10万吨每年湿法磷酸过滤工艺初步设计毕业设计(编辑修改稿)

10万吨每年湿法磷酸过滤工艺初步设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

图 21 全系统物流示意图 1. 进料 磷矿 100kg 硫酸 磷矿中含 SO3，折合成 H2SO4 量： 98/80 kg kg 水。 全系统 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 6 进料总和 2. 出料 (1) 成品磷酸 kg 其 中 ：[SO3]% [MgO]% [SiO2] % [F] % 以上计算中， %是扣除洗涤和机械损失后的收率。 成品酸组成 如表21。 表 21 成品酸组成 名称 P2O5 MgO SiO2 F SO3 组成 /% 22 (2) 溢出废气 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 7 CO2 kg m3（标准态） F kg 折合成 SiF4： kg m3（标准态） H2O kg m3（标准态） kg m3（标准态） (3) 机械损失 kg 其中 (4) 磷石膏 CaO kg 折合成 CaSO4 2H2O: kg MgO kg SiO2 kg F kg 干基磷石膏 kg 湿石膏含湿量 20%， kg 其中液相。 出料总和 kg 因为 ，即 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 8 所以，加水量 kg 对萃取系统做平衡 反应部分即萃取部分的物流示意图如图 22，其中进料包括磷矿 J硫酸 J返酸 J3，出料包括废气 C1和料浆 C2。 进料 出料 J1 磷矿 废气 C1 J2 硫酸 J3 返酸 料浆 C2 图 22 萃取系统物流示意图 1. 进料 磷矿 100 kg 硫酸 kg 返酸 2. 出料 废气 kg 料浆 已知石膏值为 ，料浆固液比为 3:1 所以生成料浆 kg 其中，固相 ，液相 出料总和 kg 因为 ，即 所以，返酸 kg 对过滤部分作平衡 过滤部分即料浆三次洗涤之前的过滤过程，过滤部分 物流示意图如图 23，其中进料为料浆 J，出料包括成品酸 C过滤滤饼 C机械损失 C配酸用滤液C4。 进料 出料 成品磷酸 C1 萃取 系统 过 滤 系 统 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 9 过滤 滤饼 C2 J 料浆 机械损失 C3 配酸用滤液 C4 图 23 过滤部分物流示意图 由 知 料浆 kg 由 知 成品磷酸 kg 滤饼含湿 45% kg 其中，固相 ，液相 机械损失 kg 令过滤部分真空抽走的水蒸气为 3kg（在热量衡算部分将作核算）。 水分蒸发 配酸用滤液 出料总和 因为 ，即 所以，配酸用滤液 kg 对 第 三次洗涤作平衡 第三次洗涤部分物流示意图如图 24，其中进料包括洗涤水 J1 和二水石膏 J2，出料包括三洗石膏 C1 和三洗液 C2。 进料 出料 J1 洗涤水 三洗石膏 C1 J2 二洗石膏 三洗液 C2 图 24 第三次洗涤部分物流示意图 1. 进料 由 知洗涤 水 kg 三 洗过 程 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 10 二洗石膏含液 27% kg 其中，固相 ，液相 进料总和 kg 2. 出料 三洗石膏 含液量 20% kg 其中，固相 ，液相 令 第三次洗涤 部分真空抽走的水蒸气为 1kg（在热量衡算部分将作核算）。 水分蒸发 三洗液 因为 ，即 所以三洗液 kg 对第二次洗涤作平衡 第二次洗涤部分物流示意图如图 24，其中进料包括一洗石膏 J1 和三洗液 J2，出料包括二洗石膏 C1 和二洗液 C2。 进料 出料 J1 一洗石膏 二洗石膏 C1 J2 三洗液 二洗液 C2 图 25 第二次洗涤部分物流示意图 1. 进料 一洗石膏含液量 35% kg 其中，固相 ，液相 由 知 三洗液 kg 进料总和 kg 2. 出料 二 洗 过 程 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 11 由 知 二洗石膏 kg 令 第二次洗涤 部分真空抽走的水蒸气为 2kg（在热量衡算部分将作核算）。 水分蒸发 二洗液 因为 ，即 所以，二洗液 kg 对第一次洗涤作衡算 第一次洗涤部分物流示意图如图 24，其中进料包括过滤滤饼 J1 和一洗液 J2，出料包括一洗石膏 C1 和一洗液 C2。 进料 出料 J1 过滤滤饼 一洗石膏 C1 J2 二洗液 一洗液 C2 图 26 第一次洗涤部分物流示意图 1. 进料 过滤石膏含液 45% kg 由 知 二洗液 kg 进料总和 kg 2. 出料 由 知 一洗石膏 kg 令 第一次洗涤 部分真空抽走的水蒸气为 2kg（在热量衡算部分将作核算）。 水分蒸发 一洗液 kg P2O5 分布 磷矿在萃取工段与硫酸进行反应， P2O5 即在此过程中转换成水溶性的 P2O5存在于料浆中，料浆在过滤工段进行过滤和三次逆流洗涤，过滤得到的滤液作为成品酸，部分水溶性 P2O5 残留在滤饼中，通过洗涤水三次逆流洗涤，滤饼中残留极少 P2O5，一洗液和部分成品酸混合作为返回淡磷酸返入萃取工段。 二 洗 过 程 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 12 1. 磷矿中 kg 2. 石膏中 kg 3. 料浆中 kg 4. 返酸中的 kg 返酸浓度 5. 成品酸中 kg 6. 配酸用滤液中 kg 7. 过滤滤饼中含 kg 8. 一洗液含 kg 一洗液浓度 9. 令二洗液含为 ，三洗液含为 ，一洗滤饼含为 ， 二洗滤饼含为 ，三洗滤饼含为。 则 解以上方程组得： kg， kg kg， kg， kg 即 二洗液含 kg 二洗液浓度 三洗液含 kg 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 13 三洗液浓度 一洗滤饼含 kg 二洗滤饼含 kg 三洗滤饼含 kg P2O5 分配情况如图 27以 100kg磷矿为基准的物料平衡图和图 28以每小时物料为基准的物料平衡图。 工厂一年运行 300 天，一天运行 24 小时，成品酸含量 22%， 100kt/aP2O5 换算为以小时为单位的成品酸： kg/h 以 100kg 磷矿为基准可得成品酸 ，换算成上列物料的系数： 以 100kg 磷矿为基准和以每小时物料为基准的物料平衡图见图 27， 将物料衡算的各项均乘以系数 ，即得每小时物料为基准的物料平衡 图 28。 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 14 料浆 固相 液相 P2O5 不溶 机械损失 P2O5 可溶 成品酸 配酸 P2O5 22% P2O5 22% 滤饼 水分蒸发 3 固相 返酸 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 二洗液 一洗液 P2O5 5% P2O5 % 滤饼 固相 水分蒸发 2 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 三洗液 P2O5 % 水分蒸发 2 滤饼 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 水 滤饼 水分蒸发 1 三洗 二洗 一洗 过滤 混合 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 15 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 图 27以 100kg磷矿为基准的物料平衡图（单位： kg） 料浆 固相 液相 P2O5 不溶 机械损失 P2O5 可溶 成品酸 配酸 P2O5 22% P2O5 22% 滤饼 水分蒸发 固相 返酸 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 二洗液 一洗液 P2O5 % P2O5 % 滤饼 固相 水分蒸发 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 三洗液 P2O5 % 水分蒸发 滤饼 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 水 滤饼 水分蒸发 三洗 二洗 一洗 过滤 混合 四川理工学院毕业设计 第二章 物料衡算 16 固相 液相 P2O5 不溶 P2O5 可溶 图 28 以每小时物料量为基准的物料平衡图（单位： kg。