簡(jiǎn)介：4輕金屬2014年第12期收稿日期2014－08－11氧化鋁氟化鹽粉煤灰提取氧化鋁工藝技術(shù)進(jìn)展劉延紅，郭昭華，池君洲，王永旺，陳東神華準(zhǔn)能資源綜合開發(fā)有限公司研發(fā)中心，內(nèi)蒙古鄂爾多斯010300摘要粉煤灰提取氧化鋁，既符合我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略決策，又能緩解我國(guó)鋁土礦資源短缺的問(wèn)題。本文比較了粉煤灰與鋁土礦的不同化學(xué)和物相組成特點(diǎn)，指出了不同氧化鋁生產(chǎn)方法適用的可能性綜述了我國(guó)粉煤灰提取氧化鋁項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)展、工藝路線和建設(shè)生產(chǎn)情況等最后，分析了不同粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)與工業(yè)化發(fā)展的可行性。關(guān)鍵詞粉煤灰氧化鋁方法技術(shù)工藝進(jìn)展中圖分類號(hào)TF80，X773文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)10021752201412000406TECHNOLOGYPROCESSOFEXTRACTINGALUMINAFROMCOALASHLIUYANHONG，GUOZHAOHUA，CHIJUNZHOU，WANGYONGWANGCHENDONGＲESEARCHDEVELOPMENTCENTER，SHENHUAZHUNGEERENERGYＲESOURCECOMPREHENSIVEDEVELOPMENTCO，LTD，ERDOS010300，CHINAABSTRACTTHEEXTRACTINGOFALUMINAFROMCOALASHISNOTONLYINLINEWITHTHESTRATEGICDECISIONOFDEVELOPINGCIRCULARECONOMYINCHINA，BUTALSOCANRELIEVETHESHTAGEOFBAUXITERESOURCESINCHINATHISPAPERPRESENTSTHEDIFFERENTCOMPOSITIONACTERISTICSOFCOALASHFROMBAUXITE，POINTSOUTTHEPOSSIBILITYOFTHEAPPLICATIONOFDIFFERENTMETHODSOFALUMINAPRODUCTION，OVERVIEWSTHERESEARCHPROGRESSES，PROCESSROUTES，CONSTRUCTIONPRODUCTIONSITUATIONSOFTHEPROJECTOFALUMINAEXTRACTINGFROMCOALASHINCHINAFINALLY，THEADVANTAGESDISADVANTAGESFURTHERTHEINDUSTRIALIZATIONFEASIBILITYOFDIFFERENTALUMINA－EXTRACTINGTECHNOLOGIESAREFOCUSEDONKEYWDSCOALASHALUMINAMETHODTECHNOLOGYPROCESSDEVELOPMENT粉煤灰資源化利用當(dāng)前的綜合利用率不足30，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是我國(guó)的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略決策。國(guó)家要求按照“減量化、再利用、資源化，減量化優(yōu)先”的原則，以提高資源產(chǎn)出效率為目標(biāo)，堅(jiān)持技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理和有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的要求，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。粉煤灰中的氧化鋁含量可以高達(dá)50以上［3～4］，接近傳統(tǒng)鋁土礦一般在55～65［5］，是一種十分重要的非傳統(tǒng)鋁資源。近年來(lái)，粉煤灰提取氧化鋁項(xiàng)目已經(jīng)成為熱點(diǎn)，受到政府的大力支持，許多大中型企業(yè)紛紛投資建廠。同時(shí)，高校、研究所等科研機(jī)構(gòu)也開始越來(lái)越多的課題研究。有必要深入了解氧化鋁生產(chǎn)工藝與原理，以及我國(guó)粉煤灰提取氧化鋁項(xiàng)目進(jìn)展情況，并在此基礎(chǔ)上分析不同粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)與工業(yè)化可行性。1粉煤灰與鋁土礦的差異世界鋁土礦的類型主要有三水鋁石型分子式為AL2O33H2O，結(jié)構(gòu)式為ALOH3、一水軟鋁石型分子式為AL2O3H2O，結(jié)構(gòu)式為Γ－ALOOH和一水硬鋁石型分子式為AL2O3H2O，結(jié)構(gòu)式為?。瑼LOOH三種，其中主要是三水鋁石型鋁土礦。我國(guó)鋁土礦的類型主要是一水硬鋁石型。其中，SIO2主要以高嶺石AL2O32SIO22H2O形式存在。主要化學(xué)組成如表1所示。表1我國(guó)鋁土礦的主要化學(xué)組成［6］，類型AL2O3SIO2FE2O3TIO2AS一水硬鋁石型55～6515～1815～1225～3030～8粉煤灰中的AL2O3主要以氧化物形式存在，其活性比鋁土礦中的ALOH3和ALOOH較差［7～8］。循環(huán)流化床粉煤灰簡(jiǎn)稱CFB灰中的AL2O3和SIO2主要以非晶態(tài)偏高嶺石AL2O32SIO2形式存在［9］。煤粉爐粉煤灰簡(jiǎn)稱PC灰主要含有晶態(tài)莫來(lái)石3AL2O32SIO2和剛玉AL2O3，以及非晶態(tài)富SIO2玻璃相。隨著AS降低，PC灰中可能會(huì)出現(xiàn)石英相SIO2［8，10］。大唐托6輕金屬2014年第12期項(xiàng)目，采用石灰石燒結(jié)－拜耳法，分兩期進(jìn)行建設(shè)。一期20萬(wàn)噸于2013年建成投產(chǎn)，2014年成功打通全流程?；竟に嚵鞒倘鐖D1所示［17］。22大唐國(guó)際和中煤集團(tuán)的預(yù)脫硅－堿石灰燒結(jié)法工藝大唐國(guó)際從2004開始粉煤灰提取氧化鋁的研發(fā)工作，與清華同方等企業(yè)合作，共同成立了內(nèi)蒙古大唐國(guó)際再生資源開發(fā)公司，自主研發(fā)成功了預(yù)脫硅－堿石灰燒結(jié)法，聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣CAOMSIO2NH2O和水泥熟料，于2008年完成年產(chǎn)3000噸氧化鋁中試項(xiàng)目并通過(guò)技術(shù)成果鑒定。2009年開工建設(shè)年產(chǎn)20萬(wàn)噸氧化鋁示范項(xiàng)目，2010年成功打通全流程，2012年實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，2013年實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)達(dá)產(chǎn)，并且成本降至2560元噸左右。中煤平朔與朔州市政府合作，于2006年成立了針對(duì)粉煤灰提取氧化鋁的“平朔高新技術(shù)研發(fā)中心”，利用預(yù)脫硅－堿石灰燒結(jié)法聯(lián)產(chǎn)白炭黑SIO2和建材原料。2007年完成工業(yè)化中試試驗(yàn)2009年完成中試項(xiàng)目，并通過(guò)專家驗(yàn)收2011年開工建設(shè)年處理20萬(wàn)噸粉煤灰項(xiàng)目，即年產(chǎn)426萬(wàn)噸精制白炭黑和988萬(wàn)噸冶金級(jí)氧化鋁2014年成功打通全流程。預(yù)脫硅－堿石灰燒結(jié)法的基本工藝流程如圖2所示［17］。23神華集團(tuán)的“一步酸溶法”工藝神華集團(tuán)從2004年開始致力于循環(huán)硫化床粉煤灰提取氧化鋁的研發(fā)工作，與吉林大學(xué)簽約，自主研發(fā)了“一步酸溶法”工藝技術(shù)并取得成功。“一步酸溶法”是鹽酸浸取法，是真正的“減量化”生產(chǎn)。2010年開工建設(shè)年產(chǎn)4000噸氧化鋁中試項(xiàng)目2011年專門成立了神華準(zhǔn)能資源綜合開發(fā)有限公司2012年成功打通全流程2013年通過(guò)了技術(shù)成果鑒定，產(chǎn)品質(zhì)量超過(guò)了國(guó)家冶金級(jí)氧化鋁一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)?；竟に嚵鞒倘鐖D3所示。24華電集團(tuán)的硫酸銨燒結(jié)法工藝華電能源與浙江大學(xué)、東北大學(xué)等合作，開展硫酸銨燒結(jié)法提取粉煤灰研究，2012年開工建設(shè)年產(chǎn)5000噸氧化鋁中試項(xiàng)目，目前正在推進(jìn)中?；竟に嚵鞒倘鐖D4所示［17］。3粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)工業(yè)化發(fā)展的可行性分析綜上所述，我國(guó)粉煤灰提取氧化鋁項(xiàng)目采用的工藝技術(shù)主要有四種預(yù)脫硅－堿石灰燒結(jié)法、石灰石燒結(jié)－拜耳法、“一步酸溶法”和硫酸銨燒結(jié)法。工藝流程主要有溶出、分解和焙燒三個(gè)階段，重點(diǎn)是鋁的溶解提取、硅的沉淀分離、以及鐵鈦的去除等。前兩種是堿法，后兩種屬于酸法。預(yù)脫硅－堿石灰燒結(jié)法和石灰石燒結(jié)－拜耳法是傳統(tǒng)氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)，工藝流程較為成熟，主要問(wèn)題是成渣量大，能耗高，成本高?！耙徊剿崛芊ā焙土蛩徜@燒結(jié)法，溶出液分別是AL3的氯化物和硫酸鹽，酸性強(qiáng)，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，含鐵廢水的排放也是一個(gè)問(wèn)題。幾種工藝技術(shù)的比較如表5所示?！?789678A23LMNMNCALOH3NOP45NOQ459RSETFALOH3MALO23AALOH93S圖1石灰石燒結(jié)－拜耳法基本工藝流程圖

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多白酒釀造及新型白酒工藝學(xué) 12203967精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要注塑成型制品質(zhì)量控制方面存在的困難不僅來(lái)源于工藝動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜性和在溫度、壓力波動(dòng)下材料行為的不可預(yù)測(cè)性，還來(lái)源于對(duì)制品質(zhì)量與影響因素之間的關(guān)系缺乏了解。因此研究工藝參數(shù)對(duì)注塑制品質(zhì)量的影響關(guān)系，建立工藝參數(shù)與制品質(zhì)量之間的關(guān)系模型是注塑制品質(zhì)量控制的前提。論文選用半結(jié)晶型PP和無(wú)定型ABS兩種材料，針對(duì)一維流動(dòng)平板兩個(gè)方向上的收縮、強(qiáng)度，熔接線強(qiáng)度、制品重量及沉降斑等質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究了工藝參數(shù)對(duì)質(zhì)量指標(biāo)的影響及因素之間的交互作用，并應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了質(zhì)量指標(biāo)與工藝參數(shù)之間的關(guān)系模型。本文主要工作包括以下幾方面1工藝參數(shù)對(duì)制品質(zhì)量的交互影響分析。論文應(yīng)用析因分析研究了模具溫度、熔體溫度、保壓時(shí)間、保壓壓力以及注射壓力對(duì)兩種材料制品質(zhì)量影響的兩兩交互作用。研究發(fā)現(xiàn)，在注塑成型過(guò)程中，工藝參數(shù)對(duì)制品質(zhì)量的影響存在交互作用，有時(shí)交互作用的貢獻(xiàn)甚至大于單個(gè)因素。對(duì)于不同材料甚至一維流動(dòng)平板的不同方向上，交互作用也不盡相同。基于析因分析結(jié)果為后面的正交實(shí)驗(yàn)篩選了重要的交互作用。2應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)合析因分析結(jié)果，研究工藝參數(shù)及其重要交互作用對(duì)制品質(zhì)量的影響。論文基于析因分析結(jié)果，應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了工藝參數(shù)及析因分析篩選出的重要交互作用對(duì)制品質(zhì)量的影響特性及規(guī)律。研究結(jié)果表明由于熔接線的存在明顯削弱了制品強(qiáng)度，ABS材料的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于PP材料的強(qiáng)度。工藝參數(shù)對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律也因材料的不同、是否存在熔接線而不同，有熔接線的試樣受交互作用的影響更明顯些。對(duì)于一維流動(dòng)平板，平行流動(dòng)方向的收縮、強(qiáng)度比垂直流動(dòng)方向的收縮、強(qiáng)度明顯要高。流動(dòng)方向?qū)P材料的收縮影響更大，而對(duì)ABS的強(qiáng)度影響更大。3工藝參數(shù)與質(zhì)量指標(biāo)之間關(guān)系模型的建立。論文基于正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了制品質(zhì)量與工藝參數(shù)之的關(guān)系模型，為質(zhì)量控制技術(shù)提供了工藝模型。關(guān)鍵詞注塑成型，質(zhì)量控制，正交實(shí)驗(yàn)，析因分析，交互作用鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文HASMOREIMPORTAME任BCTON也ESHRINKAGEOFPPSPECIMEN，ANDHASMORCIMPORTANTE仃ECTONTHCS訂ENGMOFABSSPECIMEN3ONMERESULTSOFONLLOGONALEXPERIMENTS，T11EMODELSBET、VEENPANQUALITYANDCANUSEINPANQUALITYCON廿OLTKEYWORDSIILJECTIONM01DING，QUALBCON怕L，DOE，F(xiàn)HCTIONALFACTORIALDCSIGN，INTERACTIONⅢ

簡(jiǎn)介：“其他762726A76606667666566666BC6BG2F66H76706566626626焊材力學(xué)性能IJ中含有微合金元素，AB，起細(xì)化晶粒作用，有效地阻礙晶粒長(zhǎng)大，提高了接頭的塑性和韌性。（）熔嘴電渣焊管焊條占焊縫填充金屬的26CD25C，對(duì)于E形坡口，焊縫根部管焊條占焊縫填充金屬的比例則更高。熔嘴電渣焊所配EFGFH2E管焊條不含微合金元素，因此，焊縫晶粒粗大，局部出現(xiàn)魏氏組織。熔嘴電渣焊彎曲試驗(yàn)的起裂點(diǎn)也均在焊縫根部。而絲極電渣焊焊縫填充金屬均為焊絲6，其含有的微合金元素，AB起細(xì)化晶粒作用。因此，焊接接頭未出現(xiàn)魏氏組織，焊接接頭的性能（尤其是塑性）大大優(yōu)于熔嘴電渣焊。（0）通過(guò)適當(dāng)減小電渣焊焊接接頭坡口角度，可降低填充量，減小焊接熱輸入，改善焊接接頭的綜合性能。由于熔嘴電渣焊接頭坡口尺寸必須滿足放置管焊條的需要，因此，對(duì)于相同板厚的接頭，其坡口角度比絲極電渣焊大，焊接接頭性能相對(duì)較差。（7）振動(dòng)焊接輸入熔池中的能量一方面加速了原子的熱運(yùn)動(dòng)以及液態(tài)金屬中的相起伏，增大了形核率；另一方面，振動(dòng)所產(chǎn)生的能量可使熔池中成長(zhǎng)的晶粒破碎，起到攪拌熔池的作用，使成分均勻。振動(dòng)焊接可細(xì)化焊縫晶粒，均勻成分。（I）在振動(dòng)焊接條件下，一方面由于振動(dòng)的攪拌作用，加速了原子間的碰撞機(jī)會(huì)，熱傳導(dǎo)對(duì)流增大，易于熱量散失，使過(guò)熱區(qū)的冷卻速度加快，A和3“原子來(lái)不及擴(kuò)散，不易形成魏氏組織；另一方面，振動(dòng)能使過(guò)熱區(qū)生長(zhǎng)中的晶粒破碎，晶粒數(shù)目增加，奧氏體晶粒細(xì)化，抑制魏氏組織的出現(xiàn)。振動(dòng)焊接可細(xì)化熱影響區(qū)晶粒?！皯?yīng)用該試驗(yàn)研究提出的焊接工藝已在寶鋼股份四號(hào)高爐工程中應(yīng)用，焊縫一次合格率達(dá)266C，其中級(jí)焊縫率達(dá)JC，保證了焊接質(zhì)量。結(jié)論（2）焊接接頭的沖擊韌度隨著熱輸入的增加而減小。（5）在相同條件下，熔嘴電渣焊由于熔嘴限制了坡口的尺寸且不含微合金元素，其焊接接頭的綜合性能大大低于絲極電渣焊。改善熔嘴的化學(xué)成分是提高熔嘴電渣焊焊接接頭性能的主要途徑。（）振動(dòng)焊接具有細(xì)化晶粒、均勻組織的作用，可明顯改善焊接接頭組織與性能。對(duì)于無(wú)法通過(guò)熱處理來(lái)改善焊接接頭組織與性能的焊接件，振動(dòng)焊接是提高焊接接頭組織與性能的有效途徑。參考文獻(xiàn)K2L張國(guó)福機(jī)械振動(dòng)焊接對(duì)焊縫及熱影響區(qū)金相組織的影響KML焊接學(xué)報(bào)，5662，55（）7HJ作者簡(jiǎn)介盧立香（2J6），女，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)工作工藝與新技術(shù)5

簡(jiǎn)介：廣東穗星穗星電纜實(shí)業(yè)電纜實(shí)業(yè)有限公司有限公司工藝作業(yè)指導(dǎo)書1、修訂摘要修訂摘要廣東穗星穗星電纜實(shí)業(yè)電纜實(shí)業(yè)有限公司有限公司無(wú)護(hù)套工藝作業(yè)指導(dǎo)書

簡(jiǎn)介：1工程概論工程概論211項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱212設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)213設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則214工程概述工程概述2141進(jìn)水水質(zhì)水量3142自然資料3143設(shè)計(jì)內(nèi)容322方案論證方案論證32121工藝方案初選工藝方案初選322循環(huán)活性污泥循環(huán)活性污泥CASS工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)723工藝流程圖工藝流程圖824污泥處理工藝方案污泥處理工藝方案925工藝流程說(shuō)明工藝流程說(shuō)明103工程設(shè)計(jì)說(shuō)明與計(jì)算工程設(shè)計(jì)說(shuō)明與計(jì)算1031格柵格柵10311格柵的設(shè)計(jì)要求10312格柵尺寸計(jì)算11313中格柵計(jì)算11314細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1432沉砂池沉砂池17321沉砂池的選型17322設(shè)計(jì)資料18323設(shè)計(jì)參數(shù)確定18324計(jì)算過(guò)程1933調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池2134CASS反應(yīng)池反應(yīng)池21341設(shè)計(jì)參數(shù)確定21342反應(yīng)池設(shè)計(jì)計(jì)算2235接觸消毒池與加氯間接觸消毒池與加氯間26351設(shè)計(jì)說(shuō)明26352設(shè)計(jì)計(jì)算（設(shè)置消毒池二座每座分兩格池體容積）2736污泥濃縮池2737污泥貯存池284污水處理廠總體布置污水處理廠總體布置2955建設(shè)污水處理廠三大效益建設(shè)污水處理廠三大效益306參考資料參考資料313142自然資料1氣象資料。漢水上游，漢中盆地中部，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。氣候溫和，雨量豐沛，四季分明。年均氣溫14℃；年平均相對(duì)濕度78，最大年相對(duì)濕度89；多年平均降水量為7001700MM之間；年均平均風(fēng)速介于125米秒之間。2水文資料。本區(qū)域的河流均屬長(zhǎng)江流域，漢江東西橫貫，嘉陵江南北縱穿，每平方公里平均河流長(zhǎng)度為142公里。3地質(zhì)資料。地形特點(diǎn)南低北高，市內(nèi)有平原、丘陵和山地等三種地貌，平原區(qū)為漢江沖積平原的一二階梯，海拔500600米之間，地勢(shì)平坦，土壤肥沃，占全市面積的3462；丘陵為山前洪積扇形成的寬谷淺丘地帶，海拔601800米之間，地勢(shì)起伏較大，約占全市面積的281；山地區(qū)是秦嶺南坡形成的淺山和中山地區(qū)，地勢(shì)較為復(fù)雜，土壤貧瘠，海拔在7012038米之間，約占全市總面積的372。143設(shè)計(jì)內(nèi)容1廢水進(jìn)入格柵至出水口之間構(gòu)筑物及配套設(shè)施設(shè)計(jì)。2總平面布置。3主要構(gòu)筑物外形尺寸工程樣圖。22方案論證方案論證2121工藝方案工藝方案初選初選1本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為污水以有機(jī)污染為主，BOD5CODCR1502500603，可生化性好。典型生活污水水質(zhì)指標(biāo)可生化性較好且污水的BOD5和CODCR都較低，處理水溫20℃。2活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團(tuán)為主的微生物群，具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力?；钚晕勰喾ǖ幕窘M成①曝氣池反應(yīng)主體②二沉池進(jìn)行泥水分離，保證出水水質(zhì)；保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。③回流系統(tǒng)維持曝氣池的污泥濃度；改變回流比，改變曝氣池的運(yùn)行工況。④剩余污泥排放系統(tǒng)是去除有機(jī)物的途徑之一；維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。⑤供氧系統(tǒng)提供足夠的溶解氧。

簡(jiǎn)介：ＯＰＣ鼓鼓基陽(yáng)極氧化工藝及生產(chǎn)王磊，劉峰，劉艷（國(guó)營(yíng)漢光機(jī)械廠河北邯鄲０５６０２８）［摘要］鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化工藝應(yīng)用于生產(chǎn)早已成熟，但應(yīng)用于ＯＰＣ鼓基氧化在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有任何一家，國(guó)外有關(guān)廠家也對(duì)國(guó)內(nèi)進(jìn)行技術(shù)封鎖。我們經(jīng)與漢光光導(dǎo)高技術(shù)有限公司和武漢材料保護(hù)研究所配合，摸索出鼓基氧化的各項(xiàng)性能及參數(shù)，并將其設(shè)計(jì)到生產(chǎn)當(dāng)中，并于０５年底、０６年初建成國(guó)內(nèi)第一條自動(dòng)生產(chǎn)線。［關(guān)鍵詞］陽(yáng)極氧化、ＯＰＣ鼓基、自動(dòng)生產(chǎn)線ＯＰＣ鼓產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目是國(guó)家“八六三”計(jì)劃重大項(xiàng)目之一，２００４年被列入國(guó)家發(fā)改委、科技部、商務(wù)部聯(lián)合編制的當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南中，是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)高技術(shù)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于激光打印機(jī)、靜電復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印打印傳真掃描多功能一體化機(jī)器上，是它們光電轉(zhuǎn)換的核心部件和消耗材料之一。而鼓基陽(yáng)極氧化是ＯＰＣ鼓生產(chǎn)的中間工序，是作為涂布有機(jī)光導(dǎo)涂層的底層。它不但可提高鼓基的耐磨、耐蝕性，又可提高有機(jī)光導(dǎo)涂層的結(jié)合力，而且氧化層本身具有絕緣性，可省去涂布ＢＬ層這一繁瑣、成本高、合格率低的工序，提高了ＯＰＣ鼓涂布合格率。目前，我廠光導(dǎo)公司及國(guó)內(nèi)ＯＰＣ鼓生產(chǎn)廠家所使用的氧化鼓基全部依賴進(jìn)口，這使得我國(guó)ＯＰＣ鼓產(chǎn)業(yè)過(guò)分依賴與美國(guó)、日本等國(guó)家，鼓基的進(jìn)口不但增加了生產(chǎn)成本，而且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)節(jié)奏不夠靈活，制約了我國(guó)ＯＰＣ鼓產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。為改變現(xiàn)狀，我廠投入大量的人力、物力，積極主動(dòng)的研究和發(fā)展鼓基陽(yáng)極氧化的自主生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)我表面分廠與光導(dǎo)公司和武漢材料保護(hù)研究所的技術(shù)人員的配合，及以國(guó)外鼓基為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確定了氧化膜的技術(shù)指標(biāo)于參數(shù)膜厚６３ＰＭ均勻度＜１５ＵＭ粗糙度耐擊穿電壓表觀ＲＹ０４－２０ＩＩＭ３００５００Ｖ無(wú)劃傷、碰傷等任何缺陷而且涂布有機(jī)光導(dǎo)層后，鼓的光電性能應(yīng)達(dá)到或接近國(guó)外進(jìn)口鼓基。經(jīng)多方面的研究和反復(fù)試驗(yàn)，確定了在氧化工藝上國(guó)內(nèi)與國(guó)外的差別不大，氧化膜的性能指標(biāo)接近。國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)工藝基本可滿足鼓基氧化的生產(chǎn)，而對(duì)于鼓基氧化的瓶頸在于如何保證在一支鼓基上氧化膜性能的均勻，以及在批量生產(chǎn)過(guò)程中如何保證一掛、一槽，及長(zhǎng)期生產(chǎn)過(guò)程中鼓基的性能指標(biāo)的一致性、均勻性。另外，保證生產(chǎn)的高合格率也是能否將鼓基氧化進(jìn)行國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)此情況，我們于０５年８月至今調(diào)研了國(guó)內(nèi)外多家生產(chǎn)廠家、公司、研究所，對(duì)生產(chǎn)工藝及流程做出無(wú)數(shù)次的反復(fù)修改，基本確定工藝流程及輔助設(shè)備，現(xiàn)做簡(jiǎn)單介紹；工藝流程脫脂一噴淋水洗一噴淋水洗一浸蝕一噴淋水洗一噴淋水洗一除垢一噴淋水洗一噴淋純水洗一氧化一噴淋水洗一噴淋純水洗封閉一純水沈一純水洗熱純水洗烘干工藝簡(jiǎn)介脫脂弱堿性除油劑一１１Ｌ一０ＰＣ鼓鼓基陽(yáng)極氧化工藝及生產(chǎn)ＰＨ９１１溫度４０５０℃時(shí)問(wèn)水膜連續(xù)性浸蝕浸蝕劑溫度時(shí)間添加劑３５分鐘３０秒不破５０６０℃３５分鐘氧化硫酸陽(yáng)極氧化溫度采用冷水循環(huán)降溫封閉封閉劑溫度ＰＨ時(shí)間烘干溫度時(shí)間１８２５℃３０３５℃５６８一１０分鐘７０９０℃１５２０分鐘采用熱風(fēng)循環(huán)全線采用ＰＬＣ自動(dòng)控制，配備彩顯觸摸屏，設(shè)置了溫度、電流輸入、輸出模塊，設(shè)定了行車工藝程序，根據(jù)工藝需要町更改或編制自動(dòng)控制程序等。牛產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量約２３０２５０萬(wàn)支。在保證產(chǎn)品大牛產(chǎn)、高合格率的前提下，以低成本、方便、簡(jiǎn)潔的工藝流程、高操作性，做出州內(nèi)第一條ＯＰＣ鼓基陽(yáng)極氧化生產(chǎn)線。改變行業(yè)全部依靠進(jìn)Ｕ的現(xiàn)狀，填補(bǔ)凼家空白。一１１２

簡(jiǎn)介：專業(yè)課復(fù)習(xí)資料（最新版）專業(yè)課復(fù)習(xí)資料（最新版）封面A小于該溫度下的飽和蒸汽壓BSP大于該溫度下的飽和蒸汽壓SPC等于該溫度下的飽和蒸汽壓SPD以上說(shuō)法都不對(duì)4GIBBS函數(shù)變化與PVT關(guān)系為IGXLNGTPGRTP，則XG的狀態(tài)應(yīng)該為（C）AT和P下純理想氣體BT和零壓下的純理想氣體CT和單位壓力下的純理想氣體D以上說(shuō)法都不對(duì)5一定T、P的二元等物質(zhì)量的混合物，其組分逸度系數(shù)分別為011E，022E，已知M1LNLNNIIIY∑，則混合物的逸度系數(shù)M為（B）。A22010EE；BE20201；C22010EE；DE202016下列偏導(dǎo)數(shù)中，偏摩爾量IM的正確表達(dá)是（A）AJIITPNNMN；BJIITNVNNMN；CJIINSNVNNMN；DJIINSPNNMN7氣液平衡計(jì)算關(guān)系式SLSSEXPDIPIIIIIIIPVPYXPPRTΓ∫，I12N，當(dāng)氣體為理想氣體，液相為非理想溶液時(shí)，上式可簡(jiǎn)化為（D）。ALSSEXPIIIIIIIVPYXPPRTΓBSSIIIIIIPYXPΓCSIIIPYXPDSIIIIPYXPΓ8某流體在穩(wěn)流裝置內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)不可逆絕熱過(guò)程，所產(chǎn)生的功為24KJ，試問(wèn)流體的熵變（B）。A小于零B大于零C等于零D說(shuō)不清楚9穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量累積為零，熵的累積則（D）。A大于零；B不確定；C小于零D等于零10容器中開始有物質(zhì)的量為0NMOL的水蒸氣，當(dāng)按反應(yīng)2221HOHO2分解

簡(jiǎn)介：SMT工藝流程報(bào)告前言本文筆者主要介紹SMCSMDSMT工藝對(duì)SMB設(shè)計(jì)的要求，焊料與焊錫膏，貼片膠與助焊劑，回流焊技術(shù)，焊點(diǎn)質(zhì)量與SMD檢測(cè)技術(shù)，筆者突出了各種基本概念和理念，焊接不僅是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)元器件與PCB的互連，不僅涉及到物理學(xué)，化學(xué)，金屬學(xué)，材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，熟悉流體的流變行為，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)錫膏，貼片膠的特性，為選購(gòu)與用好它們奠定基礎(chǔ)，熟悉熱傳導(dǎo)的基本概念，弄清各種焊接設(shè)備加熱的特點(diǎn)一概論1基礎(chǔ)概念表面組裝技術(shù)，英文稱之為“SURFACEMOUNTTECHNOLOGY”簡(jiǎn)稱SMT，它是將表面貼裝元件貼，焊到印制是電路板焊盤上涂布焊錫膏，再將表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放到涂有焊錫膏的焊盤上，通過(guò)加熱印制電路板直至焊錫膏熔化，冷卻后便實(shí)現(xiàn)了元器件與印制電路之間的連接2表面組裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)1）組裝密度高，采用SMT相對(duì)來(lái)說(shuō)，可使電子產(chǎn)品體積縮小60，重量減輕752）可靠性膏，一般不良焊點(diǎn)率小于百萬(wàn)分之十，比通孔元件波峰焊接技術(shù)低一個(gè)數(shù)量級(jí)3）高頻特性好4）降低成本5）便于自動(dòng)化生產(chǎn)3表面組裝技術(shù)的缺點(diǎn)1元器件上的標(biāo)稱數(shù)值看不清，維修工作困難2）維修調(diào)換器件困難，并需專用工具3）元器件與印刷板之間熱膨脹系數(shù)（CTE）一致性差。隨著專用攜手拆裝設(shè)備及新型的低膨脹系數(shù)印制板的出現(xiàn)，它們已不再成為阻礙焊錫膏黏度（PAS）適用方法7001200金屬模板印刷350450點(diǎn)膠機(jī)滴涂5）焊膏的印刷性能SMT大生產(chǎn)中，首先要求焊膏能順利地，不停地通過(guò)焊膏漏板或分配器轉(zhuǎn)到PCB上，如果焊膏的印刷性能不好，就會(huì)堵死漏板的孔眼，導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，其原因是焊膏中缺少一種助印劑或用量不足而引起的，合金粉未的形狀差，粒徑分布不符合要求也會(huì)引起印刷性能下降6）焊膏的黏結(jié)力焊膏印刷后放置一段時(shí)間（8H）仍能保持足夠的黏性是必需的7）焊膏的塌落度是描述焊膏印到PCB上并經(jīng)一定膏溫后是否仍保持良好形狀的一種術(shù)語(yǔ)，這種現(xiàn)象往往會(huì)導(dǎo)致回流焊后出現(xiàn)“橋聯(lián)，飛珠”2焊錫膏的印刷技術(shù)焊錫膏的印刷是SMT中第一道工序，焊錫膏的印刷涉及到三項(xiàng)基本內(nèi)容焊錫膏，模板和印刷機(jī)，三者之間合理組合，對(duì)膏質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)焊錫膏的定量分配是非常重要的，焊錫膏前面已說(shuō)過(guò)，現(xiàn)主要說(shuō)明的是模塊及印刷機(jī)1金屬模板（STENCILS）的制造方法A化學(xué)腐蝕法，由于存在側(cè)腐蝕，故窗口壁光潔度不夠，對(duì)不銹鋼材料效果較差，因此漏印效果也較差B激光切割法，它是利用微機(jī)控制CO2或YAG激光發(fā)生器，像光繪一樣直接在金屬模板上切割窗口C電鑄法電鑄法制造的模板價(jià)格顯然是貴，適合在細(xì)間距器件焊接產(chǎn)品中使用2）印刷機(jī)說(shuō)明全自動(dòng)印刷機(jī)，通常有光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)PCB和模板上對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)模反窗口與PCB焊盤的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，印刷機(jī)精度達(dá)001MM，但印刷機(jī)的多種工藝參數(shù)，如刮刀速度，刮刀壓力，脫模速度，模板與PCB板之間間隙仍需人工設(shè)定3）影響印刷效果的因素A模板窗口的光滑度與徑深比B錫膏觸變性能的影響4）焊膏印刷過(guò)程A焊膏準(zhǔn)備焊膏應(yīng)放入冰箱冷藏（010度之間）。使用時(shí)，從冰箱取出室溫（4小時(shí)）后再打開蓋，有條件的工廠通過(guò)機(jī)器攪拌，約051H后可以使用，應(yīng)注意，焊膏的黏度，粒度是否符合當(dāng)前產(chǎn)品的要求（應(yīng)用黏度計(jì)進(jìn)行測(cè)量）B安裝并校正模板，半自動(dòng)可通過(guò)CCD幫助對(duì)準(zhǔn)C印刷焊膏初次用量不易過(guò)多，注意環(huán)境質(zhì)量無(wú)風(fēng)，潔凈，溫度（23＝3）度，相對(duì)濕度小于70

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簡(jiǎn)介：,,培訓(xùn)教材,機(jī)械加工工藝（一）,,（切削部分）,,2016年9月主講劉偉,,機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念,第一章,,機(jī)械加工方法和設(shè)備簡(jiǎn)介,,基準(zhǔn)、基準(zhǔn)系基準(zhǔn)形體,,機(jī)械加工工藝規(guī)程,,,機(jī)械加工中的夾具、量具、刀具,,表面粗糙度、形位公差,機(jī)械加工案例,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,目錄,11機(jī)械加工工藝的含義,12機(jī)械加工工藝的作用,13機(jī)械加工中的術(shù)語(yǔ),14基孔制,第一章機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念,,工藝,是指制造產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機(jī)械制造過(guò)程中，凡是直接改變零件形狀、尺寸、相對(duì)位置和性能等，使其成為成品或半成品的過(guò)程，稱為機(jī)械制造工藝過(guò)程。它通常包括零件的制造與機(jī)器的裝配兩部分。,11機(jī)械加工工藝的含義,是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件,是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)預(yù)備工作的依據(jù),生產(chǎn)工人必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，檢驗(yàn)人員必須按照工藝規(guī)程的要求進(jìn)行檢驗(yàn)，一切有關(guān)于生產(chǎn)人員都須嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程，不容擅自更改。否則，可能造成廢品，或產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率下降，甚至?xí)鹫麄€(gè)生產(chǎn)過(guò)程的混亂。但是，工藝規(guī)程也不是一成不變的，它需要不斷修改，不斷完善。,生產(chǎn)計(jì)劃和制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛壞的供給，工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造與采購(gòu)，機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整，作業(yè)計(jì)劃的編排，勞動(dòng)力的組織，工時(shí)定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。,12機(jī)械加工工藝的作用,新設(shè)計(jì)和擴(kuò)建工廠（車間）時(shí)，生產(chǎn)所需要的設(shè)備的種類和數(shù)量、機(jī)床的布置、車間的面積、生產(chǎn)工人的工種、等組長(zhǎng)和數(shù)量以及輔助部門的安排等，都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)確定的。,是新設(shè)計(jì)和擴(kuò)建工廠布局的依據(jù),加工表面、刀具、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速不變的條件下，所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。（如何理解）,131工序,132工步,133安裝,工件在一次裝夾中所完成的那部分工藝過(guò)程。,一個(gè)（一組）工人，在同一工作地點(diǎn)（同一機(jī)床），對(duì)一個(gè)（一組）零件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。（如何理解拆卸后算下一個(gè)工序嗎實(shí)際的操作是如何的）,13機(jī)械加工中的術(shù)語(yǔ),135生產(chǎn)過(guò)程,136夾具,在生產(chǎn)過(guò)程中，直接改變?cè)牧系模鳎┑男螤?、尺寸、性能，使之變?yōu)槌善返倪^(guò)程?？煞譃殍T造、壓力加工、焊接、機(jī)械加工、熱處理、特種加工、電鍍、涂覆、裝配等工藝過(guò)程。,由原材料制成各種零件，并裝配成機(jī)器的全過(guò)程。,加工工件時(shí)，為完成某道工序，用來(lái)正確迅速安裝工件的裝置。,134工藝過(guò)程,1機(jī)械制造各種機(jī)械的制造方法和過(guò)程的總稱。2工藝文件指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理等的各種技術(shù)文件。3工藝規(guī)程規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。4工藝參數(shù)為了達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)，工藝過(guò)程中所需選用或控制的有關(guān)量。,141機(jī)械加工中的其他術(shù)語(yǔ),5工藝裝備（工裝）產(chǎn)品制造過(guò)程中所用的各種工具總稱。包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、具、鉗工工具和工位器具等。6工件加工過(guò)程中的生產(chǎn)對(duì)象。7切削加工利用切削工具從工件上切除多余材料的加工方法。8工位為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置9工藝尺寸根據(jù)加工的需要，在工藝附圖或工藝規(guī)程中所給出的尺寸。,1工藝（序）卡按產(chǎn)品或零部件的某一工藝階段受編制的一種工藝文件。它以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說(shuō)明這個(gè)階段的工序號(hào)，工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備等。2工藝附圖附在工藝規(guī)程上用以說(shuō)明產(chǎn)品或零部件加工或裝地的簡(jiǎn)圖或圖表。3檢驗(yàn)工藝卡按工藝過(guò)程中零件的尺寸、形位公差、表面粗糙度才性質(zhì)等的重要性，而編制的一種工藝文件。規(guī)定了檢驗(yàn)百分比和使用的量、檢具以及合格標(biāo)記等。,142機(jī)械加工中的其他術(shù)語(yǔ),4裝夾將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過(guò)程。5粗加工從坯料上切除較多的余量，所能達(dá)到的精度比較低，加工表面粗糙度數(shù)值比較大的加工過(guò)程。6精加工從工件上切除較少余量，所得精度比較高，表面粗糙度數(shù)值比較小的加工過(guò)程。7半精加工介于粗加工和精加工之間所進(jìn)行的加工過(guò)程。8工序余量相鄰兩工序的尺寸之差。,,,,,,,,,,,,,,14基孔制,1孔和軸的基本尺寸是一樣的；2孔的下公差為0，上公差由設(shè)計(jì)需求確定（H7H6）3軸的上下公差（相對(duì)地）不確定，由設(shè)計(jì)需求確定；4孔的配合字母大寫，軸的配合字母小寫孔大軸??；5現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中，98的情況是采用基孔制的。,,指基本偏差為一定的孔的公差帶，與（不同基本偏差的軸）的公差帶所形成的各種配合的一種制度。,基孔制的“表面”特征,因?yàn)榭纂y加工。（怎么理解難加工反而要以這個(gè)為基準(zhǔn)兩點(diǎn),為什么要采用基孔制,基孔制含義,H8,F7,K7,S7,,,,間隙配合,過(guò)渡配合,過(guò)盈配合,孔,軸,,,基孔制舉例,第二章機(jī)械加工方法和設(shè)備簡(jiǎn)介,21車普車、數(shù)車、車銑一體、縱切、儀表車22銑普銑、數(shù)銑、加工中心、車銑一體23刨牛頭刨床24磨無(wú)心磨、外圓磨、研磨、珩磨25鉆鉸普鉆、坐標(biāo)鉆床、多用鉆床、群鉆26鏜普通鏜床、坐標(biāo)鏜床27拉削臥室拉床、立式拉床28插齒搓齒插齒機(jī)、搓齒機(jī)、銑齒機(jī),29沖普通沖床、數(shù)控沖床210線切割慢走絲、中走絲、快走絲211電火花212等離子切割213激光雕蝕214水切割,21車（車銑一體）,,22銑,普通銑床,24磨,,,無(wú)心磨床,25鉆鉸,26鏜,27拉,28插齒搓齒,搓齒機(jī),這個(gè)是,29沖,210線切割,211電火花,212等離子切割,213激光雕蝕,,,214水切割,第三章基準(zhǔn)、基準(zhǔn)系和基準(zhǔn)形體,,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、裝配和檢測(cè)過(guò)程中，在零件圖、工藝圖和裝配圖上作為依據(jù)的點(diǎn)、線、面。,非常重要工作過(guò)程中的所有基準(zhǔn)應(yīng)統(tǒng)一,31基準(zhǔn)含義,DATUMPOINTORIGIN,DATUMPLANE,,DATUMLINEORAXIS,基準(zhǔn)平面,DRF基準(zhǔn)坐標(biāo)系,基準(zhǔn)點(diǎn)（起點(diǎn)）,基準(zhǔn)線或軸,,基準(zhǔn)系（DATUMREFERENCEFRAMEDRF）由三個(gè)相互垂直的平面組成，提供了位置和方向測(cè)量的起點(diǎn)。,32基準(zhǔn)系含義,33基準(zhǔn)形體含義,零件上那個(gè)用來(lái)建立基準(zhǔn)的形體，基準(zhǔn)形體是在零件上。,模擬基準(zhǔn)SIMULATEDDATUM,基準(zhǔn)形體DATUMFEATURE,,,MATINGPART,,,MEASUREMENTSAREMADEFROMTHESIMULATEDDATUMS,,基準(zhǔn)形體的作用,基準(zhǔn)形體用來(lái)建立基準(zhǔn)系DRF，在形體控制框用字母表示。,,34工件的六項(xiàng)約束定位原理,X,Y,Z,Z,U,V,W,,注意,（1）定位支承點(diǎn)限制工件自由度時(shí)，必須使支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終緊密貼緊。（2）一個(gè)支承點(diǎn)只限制工件的一個(gè)自由度，工件的同一自由度只能有一個(gè)支承點(diǎn)限制。（3）夾緊?定位,,,最佳狀態(tài),不穩(wěn)定,不可用,,③欠定位,,,②不完全定位,①完全定位,,,浪費(fèi)狀態(tài),,④過(guò)定位,定位現(xiàn)象分析,注意不得采用字母EIJMOPLRF（公差配合與測(cè)量技術(shù)黃云清機(jī)械工業(yè)出版社，2005年4月）字母是有先后順序的（GB/T11822008幾何公差形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注95）國(guó)標(biāo)GB/T11831996中，基準(zhǔn)符號(hào)為,35基準(zhǔn)符號(hào)和標(biāo)注,

簡(jiǎn)介：天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院環(huán)境工程系,膜法水處理技術(shù),反滲透和納濾工藝過(guò)程設(shè)計(jì),吳云,,,,1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求11進(jìn)水水質(zhì)水樣是一定時(shí)間內(nèi)所要分析水源的水質(zhì)代表。對(duì)水質(zhì)要有一全面的把握，必須針對(duì)水源特點(diǎn)在不同時(shí)期收集水樣，進(jìn)行分析比較，了解其變化及變化原因。這對(duì)反滲透系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)（預(yù)處理、產(chǎn)水量、回收率、脫除性能、壓力、流速），正當(dāng)?shù)牟僮?，診斷系統(tǒng)存在的問(wèn)題和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能等方面至關(guān)重要。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,采樣要求取樣時(shí)要有代表性，要有足夠的量，選點(diǎn)要正確，容器要合適，水樣的采集要嚴(yán)格按照水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法中的要求進(jìn)行詳細(xì)的記錄。水質(zhì)分析內(nèi)容水源水量、水質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容要求非常詳細(xì)，包括CO2、PH、O2、CL、SO23、離子濃度、硬度、堿度、溶解性固體、細(xì)菌數(shù)等，常見參數(shù)的要求見下頁(yè)的水樣分析報(bào)告。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,常規(guī)水源的水質(zhì)特點(diǎn)市政供水為了防止管網(wǎng)的腐蝕，一般PH偏高，含有游離氯和FE離子等地表水的濁度、細(xì)菌及有機(jī)物是預(yù)處理設(shè)計(jì)要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容地下水成份一般相對(duì)穩(wěn)定，多數(shù)具有高硬度和堿度的特征海水要考慮懸浮固體、微生物和細(xì)菌，進(jìn)水PH值和水溫，金屬氧化物和微溶鹽的沉淀（不同海域水質(zhì)差異較大）其他特殊場(chǎng)合，如化工、生物行業(yè)物料的濃縮、分離等,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,12產(chǎn)水水質(zhì)和水量根據(jù)用戶的要求或者用戶所處的行業(yè)，按照客戶的需求或者相關(guān)行業(yè)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定反滲透或納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)和水量這些要求決定了系統(tǒng)的規(guī)模和所用工藝過(guò)程的選擇，如單位時(shí)間的產(chǎn)水量，膜組件種類、數(shù)量和排列方式，回收率以及具體的工藝流程等。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,13膜和膜組件的選擇醋酸纖維素最早用于反滲透水處理工藝，具有價(jià)廉、耐游離氯、耐污染的特點(diǎn)，多用于飲用水凈化和污染密度指數(shù)（SDI）較高的地方。芳香族聚酰胺復(fù)合膜，通量高，脫鹽率高，操作壓力低，耐生物降解，操作PH范圍寬（2～11）不易水解，脫SIO2和NO3及有機(jī)物都較好，但不耐游離氯，易受到FE、AL和陽(yáng)離子絮凝劑的污染，污染速度較快。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,目前大規(guī)模應(yīng)用的反滲透和納濾膜材料的組件形式主要是卷式和中空纖維式。選用膜組件時(shí)應(yīng)綜合考慮組器的制備難易、流動(dòng)狀態(tài)、堆砌密度、清洗難易等諸方面，卷式元件用得最普遍。據(jù)進(jìn)水和出水水質(zhì)，可初步選定膜元件，由產(chǎn)水量可初步確定元件得個(gè)數(shù)。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,14回收率回收率的確定影響到膜組件的選擇和工藝的確定。根據(jù)產(chǎn)水水量和回收率確定膜元件的個(gè)數(shù)。一般海水淡化回收率在30～45％，純水制備在70～85％；而實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)預(yù)處理、進(jìn)水水質(zhì)等的條件確定。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,15產(chǎn)水量的衰減反滲透膜在使用過(guò)程中會(huì)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，膜的產(chǎn)水量會(huì)發(fā)生衰減。這主要是由于膜長(zhǎng)時(shí)間在高溫高壓下運(yùn)行，在溫度和壓力的協(xié)同作用下，會(huì)出現(xiàn)膜的壓密化現(xiàn)象，其結(jié)果會(huì)造成產(chǎn)水量下降或系統(tǒng)操作壓力上升。壓密化是膜性能的不可逆衰減，事實(shí)上，復(fù)合膜比醋酸纖維素膜更耐壓密化。膜污染也是造成膜產(chǎn)水通量的衰減的主要原因。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,通過(guò)下式可計(jì)算出反滲透和納濾膜的產(chǎn)水量下降斜率。式中，M為產(chǎn)水量下降斜率；T為運(yùn)行時(shí)間，H；Q0和QT分別為運(yùn)行初期和運(yùn)行T小時(shí)后的產(chǎn)水量。通常CA類膜M＝003～005，復(fù)合膜的M001～002。即CA類膜產(chǎn)水量年均下降10％左右，復(fù)合膜約為5％左右。當(dāng)然根據(jù)進(jìn)料的不同也有一定的變化。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,,16截留率的衰減隨于反滲透和納濾膜在使用過(guò)程中會(huì)受到生物或化學(xué)因素的作用，膜面材質(zhì)會(huì)發(fā)生疏松化，導(dǎo)致膜的截留率衰減。通常CA類膜的年透鹽增長(zhǎng)率為20％左右，復(fù)合膜約為10％左右。當(dāng)然系統(tǒng)預(yù)處理如果不合適或者使用過(guò)程中操作不當(dāng)也會(huì)使透鹽增長(zhǎng)率增大。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,17產(chǎn)水量隨溫度的變化反滲透和納濾膜的透水通量隨過(guò)濾介質(zhì)的溫度發(fā)生較大的變化。通常根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算T為溫度，℃，即每一度變化使產(chǎn)水量變化3％左右。也可用溫度校正因子（TCF）表示。KT為與膜材料有關(guān)的常數(shù)。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,,,溫度對(duì)膜的通量影響較大，在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮全年水溫的變化。同時(shí)采取必要的措施（進(jìn)出水換熱等）減少溫度對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)水效率的的影響。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,,,,2濃差極化對(duì)反滲透和納濾過(guò)程的影響21濃差極化的概念在反滲透過(guò)程中，由于膜的選擇滲透性，溶劑（通常為水）從高壓側(cè)透過(guò)膜，而溶質(zhì)則被膜截留，其濃度在膜表面處上升高；同時(shí)發(fā)生從膜表面向本體的回?cái)U(kuò)散，當(dāng)這兩種傳質(zhì)過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，膜表面處的濃度C2高于主體溶液濃度C1，這種現(xiàn)象稱為濃差極化。上述兩種濃度的比率C2/C1稱為濃差極化度。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,根據(jù)薄膜理論模型描述濃差極化現(xiàn)象，如下圖所示。,,濃差極化理論模型,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,21濃差極化的計(jì)算濃差極化度可根據(jù)膜－液相界面層鄰近膜－面?zhèn)髻|(zhì)的質(zhì)量平衡的微分方程加以積分，然后將邊界條件代入求得。主要表達(dá)式有質(zhì)量平衡的微分方程,,根據(jù)邊界條件積分可得,或,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,由以上推導(dǎo)的結(jié)果可知當(dāng)流速時(shí)，幾乎不存在濃差極化。此時(shí)膜高壓側(cè)的濃度才幾乎是均一的，即C’C2C1或相應(yīng)的滲透壓Π’Π2Π1，而在通常的反滲透過(guò)程中，流速U不能太高，因?yàn)殡S著流速U的提高，流道的阻力升高，能耗增加。這樣，通常取適當(dāng)?shù)牧魉賃操作，于是存在一定的濃差極化，即C’C2C1或Π’Π2Π1。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,23濃差極化下的傳質(zhì)方程（1）水通量（2）脫鹽率,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,,,（3）真實(shí)脫鹽率R與表觀脫鹽率ROBS的關(guān)系由上述的濃差極化方程可以推出在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上作圖。在保持JW不變情況下，測(cè)定不同U時(shí)的ROBS，計(jì)算不同U時(shí)的，并與相應(yīng)的作圖，其所得的圖線為直線。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,將直線外推之，其與縱坐標(biāo)的截距為，從而可得真實(shí)的脫鹽率R；直線的斜率為，其中流速指數(shù)A03（層流）或08（湍流）。這樣由直線的斜率可求出比例常數(shù)B及傳質(zhì)系數(shù)K。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,,可以求出反滲透工程上實(shí)際存在的濃差極化度通常由濃差極化度與能耗權(quán)衡，取濃差極化度為12。這樣，若實(shí)驗(yàn)測(cè)定得到ROBS0950時(shí)R為多少根據(jù)上式可知,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,,,,24濃差極化對(duì)反滲透的影響和緩解措施1濃差極化對(duì)反滲透的影響①降低水通量根據(jù)存在或幾乎不存在濃差極化的情況下導(dǎo)出的水通量方程可知，由于濃差極化時(shí)的溶液滲透壓項(xiàng)由原先的變?yōu)?，而?，因而此時(shí)的水通量JW’＜JW（JW為幾乎不存在濃差極化時(shí)的水通量）。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,,,,②降低脫鹽率比較上述相應(yīng)情況下的脫鹽率方程可知，同樣因＞1，使脫鹽率由R降為了ROBS。③導(dǎo)致膜上沉淀污染和增加流道阻力由于膜表面濃度增加，使那些水中的微溶鹽（CACO3和CASO4等）沉淀，增加膜的透水阻力和流道壓力降，使膜的水通量和脫鹽率進(jìn)一步降低。極化嚴(yán)重的化，導(dǎo)致反滲透膜性能的急劇惡化。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,,,（2）降低濃差極化的途徑反滲透過(guò)程中的濃差極化不能消除只能降低。其途徑如下所述。①合理設(shè)計(jì)和精心制作反滲透基本單元－膜元（組）件，使之流體分布均勻，促進(jìn)湍流等。②適當(dāng)控制操作流速，改善流動(dòng)狀態(tài)，使膜－溶液相界面層的厚度減至適當(dāng)?shù)某潭?，以降低濃差極化度。通常濃差極化度有一個(gè)合理的值，約為12。③適當(dāng)提高溫度，以降低流體粘度和提高溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－濃差極化,,,,3溶度積和飽和度在后面的預(yù)處理章節(jié)中詳細(xì)講述。4反滲透和納濾過(guò)程的基本方程41滲透壓滲透壓Π隨溶質(zhì)種類、溶液濃度和溫度而變，表示方法和表達(dá)式很多。1式中CP為溶質(zhì)的摩爾濃度；XF為溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)；Φ為滲透壓系數(shù)；MI為溶質(zhì)的摩爾濃度；對(duì)于稀溶液Φ可取093。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,,,,,2此式可以估算Π的近似值。3查表得到溶液的滲透壓4式中K0為系數(shù)2～4105，T為溫度℃，CF為進(jìn)料濃度MG/L。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,5對(duì)NACL水溶液，可以根據(jù)下式計(jì)算式中，C為NACL溶液濃度，MG/L42水通量JWA為水的滲透性常數(shù)，NDP為凈驅(qū)動(dòng)壓力。PF和PP分別為進(jìn)料和產(chǎn)水壓力，ΔP為進(jìn)出口降，ΠAVG為平均滲透壓。QP為產(chǎn)水量,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,43鹽通量JSB為鹽的透過(guò)性常數(shù)，ΔCS為膜兩側(cè)鹽濃度差。鹽透量QSS為膜面積。44產(chǎn)水鹽濃度CP45鹽透過(guò)率SPCFM為平均進(jìn)料濃度。,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,46脫鹽率SR或R47回收率R和流量平衡QP為產(chǎn)水流速，QF為進(jìn)料流速，QR為濃縮液流速48濃縮因子CF,,,,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,49濃差極化因子CPFCA為膜表面鹽濃度，KP為與元件構(gòu)型有關(guān)的常數(shù)，RI為膜元件回收率。對(duì)于1M長(zhǎng)的元件，18％的回收率時(shí)，CPF取12。410膜元件產(chǎn)水量QPQPS為標(biāo)準(zhǔn)條件下的產(chǎn)水量，TCF為溫度校正因子，NDPF為現(xiàn)場(chǎng)條件下的凈驅(qū)動(dòng)力，S為膜面積。,,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－過(guò)程基本方程,411產(chǎn)水鹽度CPSPS為標(biāo)準(zhǔn)條件下的SPC412系統(tǒng)平均滲透壓,,,,,,,,,,,5工藝流程及其特征方程反滲透系統(tǒng)是由基本單元－膜組件以一定配置方式組裝而成。裝置的流程根據(jù)應(yīng)用對(duì)象和規(guī)模大小，通常課采用連續(xù)式、部分循環(huán)式和循環(huán)式三種。由反滲透的物料平衡和透（產(chǎn)）水、濃水的濃度與進(jìn)水濃度的關(guān)系式，可導(dǎo)出各種流程的特征方程。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,段和級(jí)概念的區(qū)分在膜分離工藝流程中常常會(huì)遇到“段”與“級(jí)”的概念。段指膜組件的濃縮液（濃水）流入到下一組膜組件進(jìn)行處理。流經(jīng)N組膜組件，即稱為N段；級(jí)指膜組件的產(chǎn)水進(jìn)入到下一組膜組件處理，透過(guò)液（產(chǎn)品水）經(jīng)過(guò)N組膜組件處理，稱為N級(jí)?？梢詫ⅰ岸巍焙汀凹?jí)”分別理解為對(duì)“濃水分級(jí)”（分段）和對(duì)“產(chǎn)水分級(jí)”（分級(jí)）。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,分段式工藝流程,分級(jí)式工藝流程,,,,51連續(xù)式－分段式（濃水分段）1流程說(shuō)明將前一段的濃水作為下一段的進(jìn)水，最后一段的濃水排放廢棄，而各段產(chǎn)水匯集利用。這一流程適合用于處理量大、回收率高的應(yīng)用場(chǎng)合。通常用于苦咸水的淡化和低鹽度水或自來(lái)水的凈化。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,Q和C分別表示流量和濃度；下標(biāo)F、P和R分別指進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水；下標(biāo)1，2，，N為段號(hào)。,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,2特征方程①裝置及其各段的進(jìn)水流量QF、QFI通式,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,通常采用兩段式的流程，于是式中，和分別為裝置和第J段的回收率。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,②裝置及其各段的濃水流量QR，QRI通式二段式,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,③裝置的回收率R與各段回收率RI、RJ的關(guān)系通式二段式,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,④裝置及其各段的產(chǎn)水濃度CP，CPJ通式式中RI、RJ分別為I段和J段組件以進(jìn)、出口積分平均進(jìn)水濃度計(jì)的脫鹽率。二段式,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,通式二段式,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,⑤裝置及其各段的濃水濃度CRI、CRJ通式二段式,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,52連續(xù)式－分級(jí)式（產(chǎn)水分級(jí)）1流程說(shuō)明分級(jí)式流程通常為二級(jí)。主要是為了提高系統(tǒng)的回收率和產(chǎn)水水質(zhì)，將濃度低于或等于裝置進(jìn)水的第二級(jí)濃水返回到第一級(jí)進(jìn)口處，第一級(jí)產(chǎn)水作為第二級(jí)進(jìn)水；第二級(jí)產(chǎn)水就是裝置的產(chǎn)水；第一級(jí)濃水排放。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,Q和C分別表示流量和濃度；下標(biāo)F、P和R分別指進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水；下標(biāo)1，2分別指第一段和第二段。,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,該流程常用于下列情況①原水含鹽量特別高，一級(jí)反滲透難以得到穩(wěn)定的產(chǎn)水水質(zhì)。如特別高濃度的海水淡化等；②水源水質(zhì)經(jīng)常發(fā)生較大變化時(shí)（如沿海地區(qū)地下水不時(shí)受到海水倒灌的影響，含鹽量波動(dòng)較大），僅以常規(guī)的一級(jí)分段式反滲透不適應(yīng)這種情況，需要考慮其臨時(shí)變換應(yīng)急的二級(jí)反滲透的多功能流程。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,③當(dāng)一級(jí)反滲透達(dá)不到最終產(chǎn)水的水質(zhì)（如電導(dǎo)或電阻率）的指標(biāo)時(shí)，二級(jí)反滲透可以省略通常的離子交換而能達(dá)到上述水質(zhì)指標(biāo)，且簡(jiǎn)化了水處理系統(tǒng)的流程和操作（如中高壓鍋爐的用水等）。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,（2）特征方程①裝置的進(jìn)水流量QF②裝置（第一級(jí)）的濃水流量QR（QR1）,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,③第二級(jí)濃（循環(huán)）水的流量QR2④裝置的回收率R與第一、二級(jí)的回收率R1、R2的關(guān)系,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,⑤裝置的進(jìn)水濃度CF式中，R1和R2分別為以第一、二級(jí)組件的進(jìn)、出口平均濃度計(jì)的第一級(jí)和第二級(jí)組件的脫鹽率。⑥第一級(jí)進(jìn)水濃度CF1,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,⑦第一級(jí)產(chǎn)水濃度CP1（第二級(jí)進(jìn)水濃度CR2）⑧裝置（第一級(jí)）的濃水濃度CR（CR1）⑨第二級(jí)（循環(huán)）水的濃度CR2,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,53部分循環(huán)式－部分透過(guò)水循環(huán)1流程說(shuō)明部分透過(guò)水循環(huán)至裝置進(jìn)口處與其原始的進(jìn)水相混合作為裝置的進(jìn)水，濃水連續(xù)排放廢棄，部分透過(guò)水作為產(chǎn)水收集。這一流程便于控制產(chǎn)水的水質(zhì)和水量，適用于水源水質(zhì)經(jīng)常波動(dòng)、在反滲透濃水中有可能出現(xiàn)微溶鹽（如CACO3和CASO4等）沉淀和在無(wú)加溫條件下要求連續(xù)額定產(chǎn)水量等小規(guī)模應(yīng)用的情況。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,Q和C分別表示流量和濃度；下標(biāo)F、P和R分別指進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水；下標(biāo)FM、PC和PP分別指混合進(jìn)水、循環(huán)透過(guò)水和產(chǎn)水。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,（2）特征方程①裝置的原（進(jìn)）水流量QFR為以混合進(jìn)水流量計(jì)算的回收率，其值為式中，KF為透過(guò)水循環(huán)率，其值為②裝置的進(jìn)（混合）水流量QFM,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,③裝置的透過(guò)水循環(huán)量QPC④裝置的透過(guò)水流量QP⑤裝置的濃水流量QR,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,⑥裝置的回收率RF式中，RF為以原（進(jìn)）水流量計(jì)算的回收率，其值為。⑦裝置的進(jìn)（混合）水濃度CFM式中，R為以組件進(jìn)水的平均濃度計(jì)的脫鹽率。,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,⑧裝置的透過(guò)（產(chǎn)）水濃度CP⑨裝置的濃水濃度CR,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,54部分循環(huán)式－部分濃縮液循環(huán)1流程說(shuō)明在反滲透過(guò)程中，將連續(xù)加入的原料液與反滲透部分濃縮液相混合作為反滲透進(jìn)料液，其余的濃縮液作為產(chǎn)品液連續(xù)收集；其透過(guò)液連續(xù)排放或重復(fù)利用。這一流程用于某些料液連續(xù)除溶劑（水）濃縮的應(yīng)用場(chǎng)合，如廢液的濃縮處理等。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,QR＝QPR＋QRP,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,（2）特征方程①裝置的原料液流量QF式中，KR為濃縮液的循環(huán)率，其值為。②裝置的進(jìn)料液流量QFM,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,③裝置的透過(guò)液流量QP④裝置的濃縮循環(huán)液流量QRP⑤裝置的濃縮液流量QR,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,⑥裝置的混合進(jìn)料液濃度CFM⑦裝置的濃縮液濃度CR⑧裝置的透過(guò)液濃度CP,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,55循環(huán)式－補(bǔ)加稀釋劑的濃縮液循環(huán)1流程說(shuō)明在運(yùn)行過(guò)程中，連續(xù)向原料液中補(bǔ)加相當(dāng)于透過(guò)液流量的稀釋劑，濃縮液全部循環(huán)，透過(guò)液連續(xù)排放，直至反滲透料液的濃度達(dá)到預(yù)定的值時(shí)，作為成品收集，透過(guò)液排放或重復(fù)利用。這一流程用于溶液中物質(zhì)的分離，使產(chǎn)品有較高的收率和純度。,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,Q0和CF0分別表示原料液的體積和濃度；QW、QFW、QP和QR分別為稀釋劑、進(jìn)料液、透過(guò)液和濃縮液的流量；CW、CF0、CP和CR分別為與上述料液相應(yīng)的濃度。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,（2）特征方程①進(jìn)料（成品）液與原料液的濃度比率式中R為裝置的回收率，R＝，S為處理單位體積原料液所需稀釋劑的消耗量，即稀釋劑比耗，其值為S＝，T為運(yùn)行時(shí)間。,,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,②濃縮液的濃度CR③透過(guò)液的濃度CP,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,④進(jìn)料液流量QFM⑤濃縮（循環(huán)）液流量QR⑥稀釋液、透過(guò)液的流量QW、QP,,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,56循環(huán)式－濃縮液循環(huán)1流程說(shuō)明該流程與“補(bǔ)加稀釋劑的濃縮液循環(huán)”流程相同，所不同的時(shí)補(bǔ)加的不是稀釋劑而是原料液。其流量和濃度分別為QF和CF0操作過(guò)程液與上述流程相同。這一流程用于溶質(zhì)的濃縮和分離。（2）特征方程①進(jìn)料（成品）液與原料液的濃度比率,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,根據(jù)不同的運(yùn)行時(shí)間反滲透的質(zhì)量平衡可得下列微分式（1）反滲透的透過(guò)液、濃縮液的濃度與進(jìn)料濃度的關(guān)系（2）（3）將式（2）代入式（1）經(jīng)變換整理得（4）,,,,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,將積分邊界條件帶入式（4）T0時(shí)，CFMCF0TT時(shí)，CFMCFM整理后得②濃縮液的濃度CR由式（3）和式（5）得,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,③透過(guò)液得濃度CP由式（2）和（5）得④原料液（透過(guò)液）得流量QR（QP）由式（5）得,,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,⑤進(jìn)料液流量QFM⑥濃縮液流量QR,,,,,,,,,,裝置的組件配置和性能61膜元（組）件的操作性能（脫鹽率和水通量）（1）膜元（組）件的脫鹽率元（組）件在使用過(guò)程中膜的進(jìn)水側(cè)和產(chǎn)水側(cè)的濃度沿流道變化情況見下圖。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,,計(jì)算脫鹽率的流道模型,根據(jù)產(chǎn)水的質(zhì)量平衡可得元（組）件總產(chǎn)水的濃度為,,,,,欲得到元（組）件真實(shí)得脫鹽率R，必須知道整個(gè)流道得積分平均濃度。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,,,另外，組件得脫鹽率與膜常數(shù)和平均有效壓力的關(guān)系,,,,,（2）膜元（組）件的水通量,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,,若元（組）件的膜面積為S（M2），則其產(chǎn)水流量,KW為元（組）件產(chǎn)水流速的壓力系數(shù)。,,,,62裝置中元（組）件的配置裝置內(nèi)組件的配置原則是保持裝置內(nèi)各組件的平均流速（流量）大于或等于規(guī)格元（組）件在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的值，從而使裝置的濃差極化度不大于其元（組）件的濃差極化度。因此，無(wú)論是分段式還是分級(jí)式流程的裝置均應(yīng)逐段或逐級(jí)減少并聯(lián)組件數(shù)，即所謂錐形排列。分段式（兩段）和分級(jí)式（兩級(jí)）的裝置內(nèi)各段或各級(jí)組件的分配比為21的流程。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－工藝流程及特征方程,,,,分段式工藝流程,分級(jí)式工藝流程,,,,,,63裝置的性能鑒于分段式流程應(yīng)用較為普遍，在此簡(jiǎn)述其裝置的性能。（1）產(chǎn)水量裝置的產(chǎn)水性能通常為產(chǎn)水量QP,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,,,QP－裝置的產(chǎn)水量，M3/H；QPI－第I段元（組）件的產(chǎn)水量，M3/H；S元（組）件的有效膜面積，M2；A元（組）件的透水性常數(shù)，M3/HM2MPA；KW元（組）件的產(chǎn)水量的壓力系數(shù)，M3/HM2MPA；NMJ第I段元（組）件數(shù)；第I段元（組）件的平均操作壓力差，MPA；第I段元（組）件膜兩側(cè)溶液的平均滲透壓，MPA；,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,（2）脫鹽率將描述元（組）件脫鹽性能的式中的A以KW/S帶之，可得裝置的脫鹽率方程,,裝置的產(chǎn)水量QP取決于元（組）件的膜常數(shù)KW和各段的元（組）件數(shù)NMJ與相應(yīng)的平均有效壓力乘積的加和。就特定規(guī)格的元（組）件數(shù)以一定的配置方式組裝的裝置而言，其產(chǎn)水量與施加在各段元（組）件的平均有效壓力成正比。,B元（組）件的透水量常數(shù)，M/H；裝置的元（組）件總數(shù)。,,,,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,7基本設(shè)計(jì)內(nèi)容和過(guò)程71給出設(shè)計(jì)限制范圍這包括不同進(jìn)水時(shí)的平均水通量，水通量年下降百分率，不同膜類型的鹽透過(guò)率，鹽透過(guò)的年增長(zhǎng)率，濃水中難溶鹽的飽和極限，飽和指數(shù)的限度，元件最大進(jìn)水和最低濃水流速72設(shè)計(jì)的具體要求設(shè)計(jì)目的是給定系統(tǒng)參數(shù)，得到最有效的成本設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)操作。主要系統(tǒng)參數(shù)操作壓力、回收率、產(chǎn)水水質(zhì)、產(chǎn)水水量、平均水通量、反滲透單元（膜元件數(shù)、排列方式和操作模式）等。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,73基本設(shè)計(jì)過(guò)程（1）設(shè)定計(jì)量單位包括壓力、流速、通量、濃度、溫度。（2）建立新的進(jìn)水記錄（工程名稱、代號(hào)等）輸入設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水水質(zhì)、水源類型、組成、離子濃度、PH、溫度、濁度、SDI、H2S、FE、SIO2、TOC、TDS、電導(dǎo)率、滲透壓。（3）數(shù)據(jù)計(jì)算和轉(zhuǎn)換計(jì)算滲透壓、離子強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)鹽的飽和值，比較進(jìn)水陰、陽(yáng)離子當(dāng)量平衡，誤差在10％以內(nèi)。（4）根據(jù)進(jìn)水設(shè)置預(yù)處理，達(dá)到所要求的SDI。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,（5）輸入回收率，確立難溶鹽的濃度限制（濃水PH、LSI、離子強(qiáng)度，HCO3、CO32、CO2、總堿度），確定調(diào)PH或加防垢劑。（6）選擇膜元件類型，結(jié)合進(jìn)水，確立鹽透過(guò)率的年增長(zhǎng)率、水通量，水通量的年下降百分率等。（7）輸入產(chǎn)水流速，根據(jù)膜元件的面積和水通量可知膜的元件數(shù)，壓力容器數(shù)等；根據(jù)回收率等可初步給出壓力容器排列和段（級(jí)）數(shù),,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,（8）總計(jì)算程序－重復(fù)計(jì)算原則是進(jìn)水壓力滿足回收率，先計(jì)算第一個(gè)元件的性能，其濃水為第二個(gè)元件的進(jìn)水，計(jì)算第二個(gè)元件性能，將所有滲透水相加，與目標(biāo)值比較，據(jù)此調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力，直到收斂為所要求的壓力和回收率，同時(shí)滿足各限制范圍要求。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,（9）計(jì)算結(jié)果①顯示流量、壓力、水通量、Β系數(shù)、產(chǎn)水水質(zhì)、濃水飽和度；②超出設(shè)計(jì)限制時(shí)報(bào)警顯示；③結(jié)果輸出成計(jì)算書；④圖形顯示系統(tǒng)流程；操作壓力、產(chǎn)水水質(zhì)、回收率、溫度等曲線；⑤給出能耗和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本，據(jù)泵的壓力、流量、回收率、效率和電機(jī)效率，得出電機(jī)功率；據(jù)輸入的投資、材料、勞務(wù)費(fèi)用，再根據(jù)設(shè)計(jì)部分的有關(guān)資料（產(chǎn)水量、功耗、膜元件、試劑用量等），可計(jì)算產(chǎn)水的成本。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－裝置的組件配置和性能,設(shè)計(jì)優(yōu)化和設(shè)計(jì)選擇①基本設(shè)計(jì)；②滲透水與部分進(jìn)水混合；③滲透水節(jié)流；④設(shè)置級(jí)間泵；⑤部分濃水循環(huán)；⑥二級(jí)（或二段）RO系統(tǒng)；⑦后處理PH調(diào)節(jié)和脫氣等。,,,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－基本設(shè)計(jì)過(guò)程,74基本設(shè)計(jì)過(guò)程在無(wú)設(shè)計(jì)軟件的情況下，或?yàn)榱讼葘?duì)項(xiàng)目有益簡(jiǎn)要的把握，可根據(jù)上一小節(jié)的過(guò)程簡(jiǎn)要進(jìn)行如下的處理水源類型、水質(zhì)、所需的預(yù)處理產(chǎn)水量、回收率、進(jìn)水預(yù)處理選擇膜元件類型，計(jì)算所需元件的數(shù)量（安全系數(shù)08）NE為元件數(shù)目，QP為產(chǎn)水量，QMAX為元件最大產(chǎn)水量。,,,,,確定壓力容器數(shù)，據(jù)回收率等，確定排列方式NR為壓力容器數(shù)目，N為每個(gè)容器中元件數(shù)通常其二段排列容器比為21，三段排列容器比為421。,,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－基本設(shè)計(jì)過(guò)程,,,,檢驗(yàn)進(jìn)水和最后濃水是否復(fù)合最高進(jìn)水和最低排水量的要求。例1設(shè)計(jì)產(chǎn)水量2160M3/D，水回收率75％，進(jìn)水500MG/L，25℃，選用FILMTECBW30－8040型元件，16MPA，30M3/D，脫鹽98％，選用壓力容器長(zhǎng)可容6個(gè)元件，初步估算元件數(shù)NE＝2160÷08÷30≈90壓力容器數(shù)NH90÷615按二段回收率達(dá)75％，以21排列壓力容器，即第一段10根，含60個(gè)元件，第二段5根，含30個(gè)元件。用所要求的最大進(jìn)、最低出口水量來(lái)驗(yàn)證排列是否合適，以產(chǎn)水水質(zhì)和水量進(jìn)一步看設(shè)計(jì)是否達(dá)到目的。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)－基本設(shè)計(jì)過(guò)

簡(jiǎn)介：MIM金屬注射成型技術(shù),此PPT旨在給予對(duì)MIM（METALINJECTIONMOULDING）金屬注射成形工藝不了解的工程師一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)，希望通過(guò)以下主題的講解可以讓大家在以后的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)多一個(gè)選擇,MIM工藝簡(jiǎn)介目錄,MIM工藝起源與特點(diǎn)MIM工藝流程MIM能做哪些零件MIM和其它工藝比有什么優(yōu)點(diǎn)MIM工藝該在什么情況使用MIM產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要注意什么MIM能做到多高精度MIM設(shè)計(jì)如何選材及常用材料有哪些MIM材料性能指標(biāo)參考,PREPAREDBYPEDROHUANGDATEDEC162014,,,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM（METALINJECTIONMOULDING）金屬注射成形，是1973年由美國(guó)加州PARMATECH公司的航天燃料專家WIECH博士發(fā)明，如今已成為世界粉末冶金領(lǐng)域發(fā)展最快的高新技術(shù)。由于該技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性，被美國(guó)列為不對(duì)外擴(kuò)散技術(shù)加以保密，直到1985年才向全世界公布這一技術(shù)，而在這期間美國(guó)國(guó)內(nèi)的MIM技術(shù)得以成熟并迅速發(fā)展形成產(chǎn)業(yè)化。該項(xiàng)技術(shù)向世界披露后得到世界各國(guó)政府、學(xué)術(shù)界、企業(yè)界的廣泛重視，并投入了大量人力物力和財(cái)力予以開發(fā)研究。其中日本在研究上十分積極而且表現(xiàn)突出，許多大型株式會(huì)社參與了MIM技術(shù)的工業(yè)化推展，繼日本快速發(fā)展之后，臺(tái)灣、韓國(guó)、新加坡、以色列、土爾其、瑞士以及歐洲和南美的其他國(guó)家MIM產(chǎn)業(yè)也雨后春筍般的發(fā)展起來(lái)，獲得了較大的商業(yè)利潤(rùn)。作為該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明國(guó)美國(guó)，MIM技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于航天、摩托車、汽車、醫(yī)療器械、食品機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、五金工具、儀器儀表、鐘表等各個(gè)制造行業(yè)，MIM企業(yè)也因得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。據(jù)粉末冶金協(xié)會(huì)粗略統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，全球MIM產(chǎn)品的銷售量正在以每年30～40的速度遞增，截止2000年，全球的年平均銷售額為10億美元，2010年平均年銷售量超過(guò)24億美元。,MIM工藝起源與特點(diǎn),MIM工藝起源與特點(diǎn),,MIM金屬注射成型技術(shù),金屬粉末注射成型技術(shù)是集塑料成型工藝學(xué)、高分子化學(xué)、粉末冶金工藝學(xué)和金屬材料學(xué)等多學(xué)科的交叉的產(chǎn)物，利用模具可注射成型坯件并通過(guò)燒結(jié)快速制造高密度、高精度、三維復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)零件，能夠快速準(zhǔn)確地將設(shè)計(jì)思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)、功能特性的制品，并可直接批量生產(chǎn)出零件，是制造技術(shù)行業(yè)一次新的變革。該工藝技術(shù)不僅具有常規(guī)粉末冶金工藝工序少、無(wú)切削或少切削、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，而且克服了傳統(tǒng)粉末冶金工藝制品、材質(zhì)不均勻、機(jī)械性能低、不易成型薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的缺點(diǎn)，特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復(fù)雜以及具有特殊要求的金屬零件,MIM工藝起源與特點(diǎn),MIM工藝起源與特點(diǎn),,,MIM生產(chǎn)工藝流程圖,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM工藝流程圖,,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM工藝流程模具,模具是MIM工藝中最關(guān)鍵的要素之一，由于MIM金屬注射成形工藝和我們常用的塑膠注射成型工藝類似，所以其模具設(shè)計(jì)制造也基本沿用了塑膠模具的原理。在注射成型過(guò)程中金屬粉末不會(huì)融化，只是融化后的粘接劑載著金屬粉末進(jìn)行注射成型。（一般粘接劑在注射機(jī)料筒加熱到150攝氏度左右變?yōu)榱黧w）MIM模具制造較塑膠模具而言有更高的尺寸精度和表面光潔度要求。毛刺飛邊是模具制造中較難控制的問(wèn)題，因?yàn)橐坏┏善酚酗w邊將會(huì)象刀片一樣鋒利。產(chǎn)品注射的壓力和周期和塑膠零件也類似，依照產(chǎn)品的大小和厚度而定。,,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM生產(chǎn)工藝流程,MIM生產(chǎn)工藝流程,,MIM能做哪些零件,MIM金屬注射成型技術(shù),,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM能做哪些零件,,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM能做哪些零件,,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM工藝與其它加工工藝的對(duì)比1MIM使用的原料粉末顆粒直徑為2－15ΜM，而傳統(tǒng)粉末冶金的原料粉末顆粒為50－100ΜM。MIM工藝的成品密度高，原因是使用微細(xì)粉末。MIM工藝具有傳統(tǒng)粉末冶金工藝的優(yōu)點(diǎn)，但是形狀自由度是傳統(tǒng)粉末冶金所不能達(dá)到的，其比較見表一。MIM制程和傳統(tǒng)粉末冶金的比較,2傳統(tǒng)的精密鑄造（脫蠟）工藝作為一種制作復(fù)雜形狀產(chǎn)品極有效的技術(shù)，近年使用陶心輔助可以完成狹縫、深孔穴的產(chǎn)品，但礙于陶心的強(qiáng)度以及鑄液的流動(dòng)性限制，該工藝仍有某些技術(shù)上的難題。一般而言，此工藝制造大、中型及對(duì)尺寸要求不高的零件較為合適，而小型復(fù)雜精密的零件則MIM工藝較為合適，而且精鑄工藝材質(zhì)受到一定限制。3壓鑄工藝適用于鋁和鋅合金等低熔點(diǎn)、鑄流性好的材料，而MIM工藝適合各種材質(zhì)。4精密鍛造可以成型復(fù)雜零件，但不能成型三維復(fù)雜的小型零件，其產(chǎn)品的精度低，產(chǎn)品有局限。5傳統(tǒng)機(jī)械加工法近來(lái)靠自動(dòng)化和數(shù)控提升加工能力，在效率和精度上有很大的進(jìn)展，但是基本的程序上，仍未脫離逐步加工（車、刨、銑、磨、鉆、拋等）完成零件形狀的方式，機(jī)械加工的方法精度和復(fù)雜度遠(yuǎn)優(yōu)于其他方法，但是因?yàn)椴牧系挠行Ю寐实?，且形狀的完成受限于設(shè)備與刀具，有些零件無(wú)法用機(jī)械加工完成，相反，MIM可以有效利用材料，形狀自由度不受限制。對(duì)于小型、復(fù)雜、高難度形狀的精密零件的制造，MIM工藝比較機(jī)械加工而言，其成本較低用效率高，具有競(jìng)爭(zhēng)力。6MIM技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)加工方法在技術(shù)上的不足或無(wú)法制作的缺撼,并非與傳統(tǒng)加工方法競(jìng)爭(zhēng)，MIM技術(shù)可以在傳統(tǒng)加工方法無(wú)法制作的零件領(lǐng)域發(fā)揮其特長(zhǎng)。,MIM和其他金屬加工法的比較,,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM和其他金屬加工法的比較,注比較的點(diǎn)數(shù)以5為最高，1為最低,,MIM與其它傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的圖表比較,,什么情況該選擇MIM工藝,MIM金屬注射成型技術(shù),,MIM金屬注射成型技術(shù),MIM零件設(shè)計(jì)形狀時(shí)保證均勻臂厚/孔是非常重要的,為防止燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力,裂紋,變形等,有利于喂料流暢,壁厚需要盡量控制,并用圓角過(guò)渡如下圖例,產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)需要注意什么,注1對(duì)于較重要的基準(zhǔn)面或孔等，也可以將拔模斜度設(shè)為0°，但須在圖紙上注明。2MIM最小壁厚能做到015到02MM，但需要根據(jù)受力要求來(lái)設(shè)計(jì)壁厚特征，一般盡量做到05MM以上。,,,拔模斜度一般05°左右較早書本要求拔模角較大。,,MIM能做到多高等級(jí)精度,MIM金屬注射成型技術(shù),精度MIM燒結(jié)時(shí)尺寸變化是各向同性的,即在各個(gè)方向上尺寸變化是一致的精度一般在IT11級(jí),個(gè)別精度可達(dá)IT10級(jí),標(biāo)準(zhǔn)公差如小表,,,如何選材及常用的材料有哪些,MIM金屬注射成型技術(shù),常用的材料及如何選材材料的選擇主要由設(shè)計(jì)所要求的性能所決定,如強(qiáng)度,硬度,耐磨性等常用材料見下表,,MIM金屬注射成型技術(shù),,MIM材料性能指標(biāo)參考,,MIM金屬注射成型技術(shù),,MIM材料性能指標(biāo)參考,,MIM金屬注射成型技術(shù),,MIM材料性能指標(biāo)參考,,MIM金屬注射成型技術(shù),,MIM材料性能指標(biāo)參考,,MIM材料性能指標(biāo)參考,MIM金屬注射成型技術(shù),,,MIM金屬注射成型技術(shù),THANKYOU,,

簡(jiǎn)介：2024/4/3,,紅霉素發(fā)酵工藝設(shè)計(jì),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一、本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求及基本資料,,二、流程設(shè)計(jì)及操作工藝分析,,三、設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)果分析,,四、工藝流程圖與設(shè)備布置設(shè)計(jì),,五、設(shè)計(jì)問(wèn)題總結(jié)與評(píng)價(jià)、建議,匯報(bào)內(nèi)容有以下幾個(gè)方面,任務(wù)及要求,設(shè)計(jì)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案建設(shè)規(guī)模年產(chǎn)20噸紅霉素堿。產(chǎn)品方案發(fā)酵液濃度為5000U/ML，產(chǎn)品純度為985以上紅霉素具體設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求如下A設(shè)計(jì)出一條最優(yōu)生產(chǎn)性工藝路線B完成生產(chǎn)工藝路線的物料和熱量平衡的設(shè)計(jì)計(jì)算C完成工藝路線中所涉及設(shè)備的計(jì)算和選型或設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)D作出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，設(shè)備平面布置圖和設(shè)備立面布置圖E在上述設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)上，編寫出項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告,紅霉素的簡(jiǎn)介,結(jié)構(gòu)紅霉素是由紅霉內(nèi)酯與去氧氨基己糖和紅霉糖縮合而成的堿性苷。紅霉內(nèi)酯環(huán)含有13個(gè)碳原子，內(nèi)酯環(huán)的C3通過(guò)氧原子與紅霉糖相聯(lián)結(jié)，C5通過(guò)氧原子與去氧氨基己糖相連接。成分由鏈霉素STREPTOMYCINELYTROUS所產(chǎn)生，是一種堿性抗生素。其游離堿供口服用，乳糖酸鹽供注射用。此外，尚有其琥珀酸乙酯（琥乙紅霉素）、丙酸酯的十二烷基硫酸鹽（依托紅霉素）供藥用。,,紅霉素（ERYTHROMYCIN）分子C37H67O13N分子量73394G/MOL,紅霉素結(jié)構(gòu)式,紅霉素的發(fā)現(xiàn)與分類,紅霉素為大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，是在1952年由紅色鏈絲菌產(chǎn)生的抗生素。主要成分C的活性較弱，只為A的1/5，而毒性則為A的5倍，B不僅活性低且毒性大。通常所說(shuō)的紅霉素即指紅霉素A，而其他兩個(gè)組分視為雜質(zhì)。,,二、流程設(shè)計(jì)及操作分析,工藝流程設(shè)計(jì)菌種選擇與培育培養(yǎng)基的確定本設(shè)計(jì)的工藝原則和流程的確定,菌種選擇與培育,菌種選擇紅霉素工業(yè)生產(chǎn)菌紅色糖多孢菌SERYTHRAEAHL3168E3菌種培育1制備母液斜面孢子將保存在26℃冰箱中的砂土孢子，無(wú)菌接種于已滅菌的斜面培養(yǎng)基上，于37℃培養(yǎng)710天,保存?zhèn)溆?制備子瓶斜面孢子將生長(zhǎng)好且在冰箱存放一周以上的母液取出，制成菌懸液接種于子瓶斜面上，于37℃恒溫培養(yǎng)710天,保存?zhèn)溆?制備孢懸液取子瓶斜面制備成孢懸液，以壓差法將孢懸液接入一級(jí)種子罐內(nèi)。,培養(yǎng)基的確定,培養(yǎng)基選擇的一般原則1生物學(xué)原則根據(jù)不同微生物的營(yíng)養(yǎng)和反應(yīng)需求，設(shè)計(jì)培養(yǎng)基。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組成較豐富，濃度適當(dāng)，滿足菌體生長(zhǎng)和合成產(chǎn)物的需求。各種成分之間比例恰當(dāng)，特別是有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮源，C/N比。紅霉素培養(yǎng)液中一般C/N比為20∶1。一定條件下，各種原材料之間不能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。具有適宜的PH和滲透壓。2工藝原則不影響通氣和攪拌，又不影響產(chǎn)物的分離精制和廢物處理，過(guò)程容易控制。3低成本原則原材料要因地制宜，來(lái)源方便，豐富，質(zhì)量穩(wěn)定，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，成本低。4高效經(jīng)濟(jì)原則生產(chǎn)安全，環(huán)境保護(hù)，高質(zhì)量，最高得率，最小副產(chǎn)物。,培養(yǎng)基中各組分功能,碳源紅霉素生產(chǎn)最適合碳源是蔗糖，在蔗糖濃度為70時(shí)，紅霉素產(chǎn)量和菌絲干重最大，各種碳源的效果大小的順序?yàn)檎崽瞧咸烟堑矸酆Ｕ崽切Ч绕咸烟呛玫脑蚩赡苁钦崽堑姆纸馑俾收m合菌體對(duì)糖的利用速率，不會(huì)因單獨(dú)使用葡萄糖而積累中間產(chǎn)物或使PH值下降。生產(chǎn)上采用葡萄糖（約占80）和淀粉（約占20）的混合碳源，其效果與使用蔗糖相似。氮源常用有機(jī)氮源有黃豆餅粉（最常用）、花生餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、尿素等。常用無(wú)機(jī)氮源有銨鹽、氨水和硝酸鹽。銨鹽中的氮可被菌體直接利用。硝酸鹽中的氮必須還原為氨才可利用。無(wú)機(jī)氮源可以作為主要氮源或輔助氮源，氨鹽比硝酸鹽更快被利用。根據(jù)氨鹽利用后，殘留物質(zhì)的性質(zhì)，把無(wú)機(jī)氮源可分為生理酸性物質(zhì)和生理堿性物質(zhì)。生理酸性物質(zhì)是代謝后能產(chǎn)生酸性物質(zhì)，如（NH4）2SO4利用后，產(chǎn)生硫酸。生理堿性物質(zhì)是代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)，如硝酸鈉利用后，產(chǎn)生氫氧化鈉。生產(chǎn)中常常加入無(wú)機(jī)氮源來(lái)調(diào)節(jié)PH值，一舉兩得。,培養(yǎng)基的確定,無(wú)機(jī)鹽和微量元素?zé)o機(jī)鹽和微量元素是生理活性物質(zhì)的組成成分或具有生理調(diào)節(jié)作用，磷（核酸）、硫、鐵（細(xì)胞色素）、鎂、鈣（調(diào)節(jié)細(xì)胞膜透性）、錳、銅、鋅（輔酶或激活劑）、鈷、鉀、鈉（調(diào)節(jié)滲透壓）、氯。一般低濃度起促進(jìn)作用，高濃度起抑制作用。生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子是指微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物，包括氨基酸、維生素、核苷酸、脂肪酸等。一般天然成分中含有，無(wú)需添加。但對(duì)于營(yíng)養(yǎng)缺陷型（氨基酸、核苷酸）菌株，必需添加。前體與促進(jìn)劑前體是加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中的某些化合物，能被直接參與產(chǎn)物的生物合成，組成產(chǎn)物分子的一部分，而自身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生多大的變化。前體明顯提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，一定條件下還能控制菌體合成代謝產(chǎn)物的方向。前體不僅有毒性，而且被菌體分解，因此多次少量流加工藝。在抗生素等次級(jí)代謝產(chǎn)物的發(fā)酵中，經(jīng)常添加前體和促進(jìn)劑，以提高產(chǎn)量。前體可以是產(chǎn)物的中間體，也可以是其中的一部。水菌體細(xì)胞的主要成分，營(yíng)養(yǎng)傳遞的介質(zhì)。良好導(dǎo)體，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)。,本設(shè)計(jì)中培養(yǎng)基的具體比例,工藝設(shè)計(jì)原則和流程確定,工藝設(shè)計(jì)原則進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)，必須考慮的幾個(gè)原則（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家規(guī)定原料藥紅霉素產(chǎn)品中紅霉素A的含量必須大于80。（2）盡量采用成熟的、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。努力提高原料利用率，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低水、電、汽及其他能量消耗，降低生產(chǎn)成本，使工廠建成后能迅速投產(chǎn)，在短期內(nèi)到達(dá)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量要求，并做到生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠。從本設(shè)計(jì)的總體來(lái)看，菌種選用的是德國(guó)進(jìn)口的發(fā)酵效價(jià)很高的一種，生產(chǎn)工藝來(lái)看是國(guó)內(nèi)用的比較多的一種，其中補(bǔ)料系統(tǒng)和空氣處理系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)很先進(jìn)的設(shè)備。（3）盡量減少三廢排放量，有合理的三廢處理措施。本設(shè)計(jì)完全滿足要求。（4）安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備的安全。（5）生產(chǎn)過(guò)程幾乎全部采用的機(jī)械化，部分系統(tǒng)自動(dòng)化。能穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。,孢子培養(yǎng),34℃10天,孢子培養(yǎng),34℃9天,種子培養(yǎng),35℃6070H,種子培養(yǎng),34℃3540H,發(fā)酵,31℃150H,提取與精制,砂土孢子,發(fā)酵液,二級(jí)培養(yǎng)液,母斜面孢子,子斜面孢子,一級(jí)培養(yǎng)液,凈化,空氣,無(wú)菌空氣,孢懸液,PH調(diào)節(jié)液,二級(jí)種子配料罐,二級(jí)種子罐,發(fā)酵罐,發(fā)酵液配料罐,發(fā)酵液,實(shí)罐滅菌,生產(chǎn)階段工藝流程框圖,接種,實(shí)罐滅菌,實(shí)罐滅菌,提取精制,一級(jí)種子罐,水,培養(yǎng)基配料,一級(jí)種子配料罐,生產(chǎn)階段工藝流程示意圖,發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程重點(diǎn)參數(shù)確定,一級(jí)種子培養(yǎng)在35℃左右，罐壓004MPA左右，通氣（10VVM）培養(yǎng)6070H后接入二級(jí)種子罐，接種量10。二級(jí)種子培養(yǎng)在3335℃繼續(xù)通氣（10VVM）培養(yǎng)3540H，后期適當(dāng)補(bǔ)料，完成后以10接種量接種進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)酵在31℃下，PH維持6769左右，通氣（05VVM）發(fā)酵150H后放罐，發(fā)酵過(guò)程中按糖氮代謝的實(shí)際情況補(bǔ)料，視代謝情況，后期適當(dāng)補(bǔ)水，并需添加消沫劑等。,發(fā)酵中所用的滅菌方法,工業(yè)上常用的方法有干熱滅菌、濕熱滅菌、化學(xué)藥劑滅菌、射線滅菌和介質(zhì)過(guò)濾除菌等幾種。在紅霉素生產(chǎn)中，對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵罐主要采用的是濕熱蒸汽滅菌，對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾除菌。,培養(yǎng)基與發(fā)酵設(shè)備的滅菌,滅菌的要求工業(yè)上無(wú)菌（滅菌度為1000）。即盡可能的除去雜菌的同時(shí)，還要盡可能的減少營(yíng)養(yǎng)物的損失。常采用的條件為121℃，2030MIN。（1）間歇滅菌將配制好的培養(yǎng)基同時(shí)放在發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌的過(guò)程，也稱實(shí)罐滅菌。（2）連續(xù)滅菌（又稱連消）將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外通過(guò)連續(xù)滅菌裝置進(jìn)行加熱、保溫和冷卻而進(jìn)行滅菌。,連續(xù)滅菌與間歇滅菌,由于連續(xù)滅菌設(shè)備成本高，操作難，易染菌，極易導(dǎo)致發(fā)酵失敗，通過(guò)綜合考慮我國(guó)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)條件，我們對(duì)所有的培養(yǎng)基均選擇實(shí)罐滅菌。,無(wú)菌空氣制備過(guò)程,基本過(guò)程空氣過(guò)濾除菌設(shè)備一般是把吸氣口吸入的空氣先進(jìn)行壓縮前過(guò)濾，然后進(jìn)入空氣壓縮機(jī)。從空氣壓縮機(jī)出來(lái)的空氣一般壓力在02MPA以上，溫度120160°C，先冷卻至適當(dāng)溫度2025°C除去油和水，再加熱至3035°C，最后通過(guò)總空氣過(guò)濾器和分過(guò)濾器有的不用分過(guò)濾器除菌，從而獲得潔凈度、壓力、溫度和流量都符合工藝要求的滅菌空氣。圍繞兩個(gè)目的一是提高壓縮前空氣的質(zhì)量潔凈度；另一個(gè)是去除壓縮空氣中所帶的油和水。,一級(jí)冷卻器,二級(jí)冷卻器,旋風(fēng)分離器,過(guò)濾器,加熱器,蒸汽過(guò)濾器,,蒸汽（含銹渣）,進(jìn)發(fā)酵罐,,無(wú)菌空氣,空氣凈化流程圖,絲網(wǎng)過(guò)濾器,壓縮機(jī),粗過(guò)濾器,壓縮空氣儲(chǔ)罐,空氣除菌設(shè)備,高空取氣管為遠(yuǎn)離地面幾十米的管子，每升高10米，空氣中雜菌降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此從高空取氣要比從低空取氣有利得多。粗過(guò)濾器攔截空氣中較大的灰塵以保護(hù)空氣壓縮機(jī)，同時(shí)也起到一定的除菌作用，減輕做過(guò)濾器的負(fù)擔(dān)。過(guò)濾介質(zhì)泡沫塑料（平板式）、無(wú)紡布式（折疊式）。空氣壓縮機(jī)克服輸送過(guò)程中過(guò)濾介質(zhì)的阻力并維持一定的氣流速度。作用提供動(dòng)力以克服以后各設(shè)備的阻力?？諝赓A罐消除壓縮機(jī)排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力。利用重力沉降作用除去部分油霧。緊接空壓機(jī)安裝。有些裝有冷卻管。,空氣除菌設(shè)備,冷卻器壓縮后的高溫空氣能引起過(guò)濾介質(zhì)的炭化或燃燒，增大發(fā)酵罐的降溫負(fù)荷，增加培養(yǎng)液水分的蒸發(fā)一般用列管式冷卻器進(jìn)行冷卻空氣冷卻器的傳熱系數(shù)為105W/M2℃，采用雙程或四程結(jié)構(gòu)。氣液分離設(shè)備除去空氣中的水和油，以保護(hù)過(guò)濾介質(zhì)。旋風(fēng)分離器利用離心力進(jìn)行沉降，對(duì)于10ΜM以上的微粒分離效率較高。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、分離效率高。絲網(wǎng)分離器利用慣性進(jìn)行攔截，分離效率較高，能除去2～5ΜM的細(xì)小顆粒。去除1ΜM以上的粒子，去除率為98?？諝獾募訜徇M(jìn)入總過(guò)濾器之前要求空氣濕度從100降至70以下。將除油水后的空氣加熱（溫差在10～15°C左右），降低相對(duì)濕度（達(dá)50～60）后，輸入過(guò)濾器。用列管換熱器或套管加熱器。,旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu),絲網(wǎng)過(guò)濾器結(jié)構(gòu),空氣過(guò)濾器,目前發(fā)酵工廠采用的空氣過(guò)濾設(shè)備大多數(shù)是傳統(tǒng)的深層過(guò)濾設(shè)備，濾層厚度一般為1～2米，所用的過(guò)濾介質(zhì)一般是棉花、活性炭，也有采用玻璃纖維、焦炭等。對(duì)不同的材料，材料的不同規(guī)格，材料的填充情況不同，都會(huì)得到不同的過(guò)濾效果。棉花需使用未脫脂棉，有彈性，纖維厚度適中，約2～3CM，纖維直徑為16～20ΜM，實(shí)重度1520KG/M3，填充密度130150KG/M3，填充率為85～10，也可先將棉花制成直徑比過(guò)濾器內(nèi)徑稍大的棉墊后，放入器內(nèi)。,棉藥（玻璃棉）活性炭過(guò)濾器示意圖,二、操作要點(diǎn)分析,過(guò)程控制供氧控制PH控制溫度控制補(bǔ)料控制發(fā)酵液黏度控制染菌原因分析,發(fā)酵過(guò)程控制,供氧控制是好氧發(fā)酵能否成功的重要限制因素之一。影響供氧的因素?cái)嚢?，空氣流量，培養(yǎng)液的密度黏度等性質(zhì)，微生物細(xì)胞濃度，消沫劑等?？刂扑桨l(fā)酵罐的通氣量一般控制在在0510VVM，增大空氣流量和加快攪拌轉(zhuǎn)速會(huì)提高發(fā)酵單位，但必須加強(qiáng)補(bǔ)料的工藝控制，防止菌絲早衰自溶。PH控制PH過(guò)高添加糖、硫酸或無(wú)機(jī)氮源；PH過(guò)低加入碳酸鈣、氫氧化鈉、氨或尿素，也可提高通氣量。（也可利用自動(dòng)加入酸或堿）溫度控制紅色鏈霉菌對(duì)溫度比較敏感，31℃培養(yǎng)，在48H黏度方達(dá)到最高峰，但衰老較慢，黏度下降速度減緩，轉(zhuǎn)稀時(shí)間推遲。,發(fā)酵過(guò)程控制,補(bǔ)料控制（1）還原糖控制在12～I(xiàn)5圍內(nèi),15H起每隔6小時(shí)加入葡萄糖液（濃度4050），,直至放罐前12～18小時(shí)停止加糖。（2）氮源一般每天補(bǔ)三至四次，根據(jù)發(fā)酵液粘度度的大小決定補(bǔ)入量的多少，放罐前24小時(shí)停止補(bǔ)料，采用發(fā)酵后期滴加通入氨水。（3）15小時(shí)啟動(dòng)補(bǔ)丙醇。（4）豆油為消沫劑，宜少量多次加入，24小時(shí)啟動(dòng)補(bǔ)油。（5）發(fā)酵過(guò)程中除了補(bǔ)全料和水之外，其他的補(bǔ)料方式全部采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)行自動(dòng)定時(shí)補(bǔ)料。,發(fā)酵過(guò)程控制,發(fā)酵液黏度控制在一定的發(fā)酵液黏度范圍內(nèi)，紅霉素C的含量與發(fā)酵液黏度呈負(fù)相關(guān)，因此適當(dāng)提高發(fā)酵液黏度能減少紅霉素C組分的比例，提高產(chǎn)品質(zhì)量。發(fā)酵液黏度與攪拌功率、氮源補(bǔ)入量及培養(yǎng)溫度有關(guān)。通過(guò)減慢攪拌轉(zhuǎn)速、改變攪拌槳葉型式、降低罐溫、增加有機(jī)氮源補(bǔ)入量、滴加氨水等措施提高發(fā)酵液黏度。但黏度過(guò)高會(huì)影響溶氧濃度，是發(fā)酵單位明顯下降，所以必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制。,防止染菌的要點(diǎn),染菌是抗生素發(fā)酵的大敵，影響染菌的因素很多，如表23所示，而且?guī)щS機(jī)性質(zhì)，要根據(jù)具體情況來(lái)分析染菌原因，找到解決途徑。,,三、設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)果分析,物料衡算熱量衡算尺寸及壁厚設(shè)備計(jì)算發(fā)酵罐冷卻器攪拌器種子罐二級(jí)種子罐一級(jí)種子罐無(wú)菌空氣計(jì)算,,,,物料衡算及結(jié)果分析,基本參數(shù)已給定發(fā)酵液濃度為5000U/ML，產(chǎn)品純度為985紅霉素堿效價(jià)1000U/MG提取過(guò)程收率取80大罐的接種量為底料的10，中罐的接種量為底料的10補(bǔ)料量為底料培養(yǎng)基的20每周期生產(chǎn)發(fā)酵液量的計(jì)算年工作日280天生產(chǎn)周期七天（發(fā)酵周期150H，輔助18H）則共有40周期，每周期產(chǎn)量20÷40＝05T發(fā)酵液放罐體積V＝050985÷081000÷50001000＝123125M3密度取1T/M3，則M＝123125M3,設(shè)計(jì)思路,發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的確定公稱體積是指罐的圓柱部分和兩封頭容積之和，并圓整為整數(shù)，上封頭因無(wú)法裝液，一般不計(jì)入容積。罐的全容積，是指罐的圓柱部分和兩封頭容積之和。初選100M3的發(fā)酵罐，查化工工藝手冊(cè)知公稱容積為100M3的發(fā)酵罐，總?cè)莘e為118M3。則發(fā)酵罐個(gè)數(shù)123125÷（11807）≈149，所以取兩個(gè)100M3的發(fā)酵罐,,確定發(fā)酵罐容積及放罐體積，做單個(gè)發(fā)酵罐物料衡算,操作方式的確定,本設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)反應(yīng)器平行操作方式，具體投料方式如圖32所示，則每個(gè)發(fā)酵罐放罐體積為6156M3下圖為操作方式示意圖,操作方式示意圖,單個(gè)發(fā)酵罐物料衡算理論基礎(chǔ),以單個(gè)發(fā)酵罐為基準(zhǔn)的物料衡算過(guò)程,,單個(gè)發(fā)酵罐物料衡算結(jié)果,,,,物料消耗量表,熱量衡算及結(jié)果分析,熱量衡算及結(jié)果分析,熱量衡算及結(jié)果分析,設(shè)備計(jì)算與選型,表31100M3發(fā)酵罐的尺寸,發(fā)酵罐的計(jì)算與選型紅霉素發(fā)酵屬于好氧發(fā)酵，設(shè)計(jì)中選用100M3機(jī)械攪拌通風(fēng)式發(fā)酵罐，兩臺(tái),,,,設(shè)備計(jì)算與選型,表31100M3發(fā)酵罐的尺寸,1發(fā)酵罐的尺寸,2發(fā)酵罐壁厚的計(jì)算,,,,算得S055MM查鋼材手冊(cè)取8MM厚的A3鋼。直徑35M，厚8MM，筒高7M，每米高重711KG，則筒的重量為71174977（KG）。,發(fā)酵罐的計(jì)算,3冷卻設(shè)備計(jì)算（1）冷卻面積的計(jì)對(duì)紅霉素發(fā)酵，每1M3發(fā)酵液、每1H傳給冷卻器的最大熱量約為426000KJ/M3H,采用豎式蛇管換熱器，取經(jīng)驗(yàn)值K4185（300－500）KJ/（M3H℃）,發(fā)酵液溫度31℃，進(jìn)水溫度20℃，出水溫度29℃,計(jì)算得M2（2）最高熱負(fù)荷下的耗水量W計(jì)算將各值代入上式W1144KG/S冷卻水體積流量為114102M3/S，取冷卻水在豎直蛇管中流速為1M/S根據(jù)流體力學(xué)方程式將值代入上式S114102M2進(jìn)水總管直徑,,,,,發(fā)酵罐的計(jì)算,（3）冷卻管組數(shù)和管徑設(shè)冷卻管總表面積為，管徑D，組數(shù)為N，則N0785D2根據(jù)本罐的情況，取N6，求管徑。有上式得查金屬材料表選擇Φ6335無(wú)縫管，D內(nèi)56MM，G512KG/M，D內(nèi)D，認(rèn)為可以滿足要求，D平均＝60MM。現(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎曲徑為250MM，則兩直管距離為500MM，兩端彎管總長(zhǎng)度為L(zhǎng)0。L0ΠD3145001570MM（4）冷卻管總長(zhǎng)度L計(jì)算冷卻管占有體積V07850063273923M3,,發(fā)酵罐的計(jì)算,（5）每組管長(zhǎng)L0和管組高度另需連接管8ML實(shí)L8747M一圈管長(zhǎng)L2HL02415015709870MM（6）每組管子圈數(shù)N13現(xiàn)取管間距為25D外250063016M，豎蛇管與管壁的最小距離為015M，則計(jì)算出蛇管和攪拌器之間的距離不小于200MM。符合要求。（7）校核布置后冷卻管的實(shí)際傳熱面積F實(shí)1407M2前有F1404M2，F(xiàn)實(shí)F，可以滿足要求。,發(fā)酵罐的計(jì)算,4攪拌器設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵的攪拌渦旋輪有三中形式，由于紅霉素發(fā)酵過(guò)程有中間補(bǔ)料操作，對(duì)混合要求較高，因此選用六彎葉渦輪攪拌器。（1）計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率P4435103W435KW（2）計(jì)算通風(fēng)時(shí)的軸功率PG5985KW（3）電機(jī)功率計(jì)算P電采用三角帶傳動(dòng)092；滾動(dòng)軸承099，滑動(dòng)軸承098；端面密封增加的功率為1；代入公式數(shù)值得采用額定功率為70KW的電機(jī),,種子罐的計(jì)算,,一級(jí)種子罐的計(jì)算選型同發(fā)酵罐，采用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐；數(shù)量2個(gè),二級(jí)種子罐的計(jì)算選型同發(fā)酵罐，采用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐；數(shù)量2個(gè),發(fā)酵車間設(shè)備一覽表,非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇原則,1、起儲(chǔ)存作用的罐、槽主要考慮材質(zhì)和容量合適，盡量選擇比表面積小的幾何形狀，但球形容器加工難，所以多采用正方形和直徑高度相近的筒形。2、起混合調(diào)量滅菌作用的罐、池，為了使混合或沉降效果好，選擇高徑比常小于等于1。3、起計(jì)量作用的設(shè)備為使計(jì)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，通常高徑比或高寬比都選的比較大，如H/D34，這樣，當(dāng)變化相同容量時(shí)在高度上的變化比較靈敏。要配置可靠的液位顯示儀表。,無(wú)菌空氣的計(jì)算及空壓機(jī)選型,通入無(wú)菌空氣的溫度保持在40～50℃，總空壓0155MPA，發(fā)酵罐中空氣流速選擇05VVM，兩級(jí)種子罐空氣流速都取10VVMVVM單位時(shí)間單位體積培養(yǎng)基中通入標(biāo)況下的空氣的體積。發(fā)酵罐中培養(yǎng)基體積為6156M3，發(fā)酵時(shí)間是150H?？諝庥昧縑大空氣流速培養(yǎng)基體積發(fā)酵時(shí)間0561561504617M3中罐培養(yǎng)基的體積是504M3，培養(yǎng)時(shí)間是35H。V中10504351764M3小罐培養(yǎng)基的體積是0504M3，培養(yǎng)時(shí)間是60H。V小100504603024M3,無(wú)菌空氣的計(jì)算,總量V總461717643024482364M3換算成常壓下的量,在相同溫度下P1V1P2V2其中P10155MPAV1482364M3P2（101325PA）為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。計(jì)算得出V2P1V1/P27379103M3小、中、大罐中無(wú)菌空氣的量,表小、中、大罐中無(wú)菌空氣的量,,空壓機(jī)選型,空氣壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)的確定全車間有2個(gè)發(fā)酵罐，每臺(tái)裝液6156M3；有2臺(tái)二級(jí)種子罐，共裝液504M3；2臺(tái)一級(jí)種子罐，共裝液0504M3設(shè)有6臺(tái)設(shè)備同時(shí)需通風(fēng)，平均通風(fēng)比按05VVM計(jì)算。則工作狀態(tài)的最大V′MAX（615625040504）056433（M3/MIN）。換算成20℃，01MPA時(shí)的體積VMAX9578M3/MIN考慮到余量再乘11倍，則需風(fēng)量為VMAX95781110537M3/MIN空氣壓縮機(jī)選用單吸渦輪空壓機(jī)DA35041，其公稱供氣量350M3/MIN，出口壓強(qiáng)04MPA（絕對(duì)）。臺(tái)數(shù)為1臺(tái)。同時(shí)空氣儲(chǔ)罐的體積也可以確定V（01～02）VC989～1978M3VC──壓縮機(jī)的排氣量M3/MIN,四、制圖部分,帶控制點(diǎn)的工藝流程圖車間平面布置圖本車間工藝過(guò)程包括配料消毒、種子制備、發(fā)酵，故車間由種子制備區(qū)、配料區(qū)、發(fā)酵區(qū)、輔助區(qū)及人凈更衣區(qū)組成。車間長(zhǎng)528米，寬19米，為一字型三層廠房，一層層高4米，二層層高5米，三層層高6米。,,,五、設(shè)計(jì)問(wèn)題總結(jié)與評(píng)價(jià),污染控制廢氣處理設(shè)計(jì)亮點(diǎn)及不足,污染源控制（1）大氣污染控制（2）人的污染源控制（3）物料的污染源控制（4）空調(diào)系統(tǒng)污染控制（5）生產(chǎn)過(guò)程中的污染控制散播過(guò)程控制塵粒和微生物在其散發(fā)，傳播過(guò)程中都有可能對(duì)其他物品造成污染。其污染主要包括流動(dòng)污染和表面污染?？刂品椒ㄖ饕紤]①控制塵粒和微生物的擴(kuò)散②降低塵粒和微生物的濃度,由于染菌問(wèn)題后果嚴(yán)重，必須注重污染控制,廢氣處理和利用,發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中要排放大量的廢氣、廢渣、廢水，如果不認(rèn)證治理，將給生態(tài)環(huán)境造成很大的壓力。對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣，能回收利用的要盡量回收，不能回收利用的要經(jīng)過(guò)必要處理后達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)再排放。發(fā)酵車間排出的CO2純度可達(dá)到99以上，但由于含有少量的有機(jī)雜質(zhì)，因此必須經(jīng)水、高錳酸鉀、溶液洗滌，活性炭、硅膠或分子篩等吸附劑凈化干燥后，再經(jīng)造氣壓縮機(jī)壓縮成液體二氧化碳裝瓶使用或售出。國(guó)外已使用大型恒溫貯槽車裝運(yùn)低溫二氧化碳，以提高制冷量和工作效率，降低成本。,二氧化碳處理流程示意,本設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)反應(yīng)器錯(cuò)時(shí)操作方式,錯(cuò)開兩臺(tái)發(fā)酵罐投料時(shí)間，節(jié)約人力物力，更大化利用設(shè)備及生產(chǎn)人員。該生產(chǎn)工藝路線整個(gè)過(guò)程嚴(yán)格按照發(fā)酵滅菌要求，做了詳細(xì)的空氣凈化流程工藝并對(duì)防止雜菌污染也做了考慮。此次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝路線具有生產(chǎn)方便、操作可靠、能耗低、后續(xù)處理比較簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。大體上符合綠色設(shè)計(jì)的要求。做到了既環(huán)保又安全的要求。,設(shè)計(jì)亮點(diǎn),存在的不足，主要有紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基各成分量的確立，因數(shù)據(jù)不足，只能根據(jù)一般培養(yǎng)基成分配制原則及一般經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行確立。考慮到連續(xù)滅菌設(shè)備成本高，操作難，易染菌，極易導(dǎo)致發(fā)酵失敗，我們對(duì)所有的培養(yǎng)基均選擇實(shí)罐滅菌。但發(fā)酵罐的利用率較低。由于發(fā)酵工程熱量分析復(fù)雜，且一般實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)值也難以查到，只做了大概的熱量衡算分析。設(shè)備選型數(shù)據(jù)太少，未做經(jīng)濟(jì)和成本核算。對(duì)AUTOCAD、CHEMCAD等化工設(shè)計(jì)軟件掌握不到位。缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)備、生產(chǎn)缺乏直觀印象，易于想當(dāng)然。,參考文獻(xiàn),1何建勇,夏煥章,倪孟祥發(fā)酵工藝學(xué)（第二版）M北京中國(guó)醫(yī)藥科技出版，20092曹軍衛(wèi),馬輝文,張甲耀微生物工程第二版）M北京科學(xué)出版社,20073劉振宇發(fā)酵工程技術(shù)與實(shí)踐M上海華東理工大學(xué)出版社,20074吳思方發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論M北京中國(guó)輕工業(yè)出版社,20085梅樂(lè)和,姚善涇，林東強(qiáng)生化生產(chǎn)工藝學(xué)M北京科學(xué)出版社,19996化工設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)7俞文和新編抗生素工藝學(xué)M北京中國(guó)建材工業(yè)出版社,19968HGT206922000化工企業(yè)熱工設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容統(tǒng)一規(guī)定9化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)1996年第二版上冊(cè)10化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)1996年第二版下冊(cè)11化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)第三卷12化工設(shè)計(jì)婁愛娟編著13張珩制藥工程工藝設(shè)計(jì)M北京化學(xué)工業(yè)出版社,2006,2024/4/3,謝謝觀看,

簡(jiǎn)介：鈀鎳工站簡(jiǎn)介教材,鈀鎳工站簡(jiǎn)介,一,鈀鎳物質(zhì)介紹1,鈀鎳合金說(shuō)明2,鈀鎳物質(zhì)的特性二,鈀鎳鍍液的組分與特性三,鈀鎳鍍液的調(diào)整與保養(yǎng)1,鍍液的調(diào)整2,鍍液保養(yǎng)的注意事項(xiàng)四,鈀鎳槽液的異常處理,鈀鎳合金說(shuō)明1,電子連接制造工業(yè)對(duì)元件接觸區(qū)鍍鈀鎳的膜厚,延展性,光亮度,耐磨,耐振動(dòng)等功能性,都已得到可靠的信賴度同時(shí)金價(jià)比鈀鎳成本要高使用鈀鎳制程有利于制造成本的降低2,鈀鎳合金鍍層比鈀鍍層當(dāng)作接觸物質(zhì)使用在電子工業(yè)上是更有效率,適當(dāng)量的鎳進(jìn)入鈀結(jié)晶格子內(nèi)共組成后會(huì)降低發(fā)生氫裂解的傾向,并提供更高的硬度,延展性,表面光亮度,除此外,并強(qiáng)調(diào)鈀鎳合金是非觸媒作用所引起,而是傾向于磨擦合作用所引起的所以比金或鍍鈀有較低的孔性及較好的耐磨阻抗,所以鈀鎳合金是很好的電器元件接觸物質(zhì),鈀鎳物質(zhì)的特性1,穩(wěn)定的組成,鎳變化從1050W2,明亮如鏡子般的外觀3,高硬度4,高延展性5,可接受的孔性6,可接受較高的電鍍厚度7,簡(jiǎn)單的化學(xué)成形8,鍍?cè)∪菀卓刂?,鍍?cè)勖L(zhǎng)10,陰極效率高11,對(duì)非貴金屬素材物質(zhì)應(yīng)減低浸蝕,鈀鎳的組分與特性,1,氯化氨鈀主鹽,驗(yàn)用于提供電鍍所需的鈀,提升鍍液鈀鹽濃度可提供鍍層中鈀含量,鍍液中鈀濃度一般控制在1822G/L2,鎳補(bǔ)充劑主鹽,供給電鍍所需的鎳,提升鍍液中鎳濃度可輕微提升鍍層中鎳含量,但影響遠(yuǎn)比鈀小,一般濃鍍控制在1317G/L3,BRIGHTENERNO1侵用于高氨系統(tǒng)基本光澤劑,鍍液中含量一般過(guò)剩,消耗量低,依哈氏片或廠商技朮人員建議添補(bǔ)4,PALLNICADDITIVE侵用于高氨系統(tǒng)依廠商技朮人員建議添補(bǔ)5,WETTINGAGENT侵用于高氨系統(tǒng)6,CONDUCTINGSAIT導(dǎo)電鹽,用于增強(qiáng)鍍液導(dǎo)電能力,7,NH3H2O氨水用于調(diào)整鍍液PH值,PH值一般控制在75858,氫氧化鉀侵用于低氨系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)鍍液PH值,PH值一般控制在7585,建議按氨水氫氧化鉀以12的比例添加9,PALLNIC80DEPOSITMODIFIER侵用于低氨系統(tǒng)依廠商技朮人員建議添補(bǔ),鍍液調(diào)整與保養(yǎng),1,鈀鹽濃度范圍1822G/L目標(biāo)值20G/L添加量G20分析值V槽每瓶鈀鹽含量為100GOR50G每安培小時(shí)的消耗,應(yīng)補(bǔ)充40的鈀鹽4G2,鎳鹽濃度范圍1317G/L目標(biāo)值15G/L鎳補(bǔ)充劑含量100G/L每安培小時(shí)的消耗,應(yīng)補(bǔ)充100G/1NI濃度2ML3,PH值范圍7885目標(biāo)值80PH使用電位計(jì)量測(cè),并用50氨水或20H2SO4來(lái)降低PH值,鍍液調(diào)整時(shí)注意事項(xiàng),一,葯品調(diào)整1,固體葯品一般溶解后添加2,液體葯品一般應(yīng)稀釋后添加3,加水稀釋時(shí)要防止槽液溫度下降4,合金鍍液中要注意合金濃度比例5,稀釋某一成分時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮對(duì)鍍液中其它成分的影響二,液位調(diào)整1,為了確保分析數(shù)據(jù)的可靠性及代表性,生產(chǎn)人員須提前半小時(shí)調(diào)整好液面高度加熱的槽液補(bǔ)水方式應(yīng)以少加勤加為原則,鍍液的保養(yǎng),1,當(dāng)鍍液中各種有機(jī)雜質(zhì)含量較高時(shí),用活性碳濾芯過(guò)濾2,當(dāng)鍍液中有較大顆粒雜質(zhì)時(shí),用10U”或1U”濾芯過(guò)濾3,鎳,鈀鎳槽中的金屬雜質(zhì)應(yīng)用弱電解除去4,目前槽外過(guò)濾保養(yǎng)計(jì)劃是1次/2個(gè)月5,弱電解板打磨為1次/3日6,每周活性碳過(guò)濾34小時(shí)7,PH檢測(cè)1次/2小時(shí),鈀鎳槽液的異?，F(xiàn)象及處理,A鈀鎳污染問(wèn)題解決方法,污染問(wèn)題通常會(huì)在生產(chǎn)線上,低電流密度鍍層區(qū)產(chǎn)生模糊,無(wú)光澤,晦暗的現(xiàn)象,為了決定問(wèn)題根源,采取兩個(gè)步驟1,取金屬污染溶液,作原子吸收光譜分析AA2,作哈氏片試片,確認(rèn)問(wèn)題的根源,并決定在使用前,如何做最有效的補(bǔ)救處理之道B常見的金屬污染1,銅污染小于30PPM的低污染,哈氏片試片在高電流區(qū),產(chǎn)生灰色鍍層,在30100PPM之間的銅污染下,低電流密度區(qū)會(huì)看見間斷性銅顏色的污染隨著污染程度的增加,漸漸擴(kuò)及高電流密度區(qū)范圍擴(kuò)大,銅顏色污染也增加在超過(guò)500PPM下,哈氏片試片從高電流到低電流密度區(qū)一半會(huì)出現(xiàn)銅顏色,剩餘會(huì)出現(xiàn)白灰,混濁的現(xiàn)象此不良現(xiàn)象將直接影響鍍層結(jié)晶,造成脫皮,鉛污染鈀鎳顯然可忍受高含量的鉛污染,在100PPM以下,低電流密度區(qū)會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色或黑色的沾污鐵污染鐵污染從哈氏片試片中觀察的不是很明顯,將傾向于增加鍍層的內(nèi)應(yīng)力以上污染槽液的處理對(duì)策用低電流0025005A密度電鍍出雜質(zhì)金屬離子是最有效的辦法例如弱電解板,有機(jī)污染假如原子吸收光譜証明金屬污染不是很明顯,那問(wèn)題可能出現(xiàn)在有機(jī)污染,哈氏片試片在任何電流密度會(huì)發(fā)生鍍層模糊,顏色改變,晦暗的現(xiàn)象金屬污染傾向于高電流密度下產(chǎn)生,一些有機(jī)污染能被活性碳處理去除掉,可從工作浴中取樣品,每升用2G活性碳,并加熱60度過(guò)濾去除掉并作哈氏片如活性碳處理很有效的制程如下1,用泵浦將溶液抽入一適當(dāng)?shù)牟圩?假如需要加熱至60度2,每升加2G的活性碳3,激烈攪拌30分鐘4,槽液靜置30分鐘5,過(guò)濾溶液直到所有活性碳完全去除為止6,作哈氏片檢查處理后的效果7,假如要使用分析光澤劑NO1和濕潤(rùn)劑補(bǔ)充至所需8,將處理好的槽液抽回原母槽,THEEND,