2012年4月21日磷酸培訓(工藝安全設備).ppt

1、走進興發(fā)集團,2012年新進員工入職培訓之,30萬噸/年濕法磷酸新員工培訓,第一節(jié) 濕法磷酸簡介,濕法磷酸生產是用無機酸分解磷礦粉，分離出粗磷酸，經(jīng)濃縮后生產磷復肥，再經(jīng)凈化后制得磷酸產品。濕法磷酸比熱法磷酸成本低20%30%，經(jīng)適當方法凈化后，產品純度可與熱法磷酸相媲美。 濕法磷酸工藝按其所用無機酸的不同可分為硫酸法、硝酸法、鹽酸法等。 通常所稱的“濕法磷酸” 即用硫酸分解磷礦生產得到的磷酸。硫酸法的特點是礦石分解后的產物磷酸為液相，副產物硫酸鈣是溶解度很小的固相。,兩者的分離是簡單的液固分離，具有其他工藝方法無可比擬的優(yōu)越性。因此，硫酸法生產磷酸工藝在濕法磷酸生產中處于主導地位。 在不同的

2、反應溫度和磷酸濃度下，可以生成無水硫酸鈣（CaSO4 ） ，半水硫酸鈣（CaSO40.5H2O）和二水硫酸鈣（CaSO42H2O）。相應地，濕法磷酸的生產工藝又可分為無水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。 目前我國80%以上的磷酸都采用濕法磷酸二水法流程生產。 二水法工藝優(yōu)缺點有：,(1) 優(yōu)點： 工藝簡單、技術成熟、操作穩(wěn)定可靠。 對礦石的適應性強，特別適用于中低品位礦石。 (2) 缺點： 加工工藝粗放，礦石中的有害雜質大部分進入磷酸中，特別是氟元素，一旦進入液相，很難再分離出來。 產生大量的磷石膏廢渣無法得到有效的利用，有待進一步的探索和研究解決。,第二節(jié) 濕法磷酸生產原理,1.生產原

3、理 用硫酸分解磷礦漿，生成磷酸和硫酸鈣結晶的混合料漿。控制二水物濕法磷酸工藝條件，將磷礦漿中難溶性P2O5轉化為水溶性P2O5，使P2O5盡可能完全地轉移到液相中來，并獲得粗大、均勻、易于過濾和洗滌的二水硫酸鈣結晶。反應生成了液態(tài)磷酸，微溶固態(tài)二水硫酸鈣和氣相副產含氟氣體。通過過濾和濃縮及得到產品磷酸。 2.反應方程 硫酸分解磷礦即生成磷酸溶液和難溶性的硫酸鈣結晶，其化學反應如下： Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5CaSO42H2O +HF+Q,實際生產中上述反應分兩步進行，磷礦溶解于循環(huán)料漿中的大量磷酸中。 （1）磷礦顆粒首先被淡磷酸分解，生成磷酸一鈣 Ca5

4、F(PO4)3 + 10H3PO4 = 3H3PO4 +5Ca(H2PO4)2 + HF （2）磷酸一鈣繼續(xù)與硫酸反應生成磷酸和二水硫酸鈣結晶 5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4+10H2O = 10H3PO4 +5CaSO42H2O 注：CaSO4.2H2O學名二水硫酸鈣，又稱二水石膏。磷酸生產副產物二水石膏俗稱磷石膏。,在反應過程中，其它物質發(fā)生的主要副反應如下： 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O H2SiF6 = SiF4 + 2HF 四氟化硅氣體從反應槽逸出，在洗滌裝置中用水吸收生成氟硅酸，同時析出易堵塞設備及管道的硅膠SiO2nH2O 3SiF4 +（n+2

5、）H2O = 2H2SiF6 + SiO2nH2O,第三節(jié) 濕法磷酸生產工藝流程簡述,反應工序,濃縮工序,濕排干堆工序,濕法磷酸工藝簡圖,濕法磷酸生產主要物料危害性質,-硫酸（H2SO4） 是一種無色無味油狀液體，是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，與水混溶；相對密度(水=1)：1.83，相對密度(空氣=1)：3.4。熔點：10.5，沸點：330.0。 濃硫酸屬強腐蝕性的物質，與易燃物和有機物接觸會發(fā)生劇烈反應，甚至引起燃燒，能灼傷人體組織，對金屬有腐蝕作用。濃硫酸溶解時放出大量的熱，因此濃硫酸稀釋時應該“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪?！比魧⑺谷霛饬蛩嶂?，溫度將達到173，導致酸液飛濺，造成安全隱患

6、。,-磷酸（H3PO4） 白色固體或者無色粘稠液體，無臭，具有酸味。與水混溶，可混溶于乙醇，相對密度(水=1)：1.87，相對密度(空氣=1)：3.38。熔點：42.4，沸點：260。 遇金屬反應放出氫氣，能與空氣形成爆炸性混合物。受熱分解產生劇毒的氧化磷煙氣。具有腐蝕性。,-氟化氫(HF) 是一種極強的腐蝕劑，有劇毒。它是無色的氣體，但是在空氣中，只要超過3ppm就會產生刺激的味道。氫氟酸可以透過皮膚黏膜、呼吸道及腸胃道吸收，若不慎發(fā)生氫氟酸暴露，應立即用大量清水沖洗20至30分鐘，然后以葡萄酸鈣軟膏或藥水涂抹；若不小心誤飲，則要立即喝下大量的高鈣牛奶，然后緊急送醫(yī)處理。,反應工序反應槽,軸

7、流泵,反應消化槽,1、反應槽是由6格相同的方槽組成，消化槽是由3格相同方槽組成，采取混凝土槽加內部襯膠襯磚，頂部配有攪拌裝置，采用雙層四葉漿。 2、規(guī)格：尺寸（5970L5970W8000D）9室,反應工序閃蒸冷卻,低位閃冷室,真空泵,立式軸流泵,軸流泵,反應工序閃蒸冷卻,低位閃冷室 1.用強制循環(huán)低位真空蒸發(fā)冷卻料漿，移出反應余熱，并將含氟尾氣送到洗滌系統(tǒng)，經(jīng)處理達標后排放。 2.防腐：整個內壁都要襯膠，圓筒、底部及中隔墻外襯碳磚，頂部錐體部份只需襯膠。,反應工序尾氣洗滌,第一洗滌塔,第二洗滌塔,尾氣分離器,反應工序過濾機,轉盤式過濾機,反應工序過濾機,轉盤式過濾機,轉盤真空過濾機是一種固液

8、分離設備，它能將離散的難溶固體顆料或結晶體從液體中分離，同時還能實現(xiàn)對吸附形成的濾餅進行多次洗滌功能。 2.總過濾面積：160m2 ，有效過濾面積：140m2。 3.主要結構：圓盤 轉盤 收集管（48根） 中心平臺 分配頭（錯氣盤） 擋輪 托輪 卸料螺旋 軟圍堰 濾盤（48個） 布料器（4臺） 濾布清洗裝置 驅動裝置 自動加油裝置 渣斗等。,反應工序過濾機,錯氣盤,過濾真空泵,濃縮工序罐區(qū),濃縮工序濃縮主裝置,蒸發(fā)器,霧沫分離器,第一氟吸收塔,第二氟吸收塔,濃縮工序濃縮主體,強循環(huán)真空蒸發(fā)器 1.蒸發(fā)是指加熱溶液使溶劑部分汽化而被逸出，從而提高溶液濃度的操作過程。 2. 真空蒸發(fā)又稱減壓蒸發(fā)，

9、是在低于大氣壓力下進行蒸發(fā)操作的蒸發(fā)處理方法。將二次蒸汽經(jīng)過冷凝器后排出，這時蒸發(fā)器內的二次蒸汽即可形成負壓。操作時為密閉設備，生產效率高，操作條件好。 3.組成：閃蒸室 循環(huán)管 軸流泵 換熱器（列管式石墨換熱器）,濃縮工序濃縮主體（一樓）,濃縮循環(huán)泵,第一氟吸收塔循環(huán)槽,第二氟吸收塔循環(huán)槽,清洗液槽,濃縮工序濃縮主體,軸流泵 1.原理：靠旋輪葉輪的葉片對液體產生的作用力使液體沿軸線方向輸送的泵。有立式、臥式、斜式及貫流式數(shù)種。 2.特點：軸流泵在零流量時的軸功率最大，因此泵在啟動前必須先打開排出管路上的閥，以減小啟動功率。軸流泵主要適用于低揚程、大流量的場合。,濕排干堆工序翻盤式過濾機,翻盤式過濾機,濕排干堆工序翻盤式過濾機,翻盤式真空過濾機是一種連續(xù)運轉的真空過濾設備。在一個水平的環(huán)形面積內設有若干個梯形濾盤，這些濾盤由一個大轉