年产2万吨硫酸法磷酸生产工艺设计

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1、山东轻工业学院2011届本科生毕业设计（论文）摘要本设计主要任务是2万吨/年硫酸法磷酸生产工艺设计。磷酸为中强三元酸，具有酸的一切通性，在室温下磷酸的化学性质是很活泼的，高温下磷酸可与大部分金属及其氧化物发生化学反应，磷酸的氧化能力很弱，即使在350-400℃下，与氢，碳等强还原剂也不发生明显的化学反应。本文首先介绍了磷酸的基本性质及用途，随后确定了湿法制磷酸的生产方案。通过工艺衡算包括物料衡算和热量衡算来对生产过程中所需要的设备进行工艺设计和选型，主要设备就是反应搅拌釜。还对湿法制磷酸的消耗定额和所产生的“三废”进行了合理的综合利用进行了

2、描述。关键词：磷酸湿法制磷酸工艺设计三废ABSTRACTTheaimofthisdesignis20,000tonperyearmanufacturingthephosphoricacidusingwetmethodwithsulfuricacid.Thephosphoricacidforthestrongtribasicacid,hasacidallgeneralcharacteristics,undertheroomtemperaturethephosphoricacidchemicalpropertyisverylively,unde

3、rthehightemperaturethephosphoricacidmayhasthechemicalreactionwiththemajorityofmetalsandtheoxidecompound.First,thisarticleintroducethecharacterofthephosphoricacidanditsapplication.Wedesignthemethodofmanufacturingisthephosphoricacid,itsnameisthemanufacturingthephosphoricacid

4、withwetmethod.wealsodetailmaterialandtheenergygraduatedarmcalculatedwhichisthebaseofdesignthedevices.Inthedesignalsoincludestheflowchart,theequipmentassemblydrawing,theworkshopgeneralarrangement,theequipmentgeneralarrangementplan.Involvesrawmaterialandthepowerconsumptionfi

5、xedquantitybudgetaryestimateinthearticle,andtoproducedtheenvironmentalprotectionwhichandthesecuritymeasureexistedhascarriedonthesimpleintroduction.Keywords:phosphoricacid;themanufacturingofphosphoricacidwithwetmethod;technologicaldesign;thethreepolluthion40山东轻工业学院2011届本科生毕

6、业设计（论文）第一章总论1.1磷酸的性质1.1.1磷酸的物理性质纯磷酸在常温下为透明单斜结晶，在空气中易潮解，密度1.88g/cm3,熔点42.3℃，高沸点酸，可与水以任意比互溶。市售磷酸试剂是粘稠的、不挥发的浓溶液，磷酸含量83-98%。磷酸的稀释热随着稀释倍数的增大而增大。1molH3PO4在1mol水中的熔解热为7.285J／mol，而在100mol水中则增大为22.0446J／mol。磷酸溶液的密度与粘度在一定温度下，均随磷酸中P2O5含量的增加而增加。在75摄氏度下，当从19.6%P2O5增加到70.5%P2O5时，磷酸水溶液的粘

7、度相应从1.976*10-3帕每秒增加到59.24*10-2帕每秒。而密度从1.15克每立方厘米增加1.49克每立方厘米。磷酸水溶液在20~100℃范围内的比热容可按下式计算：Cp=1.0109-0.00514X式中X为磷酸中P2O5含量,P2O5%。1.1.2磷酸的化学性质磷酸是由五氧化二磷与水反映得到的化合物。一般情况下，磷酸系正磷酸的简称，其分子式为H3PO4。五氧化二磷结合的水的比例低于正磷酸时可形成焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸、偏磷酸和多聚偏磷酸等。磷酸是三元酸，可以生成三种不同的取代盐，即一代磷酸盐，二代磷酸盐和三代磷酸盐。在水溶

8、液中25℃时，磷酸三个氢离子的离解常数分别为：H3PO4→H++H2PO4-K1＝0.93*10-2H2PO4-→H++HPO42-K2＝0.99*10-8HPO42-→H++P