【正文】 武漢工程大學(xué)郵電 與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（ 論 文）說明書 論文題目 年產(chǎn) 萬噸濕法磷酸生產(chǎn)工藝設(shè)計 學(xué) 號 0842510309 學(xué)生姓名 賀 素 敏 專業(yè)班級 應(yīng)用化工 03 班 指導(dǎo)教師 陶 梅 平 總評成績 2021 年 3 月 21 日武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 i 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... II 第一章 文獻 綜述 ...................................................................................................................... 1 磷酸的簡介及發(fā)展 .......................................................................................................... 1 磷酸的生產(chǎn)原料和方法 ............................................................................................... 2 濕法磷酸工藝 ................................................................................................................ 5 硫酸法濕法磷酸生產(chǎn)工藝 ........................................................................................... 7 濕法磷酸凈化除氟方法 ............................................................................................. 11 第二章 工藝設(shè)計 .................................................................................................................... 13 設(shè)計任務(wù)和產(chǎn)品概況 .................................................................................................... 13 產(chǎn)品方案 ........................................................................................................................ 13 濕法磷酸工藝流程 ........................................................................................................ 13 操作制度 ........................................................................................................................ 14 第三章 工藝過程的衡算及設(shè)備選型 .................................................................................... 16 物料平衡計算 ................................................................................................................ 16 熱量平衡計算 ................................................................................................................ 25 主要的設(shè)備選型與計算 ................................................................................................ 29 第四章 三廢的處理與綜合利用 ............................................................................................ 36 濕法磷酸裝置的尾氣來源與處理 ............................................................................ 36 濕法磷酸中三廢的綜合利用 .................................................................................... 37 設(shè)計小結(jié) .................................................................................................................................. 39 致 謝 ...................................................................................................................................... 40 參考文獻 .................................................................................................................................. 41 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 本設(shè)計進行 年產(chǎn) 萬噸 濕法磷酸生產(chǎn)工藝設(shè)計， 根據(jù)磷礦石與硫酸反應(yīng)生成磷酸和硫酸鈣的原理來制取磷酸，即濕法磷酸，這種方法操作簡便，對設(shè)備要求也不高。 礦漿和硫酸反應(yīng)經(jīng)過萃取、過濾和洗滌等一系列步驟后得到磷酸，根據(jù)這一過程作出整個磷酸工段的工藝設(shè)計。 由磷礦石的組成， 磷礦和硫酸的反應(yīng)原理以及 反應(yīng)中的機械損失，計算 100kg 磷礦所生產(chǎn)的磷酸量， 并對各個小的工段進行物 料衡算。再以 100kg 磷礦所計算的數(shù)據(jù)為依據(jù)對年產(chǎn) 萬噸濕法磷酸的生產(chǎn)做熱量衡算 ， 由 熱量衡算中計算的數(shù)據(jù)來選取合適型號的設(shè)備并畫出磷酸工段的工藝流程圖。 最后對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣 、 廢水 、 廢渣 加以 綜合利用 。 關(guān)鍵詞： 濕法磷酸；磷礦；硫酸 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II Abstract The design of an annual output of 24,000 tons of wet phosphoric acid production process design, based on the reaction of phosphate rock with sulfuric acid phosphoric acid and calcium sulfate to the system to take the principle of phosphoric acid, that is phosphoric acid, this method is simple, the equipment requirements are not high. Pulp and sulfuric acid after extraction, filtering and washing and a series of steps to get phosphoric acid,according to this process to make the whole sections of phosphate the process design. By the position of phosphate rock, phosphate rock and sulfuric acid in the reaction mechanism and the mechanical loss reaction to calculate the production of phosphoric acid phosphate 100kg, and each small section in the material with 100kg phosphate calculating based on data from million tons of annual production of phosphoric acid do heat balance, heat balance in the final calculations based on the data to select the right type of equipment and construction section of the draw process phosphoric acid produces in the process of production of the waste gas, waste water and waste residue to prehensive utilization. Keywords: Wetprocess phosphoric acid； phosphate； sulfuric acid 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 第一章 文獻綜述 磷酸的簡介及發(fā)展 磷酸的簡介 （ 1）磷酸的性質(zhì) 磷 酸， H3PO4， 相對分子質(zhì)量為 98。它是一種無色透明的液體， 比重 ，溶于水并放熱，經(jīng)高溫 加熱便失水成焦磷酸和偏磷酸，長時間受冷即結(jié)晶，它有腐蝕性，在空氣中易潮解， 所以應(yīng)密封保存。純凈的磷酸是無色晶體，熔點 攝氏度，高沸 點酸，可與水任意比互溶。市售的磷酸試劑是粘稠的、不揮發(fā)的濃溶液， 磷酸含量 為 83~98%。磷酸為中強酸，酸性強于碳酸，磷酸與碳酸鈉反應(yīng)時在不同的 PH 下，可生成不同的酸式鹽。 磷酸不易揮發(fā)，不易分解，幾乎沒有氧化性，具有酸的通性。 （ 2）磷酸對人健康的危害 蒸氣或霧對眼、鼻、喉有刺激性。口服液體可引起惡心、嘔吐、腹痛、血便或 休 克。皮膚或眼接觸可致灼傷。慢性影響：鼻粘膜萎縮、鼻中隔穿孔。長期 反 復(fù)皮膚接觸，可引起皮膚刺激。 （ 3）磷酸的主要用途 磷酸是一種 重要的基本化工原料，主要用來制造高效磷復(fù)肥，如磷酸銨、重過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等，也是飼料添加劑、食品添加劑、工業(yè)助劑等含磷產(chǎn)品的原料，廣泛應(yīng)用于化工、冶金、石油、電子、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。 磷酸的發(fā)展 1838 年，首次制成工業(yè)用的黃磷， 1855~1890 年間在歐洲建立了黃磷的生產(chǎn)廠。 20世紀 40~50 年代，美國和德國發(fā)展了黃磷和熱法磷酸的生產(chǎn)技術(shù)。 60 年代 ， 美國曾計劃大量發(fā)展黃磷和熱法磷酸生產(chǎn)以用于肥料工業(yè)，旨在利用便宜的能源和運輸黃磷比較經(jīng)濟的優(yōu)點，后 由于能源漲價，計劃未能實現(xiàn)。熱法磷酸比濕法磷酸 濃度高，且產(chǎn)品純，但耗電量大，價格貴。在水電有富余的地區(qū)，熱法磷酸具有發(fā)展前 途。 現(xiàn)在除了蘇聯(lián)有少量用于肥料生產(chǎn)外，熱法磷酸主要用于工業(yè)方面 。 1981 年世界產(chǎn)量為 (P2O5)。含硅高的磷礦，適 用 于元素磷生產(chǎn)。含鐵、鎂和鋁雜質(zhì)高的磷礦用于黃磷生產(chǎn)時，將使電耗增加、磷收率降低。 經(jīng)過 100 多年的發(fā)展，因磷礦生產(chǎn)磷酸方法的不同而形成了磷酸鹽工業(yè)和磷肥工業(yè)武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 并存的磷化工產(chǎn)業(yè)格局，其中以電解磷礦獲得黃磷制取熱法磷酸形成了