含铬革屑主要是指皮革在生产过程中的固体废弃物。由于原皮的利用率比较低,只有35%能够制成成品皮革,剩余的大部分则以皮革固体废弃物的形式进行处理,其中年产量超过140万吨。然而皮革固体废弃物中含有大量的胶原蛋白资源,以绝干革屑计,大约含量80%左右。因此,进行固体废弃物资源化循环利用,不仅解决了固体危废带来的危害,也有利于胶原蛋白资源的回收利用,从而在一定程度上也促进了皮革生产企业的发展。本文主要探究利用含铬革屑在不同的预处理条件下制备工业明胶的工艺与反应釜的优化。其中探究工业明胶的制备工艺则主要从三个方面进行:碱法制备工业明胶、酸法制备工业明胶、利用乙醇进行工业明胶的干燥。而反应釜的优化选型则主要从结构造型、传热方式、以及搅拌器等方面进行。本文将从以下几个部分展开具体阐述:首先,探究酸法与碱法制备工业明胶的工艺路线。碱法制备工业明胶主要是用CaO来进行预处理,并通过单因素实验,分别探究利用CaO对含铬革屑预处理的时间、用量,以及提胶时的温度、时间、液比、pH的影响。并通过分析比较所制备工业明胶的黏度和得率值来确定制备工艺。其工艺路线为:利用CaO预处理时间为4天(d)、用量为绝干革屑重量的16%、用清水清洗到中性、提胶液比为6、温度为100℃、时间为6h、pH为8。在此工艺条件下生产出的工业明胶得率高达54.5%,黏度为14.5mPa·S。而酸法制备工业明胶则主要是通过利用草酸进行预处理,并通过单因素实验,分别探究了草酸浸泡时间、草酸用量,提胶时温度、时间、液比以及pH的影响。其探究的工艺路线为:草酸预处理时间为5d、用量为绝干革屑重量的8%、用清水清洗至中性、提胶液比为6、温度为90℃、时间8h、pH为9,在此工艺条件下所得成品工业明胶的得率为58%,黏度为13mPa·S。通过碱法与酸法的实验探究,其制备出成品工业明胶的性能指标完全符合工业明胶的行业标准,为生产企业提供一定的技术参考。其次,由于工业明胶的融点比较低,对于生产环境的要求也比较严苛,导致工厂在制备工业明胶的过程中存在着一个较大的难题,即在每年的6~9月份由于天气炎热潮湿而无法进行工业明胶的生产。为解决其夏天生产困难的问题,需要探究利用乙醇进行工业明胶的干燥工艺,并利用生石灰进行乙醇的回收利用。其探究的主要因素为:胶原蛋白水解液温度、乙醇用量、与胶原蛋白水解液的作用时间、胶原蛋白水解液浓度以及乙醇回收时生石灰用量。据此探究出的工艺为:胶原蛋白水解液温度为25~35℃、乙醇用量为胶原蛋白水解液的4.25倍、析出胶原蛋白沉淀的多少与作用时间无关、胶原水解液浓度为30%、生石灰的用量与乙醇混合液的量之比为1:2.5。最后,对用于水解含铬革屑的反应釜进行优化。首先通过含铬革屑的水解条件来确定反应釜的内壁材料选用搪瓷材料。其次在反应釜进行加热水解的过程中,由于存在部分含铬革屑呈条丝状,因此不能选用内构件进行釜体加热,而是需要用夹套的加热方式。最后对反应釜内部的搅拌桨进行优化选型,用CFD流体数值模拟软件分别对直叶涡轮式桨、框式桨以及涡轮式与框式的组合桨进行流体数值模拟。并通过分析比较不同桨型的速度云图、速度矢量图以及距釜底不同高度处的径向速度分布曲线,从而确定组合桨为最佳选型。