化工設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題目：年產(chǎn)5000噸活性碳廠 院（系、部）： 姓 名： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師簽名： 2008年5月28日目錄一工藝路線與生產(chǎn)方法1.1.工藝路線 1.2.生產(chǎn)方法1.3.工藝流程方框圖二物料衡算2.1 .工藝參數(shù)2.2. 物料衡算三能量衡算四工藝計(jì)算及選型號(hào)4.1各工藝設(shè)備的選擇4.2.設(shè)備型號(hào)選擇及其參數(shù)4.3.設(shè)備參數(shù)五.工藝流程圖設(shè)計(jì)六車(chē)間布置設(shè)計(jì)七概算7.1投資估算和資金籌措7.2經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益預(yù)測(cè) 八.設(shè)計(jì)說(shuō)明(略)九防護(hù)措施91 防爆92 防火93 電氣安全94 自動(dòng)控制95防護(hù)設(shè)施96 防毒97 防噪聲傷害98衛(wèi)生設(shè)施99 預(yù)期效果910 勞動(dòng)安全衛(wèi)生專(zhuān)項(xiàng)投資附錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一. 工藝路線與生產(chǎn)方法1.1.工藝路線 煤制備活性炭的主要環(huán)節(jié)有破碎粉磨、成型、碳化和活化。制備煤基活性炭有原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝、成型顆?；钚蕴可a(chǎn)工藝（柱狀活性炭、壓塊活性炭及球形活性炭生產(chǎn)工藝）、及粉狀炭生產(chǎn)工藝。 原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝雖然工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、設(shè)備投資少，但其產(chǎn)品應(yīng)用范圍較窄，對(duì)原料煤的反應(yīng)活性有一定要求且銷(xiāo)售價(jià)格不高；粉狀活性炭一般是利用顆?；钚蕴炕罨蠛Y分時(shí)的篩下物經(jīng)制粉后制成，因此其可看成副產(chǎn)品。 成型顆粒活性炭生產(chǎn)工藝中我們主要采用的是壓塊活性炭生產(chǎn)工藝此方法與柱狀活性炭生產(chǎn)相比簡(jiǎn)化了活性炭的生產(chǎn)工藝，同時(shí)改善了活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)。由于減少了粘合劑和催化劑的用量，成本相對(duì)較低，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染也較小。對(duì)于此方法，要選用低變質(zhì)程度，和具有粘結(jié)性的煤品種。原料煤的選擇 我們選擇太西煤 在活性炭的生產(chǎn)中，原料煤的選擇十分重要。煤的品種和性質(zhì)不同，工藝條件和產(chǎn)品質(zhì)量就不一樣。根據(jù)原植物的生成年代和成煤過(guò)程、煤的灰分含量、碳含量和粘結(jié)性的不同，煤可分為：泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤。 選擇生產(chǎn)活性炭的原料時(shí)，必須考慮煤的灰分、揮發(fā)分、固定碳含量和粘結(jié)性等因素。綜合考慮我們選擇太西煤。 其特色： 屬優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。低灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量、高比電阻、高塊煤率、高機(jī)械強(qiáng)度、高化學(xué)活性、高精煤產(chǎn)率被稱為“煤中之王”，總儲(chǔ)量10億噸，可采數(shù)百年。該項(xiàng)目利用少量膠質(zhì)層的太西煤為原料生產(chǎn)活性炭，具有微孔發(fā)達(dá)、吸附容量高、強(qiáng)度好、成本低的特點(diǎn)。 1.2.生產(chǎn)方法1.2.1 壓塊炭簡(jiǎn)介 活性炭是一種多孔性吸附劑，同時(shí)也是催化劑和催化劑載體，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通、通信和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域，隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，在環(huán)境保護(hù)、改善人類(lèi)生存條件方面，正在發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?？梢哉f(shuō)，活性炭是人類(lèi)進(jìn)步、社會(huì)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料，有行業(yè)就有活性炭的身影；有尖端科學(xué)，就有活性炭的新用途，就會(huì)有活性炭的新品種問(wèn)世。 壓塊炭即壓塊破碎活性炭，一般屬于煤質(zhì)不定型顆粒炭，它是利用原煤自身的多種特性，先將原料科學(xué)合理的配比，然后通過(guò)機(jī)械高壓直接將煤粉及添加劑壓制成型，再經(jīng)炭化、活化后制成。其產(chǎn)品特點(diǎn)是強(qiáng)度高、吸附性能優(yōu)越、孔隙結(jié)構(gòu)可隨意調(diào)整、孔徑分布均勻而合理，無(wú)漂浮并且在液相中的下沉速度很快。1.2.2全球壓塊炭情況 壓塊活性炭起源于上世紀(jì)70年代美國(guó)Cargon公司在Pittsburgh的總部，后迅速波及歐洲和日本，當(dāng)今世界的名牌產(chǎn)品有美國(guó)的F系列，如F-300、F-400、日本三菱008#及德國(guó)的H系列產(chǎn)品。壓塊炭的誕生不僅增加了活性炭家族的新品種，更加豐富了應(yīng)用領(lǐng)域，如軍事“核生化”三防、醫(yī)藥、食品的脫色和汽油回收等方面。 在全球活性炭的生產(chǎn)量、使用量、貿(mào)易量三總量中，壓塊活性炭占有自己的一席之地，約占其總份額1/4，可見(jiàn)其是多么重要！1.2.3 我國(guó)壓塊活性炭的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析 相比柱狀炭和粉狀炭而言，我國(guó)壓塊炭的科研、生產(chǎn)起步較晚，設(shè)備、工藝控制系統(tǒng)水平和原料質(zhì)量相對(duì)一般，但發(fā)展速度卻非同尋常。 上世紀(jì)八十年代，我國(guó)煤質(zhì)活性炭的發(fā)源地國(guó)營(yíng)新華化工廠（現(xiàn)為山西新華化工有限責(zé)任公司），從英美引進(jìn)一條壓塊活性炭生產(chǎn)線，拉開(kāi)了我國(guó)壓塊活性炭生產(chǎn)的序幕，研制出主要吸附性能達(dá)到美國(guó)F-400的壓塊活性炭樣品，但綜合性能的差距較大，主要表現(xiàn)在灰分偏高15%以上，V中孔比例偏低。但反復(fù)多次的試制，積累了所有煤種如標(biāo)準(zhǔn)煙煤、焦煤、肥煤、肥氣煤、瘦煤、弱粘煤和煙煤半焦等到工藝品調(diào)整的寶貴經(jīng)驗(yàn)。為在中國(guó)和山西利用其豐富的地下煤炭資源，生產(chǎn)國(guó)際暢銷(xiāo)的壓塊炭，實(shí)現(xiàn)我國(guó)壓塊炭的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；龀隽朔e極貢獻(xiàn)！此后，從80年代至今已有山西交城、保德和大同先后上馬了壓塊（片）活性炭生產(chǎn)線。尤其大同市合資企業(yè)的壓塊炭成型生產(chǎn)線，已開(kāi)始中等規(guī)模的生產(chǎn)。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，國(guó)內(nèi)的壓塊炭有大規(guī)模生產(chǎn)趨勢(shì)。 我國(guó)壓塊炭得到迅猛發(fā)展和不斷擴(kuò)大生產(chǎn)的有利因素之一：就是經(jīng)濟(jì)效益的杠桿作用：每生產(chǎn)一噸壓塊活性炭成品，與破碎炭相比，材料消耗和能源消耗及人工費(fèi)用相差無(wú)幾，但質(zhì)量和價(jià)格卻相差很大，每噸普通破碎炭?jī)r(jià)格3000元/噸，而壓塊炭則每噸價(jià)格約800010000元，每年即使生產(chǎn)5萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)壓塊活性炭也不會(huì)對(duì)全球90萬(wàn)噸貿(mào)易量的巨大市場(chǎng)形成沖擊，可取得雙贏和多贏的局面。 有利因素之二：與柱狀活性炭生產(chǎn)過(guò)程相比，還具有改善環(huán)境的作用，由于不使用煤焦油，因而不存在焦油蒸汽的污染，因此，只需要在除塵系統(tǒng)中多做點(diǎn)工作和加強(qiáng)管理，現(xiàn)代化的清潔生產(chǎn)線就會(huì)呈現(xiàn)在世人面前。有利因素之三：中國(guó)需要世界，世界離不開(kāi)中國(guó)，入世前，我國(guó)活性炭在國(guó)際市場(chǎng)本來(lái)就具有一定的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，入世后到目前為止，有利條件不斷增多，投資環(huán)境進(jìn)一步改善，國(guó)際大公司一致看好我國(guó)活性炭生產(chǎn)基地及相對(duì)廉價(jià)的材料、能源、人工費(fèi)用，于是紛紛進(jìn)行雙方或多方洽談合作，正所謂捷足者先登，先入者，先得利。所以，合資、獨(dú)資的壓塊活性炭生產(chǎn)企業(yè)，也將在五年內(nèi)迅速增加，從而開(kāi)創(chuàng)世界活性炭制造中心的新格局。當(dāng)然，面對(duì)國(guó)際活性炭市場(chǎng)變化的大好時(shí)機(jī)，不要、也不能放松對(duì)國(guó)內(nèi)壓塊炭市場(chǎng)的開(kāi)拓。為此活性炭的應(yīng)用研究就顯得越來(lái)越迫切了，這一點(diǎn)，既是市場(chǎng)的自身需要，也是生產(chǎn)企業(yè)更快更好地深入用戶，提供技術(shù)支援的薄弱之處；應(yīng)用人才的缺乏，是培育市場(chǎng)的最大障礙，也是市場(chǎng)向縱深發(fā)展一道的鴻溝。結(jié)論：通過(guò)以上研討分析，可以得出如下結(jié)論： 1）壓塊活性炭在我國(guó)的發(fā)展前景十分美好而前途一片光明。 2）我國(guó)壓塊活性炭與世界先進(jìn)技術(shù)水平存在較大的差距，差距就 是壓力，也是動(dòng)力。 3）壓塊活性炭的產(chǎn)銷(xiāo)均有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 4）活性炭行業(yè)，尤其是新品種壓塊活性炭的發(fā)展，在我國(guó)加入 WTO后的最初十年左右，發(fā)展最為迅猛。 5）搞好應(yīng)用研究，可促進(jìn)市場(chǎng)開(kāi)拓，引導(dǎo)壓塊炭向縱深領(lǐng)域發(fā)展。1.3.工藝流程方框圖:二. 物料衡算2.1 .工藝參數(shù)原料炭:含水率15%,除雜損失7%.活化:溫度800900C,時(shí)間9.6h，得率25%（絕對(duì)干炭料）。粉磨：細(xì)度100%，通過(guò)目/英寸損失3%。酸水洗：酸煮時(shí)間2h,水洗時(shí)間2h,蒸汽壓力200kPa，酸用量20%，水耗量為炭：水=1：30，酸煮炭水比為1比5，吸濾真空度為67kPa，壓縮空氣壓力為400kPa，濕炭含水率65%，損失3%。干燥：溫度300500C，產(chǎn)品含水率5%，損失3%。包裝：裝箱量20kg。2.2. 物料衡算年工作日300日，成品炭（含水率5%）500kg/d為基準(zhǔn)。2.2.1原料炭總得率(1-0.07)(1-0.03)30.2521.22%日需原料炭量(500/0.2122)(95/85)=2633kg其中絕干炭 263385%=2238kg水分2633-2238=395kg2.2.2 除雜收入2633kg 支出 2500kg去雜26337%=133kg 總計(jì) 2633kg2.2.3 活化活化時(shí)間.，兩套爐每天共生產(chǎn)爐，煤爐加工量500kg炭（總量2500kg）?；罨^(guò)程燒失70%：其中為活化反應(yīng)燒失，為部分炭燃燒損失。 活化反應(yīng)（全以吸熱反應(yīng)計(jì)算，略去放熱活化反應(yīng)，簡(jiǎn)化、安全）：C+H2O=H2+CO -131KJ/mol需水蒸汽量(25000.850.4/12) 18=1275kg生成水煤氣量（2+28）25000.850.4/12=2125kg 炭燃燒：C+O2=CO2 需O2量(25000.850.3)/1232=1700kg生成CO2量 (25000.850.3)/1244=2338kg二次反應(yīng)生成的水煤氣燃燒： H2+1/2O2=H2O需O2量 (25000.850.4)/1216=1133kg生成水蒸汽量 (25000.850.4)/1218=1275kg CO+1/2O2=CO2需O2量 (25000.850.4)/1216=1133kg 生成CO2量 (25000.850.4)/1244=3117kg活化工序物料平衡：物料平衡表收入：支出：料炭2500kg（其中炭2125kg 水375kg） 水蒸汽量（余量40%） 12751.4=1785kg 二次空氣量1.5(1700+21133)/(0.2132) 29=25600kg(過(guò)剩系數(shù) 1.5) 活化炭 530kg 煙道氣： 水蒸汽 2175kg CO2 5455kg 未反應(yīng)空氣 21725kg 總收入=29885kg=總支出2.2.4 粉磨進(jìn)料 530kg出料 525kg 損失5300.03=15kg 總計(jì)： 530kg2.2.5 酸、水洗 進(jìn)料515kg 出料（含水率65%）1415kg 水920kg 損失 20kg2.2.6 干燥、包裝進(jìn)料1415kg出料：成品炭（含水率5%）500kg 損失 19kg 水 896kg三能量衡算 根據(jù)物料量及其反應(yīng)物進(jìn)行活化段及煙道氣預(yù)熱鍋爐、干燥器等工序熱量衡算，以作為設(shè)備設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。3.活化爐熱量衡算3.1.1放熱1)水煤氣燃燒放出的熱量：Q1=m1C1=2125x16.736x107 =355.65x108J式中:C1-水煤氣的熱值?；罨^(guò)程中炭的燃燒放出的熱量： Q2=m2C2-2500x0.85x0.3x33.472x106 =213.38x108J 式中：C2-炭的熱值。 Q總放=Q1+Q2 =355.65x108+213.88x108 =569.03x108J3.1.2 吸熱2) 炭由25900（加熱）所需的熱量：Q，1=mCt=2500x0.25x1.255x108（900-25）x0.85 =5.3875x108J 3) 加熱水蒸汽所需的熱量加熱由木炭帶進(jìn)水所需的熱量：Q，2=m（t2-t1）C1+C2+（t3-t2）C3x4.18 =75x5x（100-25）x4.18+2260+（1000-100）x（0.55+0.45）2 x4.18x108 =16.7x108J式中：C 1-水在0100的平均比熱（J/kg）； C2-水在100時(shí)的汽化潛熱（J/kg）； C3-水蒸汽在1001000時(shí)平均比熱（J/kg）。加熱通過(guò)參加活化的水蒸汽所耗熱量：Q， 2=mC4=1700x0.505（1000-132.9）x4.18=31.1x108J4)反應(yīng)吸熱： C+H2O=H2+CO-131KJ/mol Q3=(2500x0.85x0.4/12)x31.14x4.18 =92.2x108J5)反應(yīng)物CO2由250加熱到1000所需吸收的熱： Q4= mC，t =5455x0.306x（1000-25）x4.18 =68.05 x108J6)未參加反應(yīng)的空氣由25加熱到1000所需熱量： Q5= mC，t=21725x0.27x4.18x（100-25） =239.05 x108J Q總吸= Q，1+ Q，2+ Q，2+ Q3 +Q4 +Q5 =（5.3875+16.7+31.1+92.2+68.05+239.05）x108 =452.50 x108J活化爐熱量平衡表（x108J）木炭燃燒反應(yīng)氣體燃燒加熱量加熱水蒸汽反應(yīng)吸熱加熱CO2加熱空氣系統(tǒng)損失總計(jì)收入213.38355.65596.03支出5.3947.892.268.05239.05143.53596.03 3.2.煙道氣余熱鍋爐熱量衡算(1)煙道氣帶出的熱量：以25為基準(zhǔn)，煙道氣的平均比熱取Cp=1.296KJ/kg，則一天由活化爐帶出來(lái)的熱量為： Q= mCpt=（21725+5455+2075）x1.296x（1000-25） =369.6 x108J(2)鍋爐的熱量消耗：余熱鍋爐的生產(chǎn)能力為100kg/h，則一 天需吸熱為： Q=（100-t1）xC1+C2+C3(t2-100) =24x100x103x(100-25)4.18+2260 +0.453（132.9-100）x4.18 =63.27 x108J式中：C 1-水在25-100的平均比熱（J/kg）； C2-水在100時(shí)的汽化潛熱（J/kg）； C3-水蒸汽在132.9100時(shí)平均比熱（J/kg）。設(shè)煙道氣的熱損失為10%： Q損=36.96 x108J總需熱量: Q總=63.27 x108+36.96 x108 =100.23 x108J消耗100.23 x108J能量，煙道氣溫降低t，則： 100.23 x108J=5851x0.31x4.18x108x5xt t=264 t=1000-264=7363.3.干燥器熱量衡算 因?yàn)檫M(jìn)洞道干燥器時(shí)煙氣溫度要求在500以下，可以在干燥前的煙道內(nèi)通入盤(pán)管，管內(nèi)通冷水加熱以降低煙氣溫度在500以下，這部分水可用于工人下班洗澡用、洗炭用。干燥時(shí)進(jìn)料1415kg。其中：炭495kg，需蒸發(fā)掉水849kg，剩余水71kg。（1） 炭由25100需熱：Q1= mCpt=495x1.255x103x75=0.47x108 J（2） 5%H2O由25100：Q= mCpt=71x1x4.18x103x75=0.22x108 J（3） 蒸發(fā)水分：Q= mt=89X103(100-25)x4.18+2260 =21.85x08JQQ1+ Q2+ Q（0.470.2221.85）x0822.54 x08J煙道氣以00進(jìn)干燥爐帶入的熱量 Q煙=851x0.31x4.18x103x(500-25) =3.61 x08J Q損=3.61 x08J經(jīng)過(guò)干燥爐后煙道氣的溫度降低t，則：(22.543.61)x08=5851x0.31xt4.18x05x5 t=69 t=500-69=431即出干燥爐時(shí)煙氣溫度為431。四工藝計(jì)算及選型號(hào)4.1各工藝設(shè)備的選擇原料制備工序預(yù)破：一般選用對(duì)輥破碎機(jī)對(duì)煤進(jìn)行預(yù)破處理，應(yīng)粉碎到20mm以下。制粉：懸輥擺式磨粉機(jī)(雷蒙磨)，處理至180目200目?；炷蟪尚凸ば?粘合劑的選擇：煤焦油（主要的粘合劑有煤焦油、木質(zhì)黃酸鈉、紙漿廢液及淀粉溶液等。）4.設(shè)備型號(hào)選擇及其參數(shù)1）設(shè)備型號(hào) R型雷蒙磨粉機(jī)簡(jiǎn)介： 廣泛適用于粉碎重晶石、方解石、鉀長(zhǎng)石、滑石、大理石、石灰石、石膏、石英石、活性白士、活性炭、膨潤(rùn)土、高嶺石、玻璃、錳礦、鉻礦、礦渣等莫氏硬度不大于7級(jí)，濕度在8%以下的非易燃易爆的礦產(chǎn)、化工、建材等行業(yè)三百多種物料的高細(xì)度制粉加工，成品粒度30-400目范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。通過(guò)磨機(jī)內(nèi)部增加特殊裝置，可生產(chǎn)出30-60目的粗粉。 我們?cè)趥鹘y(tǒng)的活性炭生產(chǎn)工藝?yán)镌黾恿烁∵x工序，這可以很大程度上降低原料煤的灰度。很少的灰分含量對(duì)活性碳的性能就有很大的影響。SF型浮選機(jī)的簡(jiǎn)介 SF型浮選機(jī)適用于分離有色金屬、黑色金屬、貴金屬、非金屬礦物和化工原料、回收有用礦物。浮選柱法可以在可燃體回收率高80%90%的情況下制備出含灰量1%3%的超純煤，且生產(chǎn)費(fèi)用不高，對(duì)環(huán)境的影響也很小。生產(chǎn)出來(lái)的超純煤可以降低有害氣體的排放，有利于減小后期的尾氣回收成本。 該設(shè)備具有如下特點(diǎn):吸氣量大、功耗低。每槽兼有吸氣、吸漿和浮選三重功能，自成浮選回路，不需任何輔助設(shè)備，水平配置,便于流程的變更.礦漿循環(huán)合理，能最大限度地減少粗砂沉淀。設(shè)有礦漿面的自控裝置，調(diào)節(jié)方便 。葉輪帶有后傾式的上下葉片。上葉片產(chǎn)生礦漿上循環(huán)，下葉片產(chǎn)生礦漿下循環(huán)。 成型設(shè)備：Z式攪拌機(jī)和四柱液壓機(jī)聯(lián)合生產(chǎn) 性能特點(diǎn)：三梁四柱式結(jié)構(gòu)，經(jīng)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用。液壓控制系統(tǒng)采用插裝閥集成系統(tǒng)，動(dòng)作可靠，使用壽命長(zhǎng)，液壓沖擊小，減小了連結(jié)管路與泄漏點(diǎn)。獨(dú)立的電氣控制系統(tǒng)，工作可靠，動(dòng)作直觀，維修方便。采用按鈕集中控制，設(shè)調(diào)整（點(diǎn)動(dòng)），單次（半自動(dòng)）二種操作方式?？蓪?shí)現(xiàn)定程，定壓二種成型工藝，并具有保壓延時(shí)等性能。工作壓力、行程根據(jù)工藝需要在規(guī)定的范圍內(nèi)可調(diào)。 適用領(lǐng)域：本系列壓機(jī)適用于金屬材料的拉深、彎曲、翻邊、冷擠、沖裁等工藝，還適用于校正、壓裝、粉末制品、磨料制品、壓制成型以及塑料制品，絕緣材料的壓制成型。4.3.設(shè)備參數(shù)以上所選設(shè)備的參數(shù)分別列表:1)對(duì)輥破碎機(jī)的參數(shù)型號(hào)輥?zhàn)又睆?mm)輥?zhàn)娱L(zhǎng)度(mm)進(jìn)料(mm)出料(mm)產(chǎn)量(mm)轉(zhuǎn)速功率(千瓦)外型尺寸(mm)重量(公斤)400x610610400850-3013-407515x23430x1520x8801350 選用400610 ，功率較大，適合大規(guī)模生產(chǎn)2）雷蒙磨參數(shù)型號(hào)最大進(jìn)料成品粒度班產(chǎn)量主軸轉(zhuǎn)速磨環(huán)內(nèi)徑磨輥直徑磨輥高度主機(jī)電機(jī)風(fēng)機(jī)電機(jī)分析電機(jī)外型尺寸總重量5R4119300.044-0.1256-661031280410190Y280S-4-75Y250M-4-55YCT200-4B-7.58000x7850x9800265003)SF型浮選機(jī)型號(hào)槽容積(米3)吸氣量(米3/米2分)電機(jī)功率(千瓦)生產(chǎn)能力(米3/分)單槽重量(公斤)Sf-2.02.00.9-1.07.51.0-2.01750選用SF-2.0 它的單槽處理能力大，適合大規(guī)模生產(chǎn)4)成型設(shè)備：Z式攪拌機(jī)和四柱液壓機(jī)聯(lián)合生產(chǎn) .碳化工序 炭化（carbonization） 炭化的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物的熱解過(guò)程，包括熱分解反應(yīng)和熱縮聚反應(yīng)，在高溫條件下，有機(jī)化合物中所含的氫、氧等元素的組成被分解。炭原子不斷環(huán)化，芳構(gòu)化，結(jié)果使氫、氧、氮等原子不斷減少，炭不斷富集，最后經(jīng)過(guò)石墨化過(guò)程成為富炭或純炭物質(zhì)。 選用多層耙式爐 炭化和活化連續(xù)進(jìn)行,產(chǎn)量大,質(zhì)量均勻,易于控制,產(chǎn)品得率高,自動(dòng)化水平高,生產(chǎn)效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,負(fù)荷變化大。.活化工序活化（activation） 活化的目的是利用蒸汽或化學(xué)物質(zhì)來(lái)清除炭化過(guò)程中積蓄在孔隙結(jié)構(gòu)中的焦油物質(zhì)及裂解產(chǎn)物，以提高孔洞體積（或表面積）及高吸附容量的成品炭。 其操作條件:活化的二種方法 1、物理活化法 物理活化也叫做氣體活化，此過(guò)程是將炭化產(chǎn)物于高溫（800-1100），通以水蒸汽、二氧化炭或空氣與炭質(zhì)做選擇性炭的氧化，以清除堆積在孔洞的反應(yīng)生成物。2、化學(xué)活化法 化學(xué)活化系將原料炭與活化劑直接調(diào)和、炭化與活化同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，此種方法能產(chǎn)生較少炭氫化合物或氧化物，但化學(xué)活化劑之污染與回收則是另一項(xiàng)需要考慮的問(wèn)題。目前常用的活化劑有氯化鋅及磷酸。 選用斯列普爐 易于控制，不需要外加熱源，產(chǎn)量大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品品種易于調(diào)整，可同時(shí)加工多種原料，熱效率高，產(chǎn)品得率較高。.產(chǎn)品后處理 后處理工藝包括酸洗、浸漬、干燥、破碎、篩分、制粉、包裝等。其中篩分采用直線振動(dòng)篩，篩下物的制粉則采用小型號(hào)的雷蒙磨。.粉塵回收和尾氣處理 活性炭在生產(chǎn)炭化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生煙氣、篩分過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵，對(duì)環(huán)境造成污染。本項(xiàng)目利用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，通過(guò)合理的治理措施，減少了煙氣、粉塵對(duì)環(huán)境的影響，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。 粉塵的回收再利用 本項(xiàng)目屬較大的炭化料生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中采用了機(jī)械化程度較高的設(shè)備對(duì)原料及成品進(jìn)行破碎、篩分等處理，各工段均不可避免的產(chǎn)生細(xì)微粒粉塵。為達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求，各工段均使用“回轉(zhuǎn)肥吹布袋除塵器”回收粉塵，除塵效率為99%，除塵器回收的粉塵又可以加工粉炭。這樣，既保護(hù)了環(huán)境，又使資源得以利用，兼顧了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。炭化煙氣的治理及顯熱回收利用 耙式爐產(chǎn)生尾氣先利用焚燒爐對(duì)其進(jìn)行焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫尾氣先利用余熱鍋爐回收其中熱能，提高熱利用效率，促進(jìn)了項(xiàng)目的清潔生產(chǎn)。耙式爐煙氣采用高溫焚燒技術(shù)，煙氣首先進(jìn)行焦油的回收，后進(jìn)入焚燒爐經(jīng)1100高溫焚燒的處理，再通過(guò)脫硫除塵器進(jìn)行除塵、脫硫，排空尾氣達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。五.工藝流程圖設(shè)計(jì) 六車(chē)間布置設(shè)計(jì) 6.1 廠址的選擇 山西省孝義市 孝義地理區(qū)位優(yōu)越。距省會(huì)太原120公里，距北京、西安、天津、鄭州等各大城市600公里。南同蒲鐵路介西支線直插腹地，孝柳鐵路向西延伸，成為晉西和陜北地區(qū)的物流通道。孝義礦產(chǎn)資源豐富，境內(nèi)含煤面積占市域總面積的82.8%，具有煤層厚、埋藏淺、煤種全、煤質(zhì)好等特點(diǎn)，被國(guó)務(wù)院確定為全國(guó)首批50個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)煤縣（市）之一。 選擇孝義的原因不只是因?yàn)橛辛己玫牡乩砦恢煤褪敲旱脑a(chǎn)地，而且當(dāng)?shù)氐墓I(yè)結(jié)構(gòu)偏重工業(yè)，有多家冶煉廠和煤炭廠，但是煤業(yè)生產(chǎn)加工的廠子還是沒(méi)有的。并且有良好的投資環(huán)境，而且產(chǎn)品有銷(xiāo)路，還可優(yōu)化當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。6.2車(chē)間布置（略）七概算7.1投資估算和資金籌措投資估算及構(gòu)成：投資估算為2000萬(wàn)元。其中：建設(shè)資金1500萬(wàn)元，流動(dòng)資金500萬(wàn)元。 擬引進(jìn)資金額及合作方式：擬引進(jìn)資金1000萬(wàn)元，合作方式為合資或股份。 7.2經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益預(yù)測(cè) 通過(guò)投資建設(shè)，使活性炭年產(chǎn)量達(dá)到5000噸，產(chǎn)品消耗減少，成本降低，效益提高。全部產(chǎn)品綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明每噸活性炭按市場(chǎng)銷(xiāo)售平均價(jià)格8500元/噸計(jì)算，經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益預(yù)測(cè)來(lái)看年產(chǎn)值可達(dá)到5000萬(wàn)元，利稅700萬(wàn)元。八.設(shè)計(jì)說(shuō)明九防護(hù)措施1 防爆 本裝置改造后，增加的設(shè)備管線等均為密閉系統(tǒng)。易燃、易爆物料在操作條件下置于密閉的設(shè)備和管道系統(tǒng)中。生產(chǎn)裝置、設(shè)備均為露天布置，壓力容器的設(shè)計(jì)執(zhí)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備管道聯(lián)接處采用相應(yīng)的密封措施。裝置中需要設(shè)置安全閥的帶壓的設(shè)備均設(shè)置安全閥,當(dāng)控制失靈或發(fā)生事故時(shí)，可將易燃易爆介質(zhì)排入火炬系統(tǒng)?？赡軘y帶的液體，先進(jìn)入分液罐分出液體后排往火炬系統(tǒng)，杜絕危險(xiǎn)物料泄漏事故。改造后裝置現(xiàn)有可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)不變。新增壓力容器的設(shè)計(jì)執(zhí)行國(guó)家有關(guān)規(guī)定。2 防火 裝置的防火設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范等有關(guān)規(guī)定。裝置內(nèi)的檢修道與裝置外的道路相通，可滿足檢修和消防的需求。新增設(shè)備平面布置符合規(guī)范要求。新增設(shè)備與周?chē)b置及設(shè)施的間距也符合防火間距的要求。裝置改造后消防水仍由布置在裝置外的環(huán)形消防管網(wǎng)供給。 裝置內(nèi)設(shè)有蒸汽滅火設(shè)施及小型滅火器；高于15m 的框架平臺(tái)，沿梯子敷設(shè)消防給水豎管；爐區(qū)、壓縮機(jī)房附近設(shè)消火栓箱。本次改造在裝置區(qū)增加箱式消火栓。含油污水管道出裝置處設(shè)置水封井。裝置現(xiàn)有火災(zāi)報(bào)警采用行政電話報(bào)警。3 電氣安全 在生產(chǎn)裝置內(nèi)，按爆炸危險(xiǎn)區(qū)等級(jí)選用新增的防爆電器設(shè)備和防爆儀表，設(shè)計(jì)執(zhí)行國(guó)家爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50058-92 等規(guī)定。 裝置內(nèi)的塔、管道、框架、電氣設(shè)備及金屬構(gòu)件都設(shè)有防靜電接地。工作接地、保護(hù)接地、防靜電接地組成公共接地網(wǎng)。本次改造更換塔及其它設(shè)備機(jī)泵的防雷、防靜電接地及保護(hù)接地，需新設(shè)并與原接地網(wǎng)相連。4 自動(dòng)控制 本裝置是在原有裝置上進(jìn)行改造，因此自動(dòng)控制部分既要保證達(dá)到工藝操作靈活，安全可靠，又要節(jié)省投資，縮短施工周期。改造后裝置自動(dòng)控制采用DCS控制系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)將裝置工藝過(guò)程的新增的主要參數(shù)都通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)變送器送入盤(pán)裝表進(jìn)行調(diào)節(jié)、記錄、顯示、報(bào)警等操作。5防護(hù)設(shè)施 本裝置內(nèi)新增的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，均設(shè)有防護(hù)設(shè)施。具體設(shè)計(jì)執(zhí)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。6 防毒 本裝置設(shè)計(jì)為密閉系統(tǒng)，使有毒物料在操作條件下置于密閉的設(shè)備和管道中，各個(gè)連接處采用可靠的密封措施，不與人員接觸，保證職工健康不受損害。裝置已配備空氣呼吸器，本次改擴(kuò)不再增加。7 防噪聲傷害 對(duì)新增設(shè)備，本裝置設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用低噪聲電機(jī)，使工人作業(yè)場(chǎng)所的噪聲水平可滿足工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ87-85 的要求。8衛(wèi)生設(shè)施 裝置區(qū)現(xiàn)設(shè)有廁所；浴室和職工食堂及醫(yī)務(wù)室依靠現(xiàn)有設(shè)施，可以滿足職工衛(wèi)生要求及對(duì)在事故中受傷人員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)。9 預(yù)期效果 在設(shè)計(jì)中采取了必要的安全措施，使裝置在生產(chǎn)過(guò)程中的火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)降至最低。設(shè)計(jì)中充分考慮勞動(dòng)安全衛(wèi)生的要求，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，使職工健康不受損害。10 勞動(dòng)安全衛(wèi)生專(zhuān)項(xiàng)投資 本裝置勞動(dòng)安全衛(wèi)生專(zhuān)項(xiàng)投資僅包括改造部分用于勞動(dòng)安全衛(wèi)生的投資，約為50 萬(wàn)元。附錄: 煤質(zhì)顆?；钚蕴?國(guó)家標(biāo)號(hào)一、脫硫用煤質(zhì)顆粒活性炭，GB-77011-971、特性及用途：脫硫用煤質(zhì)顆?；钚蕴恐饕糜诿摮簹庵辛蚧瘹浼捌渌蚧铮辉诩尤脒m量的添加劑后，亦可用于脫除煙道氣或天然氣中的硫化氫及其他硫化物。2、脫硫用煤質(zhì)顆?；钚蕴考夹g(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)級(jí)一級(jí)合格孔容積，cm3/g0.60比表面積，m2/g800飽和硫容量mg/g900850899810849水分%5強(qiáng)度%90ph810穿透硫容量 ,mg/g實(shí)測(cè)裝填密度g/L400550粒度mm5.605%2.55.679%1.002.515%1.001%二、回收溶劑用煤質(zhì)顆?；钚蕴?GB77012-971、特性及用途：回收溶劑用煤質(zhì)顆?；钚蕴恐饕糜诒?、甲苯、二甲苯、醚、乙醇、丙酮、汽油、三氯甲烷、四氯化碳等有機(jī)溶劑之回收。2、回收溶劑用煤質(zhì)顆?；钚蕴考夹g(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)級(jí)一級(jí)合格孔容積，cm3/g0.65比表面積，m2/g850四氯化炭吸附率，%7060-6954四氯化炭脫附率，%80著火點(diǎn)，350水分%5強(qiáng)度%90ph810裝填密度g/L350500420520480560粒度，%5.60 mm2.55.61.002.51.005%79%15%1%粒度可協(xié)商三、媒載體用煤質(zhì)顆?；钚蕴?，GB77013-971、特性及用途：觸媒載體用媒質(zhì)顆?；钚蕴恐饕糜诤铣晒I(yè)中的觸媒或觸媒載體。2、其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)級(jí)一級(jí)合格孔容積，cm3/g0.65比表面積，m2/g850水容量，%7570746669四氯化炭吸附率，%6560-645459水分%5強(qiáng)度%90ph810裝填密度g/L400600粒度，%6.3 mm3.156.32.53.152.55%79%15%1%粒度可協(xié)商四、凈化水用煤質(zhì)顆?；钚蕴浚珿B77014-971、特性及用途：凈化水用媒質(zhì)顆?；钚蕴恐饕糜诠I(yè)用水的脫氯、除油，以及污水的深度凈化處理。2、凈化水用煤質(zhì)顆粒活性炭技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)級(jí)一級(jí)合格孔容積，cm3/g0.65比表面積，m2/g900漂浮錄，%2ph610水分%5灰分%101115強(qiáng)度%85苯酚吸附值,mg/g140碘吸附值，mg/g10509001049800899裝填密度g/L380500450520480560亞藍(lán)吸附，mg/g180150179120149粒度，%2.5 mm1.252.51.01.251.002%83%14%1%粒度可協(xié)商五、凈化空氣用煤質(zhì)顆?；钚蕴? GB7701.5-971、特性及用途凈化空氣用煤質(zhì)活性炭主要用于脫除空氣的污染物,以及用于氣體的分離和提純2、其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目指標(biāo)孔容積，cm3/g0.55比表面積，m2/g750Ph值810水分%5強(qiáng)度%90四氯化炭吸附率，%45碘吸附值mg/g700裝填密度g/L450600粒度mm6.33.156.3<3.155%905%粒度可以協(xié)商六、防護(hù)用煤質(zhì)顆?；钚蕴?，GB7701.6-971、特性及用途：防護(hù)用煤質(zhì)顆?；钚蕴恐饕糜谘b填各種工業(yè)防毒器具。 2、防護(hù)用煤質(zhì)顆?；钚蕴考夹g(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)級(jí)一級(jí)合格孔容積，cm3/g0.7比表面積，m2/g930Ph值610水分%5強(qiáng)度%85對(duì)苯的防護(hù)時(shí)間min5045494044對(duì)氯乙烷的防護(hù)時(shí)間min3027292526裝填密度g/L430530粒度mm2.51.252.56.31.001.25<1.002%87%10%1%粒度可以協(xié)商七、高吸附用煤質(zhì)顆粒活性炭1.特性及用途：適用于吸附氣相有害物質(zhì)，液相有害物質(zhì)，脫除各種有機(jī)蒸汽，濾除有害氣體及空氣中的臭味等用的煤質(zhì)顆?；钚蕴俊?.技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)級(jí)一級(jí)孔容積，cm3/g0.08比表面積，m2/g950Ph值610焦糖脫色率，%90水分%5強(qiáng)度%90四氯化炭吸附率，%807079碘吸附值mg/g105010001049裝填密度g/L300480粒度%1.5mm4mm顆粒度可以協(xié)商