畢業(yè)設(shè)計1鹽酸分解磷礦裝置設(shè)計目錄摘要1前言2鹽酸分解磷礦簡介2.1鹽酸分解磷礦的現(xiàn)狀和意義2.2鹽酸法萃取磷酸的工藝技術(shù)簡介2.3鹽酸法磷酸的技術(shù)評價3鹽酸分解磷礦裝置設(shè)計3.1物理化學(xué)機理概述3.2工藝流程概述3.3主反應(yīng)裝置設(shè)計3.4沉降槽設(shè)計3.5文丘里洗滌器3.6旋流分離除沫器4結(jié)論參考文獻摘要：本論文以解決現(xiàn)有鹽酸法分解磷礦制飼料磷酸氫鈣流程問題為目的,進行了多方面的研究.研究內(nèi)容主要包括:通過對酸解動力學(xué)行為及酸解液中雜質(zhì)影響的研究,尋求較佳的酸解工藝控制條件；通過對酸解液中膠體及不溶物的絮凝沉降影響因素的研究,尋找較為合理的沉降操作條件；通過對不加絮凝劑的沉降濃縮液離心分離實驗及仿帶式真空過濾機的平底漏斗實驗,評價了二次酸解工藝,推薦了過濾操作條件.以此為基礎(chǔ),對飼料磷酸氫鈣的去渣二段中和新流程作了一些探索性工作.即鹽酸分解磷礦的酸解液先不進行中和,而直接將酸解液快速沉降、過濾,分離掉酸解過程中產(chǎn)生的殘渣、膠體的大部分,然后將清液進行第一畢業(yè)設(shè)計2次中和,脫出重金屬、氟、少量的磷酸氫鈣作為肥料(即白肥)使用,濾液進行第二次中和.結(jié)果令人滿意,不僅使飼料磷酸氫鈣磷回收率從58-61提高到了72,新增白肥磷回收率18-20,而且,每噸飼鈣產(chǎn)生的廢渣量從1-1.5噸下降到了265kg,使流程的經(jīng)濟效益及環(huán)保效益都大大的提高.本研究工作不僅打通了現(xiàn)有的不去渣二段中和、混合脫氟工藝的生產(chǎn)限制瓶頸渣沉降和飼鈣分離.并且對現(xiàn)裝置布局不作大的改動和投入的情況下,可改造為去渣的二段中和流程,使現(xiàn)生產(chǎn)裝置能力大幅度提高.該工藝技術(shù)合理,流程通暢,實驗重現(xiàn)性好,操作可靠,去渣技術(shù)有獨創(chuàng)性,國內(nèi)未見報道.關(guān)鍵詞：鹽酸分解；磷礦；裝置設(shè)計；二次酸解；萃取1.前言我國的磷肥工業(yè)起步較晚。20世紀(jì)50年代在南京和太原興建了兩個大型磷肥廠，主要生產(chǎn)過磷酸鈣；20世紀(jì)60年代初，開始發(fā)展鈣鎂磷肥；20世紀(jì)80年代以來，磷酸銨和硝酸磷肥相繼投產(chǎn)，使磷肥工業(yè)開始向高濃度、復(fù)合化方向發(fā)展。但由于我國磷礦資源多為中、低品位，生產(chǎn)高濃度磷肥有一定難度。從我國實際情況出發(fā)，磷肥工業(yè)的發(fā)展必然是多層次、多規(guī)格、多品種。磷酸是現(xiàn)代磷肥工業(yè)的基礎(chǔ)，主要用做高濃度磷肥與復(fù)合磷肥的原料。作為磷肥工業(yè)的原料是指正磷酸或聚磷酸-水體系。畢業(yè)設(shè)計3生產(chǎn)正磷酸有熱法和濕法兩種。熱法生產(chǎn)磷酸是利用元素磷在空氣中氧化成磷酐，經(jīng)吸水后獲得。濕法生產(chǎn)磷酸，先用酸分解磷礦粉，再將生成的磷酸與相應(yīng)生成的鈣鹽分開。生產(chǎn)磷肥主要有熱法與酸法兩種工藝流程。熱法生產(chǎn)是利用高溫分解磷灰石的結(jié)構(gòu)，并加入配料，使磷生成為可被植物吸收的磷酸鹽。酸法生產(chǎn)是用硫酸、硝酸或鹽酸分解磷礦粉中磷灰石結(jié)構(gòu)，并把其中的鈣鹽分離出來，使磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷酸鹽。此外，將磷礦石經(jīng)機械粉碎所生產(chǎn)的磷礦粉，也可直接用作磷肥。用熱法與酸法或機械粉碎所產(chǎn)生的磷肥，按其溶解度可分為水溶性磷肥、弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥。以磷礦為原料生產(chǎn)的含有作物營養(yǎng)元素磷的化肥。最早的磷肥是過磷酸鈣，現(xiàn)已逐漸被磷酸銨和重過磷酸鈣等高濃度磷肥取代。磷酸銨類肥料和硝酸磷肥等的生產(chǎn)過程雖與上述磷肥生產(chǎn)過程相近(或密切相聯(lián))，習(xí)慣上也把它們歸屬于磷肥范疇，實際上，它們是既含營養(yǎng)元素氮，又含營養(yǎng)元素磷的復(fù)合肥料。1980-1981肥料年度,世界磷肥總產(chǎn)量(以P2O5計)為34.44Mt。中國1983年的產(chǎn)量為2.666Mt。磷礦粉直接施肥，在美國、蘇聯(lián)和中國等有一定的數(shù)量，但都不統(tǒng)計在磷肥的產(chǎn)量內(nèi)。美國在新開墾地上大量施用磷礦粉作為土壤磷素的基礎(chǔ)。近年來，大量的肥效研究和施肥實踐證明，活性高的磷礦粉在酸性土壤上有較好的效果。磷在植物體內(nèi)是細(xì)胞原生質(zhì)的組分，對細(xì)胞的生長和增殖起重要作用，磷還參與植物生命過程的光合作用、糖和淀粉的利用和能量的傳遞過程。植物幼苗吸收磷很快，適時施用磷肥能促進植物苗期根系的生長，保證植物生長健壯。植物在結(jié)果時，磷大量轉(zhuǎn)移到籽粒中，使得籽粒飽滿。磷肥的有效成分常常是不同的磷酸鈣鹽或與其他組分組成的玻璃體物質(zhì)。其有效組分的品位以五氧化二磷的百分含量表示。磷肥分水溶性和枸溶性兩類（見表）：水溶性磷肥是速效磷肥，對土壤和作物的適用性比較廣；枸溶性磷肥不溶于水，只溶于枸櫞酸銨（即檸檬酸銨）或2枸櫞酸(即檸檬酸)溶液,多數(shù)只適用于在酸性土壤上施用。畢業(yè)設(shè)計4磷礦是生產(chǎn)磷肥的主要原料之一。其主要礦物是氟磷灰石Ca5F(PO4)3。但純的氟磷灰石很少見。其結(jié)構(gòu)中的一些組分常被其他組分所取代，被取代的磷灰石礦物統(tǒng)稱為細(xì)晶磷灰石。天然磷礦中含有多種雜質(zhì)礦物，如石灰石、白云石、含鐵或鋁的礦物、硅石和硅酸鹽礦物等。采用分級、水洗脫泥、浮選和其他方法進行富集處理,最大限度排除雜質(zhì)礦物,變天然磷礦石為商品磷礦，這是磷肥生產(chǎn)必不可少的步驟。不同的磷肥加工方法對磷礦的質(zhì)量要求不一樣。用于磷肥酸法生產(chǎn)的磷礦，要求把鐵、鋁、鎂和泥質(zhì)等含量限制到較低限度；在磷肥的熱法生產(chǎn)中，磷礦中的含硅礦物一般是有益的；在鈣鎂磷肥生產(chǎn)中，磷礦中的含鎂礦物與含硅礦物不需要預(yù)先除去。2.鹽酸分解磷礦簡介2.1鹽酸分解磷礦的現(xiàn)狀和意義近年來我國除用磷生產(chǎn)磷肥的化肥級磷酸用量增長很快外，非肥磷酸用于水處理劑、民用合成洗滌劑(如三聚磷酸鈉)、飼料、食品添加劑等方面也發(fā)展較快。磷酸生產(chǎn)工藝有熱法、濕法磷酸二大類。所謂熱法磷酸是用磷礦石、硅石(SIOz)、焦炭在電爐中將磷礦石中的磷還原為元素磷，其反應(yīng)為:然后將黃磷在空氣中燃燒得到五氧化二磷