【正文】 器(D44101)絕壓由PCA/PR－4101控制，它設(shè)定了釋入濃縮真空噴射系統(tǒng)(J44101)的空氣量。配有溫度控制并串聯(lián)流量控制的工廠常常發(fā)現(xiàn)，簡單的流量控制加上一名有經(jīng)驗的操作工才是最可靠、最迅速的。部分原因是由于蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)酸量很大，較小的變化需要較長的響應(yīng)時間。本系統(tǒng)根據(jù)小時產(chǎn)品取樣分析和操作人員的經(jīng)驗進(jìn)行控制。 界外來的低壓蒸汽經(jīng)減壓減壓系統(tǒng)(E44103)減溫減壓后進(jìn)入酸加熱器(E44101)，蒸汽流量由FRCA－4105和FV－4105控制，其流量由操作工設(shè)定。FRCQ－4104的設(shè)定值由操作人員確定以滿足產(chǎn)量要求。 濃縮和氟回收工序參見PID 0708804000CP2508/09。 (4) 絮凝劑貯存系統(tǒng) 通過絮凝劑自動加藥裝置制備絮凝劑，具體控制見自動加藥裝置控制說明。 石膏再漿槽(V43106)液位計LICSA－3104控制石膏料漿泵(P43108A/C)的轉(zhuǎn)速，并能進(jìn)行高低、低低、高高液位報警。 過濾機(jī)冷凝器(E43101)用循環(huán)冷卻水作為冷卻水，冷卻水量由FRCA－3104和FV－(P43106)設(shè)有密封水系統(tǒng)，密封水流量低會報警，當(dāng)流量為低低設(shè)定值時，會自動聯(lián)鎖停真空泵。(1F) 轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)布沖洗水壓力 轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)濾布沖洗水自濾布洗滌槽(V43101)經(jīng)濾布洗滌槽泵(P43105)送來，沖洗水壓力偏低時，PIA－3101會報警，通知操作工檢查濾布洗滌槽泵(P43105)運行情況。由自調(diào)式返酸泵(P43102)輸送，該泵的吸入口管線設(shè)置有液位指示控制器LICA－3101，通過調(diào)節(jié)過濾酸泵(P43101A/B)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)加入洗液中過濾酸量。 轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)最后一段的濾液比重過高是轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)高水溶性P2O5損失的標(biāo)志。 洗滌效率因結(jié)晶形狀而變，但是在穩(wěn)定條件下它也相當(dāng)穩(wěn)定，綜上所述洗滌效率主要是受不合理的洗水量和過濾給料量之比的影響。影響該比率的主要因素有： － 過濾酸濃度 － 濾餅最終含濕量 － 洗滌效率 穿過濾餅的全部洗滌水與返回酸一起返回到反應(yīng)槽。 如果洗水量低于正常量，過濾酸濃度將增加；相反地，如果濾餅洗水量較高，過濾酸濃度將減小。在正常生產(chǎn)操作條件下，對于給定的磷酸生產(chǎn)能力，濾餅洗水量是恒定的。理論上來說，最佳真空度是過濾機(jī)能在濾餅不會出現(xiàn)裂紋時操作的真空度，但必須注意轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)真空度不能高于低位閃冷器（D42101）真空度，以避免轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)初濾段和過濾酸段出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象。(1C) 過濾機(jī)真空度控制 轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)真空度由真空表PI－3105指示，壓力指示控制器PRCA－3103和閥PV－3103控過濾真空泵(P43106)吸入管線副線上的泄漏空氣量，即控制了轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)的真空度。濾餅厚度要經(jīng)常檢查。 (1) 轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)系統(tǒng) (1A) 過濾機(jī)加料量控制 加入轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)(F43101)的料漿量由料漿管線上的電磁流量計FRCA－2106計量，當(dāng)料漿量偏離正常設(shè)定值時，自動調(diào)節(jié)給料機(jī)料漿給料泵(P42103)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。另外過濾機(jī)還產(chǎn)生稀酸(返回酸)，將它返回到反應(yīng)槽控制料漿的含固量、溫度和酸濃度。 過濾工序參見PID 0708804000CP2506。每套系統(tǒng)配有低流量報警，給操作人員發(fā)出缺少密封水警告。反應(yīng)尾氣風(fēng)機(jī)(K45101)正常運轉(zhuǎn)時需要定期用水進(jìn)行沖洗，以免硅膠積累在風(fēng)機(jī)葉輪上。洗滌介質(zhì)采用清潔的工藝水及渣場返回的池水。 FRA－2109測量加入低位閃冷器冷凝器(E42102)的冷卻水。預(yù)洗滌器密封槽（V42105）內(nèi)冷凝水被送入預(yù)冷凝器(E42101)冷凝閃蒸氣體。 FRCA－2110和FV－2110測量和控制加入低位閃冷器預(yù)冷凝器(E42103)的冷卻水。通過TRCSA2113和TV2113調(diào)節(jié)通入熱水槽(V42104)的蒸汽量來保證水溫。返回酸量通過FRCA3106調(diào)節(jié)返酸泵(P43102)轉(zhuǎn)速，流量低或流量高會進(jìn)行報警。FRCA－2106測量料漿流量，并調(diào)節(jié)過濾機(jī)料漿給料泵(P42103)的轉(zhuǎn)速。 調(diào)節(jié)過濾機(jī)(F43101)加料量維持反應(yīng)槽自由空間高度在1m左右。 (1C) 反應(yīng)槽液位控制 反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)槽(V42101)和消化槽(V42102)液位通過兩臺液位計來監(jiān)測，并給出高低液位報警。 料漿溫度通過低位閃冷器(D42101)的真空度來控制。 總硫酸流量的控制、計量、累計由FRCQ－610FRCA－2101/2102/2103和硫酸控制閥FV－2101/2102/2103來完成。硫酸加料主要分為兩股物流： －占總給料量的94～98％的硫酸通過位于反應(yīng)槽（V42101）第二室、第三室的混合三通(X42101A/B)進(jìn)入反應(yīng)槽。需控制閃蒸冷卻器絕壓。需控制去反應(yīng)槽返回酸流量。需控制進(jìn)過濾機(jī)濾餅洗水流量。需控制進(jìn)反應(yīng)槽硫酸的流量。反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)工藝控制以產(chǎn)生具有良好過濾性的料漿為中心，重點為： － 合適的過濾酸濃度； － 產(chǎn)生充分可濾的石膏結(jié)晶，便于濾餅在過濾機(jī)洗滌段表面吸干； － 高P2O5收率。 兩臺硫酸貯槽(V46009A/B)裝有液位計LRA6109A和LRA6109B，指示貯槽的液位，并可給出低位和高位報警。 硫酸緩沖槽(V46017)裝有液位計LISA－6111，指示緩沖槽的液位，并可給出低位和高位報警。(2) 硫酸貯存 硫酸貯存系統(tǒng)包括一臺硫酸緩沖槽(V46017)、二臺濃硫酸貯槽(V46009A/B)、二臺硫酸緩沖槽泵(P46014A/B)和二臺硫酸貯槽泵(P46012A/B)。流量計帶有高、低流量報警，提醒操作人員實際加料量與設(shè)定值有偏差，操作人員應(yīng)關(guān)注操作參數(shù)并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 礦漿緩沖槽泵(P46015)出口管線上安置有密度計及流量計，對加入反應(yīng)槽(V42101)的磷礦漿進(jìn)行計量和控制，在DCS上能給出磷礦漿質(zhì)量流量、累積流量。 工藝控制說明 原料貯存工序 參見PID 0708804000CP2511/13。 在控制室DCS上可對整個裝置進(jìn)行操作控制。這些繼沉淀鹽以淤漿的形式返回稀磷酸貯槽，部分磷酸鹽可以再溶解于稀磷酸中。這樣，液相中的磷酸得以回收，而不溶固體最終隨石膏一并排放。另一方面缺乏氟化氫則可導(dǎo)致二氧化硅膠狀沉積物的生成，使氟硅酸呈現(xiàn)乳漿狀外觀。而且H2SiF4的產(chǎn)量也受到限制。對于單級蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，SiF4和HF的逸出順序并不重要。過濾酸濃縮時，氟硅酸受熱分解生成四氟化硅和氟化氫（反應(yīng)式9）。劇烈攪拌，大量的料漿循環(huán)，新加礦粉與循環(huán)物流的混合以及硫酸的稀釋，這些措施使反應(yīng)槽環(huán)形室內(nèi)因磷礦硫酸加入所引起的局部過飽和降至最小。為此需采取下列措施：控制硫酸濃度在過飽和曲線之下操作。 一般來說，較大的晶體過濾和洗滌也較好，由于晶體尺寸與晶體數(shù)量成反比，成核作用減少了晶體尺寸。高濃度產(chǎn)生長形針狀結(jié)晶，過濾快但洗滌困難。 在由飽和曲線和過飽和曲線之間的區(qū)域內(nèi)控制相當(dāng)?shù)偷倪^飽和度可以達(dá)到這個目的。反應(yīng)料漿游離硫酸濃度是用于控制過濾機(jī)的過濾強(qiáng)度和洗滌效率的主要工藝參數(shù)，正如前面所述，過高的過飽和度也增加包裹造成的收率損失。過飽和曲線以上則基本上是成核區(qū)。過飽和曲線以上成核是自發(fā)的，過飽和曲線以下自發(fā)成核不明顯。 飽和曲線即通常的溶解度曲線。 本裝置為了盡可能降低P2O5反應(yīng)損失，控制反應(yīng)槽液相 P2O5濃度在25～26％范圍。 (3) 石膏結(jié)晶 磷酸裝置的設(shè)計，使二水物在最佳條件下結(jié)晶和過濾，控制反應(yīng)溫度，硫酸濃度和磷酸濃度以實現(xiàn)在二水物結(jié)晶區(qū)內(nèi)穩(wěn)定的操作。磷礦分解率對硫酸濃度非常敏感，尤其是在磷礦轉(zhuǎn)化率較低時。對反應(yīng)活性差的磷礦，應(yīng)將硫酸定量加入反應(yīng)槽的中心室，使環(huán)形室硫酸濃度降低，環(huán)形室未反應(yīng)的磷礦濃度是最高的。這種損失由未反應(yīng)礦引起。 要使石膏結(jié)晶，反應(yīng)料漿必須處于石膏過飽和狀態(tài)，過飽和又導(dǎo)致硫酸鈣在礦粒表面的結(jié)晶，這種結(jié)晶隨著過飽和度和硫酸濃度升高而增加。反應(yīng)速度與溫度、H＋離子濃度以及礦粒的表面積成正比。(6) H2SiF6 + 熱量和酸 ＝ SiF4 + 2HF (7) SiF4 + H2O ＝ H2SiF6 + SiO2 礦中的鐵鋁氧化物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的磷酸鹽(反應(yīng)式8)。由于溫度降低鈉和鉀的氟硅酸鹽溶解度迅速減小，這些組份易于在反應(yīng)槽下游的管道和設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生結(jié)垢。 (1) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O ＝3() + 2H3PO4 (1a) Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 ＝ 3Ca(H2PO4)2 (1b) 3Ca(H2PO4)2 + 3H2SO4+ 6H2O ＝ 3() + 6H3PO4 磷礦所含碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成石膏和二氧化碳(反應(yīng)式2)：(2) CaCO3 + H2SO4 + H2O ＝ + CO2 磷礦中氟化鈣與硫酸反應(yīng)生成氫氟酸(反應(yīng)式3)；氫氟酸幾乎立刻與礦中的二氧化硅反應(yīng)生成氟硅酸(反應(yīng)式4)。93～98％濃硫酸與工藝水清洗液槽（V46006）進(jìn)行混合，配制的5％稀硫酸進(jìn)入清洗液槽F505，然后用清洗液泵（P46010）送至濃縮回路，啟動濃縮循環(huán)泵(P44102)，并打開酸加熱器(E44101)蒸汽進(jìn)口閥門，將清洗液加熱至70～80℃進(jìn)行循環(huán)清洗，清洗后的洗液根據(jù)情況可以送至反應(yīng)槽(V42101)，如轉(zhuǎn)臺過濾機(jī)（F43101）系統(tǒng)需要稀硫酸清洗，也可送至其洗滌系統(tǒng)。3) 氟硅酸貯存來自濃縮和氟回收工序的氟硅酸，間斷從氟吸收系統(tǒng)送至位于氟硅酸鈉裝置區(qū)的氟硅酸貯槽，作為生產(chǎn)氟硅酸鈉的原料。在貯存期間沉降下來的淤酸，由濃磷酸澄清槽轉(zhuǎn)耙(A46004)收集到澄清槽底部中心的錐型排渣口，然后通過淤酸泵(P46006)將其送到酸貯存工序的渣酸貯槽(V46008)，并通過渣酸貯槽泵(P46009)將淤渣酸送到稀磷酸澄清槽(V46002)。澄清槽上部澄清的稀磷酸送到濃縮工序進(jìn)行濃縮。1) 稀磷酸貯存和澄清來自過濾工序的稀磷酸經(jīng)過濾酸泵(P43101)送到酸貯存工序的稀磷酸陳化槽(V46001)，再由稀磷酸陳化槽泵送至稀磷酸澄清槽(V46002)。經(jīng)過洗滌除氟后再進(jìn)入第一洗滌塔(T45101)，在洗滌塔中被循環(huán)洗滌液進(jìn)行洗滌；由第一洗滌塔出來的氣體由反應(yīng)尾氣風(fēng)機(jī)(K45101)抽出，和來自過濾機(jī)的尾氣一起送入第二洗滌塔(T45102)，在第二洗滌塔內(nèi)經(jīng)過兩級洗滌后，尾氣含氟量符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，由洗滌塔頂部的排氣管排入大氣。來自蒸汽噴射泵系統(tǒng)的中間冷凝器和大氣冷凝器的循環(huán)冷卻水回水返回酸性循環(huán)水系統(tǒng)。第二氟吸收塔出來的汽體進(jìn)入大氣冷凝器(E44102)，用循環(huán)冷卻水冷卻冷凝。第一氟吸收塔的循環(huán)氟硅酸濃度為18%，吸收所需的水份由第二氟吸收塔的循環(huán)液來補(bǔ)充。閃蒸室（D44101）逸出的蒸汽中含有氟化物和P2O5霧沫，經(jīng)旋風(fēng)霧沫分離器(S44101)分離霧沫后依次進(jìn)入第一氟吸收塔(T44101)、第二氟吸收塔(T44102)進(jìn)行氟吸收。循環(huán)酸在濃縮循環(huán)回路中繼續(xù)循環(huán)，蒸汽冷凝液送回鍋爐給水系統(tǒng)，以節(jié)省脫鹽水消耗。來自稀磷澄清槽（V46002）經(jīng)計量后的稀磷酸，加入濃縮強(qiáng)制循環(huán)真空蒸發(fā)回路，與經(jīng)過加熱后的大量循環(huán)酸混合并進(jìn)入閃蒸室(D44101)，水份在此蒸發(fā)。蒸發(fā)系統(tǒng)由閃蒸室(D44101)，濃縮循環(huán)泵(P44102)和酸加熱器(E44101)組成。（4）濃縮和氟回收工序參見PFD 0708804000CP1503濃縮工序采用單系列操作系統(tǒng)。為了穩(wěn)定生產(chǎn)，對每組石膏料漿輸送泵中的二級泵增設(shè)液力耦合器。輸漿管采用碳鋼襯橡膠管道，沿地面敷設(shè)；從渣場返回的池水管道采用相同材質(zhì)，基本與輸漿管線平行敷設(shè)。風(fēng)罩的覆蓋區(qū)域包括加料過濾區(qū)和一段洗滌區(qū)，以維持良好的操作環(huán)境。真空度由泄入空氣量來控制，真空泵抽出氣體經(jīng)分離器分離液體后排入大氣。過濾酸由過濾酸泵(P43101A/B)送到酸貯存工序的稀磷酸陳化槽(V46001)，多余的過濾酸與逆流洗滌得到的一洗液一起作為返酸，由返酸泵(P43102)送到反應(yīng)工序的反應(yīng)槽，二洗液由一洗泵(P43103)送去作為濾餅洗滌用水，三洗液由二洗泵(P43104)送去作為濾餅洗滌用水。洗滌后的石膏濾餅排入石膏料斗(V43104)，濾布用來自尾氣洗滌工序的洗滌水進(jìn)行沖洗，然后由過濾機(jī)真空泵(P43106)吸干。（2）過濾工序參見PFD 0708804000CP1502過濾工序采用單系列操作系統(tǒng)。然后汽體進(jìn)入預(yù)洗滌器（E42103），用來自循環(huán)水系統(tǒng)的部分循環(huán)冷卻水進(jìn)一步冷凝，冷卻水自流進(jìn)預(yù)洗滌器密封槽（V42105），出預(yù)洗滌器（E42103）的汽體進(jìn)冷凝器（E42102），用大量循環(huán)冷卻水進(jìn)一步冷凝，冷卻水回至循環(huán)水系統(tǒng)。反應(yīng)料漿的冷卻在低位閃冷器（D42101）中進(jìn)行，通過低位閃冷器（D42101）的反應(yīng)料漿量為8000m3/h，冷卻溫差為2℃，低的冷卻溫差可以減少晶核生成和結(jié)垢。二水物工藝反應(yīng)料漿的冷卻是在低位閃冷器（D42101）中完成的。硫酸可通過硫酸加料管加入消化槽第一室，以便根據(jù)磷礦反應(yīng)特性對反應(yīng)槽和消化槽的硫酸根濃度進(jìn)行獨立控制。反應(yīng)槽第四室的反應(yīng)料漿部分溢流到帶攪拌器的消化槽(V42102)，該槽由兩個完全相同的方形槽串聯(lián)構(gòu)成，以延長停留時間，使反應(yīng)料漿消化。工藝應(yīng)控制返回酸量以調(diào)節(jié)反應(yīng)槽（V42101）料漿含固量為～33％%。硫酸與磷礦漿按一定比例設(shè)定流量，硫酸經(jīng)計量后在混合三通（X42101A/B）中與來自過濾工序的返酸進(jìn)行預(yù)混合后加入反應(yīng)槽第二室和第三室，以防止反應(yīng)料漿局部硫酸濃度過高，引起大量晶核生成和結(jié)晶脫水。反應(yīng)和閃蒸冷卻系統(tǒng)硫酸和磷礦漿在本工序反應(yīng)生成磷酸和二水硫酸鈣CaSO4 . 2H2O（石