【文章內(nèi)容簡介】 33攪拌槳功率KW1852808634料漿冷卻低位閃蒸冷卻拋灑冷卻低位閃蒸冷卻5單位體積功率 KW/m36每天每噸P2O5需要容積m3/(d tP2O5) 萃取槽的選擇⑴ 萃取槽：磷銨主萃取槽槽體采用以花崗巖為骨料的300鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，槽體內(nèi)壁襯丁基橡膠板、碳磚防腐層，底部設(shè)圓臺防磨層；槽體內(nèi)部均布六塊擋板，其主要目的是為了消除槽中心的“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”，改變槽內(nèi)料漿流態(tài)，使料漿的徑向、周向和軸向流速重新分布，由于軸向流速明顯增大，使料漿形成強(qiáng)大的循環(huán)流，這股循環(huán)流，既有很強(qiáng)的對流循環(huán)作用，又有很強(qiáng)的湍流擴(kuò)散能力，因而能獲得均勻的CaSO42H2O結(jié)晶顆粒，同時攪拌功率較小。⑵ 萃取槽攪拌槳：萃取槽攪拌槳采用螺旋變截面推進(jìn)式攪拌槳，該種攪拌槳軸向流速大，體積循環(huán)倍率大，自葉片軸向推出的料漿流速較高，并吸收周圍低速漿流，使得低速料漿和高速料漿合成全部循環(huán)流量。槽內(nèi)料漿的這種循環(huán)流動涉及到整個攪拌槽，起到體積循環(huán)作用，把槳葉排出料漿的能量傳遞到槽體各處，同時將槽內(nèi)各處流體順次循環(huán)到具有強(qiáng)烈攪拌作用的槳葉近旁，造成強(qiáng)烈的混合與擴(kuò)散，料漿表面液膜不斷更換新，確保萃取反應(yīng)順利進(jìn)行。該種攪拌槳可使槽內(nèi)料漿每24秒循環(huán)一次，循環(huán)倍率（循環(huán)量與排出量之比）約為700；。由于采用軸向推力槳葉料漿循環(huán)倍率大，防止了因局部SO42過量造成磷礦包裹現(xiàn)象，降低了為分解磷礦P2O5損失，也防止了因局部SO42過低而產(chǎn)生的共晶P2O5損失。⑶ 萃取槽料漿表面冷卻器：萃取槽槽頂裝有4臺料漿表面冷卻器，均為螺旋狀。料漿表面冷卻器螺旋直徑為280mm，轉(zhuǎn)速為1040r/min，螺旋插入料漿深度為350mm。表面冷卻器運轉(zhuǎn)時，浸入料漿的螺旋槳料漿拋灑成液滴狀，增大料漿液面與空氣接觸的比表面積，強(qiáng)化冷卻空氣的冷卻效果。該種料漿冷卻方式結(jié)構(gòu)簡單，運行費用低，冷卻效果較好。 過濾設(shè)備的選擇 UCEGO轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)介紹：UCEGO轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)是法國比奇內(nèi)圣戈邦與比利時聯(lián)合化學(xué)公司聯(lián)合開發(fā)的，現(xiàn)國內(nèi)已經(jīng)有廠家進(jìn)行生產(chǎn)。該機(jī)主要部件有水平轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺驅(qū)動裝置、真空錯氣盤、周邊膠帶擋料裝置、卸料螺旋裝置、濾布沖洗裝置、料漿及洗滌水加料箱等。轉(zhuǎn)臺式過濾機(jī)按過濾程序化分為初濾區(qū)、過濾區(qū)、一洗區(qū)、二洗區(qū)、三洗區(qū)、濾餅卸料區(qū)、濾布沖洗區(qū)和濾布吸干區(qū)。有效過濾面積分配為初濾區(qū)5%、過濾區(qū)18%、%、%、三洗區(qū)28%。該機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，磷石膏過濾、洗滌效果較好，磷損失、裝置運行費用都相對較低。 轉(zhuǎn)臺式過濾機(jī) 對5萬噸/年磷酸裝置的規(guī)模，按過濾強(qiáng)度4t/dm2計算，需要的有效過濾面積為 。國內(nèi)已有成熟的中、小型轉(zhuǎn)臺式過濾機(jī)的制造經(jīng)驗。因此，在考慮一定的富裕量后，擬選用1臺總過濾面積55m2的國產(chǎn)過濾機(jī)。其規(guī)格為：總過濾面積：55m2有效過濾面積：42 m2功率：11kW 過濾機(jī)的選擇過濾機(jī)是磷酸與石膏分離的關(guān)鍵設(shè)備。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)臺式(UCEGO)過濾機(jī)。大型UCEGO過濾機(jī)國內(nèi)已能制造，帶式過濾機(jī)在國內(nèi)磷酸工廠中雖已應(yīng)用，但大型的機(jī)器仍需依賴進(jìn)口，一臺80m2的帶式過濾機(jī)價格高達(dá)70萬美元，槽型橡膠帶及濾布使用壽命短，國產(chǎn)化也有困難，均需進(jìn)口，使工廠的操作費用增加。傾覆盤式過濾機(jī)性能穩(wěn)定、可靠，容易控制，使用壽命長，國內(nèi)已有多年制造和使用經(jīng)驗?？偯娣e為120m2的過濾機(jī)已在運行中。而轉(zhuǎn)臺式過濾機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，占地面積省，維修工作量少，本可研選用轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)。 尾氣洗滌設(shè)備的選擇國外目前使用最多的是噴淋錯流填料床尾氣洗滌系統(tǒng)，其最大的優(yōu)點是氣體呈水平運動，而液體呈垂直運動，液氣比較高，填料可充分沖洗；可采用逐段降低洗滌液濃度的方法將各洗滌段串聯(lián)，以達(dá)到很高的洗滌效率。國內(nèi)引進(jìn)的磷酸裝置中多采用這種洗滌器。國內(nèi)自行設(shè)計的尾氣洗滌器多采用文丘里洗滌器。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易操作。因此，尾氣洗滌系統(tǒng)擬選用文丘里洗滌器，同時為彌補(bǔ)單級吸收效率低的缺點，擬在文丘里之后加一個旋風(fēng)噴淋洗滌塔或填料塔。2 磷酸生產(chǎn)工藝 磷酸生產(chǎn)工藝流程 磷酸生產(chǎn)工藝流程簡介自礦漿崗位來的磷礦漿經(jīng)計量后進(jìn)入萃取槽；硫酸自硫酸計量槽硫酸泵來，經(jīng)計量后進(jìn)入萃取槽；淡磷酸由過濾崗位的濾液、一洗液、二洗液混配后組成，經(jīng)過濾泵崗位計量后進(jìn)入萃取槽。在萃取槽中磷礦漿和硫酸反應(yīng)生成磷酸和二水硫酸鈣結(jié)晶，同時逸出含氟廢氣。成熟料漿經(jīng)料漿泵送去過濾崗位進(jìn)行過濾。萃取反應(yīng)過程產(chǎn)生的含氟廢氣、水蒸氣由尾氣風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)洗滌后排放。為保證萃取槽反應(yīng)溫度的穩(wěn)定，利用料漿拋撒冷卻器將料漿在萃取槽上部空間形成液滴狀，以增大液體與空氣接觸的表面積，起到降低料漿溫度的作用，同時采取調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的措施來達(dá)到維持料漿溫度的目的。由過濾崗位大氣冷凝器來的冷凝液進(jìn)入除沫塔，經(jīng)洗滌循環(huán)泵打入文氏管洗滌器對由萃取槽逸出的含氟廢氣進(jìn)行洗滌，廢氣經(jīng)洗滌降溫后，由除沫器除去氣體中夾帶的霧沫，經(jīng)排風(fēng)機(jī)抽送至尾氣煙囪放空。含有氟硅酸的洗滌液經(jīng)洗水泵打至過濾崗位沖洗濾布。由萃取崗位送來的磷酸料漿經(jīng)料漿布料器布料后進(jìn)入翻盤式過濾機(jī)，完成初濾、過濾、一洗、二洗、反吹、排渣、沖洗、吸干等程序，獲得的初濾液、濾液、一洗液和二洗液通過過濾機(jī)下錯氣盤各區(qū)及連接管道至各自的三通管式氣液分離管，三通分離器上部與環(huán)形真空氣室連接，在真空抽吸的作用下氣體進(jìn)入環(huán)形氣室，經(jīng)除沫器除去霧沫后，進(jìn)入大氣冷凝器與來自冷卻水槽的水接觸，使氣體中的水蒸氣、酸性氣體等經(jīng)冷凝除去，進(jìn)入真空泵進(jìn)口，并經(jīng)出口管道排空。過濾、洗滌由一臺真空泵完成；濾布吸干及反吹由另一臺真空泵完成，該泵利用負(fù)壓抽吸沖洗后的濾布中所含的水分，抽出的氣體則作為濾餅反吹用。液相靠自身重力經(jīng)各自的大氣腿連接至濾液、一洗和二洗液泵，按萃取崗位對淡磷酸濃度的要求配酸后送至萃取槽，多余的濾液作為成品酸送入成品酸儲槽。經(jīng)充分洗滌的磷石膏經(jīng)反吹排渣后進(jìn)入干渣斗，并經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送至石膏堆場。沖洗濾布水進(jìn)入石膏漿槽，經(jīng)石膏漿泵加壓后送至過濾崗位一洗水分布器作為磷石膏一洗水用。二洗水由磷銨工段送來，經(jīng)加熱調(diào)整溫度后進(jìn)入過濾崗位二洗水分布器對磷石膏進(jìn)行第二次洗滌。成品磷酸根據(jù)硫基復(fù)合肥及磷銨生產(chǎn)需要分別送至兩工序。 磷酸生產(chǎn)工藝流程圖磷酸生產(chǎn)工藝流程詳見圖21 磷酸生產(chǎn)工藝方框流程圖 50mm＜ ＜50mm細(xì) 碎球 磨粗 碎篩 分磷礦石 混 和萃 取真空中和真空過濾 硫酸來自硫酸裝置氟氣去氟吸收系統(tǒng)磷酸連續(xù)沉降磷石膏洗滌 28%磷酸去磷銨工段磷酸儲槽尾氣洗滌 放空圖21 磷酸生產(chǎn)方框工藝流程圖 生產(chǎn)物料平衡 年產(chǎn)20萬噸磷酸一銨裝置物料平衡見圖12 98% 硫酸 磷礦漿 2..56 水 空氣 磷石膏磷 酸 尾氣 20% P2O5 20% P2O5 爐氣粉狀磷酸一銨 尾氣 氨 成品 20圖22 年產(chǎn)20萬噸磷酸一銨裝置物料平衡圖單位：萬噸/年36 / 36 生產(chǎn)裝置的磷平衡生產(chǎn)裝置的磷平衡詳見圖13裝置磷平衡圖 粉塵排放損失 損耗 磷酸一銨裝置磷酸裝置破 碎原料礦石 P： 磷酸一銨產(chǎn)品 圖23 裝置磷平衡圖 單位：噸/年 磷酸生產(chǎn)主要設(shè)備一覽表磷酸生產(chǎn)主要設(shè)備詳見表21表21 磷酸生