初步應(yīng)用

近年來(lái)，茶飲消費(fèi)快速增長(zhǎng)，綠茶片的生產(chǎn)，以棄老茶鮮葉、碎末茶為原料，主要用于袋茶原料、食品添加、飲料萃取、天然防腐劑、美容化工等領(lǐng)域，既促進(jìn)了茶葉深加工、延長(zhǎng)了產(chǎn)業(yè)鏈，又提高了茶葉附加值，使茶葉不光可喝，還可吃、可用，對(duì)實(shí)現(xiàn)茶葉資源高效開(kāi)發(fā)利用，增加茶農(nóng)收入具有重要意義。針對(duì)綠茶片加工技術(shù)關(guān)鍵控制點(diǎn)，采用蒸汽殺青機(jī)，轉(zhuǎn)子破碎，細(xì)化分篩揀梗環(huán)節(jié)等技術(shù)，優(yōu)化綠茶片加工裝備配置和工藝流程，實(shí)現(xiàn)了全程連續(xù)化作業(yè)，提升了產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率，收到了非常好的經(jīng)濟(jì)效益和示范帶動(dòng)作用。

1生產(chǎn)工藝流程及主要加工裝備

1.1工藝流程

攤青殺青脫水冷卻揉切連續(xù)烘干粉碎分篩風(fēng)選揀梗補(bǔ)火稱重包裝。

2主要工藝參數(shù)

2.1攤青

采摘的鮮葉要及時(shí)攤放，厚度均勻，以便散發(fā)青氣、水分，避免陽(yáng)光直照。

2.2殺青脫水

要求上葉均勻，上葉量、殺青速度、殺青葉脫水程度可視情況進(jìn)行調(diào)整，溫度200~300℃，殺青過(guò)程20s左右，熱風(fēng)爐余熱熱風(fēng)脫水，整個(gè)殺青脫水過(guò)程1.0~1.2min，達(dá)到殺青葉葉張完整，成朵成個(gè)，失重約20％，葉表面干爽，色澤綠翠，無(wú)煙焦味，無(wú)青張紅葉。

2.3冷卻

調(diào)整殺青葉冷卻機(jī)速度，使殺青葉冷卻至室溫。

2.4揉切

要求最大限度地破壞葉細(xì)胞，使茶汁在沖泡時(shí)快速浸出，揉切完成后，要求葉組織破損率達(dá)到80%以上。

2.5連續(xù)烘干

溫度100~130℃，薄攤，時(shí)間每臺(tái)7~10min，共用時(shí)間35~50min，含水量5.5%~6.0%，發(fā)展香氣和緊固顆粒。

2.6粉碎

經(jīng)打碎、切隔形成片狀碎茶，要求規(guī)格符合12~60目。

2.7篩分

篩分后分出篩號(hào)茶、頭子及末茶茶灰。

2.8風(fēng)選

除去、毛筋、灰末及其他雜物。

2.9揀梗

揀出茶梗、片樸、毛筋及雜物,提高凈度。

2.10補(bǔ)火

溫度在80~90℃，時(shí)間5~10min，含水量達(dá)到4.0%~5.0%，用于發(fā)展香氣去掉粗老氣。

2.11勻?qū)Πb

按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品勻?qū)Γ瓿珊蠓Q重包裝，內(nèi)套塑料袋裝箱,即成為綠碎茶的成品茶。

3初步應(yīng)用

篇10

銅鎘渣提取精鎘通常采用的方法:浸出－粗鎘－精煉－精鎘。根據(jù)浸出劑的不同，浸出分為酸浸法［4］、氨浸法［5］、微生物浸礦法［6］等技術(shù)方法。氨浸法采用氨水及碳酸銨為浸出劑，浸出過(guò)程中鋅、銅、鎘等與氨形成穩(wěn)定的氨配離子進(jìn)入溶液，而鈣、鎂氧化物等雜質(zhì)基本不溶解。少量的鐵和錳也可以低價(jià)氨配離子形態(tài)進(jìn)入溶液。也有直接采用氯化氨來(lái)作為浸出劑，可以提高浸出速度和鋅、銅的浸出率。氨浸法和微生物浸礦法難以與現(xiàn)有銅鎘渣處理系統(tǒng)銜接［7，8］。酸浸法又分為常壓酸浸和加壓酸浸。酸浸法是將廢渣中鋅及其它一些金屬離子與硫酸反應(yīng)，進(jìn)入浸出液中，控制浸出過(guò)程的條件，從而將大部分鋅及低價(jià)態(tài)的鐵、錳雜質(zhì)殘留在浸出液中，而大量的金屬雜質(zhì)如高價(jià)態(tài)的鐵、錳及鈣、鎂等雜質(zhì)留在浸出廢渣中排掉。然后對(duì)浸出液進(jìn)行凈化除雜可得到較純凈的含鎘溶液。酸浸法的缺點(diǎn)是工藝流程長(zhǎng)而復(fù)雜［9］，高溫高酸浸出勞動(dòng)條件較差，不易操作。必須用大量的硫酸來(lái)浸取，以及要中和廢渣中所夾帶的堿性雜質(zhì)。因此常導(dǎo)致硫酸的消耗較高，成本增大，而且易腐蝕設(shè)備。鎂、鐵、錳等雜質(zhì)也會(huì)大量進(jìn)入溶液中，對(duì)后續(xù)的除雜凈化工作帶來(lái)麻煩。而且，常壓酸浸出法各種沉鐵工藝難于控制，產(chǎn)出的鐵渣鐵品位低，且鐵渣量大，低鐵渣難于處理，其中的有價(jià)金屬難于回收。酸浸出法因浸出率高、浸出速度快、原理簡(jiǎn)單，可綜合回收多種有價(jià)金屬，仍為目前最主要的工業(yè)生產(chǎn)方法［8］。由于本流程是為某大型鉛鋅冶煉廠配套，采用常壓酸浸法制取粗鎘。為了充分回收原料中的有價(jià)金屬，并預(yù)留考慮將來(lái)原料來(lái)源的復(fù)雜性，前端的濕法流程可適當(dāng)拉長(zhǎng)，分離提取鎘、銅、鈷、銦、銀等，盡可能產(chǎn)出附加值高的產(chǎn)品，以提高經(jīng)濟(jì)效。銅鎘渣主要成分見(jiàn)表1。精鎘的工業(yè)化生產(chǎn)方法有電積法和蒸餾法［10］。電積法技術(shù)成熟，安全可靠，但存在電解效率低，電耗大，周期長(zhǎng)，電解沉積物不穩(wěn)定等缺陷，由于流程長(zhǎng)，占地面積大，設(shè)備投資高，成本高，目前新建廠基本不采用電積法制鎘。由于粗鎘中常見(jiàn)的雜質(zhì)銻、銅、砷、鉛、鉈、鋅、錫和鐵，這些元素的蒸汽壓都比鎘低、難于揮發(fā)，塔式蒸餾利用鎘與其它雜質(zhì)的沸點(diǎn)差異，通過(guò)鎘氣化揮發(fā)提純鎘。通過(guò)控制精餾塔塔體組合中不同功能段的溫度使高沸點(diǎn)金屬在由蒸發(fā)盤(pán)、回流盤(pán)組成的塔體組合中不斷蒸發(fā)回流冷凝，最后由塔體下延部排出，而絕大部分低沸點(diǎn)金屬(鎘)在塔體組合內(nèi)蒸發(fā)形成蒸氣由塔體頂盤(pán)排出［11］，而后進(jìn)入冷凝器冷凝成以低沸點(diǎn)金屬為主成分的合金液體(精鎘液)，鑄錠為精鎘。粗鎘塔式蒸餾技術(shù)已發(fā)展完善，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，熱效率高，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。控制一定工藝參數(shù)，可直接產(chǎn)出精鎘，鉛、鋅及其它高沸點(diǎn)雜質(zhì)金屬含量符合要求。本設(shè)計(jì)精鎘生產(chǎn)采用電熱特殊鋼塔式蒸餾工藝。

2工藝流程

設(shè)計(jì)采用的銅鎘渣制取精鎘工藝流程包括硫酸浸出，鋅粉一次置換，造液，鋅粉二次置換，壓團(tuán)，粗煉，精煉等工序，其工藝流程如圖1所示。2.1浸出、一次置換、造液、二次置換凈化車間送來(lái)的銅鎘渣先通過(guò)加水漿化，根據(jù)原料鋅含量的變化，也可加入稀酸，洗去部分的鋅。漿化后的礦漿經(jīng)泵泵入銅鎘渣浸出槽，加入廢電解液進(jìn)行浸出。浸出液固比6∶1，浸出溫度70～90℃，浸出時(shí)間4～6h，始酸25～30g/L，終點(diǎn)pH值5.2。銅鎘渣浸出液經(jīng)壓濾機(jī)壓濾，濾渣進(jìn)浸出濾渣漿化槽水洗漿化后壓濾，濾渣即銅渣送銅冶煉;濾渣壓濾濾液儲(chǔ)存后返鋅凈化。浸出濾液存儲(chǔ)在浸出液貯槽，待溶液溫度在60℃以下時(shí)，再泵送到一次置換槽進(jìn)行一次置換。一次置換加入1.2倍鋅粉，鋅粉粒度為0.149～0.125mm，酸度0.3～0.5g/L，置換時(shí)間60～90min。置換采用機(jī)械攪拌，置換后液含鎘0.1～0.2g/L。置換后液經(jīng)壓濾后存儲(chǔ)于置換后液貯槽;濾渣堆存7～15d后，在潮濕的空氣中自然氧化，再送至造液槽中加入硫酸造液。造液溫度85～90℃，造液始酸400～500g/L，造液終了pH值5.2～5.4。操作周期5～6h，造液后液含鎘200～500g/L。造液后液壓濾去除造液渣，再與新鮮鎘棉、鋅粉在二次置換槽進(jìn)行二次置換，二次置換始酸pH=4，加鋅粉，攪拌15～20min后，調(diào)溶液到中性pH值，再次加入鋅粉，攪拌20～30min。鎘二次置換后液經(jīng)二次置換壓濾機(jī)后得到純鎘綿。二次置換壓濾機(jī)濾液也存儲(chǔ)于置換后液貯槽，待存儲(chǔ)一定的量后送除鎳鈷槽除鎳鈷，所得貧鎘液送鋅浸出。2.2火法精煉海綿鎘用壓團(tuán)機(jī)壓團(tuán)，團(tuán)餅直徑Φ150。壓團(tuán)后的鎘團(tuán)，用氫氧化鈉作復(fù)蓋劑，經(jīng)粗鎘電爐熔化，加入還原劑和氫氧化鈉，鎘團(tuán)中含的鋅與苛性鈉生成堿渣，產(chǎn)出粗鎘。粗鎘可鑄成粗鎘錠或者直接從粗鎘電爐連續(xù)流進(jìn)精餾塔。精餾爐，由粗鎘熔化爐、蒸發(fā)爐體、精餾塔體、出料管、冷凝器、精鎘鑄錠池等組成。鎘在精餾塔內(nèi)加熱蒸發(fā)和冷凝回流交替進(jìn)行，純鎘蒸汽以鎘氣態(tài)形式上升至爐頂經(jīng)冷卻成液態(tài)，冷卻到一定溫度流入精鎘鍋，定期鑄成鎘錠。高沸點(diǎn)金屬經(jīng)回流富集逐步下流，進(jìn)入渣鍋，定期排出。精餾爐采用自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)出料，電阻式加熱，PID調(diào)節(jié)儀自動(dòng)控溫。熔化爐入塔原料含鎘60%～65%左右。燃燒室溫度1120℃，下延部熔析溫度450℃。冷凝器精鎘含鎘95%～98%，含鉛0.0001%～0.0006%，含鋅2%～3%。精鎘蒸餾過(guò)程中，蒸餾溫度需嚴(yán)格控制，不得高于440℃，避免因蒸餾溫度過(guò)高將其它雜質(zhì)蒸餾，造成蒸餾鎘所含雜質(zhì)高，后序澆鑄的精鎘除雜困難。還需控制好冷凝器和密封圈冷卻回水溫度，回水溫度不宜過(guò)高，密封圈溫度應(yīng)高于冷凝器溫度，便于最后蒸餾完畢清鍋，回水溫度以35～70℃為宜。蒸餾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，過(guò)終點(diǎn)，其它雜質(zhì)被蒸餾，影響蒸餾鎘的品位，造成精鎘除雜困難。蒸餾溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升為蒸餾過(guò)程的終點(diǎn)2.3問(wèn)題與討論2.3.1浸出過(guò)程的控制由于酸浸處理過(guò)程，單質(zhì)銅與稀硫酸不易發(fā)生反應(yīng)(銅的電極電位在氫的電極電位之上)，金屬鋅、鎘較易與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽。為將銅留在渣中，并盡可能地浸出鎘、鋅，可通過(guò)控制浸出pH值，分離銅等雜質(zhì)。根據(jù)試驗(yàn)情況，本設(shè)計(jì)通過(guò)儀表控制浸出過(guò)程的酸加入量，控制浸出終點(diǎn)pH值5.2，浸出渣含鋅7%，銅25%。實(shí)現(xiàn)對(duì)銅鎘渣進(jìn)行選擇性浸出。2.3.2浸出渣漿化洗滌為盡可能控制鎘的分散，回收水溶鋅，提高鋅回收率及銅渣中銅品位。設(shè)計(jì)增加了對(duì)浸出渣漿化洗滌工序。根據(jù)試驗(yàn)報(bào)道，酸性條件下可大量溶解鋅，是否采用加酸漿化洗鋅可待進(jìn)一步的試驗(yàn)，確定洗滌pH值。2.3.3海綿鎘選擇性富集由于一次置換前液含鋅高但含鎘低，鋅鎘比為(4～5)∶1，故一次置換所得到的海綿鎘不僅含鋅高，鎘品位較低，且還有部分其它雜質(zhì)，不能滿足后續(xù)工序的需要。根據(jù)報(bào)道，當(dāng)置換前液鋅含量在30～40g/L時(shí)，一次置換海綿鎘產(chǎn)品含鎘可達(dá)85%以上?？稍谏a(chǎn)中采用分段置換的工藝。首先置換一次置換前液中85%的鎘，液固分離后再置換剩余的鎘。第一段置換的鎘可直接送熔煉，第二段置換的鎘再送造液或返回浸出。

3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及設(shè)備選型

3.1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項(xiàng)目建設(shè)投資總額約為700萬(wàn)元(包括土建部分及流動(dòng)資金)，設(shè)計(jì)精鎘(Cd99.99%)生產(chǎn)能力800t/a，處理銅鎘渣10000t/a。建成達(dá)產(chǎn)后年平均可實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額550萬(wàn)元/a，經(jīng)濟(jì)效益明顯。3.2主要處理設(shè)備設(shè)計(jì)所選用的主要處理設(shè)備見(jiàn)表3。

4污染控制

鎘具有很強(qiáng)的污染性和毒性，提鎘生產(chǎn)不僅需注意鎘對(duì)外界和周圍環(huán)境造成的污染，也須重視鎘在鋅冶煉廠區(qū)域內(nèi)的污染，以及鎘生產(chǎn)車間內(nèi)操作環(huán)境。4.1廢氣在銅鎘渣濕法提取的生產(chǎn)過(guò)程中，各反應(yīng)槽內(nèi)的溶液保持有一定的溫度，反應(yīng)過(guò)程中散發(fā)出酸霧、水蒸汽和粉塵等有害物質(zhì)。特別是鋅粉置換過(guò)程會(huì)產(chǎn)生砷蒸汽，對(duì)操作工人健康是很大的威脅?；鸱üば蛑性趯?duì)海綿鎘進(jìn)行熔化鑄錠時(shí)，為了防止鎘的氧化和揮發(fā)，在熔融鎘的表面上雖然有堿液覆蓋，但難免逸出鎘蒸汽，造成車間內(nèi)的低空污染。該設(shè)計(jì)在浸出槽、置換槽上設(shè)置排氣筒;在熔鑄爐出鎘口設(shè)置集煙罩;使用大風(fēng)量排煙風(fēng)機(jī)，將濕法廢氣排氣管與火法煙氣收集管相連，廢氣統(tǒng)一由熔鑄爐噴淋式水膜脫硫除塵器處理。由于熔鑄爐煙塵帶堿粒，與濕法系統(tǒng)共用除塵系統(tǒng)，可降低堿耗。系統(tǒng)處理風(fēng)量為75000m3/h，進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)的煙塵濃度為800mg/m3，酸霧濃度600mg/m3。水膜脫硫除塵器處理效率為98%，處理后廢氣中粉塵濃度約為1.2mg/m3，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。4.2廢水含鎘污水外排將導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。該設(shè)計(jì)在全車間設(shè)置250mm高的圍堰，將車間內(nèi)的污水與外界隔離。車間的污水經(jīng)自流收集、混合后返回浸出，洗水、貧鎘液、車間污水均在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，不外排。多次循環(huán)后的高濃度污水及事故排水采用石灰中和處理工藝處理。通過(guò)石灰乳和鐵、鋁鹽法中和沉淀處理后，去鋅、砷、鎘等重金屬，使污水排放滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978－2002)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。4.3廢渣鎘回收濕法流程產(chǎn)生的銅渣、鎳鈷渣等作為副產(chǎn)品，送綜合回收。濕式收塵的底泥返回浸出工序?；鸱鞒坍a(chǎn)生的堿渣、底渣含有大量的堿、鋅，可根據(jù)成分返回鋅系統(tǒng)配料或送廢水處理站做中和劑。全流程無(wú)需要堆存的廢渣。

5結(jié)語(yǔ)