6thr普通洗衣粉生产工艺设计毕业论文.doc

1、 6t/hr普通洗衣粉生产工艺设计 Process Design of Ordinary Washing Powder of 6t/hr 目 录 摘 要 . I Abstract . I 引 言 . 1 第一章 概述 . 2 1.1 洗衣粉概述 . 2 1.2 洗衣粉的现状及发展前景 . 2 1.2.1 洗衣粉市场概况 . 2 1.3 洗衣粉发展前景 . 4 第二章 设计条件及介绍 . 5 2.1 设计任务 . 5 2.2 工艺设计条件 . 5 2.3 配方设计 . 5 2.4 工艺流程简介 . 6 第三章 喷雾干燥器的设计 . 8 3.1 概述 . 8 3.1.1 喷雾干燥的特点 . 8 3

2、.2 工艺设计计算 . 8 3.2.1 物料衡算 . 8 3.2.2 热量衡算 . 9 3.3 雾滴干燥所需时间 . 10 3.3.1 雾滴临界含水量 . 10 3.3.2 初始滴径 . 11 3.3.3 汽化潜热 . 11 3.3.4 导热系数 . 11 3.3.5 恒速阶段物料表面温度 . 11 3.3.6 空气临界温度 . 11 3.4 干燥时间 . 12 3.4.1 雾滴在恒速干燥阶段的干燥时间 . 12 3.4.2 雾滴在降速阶段的干燥时间 . 12 3.4.3 雾滴干燥所需时间 . 13 第四章 压力喷嘴的设计 . 13 4.1 喷嘴主要尺寸的确定 . 13 4.1.1 雾化角 .

3、 13 4.1.2 流量系数 . 13 4.1.3 喷嘴孔径 . 13 4.1.4 喷嘴旋转室尺寸 . 13 4.2 喷嘴生产能力的计算 . 14 4.2.1 空气心半径 . 14 4.2.2 喷嘴出口处液膜速度及其分速度 . 14 4.3 干燥塔主要尺寸的确定 . 15 4.3.1 塔径 . 15 4.3.2 塔高 . 17 4.4 干燥塔热风进出口接管管径 . 21 4.4.1 热风进口接管管径 . 21 4.4.2 风出口接管管 径 . 21 第五章 主要附属设备的设计和选型 . 22 5.1 空气加热器 . 22 5.1.1 翅片加热器 . 22 5.1.2 燃油加热器 . 23 5.

4、2 旋风分离器 . 23 5.3 过滤器 . 23 5.4 风机 . 24 5.4.1 鼓风机的选择 . 24 5.4.2 引风机的选择 . 24 5.5 工艺设计计算的数据汇总 . 25 第六章 自动控制 . 26 6.1 系统分析 . 26 6.2 系统设计 . 26 6.2.1 固液按比例混合 . 26 6.2.2 喷雾干燥过程 . 26 6.2.3 后配控制 . 27 第七章 厂区布局 . 28 7.1 厂区平面设计原则 . 28 7.2 布局 . 28 结 论 . 29 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 30 附 录 . 31 I 6t/hr普 通洗衣粉 生产工艺设计

5、摘要 ： 洗衣粉是 一种碱性的合成洗涤剂 。 普通洗衣粉是我们家用日化品 中 不可缺少的一部分，在日化市场中占有重 要的地位。 普通洗衣粉的工艺流程主要是 原料经过预混合、料浆制备、喷雾干燥 、后混合 、成品输送包装与储运。 本文对洗衣粉的生产工艺进行设计，包括原料配方的设计、 洗衣粉的生产流程、主要 设备 喷雾干燥塔的设计及附属设备的 选型、洗衣粉生产的自动控制 、厂区的布局 。经过计算得到干燥塔的塔 高为 18m、塔径为 5m。 本文可为洗衣粉的喷雾干燥法生产提供理论依据。 关键词： 洗衣粉 ； 喷雾干燥塔 ； 工艺设计 Process Design of Ordinary Washing

6、 Powder of 6t/hr Abstract： Washing powder is a kind of alkaline detergents. Ordinary washing powder is an indispensable part of our household goods and it plays an important role in the daily II chemical market. Raw material was pre-mixed and then it was prepared for slurry, the slurry was spray dri

7、ed, at last, it was packed and stored. Raw material form design, washing powder production process, main equipment, spray drying tower were designed and accessory equipment selected, washing powder production of automatic control, plant layout were designed. The drying tower height is 18m, with its

8、diameter is 5m. This paper can provide theory basis for the process of washing power by spray drying. Key words： Washing powder； Spray drying tower； Process design 1 引 言 洗衣粉是 一种碱性洗涤剂， 是每个家庭必需的 洗涤用品。 未来洗涤用品的发展趋势是，传统产品向人体安全性和环保性产品的转变，节能、节水、安全和环保型产品将得到快速发展。 本次设计主要是运用普通高塔喷雾干燥法来生产洗衣粉，所用到的最核心的设备就是喷雾干燥塔 。

9、喷雾干燥是将原料液用雾化器分散成雾滴 , 并用热空气 (或其它气体 )与雾滴直接接触的方式 而获得粉粒状产品的一种干燥 过程。本文所用的洗衣粉工艺流程主要有原料 储备与运输、前配料、料浆制备与输送 、喷雾干燥和气提老化、后配料、 成品输送包装与储运 1。 2 第 一 章 概述 1.1 洗衣粉概述 洗衣粉是指粉状（粒状）的合成洗涤剂 。 德国汉高在 1907年以硼酸盐和硅酸盐为主要原料，首次发明了洗衣粉。洗衣粉是一种碱性的合成洗涤剂，洗衣粉的主要成分是阴离子表面活性剂：烷基苯磺酸钠，少量非离子表面活性剂，再加一些助剂，磷酸盐，硅酸盐，元明粉，荧光剂，酶等。经混合、喷粉等工艺制成。由于洗衣粉能在井

10、水、河水、自来水、泉水、甚至是海水等各类水质都表现出良 好的去污效果，并广泛使用于各类织物，所以其生产和使用就迅速发展起来了。现在，洗衣粉几乎是每一个家庭必需的洗涤用品了。 洗衣粉是合成洗涤剂的一种，是必不可少的家庭用品。目前市场上的洗衣粉主要有以下三种分类，各具特点 ： 1、 普通洗衣粉和浓缩洗衣粉 普通洗衣粉，颗粒大而疏松，溶解快，泡沫较为丰富，但去污力相对较弱，不易漂洗，一般适合于手洗；浓缩洗衣粉颗粒小，密度大，泡沫较少，但去污力强（至少是普通洗衣粉的两倍），易于清洗，节水，一般适宜于机洗。 2、 含磷洗衣粉和 无磷洗衣粉 含磷洗衣粉以磷酸盐为主要助剂，而磷 元素易造成环境 水体富营养化

11、 ，从而破坏水质，污染环境。无磷洗衣粉则无这一缺点，有利于水体环境保护。为了我们生活环境的健康，建议使用无磷洗衣粉 。 3、 加酶洗衣粉 和 加香洗衣粉 加酶洗衣粉就是洗衣粉中加有酶，加香洗衣粉就是洗衣粉中加有 香精 。加酶洗衣粉对特定污垢（如果汁、墨水、血渍、奶渍、肉汁、牛乳、酱油渍等）的祛除具有特殊功能，同时其中的一些特定酶还能起到杀菌、增白、护色增艳等作用。加香洗衣粉在满足洗涤效果的同时让衣物散发芳香，使人感到更舒适 2。 1.2 洗衣粉的现状及发展前景 1.2.1 洗衣粉市场概况 洗衣粉是 人们最常用的日用消费品，也是中国快速消费品市场中激烈竞争的领域。随着人们消费水平的提高以及消费需

12、求的不断上升，消费者对去静电、增白、使衣物颜3 色鲜亮和洗净衣领等方面的特定需求更加明确。洗涤用品无论在配方、香型还是包装上都有很大改善，洗衣粉市场竞争也更加激烈。 过去 30 年来，我国洗涤用品工业保持了持续增长的势头， 2009 年全国洗涤用品总产量已达 781 万吨，其中合成洗衣粉产量 380 万吨。但是，我国目前洗涤用品人均消费水平仍然较低， 2009 年仅 5.8kg/人年 （ 欧洲达 12kg 美国约 15kg） 。因此 ， 我国的洗涤用品市场仍有一定的发展空间。从近年来我国洗涤用品行业的竞争格局来看，国产品牌的洗涤剂产品越来越具有竞争力，本土型洗涤剂企业越做越强。就洗衣粉市场而言

13、，国产品牌目前已三分天下有其二。美国宝洁、英国联合利华、德国汉高和日本花王四大国际品牌曾一度占据国内洗衣粉市场份额的近 50%， 但近几年节节败退（美国宝洁例外）。近两年销量三甲位置上的三大品牌 是：立白、雕牌、汰渍。当年出尽风头的外资洗衣粉已退避三舍。由此可以看出，我国洗涤剂行业的发展水平和企业竞争力在不断提高，并已逐渐趋于成熟。在原油价格不断上涨的压力下，成本压力越来 越大的洗衣粉行业正在寻求新的突破口，国际巨头趁此纷纷调整策略，意在重新洗牌。中国市场洗衣粉产品同质化现象更为严重，各商家都在拼命挤占农村及中小城市市场。但是，洗衣粉市场竞争更加激烈的同时也充满了机会。就品种档次而言，竞争重点

14、是中档产品，竞争手段主要是品牌、价格、销售渠道和广告手法等方面。我国洗衣粉企业要长期维持一定的市场份额，加快技术改造、提高产品更新频次才是致胜的关键，非理性竞争和单纯的价格战无助于我国洗衣粉行业的可持续发展。 目前，我国市场上销售的洗衣粉品种主要有普通洗衣粉（高塔喷雾）、浓缩洗衣 粉、超浓缩洗衣粉、洗衣皂粉。此外，供工业和公共设施（ I&I）使用的工业洗衣粉主要品种有宾馆饭店用洗衣粉、医院用洗衣粉、工业清洗用洗衣粉等，其生产模式、产品性质和销售渠道与民用产品都有一定差异。从市场结构看，民用洗衣粉所占市场份额最大，但随着服务业的迅速发展，对工业洗衣粉的需求近年来保持稳定快速增长，为工业洗衣粉生产

15、企业提供了很好的市场机遇。目前我国洗衣粉市场的激烈竞争，促使生产企业向规模化、低消耗、低成本、高质量的方向发展，单套生产能力 15 20万吨 /年的生产装置不断出现。最近，中轻国际工程有限公司第二设计 工程部先后为广州立白（番禺）有限公司和新乡立白实业有限公司各设计了一套生产能力为 15 20万吨 /年的洗衣粉装置，生产技术和装备水平达到或接近国际先进水平。其中广州立白的装置已投入运行，效果良好。可以预计，我国洗衣粉行业规模小于 10万吨 /年的生产线将会逐步失去生命力。众多的洗衣粉小厂日子将越来越难过，不仅上游成本压力巨大，而且消费者也越来越注重产品品牌 3。 4 1.3 洗衣粉发展前景 洗

16、 涤用品属于快速消费品，也是生活必需品，受金融危机的影响，消费者不再乱花钱，但也不会大幅缩减日常用品的开支。从整体环境看，洗涤剂 行业也要渡过一段漫长的冬季。从目前看来，日用品的需求量不像其他产品那样出现明显萎缩，因此，洗涤剂的需求量也不会出现太大的变化。有专家指出，虽然金融市场泡沫的破裂使全球经济陷入衰退，但目前尚未看到对清洁剂市场产生较大影响，因此，洗涤剂市场有望先于其他行业走出困境。业内专家预测，从 2009年下半年起，清洗剂市场将会开始回升。未来洗涤用品总的发展趋势是，传统产品向对人体安全性和对环境相容性更高的产品转变，节能、节水、安全和环保型产品将得到较快的发展。洗衣粉厂家应该根据自

17、己的实力进行产品创新，开发满足消费者需求的产 品。 总之，在目前复杂的市场环境下，洗衣粉企业可以考虑采取市场细分的策略，分析洗衣粉市场的特殊需求，找出市场机会，推出满足每个细分市场的产品，这样企业可以获取丰厚的利润，在市场竞争中占有一席之地。同时，各个洗衣粉厂家应不再局限于洗衣粉市场，要不断拓展日化相关产品，实行多业并举，抵御风险。激烈的市场竞争是客观存在的，在这样的环境下，有实力的企业也能找到自己的生存之道，最主要的是要建立强大的洗衣粉销售网络，推出高附加值产品满足广大消费者 4。 5 第 二 章 设计条件及介绍 2.1 设计任务 设计产量： 6t/hr 普通洗衣粉 工作时间： 300 天

18、2.2 工艺设计条件 干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为热风炉；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风 雾滴逆流接触干燥的操作方式。具体工艺参数如下 5： 产品产量 2 =6000 /G kg h 料液含水量1 70%w产品含水量 2=2%w 料液密度 31 1100 /kg m 产品密度 32 900 /kg m 热风入塔温度 1 300tC 热风出塔温度 2 100tC 料液入塔温度 1 20C 产品出塔温度 2 90C 产品平均粒径 2 125dm 产品比热容 2 2. 5 /c kJ kg C 加热蒸气压力（表压） 0.4MPa 料液雾化压力（表压） 4MPa 年平均温度 12C 年平均相对湿度 70% 2.3 配方设计 表 2.1 配方 原料 配方 / % 作用 LAS 14 去污 STPP 17 提高胶容、乳化和分散作用 硅酸钠 10 稳定泡沫作用、缓冲作用 碳酸钠 2.97 保持洗涤剂溶液有一定的 PH 值 CMC 1.0 活性助剂 硫酸钠 50 去污、防止洗衣粉结块的作用 水、酶、香精等 3.03 去含蛋白质的污渍、加香