年产2万吨硫酸法磷酸生产工艺设计(编辑修改稿)

年产2万吨硫酸法磷酸生产工艺设计(编辑修改稿)内容摘要：

SiF4 *104/76= ㎏ 标准状况下的体积 V SiF4=* (c) 水汽 100*＝ ㎏ 标准状况下的体积 V 水汽 ＝ *＝ m3 C2＝ ++20= ㎏ 标准状况下废气的体积 ＋ ＋ ＝ m3 c 机械损失 ％ C3＝ *％ /22％＝ ㎏，其中 P2O5 ㎏ d．磷石膏 (a)石膏值 =172/56+= (b)湿石膏量（含湿量 25% C4=()= 其中液相 45kg 总出料量： ∑C=C1+C2+C3+C4=+++= ∵ ∑C=∑J,即 +J3= ∴ 加水量 J3== ② 酸解系统平 衡 磷矿 废气 H2SO4 稀磷酸 酸解料浆 a． 磷矿 J1=100kg b． 硫酸 J2= c． 稀磷酸 J3=? a． 废气 C1= b． 料浆 已知磷矿石膏值为 ，料浆液固比为 3： 1 ∴ 生成料浆量 C2=(1+3)= 其中固相 ，液相 出料总和 ∑C=C1+C2=+= ∵ ∑C=∑J,即 +J3= ∴ 返回系统稀磷酸 J3== ③ 过滤系统平衡 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 13 过 滤 成品磷酸 料 浆 滤 饼 机械损失 配酸用滤液 A．进料 酸解料浆 J= B．出料 a．成品磷酸 C1= b．过滤滤饼（含水分 45%） C2=()= 其中固相 ，液相 c．机械损失 C3=（磷酸） d．用于配酸用的溶液 C4=。 出料总和： ∑C=C1+C2+C3+C4 =+++C4=+C4 ∵ ∑C=∑J,即 =+C4 ∴ C4== ④ 二次洗涤平衡 A．进料 a．洗水 J1= b．一洗石膏（含水分 35%） J2=()= 其中固相 ，液相 B．出料 a．二洗石膏 C1= b．二洗液 C2=? 出料总和 ∑C=C1+C2=+C2 ∵ ∑C=∑J,即 =+C2 ∴ 二洗液 C2== ⑤ 一次洗涤平衡 A．进料 a．过滤滤饼 J1= b．二洗液 J2= 进料总和 ∑J=J1+J2=+= B．出料 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 14 a．一洗滤饼 C1= b．一洗液 C2=。 出料总和 ∑C=C1+C2=+C2 ∵ ∑C=∑J,即 =+C2 ∴ 一洗液 C2== ⑥ P2O5平衡 A．磷矿中 P2O5量 = B．石膏中 P2O5 不容量 =（ 196%） = C．酸解料浆中的 P2O5 水容量 =40522%= D．返回稀磷酸中的 P2O5 水容量 =+= 返酸质量分数 =100%=% E．成品酸中 P2O5 水容量 =22%= F．配酸用滤液浓度与成品酸相同，所含的 P2O5 水容量 =22%= G．过滤滤饼液浓度与成品酸浓度相同，所含的 P2O5 水容量 =22%= H．一洗液中含 P2O5 水容量 =返酸中 P2O5 水容量 －配酸滤液中 P2O5 水容量 == I．一洗液质量分数 =100%=% J．二洗液中 P2O5 水容量 =2%= K．一洗滤饼中 P2O5 水容量 =+= 二洗滤液中 P2O5 水容量 == （ 1） 列出总物料平衡表并画出物料平衡图 生产中，以小时物料量为基准比较实用。 因此，总物料平衡表与物料平衡图最终均换算成以小时为单位。 先算出装置每小时成品磷酸成品磷酸产量：（ 20200103） /(300)=2963 kg 由于以 100kg 磷矿为基准可得成品磷酸 ，所以换算为上列无聊时的系数为：2963/= 将物料平衡中的各项均乘以系数 ，即得以小时物料量为基准的物料平衡。 以 100kg 磷酸为基准的物料平衡图见 图 1。 以 小时物料量为基准的物料平衡列于 表 1并绘 于 2 上。 生产 1t 实物磷铵消耗的磷矿（ % P2O5）： 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 15 废气 单位： kg 其中 硫酸（ 98%） 返回稀磷酸（ ） 磷矿 100 （总 P2O5 ） 料浆 （水溶性 P2O5 ） 固相 成品酸 (22% P2O5) 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 配酸（ 22% P2O5） （水溶性 P2O5 ） 机械损失 （水溶性 P2O5 ） 滤饼 固相 水溶性 P2O5 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 二洗液（ 2% P2O5） 一洗液 （ % P2O5） 滤饼 （水溶性 ） 固相 水溶性 P2O5 液相 7 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 洗水 石膏 固相 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 图 41 湿法磷酸物料平衡图（一）（以 100kg 磷矿为基准） 上述主要原料的消耗定额列于 表 42 萃 取 过 滤 二 洗 一 洗 混 合 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 16 二 洗 废气 单位： kg 其中 CO2 SiF4 H2O 534 硫酸 返回稀磷酸（ ） 磷矿 2670 （总 P2O5 ） 料浆 14418（水溶性 P2O5 ） 固 成品酸 (22%P2O5) 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 配酸（ 22% P2O5） （水溶性 P2O5 ） 机械损失 滤 饼 （水溶性 P2O5 ） 固相 水溶性 P2O5 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 二洗液（ 2% P2O5） 一洗液 （ % P2O5） 滤饼 （水溶性 ） 固相 / 液相 水溶性 P2O5 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 洗水 石膏 固相 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 图 42 湿法磷酸物料平衡图（二）（以小时物料量计） 萃 取 过 滤 一 洗 混 合 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 17 表 41 湿法磷酸总物料平衡表 进 料 序号 名称及规格 流量 /(kg/h) % 1 磷矿粉（ %） 2 硫酸（ 98%） 3 洗水 合 计 出 料 序号 名称及规格 流量 /(kg/h) % 1 成品磷酸（ 22%P2O5） 2 废气 3 机械损失 4 二水石膏 4806 合 计 表 42 主要原料消耗定额 序号 名称及规格 每吨 P2O5 磷酸消耗 /t 每吨磷铵产品消耗 /t 1 磷矿（ %P2O5） 2 硫酸（ 98%H2SO4） 3 水 湿法磷酸的热量衡算 热量衡算是在物料衡算基础上进行的 [5]。 热量衡算的参考温度选为 0摄氏度。 化学反应热和稀释热均按标准反应热计算。 忽略标准反应热（ 25℃ ， ）与参考温度下的反应热（ 0℃ ， ）之间的差别。 （ 1） 反应热的计算 以 1kg磷矿为基准，计算矿中各组分的量。 P2O5： （ 1000） /142= CaO： Fe2O3： 27/160= 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 18 Al2O3： MgO：。