年產(chǎn)六萬(wàn)噸二水磷酸工藝

1、年產(chǎn)年產(chǎn)6 6萬(wàn)噸二水法磷酸工藝萬(wàn)噸二水法磷酸工藝 學(xué)生：高蕾 林歡歡 劉曉藝 顏培潔 楊旺德 葛敬指導(dǎo)老師：陳建鈞目錄物料衡算工藝流程廠房布置設(shè)備選型節(jié)能與環(huán)境保護(hù)經(jīng)濟(jì)分析濕法磷酸二水物流程濕法磷酸二水物流程5H2SO4+Ca5F(PO4)3+2H2O =5CaSO42H2O+3H3PO4+HF硫酸分解磷礦制濕法磷酸時(shí)，控制硫酸鈣以二水物硫酸分解磷礦制濕法磷酸時(shí)，控制硫酸鈣以二水物 CaSO42H2O形式沉淀的工藝流程稱為二水物流程，其優(yōu)點(diǎn)如下：形式沉淀的工藝流程稱為二水物流程，其優(yōu)點(diǎn)如下：1、二水物結(jié)晶在稀磷酸溶液中具有很好穩(wěn)定性；2、能形成粗大整齊的結(jié)晶，利于過(guò)濾和洗滌；3、操作簡(jiǎn)便，控

2、制幅度大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)；4、對(duì)設(shè)備和材料的腐蝕相對(duì)較輕；5、對(duì)礦種的適應(yīng)性強(qiáng)。工藝流程工藝流程 工藝方案工藝方案使用普萊昂多室單槽，以硫酸分解磷礦生成磷酸料漿，獲得粗大整齊的石膏結(jié)晶用強(qiáng)制循環(huán)低位真空蒸發(fā)冷卻料漿，移走反應(yīng)余熱，并將含氟尾氣送到洗滌系統(tǒng)，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放對(duì)料漿采用盤式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，三次逆流洗滌，將成品稀酸送至稀酸陳化槽，磷石膏送往渣場(chǎng)經(jīng)比較，單槽比多槽優(yōu)越，基建投資省、操作方便，控制穩(wěn)定，結(jié)晶成形好。與鼓風(fēng)冷卻相比，真空冷卻系統(tǒng)控制靈敏準(zhǔn)確，明顯減少?gòu)U氣吸收設(shè)備的容積，減少空氣污染。盤式過(guò)濾機(jī)具有很好的操作性能，過(guò)濾能力隨石膏結(jié)晶和操作情況而定（2）硫酸:選濃度為93%的H2SO4

3、1）原料2.反應(yīng)部分工藝數(shù)據(jù)（1）磷礦漿的含水率取36%(濕基)（2）磷礦漿中P2O5的萃取率97.45%（3）磷礦中次要組分在反應(yīng)過(guò)程中的分配如下 表3.2磷礦中次要組分在反應(yīng)過(guò)程中的分配表3.過(guò)濾部分工藝數(shù)據(jù)（1）成品磷酸主要組成: P2O527.4%; 游離H2SO42.9%（2）過(guò)濾時(shí)對(duì)成品磷酸的稀釋率取0.5%（3）P2O5的回收率取96.6%（4）濾餅的含液量(濕基) 1.第一次過(guò)濾50% 2.第二次過(guò)濾39% 3.第三次過(guò)濾34% 4.第四次過(guò)濾28%（5）第二次過(guò)濾后水溶性P2O5殘留率 R1=0.29（6）第三次洗滌后水溶性P2O5殘留率R2=0.15（7）第四次過(guò)濾后水溶液

4、中P2O5濃度為1.13% 濕法磷酸物料平衡表濕法磷酸物料平衡表濕法磷酸系統(tǒng)熱量衡算表 五氧化二磷平衡表 磷酸生產(chǎn)廠是一個(gè)精密度、自動(dòng)化程度都較高的企業(yè)，所用的大型設(shè)備也很多，每一個(gè)設(shè)備的型號(hào)、生產(chǎn)能力以及自動(dòng)化程度都將直接影響到生產(chǎn)路線的合理性和全廠的經(jīng)濟(jì)效益，但其中最主要的設(shè)備有反應(yīng)塔、過(guò)濾機(jī)和冷卻器。設(shè)備選型設(shè)備選型性質(zhì)：溫度7080,磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26%30%;石膏質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%30%; 液相質(zhì)量濃度為0.030.04 g/ ml; 另外還有等雜質(zhì)。濕法磷酸生產(chǎn)主要的腐蝕性濕法磷酸生產(chǎn)主要的腐蝕性因素因素溫度為6070 ; 磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)26%30%; 含少量固體磷石膏, 其它雜質(zhì)含量

5、與濕法磷酸料漿相同。還含有少量的硫酸、氫氟酸、氟硅酸、氯化物及等雜質(zhì)主要是點(diǎn)蝕和晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、磨蝕這4 種類型的腐蝕。 磷酸用鋼一般都選用高鉻、高鎳鉬鋼, 有時(shí)還加入銅和其它元素, 使其具有耐晶間腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕的性能。耐腐蝕性的順序依次為: K合金、鉬三鈦、鉬二鈦、超低碳。 濕法磷酸料漿濕法磷酸料漿稀磷酸稀磷酸濕法磷酸生產(chǎn)濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程過(guò)程的消耗的消耗 廣泛用于冷凝器、濃縮系統(tǒng)真空管線、含氟尾氣管道、硫酸及料漿的輸送管道、磷酸中間槽、堰槽、硫酸計(jì)量槽等。該材質(zhì)優(yōu)點(diǎn)為: 加工、制作、安裝容易, 維修方便, 耐腐蝕性能良好。 濕法磷酸生產(chǎn)中非金屬材料使用情況應(yīng)用于攪拌槳軸、

6、氟尾氣風(fēng)機(jī)葉輪、沖擊式洗滌器襯里、濃縮系統(tǒng)液相內(nèi)襯等。 僅用于氨吸收系統(tǒng)旋流塔板、液下泵出口彎管及過(guò)濾器支腿等。耐腐蝕性能良好, 不易結(jié)垢, 清理方便。但強(qiáng)度不夠, 使用中易變形。硬聚氯乙烯橡膠聚丙烯 用于濃縮系統(tǒng)汽液相管線及硬PVC 管線的外加強(qiáng), 耐腐蝕性能良好。 濕法磷酸生產(chǎn)中非金屬材料使用情況目前主要應(yīng)用于磷酸貯槽、萃取槽、熱交換器、閃蒸室、氟吸收塔等靜設(shè)備, 性能特別優(yōu)良, 但施工方法及膠粘劑的選擇很重要, 設(shè)備質(zhì)量大多取決于施工方法及膠結(jié)劑的選擇。 用于磷酸大貯槽中襯里,腐蝕余量大,但在含氟磷酸中不耐蝕。環(huán)氧酚醛玻璃鋼石墨瓷磚濕法磷酸生產(chǎn)主要設(shè)備材料建議 在生產(chǎn)工藝上在生產(chǎn)工藝上應(yīng)

7、進(jìn)行合理的配礦應(yīng)進(jìn)行合理的配礦, ,使使F-F-、Cl- Cl- 的質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在允許量分?jǐn)?shù)保持在允許的范圍之內(nèi)的范圍之內(nèi), , 可有可有效減緩腐蝕速率。效減緩腐蝕速率。 K K合金類奧氏合金類奧氏體不銹鋼可耐體不銹鋼可耐Cl-Cl-含量較高的磷酸含量較高的磷酸腐蝕腐蝕, , 即使磷礦即使磷礦中中Cl-Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)高質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)達(dá)0.2%0.2%時(shí)時(shí), , 亦不亦不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的點(diǎn)蝕蝕 濃縮系統(tǒng)的石墨濃縮系統(tǒng)的石墨交換器是易損設(shè)備交換器是易損設(shè)備, , 因石墨管強(qiáng)度低因石墨管強(qiáng)度低, , 石石墨管與鋼殼之間的線墨管與鋼殼之間的線膨脹系數(shù)差別較大膨脹系數(shù)差別較大, , 開停車時(shí)

8、易使石墨管開停車時(shí)易使石墨管破裂破裂, ,另外結(jié)垢清洗另外結(jié)垢清洗亦較困難。亦較困難。 應(yīng)擴(kuò)大非金屬材應(yīng)擴(kuò)大非金屬材料代替金屬材料的料代替金屬材料的使用范圍使用范圍, 萃取磷酸萃取磷酸的靜止設(shè)備應(yīng)多采的靜止設(shè)備應(yīng)多采用工程塑料用工程塑料; 襯里應(yīng)襯里應(yīng)多采用襯膠多采用襯膠, 如氯丁如氯丁橡膠、丁基橡膠、橡膠、丁基橡膠、硬質(zhì)天然膠等。硬質(zhì)天然膠等。設(shè)備選擇設(shè)備選擇反應(yīng)槽過(guò)濾機(jī)泵類冷卻器 反應(yīng)消化槽選取普萊昂多室單槽：?jiǎn)尾蹆?nèi)通常分為10個(gè)室，磷礦粉和硫酸在14室內(nèi)反應(yīng)，58室內(nèi)則為結(jié)晶，時(shí)間足夠長(zhǎng)利于結(jié)晶成長(zhǎng)。 多室單槽中的醬料流動(dòng)用攪拌槳葉推動(dòng)。單槽從1到8的8個(gè)室按照溢流-底流交替排列，第9室

9、實(shí)際上只是一個(gè)泵槽，將料漿泵送到冷卻系統(tǒng)的閃蒸室，經(jīng)冷卻后的料漿流入第10室。反應(yīng)槽普萊昂多室單槽普萊昂多室單槽設(shè)備參數(shù)規(guī)格：有效尺寸6720L6720W8000H6有效容積：1710m3工作壓力：微負(fù)壓槽體材質(zhì)：混凝土上襯膠再襯碳磚攪拌槳轉(zhuǎn)速：67r.p.m 電機(jī)功率：160KW過(guò)濾機(jī) 傾覆盤式過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)盤式過(guò)濾器的核心部件是疊放在一起的塑料濾盤，濾盤上有特制的溝槽或棱，相鄰濾盤上的溝槽或棱構(gòu)成一定尺寸的通道，粒徑大于通道尺寸的懸浮物均被攔截下來(lái)，達(dá)到過(guò)濾效果。轉(zhuǎn)臺(tái)式過(guò)濾機(jī)的工作原理是一種連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的真空過(guò)濾設(shè)備，在一個(gè)水平的環(huán)形面積內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)梯形濾盤 ，濾盤由一個(gè)大轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)在軌道上作

10、水平運(yùn)轉(zhuǎn)，每個(gè)濾盤用膠管與位于中心的分配閥 (錯(cuò)氣盤 )相連 分配閥與真空系統(tǒng)相連 并完成濾盤在工作過(guò)程中的真空切換 ，每個(gè)濾盤水平旋轉(zhuǎn)一周 完成加料，初濾，過(guò)濾，洗滌 (根據(jù)工藝要求設(shè)置洗滌次數(shù) ) 卸渣，濾布沖洗，再生 ，濾布吸干至加料點(diǎn)，如此反復(fù)循環(huán)。傾覆盤式過(guò)濾機(jī) （1）扇形濾板脫水孔分布均勻，孔率合理，筋條尺寸大，由高強(qiáng)度工程塑料制成，壽命提高了11.5倍。（2）濾液管過(guò)濾數(shù)面大，分配頭腹腔容積大，提高了抽氣率和濾液排放效果。（3）耐磨錦綸、單或復(fù)絲濾布使脫餅率高且不易堵塞，使用壽命長(zhǎng)。耐磨錦綸、單或復(fù)絲濾布使脫餅率高且不易堵塞，使用壽命長(zhǎng)。（4）多點(diǎn)干油泵集中多點(diǎn)自動(dòng)潤(rùn)滑。（5）濾

11、布自動(dòng)清洗裝置，保持了其良好的脫水效果。（6）臥式強(qiáng)制高速攪拌、軸端采用橡膠及石墨盤根和水壓差三重密封不漏漿。（7）主傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速，依物料的濃度及流量調(diào)節(jié)（交流調(diào)速電機(jī)或變頻器），以求達(dá)到理想的工作效果。（8）每盤由每盤由20片扇形板組成，加強(qiáng)了過(guò)濾過(guò)程控制，成餅厚度均勻。片扇形板組成，加強(qiáng)了過(guò)濾過(guò)程控制，成餅厚度均勻。（9）磨擦片采用特制耐磨硼鑄鐵,剛?cè)嵯酀?jì)密封佳，使用壽命達(dá)到十年以上。（10）濾液管為高強(qiáng)度耐磨陶瓷復(fù)合鋼管，提高壽命10倍以上。（11）濾液管與濾扇接口去掉下法蘭，采取模具定位直接焊接，減少了濾液管與濾扇接口去掉下法蘭，采取模具定位直接焊接，減少了90%可能的漏氣點(diǎn)可能的漏氣

12、點(diǎn)。 離心泵造價(jià)高而流量有限（5000m/h），對(duì)建大型工廠極為不利； 軸流泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉而且可以得到很大的流量（15000m/h），缺點(diǎn)是揚(yáng)程低。泵類軸流泵 泵類料漿循環(huán)泵的殼體、葉輪用Cr30制成，耐磨。處于P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)28%32%的稀磷酸。泵的主要材質(zhì)為K合金, 螺栓、出口彎管為Mo2Ti,軸套為石墨,主要腐蝕部位為出口彎管、螺栓。料漿泵酸泵 真空閃蒸冷卻設(shè)備是閃蒸冷卻器，實(shí)際為真空條件下的氣液分離器。反應(yīng)槽來(lái)的熱料漿以切線方向方向進(jìn)入閃蒸室，冷卻料漿從室底部出口流出。1、根據(jù)不同溶劑的性質(zhì)，自主設(shè)定“閃蒸”級(jí)數(shù)；2、同樣溫度和時(shí)間內(nèi)，濃縮效率大大高于傳統(tǒng)蒸發(fā)儀器；3、連續(xù)進(jìn)液

13、，蠕動(dòng)泵精確控制，適合大量濃縮；4、閃蒸：瞬間受熱、快速蒸發(fā)、迅速分離；5、操作簡(jiǎn)便、輔助設(shè)備少；6、節(jié)能環(huán)保、工作效率高。冷卻器閃蒸冷卻器閃蒸冷卻器 含氟廢氣處理設(shè)備 雖然磷酸生產(chǎn)采用二水法工藝技術(shù)，反應(yīng)槽溫度及酸度降低，氟逸出率低，從源頭上控制了廢氣中氟的含量，但產(chǎn)生的廢氣中氟含量仍較高，需要對(duì)廢氣進(jìn)行處理。其中反應(yīng)工序產(chǎn)生的廢氣及過(guò)濾工序過(guò)濾機(jī)上部排放的廢氣均采用二級(jí)水循環(huán)洗滌；過(guò)濾機(jī)下部排出的廢氣采用一級(jí)水洗滌。 含氟廢氣處理流程為：來(lái)自反應(yīng)槽、消化槽及過(guò)濾機(jī)上部的含氟廢氣通過(guò)文丘里洗滌器和旋風(fēng)尾氣洗滌塔二級(jí)水循環(huán)吸收后，通過(guò)尾氣風(fēng)機(jī)經(jīng)40 m煙囪達(dá)標(biāo)排放；來(lái)自過(guò)濾機(jī)下部經(jīng)真空泵抽吸產(chǎn)生的廢氣由真空泵洗滌器用水吸收后并入40 m煙囪排放。 產(chǎn)生的含氟酸性廢水經(jīng)污水槽收集后去過(guò)濾機(jī)洗滌磷石膏。廠房布置倉(cāng)庫(kù)及裝卸區(qū)Storage & Loading Zone出入口出入口 安排緊湊 集中管理經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)分分析析與與評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)外購(gòu)原材料費(fèi)動(dòng)動(dòng)力力消消耗耗工工資資福福利利費(fèi)費(fèi)修修理理費(fèi)費(fèi)其其他他費(fèi)費(fèi)用用財(cái)財(cái)務(wù)務(wù)費(fèi)費(fèi)折折舊舊費(fèi)費(fèi)攤攤銷銷費(fèi)費(fèi)管管理理費(fèi)費(fèi)銷銷售售費(fèi)3893.8862.59394.177.6852.15155.751204245.534245.53投資回收期：投資回收期：4.04.0年年投投資資回回收收期期節(jié)能環(huán)境保護(hù)節(jié)能方案減排技