《磷酸生产工艺讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磷酸生产工艺讲义（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磷酸生产工艺讲义一、磷酸的生产方法磷酸是一种三元酸，属中强酸，其工 业生产方法可分为两大类，一类是热法生 产，系由元素磷氧化制取，酸质较好，多 用于制造磷酸盐产品或食品级磷酸盐；另 一类是湿法生产，是用酸分解磷矿制成磷 酸，酸质较差，通常用以生产肥料，或经 净化后制造磷酸盐。二、湿法磷酸发展史湿法磷酸批量生产用于肥料及其他工 业，迄今已有一百多年历史。18701872 年 间在德国首次开始生产，为间歇生产。 连续式湿法磷酸始于 1925 年的道尔流 程，1932 年道尔公司在特富尔建成磷酸工 厂，在技术上做了两项改革，强化了磷酸 生产，制得 32%P2O5 的浓磷酸，为以后半 个多世纪二水物流
2、程的发展奠定了基础。 40 年代，特别是二战以后，世界湿法 磷酸的生产技术取得了明显进展， （1）新 的生产流程不断涌现，逐步取代了 30 年代 的道尔流程。 （2）生产设备不断更新、强 化。 （3）60 年代，单系列生产能力不断扩 大，出现日产 1000 吨 P2O5 的生产装置。 （4）出现大量再结晶流程。 我国湿法磷酸的科研工作始于 1953 年， 首先研究了二水物工艺，于 1963 年完成中 间试验，并在南京建成年产 1.5 万吨磷酸的试验工厂。其它流程研究于 1975 年完成 中间试验。三、湿法磷酸生产流程分类按操作方式不同分为：间歇操作流程； 连续操作流程。按反应槽型及数量不同分为
3、：多槽流 程；单槽流程；同心圆单槽流程；多室单 槽流程。按反应槽料浆冷却方法不同分为：真 空冷却流程；鼓风冷却流程。按硫酸钙水合结晶的不同分为：二水 物流程；半水物流程；无水物流程；二水 半水再结晶流程；半水二水再结晶流 程。四、磷矿的分解过程 1、磷矿与硫酸反应( 二水物法)生成磷 酸的反应式：主反应：CaF(PO4)3+5H2SO4+2H2O=3H3PO4+HF+5CaSO42 H2O副反应：6HF+SiO2=H2SiF6+2H2OH2SiF6=SiF4+2HFCaCO3+ H2SO4+H2O = CaSO42 H2O+CO2MgCO3+ H2SO4 = MgSO4 +H2O +CO2Fe
4、2O3+2H3PO4=2FePO4+3H2OAl2O3+2H3PO4=2AlPO4+3H2O 2、过程的热化学 磷矿与硫酸反应要放出大量的热，在生 产时需要将其移出。3、磷矿的反应活性和抗阻缓性 反应活性是表示磷矿颗粒能被酸渗透的 程度；抗阻缓性也被称为抗钝化性，是表 示磷矿被酸分解时抵抗“钝化膜”包裹的 特点。根据实验测定，开阳磷矿反应活性较好，但抗阻缓性较差。五、硫酸钙的结晶1、硫酸钙结晶的形态三种：二水物、半水物、无水物2、硫酸钙的结晶过程3、结晶过程的影响因素 磷矿的粒度、液相磷酸浓度、料浆含 固量、液相硫酸浓度、反应温度、磷矿中 的杂质等六、二水物工艺流程1、概述 二水物流程是湿法磷
5、酸生产中应用最 早、最为广泛的流程，根据 80 年代初期的 统计，采用二水物流程的工厂占 80%，产量 所占比例更大。二水物流程出现了有各自不同特点的 很多流程，工业上应用较多的有两三种流 程，如普莱昂流程、罗纳普朗克流程、吉 科布斯-道尔科流程等，其中普莱昂流程被 采用的数目最多，规模最大。我公司磷酸生产采用的是普莱昂流程。2、磷酸生产工艺流程框图1#氟吸收塔 2#氟吸收塔 风机 3#氟吸收塔硫酸 低位闪蒸 预冷凝器 大气冷凝器 真空泵磷矿 反应单槽 洗水转台过滤机 除沫器 冷凝器 真空泵稀磷酸 2426%P2O5七、湿法磷酸浓缩1、概述我们采用二水法生产的磷酸浓度为 2426%P2O5，这种酸还不能满足 DAP 的生产 要求，需要将其浓缩至 4648%P2O5。磷酸 浓缩有直接传热和间接传热两种方法，前 一种现在已很少采用，后一种通常以蒸汽 为加热介质，通过换热器加热磷酸使水分 蒸发。目前绝大部分采用强制循环真空闪 蒸工艺。2、 浓缩工艺流程除 一氟 二氟 大气 真 闪 沫 吸收 吸收 冷凝 空蒸 器 塔 塔 器 泵室 蒸汽 列 管 换 热 冷凝水器一氟 二氟 热水 循环水循环泵 循环槽 循环槽 槽 成品酸
