湿法磷酸工艺设计.doc

毕业设计(论文)
134kt/a湿法磷酸工艺设计
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专业: 化学工程与工艺
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134kt/a 湿法磷酸工艺设计
摘要
磷酸是一种三元酸,属中强酸,它的工业生产方法可分为两大类。一类是热法生产,制得的产品为热法磷酸,酸的质量较好。另一类是湿法生产,产品称为湿法磷酸,酸的质量较差,通常用以生产废料或制造某些磷酸产品。
此次设计采用的是湿法生产中的二水物法生产磷酸。湿法磷酸生产的主要原料是磷矿及硫酸。此法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相,副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离,具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此,二水法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。
关键词:热法磷酸;湿法磷酸;二水物法
设计任务书
一、设计题目: 134kt/a 磷酸工艺设计(转化率94%,洗涤率97%)。
二、设计条件:
1、磷矿的化学组成:
组分
P2O5
CaO
Fe2O3
Al2O3
MgO
F
CO2

%








硫酸: %,用量为理论用量的105%
3、转化率:94%
4、洗涤效率:97%
5、料浆液固比:3:1
6、成品稀磷酸浓度:含P2O5 28%
7、水份蒸发量:20Kg/100Kg磷矿
8、***逸出率(%):气相
9、机械损失(P2O5): 3 % 。
10、滤饼含湿量(以干磷石膏为准;%):
滤饼
过滤后滤饼
一洗滤饼
二洗滤饼
三洗滤饼
%




11、洗液浓度(P205)%:一次洗液:19;二次洗液:;三次洗液:
12、返回淡磷酸的温度(℃):63
13、萃取槽排出料浆的温度(℃):77
14、萃取槽排出废气的温度(℃):56
15、料浆循环比:72
16、磷灰石分解率(%)
17、萃取槽排出废气的相对湿度:
18、料浆在萃取槽中的停留时间: 4小时。
19、料浆的密度(kg/m3):1470
20、夏季最高月平均温度(℃):30
21、不考虑萃取槽中的热量损失
22、喷嘴风压:废气温度为60℃时取5000-6000Pa,废气温度为55℃±时取1300-2800Pa。
23、过滤机漏气量:·min(按过滤机总面积计算)。
24、原料硫酸温度:27℃
25、过滤常数:qe=;K过滤=;K一洗=
26、洗液粘度:μ一洗=×10-3Pa·s;μ二洗=×10-3Pa·s;μ三洗=×10-3Pa·s
27、密度:成品磷酸1260kg/m3;一洗液1210kg/m3;二洗液1060kg/m3;三洗液1020kg/m3
28、按每年生产300天,每天工作24h计算
目录
第一章引言 1
1
1
1
第二章工艺设计 3
3
3
7
14
17
第三章自动控制要求 18
18
18
18
第四章给、排水要求 18
19
19
19
19
19
第五章环境保护要求 19
19
20
20
第六章厂化验室要求 20
第七章总结 21
参考文献 22
谢词 22
第一章引言

本设计是根据中国石油大学化学工程系下达的毕业设计任务书,即年产134kt/a P2O5湿法磷酸生产工艺设计,开展了湿法磷酸车间装置的设计。
产品概况
磷酸的化学性质
物理性质:
纯净的磷酸是无色晶体,,高沸点酸,易溶于水。市售磷酸试剂hi粘稠的、不挥发的浓溶液,磷酸含量83-98%。
化学性质:
磷酸是三元中强酸,分三步电离,不易挥发,不易分解,几乎没有氧化性。具有算的通性
蒸汽或雾对眼、鼻、喉有刺激性。口服液体可引起恶心、呕吐、腹痛、血便或休克。皮肤或眼部接触可致灼伤。慢性影响:鼻粘膜萎缩、鼻中隔穿孔。长期反复皮肤接触,可引起皮肤刺激。
纯净的湿法磷酸是无色的,但由于一般都含有一些杂质,因而湿法磷酸一