2022年年产万吨硫酸法磷酸生产工艺设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要本设计主要任务是2 万吨 /年硫酸法磷酸生产工艺设计.磷酸为中强三元酸,具有酸地一切通性,在室温下磷酸地化学性质是很活泼地,高温下磷酸可与大部分金属及其氧化物发生化学反应,磷酸地氧化才能很弱,即使在 350-400下,与氢,碳等强仍原剂也不发生明显地化学反应 .本文第一介绍了磷酸地基本性质及用途,随后确定了湿法制磷酸地生产方案 .通过工艺衡算包括 物料衡算和热量衡算来对生产过程中所需要地设备进行工艺设计和选型,主要设备就是反应搅拌釜.仍对湿法制磷酸地消耗定额和所产生地“ 三废 ” 进行了合理地综合利用进行了描述.关键词：磷酸湿法制磷酸工艺

2、设计三废ABSTRACT The aim of this design is 20,000 ton per year manufacturing the phosphoric acid using wet method with sulfuric acid. The phosphoric acid for the strong tribasic acid, has acid all general characteristics, under the room temperature the phosphoric acid chemical property is very lively, u

3、nder the high temperature the phosphoric acid may has the chemical reaction with the majority of metals and the oxide compound. First,this article introduce the character of the phosphoric acid and its application.We design the method of manufacturing is the phosphoric acid,its name is the manufactu

4、ring the phosphoric acid with wet method.we also detail material and the energy graduated arm calculated which is the base of design the devices .In the design also includes the flow chart, the equipment assembly drawing, the workshop general arrangement, the equipment general arrangement plan. Invo

5、lves raw material and the power consumption fixed quantity budgetary estimate in the article, and to produced the environmental protection which and the security measure existed has carried on the simple introduction. Keywords: phosphoric acid ； the manufacturing of phosphoric acid with wet method；

6、technological design； the three polluthion第一章 总论1.1 磷酸地性质1.1.1 磷酸地物理性质纯磷酸在常温下为透亮单斜结晶,在空气中易潮解,密度1.88g/cm3,熔点 42.3,高沸点酸,名师归纳总结 可与水以任意比互溶.市售磷酸试剂是粘稠地、不挥发地浓溶液,磷酸含量83-98%.7.285J mol,第 1 页,共 36 页磷酸地稀释热随着稀释倍数地增大而增大.1mol H3PO4 在 1mol 水中地熔解热为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 而在 100 mol 水中就增大为 22.0446 Jmol

7、.磷酸溶液地密度与粘度在肯定温度下,均随磷酸中 P2O5 含量地增加而增加 .在 75 摄氏度下,当从 19.6% P2O5 增加到 70.5%P2O5 时,磷酸水溶液地粘度相应从 1.976*10-3 帕每秒增加到59.24* 10-2 帕每秒 .而密度从 1.15 克每立方厘 M 增加 1.49 克每立方厘 M.磷酸水溶液在 20100范畴内地比热容可按下式运算： Cp=1.0109-0.00514X式中 X 为磷酸中 P2O5 含量 , P2O5%.1.1.2 磷酸地化学性质磷酸是由五氧化二磷与水反映得到地化合物.一般情形下,磷酸系正磷酸地简称,其分子式为H3PO4.五氧化二磷结合地水地

8、比例低于正磷酸时可形成焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸、偏磷酸和 多聚偏磷酸等 .磷酸是三元酸,可以生成三种不同地取代盐,即一代磷酸盐,二代磷酸盐和三代磷 酸盐 .在水溶液中 25时,磷酸三个氢离子地离解常数分别为：H3PO4 H+ +H2PO4 - K1 0.93*10-2 H2PO4- H+ HPO42 - K2 0.99*10-8 HPO42- H+ PO43- K1 1.8* 10-12磷酸后磷酸盐地溶液中,各种离子地存在及其浓度由溶液地pH 值打算 .当 pH=2 时,溶液中约有一半以一代磷酸盐离子存在,当 pH=4.5 时（弱酸性）,一代磷酸盐离子才是稳固地；二代磷酸离子在 pH=9.5

9、 时才是稳固地；而磷酸根就必需在强碱性溶液中才能稳固存在 .磷酸为中强三元酸,具有酸地一切通性,在室温下磷酸地化学性质是很活泼地 .高温下磷酸可与大部分金属及其氧化物发生化学反应 .当加热至浆状时,磷酸能腐蚀石英 .磷酸地氧化才能很弱,即使在 学反应 .350 至 400 摄氏度下与氢、碳等强仍原剂作用也不发生明显地化纯磷酸在常温下为透亮单斜结晶,在空气中易潮解,密度 1.88g 每立方厘 M ,熔点 42.4,含五氧化二磷 72.4.此外,仍存在半水物结晶区,熔点 29.3,含 91.6地磷酸 . 1.2.1 用于化学肥料地生产制造高浓度磷肥和复合肥料,如重过磷酸钙、沉淀磷肥、磷酸铵类氮磷复

10、合肥料以及氮磷钾混配复合肥料等 .1.2.2 用于工业磷级酸盐生产用磷酸制取地工业及磷酸盐产品很多.热法磷酸由于杂质含量少,绝大部分用于生产三聚磷酸钠和其他工业用磷酸盐 .湿法磷酸经过净化也可以用于工业级磷酸盐生产 .工业级磷酸铵是用作酵母培育剂及防火剂 .工业级磷酸钙是用氢氧化钙中和热法磷酸而制成 .掌握中和液地酸度可制地各种磷酸钙盐 .磷酸一钙用作发酵剂和蔗糖地脱色剂.磷酸二钙用作动物地帮助饲料和牙膏地填料,优质地磷酸二钙可用于医药 .磷酸三钙用作粉状物料流淌性地调剂剂和陶瓷制品地增白剂 .磷酸钾盐地工业应用比较少 .只有焦磷酸钾几乎全部用于液体洗涤剂地生产 .焦磷酸钾可由磷酸氢二钾在高温

11、下脱水而成 .磷酸一钠用于酸型去垢剂地缓冲剂,磷酸二钠用作软化剂,除去水中地金属阳离子；也可以用于医药和织物染色以及陶瓷釉料 .磷酸三钠用作软化剂或重质洗涤剂地配料 .酸式焦磷酸钠用于发酵剂和配制油井钻孔泥浆 .焦磷酸钠是肥皂和合成洗涤剂地主要助剂,由于它有很强地螯合力 .1.2.3 用于饲料级磷酸盐地生产名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在饲料添加剂中,饲料级磷酸盐占有很大地比重,目前中国饲料工业进展很快,饲料级磷酸盐年需求只在 60 万吨以上 .饲料级磷酸盐主要有磷酸氢钙、脱氟磷酸钙、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、尿

12、素磷酸盐等 .1.2.4 用于食品级磷酸盐地生产磷酸盐在食品或饮料加工中主要是作为品质改良剂和养分剂.食品级磷酸盐地品种比较多,美国目前使用地有 31 种,日本有 26 种,中国正式批准地有磷酸、磷酸氢钙、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠、焦磷酸二氢钙、焦磷酸二氢钠等 .过去食品级磷酸盐都是以热法磷酸为原料 .近年来,随着湿法磷酸净化技术地进步,湿法磷酸也用于品级磷酸盐地生产 .1.2.5 其他地应用电镀,抛光工业,水处理行业,洗涤剂行业等等 .1.3 磷酸地进呈现状及前景磷酸盐是无机盐中地重要系列产品,在工业、农业、国防和人民生活中已被广泛应用 .除在农业中大量用作肥料和农药、饲料外,在钢铁

13、、机械、选矿、砖井、电镀、颜料、制革、纺织印染、食品、医药、玻璃、陶瓷、耐火材料、日用化工、造纸、洗涤剂、水处理、阻燃剂、灭火剂等方面也得到了广泛应用 .近年来,高纯磷酸盐、特种磷酸盐、功能磷酸盐等,在国防工业等方面又得到进一步推广应用,显现了很多新型磷酸盐产品.如磷酸盐电子电气材料、磷酸盐光学材料、磷酸盐电池材料、磷酸盐传感元件材料、人工生物材料、催化剂、离子交换剂等 .近年来,大量磷酸及其盐类用于风味软性饮料,如可乐、香槟、果冻等 是人类地基本养分物质 .磷酸与枸橼酸、酒石酸等有机酸不同,它名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - -

14、 - - - 其次章 湿法磷酸生产方案地确定2.1 磷酸地生产方法2.1.1 湿法磷酸用酸（硫酸、硝酸、盐酸等）分解磷矿制得地磷酸统称湿法磷酸 磷矿是在大量磷酸溶液介质中进行地：.湿法磷酸生产中,硫酸分解Ca5FPO43+5H2SO4+nH3PO4+aq=n+3H3PO4+5GaSO4.mH2O+HF+aq 依据磷酸溶液中地磷酸浓度、温度及游离硫酸浓度地不同,反应生成地硫酸钙可能是无水硫酸钙、半水硫酸钙、或者二水硫酸钙.即对应地方法是无水物法、半水物法、二水物法.在生产流程里,分解过程实际分为两个阶段进行,第一是氟磷酸钙溶解在磷酸溶液中反应生产磷酸一钙,接着硫酸与磷酸一钙反应,从溶液中析出硫酸

15、钙 .磷矿中所含地杂质能与酸作用,发生各种副反应,如碳酸钙悲酸分解生成硫酸盐和磷酸盐,并 放出二氧化碳 .湿法磷酸生产中氟磷灰石和硫酸、磷酸反应以及过量硫酸反应地稀释都能放出热量 .用二水物法生产磷酸时,靠对流、辐射、热传导和水分蒸发等方式地自然热缺失不能排除过剩热量,因此应采纳空气冷却或真空冷却等方法以除去过剩热量.半水法生产中放出地热量较少,如采用 90%95%地硫酸,就余外地热量正好补偿自然热缺失 .2.1.2 热法磷酸 热法磷酸工艺 8 即以电热法生产地黄磷为原料,经过燃烧水合而制成含量 85%地磷酸 .制造热 法磷酸地方法很多,目前普遍采纳液态磷燃烧法制热法磷酸,现将各种方法简述如下

16、：1、完全燃烧法 将电升华磷时所得地含磷炉气去、直接燃烧,此时不仅磷氧化为五氧化二磷一氧化碳也被氧 化：P4+10CO+10O2=P4O10+10CO2 反应要放出大量热,但由于磷酸酐有剧烈腐蚀作用,此反应热实际上不能利用,燃烧后地气体必须冷却,以保证磷酸酐能完全吸取 .由于气体温度较高,所以磷酸酐与水作用时第一生成偏磷酸,冷却后在转化成正磷酸：P4O10+2H2O 4HPO3 HPO3 +H2O H3PO4 因此法成效较差,在工业上未被采纳名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、液态磷燃烧法（又称二步法）此法有多种

17、工艺流程,在工业上采纳较为普遍地有两种：第一种是将黄磷燃烧,得到五氧化二磷用水冷却和吸取值得磷酸,此法称为为水冷流程；其次种流程是将燃烧产物五氧化二磷用预先冷却地磷酸进行冷却和吸取而值得磷酸,此法成为酸冷流程 .3、优先氧化法在 454523条件下,与为理论量120% 130%地空气混合,使磷蒸汽和磷化氢气体氧化,而CO 仅氧化了 5.6%7%,然后用稀磷酸吸取磷酸酐制成热法磷酸,此法尚未工业化 .4、水蒸气氧化黄磷法用铂、镉、铜作催化剂,用焦磷酸镐或偏磷酸铝作载体,使在 化黄磷可以制得磷酸并副产氢气：P4+16 H2O= 4H3PO4+10H2 此法尚未用于工业生产 .5、窑法磷酸60080

18、0温度下用水蒸汽氧最近美国西方讨论公司为了进一步削减电耗,讨论在以油为燃料地旋转窑中,用磷矿石、焦 炭、和硅石地混合物生产热磷酸,在旋转窑中有两个性质完全不同地区域：在底层地仍原区中球 状地反应物料用碳将磷仍原并升华出磷蒸汽；在固体层上地砖窑空间为氧化区,在这里升华出地磷蒸汽被氧化燃烧生成五氧化二磷,再将含 酸.碳仍原磷酸钙所需地反应热和反应温度P2O5 地热炉气送入吸取装置冷却,吸取制成热法磷 1600,由林氧化燃烧所产生地热供应,这样可大量节省电能 .西方讨论公司仅在炉内进行过数次开发性讨论,在窑体内严格分开氧化和仍原区域使一项有待进一步开发地难题 .二步法中,液态磷用压缩空气从喷嘴口喷入

19、燃烧水化塔进行燃烧,冷酸沿塔内壁表面淋洒,在塔壁上形成一层酸膜使燃烧气体冷却,同时 P2O5 与水化合生成磷酸 .塔中流出地磷酸浓度微微86%88% H3PO4,酸地温度约为 85,出酸量为总量地 75%.气体在 85100条件下进入电除雾器 .电除雾器流出地磷酸浓度 75%77%H3PO4 ,其量约为酸总量地 25%.从水化塔和电除雾器来地热磷酸先进入浸没式冷却器 .后再在淋洒冷却器冷却到 3035.一部分磷酸送至燃烧水化塔作为喷洒酸；另一部分作为成品送酸储库 .热法磷酸不仅比湿法磷酸浓度高,而且产品较纯,但电耗高 发达地电价低廉地地区,热法是有进展前途地 .因而价格昂贵,在水力发电充分综上

20、分析可知选用是法制磷酸比较符合目前地进展状况,特殊是二水法制磷酸 .2.2 生产方案地确定综上分析可知选用是法制磷酸比较符合目前地进展状况,特殊是二水法制磷酸 .2.2.1 湿法磷酸生产地理论基础用酸（硫酸、硝酸、盐酸等）分解磷矿制得地磷酸统称湿法磷酸 矿是在大量磷酸溶液介质中进行地：.湿法磷酸生产中,硫酸分解磷Ca5FPO43+5H2SO4+nH3PO4+aq=n+3H3PO4+5GaSO4.mH2O+HF+aq 依据磷酸溶液中地磷酸浓度、温度及游离硫酸浓度地不同,反应生成地硫酸钙可能是无水硫酸钙、半水硫酸钙、或者二水硫酸钙.即对应地方法是无水物法、半水物法、二水物法.在生产流程里,分解过程

21、实际分为两个阶段进行,第一是氟磷酸钙溶解在磷酸溶液中反应生产磷酸一钙,接着硫酸与磷酸一钙反应,从溶液中析出硫酸钙 .磷矿中所含地杂质能与酸作用,发生各种副反应,如碳酸钙悲酸分解生成硫酸盐和磷酸盐,并名师归纳总结 放出二氧化碳 .湿法磷酸生产中氟磷灰石和硫酸、磷酸反应以及过量硫酸反应地稀释都能放出热量.第 5 页,共 36 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 用二水物法生产磷酸时,靠对流、辐射、热传导和水分蒸发等方式地自然热缺失不能排除过剩热量,因此应采纳空气冷却或真空冷却等方法以除去过剩热量.半水法生产中放出地热量较少,如采用 90%95%地硫酸,就余

22、外地热量正好补偿自然热缺失 .2.2.2 湿法磷酸生产工艺条件地挑选及操作掌握制造湿法磷酸是由硫酸分解磷矿制成硫酸钙和磷酸10 ,以及将硫酸钙晶体离和洗净两个主要部分组成 .湿法磷酸地生产工艺指标主要是保证达到最大地P2O5 回收率和最地地硫酸消耗量.这就在要求分解磷矿部分硫酸耗量要低,磷矿分解率要高,并尽量削减由于磷矿颗粒被包裹和HPO42-同晶取代了SO42-所造成地P2O5 缺失 .在分别部分就要求硫酸钙晶体粗大、匀称稳固过滤强度高和洗涤率高,尽量削减水溶性P2O5 缺失 .依据我国讨论工作和生产体会,湿法磷酸制造过程中应挑选和掌握号下述生产操作条件,以满意工艺指标地要求 .（1）液相

23、SO3 浓度液相 SO3 浓度是操作掌握中地一个重要因素,它表示液相中游离硫酸地含量 .试验证明他对磷矿分解、硫酸钙晶核形成、晶体成长速度、晶体形状以及在 HPO42-晶格上取代 SO42 均有很大影响 .一般认为,按二水物法制湿法磷酸时,SO3 掌握在 0.0250.035g/ml ；按半水物法操作时掌握在0.0150.025 g/ml. 矿种不同,操作掌握地 SO3 范畴也有一些差异,应依据试验情形做适当地调整 .操作地要点是掌握液相中 SO3 浓度,使其波动尽可能地小 .（2） 反应温度反应温度地挑选和掌握是特别重要地,提高反应温度能加速反应、提高分解率、降低液相粘度；同时又由于溶液中硫

24、酸钙溶解度随温度上升而增加,并相应地降低过饱和度,这些有利于形成粗大晶体和提高过滤强度 .但温度过高将导致生成不稳固地半水物,甚至生成一些无水物,使过滤困难.而且随着温度地上升,杂质溶解度也相应增大,势必影响产品质量.一般二水物流程掌握地温度为 65 80；半水物流程一般为 95105.在生产上多采纳空气冷却或真空闪蒸冷却以除去料浆中过多地热量,并要求在生产操作中温度波动幅度不大 .（3） 反应料浆中 P2O5 浓度硫酸钙晶体是在磷酸介质中形成晶核和长成晶体 .因此反应料浆中 P2O5 浓度稳固,可以保证硫酸钙溶解度变化不大和相应地过饱和度稳固,这在湿法磷酸生产掌握中也很重要 .反应料浆中 P

25、2O5浓度由硫酸钙五氧化二磷水体系平稳图确定 .一般在二水法流程中,当操作温度掌握在 7080范畴内,料浆中 P2O5 浓度为 25 30；含杂质较多地磷矿料浆中 P2O5 浓度为 2225.掌握反应料浆中磷酸浓度,就在于掌握进入系统中地水量,实质上是掌握因洗涤滤饼而进入系统中地水量 .（4）反应料浆中固体物地浓度反应料浆中固体物地浓度既是料浆地液固比.料浆中固体含量过高,会使料浆粘度增高,对磷矿分解和晶体长大都不利；同时,过高地固相含量,会增大晶体和搅拌桨叶地碰撞几率,从而增大二次成核量并导致结晶细小 .提高液相含量会改善操作条件；但液固比过大会降低设备生产才能 .一般二水物流程液固比掌握在

26、 2.5：13：1；半水物流程掌握在 3.5：14： 1,假如所用矿种镁铁铝等杂质含量高时,液固比应适当提高一些 .（5）回浆返回大量料浆可以供应大量晶种,并可以防止局部游离硫酸浓度过高可以降低过饱和度和削减名师归纳总结 新生晶核量,这样.就有可能获得粗大匀称地硫酸钙晶体.在实际生产操作中,回浆量一般为形成料第 6 页,共 36 页将加入物料量地100150 倍.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （6）反应时间反应时间是指物料在反映槽内地停留时间,由于硫酸分解磷矿地反应速度快,反应时间长短主要取决与硫酸钙晶体地成长时间,一般反应时间掌握在 46 小时左

27、右 .（7） 料浆地搅拌搅拌可以改善反应条件和结晶成长条件,有利于颗粒表面更新和排除局部游离硫酸浓度过高,对防止包裹现象和排除泡沫起肯定作用 多.但搅拌强度也不宜过高,以免碰碎大量晶体导致二次成核过第三章 湿法磷酸生产流程及主要设备3.1 生产流程及主要设备湿法磷酸包括酸解和过滤两个主要工序.从原料工段送来地矿浆经计量后送入酸解曹,硫酸经计量槽用硫酸泵送入酸解曹,通过自控调剂确保矿浆和硫酸按比例加入 .酸解得道德磷酸和磷石膏地混合料浆用料浆泵送值班室过滤机进行过滤分别.为了降低酸解槽中料浆温度,用鼓风机鼓入空气进行冷却 .酸解曹排出地含氟气体通过文丘里吸取塔用水循环吸取 .吸取液用循环泵送至文

28、丘里吸收塔进行循环吸取 .净化尾气经排风机和排气筒排空 .过滤所用地石膏滤饼经洗涤后卸如螺旋输送疾病竟交待输送机送到磷石膏厂内堆场 .滤饼采纳三次逆流洗涤流程冲洗过滤机滤盘及地坪地污水送至污水封闭循环系统.各次滤洗液集于气也分别器地相应格内,经气液分别后,滤洗液也相应进入滤洗液中间槽地滤洗液格内 .滤液磷酸经滤液泵,一部分送至磷酸中间槽储存.生产磷铵时,用泵将磷酸送往磷铵工段地尾气吸取塔；另一部分名师归纳总结 返回一洗液格内.一洗液有一洗液泵全部送至酸解曹.二洗液和三洗液分别经二洗液泵和三洗液泵返第 7 页,共 36 页回过滤机逆流洗涤滤饼.吸干液经气液分别器进滤洗液中间槽三洗格内.水环真空泵

29、地压出气就送至过滤机作反吹石膏渣卸.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章 湿法磷酸地物料及热量衡算4.1 湿法磷酸地物料衡算（1）绘出物料衡算图在上述工艺流程图地基础上,画出供物料平稳运算地简化方框图 1含氟废气硫酸磷矿成品酸返回稀硫酸 酸 机械缺失解过 滤混 合一 洗二洗液水二 洗二水石膏（2）明确运算任务和目地任务：加入水量、硫酸量、成品酸量、返回稀磷酸及排出石膏量等 排出废气量、各次洗液量等 .（3）列出已知条件 规模两万吨每年磷酸生产年操作日 300 天 每天 22.5 小时 磷矿化学组成 组成 P2O5 CaO Fe2O3 Al2O3 M

30、gO F CO2 AI % 26.84 40.23 2.70 4.03 1.50 2.65 5.78 11.43.此外仍要运算料浆量、名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 硫酸 为 98H2SO4 用量为理论量地 105 转化率 磷矿中主要组分进入磷酸中地百分率组分 P2O5 Fe2O3 Al2O3 MgO 96 45 60 100 洗涤率 97.5 成品磷酸质量分数 22P2O5 料浆液固比 3：1 机械缺失 2.5（磷酸溶液） 水分蒸发量 20 100 磷矿 氟安排相态气相液相固相缺失 3 70 17 10 滤饼含

31、湿量（湿基）滤饼过滤后滤饼一洗滤饼二洗滤饼 45 35 25 二洗液 P2O5 含量 2（4）选取运算基准100 磷矿 5 进行物料衡算 全系统平稳磷矿 100 废气成品酸 全 H2SO4 机械缺失二水石膏 系水 统 A 进料 a 磷矿 J1=100 b 硫酸 J2=40.23*98*1.05/56*0.98=75.4c 浠水 J3？B 出料 a 成品磷酸 C1 26.84100（ 100 96）（ 100 97.5） 2.5 /22 111.0其中 SO3 75.4*0.05*0.98/1.05*80/98*95/111.02.46 Fe2O3 2.70*45 *95 /111.01.04

32、Al2O3 4.03*605*95%/111.0=2.07% MgO%=1.50*95%/111.0=1.28% F%=2.65*70%*95%/111.0=1.59%名师归纳总结 以上运算中95是扣除洗涤和机械缺失后地收率.第 9 页,共 36 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 磷酸组成为：组分 P2O5 SO3 Fe2O3 Al2O3 MgO F 22.00 2.46 1.04 2.07 1.28 1.59 b 逸出废气 C2 （a）CO2 100*5.78 5.8 标准状况下地体积 V CO2 5.8*22.4/44 3.0 b F 100*2

33、.65 *3 0.079 折合 SiF4 0.079*104/76=0.1 标准状况下地体积 V SiF4=0.1*22.4/104=0.02 m3 c 水汽 100*0.20 20.0 标准状况下地体积 V 水汽 20.0*22.4/18 24.9 m3 C25.8+0.1+20=25.9 标准状况下废气地体积 3.0 0.0224.927.9 m3 c 机械缺失 2.5 C326.84*2.5 /22 3.1 ,其中 P2O5 0.67 d磷石膏 a石膏值 =40.23 172/56+11.43=135.0kg b湿石膏量（含湿量 25% C4=135.0/1-0.25=180.0kg 其

34、中液相 45kg 总出料量： C=C1+C2+C3+C4=111.0+25.9+3.1+180.0=320.0kC=J,即 175.4+J3=320.0加水量 J3=320.0-175.4=144.6k 酸解系统平稳A. 进料磷矿废气酸解 H2SO4酸解料浆稀磷酸系统a磷 矿 J1=100kg b硫酸 J2=75.4kg c稀 磷酸 J3=.B.出料 a废 气 C1=25.9kgb料浆 已知磷矿石膏值为135.0kg ,料浆液固比为3：1生成料浆量 C2=135.0 1+3=540.0kg 其中固相 135.0kg,液相 565.5kg 出料总和C=C1+C2=25.9+540.0=565.9

35、kgC=J,即 175.4+J3=565.5名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 返回系统稀磷酸 J3=565.9-175.4=390.5kg 过滤系统平稳成品磷酸A进料料 浆滤饼过滤机械缺失配酸用滤液酸解料浆 J=540.0kgB出料 a成品磷酸 C1=111.0kg b过滤滤饼（含水分 45%） C2=135.0/1-0.45=245.5kg 其中固相 135.0kg,液相 110.5kgc机械缺失 C3=3.1kg （磷酸）d用于配酸用地溶液 C4=？出料总和： C=C1+C2+C3+C4 =111.0+245

36、.5+3.1+C4=359.6+C4C=J,即 540.0=359.6+C4C4=540.0-359.6=180.4kg 二次洗涤平稳A进料 a洗水 J1=144.6kg b一洗石膏（含水分 35%） J2=135.0/1-0.35=207.7kg 其中固相 135.0kg,液相 72.7kgB出料 a二洗石膏 C1=180.0kg b二洗液 C2=.出料总和C=C1+C2=180.0+C2C=J,即 352.3=180.0+C2二洗液 C2=352.3-180.0=172.3kg 一次洗涤平稳A进料 a过滤滤饼 J1=245.5kg b二洗液 J2=172.3kg 进料总和 J=J1+J2=

37、245.5+172.3=417.8kgB出料 a一洗滤饼 C1=207.0kg b一洗液 C2=？出料总和 C=C1+C2=207.7+C2名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - C=J,即 417.8=207.7+C2一洗液 C2=417.8-207.7=210.1kgP2O5 平稳A磷矿中 P2O5 量=26.84kgB石膏中 P2O5 不容量 =26.84 （1-96% ）=1.07kgC酸解料浆中地 P2O5 水容量 =405 22%=89.10kgD返回稀磷酸中地 P2O5 水容量 =89.10+1.07-2

38、6.84=63.33kg返酸质量分数 =63.33/390.5 100%=16.2%E成品酸中 P2O5 水容量 =111.0 22%=24.42kgF配酸用滤液浓度与成品酸相同,所含地 P2O5 水容量 =180.422%=39.69G过滤滤饼液浓度与成品酸浓度相同,所含地 P2O5 水容量 =110.522%=24.31kgH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 =63.33-39.69=23.64kgI一洗液质量分数 =23.64/210.1 100%=11.3%J二洗液中 P2O5 水容量 =172.3 2%=3.45kgK一洗滤饼中

39、P2O5 水容量 =24.31+3.45-23.64=4.12kg二洗滤液中 P2O5 水容量 =4.12-3.45=0.67kg（1） 列出总物料平稳表并画出物料平稳图生产中,以小时物料量为基准比较有用 为单位 .因此,总物料平稳表与物料平稳图最终均换算成以小时先算出装置每小时成品磷酸成品磷酸产量：（20000 103）/300 22.5=2963 kg由 于 以 100kg 磷 矿 为 基 准 可 得 成 品 磷 酸 111.0kg , 所 以 换 算 为 上 列 无 聊 时 地 系 数 为 ：2963/111.0=26.7将物料平稳中地各项均乘以系数 26.7,即得以小时物料量为基准地物

40、料平稳 .以 100kg 磷酸为基准地物料平稳图见图 1.以小时物料量为基准地物料平稳列于表 1 并绘于 2 上 .生产 1t 实物磷铵消耗地磷矿（26.84% P2O5）：废气 25.9单位： kg 其中 CO25.8 SiF40.1 H2O20.0硫酸（ 98%）75.4 返回稀磷酸（ 16.2P2O5）磷矿 100 390.5（总 P2O5 26.84）萃料浆 540.0（水溶性 P2O5 63.38）取固相 135.0名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 成品酸 22% P2O5 液相 405.0 不溶性 P

41、2O5 1.07 水溶性 P2O5 89.10 111.0 配酸（ 22% P2O5）（水溶性 P2O5 4.42） 180.4机械缺失 3.1 （水溶性 P2O5 39.69）滤饼 245.5 固相 135.0 水溶性 P2O5 0.68 液相 110.5 不溶性 P2O5 1.07水溶性 P2O5 24.31一洗液（11.3% P2O5）二洗液（ 2% P2O5） 172.3 210.1滤饼 207.7（水溶性 P2O523.64）固相 135.0 水溶性 P2O5 3.45 液相 7 2.7 不溶性 P2O5 1.07水溶性 P2O5 4.12 洗水 144.6石膏 18.0固相 135.0 液相 45.0 不溶性 P2O5 1.07水溶性 P2O5 0.67图 4-1 湿法磷酸物料平稳图（一）（以 上述主要原料地消耗定额列于表 4-2废气 691.5 单位： kg 其中 CO2 154.8 SiF4