湿法磷酸工艺

目录

一、工艺简介

二、工艺流程

三、设备简介

四、仪表自动化

五、节能减排

湿法磷酸

一、工艺简介

湿法磷酸工艺是用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品。湿法磷酸成本低，净化后，产品纯度高。我们的模型设计所采取的是硫酸法湿法磷酸，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。其特点是技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强。

二、工艺流程

由磷矿石和硫酸在反应釜内反应生成的含部分悬浮固体颗粒的稀磷酸流出后经过沉降槽的沉淀澄清进行固液分离，上层的清流溢流脱硫塔，其中的杂质与塔内的净化剂反应生成沉淀并脱除其有机质及色素。料浆经料浆输送泵输送至过滤槽。过滤后的磷酸进入第二阶段的净化，其废渣用于生产TAP 或TSP 。

过滤后的生成物进入萃取塔，同时萃取剂TBP 逆向加入到萃取塔中，二者相互分散接触充分混合，大部分的磷酸与萃取剂形成有机相，杂质进入萃余酸中，从塔底排出。有机相用泵送至洗涤塔进行洗涤，其有机相进入反萃塔，脱盐水从反萃塔上部加入，二者在震动筛板的搅动下充分混合，有机相中的磷酸被反萃至水相，得到23%P2O5左右浓度的净化磷酸。分离后的萃取剂进入萃取塔中循环使用。

2800吨给进下一工段，剩余磷酸进入浓缩室，经过加热浓缩得到成品磷酸。

三、设备一览表

四、主要设备

1、反应釜

反应釜内部有四个槽，从一号槽开始反应，依次经过二、三、四号槽，每槽反应3h，由四号槽出料。以此实现磷酸生产的连续进行。在反应釜中各反应槽内均有以电动机为动力的搅拌器来加速反应的进行。釜底采用倒锥形装置，以利于反应废渣的排出。

2、沉降槽

挡板式沉降槽，槽内含有多层挡板，互相平行，以利于固液分离，用液下泵为液体到达脱硫槽提供动力。沉降下去的固体通过倒锥形槽底流经管道回到反应釜。

3、萃取塔

萃取塔是往复式振动筛板塔，轻组分的萃取剂由槽底逆向进入，并且上

升，与塔内的粗酸汇合从塔顶流出。

4、洗涤塔

洗涤塔是填料式筛板塔，混合物从塔底进入，经过各层填料板，通过与填料的洗涤作用，使混合物到达塔顶时主要为酸和有机相。

5、真空浓缩室

真空浓缩室是把反萃塔出来的浓度比较低的磷酸浓缩为88%浓磷酸。主要把真空泵植入塔内，真空泵的作用是使物料表面的水份(溶剂)达到饱和状态而蒸发。水蒸气通过管道达到塔定并被排出。

五、物料衡算

物料及热量衡算见下表：

总物料平衡表

热量衡算，以0℃为参考温度。以1kg磷矿为基准可得如下湿法磷酸酸解系统热量衡算表

六、自动化设备一览表

温度控制：反应釜温度（75±3℃）、脱硫塔温度（60~75

℃）、萃取洗涤反萃取（50~65℃）

采用热电阻釜底加热，智能式温控开关；采用镍铬-镍硅热电偶测量温度；因温度变化不大，设备出料管道外有一冷水套管降温；

进料控制：磷矿与硫酸质量比即固液比1：2.5，采用阀门控制进料流量。 反应釜出料阀门开关控制：采用数字阀控制反应3小时反应自动开关阀门。 采用改进的索式萃取器控制萃取终点。

采用电容式物位传感器了解控制储罐内的液位。