【正文】 是你們的熱情、善良讓我變得更加自信、堅強。感謝我的畢業(yè)論文指導(dǎo)老師崔海燕老師，正是在崔老師的悉心指導(dǎo)和耐心修改下，我的論文才得以完稿。K)Al2O3(c)FePO4K) 100——過磷酸鈣卸出時的溫度，℃B、水蒸氣帶出的熱量，Q2==式中 ——逸出量，kg ——過磷酸鈣的比熱容，kJ/（kgK)Q：=100015=B、硫酸帶入熱量，Q268% H2SO4用量：，溫度t=60℃68% H2SO460℃時比熱容cp= kJ/(kgH2O：=生成水：=剩余Ca(H2PO4)2H2O SiF4 ＋ 2HF === H2SiF6 計算基準：1000kg磷礦粉(干基，下同)(1)混合化成及熟化部分物料平衡可按如下方法計算。擠壓造粒機的結(jié)構(gòu)如圖4 4所示：第五章 工藝計算 （1）磷礦組成（干基）如表：『表5 1』磷礦粉組成（干基）組分P2O5CaOMgOCO2FFe2O3Al2O3酸不溶物%（質(zhì)量） 1 （2）使用的硫酸濃度為68％H2SO4（3）磷礦粉的轉(zhuǎn)化率為95%， （4）平均氟的逸出率為10%， （5） 從生產(chǎn)系統(tǒng)抽吸的空氣量取為260m3/t磷礦粉。成粒率可達90％ ,顆粒強度不小于I5N。12減速 3分離室。4齒輪。此時部分液滴，特別是較大的液滴落入塔下部的循環(huán)槽中。鏈板面上的堆料高度，同生產(chǎn)規(guī)模及鏈板速度有關(guān)，通?？蛇_500～800mm。料漿的停留時間除可相應(yīng)調(diào)節(jié)磷礦粉與硫酸的加料速度外，還可用改變軸的轉(zhuǎn)速來進行調(diào)節(jié)。造粒時物料含水不宜大于5％，含水率應(yīng)在12％～17%(不同磷礦生產(chǎn)的過磷酸鈣。而難分解的磷礦如磷灰石或中低品位的磷礦則需2～4星期。在新鮮過磷酸鈣即將離開化成室之際，分解率通?？蛇_到80%～90%。立式混合機的混合時間為2～10min 。確定與之相對應(yīng)的優(yōu)惠硫酸溫度。使磷礦的進一步分解受阻。通常。即得出分解此磷礦所需的硫酸化學(xué)計算定額。為此，應(yīng)綜合考慮磷礦的反應(yīng)活性、。第四章 生產(chǎn)過磷酸鈣的工藝條件及主要設(shè)備 為保證產(chǎn)品質(zhì)量并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效益，除要選用品位高、雜質(zhì)少、反應(yīng)活性低的磷礦外。 『圖3 4』 粒狀過磷酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖1皮帶輸送機；2貯斗；3皮帶加料器（可以計量）；4轉(zhuǎn)鼓造粒機；5回轉(zhuǎn)干燥機；6，8斗式提升機；7回轉(zhuǎn)冷卻機；9雙層振動篩；10粉碎機 熟化過磷酸鈣經(jīng)皮帶輸送機、貯斗和皮帶加料器加入造粒機。如需生產(chǎn)含微量元素的過磷酸鈣，可在加中和劑的同時將微量元素均勻加入粉狀過磷酸鈣中，或者將微量元素的溶液噴在造粒機中的過磷酸鈣料床上。它實際上并非全是粉末。含氟氣體吸收工藝流程如圖 3 – 3 所示。為避免發(fā)生有效P2O5退化，通常通氨量為過磷酸鈣質(zhì)量的2％～3％寫，～，產(chǎn)品含氮約3%氨化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，用氣氨中和時，因而可使物料的溫度升高，物料中的一部分水分得以蒸發(fā)。用不同的中和劑中和所需的時間有所不同。具有吸濕性的產(chǎn)品，將因其吸收空氣中的水分而影響產(chǎn)品的物理性質(zhì)，且在施用時易沾污播撒設(shè)備，粘附于施肥機械的料斗壁上，導(dǎo)致難以均勻施肥。對新鮮過磷酸鈣切削和撒揚，在熟化過程中進行翻堆，均有助于新鮮過磷酸鈣中的一部分水分蒸發(fā)，溫度能有所下降，以促使第一階段反應(yīng)中生成的Ca(H2PO4)22H2O與A1PO4.工業(yè)生產(chǎn)中常采取降溫熟化法?，F(xiàn)將熟化與中和兩個工序分述如下。磷礦粉與一定濃度(按照工藝條件要求)的硫酸各自經(jīng)過計量后同步進入錐形混合器進行混合，經(jīng)1～5min反應(yīng)后生成料漿。因此，對磷礦必須進行加工處理(包括在礦山進行的處理和進人磷肥廠后進行的生產(chǎn)前處理)以達到生產(chǎn)工藝條件的要求。2H2O ＋2H3PO4 (211) 因此，在過磷酸鈣的生產(chǎn)中，原料磷礦中的倍半氧化物諸反應(yīng)可合并成如下的總反應(yīng)式: (Fe, Al) 2O3＋H2SO4＋Ca(H2PO4)2======2(Fe, Al) PO4 ＋CaSO4＋3H2O (212)第二階段反應(yīng)所需時間，取決于原料磷礦的特性及生產(chǎn)工藝條件，通過評價試驗即可得知。反應(yīng)生成的CaSO4容易分解的磷礦混合時間較短，而較難分解的磷礦混合時間則要較長。同時，不同濃度的硫酸各自都有一個最適宜的溫度。即是礦粉越細，比表固積越大，與硫酸的反應(yīng)也就越快。第二階段的主要化學(xué)反應(yīng)式如下： 3Ca5F(PO4)3＋21H2PO4＋15H2O===15Ca(H2PO4)2硫酸分解磷礦制取過磷酸鈣的化學(xué)反應(yīng)分為兩個階段進行。經(jīng)過科研單位和生產(chǎn)企業(yè)的不斷努力，先后開發(fā)了多種添加劑(即所謂的稀釋劑、減水劑等)。 稀酸礦粉法是世界上廣泛采用的一種方法，故又稱為傳統(tǒng)法。早期過磷酸鈣的生產(chǎn)均采用這種方法。過磷酸鈣可作生產(chǎn)飼料添加劑的原料。若繼續(xù)加熱到150℃,無水磷酸二氫鈣即失去結(jié)合水而轉(zhuǎn)化成焦磷酸氫鈣CaH2P2O7，同時失去肥效。%~%游離酸(以P2O5計)，所以它的水溶液呈微酸性，其pH在3左右。~1. 25/m3，~1. l2t/m3，顆粒強度19. 6~49. 0N/粒。如用氨中和過磷酸鈣的游離酸，所得的產(chǎn)品稱為氨化過磷酸鈣，簡稱氨化普鈣。2H2O等磷酸鹽能溶于動物體內(nèi)的胃酸。 過磷酸鈣的生產(chǎn)方法有多種方法。連續(xù)法是各生產(chǎn)工序都是在連續(xù)操作的設(shè)備中進行。此法的特點是：濃硫酸經(jīng)計量后直接加入混合機與磷礦漿進行反應(yīng)，省去了加水稀釋配酸和調(diào)溫的麻煩；磷礦加水濕磨，故磷礦不需干燥，又節(jié)約燃料；濕磨磷礦較干磨磷礦的電耗低，生產(chǎn)強度高，勞動和環(huán)境條件好。新鮮過磷酸鈣堆置于倉庫中熟化，并定期翻堆，以利于物料繼續(xù)后期的反應(yīng)，至取樣分析結(jié)果符合過磷酸鈣產(chǎn)品的質(zhì)量標準，始可作為成品出廠。與此同時，第一階段反應(yīng)所生成的CaSO4H2O (28) 其余的SiF4與HF反應(yīng)生成氟硅酸： SiF4 ＋ 2HF === H2SiF6 (29)反應(yīng)生成的氟硅酸，隨即與磷礦中混雜的堿金屬化合物相作用生成氟硅酸鹽，并留存于過磷酸鈣中。 游離P2O5，％圖2 1 H2SO4質(zhì)定額與過磷酸鈣的游離P2O5關(guān)系1——第一階段反應(yīng)剛結(jié)束時的過磷酸鈣；2——化成室的過磷酸鈣 由于游離P2O5增加了，必須用中和劑中和超過產(chǎn)品質(zhì)量標準規(guī)定的游離P2O5同時，增加硫酸用量勢將提高生產(chǎn)成本。同時，湍流的攪拌狀態(tài)可降低邊界層中的溶液過飽和度，以利于生成較粗大的硫酸鈣結(jié)晶，因而在磷礦顆粒上形成滲透性較好的薄膜。反應(yīng)過程中逸出的二氧化碳等氣體使反應(yīng)物料出現(xiàn)許多孔隙。又因磷酸二氫鈣在磷酸中的溶解度較大，當(dāng)磷酸為磷酸二氫鈣所飽和時，其氫離子濃度降低，液相的反應(yīng)能力亦相應(yīng)下降，由于這些原因，致使第二階段反應(yīng)需要較長的時間。以保證全系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。其次是檢查硫酸的濃度能否適合工藝條件的要求。圖3 2為鏈板化成室混合化成工藝流程。一般較以磷灰石為原料所需的熟化時間短些。其化學(xué)反應(yīng)式如下： Fe(H2PO4)3＋2H2OFePO4提高硫酸用量就可使氟磷酸鈣在鐵、鋁雜質(zhì)尚未被硫酸分解之前光被硫酸大部分分解，以減輕鐵、鋁雜質(zhì)對過磷酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量的影響。 生產(chǎn)廠為使磷礦迅速分解，縮短熟化時間，防止或減少有效P2O5退化，常將硫酸實際用量增加到理論用量的110%～115% 。 石灰石粉、石灰、白云石粉、氨、碳酸氫銨、過磷酸鈣氨、氨的溶液、碳酸氫銨等均可用作過磷酸鈣中和劑。撒有中和劑的熟化過磷酸鈣被送至打散機打散混合。若所用的原料硫酸系其他工業(yè)生產(chǎn)的廢硫酸，且其中含有低沸點的有機物時，則低沸點的有機物也將隨含氟廢氣一并逸出。排風(fēng)機應(yīng)能使混合、化成系統(tǒng)維持295Pa的負壓，以免含氟氣體外逸污染操作環(huán)境。因此，粒狀過磷酸鈣可獲得較同樣P2O5含量的粉狀過磷酸鈣高的P2O5利用率。因此，應(yīng)通過試驗確定熟化過磷酸鈣造粒時的最佳濕含量，使物料的造粒時間較短，同時干燥的能耗較少。lmm的粉粒，則作為返料送回造粒機與粉狀過磷酸鈣一起造粒；1～4mm的顆粒，即為粒狀過磷酸鈣成品，送包裝工序裝袋出廠。然而。 按式 1 mol CO2需用1 mol H2SO4，則1單位質(zhì)量CO2需用100％H2SO4＝＝至于Fe2O3與A12O3兩種組分如按式 計算硫酸的用量時，實踐表明常感硫酸用過偏高。隨著液相量減少，磷酸濃度提高，第二階段反應(yīng)速度加快，熟化期縮短，產(chǎn)品的有效P2O5含量提高(通常，產(chǎn)品的水分降低1％，%)，物理性質(zhì)改善。生產(chǎn)上采用的硫酸質(zhì)量分數(shù)為68％~72%。一般是在生產(chǎn)時調(diào)節(jié)硫酸溫度，以適應(yīng)最高的硫酸濃度。亦即是物料在混合機中的停留時間，混合時間長短與磷礦的分解難易程度，礦粉細度、混合攪拌強度等有關(guān)。這樣能促使料漿中的水分蒸發(fā)和氟的逸出。從生產(chǎn)考慮，要控制好熟化條件，以期盡量縮短熟化時間，同時防止有效P2O5退化。通常，氨化時間1～2min ,氨吸收率為96％～99％。進料(磷礦粉及硫酸)端的截面較大，攪拌強度也較大。鏈板面上設(shè)有抽風(fēng)罩，罩上接一氣管，用以導(dǎo)出反應(yīng)中產(chǎn)生的含氟氣體與水蒸氣，送廢氣吸收系統(tǒng)。由于噴杯下口處射流速度達20～30m/s,致使液膜被粉碎。噴射吸收塔的結(jié)構(gòu)如圖4 4所示： 『圖4 3』擠壓造粒機結(jié)構(gòu)示意圖 『圖4