【正文】 第 17 頁 共 23 頁 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。槽體防腐襯里為酚醛泥粘石墨板，槽蓋為碳鋼板，襯貼酚醛環(huán)氧玻璃鋼。環(huán)室換相等同心角設(shè)置，八臺攪拌漿，中心圓筒設(shè)置一臺攪拌漿，每個攪拌軸上裝有通向雙層渦輪式攪拌器，九漿轉(zhuǎn)向相同。除第一漿向下翻動外，其余個漿均向上翻動，驅(qū)動裝置采用 BLA 加長型專用擺線針輪減速器，使轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便。 (1)料漿 量 (2)料漿密度 1470 kg/ m3 (3)反應(yīng)時間 (4)料漿體積流量 ? (5)反應(yīng)槽有效容積 ≈ 310 m3 (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 2600 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 q X kW 380V 主要用材：碳剛，不銹鋼，石墨板，玻璃鋼等。 附屬設(shè)備的選型與計算 水環(huán)式真空泵 [10] SZ 型水環(huán)式真空泵及壓縮機用于吸，壓縮空氣或其他無腐蝕性，不溶于水，不含有固體顆粒的氣體，氣體溫度在 20～ 40℃為宜。 性能范圍 氣量： ～ m3/min 真空度： 700～ 760 mmHg 壓力： 0～ kg f/cm3 本設(shè)計中根據(jù)過濾機的漏氣量 m3/ m2 min，則過濾機總漏氣量為， =108m3/ 第 18 頁 共 23 頁 min 根據(jù)漏氣量查 設(shè)計手冊 得： 選用型號為 SK120 的水環(huán)式真空泵，其主要參數(shù)： 轉(zhuǎn)速： 490 r/min 電動機： 185 kW 口徑： 300 mm 供應(yīng)量： 200 L/min 4 自動控制要求 控制水平和范圍 控制水平 (1)在萃取區(qū)域設(shè)置了控制室，其它區(qū)域分別設(shè)置就地設(shè)置操作儀表盤，實現(xiàn)集中控制操作或就地集中操作。 (2)主要工 藝參數(shù)可通過儀表盤上的指示儀，記錄儀或半模擬盤進行監(jiān)視報警，同時半模擬盤上顯示出主要工藝路線及控制回路。 (3)儀表和電器部分的控制操作分開設(shè)置。 (4)控制室設(shè)有空洞、鋪水磨石地面、格板吊頂和油漆墻裙。 控制范圍 本設(shè)計包括了在生產(chǎn)裝置區(qū)域內(nèi)部 — 原料、萃取等各種化工參數(shù)，包括流量、物位、溫度、壓力成分分析等參數(shù)的自動檢測、自控和報警。 儀表選型 (1)變送采用電容式變送器。 (2)對具有腐蝕和易結(jié)晶的工藝管路上設(shè)置的閥門，多數(shù)采用氣動隔膜閥。 (3)流量測量主要用電磁流量計。 復(fù)雜控制系統(tǒng) 礦粉和 H2SO4比例調(diào)節(jié)。 5 給、排水要求 概況 該礦用水來自薔薇河，在薔薇河?xùn)|岸已有一級泵站一座，由直徑 500 鑄鐵管輸送至礦區(qū)凈化，河水供水能力為 771t/h。凈化站內(nèi)設(shè)有 4000m3預(yù)沉池二座。目前，該礦的斜管沉淀池，豎流式沉淀池的總沉淀能力為 347m3/h，無閥濾池過濾能力為 370m3/h，實際使用為245m3/h。該礦區(qū)目前生產(chǎn)用水，來自于預(yù)沉池，生活用水來自于無閥濾池。 設(shè)計范圍 本設(shè)計范圍為裝置區(qū)的室內(nèi)外給排水，循環(huán)水站。 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 第 19 頁 共 23 頁 轉(zhuǎn)運泵站，雨水就近排入裝置區(qū)附近。 給水 本裝置根據(jù)生產(chǎn)工藝條件，分渾水 (主要為消防 )給水，生產(chǎn)給水，生活給水三個系統(tǒng)，供水方式分直流水、循環(huán)水，部分為二次、三次利用水。 消防系統(tǒng)采用低壓消費制，室外為地上式消火栓，室內(nèi)主要廠房內(nèi)設(shè)小型滅火器。 循環(huán)水 循環(huán)水含 F 為 %，循環(huán)水量為 500t/h，△ t=8℃，為考慮今后的發(fā)展，本設(shè)計選用 200 t/h。鼓鳳式冷卻塔三座。 排水 裝置區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)廢水，經(jīng)污水處理的清夜及生活用水 ，用管道自流入廢水池，然后經(jīng)泵送至 2km 外的尾砂轉(zhuǎn)運泵站，雨水就近排近裝置區(qū)附近的明溝。 6 環(huán)境保護要求 磷酸及重過磷酸鈣生產(chǎn)過程排放的含氟廢氣中，氟主要以四氟化硅的形式存在，其次是 HF、磷酸蒸汽及霧滴，四氟化硅與水接觸生成氟硅酸。 生產(chǎn)過程中排放的廢水中也含有氟化物，磷酸鹽； pH 在 — 2之間。 過濾機排出的磷石膏，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，對環(huán)境產(chǎn)生危害。 廢氣治理 磷礦中含有大約 3%的氟，在萃取反應(yīng)中，呈氣態(tài)逸出的氟約占磷礦含氟量的 5%。 在本設(shè)計中由于氣量不 大，故采用真空冷卻流程，流程簡述如下： 萃取反應(yīng)槽液相界面上的氟氣體送入尾氣吸收塔，用水吸收后放空，而萃取料漿在真空室內(nèi)閃蒸時產(chǎn)生的含氟水蒸氣則在冷凝器內(nèi)被冷凝。四氟化硅即溶于冷凝液中形成稀氟硅酸溶液。不凝性氣體則由真空泵排出。 廢水治理 廢水處理主要采用的是化學(xué)中和法，以石灰為中和藥劑，根據(jù)本廠的實際情況所采用的污水處理工藝流程如下所述： 污水經(jīng)廢水池經(jīng)泵提升到中和槽，加石灰經(jīng)一次，兩次中和流入熟化槽，再進入混合槽和絮凝劑混合，進沉降槽增稠，清水進入出水池部分返回工藝系統(tǒng)重復(fù)使用。其余外排。沉降 池底流中和渣漿，經(jīng)真空過濾機過濾脫水，所得酸濾餅再利用或排放，濾液返回污水處理系統(tǒng)。 廢渣治理 在制磷酸過程中主要所得廢渣為磷石膏，對于廢渣的處理主要是對廢渣進行綜合利用。例如：以磷石膏為原料，生產(chǎn)硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥，制水泥工藝流程如下： 磷石膏，焦炭及其他輔助材料分別貯存并預(yù)先均化，用烘干機進行原料干燥與脫水。焦炭及其他輔助原料按要求分別粉磨，由微機控制磷石膏按一定比例配合混合，混合后的 第 20 頁 共 23 頁 生料在均化庫內(nèi)進行機械倒庫和空氣凈化，合格的生料入窯煅燒；窯氣進入制酸系統(tǒng)，水泥熟料與混合材料由微機控制按一定比例配 合，經(jīng)粉磨制成合格的水泥。 7 廠化驗室要求 在磷酸生產(chǎn)車間，將化驗室放在便利于測量的地方。在本設(shè)計中，應(yīng)放在過濾機的附近，過濾機設(shè)在二樓，則廠化驗室放在二樓，便于測量過濾機中磷酸的含量，更有利于指導(dǎo)生產(chǎn)。 廠化驗室主要放置烘箱，天平等。 第 21 頁 共 23 頁 結(jié) 論 目前世界各國中小型磷酸化工企業(yè)大多采用濕法，二水物濕法磷酸生產(chǎn)流程占主導(dǎo)地位，由于其產(chǎn)品的濃度低，雜質(zhì)含量高，提純困難，導(dǎo)致其使用方向的有限性，所以不斷研究濕法磷酸的提純技術(shù)以達到以較低的生產(chǎn)成本制得純度 較高的磷酸是目前研究的課題。 除了以上兩種基本生產(chǎn)方法外，國內(nèi)外已有不少科研部門對窯法磷酸進行了研究，并取得了可喜的成果。但由于存在的幾個明顯的技術(shù)問題尚未完全解決，至今尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，窯法磷酸工藝的特點是：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，與濕法相近。 濕法磷酸工藝設(shè)計主要包括化工工藝過程的物料衡算、熱量衡算、設(shè)備的計算與選型，同時需要繪制帶控制點的工藝流程圖、廠房設(shè)備配置圖和主要非標(biāo)設(shè)備的結(jié) 構(gòu)等。通過該設(shè)計，我掌握了化工工藝設(shè)計的基本程序、方法和步驟，使我對所學(xué)的知識有了更進一步的掌握。 第 22 頁 共 23 頁 致 謝 第 23 頁 共 23 頁 參 考 文 獻 [1] 吳佩芝 .濕法磷酸 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1987. [2] 何銘新，錢可強 .機械制圖 [M]. 北京：高等教育出版社， 1997. [3] 江善襄 .磷酸、磷肥和復(fù)混肥料 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1991. [4] 化學(xué)工業(yè)出版社組織編寫 .化工生產(chǎn)流程圖解 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1984. [5] 天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編 .物理化學(xué)（上、下冊） [M].北京：高等教育出版社， 2021. [6] 姚玉英 .化工原理（上、下冊） [M]. 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1992. [7] 陳鐘秀，顧飛燕，胡望明編 .化學(xué)熱力學(xué) [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1991. [8] 王紅林，陳礪編 .化工設(shè)計 [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2021. [9] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計院編 .化工工藝設(shè)計手冊 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996. [10] 厲玉 鳴 .化工儀表及自動化 [M].第三版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999. [11] 化學(xué)工業(yè)部化工工藝配管設(shè)計技術(shù)中心站 .化工管路手冊 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1988. [12] 陳聲宗 .化工設(shè)計 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. [13] 蔡紀寧，張秋翔 .化工設(shè)備機械基礎(chǔ) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021.