【正文】 年平均降雨量 mm 最大降雨量 mm 蒸發(fā)量： 一般為降雨量的 — 倍 凍結(jié)深度： 湖塘凍結(jié)深度為 20 cm 土壤凍結(jié)深度為 30 cm 風(fēng)向： 常年主導(dǎo)的風(fēng)向?yàn)闁|南鳳，風(fēng)頻為 12％ 3— 10 月以東南風(fēng)為主 11 月 — 次年 3月以北 、 東風(fēng)為主 風(fēng)速： 最大風(fēng)速 (5 月 ) 常風(fēng)速 5～ 6m/s 交 通運(yùn)輸 鐵路： 有鐵路專用線通往連云港，可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況配置裝卸線，并在廠區(qū)旁邊設(shè)有一個(gè)分支，便于把空的裝料箱運(yùn)走，把生產(chǎn)成品運(yùn)出。 水源、能源 水源充足，廠區(qū)濱臨黃海，臨近 薔薇河 、鹽河，在廠區(qū)附近有供電站，能源供應(yīng)方便。錦屏山馬耳峰海拔為 ， 為全區(qū)最 高 。南面是與灌云縣交界的泊陽河，向東直通黃海。 原材料的供應(yīng)與產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸條件 原材料： (1)磷礦 中國磷礦資源比較豐富。以上 4 省合計(jì)占全國儲(chǔ)量的 71%。 “ 海州式 ” 磷礦。礦石品位較高，含 P2O5一般在 ～ %，最高達(dá) %。 萃取反應(yīng)排出的含氟尾氣，在吸收器內(nèi)用水將四氟化硅 (SiF4)吸收生成氟硅酸溶液，然后送污水處理站處理，經(jīng)洗滌后的尾氣由排氣筒放空。清液 (含顆粒＜ 200mg/Kg 的液體 )溢流至清液槽。 當(dāng)磷酸裝置剛開車或生產(chǎn)不正常需要排出含 P2O5,F 的污水時(shí)，可進(jìn)入廢水收集池，待生產(chǎn)正常后，適當(dāng)減少進(jìn)入文丘里吸收塔的水量，而將廢水收集池中的污水慢慢補(bǔ)充入清液池，就可做到污水不 外排。 為加大經(jīng)濟(jì)收入，磷石膏堆放在廠區(qū)內(nèi)，由卡車送出外賣，磷石膏可以制成熟石膏、石膏板、水泥緩凝劑及石膏磚等建筑材料。 生產(chǎn)方法和主要技術(shù)方案 本設(shè)計(jì)萃取磷酸采用二水物流程。 大修一次： 30天 中修三次： 15天，每次 5 天 小修十次： 20天，每次 2 天 存在問題及建設(shè) 在磷石膏的長(zhǎng)期堆積處，天然鈾系列放射性元素和 其他雜質(zhì)嚴(yán)重影響了環(huán)境也阻止了石膏本身的使用。 工廠位于西礦區(qū)東南 200m 左右，西 2km 為礦區(qū)總部，及選礦廠，家屬區(qū)等，西臨磷肥廠，東臨木材廠 ，北有飼料廠，南有通往連云港之鐵路專用線，北南緊臨廠區(qū)均為西礦井之職工宿舍區(qū)，并有礦區(qū)通往連云港公路在此通過。 豎向布置 由于原廠區(qū)比較低洼，經(jīng)常的積水，為了保證廠區(qū)自身的廢水和雨水方便的排放，廠區(qū)標(biāo)高必須由原來的 ～ 抬高到 ～ ，廠區(qū)需填土近 3萬立方米。其特點(diǎn)是產(chǎn)品純度高，可得到食品級(jí)、試劑級(jí)的磷酸；缺點(diǎn)是成本高。 本設(shè)計(jì)采用濕法磷酸。所以，通常用生成硫酸鈣結(jié)晶的水合物來命名工藝流程。 二水物濕法磷酸生產(chǎn)工藝流程圖 [4]： 1硫酸計(jì)量槽 。 5酸解 (萃取 )槽 。 9排風(fēng)機(jī) 。 14石膏運(yùn)輸皮帶 。 19冷卻水泵 。 (2)半水物流程 半水物流程的最大優(yōu)點(diǎn)在于半水物結(jié)晶能在高的磷酸濃度及溫度下以介穩(wěn)定形式存在；同時(shí)，半水物結(jié)晶可以形成粗大的晶體，在濃磷酸介質(zhì)中有較好的過濾性能，這就使半水物流程具備了實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必要條件。 (3)半水 二水再結(jié)晶流程 再結(jié)晶流程中，硫酸鈣結(jié)晶先以半水物析出，再轉(zhuǎn)化成二水物的流程稱為“半水 —二水再結(jié)晶流程”，其中只一次過濾的，稱為“一步法 ” 流程。 磷礦分解過程中，要在稀的磷酸溶液中形成半水物結(jié)晶也是困難的，流程中采取的措施是提高分解溫度到 80～ 110℃。 1/2H2O)； 從表面上分析，這類流程存在著某些不足之處。因此，對(duì)濾渣的處理經(jīng)常碰到麻煩，通常的做法是令其自行吸水轉(zhuǎn)化為二水物。 工藝流程簡(jiǎn)述 (1)原料工段 本工段的主要任務(wù)是對(duì)汽車運(yùn)輸?shù)牧拙V、硅藻土進(jìn)行貯存，并通過機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備將磷精礦與硅藻土按一定的配比計(jì)量混合后加入萃取槽。 在脫氟工段出來的料漿與硫酸貯槽的硫酸經(jīng)硫酸泵一起通過自控調(diào)節(jié)，按比例加入萃取槽。為減少污水排放，正常生產(chǎn)中，部分含氟污水集中清液池供沖洗過濾機(jī)的濾水用。 濾餅的洗滌采用逆流三次洗滌流程。 過濾工序所需真空由水環(huán)式真空泵產(chǎn)生。 當(dāng)萃取崗位停車處理時(shí)， 殘存的料漿用料漿泵送往過濾機(jī)中過濾。 (10)、水份蒸發(fā)量（以 100kg 磷礦為基準(zhǔn)）： kg； 如采用真空冷卻，則冷卻器中的蒸發(fā)水量占 80%。 (24)、過濾機(jī)漏氣量： s， 14 μ 二洗 =103Pa 33%= 含 P2O5: 33% = (6)機(jī)械損失 (kg) 4%= (7)過濾后濾餅含液量 (kg) %= 含 P2O5： 33%= (8)一次洗滌后濾餅含液量 (kg) %= (9)二次洗滌后濾餅含液量 (kg) %= (10)三次洗滌后濾餅含液量 (kg) %= 15 (11)回入系統(tǒng)的濾液量 (kg) = 含 P2O5: 33%= (12)洗滌用水量 (kg) +++(100+)= (13)淡磷酸量 (kg) +(100+)= 含 P2O5： ++= P2O5濃度： 100%=% (14)一次洗滌量 (kg) = 含 P2O5： = P2O5 的濃度： 100%=% (15)二次洗滌量 (kg) += 含 P2O5： %= (16)三次洗滌量 (kg) += 含 P2O5： %= (17)一次洗滌后濾餅液相含 P2O5(kg) += 液相 P2O5濃度： 100%=% (18)吸干濾液計(jì)算 (kg) 設(shè)吸干濾液與一次洗滌混和后的總量為 X，吸干濾液量為 Y X–Y= % 每小 時(shí)的消耗量為：磷礦 噸， 100%硫酸 噸， %硫酸 噸， 返回淡磷酸量 噸，料漿量 噸，原料硫酸溫度 29℃，淡磷酸含 %P2O5， 返回淡磷酸的溫度 :54℃，空氣溫度 30℃，萃取槽排出料漿的溫度 60℃， 排出廢氣的溫度 75℃，廢氣相對(duì)濕度 。 142) 2 504=—— 磷精礦中氟磷灰石含量，單位分?jǐn)?shù)； —— 氟磷灰石的分解率，單位分?jǐn)?shù)； 504—— 氟磷灰石的分子量； 142—— P2O5 的分子量； ) 萃取槽中 H2SO4 稀釋熱按下式確定： Q 稀釋 =G 硫酸 q2/98=（ 20860 q2） /98 17 上式中： G 硫酸 —— 無水硫酸的量； q2—— 硫酸的比稀釋熱 (kJ/mol)，按下式確定： 式中 n1 和 n2為硫酸進(jìn)入萃取槽稀釋前后溶液中 H2O/H2SO4 摩爾比。 X 液和 X 固 —— 料漿中液相和固相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 當(dāng) 不考慮雜質(zhì)時(shí)，料漿中的液相就是磷酸溶液，而固相就是石膏。 由于大氣壓的要求，盤式過濾機(jī)布置在三樓平面，二樓平面上設(shè)置了氣液分離器和磷石膏膠帶輸送機(jī)等設(shè)備。每個(gè)濾盤兩端用軸承支撐。 該機(jī)主要特點(diǎn)如下： (1)渣斗大，使濾盤傾復(fù)后，濾餅全部落在干渣斗內(nèi)，盡量減少磷石 膏帶入濾布清洗區(qū)，有利于污水循環(huán)系統(tǒng)的正常工作。 (4)增加濾布沖洗水裝置，使設(shè)備配套附件完善。 過濾機(jī)過濾面積計(jì)算方法： 采用精確計(jì)算法： 計(jì)算生產(chǎn)能力為 41000 噸 /年 P2O5 所需盤式真空過濾機(jī)的有效過濾面積。 型號(hào)： PF80 總過濾面積 m2： 80 有效過濾面積： 71 轉(zhuǎn)速 r/min： ～ 電動(dòng)機(jī)功率 KW： 11 濾盤數(shù)量 (個(gè) )： 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(gè)用鋼筋混凝土搗制的同心圓筒組成，內(nèi)外筒環(huán)形部分的器壁上裝有導(dǎo)流板。 (1)料漿量 (2)料漿密度 1530 kg/ m3 (3)反應(yīng)時(shí)間 (4)料漿體積流量 (5)反應(yīng)槽有效容積 ≈ (6)在反應(yīng)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(nèi)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(yīng)槽有效容積為： +10= D2H D= H= (10)自由空間高度取 ，取反應(yīng)槽總高度為 (11)同心圓單槽內(nèi)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 2990 攪拌泵轉(zhuǎn)速 r/min 101 攪拌器直徑 mm 680 攪拌器形式 折葉二層透平 電機(jī) q X kW 380V 主要用材：碳剛，不銹鋼，石墨板，玻璃鋼等。 (3)儀表和電器部分的控制操作分開設(shè)置。 (2)對(duì)具有腐蝕和易結(jié)晶的工藝管路上設(shè)置的閥門，多數(shù)采用氣動(dòng)隔膜閥。凈化站內(nèi)設(shè)有 4000m3 預(yù)沉池二座。 本裝置所需生產(chǎn)、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(zhuǎn)運(yùn)泵站，雨水就近排入裝置區(qū)附近。鼓鳳式冷卻塔三座。 過濾機(jī)排出的磷石膏，經(jīng)浸泡或雨淋后，將有可溶性的氟化物及五氧化二磷流出，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。不凝性氣體則由真空泵排出。 廢渣治理 在制磷酸過程中主要所得廢渣為磷石膏，對(duì)于廢渣的處理主要是對(duì)廢渣進(jìn)行綜合利用。在本設(shè)計(jì)中，應(yīng)放在過濾機(jī)的附近，過濾機(jī)設(shè)在二樓，則廠化驗(yàn)室放在二樓，便于測(cè)量過濾機(jī)中磷酸的含量，更有利于指導(dǎo)生產(chǎn)。但由于存在的幾個(gè)明顯的技術(shù)問題尚未完全解決，至今尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，窯法磷酸工藝的特點(diǎn)是：能充分利用中、低品味磷礦；能充分利用自身的反應(yīng)熱，耗電少，節(jié)能效果顯著，產(chǎn)品濃度高；質(zhì)量高；不需要酸分解；生產(chǎn)成本低，僅為熱法的 2/3～ 1/2，與濕法