磷酸氫鈣技改方案

1、TCP裝置技改生產(chǎn)10萬噸/年飼料級(jí)磷酸氫鈣方案一、 方案提出背景TCP目前生產(chǎn)成本高，不能適應(yīng)市場(chǎng)需要，因此市場(chǎng)開發(fā)難度大。為了順應(yīng)飼料磷酸鹽的市場(chǎng)需要，使公司產(chǎn)品生產(chǎn)多元化。根據(jù)現(xiàn)有裝置情況，制訂飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)工藝方案。二、 方案思路根據(jù)甕福實(shí)驗(yàn)情況和查詢生產(chǎn)工藝技術(shù)，TCP裝置不能進(jìn)行造粒，回轉(zhuǎn)窯也不能干燥磷酸氫鈣。因此只能在干燥工段與原料球磨工段基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，生產(chǎn)粉狀磷酸氫鈣。 以下兩種生產(chǎn)方法具有工藝簡(jiǎn)單，上新增加設(shè)備較少，產(chǎn)品純度高，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，但所需原料價(jià)格較貴，生產(chǎn)成偏高。三、 方案情況方案一：碳酸鈣與磷酸合成法生產(chǎn)磷酸一氫鈣(DCP)、磷酸二氫鈣(MCP)（一）、

2、合成原理：P2O5+2CaCO3+5H2O=2CaHPO4· 2H2O+2CO2 P2O5+CaCO3+3H2O=Ca(H2PO4)2· H2O+CO2 （二）、工藝流程：磷酸罐碳酸鈣粉料倉計(jì)量皮帶篩分磷酸高位槽球磨包裝熟化堆場(chǎng)烘干粉碎反應(yīng)槽（三）、平面設(shè)計(jì)圖（四）、工藝描述與新增設(shè)備 1、碳酸鈣：采用粉末狀碳酸鈣原料，需要一個(gè)原料倉存儲(chǔ)碳酸鈣，行車等設(shè)備吊裝碳酸鈣進(jìn)倉。原料倉下需要一個(gè)手動(dòng)閥門控制開關(guān)，一條計(jì)量皮帶準(zhǔn)確計(jì)量碳酸鈣的使用情況。 2、磷酸：由于本公司TCP生產(chǎn)已有磷酸罐，故不需要新的磷酸罐，原造粒機(jī)磷酸管線離反應(yīng)槽有一段距離而且磷酸流量較大，故需新安裝磷酸管線

3、，并且由于管程壓降，原磷酸泵達(dá)不到正常使用要求，需改換泵。磷酸送至反應(yīng)槽處，應(yīng)設(shè)一個(gè)磷酸高位槽，來準(zhǔn)確計(jì)量磷酸使用情況，同時(shí)高位槽下應(yīng)有一個(gè)手動(dòng)閥門控制開關(guān)。 3、反應(yīng)槽：碳酸鈣與磷酸反應(yīng)所必須設(shè)備。 4、熟化堆場(chǎng)：碳酸鈣與磷酸的反應(yīng)需要一個(gè)熟化過程，故需一個(gè)合適的場(chǎng)地來堆放物料。 5、粉碎：熟化后的物料可能形狀不符合要求，需要粉碎以達(dá)到后續(xù)設(shè)備正常運(yùn)行要求。 6、烘干及球磨：可以使用原TCP生產(chǎn)中原料干燥、原料球磨以及相關(guān)罐子進(jìn)行操作，包裝設(shè)在原TCP生產(chǎn)V206精粉罐下。（五）、生產(chǎn)控制操作 1、檢查碳酸鈣倉位與磷酸高位罐液位在合適量，以及其他設(shè)備處于良好備用狀態(tài)。 2、開啟碳酸鈣計(jì)量皮帶

4、，反應(yīng)槽攪拌器，待運(yùn)行正常后，再打開碳酸鈣倉下手動(dòng)閥門加料進(jìn)入反應(yīng)槽中攪拌。 3、打開磷酸高位槽下閥門，使磷酸均勻?yàn)⒙湓跀嚢璧奶妓徕}粉末上，保證磷酸流量維持在一定比例條件下。 4、繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，打開反應(yīng)槽下部閥門，卸料。 5、將卸下的物料放至堆場(chǎng)，熟化反應(yīng)一定時(shí)間(一般48小時(shí))。 6、將熟化完成的物料經(jīng)過粉碎至一定條件后，進(jìn)行烘干、球磨、包裝操作。（六）、工藝計(jì)算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/產(chǎn)品磷酸一氫鈣磷酸二氫鈣P16%22%Ca21%18%設(shè)：每噸產(chǎn)品需投入磷酸A m3，密度為Kg/m3，濃度為M %，碳酸鈣 S Kg，純度為98%。P2O5+2CaCO3+5H2O=2CaHPO4· 2H2

5、O+2CO2 142 200 90 344 88由上式可知:(A*M*62/142)/(A*M*0.12+0.02S+1000)=0.16 1式(0.98S*40/100)/(A*M*0.12+0.02S+1000)=0.21 2式 由1、2式可解得磷酸與碳酸鈣的最低配比。P2O5+CaCO3+3H2O=Ca(H2PO4)2· H2O+CO2 142 100 54 252 44由上式可知:(A*M*62/142)/(A*M*0.12+0.02S+1000)=0.22 3式(0.98S*40/100)/(A*M*0.12+0.02S+1000)=0.18 4式 由3、4式可解得磷酸與碳

6、酸鈣的最低配比。單耗：產(chǎn)品 原料56%磷酸用量（kg/t）98%碳酸鈣用量（kg/t）DCP412584MCP563396（7） 、主要原材料指標(biāo)要求磷酸指標(biāo)P205SO4FNaMgCaFeALSiO2S.S55.17%0.63%0.29%0.24%1.02%1.46%0.38%0.30%13PPM1.61%碳酸鈣選用含量為98%的礦石。（8） 、成本概算表,按生產(chǎn)每噸產(chǎn)品計(jì)算 ：產(chǎn)品 物資P2O5CaCO3水電費(fèi)管理折舊燃料費(fèi)總成本價(jià)DCP1568.64296.638.5175302108.74MCP2141.3202.4538.5175302587.25（九）、新增主要設(shè)備一覽表設(shè)備名稱設(shè)

7、備數(shù)量參數(shù)磷酸泵2臺(tái)雙軸混合器1臺(tái)破碎機(jī)1臺(tái)磷酸高位槽1個(gè)計(jì)量皮帶1條輸送皮帶1條碳酸鈣料倉1個(gè)行車1臺(tái)方案二：磷酸氫鈣與氫氧化鈣中和法生產(chǎn)磷酸一氫鈣、磷酸二氫鈣1、 反應(yīng)原理H3PO4+Ca(OH)2=CaHPO4·2H2O2H3PO4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4) 2·H2O+H2O2、 工藝慨述購買粉狀優(yōu)質(zhì)工業(yè)石灰，然后用4倍的水于90下反應(yīng)75min；將56%相對(duì)密度為1.7的預(yù)處理磷酸溶液，在高速攪拌下，然后將石灰乳加入磷酸溶液中，通過中和反應(yīng)器夾套循環(huán)冷卻水流量來控制反應(yīng)溫度在4555，當(dāng)有白色沉淀析出后控制石灰乳緩慢加入；通過調(diào)節(jié)PH值來控制磷酸一氫鈣和

8、磷酸二氫鈣的生成。之后在沉降槽中熟化0.5h，最后經(jīng)離心脫水、干燥、粉碎得產(chǎn)品。三、工藝控制要求（1）緩慢向磷酸中加入石灰乳。（2）控制適宜的中和溫度：溫度低于20，磷酸氫鈣沉淀析出，細(xì)小晶體溫度高到4060時(shí)，結(jié)晶增大；越過60時(shí)，磷酸氫鈣的結(jié)晶形狀和大小聚變，出現(xiàn)形狀不規(guī)則的散細(xì)結(jié)晶，因此中和反應(yīng)溫度以50左右為宜。 （3控制適宜的PH值：當(dāng)溶液PH小于4.8時(shí)，磷酸的第一個(gè)氫離子被中和，反應(yīng)后要生成Ca(H2PO4)2；當(dāng)溶液PH值等于等于4.8時(shí)，磷酸氫鈣開始析出；當(dāng)溶液PH值升到6.0時(shí)，磷酸的第二個(gè)氫離子完全被中和，磷酸氫鈣完全析出，當(dāng)溶液PH值大于6.0時(shí)，磷酸的第三個(gè)氫離子開始

9、被中和，主要形成不定型的磷酸三鈣。四、工藝流程氧化鈣粉料倉磷酸中和反應(yīng)槽清水石灰乳清液包裝球磨干燥沉降槽離心機(jī)五、平面圖設(shè)計(jì)六、新增設(shè)備1、 氧化鈣：采用粉末狀氧化鈣原料，需要一個(gè)原料倉存儲(chǔ)氧化鈣，行車等設(shè)備吊裝氧化鈣進(jìn)倉，原料倉下需要一條計(jì)量皮帶準(zhǔn)確計(jì)量氧化鈣的使用情況。2、 氫氧化鈣：氧化鈣用4倍的水于90下反應(yīng)75min，水需在石灰乳反應(yīng)槽中反應(yīng)。 3、磷酸：由于本公司TCP生產(chǎn)已有磷酸罐，故不需要新的磷酸罐，原造粒機(jī)磷酸管線離反應(yīng)槽有一段距離而且磷酸流量較大，故需新安裝磷酸管線，并且由于管程壓降，原磷酸泵達(dá)不到正常使用要求，需換泵。磷酸管道上應(yīng)安裝流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥和回流管線。 5、中和反

10、應(yīng)槽：氫氧化鈣與磷酸反應(yīng)所必須設(shè)備。 6、沉降槽：物料熟化所需設(shè)備。 7、離心機(jī)：熟化后的物料通過離心機(jī)去除多余的水分。 8、烘干及球磨：可以使用原TCP生產(chǎn)中原料干燥、原料球磨以及相關(guān)罐子進(jìn)行操作，包裝設(shè)在原V206精粉罐下。 9，通風(fēng)裝置：由于反應(yīng)系統(tǒng)安裝在原料廠房中，通風(fēng)效果較差，應(yīng)安裝通風(fēng)裝置。七、生產(chǎn)操作 1、檢查各設(shè)備運(yùn)行正常，公用工程到位，磷酸和氧化鈣儲(chǔ)備量已達(dá)到生產(chǎn)需求。 2、在石灰乳反應(yīng)槽中加入1/2的水，開啟其上部攪拌器，啟動(dòng)氧化鈣計(jì)量皮帶，開啟氧化鈣倉底閥。 3、啟動(dòng)廠房?jī)?nèi)的通風(fēng)裝置。 4、向中和反應(yīng)槽中加入磷酸，然后啟動(dòng)其攪拌器，待石灰乳反應(yīng)完全后，向中和反應(yīng)槽中通入石

11、灰乳。注意控制好反應(yīng)器的液位和溫度。 6、開啟干燥系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備和離心分離機(jī)。 7、待料熟化好后送入離心分離機(jī)，離心分離出的水溶液再次通過泵進(jìn)入石灰乳反應(yīng)槽中反應(yīng)。 8、離心后的干餅物料進(jìn)行烘干、球磨、包裝操作。八、工藝計(jì)算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/產(chǎn)品磷酸氫鈣磷酸二氫鈣P16%22%Ca21%18%設(shè)：每噸產(chǎn)品需投入磷酸A m3，密度為Kg/m3，濃度為M %，氧化鈣溶液 S Kg。純度為80。H3PO4+Ca(OH)2=CaHPO4·2H2O 98 74 172(A*M*62/142)/(A*M*0.12+0.2S+1000)=0.16 1式(0.8S*40/56)/(A*M*0.12+0.2S+

12、1000)=0.21 2式 由1、2式可解得磷酸與氫氧化鈣溶液的最低配比。2H3PO4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4) 2·H2O+H2O 196 74 252由上式可知:(A*M*62/142)/(A*M*0.12+0.2S+1000)=0.22 3式(0.8S*40/56)/(A*M*0.12+0.2S+1000)=0.18 4式 由3、4式可解得磷酸與氫氧化鈣溶液的最低配比。按15/h產(chǎn)品生產(chǎn)需求：產(chǎn)品 原料56%磷酸用量（m3/h）80%氧化鈣用量（t/h）DCP8.986.105MCP12.254.16679、 主要原材料指標(biāo)磷酸指標(biāo)：磷酸指標(biāo)P205SO4FNaMgCaFeALSiO2S.S55.17%0.63%0.29%0.24%1.02%1.46%0.38%0.30%13PPM1.61%氧化鈣選用含量為80%的生石灰。10、 成本核算表成本概算表,按