40万吨年硝酸磷肥工艺初步设计.docVIP

毕业设计 题目名称: 40万吨年硝酸磷肥 工艺初步设计 班 级：　 甘化专131 专 业: 应用化工技术 姓 名: 苏 洹 指导教师: 司稳琴 摘要 本设计为年产40万吨硝酸磷肥工艺初步设计，本设计从硝酸磷肥的发展前途和基本性质开始先论述，了解了生产硝酸磷肥的必要性，然后对其生产方法进行了简述和论证，最后选择了冷冻生产法。根据此法的工艺流程，对整个装置进行了物料衡算和能量衡算，并在物料和能力衡算的基础上对主要设备进行了设计及选型，给出了带控制点的工艺流程图和主体设备装备图，同时对本流程的“三废”治理作了相关讨论。完成了任务书规定的生产任务。 关键词：硝酸磷肥；冷冻结晶；磷酸一铵目录 第一章 前言 1 第二章 工艺条件的确定 2 第三章 工艺计算 4 3.1 物料衡算 4 3.1.1 反应器物料衡算 4 3.1.2 结晶器物料衡算 6 3.1.3 中和段物料衡算 6 3.1.4 浓缩段物料衡算 8 3.1.5 干燥段物料衡算 9 3.2 能量衡算 9 3.2.1 反应器能量衡算 9 3.2.2 中和段能量衡算 12 3.2.3 浓缩段能量衡算 13 3.2.4 干燥段能量衡算 14 第四章 主要设备的计算及选型 16 4.1 中和反应器 16 4.1.1 已知条件 16 4.1.2 中和槽基本尺寸计算 16 4.1.3 中和槽搅拌桨计算 17 4.1.4 中和器温度与压力 17 4.1.5 厚度计算 18 4.2 料浆浓缩蒸发器 18 4.2.1 已知条件 18 4.2.2 传热面积计算 18 4.2.3 管数计算 18 4.2.4 加热器外壳内径D外 19 4.2.5 闪蒸室计算 19 4.3 干燥器 19 4.3.1 已知数据 19 4.3.2 筒体直径计算 20 4.3.3 筒体长度L 20 4.3.4 筒体转速n 21 4.3.5 功率N 21 第五章 辅助设备设计 23 5.1 储罐的选择 23 5.2 泵的选择 23 第六章 安全生产及三废处理 29 6.1 安全生产 29 6.2 “三废”治理 29 第七章 设计总结与讨论 30 参考文献 31  第一章 前言 经过三年的学习和在工厂的生产实践，我深刻理解了化工设计的真谛，本着理论与实际相结合的原则，在毕业之即专门选择了硝酸磷肥生产为题材的毕业设计。通过此次毕业设计的训练，进一步巩固加深了所学的基础理论，基本技能和专业知识，使之系统化，综合化，对我以后的工作和生活起到了不可估量的作用。 本设计是根据老师下达的毕业设计任务书进行编写的，内容是年产40万吨硝酸磷肥初步工艺设计。为了全面介绍硝酸磷肥工艺过程的基本内容，基本原理。文章首先概述了硝酸磷肥的现在和发展趋势等；接着较详细地论述了硝酸磷肥的生产方法和本设计的工艺流程的确定；然后主要对工艺流程中各阶段作了物料衡算和能量衡算；再物料和能量衡算的基础上对主要设备尺寸作了计算和选型；并对辅助设备作了简单的计算和选型；文章最后重点阐述了该工艺的安全注意事项和“三废”的处理，并介绍了对硝酸磷肥生产过程中对尾气的处理方法。文章在设计计算的基础上画出了该工艺的带控制点的工艺流程图和主体设备图，并对本次设计进行了全面的总结和讨论，然后给出了主要参考文献。 本设计是以我三年来的学习和实践为依托，在指导老师和参考资料的帮助下完成的，尽量做到集中优点、克服和改善缺点。但由于本人水平有限，设计中有错误和不妥之处总是难免，恳切希望老师多予批评指正。  第二章 工艺条件的确定 为了完全分解磷矿，分解过程中的硝酸用通常以磷矿中所含氧化钙()的含量作为计算基准．磷矿中含碳酸镁较高时，则需同时按氧化钙与氧化镁的总量来计算硝酸用量。这样计算出来的量，常称为理论量，即按理论计算所需的硝酸总量，但因磷矿经常含有倍半氧化物及有机质等，故实际的硝酸量约为理论量的l02—105％之间。 在工业生产条件下，一般均按连续式分解磷矿，通常用以上的圆筒形搅拌进行操作，经过计量的磷矿和加入第一个或先在漏斗形混器中先将酸和矿粉预混均匀后进入第一分解槽。搅拌一定时后流入第二槽，总的磷停留时间约需11.5小时。为了加快矿的分解速度，和尽可能减少以后加工中的发水。故所用硝酸浓度，一般以用5％或更一些的硝酸为，如对冷法来讲，为了使硝酸钙浓度较大便于结。也为了浓缩过程中所需蒸发的水量，按理所硝酸浓度至于其他加流程，硝酸浓度可略低一些，但至少希望要用50％左右浓度酸解时所用矿粉度，从理论上讲，矿粉越和硝的接触面积越大分解速度越炔，但由于