【正文】 的氣溫高，相應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度大，投資省。 2） 熔硫工段 來自原料工段的固體硫磺由膠帶輸送機(jī)送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，熔化后的液硫自溢流口自流至過濾槽，由助濾泵送入液硫過濾器內(nèi)過濾后流入液硫貯槽。其它設(shè)備如液硫過濾器、液硫泵和液硫輸送管道、管件、閥門等都采用蒸汽夾套保溫。一段入口氣體溫度通過高溫?zé)岣本€進(jìn)行調(diào)節(jié)。 4）干吸工段 空氣鼓風(fēng)機(jī)設(shè)在干燥塔上游，干吸酸循環(huán)系統(tǒng)采用三個(gè)塔一個(gè)循環(huán)槽，即干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔共用一個(gè)循環(huán)槽。 由轉(zhuǎn)化器第三段出口的一次轉(zhuǎn)化氣體經(jīng)冷熱換熱器、省煤器冷卻后進(jìn)入第一吸收塔塔底，塔頂直接用來自吸收塔酸循環(huán)泵的濃度為98％硫酸噴淋，吸收氣體中的 SO3 后的酸自塔底流出進(jìn)入干吸塔酸循環(huán)槽，由第一吸收塔酸循環(huán)泵第一吸收塔酸冷卻器 冷卻，再進(jìn)入第一吸收塔進(jìn)行噴淋。 成品硫酸由吸收塔酸循環(huán)泵出口引出，再經(jīng)成品酸冷卻器冷卻至40℃后進(jìn)入成品酸貯罐區(qū)貯存。通過自控調(diào)節(jié)確保礦漿和硫酸按比例加入。 萃取料漿經(jīng)過濾機(jī)過濾所獲得的濾液，通過氣液分離器分離后，液體即為成品磷酸，送往磷酸貯槽。 為控制快速氨化反應(yīng)器內(nèi)的料漿中和度，磷酸與氣氨必須進(jìn)行流量比例調(diào)節(jié)后同 時(shí)加入快速氨化反應(yīng)器。Ⅱ效蒸發(fā)系統(tǒng)排出的蒸汽在混合冷凝器中用水直接冷卻。塔底得到的粉狀磷銨流入螺旋輸送機(jī)進(jìn)入膠帶輸送機(jī)送到成品包裝車間。洗滌塔內(nèi)的循環(huán)吸收液達(dá)到一定濃度后送入中和料漿蒸發(fā)給料槽回收利用。 為確保液氨的供應(yīng)，通過設(shè)計(jì)中槽車運(yùn)輸液氨的裝置仍保留。與空氣霧化相比，具有霧化效果好，火焰角度大，動(dòng)力消耗低，不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。 5）干燥吸收塔： 采用先進(jìn)的塔結(jié)構(gòu)，填料支撐的開孔率大于 50％，內(nèi)裝填阻力小、傳質(zhì)效率高的階梯環(huán)耐酸填料，塔頂設(shè)有除霧器，干吸塔均為鋼殼內(nèi)襯耐酸磚結(jié)構(gòu)。 1） 磷酸裝置 1 球磨機(jī) 磨礦設(shè)備有多種，如較早出現(xiàn)的雷蒙磨，近年國內(nèi)引進(jìn)裝置中有過的棒磨機(jī)以及國內(nèi)迄今在磷銨裝置中使用最普遍的球磨機(jī)。槽內(nèi)設(shè)一變截面節(jié)能型攪拌槳。 主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 筒體直徑：φ 9500mm 筒體高度： 22021mm 工作壓力：微負(fù)壓 工作溫度：≤ 80℃ 主要設(shè)備一覽表 表 48 主要設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注 一 硫酸裝置 1 快速熔硫槽（帶攪拌器） F4500 3000 2 CS 2 過濾槽 +助濾槽（帶攪拌器） 12021 3000 H 2021 1 CS 3 液硫過濾器 葉片式 過濾面積： 50m2 2 不銹鋼碳鋼 4 液硫貯罐 F11000 10000 1 CS 5 精硫泵 Q 5m3/h， H 80m 2 一臺(tái)備用 6 焚硫爐 F3800 12479 1 碳鋼內(nèi)襯耐火磚 附磺槍 2 只 7 轉(zhuǎn)化器四段催化劑層 F6600 17250 1 碳鋼內(nèi)襯耐火磚 8 熱熱換熱器 F ＝773m2 1 CS 9 冷熱換熱器 F＝ 1600m2 1 CS 10 干燥塔 F4000x13513 1 CS 內(nèi)襯耐酸磚 11 第 一 吸 收 塔 F4000x15824 1 CS 內(nèi)襯耐酸磚除沫器從國外引進(jìn) 12 第二吸收塔 F4000x13424 1 CS 內(nèi)襯耐酸磚除沫器從 國外引進(jìn) 13 干吸塔酸循環(huán)槽 F2758 18000 1 CS 內(nèi)襯耐酸磚 14 干吸塔酸循環(huán)泵 Q 360m3/h， H 28m 3 合金 15 空氣鼓風(fēng)機(jī) Q 1000m3/min, Δ P 42kPa 1 組合件 16 煙囪 F13000 45000 1 CS 17 成品酸貯罐 F16000 10000 2 CS 二 磷酸裝置 1 硫酸計(jì)量槽 φ 6000 6000 1 2 硫酸泵 Q 15m3/h， H 20m 3 3 反應(yīng)槽 φ 7000 6500 2 4。上部設(shè)有尾氣出口和霧化器接口，物料利用壓力霧化后從上而下與爐氣逆流干燥成粉末狀產(chǎn)品，從干燥塔底部沸騰床排出。 磨機(jī)規(guī)格為：φ 2700 6000 2 反應(yīng)槽 為了確保磷礦的反應(yīng)時(shí)間和停留時(shí)間，創(chuàng)造優(yōu)惠工藝條件， 便于硫酸鈣結(jié)晶生長，提高轉(zhuǎn)臺(tái)式過濾機(jī)的過濾強(qiáng)度，在磷酸裝置的反應(yīng)工段設(shè)兩個(gè)反應(yīng)槽。傳熱效率是淋灑式冷排的 4～ 5 倍，占地僅為后者的 1/10，操作方便，維修少， 國內(nèi)外均有多年的制造和使用經(jīng)驗(yàn)。轉(zhuǎn)化器裝填進(jìn)口優(yōu)質(zhì)催化 劑。 物料衡算及流程圖 裝置物料平衡圖 單位：萬噸 /年 裝置硫平衡圖 單位：噸 /年 裝置磷平衡圖 單位：噸 /年 裝置氟平衡圖 單位噸 /年 裝置氨平衡圖 單位噸 /年 流程圖見附件 消耗定額 表 45 硫酸裝置原料及能源消耗量（以每噸 100％硫酸為基準(zhǔn)計(jì)） 序號(hào) 項(xiàng)目及規(guī)格 規(guī)格 單位 每噸產(chǎn)品耗量 年耗量 一 原料及輔助材料 1 硫磺 S≥ ％ t 104 2 釩催化劑 L 104 3 輕柴油 Kg 104 4 硅藻土 Kg 104 二 燃料及公用工程 1 新鮮水 t 105 2 循環(huán)水 t 117 107 3 脫鹽水 t 105 4 電 kwh 1147 104 5 蒸汽 t 104 三 副產(chǎn) 1 蒸汽 104 2 發(fā)電 136 2040 104 表 46 磷酸裝置原料及能源消耗量（以每噸 P2O5 為基準(zhǔn)計(jì)） 序號(hào) 項(xiàng)目及規(guī)格 規(guī)格 單位 每噸產(chǎn)品耗量 年耗量 一 原料及輔助材料 1 磷礦 31％ P2O5 t 105 2 硫酸 98％ H2SO4 t 105 二 燃料及公用工程 1 新鮮水 t 105 2 電 kwh 104 3 蒸汽 t 104 表 47 磷酸一銨裝置原料及能源消耗量（以每噸粉狀磷銨為基準(zhǔn)計(jì)） 序號(hào) 項(xiàng)目及規(guī)格 規(guī)格 單位 每噸產(chǎn)品耗量 年 耗量 一 原料及輔助材料 1 磷酸 100％ P2O5 t 104 2 氨 ≥ 99％ t 104 3 包裝袋 50kg/袋 只 106 二 燃料及公用工程 1 新鮮水 t 104 2 電 kwh 104 3 蒸汽 t 104 4 煤 t 104 5 循環(huán)水 Δ t 8℃ M3 568 104 主要設(shè) 備 硫酸設(shè)備選型 1）快速熔硫槽： 帶攪拌器并內(nèi)設(shè)蒸汽加熱盤管，與普通熔硫池相比，具有熔硫速度快，設(shè)備費(fèi)用低，占地面積小。 氨站 來自外管的液氨經(jīng)電磁流量計(jì)計(jì)量后，進(jìn)入液氨貯槽利用其自身壓力壓入液氨蒸發(fā)器，在此用蒸汽加熱成氣氨，進(jìn)入氣氨緩沖罐，為穩(wěn)定工藝操作需要與磷酸比值調(diào)節(jié)后進(jìn)入中和器。干燥尾氣先進(jìn)入降塵室，由降塵室收集下來的粉塵流入返料膠帶輸送機(jī)，一并送至成品皮帶。 來自磷銨濃縮裝置濃縮后的磷銨料漿由料漿泵從料漿收集槽送至料漿高位槽，再由料漿高 位槽流至過濾器過濾后，用高壓泵打至噴霧干燥塔頂部的噴嘴，出噴嘴中和液呈霧狀，由塔頂往下運(yùn)行。經(jīng)初步濃縮的料漿用過料泵送入Ⅰ效蒸發(fā)系統(tǒng)，再次濃縮至規(guī)定濃度，然后溢流至料漿收集槽。 磷銨生產(chǎn)工藝 液氨進(jìn)入液氨蒸發(fā)器，在此用蒸汽加熱蒸發(fā)成氣氨，經(jīng)氣氨緩沖罐進(jìn)入快速氨化反應(yīng)器。硫酸加入表面冷卻分布器，通過表面冷卻器對(duì)反應(yīng)料漿進(jìn)行拋灑冷卻，移走大量的反應(yīng)熱和稀釋熱，使槽內(nèi)溫度維持穩(wěn)定，以獲得良好的二水硫酸鈣結(jié)晶。 開車用母酸由地下槽泵送入干吸工段酸循環(huán)槽。該塔也采用來自吸收塔循環(huán)泵的濃度為98％硫酸進(jìn)行噴淋吸收，吸收 SO3 后的酸自塔底流入干吸塔酸循環(huán)槽。 經(jīng)來自干燥塔酸冷卻器由塔頂噴淋的 98％硫酸吸收掉空氣中的水分使出塔干燥空氣中水份 。 為了調(diào)節(jié)各段催化劑層氣體進(jìn)口溫度，設(shè)置了必要的副線和閥門。干燥塔內(nèi)用 98％硫酸干燥空氣，使出塔空氣中的水份≤ 。精制后的液硫送至液硫貯罐，再通過液硫輸送泵送至精硫槽經(jīng)精硫泵送至焚硫轉(zhuǎn)化工段焚硫爐內(nèi)燃燒。 各工段工藝過程敘述如下： 1） 原料工段說明 散裝硫磺由汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至硫磺倉庫內(nèi)儲(chǔ)存。本方案選擇逆流方式，有關(guān)測定表明，逆流方式的噴霧干燥塔的容積傳熱系數(shù)比順流方式高。氣流式操作方便，通過調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)（壓縮空氣）的流量及壓力可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粒度，噴頭磨損小，維修更換少，但動(dòng)力消耗大，一般用在中小型噴霧裝置上。由于循環(huán)管徑只有 400mm 左右，因而可充分利用中和熱蒸發(fā)水分，與槽式流程相比，可降低能耗，但該技術(shù)操作要求較高。 綜合上述兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，可研選擇“稀酸法”工藝。其規(guī)格為： 總過濾面積： 55m2 有效過濾面積： 42 m2 功率： 11kW 磷銨工藝技術(shù)的選擇和比較 磷酸濃度的確 定 磷銨生產(chǎn)常用氣氨與磷酸中和，因磷酸濃度的不同，粉狀磷銨的生產(chǎn)方法又分為兩大類，一類是將萃取磷酸濃縮到 48%左右，與氣氨加壓中和，利用氨與磷酸的反應(yīng)熱在噴粉塔內(nèi)自熱干燥，這類方法稱為“濃酸法”；另一類是將萃取磷酸直接與氣氨中和，通過料漿濃縮蒸發(fā)部分水分后，再進(jìn)入噴霧塔與熱空氣進(jìn)行脫水干燥，得到粉狀磷銨，此類方法稱為“稀酸法“。而轉(zhuǎn)臺(tái)式過濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，占地面積省，維修工作量少，本可研選用轉(zhuǎn)臺(tái)過濾機(jī)。磷酸裝置的過濾機(jī)常用的有三種：盤式過濾機(jī)、帶式過濾機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)式 UCEGO 過濾機(jī)。 國內(nèi)自行設(shè)計(jì)的尾氣洗滌器多采用文丘里洗滌器。 經(jīng)比較看出，采用 RP 雙槽能耗低，流程簡單，投資低，設(shè)備臺(tái)數(shù)少等 優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合工程特點(diǎn)及業(yè)主要求，本可研報(bào)告采用二水物工藝，磷酸反應(yīng)槽采用雙槽單槳，攪拌器選用可調(diào)角度，變截面，節(jié)能型攪拌器，盤式過濾機(jī)過濾。 RP 工藝采用無分室?guī)е行臄嚢杵鞯膯尾鄯磻?yīng)器，磷礦的溶解和生成石膏都是在均勻 SO3 濃度條件下完成 .采用料漿拋灑冷卻技術(shù)，為增加空氣流與料漿的高效傳熱，安裝了多臺(tái)表面冷卻器和硫酸加料分布器。反應(yīng)槽的溫度可以通過調(diào)節(jié)閃 蒸冷卻器內(nèi)的真空度來控制，操作簡便可靠。磷礦可采用濕磨，礦漿加料，能耗低，投資省，環(huán)境好，計(jì)量容易，國內(nèi)通過引進(jìn)技術(shù)已建成了幾個(gè)規(guī)模較大的工廠，在設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、生產(chǎn)操作等多方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于中小型規(guī)模的磷酸裝置，所有設(shè)備均可以國產(chǎn)化，從而降低總投資。 下表 43 列出了世界上濕法磷酸工藝情況： 表 43 濕法工藝概況 工藝路線 工藝專利及其擁有者 建廠數(shù) 備注 二水法工藝 普萊昂 Prayon 140 吉科布斯 道爾科 JacobsDorr 29 羅納普朗克 RhonePoulenc 70 現(xiàn)為 KrebsSpeichim SIAPE 11 費(fèi) 森 斯 Fisons 8 辛馬斯特 布雷耶 7 斯溫森 Swenson 8 凱洛格 洛普克 KelloyLupka 1 半水法工藝 費(fèi)森斯 7 西方石油公司 OXY 5 前蘇聯(lián)半水法流程 許多 未出口 多木 Tomo 1 建在本公司 TVA 泡沫法 僅作試驗(yàn)室試驗(yàn) 日本鋼管公司 NKK 和魯姆斯流程 Lumas 僅作工業(yè)試驗(yàn) 半水二水再結(jié)晶工藝 日本日產(chǎn) H 法 Nissan H 26 日本鋼管公司 NKK 11 日本三菱 7 厄爾泰流程 二水半水再結(jié)晶工藝 辛特雷爾―普萊昂 11 費(fèi)雷格特 DDR 流程 半水二水再結(jié)晶 濃酸流程 費(fèi)森斯 3 日產(chǎn) C 法 2 另一個(gè)在建 吉科布斯―道爾科 HYS 1 后改為二水法 西方石油公司 OXY 僅作中試 鋼管公司 NKK 和魯姆斯流程 僅作試驗(yàn)室試驗(yàn) 阿爾巴特羅流程 1 后停產(chǎn) 辛馬斯特―布雷耶和厄爾泰流程 僅有專利 由上表可以看出，由比利時(shí)普萊昂 Prayon 公司的二水物工藝，在世界各地的二水法流程中被采用的數(shù)目最多，其產(chǎn)量約占磷酸總產(chǎn)量的一半。 目前世界上共有濕法磷酸生產(chǎn)裝置 350 套左右，其中 80%以上用二水法生產(chǎn) ,二水法生產(chǎn)的磷酸約占世界濕法磷酸生產(chǎn)總量的 85%。 通過以上比較，很清楚的反映出開路與閉路的各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)具體項(xiàng)目的工藝流程選擇有決定作用。洋豐集團(tuán)已生產(chǎn)數(shù)年，運(yùn)行情況良好。其缺點(diǎn)是粒度分布較難控制。濃縮過程對(duì)磷礦本身的質(zhì)量比 較挑剔，對(duì)物料的一致性要求很高。 濕磨工藝的缺點(diǎn)：礦漿的含水帶入反應(yīng)系統(tǒng)，與干磨流程相比，石 膏過濾時(shí)，洗滌水量需相應(yīng)減少。 干磨工藝是將磷礦在風(fēng) 掃磨內(nèi)磨成 90%通過 100 目的礦粉，水分含量在 1%以下，進(jìn)磨機(jī)的磷礦塊度控制在 25mm 以下，水分控制在 8%以下。 （ 4）熱熱交換器和冷熱交換器，采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的高效管殼式換熱器 ，特點(diǎn)是低壓降、高傳熱系數(shù)。 5 采用新型高效設(shè)備， 節(jié)省投