【正文】 ................ 11 造粒與干燥 ................................................. 12 工藝操作條件和生產(chǎn)指標(biāo) ........................................... 13 磷礦的細(xì)度和水分 ........................................... 13 硫酸的用量 ................................................. 13 硫酸的濃度和溫度 ........................................... 13 攪拌強度和時間 ............................................. 14 化成條件 ................................................... 14 熟化條件 ................................................... 14 造粒與干燥條件 ............................................. 14 3 工藝計算書 ........................................................... 15 物料衡算 ......................................................... 15 原始數(shù)據(jù) ................................................... 15 混化熟化過程的物料衡算 ..................................... 15 磷礦的組成 ........................................... 15 第一階段的物料衡算 ................................... 17 第二階段的物料衡算 ................................... 19 .......................................... 21 氟平衡計算 .......................................... 22 水平衡計算 ........................................... 24 中和過程物料衡算 ........................................... 26 造粒與干燥過程物料衡算 ...................................... 27 熱量衡算 ......................................................... 29 混化熟化過程的熱量衡算 ..................................... 29 輸入熱量 ............................................. 29 輸出熱量 ............................................. 31 their own coditsevlphra,mxukgf.()ybTwqCzjSAX 造粒過程的熱量衡算 ......................................... 32 輸入熱量 ............................................. 33 輸出熱量 ............................................. 33 干燥過程的熱量衡算 ......................................... 33 輸入熱量 ............................................. 33 輸出熱量 ............................................. 34 投礦量 ........................................................... 35 硫酸用量 ......................................................... 35 空氣用量 ......................................................... 36 尾氣的組成及含量 ................................................. 36 4 主要的設(shè)備選型 ....................................................... 37 4. 1 臥式混合機 ...................................................... 37 4． 2皮帶化成機 ...................................................... 37 4． 3筒形潑水輪吸收室 ................................................ 38 4． 4擠壓造粒機 ...................................................... 39 設(shè)計評述與心得體會 ...................................................... 41 致 謝 .................................................................. 42 文獻(xiàn)參考 ................................................................ 43 昆 明理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 緒論 1 1 緒論 引言 過磷酸鈣工藝流程設(shè)計的目的是 培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，綜合運用有關(guān)理論知識去分析和解決一些化工實際問題。 由于具有生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)操作易于掌握；生產(chǎn)設(shè)備容易制造，投資較??；施用后見效快，增產(chǎn)顯著等特點，使其在各種 磷肥 新品種不斷涌現(xiàn)的情況下產(chǎn)銷量仍 然 持高不下。了解和學(xué)習(xí)計算機輔助設(shè)計的方法和過程。過磷酸鈣中有效 P2O5的含量是評定過磷酸鈣質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。例如，硫酸分解磷礦制得的含有以磷酸一鈣[Ca(H2PO4)2沉淀磷酸鈣是用磷酸萃取液 (可用無機酸分解磷礦所得到 )加石灰乳或石灰石進(jìn)行中和反應(yīng)制得以磷酸二 氫 鈣 (CaHPO4半連續(xù)法則是酸、礦混合在間歇操作的設(shè)備中進(jìn)行。它是用濃度為68％～ 72%的稀硫酸與磷礦粉混合，再經(jīng)過化成及熟化工序制成粉狀過磷酸鈣。 原料礦 和產(chǎn)品 的儲 存和運輸 在 大 ， 中型 生產(chǎn)規(guī)模 的普鈣廠 其原料工段 一般采用橋式抓斗倉庫 作為磷礦的卸礦和儲 存及加工轉(zhuǎn)運中心 鐵路直接進(jìn)入倉庫，礦石卸于路基兩旁；在地下設(shè)料倉和膠帶運輸機，火車開至料倉頂部直接卸入料倉； 廠房內(nèi)運輸： （將原礦送到破碎their own coditsevlphra,mxukgf.()ybTwqCzjSAX系統(tǒng)的加料斗）， （利用橡膠帆布帶的回轉(zhuǎn)運行連續(xù)將物料從一端送到另一端）， （將松散固體物料作垂直提升或作傾斜角度較大的上升運輸過程）。尤其是在近年磷酸二銨大幅漲價的情況下，農(nóng)民更傾向于購買施用過磷酸鈣。主要問題是有效磷含量不達(dá)標(biāo)或游離酸、水分含量超標(biāo)嚴(yán)重。世界化肥年貿(mào)易量約 5500 萬噸，其中氮肥約 2400 萬噸，磷肥約 1100 萬噸，鉀肥約 2020 萬噸。因而解決過磷酸鈣的易結(jié)塊問題成為了 很多生產(chǎn)廠非常關(guān)注的問題。中和后的過磷酸鈣送去造粒，干燥后得到粒狀的過磷酸鈣。 21 H2O===2 CaSO4＋ H2O (22) 只有當(dāng)硫酸完全消耗之后，生成的磷酸才能繼續(xù)分解磷礦而形成磷酸一鈣： 3Ca5F(PO4)3＋ 21H2PO4＋ 15H2O===15Ca(H2PO4)2 當(dāng)氣體冷卻時。 水 粒狀過磷酸鈣 混合化成 中和 熟化 造粒 篩分 干燥 含氟氣體、水 洗滌塔 尾氣 磷礦粉 硫酸 氨 CO2 水 破碎 返料 their own coditsevlphra,mxukgf.()ybTwqCzjSAX 圖 22 皮帶化成室生產(chǎn)過磷酸鈣的工藝流程圖 [2] 1— 礦粉加料斗； 2— 星形加料器； 3— 皮帶計量器； 4— 硫酸高位槽； 6— 臥式 混合機； 7— 皮帶化成室； 8— 切削器 在過磷酸鈣生產(chǎn)中一部分氟以 SiF4的形式逸出 ，剩余的含氟化合物則以各種形式存在于過磷酸鈣中。但負(fù)壓也不宜過高，否則將有過多的空氣進(jìn)入系統(tǒng) .從而降低含氟氣體的濃度，影響吸收效率。將這兩種物料由膠帶輸送機同時送入打散機 ，在其中打散混合后，由膠帶運輸機直接裝車或送至造粒系統(tǒng)。從冷卻機逸出的廢氣，經(jīng)收塵后放空。 和溫度 原料礦的特性及其鐵、鋁含量都對生產(chǎn)用硫酸的濃度 和溫度 有影響。 提高線速度，雖然對反應(yīng)有利，但是也會使功率消耗大和 漿葉磨損快。在這段時間中，第一階段反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)熱可使物料溫度上升到 130℃ 。熟化時間通常為 2～ 3周，熟化溫度通常在 40～ 60℃ 之間。21H2O CaCO3 CaSO4 MgCO3 MgSO4 CaF2 8236 HF H2O CO2 H2O 合計 100 合計 100 第二階段的物料衡算 第二 階段中的反應(yīng)計算如下： 由于 2molCa5F(PO4)3可以折算成 3molP2O5,則 1000 ㎏磷礦含 Ca5F(PO4)3： % 1000 1423 5042?? ＝ ㎏ 由轉(zhuǎn)化率為 95%可得未被分解的 Ca5F(PO4)3的量為： （ 1－ 95%）＝ ㎏ 被 H3PO4分解的 Ca5F(PO4)3的量為： －（ ＋ ）＝ ㎏ 由式（ 23）： 3Ca5F(PO4)3＋ 21H3PO4＋ 15H2O===15Ca(H2PO4)2 21 H2O HF Al2O3 FePO4 H2SO4 AlPO4 Fe2O3 H2O H2O 合計 100 合計 100 1000 ㎏磷礦含 P2O5： %1000 ＝ 323 ㎏ ㎏ Ca(H2PO4)2由式（ 25）： M＝ 142100N ＝ ㎏ 逸出 CO2： 10044M＝ ㎏ 生成水： 10018M ＝ 中和后過磷酸鈣的產(chǎn)率： ＋ %95%99 M? － ＝ ＋ 中和后游離酸 (P2O5)含量： 23 3M＋17 96 .7 29 5 N92 .9 55 2 100 %＝ ＋ 100 %＝ 2% 解得： N＝ ㎏ 昆明理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 工藝計算書 27 M＝ ＝ ㎏ 含水量 1%，含 95%CaCO3石灰粉 （干基） 用量 ：%95%?＝ ㎏ 含水量 ： ㎏ 中和時逸出 CO2： ＝ ㎏ 中和時生成水： ＝ ㎏ 中和后過磷酸鈣的產(chǎn)量： ＋ － ＝ ㎏ 中和后游離酸含量： －＝ 2%㎏ 中和后水的含量： ＋ 0. 4232＋ ＝ ㎏ 熟化過磷酸鈣的中和物料平衡見表 (38)： 表 38 熟化過磷酸鈣的中和物料平衡 進(jìn)料 ㎏ %