【正文】 滌混合后的總質(zhì)量為X，吸干濾液量為Y （20%~一次洗液P2O5濃度，32%~成品稀磷酸濃度） 解得： （19）吸干濾液含P2O5 （20）吸干溶液與一次洗滌混合液含P2O5 （21）回磷酸量 其中：反應(yīng)釜萃取槽 磷礦M1硫酸M2磷石膏M7逸出氣體M3 循環(huán)料漿M5過濾M6濾液中間槽15a 成品庫 M4M4一洗M8濾液中間槽15b二洗M10M9三洗M12M11洗滌用水M13濃縮成品磷酸M15M14 圖31 物料平衡圖表31物料匯總表物料號磷礦kg硫酸kg逸出氣體kg回入系統(tǒng)濾液量 kg循環(huán)料漿量 kg過濾后濾餅含液量kg磷石膏量kg洗滌后濾餅含液量kg洗滌量kg洗滌用水kg成品磷酸kgM1100M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11M12M13M14M15本工藝采用鼓風(fēng)機吹入空氣帶走萃取槽中的熱量。100%，%。（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）。K，夏季平均溫度為30℃，% KJ/KgK。2H2O（固體）：（溶液）：Ca5F(PO4)3（固體）：（溶液）：H2O（溶液）：（氣體）：根據(jù)蓋斯定律：由：（為反應(yīng)進(jìn)度1摩爾反應(yīng)的反應(yīng)熱=反應(yīng)總的熱效應(yīng)）2Ca5F(PO4)3 → 3P2O5 2504 3142 m 磷精礦中氟磷灰石的含量：，氟磷灰石的分子量為504，P2O5的分子量為142。其中：設(shè)萃取槽中硫酸的濃度為C2已知： P2O5分子量為142，磷酸的分子量為196由：P2O5 → 2H3PO4142 196 m則淡磷酸中磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：P2O5 → 2H3PO4143 196 X 則循環(huán)料漿液相中磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：所以， 則：因此，進(jìn)入萃取槽空氣帶入的熱量：根據(jù)道爾頓分壓定律：，其中，，則： 所以萃取槽的總收入熱量為： （2）支出熱量：帶走的熱量是下列熱量的總和：送過去的料漿（Q料漿）；從萃取槽排出的氣體（Q氣體）和熱損失（Q熱損）。2200 mm 7000 mm的球磨機，確保供漿能力和供漿細(xì)度 mm (﹣100目)達(dá)88%以上。600mm1200 mm、孔徑6 mm 6mm的滾筒篩，將球磨礦漿進(jìn)行篩分，之后用1臺1500 mm800mm、孔徑3 mm3mm的振動篩再次篩分，篩分出的細(xì)顆粒礦石返回球磨機，礦漿用礦漿泵送人預(yù)反應(yīng)槽。國內(nèi)外均采用高合金含量的高級材料制造生產(chǎn)，價格高昂且壽命不高?，F(xiàn)代攪拌裝置多采用復(fù)合形式，一些易損部件需采用特種鋼甚至在其上覆橡膠涂層，并制成可拆卸式以便于更換。萃取槽料漿的腐蝕性主要取決于料漿中氟和氯離子的含量以及兩種離子的綜合作用。主要腐蝕件為出口彎管、螺栓；其次為軸、葉輪等。2003年以后，隨著技術(shù)水平的提高和萃取反應(yīng)用磷礦品種的改變，料漿泵的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)也進(jìn)行了改進(jìn)。該材料是引進(jìn)法國日蒙施耐德一奧特桑伯爾公司專有技術(shù)。引進(jìn)技術(shù)采用了優(yōu)良的化學(xué)成分設(shè)計、特殊的制造工藝和特殊的熱處理技術(shù)。它是濕法磷酸工業(yè)中抗磨蝕抗腐蝕的優(yōu)質(zhì)材料。經(jīng)研究決定，將原閉式葉輪改為開式葉輪，基本滿足了磷酸生產(chǎn)的需要。但當(dāng)磷酸氯離子含量高時，極易出現(xiàn)晶間腐蝕，最嚴(yán)重時，泵的葉片沒有金屬光澤，葉片一點剛性也沒有，可用手任意折彎。 該機系水平回轉(zhuǎn)翻盤式連接真空過濾設(shè)備。每個濾盤兩端用軸承支撐。濾盤的翻轉(zhuǎn)是裝在濾盤大端的，翻盤又和滾輪通過曲線導(dǎo)軌來控制的。該機主要特點如下：（1）渣斗大，使濾盤傾復(fù)后，濾餅全部落在干渣斗內(nèi)，盡量減少磷石膏帶入濾布清洗區(qū)，有利于污水循環(huán)系統(tǒng)的正常工作。（3）濾板四周采用條加契緊扶壓緊，避免因螺釘固定造成四角蹺曲而漏氣并損壞濾布的弊病。（4）增加濾布沖洗水裝置，使設(shè)備配套附件完善。（6）三洗洗液汁底部由平底改成斜底，以防洗液堵塞。過濾機過濾面積計算方法：采用精確計算法計算生產(chǎn)能力為24000噸/年P(guān)2O5所需盤式真空過濾機的有效過濾面積。s)成品磷酸1260返回磷酸1260一次洗液1210103二次洗液1060103三次洗液1020103已知：qe=；K主濾＝ m2/h；K一洗＝ m2/h；成品磷酸含P2O5：32%。）由恒壓過濾方程式：（以一小時為計算基準(zhǔn)，即θ=1小時）代入數(shù)據(jù)解二次方程得：而∴（2）一次洗滌區(qū)域的必需面積：由恒壓過濾方程式：解得：∴（3）二次洗滌區(qū)域的必需面積：其過濾常數(shù)K二洗由下式確定：（~濾布上濾餅密實度的系數(shù)）代入數(shù)據(jù)：求得：帶入恒壓過濾方程式：求得：∴（4）三次洗滌區(qū)的必需面積：由（~濾布上濾餅密實度的系數(shù)）代入數(shù)據(jù)：求得：由恒壓過濾方程式：求得：∴則選用PF盤式過濾機, 盤式過濾機是一種連續(xù)真空過濾設(shè)備，用于萃取磷酸生產(chǎn)中料漿的過濾，使磷酸與磷石膏分離。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。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。（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=，D=，H=（10），（11）同心圓單槽內(nèi)筒的直徑d，取d/D=，d=表35主要參數(shù)直徑X高度m中心筒直徑mm2200攪拌泵轉(zhuǎn)速r/min101攪拌器直徑mm680攪拌器形式折葉二層透平電機q X kW380VSK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。f/cm30~ m3/m2根據(jù)漏氣量査設(shè)計手冊得：表37水環(huán)式真空泵選型泵型號SK120轉(zhuǎn)速r/min490電動機kw185口徑mm300供應(yīng)量L/min200第四章 三廢的處理與綜合利用二水法生產(chǎn)濕法磷酸，大多數(shù)采用經(jīng)過富集的磷礦作原料，這種富集的磷礦通常含有3~4的氟。含氟氣體不論是呈氣體形式還是液體形式均有強烈的腐蝕性人體呼吸了含氟氣體，輕微者身體不適，吸入量多時則感悶郁四肢無力，嚴(yán)重者中毒死亡，因此，在環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的今天，磷酸裝置含氟尾氣的處理尤為重要。從操作條件看，三個含氟尾氣源含有的氟化物性質(zhì)基本相同，主要是SiF4氣體，其次是HF氣體，并含有P2O5飛沫。由于氟逸出量的不同，相應(yīng)的處理方法也有差異。（1）反應(yīng)槽排出的尾氣反應(yīng)尾氣的逸出量與反應(yīng)熱的移除方式有關(guān)反應(yīng)熱的移除方式一般采用空氣鼓風(fēng)冷卻和閃蒸真空冷卻，采用空氣鼓風(fēng)冷卻時，分解槽廢氣中含氟濃度將大量被冷卻空氣所稀釋，單位時間的排氣量大而采用閃蒸真空冷卻時排氣量則大大減少。目前國內(nèi)大部分磷酸裝置都采用二水法流程，排除的廢氣中的氟化物易溶于水，含氟廢氣吸收系統(tǒng)一般都用水吸收，使其生成一定濃度的氟硅酸溶液，再加以綜合利用。吸收廢氣的裝置通常稱為廢氣洗滌器。沖擊式洗滌器噴射吸收塔效率低，放空尾氣含氟濃度高，目前很少使用。（3）真空濃縮閃蒸尾氣 濕法磷酸生產(chǎn)中氟化物的回收實際是在濃縮過程中實現(xiàn)的。隨著磷酸濃度的提高，磷酸中以氟硅酸形態(tài)存在的氟將不斷分解成氫氟酸HF及四氟化硅SiF4大量釋放出來，并逸于蒸氣中。為防止P2O5飛沫夾帶影響氟硅酸質(zhì)量，采用除沫、空塔噴淋和含氟氣體管道噴淋吸收相結(jié)合的措施來加強氟化物的吸收。對于廢水的主要來源是磷酸系統(tǒng)。因而要消耗大量的水，中和劑和動力且對環(huán)境還有不利影響。國內(nèi)已研究成功污水封閉循環(huán)新工藝。磷酸生產(chǎn)的廢氣主要來自過濾機、熟化槽、貯槽和各處密封槽逸出的氣體和磷酸反應(yīng)槽在反應(yīng)以及冷卻過程中產(chǎn)生的氣體。通常都用水洗滌，生成的稀氟硅酸溶液作為污水，送去處理后外排或循環(huán)使用。濕法磷酸生產(chǎn)有大量磷石膏的排出，無論從環(huán)境保護(hù)或經(jīng)濟(jì)效益，資源的合理利用方面來看都是一個亟待解決的重要問題。磷石膏在工業(yè)上主要用于制墻粉，石膏板，水泥緩凝劑等[19]。在農(nóng)業(yè)上主要用于作硫和鈣的補充來源。石膏中含的少許五氧化二磷也具有一定的肥效。對于這種方法應(yīng)該強化管理，避免雨水沖刷污染環(huán)境以及污染地下水。 （1）用于水泥工業(yè)和建材制品在某些情況下，為了延長水泥的凝結(jié)時間，增加水泥的最終強度，一般在水泥熟料中加入5%左右的石膏作為緩凝劑。磷石膏經(jīng)過再漿，洗滌，凈化，降低了磷石膏中游離的P2O5和F的含量后入脫水機和烘干機。焦炭和各種添加物經(jīng)過粉碎后也進(jìn)入配料倉。出煅燒窯的水泥熟料，經(jīng)冷卻加入部分緩凝劑等原料后。磷石膏因為有膠凝性，所以作為建材原料只要適當(dāng)凈化處理后，脫水成半水合硫酸鈣，可產(chǎn)各種石青墻體材料，如粉刷石膏、石膏板、建筑標(biāo)準(zhǔn)磚、燒結(jié)節(jié)能磚、免燒磚和裝飾吸聲板等。主要是使磷石膏中的硫酸鈣與碳酸氫銨反應(yīng)得到硫酸銨和碳酸鈣，將碳酸鈣分離后，含硫酸銨的母液再在適宜條件下與氯化鉀反應(yīng)，即制得硫酸鉀。由于堿性土地上，可以顯著降低土壤堿性，有實驗礙出，使用磷石膏后土壤的氯鹽，酸性顯著改善。若是作為建材制品，其放射性會對人帶來危害。因此只有作為摻雜劑少量使用，使其達(dá)到《建筑材料放射性核素限量》的要求。設(shè)計小結(jié)在這幾個月的畢業(yè)設(shè)計過程中，我們把之前所學(xué)過的知識融會貫通，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，獲益匪淺。本次設(shè)計的文檔排版完全要靠我們自己動手，在格式和內(nèi)容上要求十分嚴(yán)格，不能疏忽。我們對word排版掌握的并不是很好，因而在排版過程中遇到了諸多困難，在這里要感謝陶老師多次細(xì)心的幫我們找出錯誤，給出寶貴的修改意見。在一起做設(shè)計時，各人會提出個人的主見與思想，如何使我們的畢業(yè)設(shè)計做得更加完美。畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生在學(xué)校的最后一次作業(yè)，它是對我們在學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合利用，也為我們今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端。在設(shè)計過程中，我們總是遇到這樣或那樣的問題。既讓我們懂得了怎樣把理論運用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲與財富，會使我終身受益。從課題的選擇到項目的最終完成，她們都始終給予我們悉心指導(dǎo)和不懈的支持。這次畢業(yè)設(shè)計的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計能力。同時也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。參考文獻(xiàn)[1]寇麗華。中國磷肥料生大全。濕法磷酸。綠色環(huán)保與清潔生產(chǎn)概論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 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