孙睿毕业设计.docVIP

中国石油大学（北京）成人教育 毕 业 设 计（论文） 134kt/a湿法磷酸工艺设计 姓 名：孙锐 学 号： 性 别：男 专 业: 化学工程与工艺 电子邮箱：397611711@ 联系方式函授站：中国石油大学南京分校区 指导教师： 2013年12月31日 134kt/a 湿法磷酸工艺设计 摘 要 磷酸是一种三元酸，属中强酸，它的工业生产方法可分为两大类。一类是热法生产，制得的产品为热法磷酸，酸的质量较好。另一类是湿法生产，产品称为湿法磷酸，酸的质量较差，通常用以生产废料或制造某些磷酸产品。 此次设计采用的是湿法生产中的二水物法生产磷酸。湿法磷酸生产的主要原料是磷矿及硫酸。此法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，二水法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。 关键词：热法磷酸；湿法磷酸；二水物法 设计任务书 班级： 姓名：孙锐 学号： 一、设计题目： 134kt/a 磷酸工艺设计(转化率94%,洗涤率97%)。 二、设计条件： 1、磷矿的化学组成： 组分 P2O5 CaO Fe2O3 Al2O3 MgO F CO2 A.I % 26.84 40.23 2.70 4.03 1.50 2.65 5.78 11.43 硫酸： 92.5%,用量为理论用量的105% 3、转化率：94% 4、洗涤效率：97% 5、料浆液固比：3:1 6、成品稀磷酸浓度：含P2O5 28% 7、水份蒸发量：20Kg/100Kg磷矿 8、氟逸出率（%）：气相　1.42　　 9、机械损失（P2O5）： 3 % 。 10、滤饼含湿量（以干磷石膏为准；%）： 滤饼 过滤后滤饼 一洗滤饼 二洗滤饼 三洗滤饼 % 68.30 45.50 25.85 10.43 11、洗液浓度（P205）%：一次洗液：19；二次洗液：6.5；三次洗液：1.9 12、返回淡磷酸的温度（℃）：63 13、萃取槽排出料浆的温度（℃）：77 14、萃取槽排出废气的温度（℃）:56 15、料浆循环比：72 16、磷灰石分解率（%）98.7 17、萃取槽排出废气的相对湿度：0.96 18、料浆在萃取槽中的停留时间： 4小时。 19、料浆的密度（kg/m3）:1470 20、夏季最高月平均温度（℃）:30 21、不考虑萃取槽中的热量损失 22、喷嘴风压：废气温度为60℃时取5000-6000Pa，废气温度为55℃±时取1300-2800Pa。 23、过滤机漏气量：1.35m3/m2·min（按过滤机总面积计算）。 24、原料硫酸温度：27℃ 25、过滤常数：qe=0.94m3/m2；K过滤=5.25；K一洗=3.42 26、洗液粘度：μ一洗=1.6×10-3Pa·s；μ二洗=1.2×10-3Pa·s；μ三洗=1.1×10-3Pa·s 27、密度：成品磷酸1260kg/m3；一洗液1210kg/m3；二洗液1060kg/m3；三洗液1020kg/m3 28、按每年生产300天，每天工作24h计算 目 录 第一章 引 言 1 1.1设计任务的依据 1 1.2产品概况 1 1.3产品方案和技术指标 1 第二章 工艺设计 3 2.1生产工艺综述 3 2.2生产方法和工艺流程的选择与评述 3 2.3工艺过程的物料和热料衡算 7 2.4主要的设备选型计算 14 2.5附属设备的选型与计算 17 第三章 自动控制要求 18 4.1控制水平和范围 18 4.2仪表选型 18 4.3复杂控制系统 18 第四章 给、排水要求 18 4.1概况 19 4.2设计范围 19 4.3给水 19 4.4循环水 19 4.5排水 19 第五章 环境保护要求 19 5.1废气治理 19 5.2废水治理 20 5.3废渣治理 20 第六章 厂化验室要求 20 第七章 总 结 21 参考文献 22 谢词 22 第一章 引 言 1.1设计任务依据 本设计是根据中国石油大学化学工程系下达的毕业设计任务书，即年产134kt/a P2O5湿法磷酸生产工艺设计，开展了湿法磷酸车间装置的设计。 1.2 产品概况 1.2.1 磷酸的化学性质 物理性质： 纯净的磷酸是无色晶体，熔点42.3摄氏度，高沸点酸，易溶于水。市售磷酸试剂hi粘稠的、不挥发的浓溶液，磷酸含量83-98%。 化学性质： 磷酸是三元中强酸，分三步电离，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性。具有算的通性 蒸汽或雾对眼、鼻、喉有刺