磷酸生產(chǎn)工藝講義

磷酸生產(chǎn)工藝講義一、 磷酸的生產(chǎn)方法磷酸是一種三元酸，屬中強(qiáng)酸，其工業(yè)生產(chǎn)方法可分為兩大類，一類是熱法生產(chǎn)，系由元素磷氧化制取，酸質(zhì)較好，多用于制造磷酸鹽產(chǎn)品或食品級磷酸鹽；另一類是濕法生產(chǎn)，是用酸分解磷礦制成磷酸，酸質(zhì)較差，通常用以生產(chǎn)肥料，或經(jīng)凈化后制造磷酸鹽。二、 濕法磷酸發(fā)展史濕法磷酸批量生產(chǎn)用于肥料及其他工業(yè)，迄今已有一百多年歷史。1870~1872年間在德國首次開始生產(chǎn)，為間歇生產(chǎn)。連續(xù)式濕法磷酸始于1925年的道爾流程，1932年道爾公司在特富爾建成磷酸工廠，在技術(shù)上做了兩項(xiàng)改革，強(qiáng)化了磷酸生產(chǎn)，制得32%P205的濃磷酸，為以后半個(gè)多EAZ40年代，特別是二戰(zhàn)以后，世界濕法磷酸的生產(chǎn)技術(shù)取得了明顯進(jìn)展，（1）新的生產(chǎn)流程不斷涌現(xiàn)，逐步取代了30年代的道爾流程。（2）生產(chǎn)設(shè)備不斷更新、強(qiáng)化。（3）60年代，單系列生產(chǎn)能力不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)日產(chǎn)1000噸P205的生產(chǎn)裝置。（4）出現(xiàn)大量再結(jié)晶流程。我國濕法磷酸的科研工作始于1953年，首先研究了二水物工藝，于1963年完成中間試驗(yàn)，并在南京建成年產(chǎn)1.5萬噸磷酸的試驗(yàn)工廠。其它流程研究于1975年完成中間試驗(yàn)。三、 濕法磷酸生產(chǎn)流程分類按操作方式不同分為：間歇操作流程連續(xù)操作流程。按反應(yīng)槽型及數(shù)量不同分為：多槽流程；單槽流程；同心單槽流程；多室單槽程；單槽流程；同心單槽流程；多室單槽流程。按反應(yīng)槽料漿冷卻方法不同分為：冷卻流程；鼓風(fēng)冷卻流程。按硫酸鈣水合結(jié)晶的不同分為：二水物流程；半水物流程；無水物流程；二水—半水再結(jié)晶流程；半水—二水再結(jié)晶流程。四、磷礦的分解過程1、磷礦與硫酸反應(yīng)(二水物法)生成磷酸的反應(yīng)式：主反應(yīng)：CaF(PO)+5HSO+2H0=3HPO+HF+5CaS0?2HO43 2 4 2 3 4 4 2副反應(yīng)：6HF+SiO=HSiF+2HO2262HSiF=SiF+2HF264CaCO+HSO+HO=CaSO?2HO+COTOC\o"1-5"\h\z3 2 4 2 4 2 2MgCO+HSO=MgSO+HO+CO3 2 4 4 2 2FeO+2HPO=2FePO+3HO2334 42AlO+2HPO=2AlPO+3HO2334 422、過程的熱化學(xué)磷礦與硫酸反應(yīng)要放出大量的熱，在生產(chǎn)時(shí)需要將其移出。3、磷礦的反應(yīng)活性和抗阻緩性反應(yīng)活性是表示磷礦顆粒能被酸滲透的程度；抗阻緩性也被稱為抗鈍化性，是表示磷礦被酸分解時(shí)抵抗“鈍化膜”包裹的特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定，開陽磷礦反應(yīng)活性較好，但抗阻緩性較差。五、硫酸鈣的結(jié)晶1、硫酸鈣結(jié)晶的形態(tài)三種：二水物、半水物、無水物2、硫酸鈣的結(jié)晶過程3、結(jié)晶過程的影響因素磷礦的粒度、液相磷酸濃度、料漿含固量、液相硫酸濃度、反應(yīng)溫度、磷礦中的雜質(zhì)等六、二水物工藝流程1、概述二水物流程是濕法磷酸生產(chǎn)中應(yīng)用最早、最為廣泛的流程，根據(jù)80年代初期的統(tǒng)計(jì)，采用二水物流程的工廠占80%，產(chǎn)量所占比例更大。二水物流程出現(xiàn)了有各自不同特點(diǎn)的很多流程，工業(yè)上應(yīng)用較多的有兩三種流程，如普萊昂流程、羅納普朗克流程、吉科布斯-道爾科流程等，其中普萊昂流程被采用的數(shù)目最多，規(guī)模最大。我公司磷酸生產(chǎn)采用的是普萊昂流程。2、磷酸生產(chǎn)工藝流程框圖七、濕法磷酸濃縮1、概述我們采用二水法生產(chǎn)的磷酸濃度為24~26%PO，這種酸還不能滿足DAP的生產(chǎn)25要求，需要將其濃縮至46~48%PO。磷酸濃25