化工设计 设计任务书

化工设计

设计任务书

题目：年产 5000 吨活性碳厂

院（系、部）：姓名：

班级：

指导教师签名：

2008 年5 月28日

一．工艺路线与生产方法

1.1. 工艺路线

1.2. 生产方法

1.3. 工艺流程方框图

二．物料衡算

2.1 .工艺参数

2.2. 物料衡算

三．能量衡算

四．工艺计算及选型号

4.1．各工艺设备的选择

4.2.设备型号选择及其参数4.3. 设备参数

五.工艺流程图设计六．车间布置设计

7.1 投资估算和资金筹措

7.2 经济及社会效益预测

八.设计说明（略）九．防护措施

9．1 防爆

9．2 防火

9．3 电气安全

9．4 自动控制

9．5 防护设施

9．6 防毒

9．7 防噪声伤害

9．8 卫生设施

9．9 预期效果

9．10 劳动安全卫生专项投资附录

设计任务书

一. 工艺路线与生产方法

1.1.工艺路线

煤制备活性炭的主要环节有破碎粉磨、成型、碳化和活化。制备煤基活性炭有原煤破碎活性炭生产工艺、成型颗粒活性炭生产工艺（柱状活性炭、压块活性炭及球形活性炭生产工艺）、及粉状炭生产工艺。

原煤破碎活性炭生产工艺虽然工艺简单、生产成本低、设备投资少，但其产品应用范围较窄，对原料煤的反应活性有一定要求且销售价格不高；粉状活性炭一般是利用颗粒活性炭活化后筛分时的筛下物经制粉后制成，因此其可看成副产品。

成型颗粒活性炭生产工艺中我们主要采用的是压块活性炭生产工艺此方法与柱状活性炭生产相比简化了活性炭的生产工艺，同时改善了活性炭的孔隙结构。由于减少了粘合剂和催化剂的用量，成本相对较低，对环境产生的污染也较小。对于此方法，要选用低变质程度，和具有粘结性的煤品种。

原料煤的选择我们选择太西煤

在活性炭的生产中，原料煤的选择十分重要。煤的品种和性质不同，工艺条件和产品质量就不一样。根据原植物的生成年代和成煤过程、煤的灰分含量、碳含量和粘结性的不同，煤可分为：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。

选择生产活性炭的原料时，必须考虑煤的灰分、挥发分、固定碳含量和粘结性等因素。综合考虑我们选择太西煤。

其特色：属优质无烟煤。低灰、低硫、低磷、高发热量、高比电阻、高块煤率、高机械强度、高化学活性、高精煤产率被称为“煤中之王”，总储量10亿吨，可采数百年。该项目利用少量胶质层的太西煤为原料生产活性炭，具有微孔发达、吸附

容量高、强度好、成本低的特点。

1.2.生产方法

1.2.1压块炭简介

活性炭是一种多孔性吸附剂，同时也是催化剂和催化剂载体，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、通信和医药卫生等领域，随着科技的发展和人民生活水平的提高，在环境保护、改善人类生存条件方面，正在发挥着越来越重要的作用。可以说，活性炭是人类进步、社会持续发展的重要基础材料，有行业就有活性炭的身影；有尖端科学，就有活性炭的新用途，就会有活性炭的新品种问世。

压块炭即压块破碎活性炭，一般属于煤质不定型颗粒炭，它是利用原煤自身的多种特性，先将原料科学合理的配比，然后通过机械高压直接将煤粉及添加剂压制成型，再经炭化、活化后制成。其产品特点是强度高、吸附性能优越、孔隙结构可随意调整、孔径分布均匀而合理，无漂浮并且在液相中的下沉速度很快。

1.2.2全球压块炭情况

压块活性炭起源于上世纪70 年代美国Cargon 公司在Pittsburgh 的总部，后迅速波及欧洲和日本，当今世界的名牌产品有美国的F系列，如F-300、F-400、日本三菱008#及德国的H 系列产品。压块炭的诞生不仅增加了活性炭家族的新品种，更加丰富了应用领域，如军事“核生化”三防、医药、食品的脱色和汽油回收等方面。

在全球活性炭的生产量、使用量、贸易量三总量中，压块活性炭占有自己的一席之地，约占其总份额1/4，可见其是多么重要！

1.2.3我国压块活性炭的现状与发展前景分析

相比柱状炭和粉状炭而言，我国压块炭的科研、生产起步较晚，设备、工艺控制系统水平和原料质量相对一般，但发展速度却非同寻常。

上世纪八十年代，我国煤质活性炭的发源地国营新华化工厂（现为山西新华化工有限责任公司），从英美引进一条压块活性炭生产线，拉开了我国压块活性炭生产的序幕，研制出主要吸附性能达到美国F-400 的压块活性炭样品，但综合性能的差距较大，主要表现在灰分偏高15%以上，V 中孔比例偏低。但反复多次的试制，积累了所有煤种如标准烟煤、焦煤、肥煤、肥气煤、瘦煤、弱粘煤和烟煤半焦等到工艺品调整的宝贵经验。为在中国和山西利用其丰富的地下煤炭资源，生产国际畅销的压块炭，实现我国压块炭的产业化和规模化做出了积极贡献！此后，从80 年代至今已有山西交城、保德和大同先后上马了压块（片）活性炭生产线。尤其大同市合资企业的压块炭成型生产线，已开始中等规模的生产。在不远的将来，国内的压块炭有大规模生产趋势。

我国压块炭得到迅猛发展和不断扩大生产的有利因素之一：就是经济效益的杠杆作用：每生产一吨压块活性炭成品，与破碎炭相比，材料消耗和能源消耗及人工费用相差无几，但质量和价格却相差很大，每吨普通破碎炭价格3000 元 /吨，而压块炭则每吨价格约8000~10000 元，每年即使生产 5 万吨优质压块活性炭也不会对全球90 万吨贸易量的巨大市场形成冲击，可取得双赢和多赢的局面。

有利因素之二：与柱状活性炭生产过程相比，还具有改善环境的作用，由于不使用煤焦油，因而不存在焦油蒸汽的污染，因此，只需要在除尘系统中多做点工作和加强管理，现代化的清洁生产线就会呈现在世人面前。

有利因素之三：中国需要世界，世界离不开中国，入世前，我国活性炭在国际市场本来就具有一定的竞争实力，入世后到目前为止，有利条件不断增多，投资环境