39000噸年p2o5濕法磷酸廠工藝設(shè)計(jì)書(參考版)
2025-06-28 05:34本頁(yè)面
【正文】 致 謝在經(jīng)過一個(gè)多星期的奮斗以后，這次化工專業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，相較于過去的課程設(shè)計(jì)而言，這個(gè)設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容更廣泛，因此在設(shè)計(jì)中遇到了許多專業(yè)知識(shí)問題，特別是熱量衡算及設(shè)備選型部分，通過老師及同學(xué)的耐心指導(dǎo)以及充分利用學(xué)校圖書館的資源，最終順利解決了。濕法磷酸工藝設(shè)計(jì)主要包括化工工藝過程的物料衡算、熱量衡算、設(shè)備的計(jì)算與選型，同時(shí)需要繪制帶控制點(diǎn)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。除了以上兩種基本生產(chǎn)方法外，國(guó)內(nèi)外已有不少科研部門對(duì)窯法磷酸進(jìn)行了研究，并取得了可喜的成果。廠化驗(yàn)室主要放置烘箱，天平等。7 廠化驗(yàn)室要求在磷酸生產(chǎn)車間，將化驗(yàn)室放在便利于測(cè)量的地方。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(jī)進(jìn)行原料干燥與脫水。沉降池底流中和渣漿，經(jīng)真空過濾機(jī)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(shí)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(jìn)入混合槽和絮凝劑混合，進(jìn)沉降槽增稠，清水進(jìn)入出水池部分返回工藝系統(tǒng)重復(fù)使用。四氟化硅即溶于冷凝液中形成稀氟硅酸溶液。 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%。生產(chǎn)過程中排放的廢水中也含有氟化物，磷酸鹽；—2之間。 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(yùn)泵站，雨水就近排近裝置區(qū)附近的明溝。 循環(huán)水%，循環(huán)水量為500t/h，△t=8℃，為考慮今后的發(fā)展，本設(shè)計(jì)選用200 t/h。 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(gè)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。 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)范圍為裝置區(qū)的室內(nèi)外給排水，循環(huán)水站。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(wú)閥濾池過濾能力為370m3/h，實(shí)際使用為245m3/h。5 給、排水要求 概況該礦用水來(lái)自白魚河，在白魚河?xùn)|岸已有一級(jí)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。(3)流量測(cè)量主要用電磁流量計(jì)。 儀表選型(1)變送采用電容式變送器。(4)控制室設(shè)有空洞、鋪水磨石地面、格板吊頂和油漆墻裙。(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(jìn)行監(jiān)視報(bào)警，同時(shí)半模擬盤上顯示出主要工藝路線及控制回路。min，得過濾機(jī)總漏氣量為，=135m3/ min。 附屬設(shè)備的選型與計(jì)算 水環(huán)式真空泵[10]水環(huán)式真空泵及壓縮機(jī)用于抽吸壓縮空氣或其他無(wú)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。除第一漿向下翻動(dòng)外，其余個(gè)漿均向上翻動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝置采用BLA加長(zhǎng)型專用擺線針輪減速器，使轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便。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。h）；∴ A二洗=(4)三次洗滌區(qū)的面積：由 K二洗μ二洗＝K三洗μ三洗求得 K三洗＝ m2/h；q三洗＝（m3/m2h）；而 G主濾=(+)/1260=（m3/h）∴ A主濾=(m2)(2)一次洗滌區(qū)的必需面積：按照上述同樣方法求得：q一洗＝（m3/m2主過濾區(qū)的必需面積：A主濾=G主濾/q主濾 (m2) G主濾——θ時(shí)間的濾液量(m3)。表1 原始數(shù)據(jù)產(chǎn)物產(chǎn)量(t/h)密度(kg/m3)粘度μ(Pa(7)分配頭上，各個(gè)操作區(qū)間的作業(yè)界線可以調(diào)整，以利于個(gè)工序間協(xié)調(diào)工作。(5)原轉(zhuǎn)動(dòng)桿斷面尺寸加大，提高轉(zhuǎn)動(dòng)剛性。濾布的固定采用平壓板結(jié)構(gòu)，安裝可靠，拆卸方便。(2)濾盤內(nèi)所采用的聚丙烯柵板，格柵樅向筋條加高，增大斷面尺寸，增加了剛性、不易變形。每只濾盤公轉(zhuǎn)一周，連接完成加料，出濾，過濾，洗滌，翻盤，反吹，卸渣，清洗濾布，吸干，復(fù)位等操作過程。濾盤小端出液口用貯管同位于中央的分配頭上錯(cuò)氣盤相連接，上錯(cuò)氣盤在轉(zhuǎn)動(dòng)桿的帶動(dòng)下，與轉(zhuǎn)盤同步回轉(zhuǎn)、上錯(cuò)氣盤固定不動(dòng)，憑借吸液管與真空系統(tǒng)相連。在一個(gè)圓環(huán)形柜架上設(shè)置了20個(gè)梯形濾盤。一樓布置有濾洗液中間槽、水環(huán)式真空泵等。萃取布置在廠房的最左端，從原料工段來(lái)的磷精礦、硅藻土經(jīng)混合后進(jìn)入萃取槽；此外考慮到萃取槽攪拌裝置和料漿泵的安裝檢修，設(shè)單梁吊車一臺(tái)。K；——0℃105Pa時(shí)的空氣密度，kg/m3；——空氣的相對(duì)濕度；15731——55℃空氣中飽和水蒸氣的分壓Pa；——55℃時(shí)水蒸氣的焓，kJ/kg ）則萃取槽總的支出熱量為：Q支出=106+Q收入=Q支出即37939700kJ+=22700400kJ+則每小時(shí)鼓空氣量V=選用風(fēng)機(jī)： 離心通風(fēng)機(jī)型號(hào)： 468 全壓范圍(mmH20)： 20～237風(fēng)量范圍(m3/h)： 1000～239654功率范圍(kW)： ～245輸送介質(zhì)最高允許溫度t≤(℃)：80 主要的設(shè)備選型與計(jì)算 設(shè)備布置說明磷酸工段聯(lián)合廠房呈長(zhǎng)條型，跨度15m，座北向南看。1573118(101323) =K（ ——濃度為31% % H3PO4的比熱； ——石膏熱容 ；——；——料漿中石膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；）從而：Q料漿=122460076=106J55℃時(shí)，從萃取槽排出氣體帶走的熱量 Q氣體=V X液和X固——料漿中液相和固相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）當(dāng)不考慮雜質(zhì)時(shí)，料漿中的液相就是磷酸溶液，而固相就是石膏。K，其值按下式確定，C料漿=C液X液+C固X固（C液和C固——料漿中液相和固相的熱容，kJ/kgK；——0℃105Pa時(shí)的空氣密度，kg/m3；4242——30℃空氣中飽和水蒸氣的分壓Pa；——空氣的相對(duì)濕度；——30℃時(shí)水蒸氣的焓，kJ/kg）所以，萃取槽的總收入熱量為：Q收入=+++++=+(2)支出熱量：帶走的熱量是下列熱量總和：送去過濾的料漿（Q料漿）；從萃取槽排出的氣體（Q氣體）和熱損失（Q熱損）。n1=（898）/（1892）= ,為了確定n2，必須知道稀釋后萃取槽中硫酸的濃度C2（假定硫酸同其他的液體組分混合以后，才同磷灰石反應(yīng)）此濃度可根據(jù)100千克磷精礦為基準(zhǔn)的物料衡算數(shù)據(jù)確定：C2=100%/[++()+()]=%式中：（kg）； kg 從而 n2=[（）/18]（98/）=算出 q2=因此Q稀釋=18030247。3247。K）硫酸與磷精礦的反應(yīng)熱（磷精礦中的全部P2O5都按氟磷灰石計(jì)）：Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=5CaSO4K；30——夏季月平均溫度，即車間熱負(fù)荷最大期間的溫度℃)Q硫酸=1950029≈106J(——92%H2SO4的比熱，kJ/kg(1)收入熱量：總的熱量由下列物料帶入的熱量確定：磷礦粉（Q磷礦）；硫酸（Q硫酸）；淡磷酸（Q淡磷酸），以及反應(yīng)熱（Q反應(yīng)）和萃取槽中硫酸稀釋熱（Q稀釋）。按每年生產(chǎn)300天，為了完成39000噸/年P(guān)2O5濕法磷酸的生產(chǎn)。X=31%2密度：成品磷酸1260kg/m3,一洗液1210kg/m3，二洗液1060kg/m3，三洗液1020kg/m3 按照上述已知條件，計(jì)算物料平衡如下(以100kg磷礦來(lái)計(jì)算)（1）硫酸用量（kg）100%的H2SO4 ：100103%98/56=92%的H2SO4 ：（2）逸出氣體量(kg)CO2：100%=F ： 100%%=以SiF4計(jì)算 *104/76=H2O： 合計(jì)：++=(3)磷石膏值(kg)
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