【文章內容簡介】 圖 21 全系統(tǒng)物流示意圖 1. 進料 磷礦 100kg 硫酸 磷礦中含 SO3，折合成 H2SO4 量： 98/80 kg kg 水 ？ 全系統(tǒng) 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 6 進料總和 2. 出料 (1) 成品磷酸 kg 其 中 ：[SO3]% [MgO]% [SiO2] % [F] % 以上計算中， %是扣除洗滌和機械損失后的收率。成品酸組成 如表21。 表 21 成品酸組成 名稱 P2O5 MgO SiO2 F SO3 組成 /% 22 (2) 溢出廢氣 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 7 CO2 kg m3（標準態(tài)） F kg 折合成 SiF4： kg m3（標準態(tài)） H2O kg m3（標準態(tài)） kg m3（標準態(tài)） (3) 機械損失 kg 其中 (4) 磷石膏 CaO kg 折合成 CaSO4 2H2O: kg MgO kg SiO2 kg F kg 干基磷石膏 kg 濕石膏含濕量 20%， kg 其中液相 。 出料總和 kg 因為 ，即 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 8 所以，加水量 kg 對萃取系統(tǒng)做平衡 反應部分即萃取部分的物流示意圖如圖 22，其中進料包括磷礦 J硫酸 J返酸 J3，出料包括廢氣 C1和料漿 C2。 進料 出料 J1 磷礦 廢氣 C1 J2 硫酸 J3 返酸 料漿 C2 圖 22 萃取系統(tǒng)物流示意圖 1. 進料 磷礦 100 kg 硫酸 kg 返酸 2. 出料 廢氣 kg 料漿 已知石膏值為 ，料漿固液比為 3:1 所以生成料漿 kg 其中，固相 ，液相 出料總和 kg 因為 ，即 所以，返酸 kg 對過濾部分作平衡 過濾部分即料漿三次洗滌之前的過濾過程，過濾部分 物流示意圖如圖 23，其中進料為料漿 J，出料包括成品酸 C過濾濾餅 C機械損失 C配酸用濾液C4。 進料 出料 成品磷酸 C1 萃取 系統(tǒng) 過 濾 系 統(tǒng) 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 9 過濾 濾餅 C2 J 料漿 機械損失 C3 配酸用濾液 C4 圖 23 過濾部分物流示意圖 由 知 料漿 kg 由 知 成品磷酸 kg 濾餅含濕 45% kg 其中，固相 ，液相 機械損失 kg 令過濾部分真空抽走的水蒸氣為 3kg（在熱量衡算部分將作核算）。 水分蒸發(fā) 配酸用濾液 出料總和 因為 ，即 所以，配酸用濾液 kg 對 第 三次洗滌作平衡 第三次洗滌部分物流示意圖如圖 24，其中進料包括洗滌水 J1 和二水石膏 J2，出料包括三洗石膏 C1 和三洗液 C2。 進料 出料 J1 洗滌水 三洗石膏 C1 J2 二洗石膏 三洗液 C2 圖 24 第三次洗滌部分物流示意圖 1. 進料 由 知洗滌 水 kg 三 洗過 程 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 10 二洗石膏含液 27% kg 其中，固相 ，液相 進料總和 kg 2. 出料 三洗石膏 含液量 20% kg 其中，固相 ，液相 令 第三次洗滌 部分真空抽走的水蒸氣為 1kg（在熱量衡算部分將作核算）。 水分蒸發(fā) 三洗液 因為 ，即 所以三洗液 kg 對第二次洗滌作平衡 第二次洗滌部分物流示意圖如圖 24，其中進料包括一洗石膏 J1 和三洗液 J2，出料包括二洗石膏 C1 和二洗液 C2。 進料 出料 J1 一洗石膏 二洗石膏 C1 J2 三洗液 二洗液 C2 圖 25 第二次洗滌部分物流示意圖 1. 進料 一洗石膏含液量 35% kg 其中，固相 ，液相 由 知 三洗液 kg 進料總和 kg 2. 出料 二 洗 過 程 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 11 由 知 二洗石膏 kg 令 第二次洗滌 部分真空抽走的水蒸氣為 2kg（在熱量衡算部分將作核算）。 水分蒸發(fā) 二洗液 因為 ，即 所以，二洗液 kg 對第一次洗滌作衡算 第一次洗滌部分物流示意圖如圖 24，其中進料包括過濾濾餅 J1 和一洗液 J2，出料包括一洗石膏 C1 和一洗液 C2。 進料 出料 J1 過濾濾餅 一洗石膏 C1 J2 二洗液 一洗液 C2 圖 26 第一次洗滌部分物流示意圖 1. 進料 過濾石膏含液 45% kg 由 知 二洗液 kg 進料總和 kg 2. 出料 由 知 一洗石膏 kg 令 第一次洗滌 部分真空抽走的水蒸氣為 2kg（在熱量衡算部分將作核算）。 水分蒸發(fā) 一洗液 kg P2O5 分布 磷礦在萃取工段與硫酸進行反應， P2O5 即在此過程中轉換成水溶性的 P2O5存在于料漿中，料漿在過濾工段進行過濾和三次逆流洗滌，過濾得到的濾液作為成品酸，部分水溶性 P2O5 殘留在濾餅中，通過洗滌水三次逆流洗滌，濾餅中殘留極少 P2O5，一洗液和部分成品酸混合作為返回淡磷酸返入萃取工段。 二 洗 過 程 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 12 1. 磷礦中 kg 2. 石膏中 kg 3. 料漿中 kg 4. 返酸中的 kg 返酸濃度 5. 成品酸中 kg 6. 配酸用濾液中 kg 7. 過濾濾餅中含 kg 8. 一洗液含 kg 一洗液濃度 9. 令二洗液含為 ，三洗液含為 ，一洗濾餅含為 ， 二洗濾餅含為 ，三洗濾餅含為 。 則 解以上方程組得： kg， kg kg， kg， kg 即 二洗液含 kg 二洗液濃度 三洗液含 kg 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 13 三洗液濃度 一洗濾餅含 kg 二洗濾餅含 kg 三洗濾餅含 kg P2O5 分配情況如圖 27以 100kg磷礦為基準的物料平衡圖和圖 28以每小時物料為基準的物料平衡圖。 工廠一年運行 300 天，一天運行 24 小時，成品酸含量 22%， 100kt/aP2O5 換算為以小時為單位的成品酸： kg/h 以 100kg 磷礦為基準可得成品酸 ，換算成上列物料的系數： 以 100kg 磷礦為基準和以每小時物料為基準的物料平衡圖見圖 27， 將物料衡算的各項均乘以系數 ，即得每小時物料為基準的物料平衡 圖 28。 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 14 料漿 固相 液相 P2O5 不溶 機械損失 P2O5 可溶 成品酸 配酸 P2O5 22% P2O5 22% 濾餅 水分蒸發(fā) 3 固相 返酸 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 二洗液 一洗液 P2O5 5% P2O5 % 濾餅 固相 水分蒸發(fā) 2 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 三洗液 P2O5 % 水分蒸發(fā) 2 濾餅 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 水 濾餅 水分蒸發(fā) 1 三洗 二洗 一洗 過濾 混合 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 15 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 圖 27以 100kg磷礦為基準的物料平衡圖（單位： kg） 料漿 固相 液相 P2O5 不溶 機械損失 P2O5 可溶 成品酸 配酸 P2O5 22% P2O5 22% 濾餅 水分蒸發(fā) 固相 返酸 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 二洗液 一洗液 P2O5 % P2O5 % 濾餅 固相 水分蒸發(fā) 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 三洗液 P2O5 % 水分蒸發(fā) 濾餅 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 水 濾餅 水分蒸發(fā) 三洗 二洗 一洗 過濾 混合 四川理工學院畢業(yè)設計 第二章 物料衡算 16 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 圖 28 以每小時物料量為基準的物料平衡圖（單位： kg