中国铝业重庆分公司
设计阶段:建设方案
年产4万吨拟薄水铝石项目
工程编号:SLSFA-1102
山 西 铝 厂 设 计 院
自流入三次洗液槽,通过泵送入过滤机;分离得到的湿滤饼全部送入烘干系统进行干燥。
烘干系统由喂料螺旋、旋转闪蒸干燥机、热风炉、产品分离系统等构成,其核心设备为旋转闪蒸干燥机。旋转闪蒸干燥是将固体完全流态化的一种干燥方式,干燥主机具有机械和气流分散功能,同时对物料的粒度和结晶水进行调整的功能。
旋转闪蒸干燥机主要是针对膏状、滤饼状物料的干燥,湿物料经螺旋加料机送入干燥主机内,在热风和机械力的作用下,热风和物料形成双旋流颗粒状流态化运动,瞬间完成热质交换。干燥后的物料进入收尘装置进行回收,获得最终的干燥产品,最突出的的特点是瞬间干燥。
2.3.2物料平衡计算
计算条件:铝酸钠溶液取以下成份
名称 精液 Al2O3 77 Na2Ok 74.05 Na2Oc 4.87 SiO2 0.13 CaO 0.65 浮游物 0.0015 A/S 592 αk 1.6 精液温度:90℃ 稀释液成份: Al2O3 40±2g/l,温度30℃ 水解:1g-Al2O3/l(以稀释液中Al2O3计) 精滤浮游物分离滤饼含水率:40%
分解成胶初始温度:30℃ 洗水温度:85℃ 热水温度:90℃ 分解率:η=95% 分解蒸水率:4% 分离滤饼含水率: ≤70% 洗涤滤饼含水率:≤60% 洗水量:40T/T-干品 湿法系统损失:1%; 烘干过程损失:0.5% 成品拟薄水铝石三级品标准。
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物料平衡流量表
设计平均流量(Kg/h) 33902 21777 78.64 61.54 140.16 56117.06 55976.88 1342.34 55171.32 4727.94 59899.28 51392.16 101364.16 103510.12 6344.14 3533.28 2778 设计平均流量3(M/h) 29.48 21.84 0.04 0.06 0.08 51.32 50.78 2460.14 49.38 4.92 53.28 46.82 104.72 103.04 4.8 序号 物料名称 Kg/t-成品 M/t-成品 31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 精液 稀释洗水 水解 精滤滤饼附液 精滤滤饼及附液 稀释液 分解原液 CO2 分解浆液 老化冲淡进水 老化浆液 分解母液 洗水 洗液 洗涤滤饼及附液 烘干失水 成品拟薄水铝石 12107 10201.71 28.31 22.15 50.46 20202.14 20151.68 483.24 19861.68 1702.06 21563.74 18501.18 36491.1 37263.65 2283.89 1271.98 1000 10.53 10.23 0.01 0.02 0.03 18.48 18.28 878.62 17.78 1.77 19.18 16.86 37.7 37.09 1.73 2.3.3工艺配置
本次2万吨拟薄水铝石生产线分两部分:
1、新建一钢结构厂房配置稀释槽、分解槽、老化槽等,该部分除操作室进行封闭,各层均不进行封闭;
2、新建一钢结构厂房配置分离洗涤及产品烘干系统,该部分全部封闭; 详细配置见附图。 2.3.4主要设备选择计算 1) 稀释槽
按每班送料一次考虑,总体积为:V=8x51.32=410.56M3
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式中51.32-稀释液流量,M3/H
选择ф4.6x9M机械搅拌锥底槽,直筒高7M,锥底夹角120°,每台有效容积为:V=πx2.252x(5+0.6÷3)=82.69M3/台
2100米/槽冷却管束占有的体积V=πx(0.0535÷2)2x2100=4.72M3/台 实际有效容积为: 82.69M3/台-4.72M3/台=77.97M3/台
需要台数 410.56÷77.97=5.26台 考虑清理检修,设计选八台 2)老化槽
选ф3x7.6M锥底槽,直筒高6米, 锥底夹角120° 有效容积为V= πx1.5x1.5x(4.5+1.4÷3)=35M3/台
保温时间4.5小时,进料时间30分钟,出料时间40分钟,提温时间40分钟,辅助时间20分钟,则操作周期:
T=(4.5x60+30+40+40+20)÷60=6.7h 需槽子台数6.7x53.28÷35=10.2台
考虑1.15最大流量系数,则需要台数为:10.2台x1.15=11.67台 考虑清理检修,设计选16台 式中53.28-老化浆液流量,M3/H 3) 成胶槽(分解槽)
选ф1.4x8.4M锥底槽,(锥底夹角60°,直筒高7.2米) 有效容积为V= πx0.72x(4.8+1.2÷3)=8M3/台
单槽进料时间8÷30=16分钟, 式中30-进料泵流量M3/H
为与老化槽匹配,四槽分解槽为一组,则进料时间为64分钟,另外出料时间30分钟,通气时间30分钟,分析时间30分钟,辅助时间30分钟,操作周期(64+4x30)÷60=3.06h
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需槽子台数=3.06 x50.78X1.15÷8=22.36台
选24台即够,但考虑清理检修需要,备用两组8台槽。所以选32台ф1.4x8.4米分解槽与老化槽相匹配。
4)过滤机
选36M2水平带式过滤机,根据该设备在现有生产线试验情况,过滤强度为35Kg/M2〃小时,则过滤面积为:
S=[年产量÷(一年工作日x日工作小时x过滤强度)] x1.2 =[20000X103÷(300x24x35)] x1.2=95.24 M2 计算需要台数:95.24÷36=2.64台 设计选三台。 5) 滤饼槽:
洗水平均流量104.72M3/H,母液及附液平均流量5.3M3/H, 合计小时平均流量为104.72M3/H +5.3M3/H=110.02M3/H
选ф4.5x4M平底机械搅拌槽,每台槽有效容积V=πx22x3.2=40.2M3。选三台槽。
6) 压滤机
选240M2厢式压滤机,每台压滤机内容积3.0 M3,取填充系数0.85,则滤饼体积为V=3.0x0.85=2.55M3 /台
干料小时平均流量为2.776t/h,滤饼含水率为60%, 则压滤机滤饼中含附液量:2776x60÷40=4164Kg 滤饼及附液体积为: (2776+4164)÷1307=5.30M3 压滤机台数=5.30÷2.55=2.07台 选三台即可。 7) 洗母液槽
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