高效活性白土制备和工艺改进[1] (2)

年产五万吨活性白土工艺流程设计广西大学毕业设计（论文）题目年产五万吨活性白土工艺流程设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级2006级1班学号0604100309姓名梁顺香指导教师潘远凤摘要活性白土是一种具有很强吸附能力的高效活性白土，它主要是以膨润土矿为原料，经过精选、研磨、活化、挤压、洗涤、烘干等一系列工序生产而成，被广泛应用于化工行业、食品行业、石油行业以及污水处理等行业当中。

本文主要的任务是对一家工厂原有的活性白土生产流程进行改进，对原来的一些不合理流程进一步修改，反应采用多级活化，使得操作更加方便，能稳定的、连续的生产优质高效活性白土。

对生产进程中产生的废酸进行循环使用，降低了酸的消耗量的同时也减轻了对环境的污染。

并通过aspen进行模拟优化，对热量和物料进行计算。

本流程主要分为五个工段，第一工段为原料工段，主要是对膨润土矿进行破碎和研磨。

第二工段为反应工段，通过五级串联的反应釜对膨润土进行活化。

第三工段为洗涤工段，对活化后的白土进行压滤和洗涤以除去吸附的酸。

第四工段为干燥包装工段，由于压滤后的白土中含有大量的水必须除去，热空气通过转圆筒干燥器与白土对流而带走水分，干燥后的白土进入包装车间进行包装。

第五工段是废水处理工段，对洗涤出来的废水进行净化并回收重复利用。

关键词：活性白土生产流程活化吸附改进循环I目录第一章前言 (4)1.1设计的课题来源 (4)1.2课题的目的和意义 (5)1.3应解决的主要问题及应达到的技术要求 (5)1.3.1应解决的主要问题 (5)1.3.2 应达到的技术要求 (6)1.4国内外现状 (8)1.4.1国外现状 (8)1.4.2国内现状 (9)1.5设计的指导思想 (10)第二章工艺说明 (11)2.1原料工段的说明 (11)2.1.1原料工段工艺比较 (11)2.1.2原料工段特色 (13)2.1.3主要设备 (13)2.2反应工段的说明 (13)2.2.1工艺方案设计 (13)2.2.2工艺流程 (15)2.2.3工艺特色 (16)2.2.4主要设备 (17)2.3洗涤工段的说明 (17)2.3.1工艺方案设计 (17)2.3.2工艺流程 (18)2.3.3工艺特色 (19)2.3.4主要设备及构筑物 (19)2.4干燥包装工段的说明 (19)2.4.1工艺方案设计 (19)2.4.2工艺流程 (20)2.4.3工艺特色 (21)2.4.4主要设备 (21)2.5废水处理工段说明 (21)I2.5.1废水处理工艺方案设计 (21)2.5.2工艺特色 (23)2.5.3主要设备及构筑物 (23)3.1整体工艺流程示意图 (23)第三章物料衡算及热量衡算 (24)3.1物料衡算 (24)3.1.1衡算原理 (24)3.1.2Aspen生产工艺流程模拟 (24)3.1.3Aspen废水处理流程模拟 (32)3.2热量衡算 (35)3.2.1总反应物料焓变化表： (36)3.2.2干燥包装工段 (36)第四章设备的选择及主要设备的设计 (38)4.1设备选型和工艺设计的原则 (38)4.2非定型设备设计的主要程序 (38)4.3主要设备的设计与计算 (39)4.3.1反应器设计 (39)4.3.2搅拌槽选型 (41)4.3.3沉降槽选型计算 (42)4.3.4板框压滤机选型计算 (42)II4.4总设备及建筑一览表 (42)第五章总图布置 (45)5.1总平面布置原则 (45)5.2总平面布置方案 (45)5.3绿化 (46)5.4交通运输 (46)第六章结论 (48)参考文献 (49)附录一英文文献 (51)附录二英文翻译 (59)致谢 (66)III第一章前言1.1设计的课题来源膨润土及其改性产物具有一系列的优良性能，是应用范围很广和经济价值很高的粘土矿物，在工农业及环境保护上有着广泛的应用。

食品级活性白土脱色目的、方法、工艺性能的阐述广西田东昊润新材料科技有限公司生产的食用油脱色剂活性白土是用粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。

下面就使用食用油脱色剂-活性白土的目的、方法和工艺流程进行阐述：一、食用油脱色的目的食用油脱色的目的：各种油脂都带有不同的颜色，这是因为其中含有不同的色素所致。

例如，叶绿素使油脂呈墨绿色；胡萝褐色；棉酚使棉籽油呈深褐色。

对于生产高档油脂——色拉油、浅，必须经过脱色处理方能如愿。

二、食用油脱色的方法食用油脱色的方法：油脂脱色目前应用最广的是吸附法，即将具有强吸附能力的物质活性白土加入油脂，在加热情况下吸附除去油中的色素及其他杂质（蛋白质、黏液、树脂类及肥皂等）。

①投加比例：根据颜色的深浅度决定投加量，颜色黑的用1：10比例（1斤粉炭和2斤白土处理30斤油）颜色不深按1：20、1：30。

②使用方法：先把油加热到100度左右，然后放入食品级粉炭搅拌均匀，再放入食品级活性白土，搅拌均匀搅拌20分钟，再静置沉淀3天上，用1200目以上的滤网把粉炭和白土滤出即可。

三、食用油脱色剂活性白土脱色工艺流程活性白土脱色工艺流程：间歇脱色即油脂与吸附剂在间歇状态下通过一次吸附平衡而完成脱色过程的工艺。

脱色油经贮槽转入脱色罐，在真空下加热干燥后，与由吸附剂罐吸入的吸附剂在搅拌下充分接触，完成吸附平衡，然后3经冷却由油泵泵入压滤机分离吸附剂。

滤后脱色油入贮槽，借真空吸力或输油泵转人脱臭工序。

压滤机中的吸附剂滤饼则转入处理罐同收残油。

随着我国人民生活水平的提高，食用油与消费者健康息息相关，产品应朝着营养、方便的方向发展。

因此，需重视食用油脂的卫生，大力倡导科学合理的油脂加工和食用方法。

活性白土在油脂精炼过程中不仅可以优化油脂理化指标，还可以去除油脂中存在的有害物质，在油脂精炼过程中受到广泛的应用。

活性白土生产工艺
活性白土是一种常用的工业材料，广泛应用于石油化工、冶金、环保等领域。

活性白土的生产工艺可以分为以下几个步骤：
第一步是原料的选择和处理。

活性白土的主要原料是自然白土或黏土，其含有的有机物和水分需要通过处理去除。

原料处理的目的是提高活性白土的活性和纯度，以便满足工业生产的需求。

第二步是原料的破碎和粉磨。

原料经过破碎和粉磨处理，使得粒度更加细小、均匀，方便后续的活化过程。

第三步是原料的活化处理。

通过活化处理，可以使白土中的无定形物质转变为有定形的活性物质，增加活性白土的吸附性能。

活化处理可以使用酸、碱等化学物质，也可以通过热处理、微波辐射等物理方法。

活化处理过程中需要注意控制温度、时间和助剂的添加量，以保证活性白土的质量和活性。

第四步是活性白土的筛分和干燥。

活性白土经过活化处理后，需要进行筛分和干燥，以去除杂质和调整粒度。

筛分可以使用不同孔径的筛网进行分级，保证产品的质量和粒度分布。

干燥的目的是去除活性白土中的水分，提高产品的稳定性和耐用性。

第五步是活性白土的包装和贮存。

活性白土经过以上工艺步骤后，需要进行包装和贮存，以便存放和运输。

包装可以使用塑料袋、编织袋等耐候包装材料，贮存过程中需要注意防潮、防晒和防火。

以上是活性白土的生产工艺的基本步骤。

不同工厂和生产线可能会有所不同，但总体流程是相似的。

通过科学合理的生产工艺，可以保证活性白土的品质和性能，满足工业生产的需求。

活性白土生产中漂洗分离工艺的改进对比传统的活性白土生产工艺,介绍对活性白土生产中漂洗工艺的改进,包括漂洗的控制及改进、用压滤取代传统的自然沉降、隔膜压滤机取代板框压滤机等,这些改进不仅提高了生产效率,降低能耗,而且对环境友好。

活性白土的化学分子式: Al2O3 ·4SiO2 ·nH2O,分子间为层状结构,比表面积很大,具有离子交换能力和选择吸附性,能吸附色素等有机物,并具有催化性能。

被广泛应用于各种矿物油、油脂工业的动植物油、固体石蜡、脂肪酸、废油再生,乙醇和苯等脱色精制。

也可以用作葡萄酒和汁液的澄清,制糖工业的糖汁净化,化学工业的催化剂载体,粉剂农药的填料等。

目前,国内活性白土的年产量达到40多万t,已有生产厂60多家,是较大宗的无机化工产品。

活性白土的制造如果实现清洁生产,对于环境保护的意义重大。

活性白土系由膨润土经粉碎、酸活化、漂洗、分离、干燥、粉碎等工段加工而成。

膨润土是一种天然的具有吸附性能的物质,属于粘土矿物中的蒙脱石,因含杂质较多,吸附力不高,故以硫酸使其活化。

活化过程是使膨润土与中等浓度的硫酸作用,使膨润土中的某些阳离子,如: Al3 + 、Fe3 + 、Ca2 + 、Mg2 +等,被H+取代,膨润土受到局部破坏,分离出铝、铁、钙、镁等氧化物,同时生成部分硅酸胶体,使之形成多孔性物质,增加比表面积,提高吸附性能。

漂洗分离工段是将活化反应后的料浆中未反应的硫酸及相应的盐类与活性白土细泥分离;再将活化后活性白土表面及孔隙中所含的游离硫酸、硫酸盐类等物质漂洗干净,并送至干燥粉碎工段。

漂洗分离工段的效果直接决定产品的游离酸、脱色率、活性度等质量指标,漂洗分离工艺则影响生产的效率、投资的效益和成本。

由于活化反应后的活性白土细泥具有粘性强、吸水性好、有膨胀性的特点,使漂洗分离工段长期存在生产效率低、水耗高、污染难治理等缺点。

针对活性白土的特点,我们设计广西某厂1万t/ a活性白土项目时,决定采用新漂洗分离流程和厢式隔膜压滤机。

第26卷第1期非金属矿Vol 26N o 1 2003年1月Non-M etallic M ines Jan,2003植物油脱色用高效活性白土制备及其脱色力测试方法改进孙 忠 白福全(内蒙古大学,呼和浩特 010021)摘 要 以内蒙古呼和浩特市郊区榆林膨润土为原料,制成了高效活性白土,脱色力达557,表明该地膨润土不需提纯直接活化便可达到福建连城特级活性白土企业标准(脱色力200以上)。

用于食用油脱色,效果很好;文中同时对现行脱色力测试方法提出了改进意见。

关键词 膨润土 活性白土 脱色力 测试色拉油是食用植物油经脱色净化制成的,加工过程中广泛使用的脱色剂便是活性白土。

活性白土就是酸活化膨润土,膨润土的酸活化方法过去多采用硫酸法[1~4]。

近来发现,盐酸活化膨润土的脱色效果更佳[5]。

活性白土的质量直接影响色拉油的品质,评价活性白土质量的最重要指标就是脱色力。

因此,原国家地质矿产部于1994年1月1日正式发布实施的 非金属矿物化性能测试规程 (DZG93-06,下称 规程 )[6]明确提出膨润土脱色力的测试方法。

该法规定,用试料脱色后的植物油须用分光光度计测量510nm波长处的吸光度,与标准样品进行比较算出脱色力。

但在我们的工作中发现,510nm处并不存在吸收峰,而在670nm处,有一明显吸收峰,且吸光度随脱色剂用量的增加而下降,二者间呈良好的线性关系。

因此,有必要对膨润土脱色力测试方法加以改进。

1 膨润土酸活化1 1 硫酸法 取2mol/L H2SO450ml于250mL三口瓶中,搅拌下加入30g钙基膨润土粉(呼和浩特市东郊榆林化工厂产,200目,水份12%,胶质价62mL/15g,膨胀倍数9 5mL/g,蒙脱石含量60%,阳离子交换总量110m mol/100g),于90 水浴中搅拌4 5h;离心分离,多次水洗至pH值为4~5; 110 烘干2h,研细至全部通过200目筛。

1 2 盐酸法 取30g膨润土粉,4mol/L H Cl50m L (保持H+离子摩尔数与膨润土质量之比及固液比与硫酸法中相同,以便比较),活化方法同硫酸法。

活性白土的清洁生产工艺活性白土（漂白土），是由天然膨润土，坡缕石粘土，海泡石粘土或凹凸棒石粘土矿粉经人工活化制成的。

生产活性白土一般是用无机酸活化膨润土，根据工艺条件可分为干法，湿法和半湿法。

干法是将少量的酸与膨润土充分混合，放置一定时间，然后烘干，粉碎即制成活性白土。

其工艺简单，成本低，不污染环境。

由于酸与膨润土很难分散均匀，反应所生成的无机盐又不能除去，产品质量一般较差。

湿法是将水，酸和膨润土按一定比例在反应器中混合，在100摄氏度左右加热2到6小时，然后经洗涤，烘干，粉碎的活性白土。

该工艺的优点是：反应均匀，充分，产品性稳定，脱色力强，是制作高效活性白土的主要方法；其缺点：耗酸量大，成本高，污染环境。

周淑文于1992年发明了半湿法，所用酸浓度低，洗涤产品用水量较少。

但其操作是在高温高压下进行，限制了该工艺的推广应用。

我们对湿法生产活性白土的工艺进行了研究，认为造成上诉缺点的原因是反应液中酸的浓度高，洗涤困难，洗涤工艺不科学，洗涤水和反应液中含有的大量酸和铝盐没有回收利用。

我们全部回收洗涤水和反应液，循环用于膨润土的活化和产品的洗涤，再生产活性白土的同时生产硫酸铝，使硫酸的利用率达到96%，水的用量一般湿法工艺的20%，生产成本降低25%，解决了废水污染环境问题。

1工艺流程膨润土矿粗选→粉碎（200目）→酸活化→离心分离→一次洗涤→二次洗涤→三次洗涤→中和→离心分离→烘干，粉碎后得活性白土产品。

2试验方法与结果⑴在反应器中加入1000ml浓度为1.75mol/l的硫酸溶液，加入内蒙古兴和地区膨润土粉500g，在90-100摄氏度下搅拌反应3h后进行固液分离。

固体每次用1000ml水浸泡，分散后用质量分数为3%的碳酸钠水溶液中和至pH=5，离心甩干，烘干至水的质量分数小于8%，粉碎，包装。

按以上操作制得的活性白土的活性度为217，脱色率95.6%。

反应液回收后用于下一批膨润土的活化。

3次洗涤和浸泡产品的水分别称一洗水，二洗水，三洗水和四洗水。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101259407A [43]公开日2008年9月10日[21]申请号200810020192.7[22]申请日2008.03.27[21]申请号200810020192.7[71]申请人黄山泰柯活性漂白土有限公司地址245400安徽省黄山市休宁县海阳镇横江路61号[72]发明人汪志强 苏祖象 [74]专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司代理人徐晖[51]Int.CI.B01J 20/30 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 7 页[54]发明名称一种活性白土的生产工艺[57]摘要本发明公开了一种活性白土的生产工艺，包括以下工序：a)制浆提纯工序；b)酸化工序；c)活化工序d)压滤工序；e)烘干工序；f)粉碎工序；g)检验、包装及入库工序；本发明与现有技术相比，通过将原活性白土大池浸泡水洗工艺改为酸化浆料洗涤前脱酸处理，并用高压流动水进行洗涤。

通过前期的高压脱酸和高压洗涤改变活性白土的粒度结构，采用新型设备和控制技术，加工成快虑型活性白土产品，在不改变脱色性能的前提下，使产品的过滤速度从12分钟左右提高到小于7分钟，从而增加用户的使用效率。

同时节省了单位产品的耗水量，改变了产品的粒度结构，减少了后道工序细粉的产生量。

200810020192.7权 利 要 求 书第1/1页 1、一种活性白土的生产工艺，包括以下工序：a)制浆提纯工序；b)酸化工序；c)活化工序d)压滤工序；e)烘干工序；f)粉碎工序；g)检验、包装及入库工序；其特征在于：所述的c)活化工序为：c1)高压脱酸工序：将酸化好的料浆在0.8-1.5M P a进行压滤； c2)高压洗涤工序：将压滤好的料浆用含有中强碱的洗涤水在1.0-1.5MPa 的压力下冲洗滤饼；c3)浸泡工序：将高压洗涤工序洗涤好的滤饼用含有中强碱的洗涤水浸泡，直至残留酸的重量浓度在0.2％以下。

活性白土生产工艺探讨及改进
童筠
【期刊名称】《中国非金属矿工业导刊》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】本文初步探讨了活性白土的酸处理生产工艺.且对老工艺进行了改进,在节约原材料、水资源、三废处理、综合利用等方面进行了研究.
【总页数】3页(P25-26,30)
【作者】童筠
【作者单位】浙江万马集团检测中心,浙江,临安,311300
【正文语种】中文
【中图分类】TD975
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