磷酸二氢钙设计说明书

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1、前言21.工作说明书41.1工艺概述41.2反应机理41.2.1湿法磷酸的反应机理41.2.2石灰乳和磷酸中和的反应机理41.3反应流程51.3.1工艺流程51.3.2流程图61.4各工段简要说明71.4.1脱硫工段71.4.1.1工段任务71.4.1.2反应机理81.4.1.3工艺指标81.4.2一段脱氟81.4.2.1工段任务81.4.2.2反应机理91.4.2.3工艺指标91.4.3压滤工段91.4.3.1工段任务91.4.3.2压滤原理101.4.3.3工艺指标101.4.4二段脱氟101.4.4

2、.1工段任务101.4.4.2反应机理101.4.4.3工艺指标101.4.5澄清111.4.5.1岗位任务111.4.5.2沉降原理111.4.5.3工艺指标111.4.6中和工段111.4.6.1岗位任务111.4.6.2反应机理111.4.6.3工艺指标111.4.7离心工段121.4.7.1工段任务121.4.7.2分离原理121.4.7.3工艺指标121.4.8烘干工段121.4.8.1工段任务121.4.8.2烘干原理131.4.8.3工艺指标132主要工段设备的选择及相关计算142.1磷矿酸

3、解过程142.1.1反应器体积的计算142.1.2反应器的设计162.1.2.1热量衡算及反应器尺寸162.1.2.2搅拌器的选择及其功率172.1.2.3搅拌罐材料及厚度的选择192.2压滤过程222.2.1板框压滤机的选择222.2.2滤布的选型及应用232.2.3板框压滤机过滤面积的设计262.2.3.1过滤阶段272.2.3.2洗涤阶段282.2.3.3生产能力282.2.3.4操作压力对过滤的影响292.2.3.4面积计算292.3中和过程302.3.1反应器体积的计算302.3.2反应器的设计

4、312.4aspen模拟及相关衡算333.各工段设备选择的简要介绍383.1酸解设备383.2一段脱氟设备383.3压滤设备393.4二段脱氟设备393.5澄清设备393.6中和设备393.7离心设备403.8烘干设备403.9回收设备404.厂址选择414.1厂区选择原则414.2厂区位置简介424.3厂址位置介绍434.3.1园区简介434.3.2厂址原料提供概况444.3.3优惠政策454.4结论45前言磷酸二氢钙，无机化合物，是无色三斜片状、粒状或结晶性粉末，广泛用于水产养殖动物及畜禽养殖动物的饲

5、料添加剂，用作膨松剂、面团调节剂、缓冲剂、营养增补剂、乳化剂、稳定剂等品质改良剂。本书主要讨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通常有两种方法：即磷酸氢钙法和石灰法。磷酸氢钙法是由食品级磷酸氢钙或食品级磷酸三钙与食品级磷酸溶液中和，控制终点为Ph值3.2；再经浓缩、结晶即得产品；主要反应为CaHPO4+H3P04→Ca(H2PO4)2；石灰法是用石灰中和食品级磷酸，控制终点为PH值3.2，即得磷酸二氢钙，主要反应为CaCO3+2H3P04→Ca(H2PO4)2+H20+CO2↑，本

6、书主要讨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，采用两段中和沉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、铝等杂质生成的沉淀物,经过分离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,中和后料浆经过分离、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，所得的产品质量稳定。适用于我国磷矿资源“贫矿多富矿少、难选矿多易选矿少”的情形，以及符合我国绿色建厂的理念。为了完成此次设计

7、，我小组各成员踊跃参与工作的各个环节，熟练掌握AutoCAD、aspen、comsol等应用软件，并积极查阅资料文献，联系指导老师，力争将各个环节做到最好。但由于条件限制（一些实验数据无法取得）以及自身实践经验不足，再加之时间紧迫，水平有限，很多地方有一些不足之处，还望各位老师及读者多多包涵，并加以指正。谢谢！2013年9月12日1.工作说明书1.1工艺概述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，得到脱氟磷酸。再由脱氟磷酸和石灰乳中和，控制pH为3.2，得到产品磷酸二氢钙。1.2反应机理

8、1.2.1湿法磷酸的反应机理湿法磷酸生产中,磷矿、硫酸和返回的磷酸被一同送入酸解反应器，在化学反应机理上，可认为反应分两步进行，过程如下：Ca5F(PO4)3＋7H3PO4＝5Ca(H2PO4)2＋HF↑5Ca(H2PO4)2＋5H2SO4+10H2O＝5CaSO4·2H2O＋10H3PO41.2.2石灰乳和磷酸中和的反应机理石灰乳或石灰粉溶解在磷酸中，生成磷酸二氢钙，反应式为：Ca(OH)2+2H3PO4＝Ca(H2PO4)