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1、北京化工大学毕业设计说明书课题：年产2000T氟硅酸钠工艺设计学号：设计者：杨小飞班级：黔化升131指导老师：冉隆文二O一五年五月21北京化工大学化学工程与工艺专业黔化升131班毕业设计说明书课题：年产2000T氟硅酸钠工艺设计设计条件：工作压力常压年平均气温15.5℃年平均水温15.5℃设计者：杨小飞设计开始日期：2015年3月1日设计完成日期：2015年6月1日指导教师：冉隆文21目录第一章 前言………………………………第二章 概述………………………1.1含氟气体的来源………………………1.2含氟气体的主要现在………………………1.
2、3含氟废弃吸收过程特点………………………1.4含氟废弃的处理方法………………………1.5氟硅酸的性质及用途………………………第三章工艺过程…………………………2.1工艺原理……………………… 2.2工艺过程的选择………………………2.3工艺流程简图……………………2.4各岗位操作方法………………………2.5物料衡算………………………第四章结论…………………………第五章主要参考文献……………………………第六章附工艺流程图 ……………………… 第七章 附主要设备结构图 ……………………… 21年产2000T氟硅酸钠工艺设计摘要本设计为北
3、京化工大学2013级化学工程与工艺的毕业设计。题目为2000T氟硅酸钠工艺设计。主要是针对磷酸生产过程中的含氟气体是污染源，但同时也是宝贵的氟、硅资源。在磷酸工段中,磷矿中的氟大部分以SiF4和HF气体的形式逸出。由于氟化物对环境和生态平衡的危害极大,日益严格的环保要求,这迫使生产厂家要对氟化物进行处理和回收。氟化物的回收加工,既能使环境得到保护,又可化害为利、变废为宝,提高企业的经济效益。含氟气体通常用水吸收,生成氟硅酸。以此为原料,可以加工成氟化铝、氟硅酸钠、冰晶石多种氟化物盐类。目前以用于生产氟化铝和氟硅酸钠为多。由于我国磷矿资源
4、丰富,中小型磷铵厂和磷肥厂遍布全国各地,氟硅酸产量大，再加上氟硅酸钠生产的原料食盐来源广,流程简单,操作控制容易,生产成本低,规模不受限制,因而利用氟硅酸生产氟硅酸钠的方法目前可以得到广泛的应用。本设计的主要特点：体现循环经济的特点，资源再利用，保护环境，实现资源、环境、经济和社会的和谐发展。关键词氟硅酸钠氟化氢物料衡算磷酸21前言首先，感谢冉老师不辞辛劳地为我的毕业设计所做的无私指导和各位学校领导的支持与帮助。其次，我还要感谢学院给我们授课的各位老师，正是由于你们的传道、授业、解惑，让我既学到了扎实的专业基础知识，还学到了如何求知、治
5、学和如何为人处事。衷心的谢谢各位老师的教导。这次毕业设计使我对这两年所学的各门基础课程有了一个连贯的整体认识。只有把知识前后连贯起来，融会贯通，这样才能对以后的工作和研究有所帮助。这次设计使我能够综合利用各门专业知识，如化工设备基础、反应工程、化工原理、文献检索、工程制图、分离工程等来进行化工设计，使我对化工设计有了一个具体的概念，为以后的工作打下了良好的基础。通过这次设计还使我对含氟气体的性质，含氟废气的处理方法等有了一定的了解了解到了废气处理的效果好坏会直接影响环境的污染程度。由于水平有限，知识面还不广，使我对含氟废气的处理方法只有
6、一个粗浅的了解，对一些设备的功能和用途的理解也不是很彻底。对这些发现和未发现的不足之处，希望指导老师指出，提出宝贵的修改意见。211概述磷矿中含有一定量的氟、硅化合物,在对磷矿进行加工制取过磷酸钙、萃取磷酸、重过磷酸钙等时,其中的一部分氟与硅反应,最终以四氟化硅和氟化氢含氟废气形式逸出。磷铵车间萃取磷酸浓缩过程中逸出的含氟废气很有利用价值,并多以水吸收,反应生成氟硅酸并析出硅胶,然后进一步加以利用。磷肥产生中，主要有害物质均包括氟。氟的致毒作用主要表现在对机体中各种酶发生作用，影响人体的硬组织和硬组织。磷铵车间中排放的有害气体主要是含氟
7、气体SiF4和HF。这些含氟气体均为有毒气体，能腐蚀皮肤、玻璃、陶瓷、铅及其他金属；对人的呼吸器官有毒害，侵害神经系统；含氟气体易与空气中的水分结合，形成的雾能毒害农作物；含氟气体被水吸收后，在灌溉农田时，氟元素富集到植物的果实中和水生动物体，造成严重的环境污染。氟的化学性质非常活泼，几乎不能单独存在，在地球上的分布相当广泛。氟对于人体有利的面非常窄，氟高了以后容易造成氟中毒。 当前,我国国内绝大多数磷肥厂对含氟废气的回收率过低，有的厂甚至因为磷酸浓缩浓度较低,回收的氟硅酸浓度较低而无法利用，只好以石灰乳中和后排放。由此可见，磷肥生产中
8、含氟废气的排放会对环境造成严重的污染。这些作为“三废”排放的氟、硅污染物，只要经过合理有效的利用均可以成为宝贵的化工资源。因此，利用磷铵车间含氟废气生产氟硅酸钠是很有现实意义的。[1]1.1含氟气体的来源磷
