2012年4月21日磷酸培训(工艺安全设备).ppt

1、走进兴发集团,2012年新进员工入职培训之,30万吨/年湿法磷酸新员工培训,第一节 湿法磷酸简介,湿法磷酸生产是用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，经浓缩后生产磷复肥，再经净化后制得磷酸产品。湿法磷酸比热法磷酸成本低20%30%，经适当方法净化后，产品纯度可与热法磷酸相媲美。 湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。 通常所称的“湿法磷酸” 即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。,两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。 在不同的

2、反应温度和磷酸浓度下，可以生成无水硫酸钙（CaSO4 ） ，半水硫酸钙（CaSO40.5H2O）和二水硫酸钙（CaSO42H2O）。相应地，湿法磷酸的生产工艺又可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。 目前我国80%以上的磷酸都采用湿法磷酸二水法流程生产。 二水法工艺优缺点有：,(1) 优点： 工艺简单、技术成熟、操作稳定可靠。 对矿石的适应性强，特别适用于中低品位矿石。 (2) 缺点： 加工工艺粗放，矿石中的有害杂质大部分进入磷酸中，特别是氟元素，一旦进入液相，很难再分离出来。 产生大量的磷石膏废渣无法得到有效的利用，有待进一步的探索和研究解决。,第二节 湿法磷酸生产原理,1.生产原

3、理 用硫酸分解磷矿浆，生成磷酸和硫酸钙结晶的混合料浆。控制二水物湿法磷酸工艺条件，将磷矿浆中难溶性P2O5转化为水溶性P2O5，使P2O5尽可能完全地转移到液相中来，并获得粗大、均匀、易于过滤和洗涤的二水硫酸钙结晶。反应生成了液态磷酸，微溶固态二水硫酸钙和气相副产含氟气体。通过过滤和浓缩及得到产品磷酸。 2.反应方程 硫酸分解磷矿即生成磷酸溶液和难溶性的硫酸钙结晶，其化学反应如下： Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5CaSO42H2O +HF+Q,实际生产中上述反应分两步进行，磷矿溶解于循环料浆中的大量磷酸中。 （1）磷矿颗粒首先被淡磷酸分解，生成磷酸一钙 Ca5

4、F(PO4)3 + 10H3PO4 = 3H3PO4 +5Ca(H2PO4)2 + HF （2）磷酸一钙继续与硫酸反应生成磷酸和二水硫酸钙结晶 5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4+10H2O = 10H3PO4 +5CaSO42H2O 注：CaSO4.2H2O学名二水硫酸钙，又称二水石膏。磷酸生产副产物二水石膏俗称磷石膏。,在反应过程中，其它物质发生的主要副反应如下： 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O H2SiF6 = SiF4 + 2HF 四氟化硅气体从反应槽逸出，在洗涤装置中用水吸收生成氟硅酸，同时析出易堵塞设备及管道的硅胶SiO2nH2O 3SiF4 +（n+2

5、）H2O = 2H2SiF6 + SiO2nH2O,第三节 湿法磷酸生产工艺流程简述,反应工序,浓缩工序,湿排干堆工序,湿法磷酸工艺简图,湿法磷酸生产主要物料危害性质,-硫酸（H2SO4） 是一种无色无味油状液体，是一种高沸点难挥发的强酸，与水混溶；相对密度(水=1)：1.83，相对密度(空气=1)：3.4。熔点：10.5，沸点：330.0。 浓硫酸属强腐蚀性的物质，与易燃物和有机物接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧，能灼伤人体组织，对金属有腐蚀作用。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。”若将水倒入浓硫酸中，温度将达到173，导致酸液飞溅，造成安全隐患

6、。,-磷酸（H3PO4） 白色固体或者无色粘稠液体，无臭，具有酸味。与水混溶，可混溶于乙醇，相对密度(水=1)：1.87，相对密度(空气=1)：3.38。熔点：42.4，沸点：260。 遇金属反应放出氢气，能与空气形成爆炸性混合物。受热分解产生剧毒的氧化磷烟气。具有腐蚀性。,-氟化氢(HF) 是一种极强的腐蚀剂，有剧毒。它是无色的气体，但是在空气中，只要超过3ppm就会产生刺激的味道。氢氟酸可以透过皮肤黏膜、呼吸道及肠胃道吸收，若不慎发生氢氟酸暴露，应立即用大量清水冲洗20至30分钟，然后以葡萄酸钙软膏或药水涂抹；若不小心误饮，则要立即喝下大量的高钙牛奶，然后紧急送医处理。,反应工序反应槽,轴

7、流泵,反应消化槽,1、反应槽是由6格相同的方槽组成，消化槽是由3格相同方槽组成，采取混凝土槽加内部衬胶衬砖，顶部配有搅拌装置，采用双层四叶浆。 2、规格：尺寸（5970L5970W8000D）9室,反应工序闪蒸冷却,低位闪冷室,真空泵,立式轴流泵,轴流泵,反应工序闪蒸冷却,低位闪冷室 1.用强制循环低位真空蒸发冷却料浆，移出反应余热，并将含氟尾气送到洗涤系统，经处理达标后排放。 2.防腐：整个内壁都要衬胶，圆筒、底部及中隔墙外衬碳砖，顶部锥体部份只需衬胶。,反应工序尾气洗涤,第一洗涤塔,第二洗涤塔,尾气分离器,反应工序过滤机,转盘式过滤机,反应工序过滤机,转盘式过滤机,转盘真空过滤机是一种固液

8、分离设备，它能将离散的难溶固体颗料或结晶体从液体中分离，同时还能实现对吸附形成的滤饼进行多次洗涤功能。 2.总过滤面积：160m2 ，有效过滤面积：140m2。 3.主要结构：圆盘 转盘 收集管（48根） 中心平台 分配头（错气盘） 挡轮 托轮 卸料螺旋 软围堰 滤盘（48个） 布料器（4台） 滤布清洗装置 驱动装置 自动加油装置 渣斗等。,反应工序过滤机,错气盘,过滤真空泵,浓缩工序罐区,浓缩工序浓缩主装置,蒸发器,雾沫分离器,第一氟吸收塔,第二氟吸收塔,浓缩工序浓缩主体,强循环真空蒸发器 1.蒸发是指加热溶液使溶剂部分汽化而被逸出，从而提高溶液浓度的操作过程。 2. 真空蒸发又称减压蒸发，

9、是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。将二次蒸汽经过冷凝器后排出，这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。操作时为密闭设备，生产效率高，操作条件好。 3.组成：闪蒸室 循环管 轴流泵 换热器（列管式石墨换热器）,浓缩工序浓缩主体（一楼）,浓缩循环泵,第一氟吸收塔循环槽,第二氟吸收塔循环槽,清洗液槽,浓缩工序浓缩主体,轴流泵 1.原理：靠旋轮叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送的泵。有立式、卧式、斜式及贯流式数种。 2.特点：轴流泵在零流量时的轴功率最大，因此泵在启动前必须先打开排出管路上的阀，以减小启动功率。轴流泵主要适用于低扬程、大流量的场合。,湿排干堆工序翻盘式过滤机,翻盘式过滤机,湿排干堆工序翻盘式过滤机,翻盘式真空过滤机是一种连续运转的真空过滤设备。在一个水平的环形面积内设有若干个梯形滤盘，这些滤盘由一个大转