年产10万吨硫酸铝车间工艺设计_毕业设计

海 南 大 学 毕 业 论 文（设计） 题 目：年产10万吨硫酸铝车间工艺设计 学 院：材料与化工学院 目 录 中文摘要………………………………………………………………………5 英文摘要………………………………………………………………………7 前言……………………………………………………………………………9 1 总论…………………………………………………………………………10 1.1设计的目的和意义………………………………………………………10 1.2 设计依据…………………………………………………………………11 1.3 设计指导思想……………………………………………………………12 1.4 设计的主要内容…………………………………………………………12 1.5 设计原则…………………………………………………………………12 1.6 设计重点…………………………………………………………………13 2.硫酸铝概论…………………………………………………………………13 2.1我国硫酸铝的工业生产现状……………………………………………13 2.2发展前景…………………………………………………………………14 2.3存在问题…………………………………………………………………14 2.4发展建议…………………………………………………………………15 3.生产技术和工艺……………………………………………………………16 3.1原料………………………………………………………………………16 3.2生产工艺…………………………………………………………………16 3.3工艺选择…………………………………………………………………23 4 工艺计算……………………………………………………………………23 4.1生产流程…………………………………………………………………23 4.2物料衡算……………………………………………………………………25 4.3 能量衡算…………………………………………………………………29 5.设备选型……………………………………………………………………32 5.1反应釜……………………………………………………………………32 5.2颚式破碎机…………………………………………………………………38 5.3雷蒙磨……………………………………………………………………39 5.4板式过滤机…………………………………………………………………41 5.5浓缩结晶锅………………………………………………………………42 5.6主要设备列表……………………………………………………………43 6.三废处理及副产品的综合利用……………………………………………45 7.厂房安排……………………………………………………………………45 7.1厂房层数…………………………………………………………………45 7.2厂房布置…………………………………………………………………46 8.技术经济分析………………………………………………………………48 8.1劳动定员…………………………………………………………………48 8.2固定资产的投资…………………………………………………………49 8.3原料动力费………………………………………………………………50 8.4固定资产折旧费和年维修费……………………………………………51 8.5人工费……………………………………………………………………51 8.6化验分析费用……………………………………………………………51 8.7三废治理费用……………………………………………………………51 9.设计评析……………………………………………………………………52 参考文献………………………………………………………………………56 附工程图纸 1、带控点的工艺流程图 2、厂房平面布局图 3、厂房立面布局图 4、反应釜装配图 5、结晶机装配图 摘要 我国硫酸铝的生产现状，年产量万吨以上的企业已达29个，3000t至10000t的企业达85个。全国硫酸铝生产能力已达115万t，产量突破95万t，仅次于美国和日本，而居世界第三位[1]；硫酸铝生产中存在的问题是，设计不合理，设备不配套，产量质量都无法达到初衷要求以及部分生产厂家规模较小，经济效益差导致产品积压严重、投资无法收回，使部分企业背上沉重的经济包袱；生产工艺主要有铝灰、铝渣法、活性氢氧化铝法、铝矾土常压法、煤矸石加压法等，对各个工艺的优缺点进行对比，发现以高岭土为原料生产硫酸铝，具有原料成本低，产量高，产品质量好，过程易控制等优点，制备过程中产生的废渣可作为高活性的高硅材料，也可作为优良的涂料及板材制品填料，从而实现了综合利用和无废渣排放，具有积极的环保意义；采用高岭土为原料生产硫酸铝，符合设计的目的和指导思想。 高岭土生产硫酸铝，使高岭土经过预处理过程，排除高岭土中的粗石英砂、杂质，用于生产水泥玻璃，得到高岭土精矿，经过煅烧活化，粉碎，过筛送致生产车间，与55%的硫酸容易混合送至反应釜，经过反应的酸浸，沉降，分离和中和处理，得到合格的硫酸铝容易，送至浓缩结晶槽中，进行浓缩结晶，并通过成品粉碎机将硫酸铝晶体粉碎，包装。硫酸铝的日生产量为333.33吨，采用3班间歇式生产，要求硫酸铝在产品中含量约为54.31%。每小时要求投入高岭土量为19.1吨，硫酸投入量为19.9吨，Al2O3溶出率89.4%使19.9吨的，98%硫酸稀释成55%硫酸的用水量15吨。加入110.5吨的水量，硫酸铝与加入水要求配比达到硫酸铝浓度54.31%，求得需要蒸发掉91.464吨的水。通过数据查询得知在115℃蒸汽的焓H=2702.5kJ/kg，从蒸发水量求得蒸发水吸收热为247181.46×103kJ，硫酸铝溶液的吸收热为4425.5×103kJ。设置热量损失为吸热总量的3%，求出损失热量为7548.2×103kJ。在25℃时，料液带入的热量可求算得12909.9×103kJ，加热蒸汽释放热量为84524.87×103kJ。操作设备选取为颚式破碎机，雷蒙磨，反应釜，沉降槽，中和槽，浓缩结晶锅，成品粉碎机。其中，反应釜的体积为22 m3，高为3.64m。根据工艺流程的要求、投资、用地的条件等各种因素，进行综合的比较，对硫酸铝生产的厂房进行了布置。原料成本费为2216.2815万元/年，用电消耗470万元/年，燃料动力费为628.4071万元/年，固定资产的折旧费71万元/年，维修费35.5万元/年，人工费28.8万元/年，化验分析费2.88万元/年，三废治理费3.2万元/年，硫酸铝市场价格1000元/吨，国家税收33%，核算出应纳税所得额：10000-4221.9978=5778.0022万元，应纳所得税额：5778.0022×33%＝1906.7407万元 关键词：硫酸铝；现状；生产工艺；高岭土 Abstract： The plants having 10,000 tons of annual output of aluminum sulfate in China hav being upto 29, and the plants having 3000 t to 10000 t, being upto 85. The aluminum sulfate production capacity has reached 1.15 million t, yield breakthroughs 950,000 t, after the United States and Japan, the third in the world live;Aluminum sulfate production in the problem is that the unreasonable design, equipment is not supporting, yield and quality are unable to meet its mind and requested some smaller manufacturers, leading to poor economic returns serious backlog of products, investment is not possible, so that some enterprises back heavy The economic burden of production of a major Al Grey, Al Jardine, of aluminum hydroxide, bauxite atmospheric pressure, such as coal gangue compression method, all of the advantages and disadvantages compared to that of raw materials for the production of kaolin Aluminum sulfate, a low-cost raw materials, high yield, good quality products, process-control advantages, in the course of preparation of the high-activity waste residue can be used as the high-silicon material, but also as a fine of paint and sheet metal products fill, so as to achieve a comprehensive Use and no waste residue emissions, have a positive environmental significance of raw materials used for the production of kaolin aluminum sulfate, with the design of purpose and guiding ideology. Kaolin production of aluminum sulfate, kaolin After pretreatment process, rule out the possibility of kaolin in the rough quartz sand, impurities, the glass used in the production of cement, by Kaolin concentrate, after calcination activated, crushing, screening sent to the production workshop, with 55 percent of the sulfuric acid Mixed easily sent to the reactor, the reaction of acid leaching, settlement, and in the separation and processing of aluminum sulfate be qualified easily, and sent to concentration crystallization tank, concentrated fruit and refined through the grinder will crush aluminum sulfate crystals, Packaging. The aluminum sulfate, for the production of 333.33 tons, a 3 classes batch production for aluminum sulfate in the product content is about 54.31 percent. Request input per hour for 19.1 tons of kaolin, the amount of sulfuric acid into 19.9 tons, Al2O3dissolution rate of 89.4 percent to 19.9 tons, 98% diluted sulfuric acid into 55 percent of water consumption 15 tons of sulphuric acid. Join 110.5 tons of water, aluminum sulfate and water requirements by adding aluminum sulfate concentration ratio reached 54.31 percent, the evaporation need to seek out 91.464 tons of water. Through the data for that 115 ℃ steam in the enthalpy H = 2702.5kJ/kg, obtained from the evaporation of water evaporation of water to absorb heat 247181.46 × 103kJ, aluminum sulfate solution for the absorption of 4425.5 × 103kJ. Set heat loss for the heat 3 percent of the total, calculated heat loss to 7548.2 × 103kJ. At 25 ℃, feed into the heat Rectifiable be regarded 12909.9 × 103kJ, heating steam for the release of heat 84524.87 × 103kJ. Operation of equipment selected as the jaw crusher, Raymond Mill, the reactor, the settlement trough, and in the slot, concentrated crystallization of the pot, finished grinder. The reactor of the volume of 22 m3, for the high-3.64 m. According to process the request, investment, land conditions, and other factors, a comprehensive comparison of the aluminum sulfate production plant for the layout. Costs of raw materials for 2.2162815 million / year, electricity consumption of 4.7 million yuan / year, fuel costs for power 0.6284071 million / year, fixed-asset depreciation costs 710,000 yuan / year, maintenance costs 355,000 yuan / year, Labor costs 288,000 yuan / year, the laboratory analysis of costs 28,800 yuan / year, waste management costs 32,000 yuan / year, the aluminum sulfate market price of 1,000 yuan / ton, 33 percent of state tax revenue, accounting to taxable income :10000-4221.9978 = 5.7780022 million, the amount of income tax in redeeming: 5778.0022 × 33% = 1.9067407 million  Keywords：aluminum sulfate；the present situation；ProductionProcess；kaolin 前言 硫酸铝化学名（Aluminium sulfate）Al2(SO4)3，无色单斜结晶，在空气中长期存放易吸潮结块。易溶于水，水溶液显酸性，难溶于醇，是无机盐基本品种之一，应用十分广泛。加热至770度是开始分解为氧化铝、三氧化铝、二氧化铝、二氧化硫和水蒸气。水解后生成氢氧化铝。工业品为白色或灰白色粉立状晶体。主要用于净水与造纸[2]。在造纸工业中可作纸的填料和处理造纸工业废水。在净水方面，作为城市用水和废水处理的絮凝剂，可以除去水中的磷酸盐、锌、铬等杂质，以及除菌、控制水的颜色和气味。硫酸铝还可以用来生产其他铝盐、硫酸铝衍生物，无机高分子絮凝剂及铵明矾、钾明矾等。 硫酸铝的第一大用途是在造纸中，大约占硫酸铝总产量的50％。它在这里  有四种用途：即施胶、调pH值、澄清加工过程中用水及做媒染剂。由于硫酸铝施胶为酸性施胶[3]，纸张长期贮存易变黄、变脆，故只能用于低档纸。目前国外造纸技术由酸性施胶向中性施胶及碱性施胶转变，而不用或少用硫酸铝，中性及碱性施胶剂已开始大量进入市场；国内已有少数城市能生产中性及碱性施胶剂。因此，尽管国内造纸产量有待增加，但未来造纸用硫酸铝消耗量增加不会太大。 表1我国造纸施胶剂的生产经历的几个阶段 时间 浆内施胶剂的种类 1979年之前 松香皂化胶 1975年 强化桦香皂 1990年 阴离子乳液松香施胶剂 1992年 ADK中性施胶剂 1995年 中性松香施胶剂 1997年 阳离子乳液松香施胶剂 硫酸铝的第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40％。当向这类水中加入硫酸铝后，可以生成胶状的、能吸附和沉淀出细菌、胶体和其他悬浮物的氢氧化铝絮片，用在饮用水处理中可控制水的颜色和味道。但近年来，随着聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硅酸硫酸铝、有机高分子絮凝剂等的不断出现，占领了净水剂不少市场。尤其是近年来关于饮用水中存在铝离子会损害健康的观点流行，如人为硫酸铝残留在水中的高浓度残余可溶性铝是骨质疏松和早老性痴呆的诱发剂，所以使其在饮用水中用量受到了限制。 硫酸铝在工业和市政废水处理中被用混凝剂，将其加入到水中，反应生成三水合氧化铝胶状沉淀，吸收沉降细菌、胶体以及其他悬浮物质。随着水排放指标的日益提高，硫酸铝在水处理中的用量加大。硫酸铝在饮用水中用来脱色、去味。在饮用水处理过程中。因为消毒副产品的增加，使得硫酸铝的加入量增大，导致硫酸铝市场需求的上升。 硫酸铝的其他用途包括染色的媒染剂、净化脂肪和油类、药物化妆品、灭火剂、鞣革以及生产各种复式铝盐。在美国硫酸铝在绝热材料、绝缘材料方面正得到越来越广泛的应用。 本设计以高岭土为原料，拟设计一套年产10万吨硫酸铝的生产车间。 1. 总论 1.1设计的目的和意义 通过具体的年产10万吨硫酸铝的车间工艺设计，我们可以很大程度上将在大学中所学的基础化学以及化工专业基础课程应用到实践中。这样不仅对我们的理论知识是一次深化，更能陪样我们理论联系实际, 将理论应用到实践中去的能力, 更重要的是可以通过此工艺的设计对现有硫酸铝生产工艺进行全面深入的调查研究 ，对比不同工艺，取各工艺技术之优点融合为一合理先进的工艺设计。通过此设计的完成得到了如何在建设年产10万吨硫酸铝生产车间的原料，设备，厂房等各方面建设筹备参数。此设计中也提出了自己的想法和新的工艺，并做了论证。通过完成本设计，基本掌握过年产10万吨硫酸铝车间的工艺流程设计、基本工艺计算、主要设备选型、工艺技术指标确定等设计理论和设计技能；对通用工程设计有一个系统的了解和整体的把握，达到大学工科本科生应具备的专业设计能力。 1.2 设计依据 根据《年产10万吨硫酸铝工艺车间设计》任务书的要求，本设计将遵循以下要求进行设计。 1.2.1 该项目建设地址位于某市西郊，占地约50亩以上，地段属南北向； 1.2.2 生产能力：年产10万吨硫酸铝 原 料：高岭土（含硫酸铝39.50 %）、98%硫酸 成品质量：GB2942-92标准 年生产日：300天（全天候） 日产硫酸铝      100000/300=333.33吨 每小时生产      333.33/8=41.666吨/小时 1.2.3各物质的分子量 硫酸           98 水             18 三氧化二铝     102 硫酸铝         342 1.2.4  原料投入 高岭土  19.1吨 硫酸    19.9吨 1.3 设计指导思想 以设计任务书为基础，适应我国硫酸铝生产工业发展的需要，在硫酸铝工艺设计中巩固和应用所学的基础理论和专业知识，通过收集资料加以整体设计。加强理论联系实际，扩大知识面；培养独立思考、独立工作的能力。整个设计应贯彻节省基建投资，充分重视技术进步，降低工程造价，节约能源和降低原料消耗等角度出发，同时积极治理三废和综合利用副产物，充分重视环保以利于生活，生产和提高经济效益为原则进行设计，尽量采用定型原料，节约占地面积，生产高质量的硫酸铝。 1.4 设计的主要内容 （1）、硫酸铝生产工艺流程设计与论证 （2）、工艺技术指标设计与论证 （3）、物料衡算、热量衡算 （4）、主要生产设备设计选型 （5）、设计绘图 ①硫酸铝生产工艺流程图（简图）； ②生产设备连接及控制系统图； ③主要设备结构图； ④硫酸铝车间平面布置图、立面布置图*； ⑤车间总平面布置图； （6）、 经济效益指标分析 1.5 设计原则 根据原料的特性，参考工业生产中成功的经验和科研最新成果，对所收集的文献、资料进行分析比较，设计适宜的工艺流程和操作条件，选择合适的生产设备，并进行科学、合理的配置；设计适用的厂房结构，确保生产的正常进行；配备必要的劳动定员，满足正常生产需要。应本着“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环保”的原则，取得良好的社会效益和经济效益。 1.6 设计重点 设计重点：年产10万吨硫酸铝车间生产工艺流程、主要生产设备设计和工艺技术指标设计。 2.硫酸铝产业概论 表2工业硫酸铝分为固体和液体两类，其中固体有分为三种类型。 项 目 Ⅰ型固体 Ⅱ型固体 Ⅲ型 固体 液 体 一等品 合格品 一等品 合格品 （Al2O3）%≥ 15.80 15.60 15.80 15.80 17.00 6.0 （Fe）%≤ 0.30 0.50 0.005 0.010 0.010 0.20 水不溶物含量%≤ 0.10 0.20 0.20 0.20 0.10 Ph值（1%水溶液） 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 2.1我国硫酸铝的工业生产现状 世界上自美国1884年首先发明硫酸铝以来，至今已有一百多年的历史，在我国1949年前东北辽宁省已有生产，1957年全国产量已达1.7万t。通过几十年建设，特别是“七五”期间硫酸铝工业迅速发展，一方面是大型骨干企业通过技改，生产水平及规模有了很大提高；另一方面是许多乡镇企业异军突起，上马迅速，遍地开花。至“八五”末，全国硫酸铝生产厂家达190多家，从业人数达5 000多人。在生产规模上，年产量万吨以上的企业已达29个，3000t至10000t的企业达85个。全国硫酸铝生产能力已达115万t，产量突破95万t，仅次于美国和日本，而居世界第三位[4]。 2.2发展前景[5] 目前硫酸铝产品的品种结构尚不能满足国内外市场的需求，特别是高氧化铝产品和高效聚合产品。例如，硫酸铝已大于市场需求，而其他附加值较高、市场增长较快的聚合硫酸铝、聚合硅酸硫酸铝、无铁硫酸铝等产品的产量还有待于提高，有些尚在实验阶段。尤其值得注意的是聚合硅酸硫酸铝（PASS），其化学式为：AlA(OH)B(SO4)C(SiOX)D(H2O)E,它是硫酸铝的更新换代产品。在造纸工业中，由于它酸性小，不腐蚀设备，即可以用于中性或碱性施胶，还可以增加阳离子淀粉或碳酸钙的滞留能力，同时提供大量的填充形Al2O3和SiO2，提高纸浆白度和施胶度。在净水工业中，特别适合高浊水和低温，低浊水的处理和脱色，而且被处理水中残留铝量低。此产品美、日在九十年代初开始大批量进入市场，我国1994年开始研制，拥有着广阔的发展前景[5]。此外，在硫酸铝的应用发面国外已广泛将其应用于绝热材料及绝缘材料当中，国内尚需对其应用进行开发和研究。 2.3存在问题[1] 虽然我国硫酸铝工业已有很大发展，但也存在许多问题。目前产品供大于求，市场状况不佳，效益下降，整个行业处于比较艰难的时期。无论是生产技术、装备水平，还是生产规模、产品质量、品种及应用等方面，与国外先进的发达国家相比，还有较大差距。当前对硫酸铝行业存在的问题进行认真探索，取得全行业共识，采取相应对策，保证我国硫酸铝工业持续、快速、健康的发展很有意义。我们认为，目前行业主要存在以下几个问题。 2.3.1一些企业盲目上马，低水平发展现象严重 硫酸铝是一个资源性能耗高的产品，就其生产工艺而言，生产水平比较简单，如有资源较易投产。但由于设备腐蚀严重，浓缩设备尚需铜、钛、铅等较昂贵的有色金属，上马一次性投入较大。有些企业因仓促上马，规划欠周到，设计不合理，设备不配套，产量、质量都无法达到初衷要求。某些老企业，设备早已陈旧，但由于缺乏资金，无力改造，单耗上升，成本提高。这些年来，生产的发展主要不是依靠技术进步，而是依靠于老工艺老设备的简单重复，照抄照搬，不时还打折扣。这种低水平发展不仅造成了大量资源、人力、物力及财力的浪费 ,而且使企业及行业处于低水平、低效益状态下运行，缺乏竞争力，缺乏发展后劲。 2.3.2产品单一，质量不高，新产品开发能力弱，品种结构不合理 硫酸铝行业，只有少数企业能生产一部分系列产品及专用产品，大多数企业都生产单一产品硫酸铝，而且国内大部分产品有效成分氧化铝含量偏低，能生产出优等品的厂家很少，且受资源影响 ,产品有害杂质、铁含量偏高 ,有的企业受产品结晶设备的影响，破碎后产品粒度不均匀，细粉较多，贮存中易吸潮结块。再说产品品种结构仍不能满足国内外市场的需求，特别是高氧化铝产品和高效聚合产品。 2.3.3生产规模小，经济效益差 在我国190多家硫酸铝生产企业中，我们一方面应该看到许多厂家生产原料自给能力强，管理经验较丰富，多年经营，市场情况稳定，经济效益较好。但也有些厂家，由于前段市场情况不好，又盲目生产、销售，造成很多三角债，有的厂由于决策失误，盲目兼并、投产、上项目，资金投入较大，未能达到预期目标，投资不能收回，背上沉重经济包袱。尤其是生产规模小的企业，生产水平低，土法上马，设备简陋，操作环境恶劣，产品成本高，管理经验差，市场占有面窄，质量差，其市场竞争力相当脆弱。近一、二年硫酸铝价格回落，产品积压严重 ,规模大的企业尚能支撑，小企业也就岌岌可危。现年产3000t 的厂基本处于淘汰，年产5000 t的厂也接近淘汰边缘。 2.3.4产量快速增长，应用开发滞后，竞相压价，损害企业及行业利益 近年来，硫酸铝市场疲软，其中一个重要原因是产量增速过快，应用开发滞后，许多企业在长期经济体制下形成的重生产轻应用的旧观念并不因体制的转变而及时得到更新，它们既不去了解市场而盲目建厂投产，又不主动开发新用途去拓展市场，势必造成产品供大于求的局面。针对这种情况，有些企业采取消极的态度，推销产品。更有甚者，为了争夺市场，不惜亏本经营，造成企业严重亏损。竞相压价的结果并没有使企业摆脱困境，反而陷入更深的泥淖而不能自拔 ,同时又殃及其它企业，最终危及行业发展。 2.4发展建议 我国不仅拥有丰富的高岭土资源 ,又拥有广阔的国内外市场 ,这为我国硫酸铝工业的发展创造了极其有利的条件 ,但对今后硫酸铝工业的发展应注意以下几个问题： （1）、硫酸铝是一个资源性能耗高、低附加值的产品 ,小厂不宜再盲目上马;现有企业的发展应着重于在革新、挖潜上做文章 ,不能盲目扩产。 （2）、为节省能源 ,如果产品用户离生产厂较近 ,建议多出液体产品 ,以降低成本和方便用户。初步估算 ,生产液铝比固铝成本至少降低20 %。 （3）、加快企业改造 ,实行国内开发和引进国外先进技术相结合的政策 ,创造条件尽快用新技术、新工艺、新设备、新材料 ,提高行业机械化、自动化、现代化的水平。 （4）、要开展对新用途的研究 ,扩大其应用范围;开发新品种 ,满足社会需要 ,增加产品附加值及市场竞争能力。 （5）、接受国内“VC”大战的教训 ,不能盲目降价 , 努力保护行业利益。 3.生产工艺调查与拟设计工艺的选择 3.1原料 生产硫酸铝的含铝原料种类繁多，大概有如下几种：铝矾土、明矾石、氢氧化铝、铝灰、煤矸石等[6]。我国主要是采用铝矾土为含铝原料，有部分厂家采用煤矸石和铝灰为原料。氢氧化铝是最理想的用于生产硫酸铝的含铝原料。但只有生产特种硫酸铝才会利用它。 在我国1949年前辽宁省已有生产，在国外早在19世纪就已经出现了生产硫酸铝的工厂。近年来，随着改革开放的深入发展和市场竞争的优胜劣汰，全国硫酸铝产业出现了发展迅速、生产力水平提高、技改成果显著等可喜局面，但同时在生产和技术上也存在这许多问题，国外的硫酸铝工业经过一百多年的锤炼已经具备了一整套成熟的技术和生产工艺。 3.2生产工艺 3.2.1铝矾土硫酸 3.2.1.1常压反应法 此法是我国硫酸铝生产最早的方法。整个工艺过程分为七个工序：即铝矾土粉碎、焙烧、常压反应、沉淀、蒸发、冷却结晶、成品粉碎、包装。 常压反应在钢板制内搪铅（或衬瓷板）的敞口反应锅中进行。主要控制技术指标有：硫酸浓度55—60%，每锅次反应时间6—8小时，反应锅夹层保温蒸汽压2—3kg/cm2（表压），反应完成液盐基度6—8克/立升。 3.2.1.2加压反应法[7] 七十年代初，山东淄博制酸厂首次将此法应用于生产，目前，我国绝大多数硫酸铝生产厂都相继采用此法。此法的特点是：砍掉了焙烧工序，由“生粉加压反应”取代了原“煅粉常压反应”。简化了反应操作，改善了操作环境。 生粉加压反应操作如下：先在反应锅中加入配酸用的二遍洗液（或清水），开动浆式搅拌器，加入计量好的生粉，然后加入浓硫酸，在常压下反应由缓慢趋向激烈，待锅内温度回落2—3℃时，密闭反应锅（俗称封压），使反应在逐步加压下进行，反应5小时左右，排除锅内压力，用二遍洗液（或清水）冲稀锅内反应物，然后将其放入沉淀槽。 加压反应主要控制技术指标有：浓硫酸度55—60%，总反应时间5—6小时 ，反应锅内最大压力不大于3.2kg/ cm2，反应完成液盐基度2—3克/立升。 流程如下图： 由于我国大部分企业生产硫酸铝都采用铝矾土，导致我国目前铝矾土原料减少，原料质量普遍下降。硫酸铝的消耗定额也受到一定影响。 3.2.2氢氧化铝硫酸常压反应法生产硫酸铝[8] 该法生产全过程分常压反应、冷却结晶、粉碎包装三个工序。主要控制技术指标：配酸浓度56%左右，反应时间3.5—4小时，反应器保温蒸汽压2.5—3kg/cm2（表压），用氢氧化铝为原料生产的产品含铁量（以Fe2O3计）小于0.02%，外观色泽较好。 流程如下图： 由于该法生产工艺简单，操作工艺指标无法严格规定，所以产品质量不稳定。另外，所用原料氢氧化铝价格较高，仅氢氧化铝一项就占总成本的37%，而用铝矾土为原料仅占成本的10%左右。虽然工艺中省掉沉降分离、蒸发二个程序（其费用占总成本的15%左右），但总成本仍然偏高。 目前，我国氢氧化铝供应紧张的情况下，与生产铝氧、金属氧争原料来生产一、二级品硫酸铝不合理。因此仅少数厂家采用此法。 3.2.3铝灰硫酸生产低铁硫酸铝[9] 在过去，冶炼厂所产生数千吨的铝灰，皆是白白扔掉，这既浪费了资源，又污染了环境。为了使铝灰得到充分利用，从而制定了以铝灰为含铝原料生产硫酸铝工艺路线，给铝灰找到了出路，同时，也使硫酸铝的生产成本大大降低，提高了经济效益和社会效益。 流程如下图： 虽然铝灰可以大量生产硫酸铝，但是在工业应用上却没有丝毫可观的利用价值。 3.2.4混合固结法生产粗制硫酸铝 此法工艺过程较简单，产品中含有不高于24%的二氧化硅等不溶物及部分游离酸，故名为粗制硫酸铝。粗制硫酸铝可直接用作净水的凝聚剂，成本较廉。 该法生产环境比较恶劣，且产品使用有局限性，所以，在国内已基本被淘汰。 3.2.5以新疆哈密地区的毛矾石矿为原料生产硫酸铝[10] 矿石中的有效成分是可溶性天然硫酸铝。 其工艺流程为原矿经破碎筛分至0.5mm，加水搅拌浸取(固液比1∶2)30min 后，沉淀澄清，矿渣排放，上清液加入还原剂除铜。除铜后清液升温至80～100℃加入沉降剂进行除铁反应，加絮凝剂保温沉降。底部沉淀剂返回浸取 ,上清液蒸发至115～117℃后出料，放入结晶槽中冷却结晶，然后破碎、包装。 流程如下图： 毛矾石矿是国内少见的含天然硫酸铝的矿石，生产过程可直接用水浸出，而不需加酸、加压和加热，从而使生产过程简化，成本降低。但是，原矿含铁量高，为取得合格的产品，必须除铁。加大了生产压力，不适合使用。 3.2.6高岭土常压反应法 我国非煤建造型高岭土，资源储量居世界第五位。截至2003年底，对我国21个省市232处产地统计，基础储量为5．46亿t。而我国含煤沉积型高岭土资源储量占世界首位，探明远景储量及推算储量108．5亿t，主要分布在东北、西北和石炭二叠纪煤系中，以煤层中夹矸、顶底板或单独形成矿层独立存在，其中以内蒙古准格尔煤田的资源最为丰富，达8．1亿t。利用高岭土生产硫酸铝，不仅可以产生很好的社会效益和环境效益，而且也有很好的经济效益[11]。 高岭土中含有丰富的氧化铝，通过酸浸反应提取氧化铝是利用高岭土生产铝盐产品及其深加工产品的基础反应，反应过程较为复杂。目前开发利用高岭土的首要任务是揭示反应过程的动力学规律，从而选择适宜的操作条件，提高氧化铝的浸出率，同时为设计计算酸浸反应器提供动力学方程。研究高岭土酸浸反应动力学，对于高岭土的开发利用具有重要理论意义[3]。 其工艺过程分为高岭土粉碎、焙烧、制浆、配料（一级反应）、调整溶出（二级反应）、过滤、调沉、蒸发、冷却结晶、粉碎包装十个工序。 流程如下图： 用高岭土制取硫酸铝成本低廉但生产方法相对较复杂，这是由于矿物中的铝一般不能被酸直接溶出，必须经一系列加工处理之后，才能使铝溶出。制备过程中会产生大量的酸浸废渣，若加以利用，可作为高活性的高硅材料，也可作为优良的涂料及板材制品填料。若进一步用偶联剂处理以提高其吸油值，还可以作为塑料和橡胶的填料，从而实现了综合利用和无废渣排放。因此，高岭土是一种廉价且附加值较高的硫酸铝的原料。 综合以上对各种生产工艺优缺点的分析以及我国目前资源紧张的现状，以高岭土为原料生产硫酸铝是一种较适合我国国情的生产方法。 高岭土在510—800℃发生分解，其反应方程式为： A l2O3·2SiO2·nH2O→A l2O3+2SiO2+nH2O↑ 400 500 600 700 800 900 1000 图1 Al2O3转化率与温度的关系 上述温度中煅烧后的高岭土为无定形的A l2O3和SiO2，此时无定形A l2O3容易被分解。如果温度大于800℃时，高岭土生成新的不溶化合物硅线石 A l2O3·SiO2和富铝红柱石。因此，制取硫酸铝，煅烧高岭土温度不宜超过800℃。[12] 铝的溶出率是其反应是否完全的主要标志，也是提高产品质量、降低生产成本的关键工序。影响铝的溶出率的主要因素有酸浓度、固液比、反应温度和反应时间。[13] 然后对产品进行多次过滤，使液态低浓度的硫酸铝与固体杂质分离。过滤得到的液态硫酸铝经过浓缩，烘干，从而得到相应结晶水的硫酸铝最终产品。 由于工业的需求不同，硫酸铝也分为两类，即精致硫酸铝和粗制硫酸铝。精致硫酸铝下图所示： 3.3工艺确定 通过各种原料的优缺点对比，（1）、由于我国大部分企业生产硫酸铝都采用铝矾土，长年生产，导致我国目前铝矾土原料减少，原料质量普遍下降。生产得的到的硫酸铝也不的质量也受到了相当影响，能量的消耗也受到较大的影响。因此采取其方面生产硫酸铝逐渐减少；（2）、由于用氢氧化钠该法生产工艺简单，操作工艺指标无法严格规定，所以产品质量不稳定。另外，所用原料氢氧化铝价格较高，因此仅少数厂家采用此法；（3）、铝灰可以大量生产硫酸铝，但在工业应用上却没有丝毫可观的利用价值；（4）、混合固结法生产粗制硫酸铝在国内已基本被淘汰；（5）、毛矾石矿含铁量高。 所以，在本设计中才用高岭土为原料来生产硫酸铝。 4 工艺计算 4.1生产流程 生产工艺过程主要分4个工段： （1）高岭土煅烧 高岭土煅烧过程的反应方程式： A l2O3·2SiO2·2H2O→A l2O3+2SiO2+2H2O↑ 煅烧过程的目的是为了活化，通过煅烧使高岭土的氧铝八面体中的OH脱去，使铝的配位数由6变成5或者4，同时使得原有有序结构的高岭土变成无序结构的高岭土，获得活性。从热力学角度来说，温度是决定反应能否进行的关键因数，所以活化的关键是控制煅烧温度，温度过高会使高岭土石化，使其活性大大降低甚至消失；温度过低，不能脱水或脱水太少，从而高岭土没有活性或者活性太低，达不到目的。 （2）加酸分解 高岭土加酸分解过程的反应方程式： A l2O3·2SiO2·2H2O+3H2SO4+13H2O→Al2(SO4)3·18H2O+2SiO2 分解反应是关键点，为使反应加快，分解彻底，必须加入过量的硫酸来反应，铝的溶出率是其反应是否完全的主要标志，也是提高产品质量、降低生产成本的关键。 （3）过滤 采用板式过滤机，将硫酸铝溶液于其他固体杂质分离。 （4）浓缩结晶 硫酸铝经过浓缩蒸发掉多余水分，从而结晶得到相应的结晶水硫酸铝最终产品。 4.1.1工艺流程方块图 高领土先经过破碎，研磨，过筛等一系列预处理过程，然后通过煅烧，酸容，过滤的过程，除去原料中的杂质，将得到的容易通过浓缩，结晶，破碎，得到硫酸铝产品。 图2硫酸铝工艺流程方块图 4.1.2预处理： 粗高岭土矿先经过破碎，研磨，等一系列处理过程，使其变成颗粒粉末状，方便反应，节约耗能，然后通过水洗筛分的过程，除去原料中的杂质，从而得到高岭土精矿，高岭土精矿再经过焙烧活化的过程。使内部杂质再度去除，最后将其粉碎，过筛送进生产车间。 图3硫酸铝粗高岭土矿预处理方块图 4.2物料衡算 4.2.1  设计生产能力 年产硫酸铝      100000吨 年生产日        300天 日产硫酸铝      每小时生产       产品质量：Al2(SO4)3含量54.31% 分子量：H2SO4  98 H2O 18 Al2O3 102 Al2(SO4)3 342 4.2.2 原料组成 表3．原料组成表 成分 含量(%) 成分 含量 成分 含量(%) Al2O3 39.50 TiO2 1.60 S 0.21 SiO2 43.02 Fe2O3 0.90 C 0.21 CaO 0.24 MgO 0.35 焙烧损失 13.97 浓缩后要求硫酸铝浓度达到54.31% 每次生产硫酸铝中Al2(SO4)3的含量是：41.666×54.31%=22.63吨。 Al2O3溶出率89.4% 根据反应式: Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 每次投入的Al2O3的含量是： 原高岭土投入量为： 硫酸的投入量为： 98%的硫酸投入量为： 以1h计，投入原料：高岭土　19.1吨 表4．焙烧段物料衡算表 入料 含量(%) 质量(吨) 出料 含量(%) 质量(吨) Al2O3 39.50 7.5445 Al2O3 45.91 7.5445 SiO2 43.02 8.2168 SiO2 50.01 8.2168 TiO2 1.60 0.3057 TiO2 1.86 0.3057 Fe2O3 0.90 0.1719 Fe2O3 1.05 0.1719 CaO 0.24 0.0458 CaO 0.28 0.0458 MgO 0.35 0.0668 MgO 0.41 0.0668 S 0.21 0.0401 S 0.24 0.0401 C 0.21 0.0401 C 0.24 0.0401 焙烧损失 13.97 2.6683 合计 100 19.1 合计 100 16.4317 4.2.1酸浸段： Al2O3溶出率89.4%，则反应掉：7.5445×89.4%=6.745吨 酸浸反应式：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3　　—— 3H2SO4　　　—— Al2(SO4)3 　＝　 　＝　 解得：Al2(SO4)3　22.63吨　　H2SO4　19.44吨 使51.9吨的98%硫酸稀释成55%硫酸的用水量15吨。 表5  酸解段物料衡算表 入料 组成(%) 质量(吨) 出料 含量(%) 质量(吨) 浓硫酸 98 19.9 硫酸铝 100 22.63 高岭土 39.50 19.1 水 100 18.38 水 100 15 杂质 100 12.99 合计 54 合计 54 表6  不同百分比浓度硫酸铝溶液在25℃下密度[15]  密度(×103kg/m3) 百分比浓度(%) 密度(×103kg/m3) 百分比浓度(%) 1.1062 10 1.1293 12 1.1529 14 1.1770 16 1.2017 18 1.2272 20 1.2534 22 1.2803 24 1.3079 26 1.3204 28 4.2.3加热浓缩段： (1) 进料量 硫酸铝：22.63吨  水：110.5吨 (2) 出料量 浓缩后要求硫酸铝浓度达到54.31%，浓缩前料液浓度为： 可求得浓缩过程需蒸发掉的水量为: W=F(1－X0/X1) W  水蒸发量, 吨 F  料液加入量, 吨 X0料液初始浓度 X1 完成液浓度 得W=91.464吨 表7   浓缩段物料衡算表 入料 组成(%) 质量(吨) 出料 含量(%) 质量(吨) 硫酸铝 100 22.63 硫酸铝（成品） >54.31% 41.666 水 100 110.5 水（蒸发） 100 91.464 合计 133.13 合计 133.13 4.3 能量衡算[16]  本生产工艺每1小时为一个间歇，所以以下计算以1小时记 4.3.1吸热: 蒸发水吸收热量： 查得115℃蒸汽的焓H=2702.5kJ/kg，水蒸发量为91.464吨 Q=91.464×103×2702.5 =247181.46×103kJ 求得在浓缩过程中。蒸发水吸收的热量为247181.46×103kJ。 Al2(SO4)3溶液吸收得热量： Al2(SO4)3溶液的热容按硫酸铝与水的质量百分比计算，得： C=C硫酸铝×54.31%+C水×(1－54.31%)  =259.14×54.318%+75.295×(1－54.31%)   =175.16 J/mol   =923.6J/㎏   =0.9236KJ/㎏ Al2(SO4)3溶液温度为115℃，质量为41.666吨。由公式h = Ct得： Q=MCt =41.666×103×0.9236×115   =4425.5×103kJ 求得Al2(SO4)3溶液的吸热量为4425.5×103kJ。 设在蒸发过程中，热量损失为总热量的3%，得： Q损=(Q水+Q完成液)×3%       =(247181.46×103+4425.5×103)×3% =7548.2×103kJ 在反应釜中。蒸发水吸热247181.46×103kJ，Al2(SO4)3溶液吸热量4425.5×103kJ，热量损失7548.2×103kJ。 4.3.2放热: 料液带入的热量： 料液的热容以水与硫酸铝的质量百分比计算 由公式h0= C0t0得： C0=C水×83%+C硫酸铝×17% =75.295×83%+259.14×17%  =106.5J/mol =1457.31J/kg =1.45731kJ/kg 由于料液温度为25℃ Q= MC0t =354.35×103×25×1.45731 =12909.9×103kJ 加热蒸汽释放的热量: 采用4.0Kgf/cm2蒸汽加热， 由公式：D（Hs－ hs）+ Fh0= Lh + WH + Q D    加热蒸汽消耗量， ㎏/h  Hs   加热蒸汽的焓, kJ/㎏ F    料液的进料量, ㎏/h h0     料液的焓， kJ/㎏ L    完成液流量，  ㎏/h  h    完成液的焓， kJ/㎏ W    水分蒸发量， ㎏/h H    二次蒸汽（温度为t的过热蒸汽）的焓， kJ/㎏ hs   加热器中冷凝水的焓， kJ/㎏ Q    热损失， kJ/h 求得：汽化热即Hs－ hs为734.5kJ/Kg 39.53×103×734.5=84524.87×103kJ 将以上计算结果汇总在表8 中。 表8  热量衡算表 入料 吸热(×103kJ)  出料 放热(×103kJ) 蒸发水 247181.46 加热蒸汽 246245.26 Al2(SO4)3溶液 4425.5 料液 12909.9 损失 7548.2 合计 259155.16 合计 259155.16 5.设备技术参数计算与选型 5.1反应釜 反应设备在化工、医药、食品、染料、生化等工业生产中被广泛应用。尤其是化工工艺过程的各种化学变化，是以参加反应物质的充分混合为前提，对于加热、冷却、和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程均需要采用搅拌才能得到好的效果，并可为客户设计，加工外盘管反应锅。 对反应釜来说,基本物料为液相,加入物料为固相,要保证固液物料充分均匀混合,搅拌形式必须满足传质要求,搅拌器要具有合适的剪切、循环比。因搅拌器的混合性能与桨叶的排出性能、剪切性能有关,排出性能高可以造成液体的快速循环流动,而剪切性能高又能造成液体强烈的湍流扩散,这些都是混合过程所需要的。搅拌器反应罐就具有合适的剪切、循环比特性好,能满足过程搅拌的需要。 搅拌式反应釜： 硫酸浸取高岭土中氧化铝的反应可表示为： Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 为方便起见，以下用A表示H2SO4，用B表示Al2O3。酸浸连续搅拌反应釜，如上图所示。硫酸浸取高岭土中氧化铝的反应是典型的液固反应，物料在反应过程中的体积基本不变。由于搅拌速度较大，反应物料在反应器内的流动状况可视为呈全混流，在定态时，在等温等容条件下对整个反应器作A的物料衡算： VR (1) t (2) VR，反应器容积，L； Q0，物料体积流量，L/s； CA0，A的初始浓度，mol/L； XAf，A的最终反应率； rAf，按A出口浓度计算的反应速率，mol/(L/s)； t，物料在反应器内的平均反应时间，s 硫酸浸取高岭土中氧化铝的反应速率为： 　rA=kCA0.5=k(CA0－CA0XAf)0.5 即　rA=k[CA0(1－XAf)]0.5 (3) rA，反应速率，mol/(L·s)； k，反应速率常数，(mol/L)0.5/s； CA，A的浓度，mol/L。 将式(3)代入式(2)得： 　t=CA00.5XAf／[k(1-XAf)0.5] (4) 反应速率常数和温度的关系为： 　k=k0exp(-EA/RgT) =2.03×109exp(-61450/RgT) =2.03×109exp(-7394.7/T) (5) k0，频率因子，(mol/L)0.5/s； EA，反应活化能，J/mol； Rg，气体常数，8.31〔J/mol·K〕； T，反应温度，K。 将式(5)代入式(4)得： 　CA00.5XAf/(1-XAf)0.5=2.03×109exp(-7394.7/T)·t (6) 当A和B按化学计量关系配料时，氧化铝浸出率XB和XAf相等，将XB代入式(6)得： 　CA00.5XB/(1-XB)0.5=2.03×109exp(-7394.7/T)·t (7) 　　式(7)是反应器容积计算的基础公式，其中有CA0、XB、T和t，4个操作参数，其大小决定反应器的容积。一般说来，在满足工艺要求的CA0和XB时，通过式(7)计算平均反应时间和反应温度的关系，然后综合考虑设备投资和操作费用，选择适宜的反应温度和平均反应时间，再计算反应器容积。 反应器容积按下式计算： 　VR (8) 　Q0=QA+QB (9) 式中：QA和QB，分别为硫酸和高岭土的体积流量。 　QA=6WαXB/(MBCA0) (10) 式中：W，单位时间处理的高岭土质量；α，高岭土内氧化铝的质量分数；MB，氧化铝分子量。 　QB=W/ρ (11) 式中ρ：高岭土密度。 每8h处理高岭土51吨，高岭土中Al2O3占39.50%，培烧后为45.91%。反应温度115℃，溶出率89.1%。 由(9)、(10)、(11)得： Q0=QA+QB =129.2m3 VR =16.15m3 设装填系数为75%，则反应器计算体积为： V=VR/0.75=21.533m3≈22m3 由计算得反应器体积为22m3，反应器H/Di=1.3，平均搅拌功率取1.32Hp/m3=735.499W[13] 反应釜的高度与底面直径关系： H=1.3Di 底面直径： 反应釜高： H=1.3Di=2.8×1.3=3.64m 设计温度：115℃+20℃＝135℃ 设计压力： 反应釜内溶液最高为反应釜高的75%，Al2O3密度1.20g/cm3， 则工作压力： 设计压力为工作压力的110%，则设计压力为： Pc=1.1PT=1.1×4.28MPa=4.71MPa 设备选材：16MnR低碳钢 厚度计算： Pc=4.71MPa，T=135℃，Di=2800mm，[δt]=157MPa，φ=1.0(双面焊对接，100%探伤)，腐蚀裕量C2=2mm Sd=44.64，则负偏差C1=1.2mm Sd+C1=45.84mm 圆整后取46mm 水压校验： 根据 有： 由此得： ，其强度满足要求。 图4反应釜基本构造 表9反应釜的主要技术特性 序号 名称 指标 1 工作压力MPa 4.71 2 工作温度℃ 115 3 物料名称 稀硫酸，高岭土 4 全容积M3 22 5 搅拌速度r/min 62.5 6 平均搅拌功率W 735.499 由于釜内介质的强腐蚀性, 要求对釜体及釜盖内表面进行搪铅处理(铅层厚6—8 )并衬耐酸瓷板二层。考虑到搪铅工艺的实施和搪铅时的铅中毒， 釜体和釜盖须采用法兰连接。此外 ，还考虑到釜内介质的反应速度难以控制以及介质的强腐蚀性。 设备不宜采用安全阀作超压泄放装置， 故设置了一泄放口径为200mm的爆破片 （厚 3mm的铅制平板型爆破片内衬厚 2mm 的耐酸橡胶板）作为设备的超压泄放装置。 5.2颚式破碎机 5.2.1简摆颚式破碎机工作原理：  动颚悬挂在心轴上，可作左右摆动，偏心轴旋转时，连杆做上下往复运动。带动两块推力板也做往复运动，从而推动动颚做左右往复运动，实现破碎和卸料。此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动颚上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。此外，这种破碎机工作时，动颚上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比i一般为3-6.由于运动轨迹简单，故称简单摆动颚式破碎机。 简摆颚式破碎机结构紧凑简单，偏心轴等传动件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象，动颚颚板的磨损较小。 5.2.2工作特点： 颚式破碎机在矿山，建材和基建部门主要用作粗碎机和中碎机。按照给料口宽度大小，分为大，中，小型三种，给料口宽度大于600MM的为大型机，给料口宽度在300-600MM的为中型机，给料口宽度小于300MM的为小型机。 颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔(工作腔)。活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压，弯折和劈裂作用而破碎。 图5颚式破碎机外烧窑炉的基本构形 5.3雷蒙磨 5.3.1工作原理： 雷蒙磨将大块状原材料破碎到所需的进料粒度后，由畚斗提升机将物料输送到储料仓，然后由电磁振动给料机均匀地送到主机的磨腔内，进入到磨腔的物料在磨辊与磨环之间研磨，粉磨后的粉子由风机气流带到分析机分级，达到细度要求的细粉随气流经管道进入大旋风收集器内，进行分离收集，再经卸料器排出即为成品。主机工作过程中，铲刀系统起到了非常重要的作用。其位于磨辊下端，铲刀与磨辊同转过程中把物料铲起抛喂入磨辊辊环之间，形成垫料层，该料层受磨辊旋转产生向外的挤压力将物料碾碎，由此达到制粉目的。 5.3.2操作流程： 雷蒙磨开动前，应检查所有检修门关闭是否严密，检查破碎机的腭板间隙是否符合进料粒度尺寸，调整分析机转速应达近似成品粒度要求。最后按以顺序开机 。1、开动畚斗提升机；2、开动鄂式破碎机；3、待料仓存有物料后，启动分析机；4、启动鼓风机（空负荷启动，待正常运行后再加载）；5、启动雷蒙磨主机，在启动主机瞬间随即启动电磁振动给料机。此时雷蒙磨粉磨工作即为开始。雷蒙磨操作顺序简易如下： 启动：提升机→破碎机→分析机→风机→主机→给料机。 雷蒙磨停机时应按下列顺序关闭各机： （1）、先关闭给料机停止给料； （2）、约一分钟后停止主机； （3）、吹净残留的粉子后停止鼓风机； （4）、最后关闭分析机。 雷蒙磨停机顺序是：给料机→主机→鼓风机→分析机。 注：提升机输运物料至料仓一定量后，先停止破碎机而后再停止提升，此项应由储料量现时变动。 （5）、雷蒙磨在正常工作时不准随意加油，要确保生产安全，磨粉机在任何部分发生不正常噪音，或负荷突然增大应立即停机检查，排除故障，以免发生重大事故。再继续开机时必须将磨机内余料取出，否则开机时电流过大，影响启动。 图6雷蒙磨结构示意图 5.4板式过滤机 过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。 过滤机应根据悬浮液的浓度、固体粒度、液体粘度和对过滤质量的要求选用。先选择几种过滤介质，利用过滤漏斗实验，测定不同过滤介质和不同压差下的过滤速度、滤液的固体含量、滤渣层的厚度和含湿量，找出适宜的过滤条件，初步选定过滤机类型，再根据处理量选定过滤面积，并经实际试验验证。 正在发展的新型过滤设备有：机械力压榨过滤设备；能实现无滤渣层过滤的动态过滤机；洗选煤炭污水处理、化工和石油工业用的大型过滤设备。 在过滤理论研究方面，滤渣层过滤阻力和孔隙率的测算、过滤速度、过滤设备的模拟和放大、稀薄液体澄清过滤和动态过滤机理，以及过滤介质的研究，都是重要的课题。利用电子计算机控制过滤操作是过滤设备的发展方向。 图7板式过滤机基本构造 表10．卧式密闭自动过滤机主要规格和技术参数 面积(m2) 筒体直径(mm) 工作压力(MPa) 工作温度 (℃) 处理能力(T/h·m2) 5-20 800 额定压力0.1-0.4 最高压力 0.5 ≤150 0.6 20-50 1200 50-80 1500 5.5浓缩结晶锅 主要用途： 主要适用于制药、食品、化工等工业部门对液料的浓缩。并且亦能回收酒精和简单的回流提取。 结构： 本设备主要包括浓缩罐、第一冷凝器、汽液分离器、第二冷凝器、冷却器、受液桶六个部件组成，全部有不锈钢制造。浓缩罐为夹套结构，冷凝器为列管式，冷却器为蛇管式。 图8浓缩结晶锅基本构造 1、 浓缩罐 2、第一冷凝器 3、汽液分离器 4、第二冷凝器 5、冷却器 6、受液槽 表11浓缩结晶锅主要技术参数 设备参数 加热面积 M2 1.45 冷凝面积 M2 3.2 冷却面积 M2 0.7 受热槽容积 L 100 设备净重 kg 800 外形尺寸长×宽×高 mm 2100×1200×3400 5.6主要设备汇总 将以上计算和选择的生产设备汇总在表12中。 表12 一些主要设备表 序号 名称 数量 主要参数 功率ＫＷ 总价 万元 供货单位 1 颚式破碎机 2台 破碎抗压强度不超过320兆帕 5.5 2 河南红星矿山机器有限公司设计 2 雷蒙磨 2台 最大进料细度15- 20mm 15 50 郑州市宏科机械设备有限公司 3 反应釜 4个 工作压力4.71MPa工作温度115℃ 17 50 大连通达反应釜厂 4 煅烧炉 1 20 定制 5 板式过滤机 2个 5.5 33 宜 兴 市 精 益 机 械 厂 6 浓缩结晶锅 4个 夹套直径Φ1500 筒体直径Φ1400 转速6-15r.p.n 5.5 20 无锡市雪浪发酵工程设备厂 7 成品粉碎机 2台 13 10 定货 总计 68 185 6.三废处理及副产品的综合利用[17] 由于此工艺反应过程中硫酸不易挥发，所以基本不产生废气；工艺流程中酸不断的被稀释并与高岭土反应，所以最后少量酸性废水经过中和后可以直接排放；废渣则可用于制造水泥及湿法生产高模数水玻璃。 7.厂房安排 [16] 厂房安排主要根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形以及地质等条件而定。 生产规模较大，车间内各工段生产特点有显著差异，需要严格分开，或者厂区平坦地形的地面较少时，厂方多采用单体式。大型化工厂（如石油化工）一半生产规模较大，生产特点是易燃易爆、或有明火设备，如工业炉等，这时厂房的安排采用单体式，即把原料处理、成品包装、生产工段、回收工段、控制室以及特殊设备，独立设置，分散为许多单体。 7.1厂房层数 化工厂厂房可根据工艺流程的需要设计成单层、多层或单层与多层相结合的形式。一般来说单层厂房利用率较高，建设费用也低，因此除了由于工艺流程的需要必须设计为多层外，工程设计中一般多采用单层。有时因受建设场地的限制或者为了节约用地，也有设计成多层的。对于为新产品工业化生产而设计的厂房，由于在生产过程中对于工艺路线还需不断的改进、完善，所以一般都设计成一个高单层厂房，利用便于移动、拆装、改建的钢操作台代替钢筋混凝土操作台或多层厂房的楼板，以适应工艺流程变化的需要。 厂房层数的设计要根据工艺流程的要求、投资、用地的条件等各种因素，进行综合的比较，然后才能最后决定。 本设计采用三层厂房，高度为6米。 7.2厂房布置 7.2.1厂房平面布置 厂房平面布置见附图，其外形一般有长方形，L型，T型和∏型。长方形便于总平面的布置，节约用地，有利于设备排列，缩短管线，易于安排交通出入口，有较多可供自然采光和通风的墙面；但有时由于厂房总长度较长，在总图布置有困难时，为了适应地形的要求或生产的需要，也有采用L型，T型或∏型的，此时应充分考虑采光、通风、交通和立面等各方面的因素。 厂房的柱网布置，要根据厂房结构而定，生产类别为甲、乙类生产，宜采用框架结构，采用的柱网间距一般为6m，也有采用7.5m的。丙、丁、戊类生产可采用混合结构或框架结构，开间采用4m、5m或6m。但不论框架结构或混合结构，在一栋厂房中不宜采用多种柱距。柱距要尽可能符合建筑模数的要求，这样可以充分利用建筑结构上的标准预制构件，节约设计和施工力量，加速基建进度。 厂房的宽度问题，生产厂方为了尽可能利用自然采光和通风以及建筑经济上的要求，一般单层厂房宽度不宜超过30m，多层厂房宽度不宜超过24m，厂房常用宽度有9m、12m、14.4m、15m、18m,也有用24m的。厂房中柱子布置既要便于设备排列和工人操作，又要有利于固体物料运输，因此单层厂房常为单垮的，即跨度等于厂房宽度，厂房内没有柱子。多层厂房若跨度为9m,厂房中间如不立柱子，所用的梁就要很大，因而不经济。一般较经济厂房的常用跨度，控制在6m左右，例如12m、14.4m、15m、18m宽度的厂房，常分别布置成6－6，6－2.4－6，6－3－6，6－6－6形式，[6－2.4－6表示三跨，跨度为6米，2.4米，6米，中间的2.4米是内走廊的宽度。] 一般车间的短边（即宽度）常为2～3跨，其长边（即长度）则根据生产规模及工艺要求决定。 在进行车间布置时，要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。如车间面积小，生产人数少，可设一个，但应慎重考虑防火安全等问题（具体数值详见建筑设计放火规范）。 7.2.2厂房立体布置 厂房立体布置见附图 化工厂厂房的高度，主要由工艺设备布置要求所决定。厂房的垂直布置要充分利用空间，每层高度取决于设备的高低、安装的位置、检修要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结构的多层厂房，层高多采用5m、6m，最低不得低于4.5m；每层高度尽量相同，不宜变化过多。装配式厂房层高采用300mm的模数。在有高温及有毒害性气体的厂房中，要适当加高建筑物的层高或设置拔风式气楼（即天窗），以利于自然通风、采光散热。气楼中可布置多段蒸汽喷射泵、高位槽、冷凝器等，以充分利用厂房空间。 有爆炸危险车间宜采用单层，厂房内设置多层操作台以满足工艺设备位差的要求。如必须设在多层厂房内，则应布置在厂房顶层。如整个厂房均有爆炸危险，则在每层楼板上设定一定面积的泄爆孔。这类厂房还应设置必要的轻质屋面、或增加外墙以及门窗的泄压面积。泄压面积与厂房体积的比值一般采用0.05-0.1m2/m3。泄压面积应布置合理，并应靠近爆炸部位，不迎面对人员集中的地方和主要交通道路。车间内防爆区与非防爆区（生活、辅助及控制室等）间应设防火墙分割。如两个区域需要互通时，中间应设双门斗，即设两道弹簧门隔开。上下层防火墙应设在同一轴线处。防爆区上层不应布置非防爆区。有爆炸危险的车间的楼梯间宜采用封闭式楼梯间。 7.2.3设备布置 中小型化工厂的设备布置，一般常采用室内布置，尤其是气温较低的地区， 此外，也可采用室内、露天联合布置方法。 设备露天布置有下列优点：可以节约建筑面积，节省基建投资；可减少土建施工工程量，加快基建进度；有火灾及爆炸危险性的设备，露天布置可降低厂房耐火等级，降低厂房造价；有利于化工生产的防火、防爆和防毒（对毒性较大或剧毒的化工生产除外）；对厂房的扩建、改建具有较大的灵活性。 生产中一般不需要经常操作的或可用自动化仪表控制的设备，如塔、冷凝器、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜等都可布置在室外。需要大气调节温湿度的设备，如凉水塔、空气冷却器等也都露天布置或半露天布置。 不允许有显著温度变化，不能受大气影响的一些设备，如反应罐、各种机械传动的设备、装有精密度极高仪表的设备及其他应该布置在室内的设备，则应布置在室内。 7.2.4 车间辅助室和生活室的布置 （1）生产规模较小的车间，多数是将辅助室、生活室集中布置在车间中的一个区域内。 （2）有时辅助房间也有布置在厂房中间的，譬如配电室安排在用电负荷中心，空调室布置在需要空调的房间附近，但这些房间一般都布置在厂房北面房间。 （3）生活室中的办公室、化验室、休息室等宜布置在南面，以充分利用太阳能采暖，更衣室、厕所、浴室等可布置在厂房北面房间。 （4）生产规模较大时，辅助室和生活室可根据需要布置在有关的单体建筑物内。 （5）有毒的或者对卫生方面有特殊要求的工段必须设置专用的浴室 车间布置的最终成品是车间平、立面布置图。如规模大时，还需要有一张联系各建筑物的装置总平面图。 根据一般工业厂房设计标准，本设计厂房为长方形，长25米，宽10米；三层建筑，高度为6米。机械设备呈一字排列，有高温热源的设备(焙烧炉、再沸塔)露天布置；控制室、卫生间等布置，设有安全出口。 8.技术经济分析 8.1劳动定员 表13 职工定员编制表 岗位名称 作业内容 人数 备注 甲班 乙班 丙班 粉碎 原料的粉碎，研磨，筛分 2 煅烧 煅烧炉 2 反应 搅拌式反应釜 2 2 2 浓缩、结晶 浓缩结晶机 3 破碎、包装 破碎，灌包，入库 2 管理 1 生产工人合计 16 8.2固定资产的投资 表14固定资产投资 序号 名称 数量 费用（万元） 备注 1 反应釜 4 50 2 颚式破碎机 2 2 3 雷蒙磨 2 50 4 煅烧炉 1 20 5 板式过滤机 2 33 6 浓缩结晶机 4 20 7 成品粉碎机 2 10 8 安装费用 160 9 不可预见费 200 合计 545 基建 165 总计 710 8.3原料动力费 表15 车间制造原料动力费 原 料 用 量 （吨/年） 购进单价 （元/吨原料） 生产成本(万元/年) 高岭土 45900 230 1055.7 硫酸 46710 240 1121.04 去离子水 263610 1.5 39.5415 原辅料小计 24.3029 处理总燃料 31.6263 电 10000000kW 0.47 470 燃料动力费小计 628.4071 合计 3370.6178 8.4固定资产折旧费和年维修费 折旧年限为10年，折旧率10%，则： 年折旧费 = 710×10%=71万元/年 年维修费 =710×5%=35.5万元/年 8.5人工费 每人每月按1500元算 1500×16×12=28.8万元/年 8.6化验分析费用 委托总厂化验中心化验室，按人工费的10%计算，共计2.88万元/年 8.7三废治理费用 废气由本车间处理，费用已经包含在制造成本中，废水送入该厂废水处理车间处理，处理费为1元/吨，合计3.2万元/年 由上述所计算的结果得出下表： 表16某催化剂厂的后处理车间年费用一览表 序号 名称 金额(万元/年) 1 固定资产的投入 710 2 原料动力费 3370.6178 3 年折旧费 71 4 年维修费 35.5 5 人工费 28.8 6 化验分析费 2.88 7 三废治理费 3.2 合计 4221.9978 硫酸铝的市场价格为：1000元/吨 产品收入：1000×10=10000万元 生产成本，员工工资及其他费用：4221.9978 应纳税所得额：10000-4221.9978=5778.0022万元 税费：33% 应纳所得税额： 5778.0022×33%＝1906.7407万元 9.设计评析 本文调查了我国硫酸铝的生产现状，年产量万吨以上的企业已达29个，3000t至10000t的企业达85个。全国硫酸铝生产能力已达115万t，产量突破95万t，仅次于美国和日本，而居世界第三位。 比较了现在国内工业生产上采用的生产硫酸铝的方法，生产工艺主要有铝灰、铝渣法、活性氢氧化铝法、铝矾土常压法、煤矸石加压法等，对各个工艺的优缺点进行对比，发现以高岭土为原料生产硫酸铝，具有原料成本低，产量高，产品质量好，过程易控制等优点，制备过程中产生的废渣可作为高活性的高硅材料，也可作为优良的涂料及板材制品填料，从而实现了综合利用和无废渣排放，具有积极的环保意义；采用高岭土为原料生产硫酸铝，符合设计的目的和指导思想，是一种较适合我国国情的生产方法。 本文选择以高岭土为原料的矿物原料生产法进行工艺设计。对原料工段、反应工段、浓缩结晶工段进行物料衡算及能量衡算，结果表明，1吨原矿(价格230元/t)和1.1吨98%硫酸（价格240元/t）可生产硫酸铝产品约2.18吨(价格1000元/t)。 根据生产需要，确定主反应器为直径2800mm，高3640mm，厚度为46mm的反应釜，其他设备有颚式破碎机、雷蒙磨、沉降槽、中和槽、浓缩结晶锅、成品粉碎机等。 最后根据安全生产原则合理地进行厂房设计及设备安排。 本工艺设计与一般工艺相比，优势在于： (1)增加了原料矿石酸化预处理步骤 原料矿石经酸化预处理后，可提高酸浸过程中Al2O3的浸出率，减少酸浸时间。 (1)煅烧高岭土使其活化 煅烧高岭土，能使高岭土活化，从而形成不定形的Al2O3和SiO2，此时Al2O3容易被酸溶解。Al2O3的转化率也能达到一个较高点。 (3)充分利用三废 三废处理一直是化工厂的技术重点，几乎与其生产工艺具有相同的重要地位，二者必须协调发展。本工艺中利用产生的含酸废水处理粗矿，处理后的水中含少量H2SO4及其它不溶固体，经简单处理后排放。废渣做为高硅原料，可生产白炭黑、水玻璃、涂料、水泥等，变废为宝，既保护了环境，又能实现效益最大化。 本设计的不足之处：各处反应的时间长短、温度高低、压力大小控制不易；同地区产的高岭土品质、成分不同，其工艺条件也有较大差异；各地区的温度、压强的差异使工艺得进行一系列的调整。 本设计属于初步设计，需要更多的讨论与研究，才能投入生产实践，使得技术得到改进，生产效率提高。 致谢 本人在设计写作期间，得到了张永明导师的精心指导。张老师的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待接物与为人处世的道理。本设计从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！愿导师合家欢乐，一生平安。 本设计的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢各位评估老师，感谢四年内教导我的所有老师，希望在将来的学习和工作中各位老师，同学能够继续给予我帮助和教导。 再次感谢所有关心和支持我的人，你们是我的良师和益友 参考文献： [1]何朝晖,易汝平. 我国硫酸铝工业现状及发展趋势[J],无机盐工业,2001,(01). 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[17]朱晓莉. 硫酸铝渣作混合材料生产水泥的试验研究[J].国家资源综合利用,2001,(03). 毕业设计（）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师***老师、和研究生助教***老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在农大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 年 月 日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 年 月 日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 温度℃ 10 20 30 Al2O3转化率% _1271705627.unknown _1272818327.unknown _1272820326.unknown _1272820494.unknown _1272820517.unknown _1272820666.unknown _1272820342.unknown _1272819157.unknown _1271768632.unknown _1271768684.unknown _1271768519.unknown _1271768560.unknown _1271768484.unknown _1271704792.unknown _1271704813.unknown _1271704828.unknown _1271704803.unknown _1271684475.unknown _1271703777.unknown _1271704007.unknown _1271684485.unknown _1271011663.unknown _1271012304.unknown _1271012442.unknown _1271007529.unknown _1269857930.unknown