磷酸二氢钙设计说明书.doc

该【磷酸二氢钙设计说明书 】是由【泰山小桥流水】上传分享，文档一共【46】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【磷酸二氢钙设计说明书 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。前
言
......................................................................
2
.................................................................
4

工艺概括.............................................................
4

反响机理.............................................................
4
湿法磷酸的反响机理.............................................
4
石灰乳和磷酸中和的反响机理.....................................
4

反响流程.............................................................
5
工艺流程.......................................................
5
流程图.........................................................
6

各工段简要说明.......................................................
7
脱硫工段.......................................................
7
工段任务.....................................................
7
反响机理.....................................................
8
工艺指标.....................................................
8
一段脱氟.......................................................
8
工段任务.....................................................
8
反响机理.....................................................
9
工艺指标.....................................................
9
压滤工段.......................................................
9
工段任务.....................................................
9
压滤原理....................................................
10
工艺指标....................................................
10
二段脱氟......................................................
10
工段任务....................................................
10
反响机理....................................................
10
工艺指标....................................................
10
澄清..........................................................
11
岗位任务....................................................
11
沉降原理....................................................
11
工艺指标....................................................
11
中和工段......................................................
11
岗位任务....................................................
11
反响机理....................................................
11
工艺指标....................................................
11
离心工段......................................................
12
工段任务....................................................
12
分别原理....................................................
12
工艺指标....................................................
12
烘干工段......................................................
12
工段任务....................................................
12
烘干原理....................................................
13
工艺指标....................................................
13
2主要工段设备的选择及有关计算..............................................
14

磷矿酸解过程........................................................
14
反响器体积的计算..............................................
14
反响器的设计..................................................
16
热量衡算及反响器尺寸........................................
16
搅拌器的选择及其功率........................................
17
搅拌罐资料及厚度的选择......................................
19

压滤过程............................................................
22
板框压滤机的选择..............................................
22
滤布的选型及应用..............................................
23
板框压滤机过滤面积的设计......................................
26
过滤阶段....................................................
27
清洗阶段....................................................
28
生产能力....................................................
28
操作压力对过滤的影响........................................
29
面积计算....................................................
29

中和过程............................................................
30
反响器体积的计算..............................................
30
反响器的设计..................................................
31
.................................................
33
..................................................
38

酸解设备............................................................
38

一段脱氟设备........................................................
38

压滤设备............................................................
39

二段脱氟设备........................................................
39

澄清设备............................................................
39

中和设备............................................................
39

离心设备............................................................
40

烘干设备............................................................
40

回收设备............................................................
40
..................................................................
41

厂区选择原则........................................................
41

厂区地点简介........................................................
42

厂址地点介绍........................................................
43
园区简介......................................................
43
厂址原料供给概略..............................................
44
优惠政策......................................................
45
............................................................
45
序言
磷酸二氢钙,无机化合物,是无色三斜片状、粒状或结晶性粉末,宽泛用于
水产养殖动物及畜禽养殖动物的饲料增添剂,用作膨松剂、面团调理剂、缓冲剂、
营养补充剂、乳化剂、稳固剂等质量改进剂。本书主要议论的是饲料级磷酸二氢
钙的制备工艺及设备。
工业上制取磷酸二氢钙往常有两种方法:即磷酸氢钙法和石灰法。磷酸氢钙
法是由食等级磷酸氢钙或食等级磷酸三钙与食等级磷酸溶液中和,控制终点为
Ph值

;再经浓缩、结晶即得产品;主要反响为

CaHPO4+H3P04→Ca(H2PO4)2;石
灰法是用石灰中和食等级磷酸,,即得磷酸二氢钙,主要
反响为CaCO3+2H3P04→Ca(H2PO4)2+H20+CO2↑,本书主要议论石灰法制备磷酸二氢
钙。
我小组选择硫酸法制取湿法磷酸,采纳两段中和积淀法生产饲料级磷酸氢
钙,湿法磷酸经过脱硫后,送到一段中和进行磷酸净化,磷酸中所含的氟、铅、砷、
铁、铝等杂质生成的积淀物,经过分别制得肥料级磷酸氢钙。净化后磷酸送至下
工序进行二段中和,中和后料浆经过分别、干燥制得饲料级磷酸二氢钙产品。本
工艺制得的产品纯度高,有害杂质(氟、砷、铅)含量低,对原料质量要求相对较
低,所得的产质量量稳固。合用于我国磷矿资源“贫矿多富矿少、难选矿多易选
矿少”的情况,以及切合我国绿色建厂的理念。
为了达成此次设计,我小组各成员踊跃参加工作的各个环节,娴熟掌握
AutoCAD、aspen、comsol等应用软件,并踊跃查阅资料文件,联系指导老师,
力求将各个环节做到最好。但因为条件限制(一些实验数据没法获得)以及自己
实践经验不足,再加之时间紧急,水平有限,好多地方有一些不足之处,还望各
位老师及读者多多海涵,并加以指正。感谢!
2013年9月12日
工作说明书

用硫酸和磷酸的混酸酸解磷矿脱硫结晶后,经过两段脱氟净化后,获取脱氟
磷酸。再由脱氟磷酸和石灰乳中和,,获取产品磷酸二氢钙。


湿法磷酸生产中,磷矿、硫酸和返回的磷酸被一起送入酸解反响器,在化学
反响机理上,可以为反响分两步进行,过程以下:
Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF↑
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=5CaSO4·2HO+10H3PO4

石灰乳或石灰粉溶解在磷酸中,生成磷酸二氢钙,反响式为:
Ca(OH)2+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+2H2O
CaCO3+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+CO2↑+H2O
生成产物与所加入石灰量有着亲密的关系,若石灰过度,在上述反响的基础
上,将发生:
Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2+2HO=2()
Ca(H2PO4)2+CaCO3+3H2O=2()+CO2↑
假如石灰乳用量大于磷酸氢钙中CaO:P2O5的理论重量比(CaO:P2O5=,
PH=)时,磷酸氢钙将分解,同时生成磷酸二氢钙和磷酸三钙,盐中的磷酸根
有一半进入磷酸三钙中,即发生:
PH==
4CaHPO4Ca(H2PO4)2+Ca3(PO4)2
石灰乳
所以,控制pH关于此步反响至关重要。
(OH)2或CaCO3中和H3PO4时,溶液的PH和磷酸浓度(P2O5)
变化和石灰乳加入量的关系。

在溶液中,当加入的石灰乳量为化学理论量的50%(或更高)时,磷酸氢钙
开始析出,~。跟着石灰乳用量的增添,溶液PH渐渐增大
,今后,即便再向溶液中加入小量石灰乳,溶液的PH值就会急剧上涨,进而生成磷酸三钙。
所以,,才能保证获取目标产物磷酸二氢钙。


工艺流程为:磷酸车间萃拿出的湿法磷酸由泵输送至饲钙车间脱硫槽,和来
自磷酸车间的磷矿浆进行脱硫反响。经加入絮凝剂进行沉降分别,基层稠浆返回
磷酸车间萃取使用,上层清液去一段脱氟进行磷酸净化。在加入脱氟剂CaCO3和
Ca(OH)2调理PH值后,湿法磷酸中所含的氟、铁、铝等杂质约90%生成的积淀
物,再使用板框压滤机进行分别。所得的滤饼为肥料级磷酸氢钙,滤液为初步净化磷酸送至二段脱氟再次净化,最后磷酸净化到知足生产饲料级磷酸氢钙的要求
P/F比大于100。而后再加入石灰乳进行中和,料浆使用卧式离心计进行分别,
离心出含有游离水的半成品经过气流干燥制得饲料级磷酸氢钙产品。

饲料级磷酸氢钙脱氟工段工艺流程简图
磷酸
磷矿浆脱硫
絮凝剂沉降脱硫稠浆
碳酸钙、石灰乳一段脱氟
工艺水压滤清洗水
白肥
石灰乳二段脱氟
澄清池脱氟稠浆
脱氟清液
饲料级磷酸氢钙成品工段工艺流程简图
脱氟清液
石灰乳中和
中和离心
沉降烘干热空气
外排水旋风收尘布袋收尘
粗颗粒堆放成品筛分尾气排放
成品包装



经过磷矿浆与磷酸反响,降低磷酸中剩余的H2SO4为饲钙车间一段脱氟岗位
供给合格的脱硫磷酸,并向磷酸车间萃取岗位供给杂质含量相对较低脱硫磷矿
浆。

Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF↑
CaCO3+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+CO2↑+H2O
MgCO3+2H3PO4=Mg(H2PO4)2+CO2↑+H2O
Ca5F(PO4)3+5H2SO4=5CaSO4+3HPO4+HF↑

≥200g/L;
≤20g/L;
——;
≥;
:%~%(质量比)
-(100目):≥80%;
7..矿浆水分:≤30%;


湿法磷酸含有大批的铁、铝、氟等有害杂质,经过加入碳酸钙、石灰乳调理
PH值,除掉湿法磷酸中铁、铝、氟等大多数有害杂质,初步净化湿法磷酸。

+
-
H
-
+
2-
HPO=H
+HPO
PO
=H
+HPO
3
4
2
4
2
4
4
2-
+
3-
+
2-
HPO4
=H
+PO4
H2SO4=2H
+SO4
2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑2H++Ca(OH)2=Ca2++2HO
2+
-
=CaF↓
Ca
2+2
-
=CaSO4↓
Ca+F
+SO4
Al
3+
3-
=AlPO↓
Fe
3+
3-
=FePO↓
+PO
+PO
4
4
4
4

脱氟稠浆返溶温度50℃—60℃;
脱氟前磷酸稀释比重:11—120Be,;
脱氟重钙终点PH值:-;
脱氟石灰终点PH值:-;
一段脱氟终点F含量:——;
碳酸钙:细度≥97%(-100目);
碳酸钙浆比重:——;


对一段脱氟料浆进行液固分别,控制好清洗水加入量保证白肥清洗成效减少
P2O5损失,供给切合要求的滤液和清洗液.

过滤开始时,物料在进料泵的推动下,经止推板的进料口进入一般厢式滤板
和隔阂滤板所组成的滤室内,物料借助进料泵产生的压力进行固液分别。在经止
推板的清洗口通入清洗水,对滤饼进行清洗。而后再由隔阂滤板上的压迫口通入
高压水,进一步压迫滤饼。

白肥P2O5总≤%;
白肥P2O5水≤%;


负责对一段脱氟粗净化的磷酸再进行深度净化,去除有害杂质,使深度净化
后的磷酸完整能达到生产饲料级磷酸氢钙的标准。

Al3++PO3-=AlPO↓;
Fe
3++PO3-=FePO↓
4
4
4
4
2F-+Ca2+=CaF↓;
Ca
2+
2-
+HPO4=CaHPO4↓
2

;
(过滤)P2O5/F:300-400;