【正文】 0%。 萃取槽所獲得的 H3PO4 和 CaSO4結晶混合料漿泵通過料漿泵送至盤式過濾機進行過濾。當發(fā)生事故時，該含氟污水送污水處理站處理。清液池中的含氟，含磷污水，經清液循環(huán)泵送去沖洗濾布，由此下來的含有石膏的污水于沉降槽中沉降，清液溢流回至清液池中再利用，含石膏的稠漿進入稠漿槽，通過蒸汽加熱后，再用稠漿泵送往過濾機用以洗滌濾餅。抽出的氣體經冷凝器用水冷卻。 工藝過程的物料和熱量衡算 物料平衡計算 設磷酸工廠所用磷礦的主要 組成以及已知條件如下： (1)原料磷礦的主要成分（ %）： P2O5 ： ； F： ； CaO： ； Fe2O3 ： ； Al2O3：； A時取13002800Pa。 s；μ 二洗 = 103Pa X=30% (1)收入熱量： 總的熱量由下列物料帶入的熱量確定：磷礦粉（ Q 磷礦 ）；硫酸（ Q 硫酸 ）；淡磷酸（ Q 淡磷酸 ），以及反應熱（ Q 反應 ）和萃取槽中硫酸稀釋熱（ Q 稀釋 ）。 K） 硫酸與磷精礦的反應熱（磷精礦中的全部 P2O5都按氟磷灰石計）： Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=5CaSO4 n1=（ 98） /（ 18 ） =, 為了確定 n2，必須知道稀釋后萃取槽中硫酸的濃度 C2（假定硫酸同其他的液體組分混合以后，才同磷灰石反應）此濃度可根據(jù) 100 千克磷精礦為基準的物料衡算數(shù)據(jù)確定： C2= 100%/[++ ()+ ()]=% 式中： 和 分別為無水硫酸量和含水硫酸帶入的 水量 （ kg）； 和 分別為淡磷酸量和循環(huán)料漿液相量 kg 和 分別為淡磷酸和循環(huán)料漿液相中磷酸的濃度單位分數(shù) 從而 n2=[（ ） /18]（ 98/） = 算出 q2= 因此 Q 稀釋 =16360 247。 K，其值按下式確定， C 料漿 =C 液 X 液 +C 固 X 固 （ C 液 和 C 固 —— 料漿中液相和固相的熱容， kJ/kg K （ —— 濃度為 30% P2O5即 % H3PO4的比熱； —— 石膏熱容 ； —— 液固比為 時料漿中磷酸的質量分數(shù)； —— 料漿中石膏的質量分數(shù)；） 從而： Q 料漿 = 77= 106J 56℃時，從萃取槽排出氣體帶走的熱量 Q 氣體 =V K； —— 0℃和 105Pa時的空氣密度， kg/m3； —— 空氣的相對濕度； 16505—— 56℃空氣中飽和水蒸氣的分壓 Pa； 2601—— 56℃時水蒸氣的焓， kJ/kg ） 則萃取槽總的支出熱量 為： Q 支出 = 106+ Q 收入 =Q 支出 即 35255000kJ+=20462690kJ+ 則每小時鼓空氣量 V= 選用風機： 離心通風機 型號： 468 全壓范圍 (mmH20)： 20～ 237 風量范圍 (m3/h)： 1000～ 239654 功率范圍 (kW)： ～ 245 輸送介質最高允許溫度 t≤ (℃ )： 80 主要的設備選型與計算 設備布置說 明 磷酸工段 聯(lián)合廠房呈長條型，跨度 15m，總長度 ，座北向南看。一樓布置有濾洗液中間槽、水環(huán)式真空泵等。濾盤小端出液口用貯管同位于中央的分配頭上錯氣盤相連接，上錯氣盤在轉動桿的帶動下，與轉盤同步回轉、上錯氣盤固定不動，憑借吸液管與真空系統(tǒng)相連。 (2)濾盤內所采用的聚丙烯柵板，格柵樅向筋條加高，增大斷面尺寸，增加了剛性、不易變形。 (5)原轉動桿斷面尺寸加大，提高轉動剛性。 表 1 原始數(shù)據(jù) 產物 產量 (t/h) 密度 (kg/m3) 粘度 μ (Pa h）； 而 G 主濾 =(20250+33390)/1260=（ m3/h） ∴ A 主濾 =(m2) (2)一次洗滌區(qū)的必需面積： 按照上述同樣方法求得： q 一洗 ＝ （ m3/m2 型號： PF80 總過濾面積 m2： 80 有效過濾面積： 71 轉速 r/min： ～ 電動機功率 KW： 11 濾盤數(shù)量 (個 )： 24 外形尺寸直徑 X高 mm：φ 12400 1800 萃取槽 [8] 采用單槽多漿式，槽體為兩個用鋼筋混凝土搗制的同心圓筒組成，內外筒環(huán)形部分的器壁上裝有導流板。 (1)料漿量 (2)料漿密度 1470 kg/ m3 (3)反應時間 4h (4)料漿體積流量 ? (5)反應槽有效容積 4≈ 290 m3 (6)在反應槽有效容積中同心圓單槽體積占 69%,其余占 31% (7)同心圓單槽體積 = (8)同心圓中單槽中的內筒 ,隔墻及擋墻占容積約 10 m3 (9)同心圓中單槽直徑為 D，有效高度為 H，取 H/D= 反應 槽有效容積為： +10= D2H D= H= (10)自由空間高度取 ，取反應槽總高度為 (11)同心圓單槽內筒的直徑 d，取 d/D=， d= 主要參數(shù)： 直徑 X 高度 m 中心筒直徑 mm 2600 攪拌泵轉速 r/min 101 攪拌器直徑 mm 680 攪拌器形式 折葉二層透平 電機 q X kW 380V 主要用材：碳剛，不銹鋼，石墨板，玻璃鋼等。 min，則過濾機總漏氣量為， =108m3/ min 根據(jù)漏氣量查 設計手冊 得： 選用型號為 SK120 的水環(huán)式真空泵，其主要參數(shù)： 轉速： 490 r/min 電動機： 185 kW 口徑： 300 mm 供應量： 200 L/min 4 自動控制要求 控制水平和范圍 控制水平 (1)在萃取區(qū)域設置了控制室，其它區(qū)域分別設置就地設置操作儀表盤，實現(xiàn)集中控制操作或就地集中操作。 控制范圍 本設計包括了在生產裝置區(qū)域內部 — 原料、萃取等各種化工參數(shù)，包括流量、物位、溫度、壓力成分分析等參數(shù)的自動檢測、自控和報警。 復雜控制系統(tǒng) 礦粉和 H2SO4比例調節(jié)。該礦區(qū)目前生產用水，來自于預沉池，生活用水來自于無閥濾池。 消防系統(tǒng)采用低壓消費制，室外為地上式消火栓，室內主要廠房內設小型滅火器。 6 環(huán)境保護要求 磷酸及重過磷酸鈣生產過程排放的含氟廢氣中，氟主要以四氟化硅的形式存在，其次 是 HF、磷酸蒸汽及霧滴，四氟化硅與水接觸生成氟硅酸。 在本設計中由于氣量不大，故采用真空冷卻流程，流程簡述如下： 萃取反應槽液相界面上的氟氣體送入尾氣吸收塔，用水吸收后放 空，而萃取料漿在真空室內閃蒸時產生的含氟水蒸氣則在冷凝器內被冷凝。其余外排。焦炭及其他輔助原料按要求分別粉磨，由微機控制磷石膏按一定比例配合混合，混合后的生料在均化庫內進行機械倒庫和空氣凈化，合格的生料入窯煅燒；窯氣進入制酸系統(tǒng)，水泥熟料與混合材料由微機控制按一定比例配合，經粉磨制成合格的水泥。 結 論 目前世界各國中小型磷酸化工企業(yè)大多采用濕法，二水物濕法磷酸生產流程占主導地位，由于其產品的濃度低，雜質含量高，提純困難，導致其使用方向的有限性，所以不斷研究濕法磷酸的提純技術以達到以較低的生產成本制得純度較高的磷酸是目前研究的課題。通過該設計，我掌握了化工工藝設計的基本程序、方法和步驟，使我對所學的知識有了更進一步的掌握 。但由于存在的幾個明顯的技術問題尚未完全解決，至今尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產，窯法磷酸工藝的特點是：能充分利用中、低品味磷礦；能充分利用自身的反應熱，耗電少，節(jié)能效果顯著，產品濃度高；質量高；不需要酸分解；生產成本低，僅為熱法的2/3～ 1/2，與濕法相近。在 本設計中，應放在過濾機的附近，過濾機設在二樓，則廠化驗室放在二樓，便于測量過濾機中磷酸的含量，更有利于指導生產。 廢渣治理 在制磷酸過程中主要所得廢渣為磷石膏，對于廢渣的處理主要是對廢渣進行綜合利用。不凝性氣體則由真空泵排出。 過濾機排出的磷石膏，經浸泡或雨淋后，將有可溶性的氟化物及五氧化二磷流出，對環(huán)境產生危害。鼓鳳式冷卻塔三座。 本裝置所需生產、消防、生活用水由廠方接管供至界區(qū)外 1m，生活廢水由泵送至尾砂轉運泵站，雨水就近排入裝置區(qū)附近。凈化站內設有 4000m3預沉池二座。 (2)對具有腐蝕和易結晶的工藝管路上設置的閥門，多數(shù)采用氣動隔膜閥。 (3)儀表和電器部分的控制操作分開設置。 性能范圍 氣量： ～ m3/min 真空度： 700～ 760 mmHg 壓力： 0～ kg環(huán)室換相等同心角設置，八臺攪拌漿，中心圓筒設置一臺攪拌漿，每個攪拌軸上裝有通向雙層渦輪式攪拌器，九漿轉向相同。 h）； ∴ A 二洗 =26830/(1060 )=(m2) (4)三次洗滌區(qū)的面積： 由 K 二洗 μ 二洗 ＝ K 三洗 μ 三洗 求得 K 三洗 ＝ m2/h； q 三洗 ＝ （ m3/m2 解： 主過濾區(qū)的 必需面積： A 主濾 =G 主濾 /q 主濾 (m2) G 主濾 —— θ 時間的濾液量 (m3)。 (7)分配頭上，各個操作區(qū)間的作業(yè)界線可以調整，以利于個工序間協(xié)調工作。濾布的固定采用平壓板結構，安裝可靠，拆卸方便。每只濾盤公轉一周，連接完成加料，出濾，過濾，洗滌，翻盤，反吹，卸渣，清洗濾布，吸干，復位等操作過程。在一個圓環(huán)形柜架上設置了 20 個梯形濾盤。 萃取布置在廠房的最左端，從原料工段來的磷精礦、硅藻土經混合后進入萃取槽；此外考慮到萃取槽攪拌裝置和料漿泵的安裝