磷酸工业生产研究论文

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1、磷酸工业生产研究毕业论文目录设计任务书Ⅳ开题报告Ⅵ1综述11.1我国磷酸工业现状11.2磷酸工业生产类型22湿法磷酸生产的基本原理32.1湿法磷酸生产的化学反应32.1.1化学反应32.1.2磷矿中杂质的影响32.2硫酸钙晶型和生产方法分类42.2.1硫酸钙的晶型42.2.2湿法磷酸生产方法42.3硫酸钙在CaSO4-H3PO4-H2O与CaSO4-H3PO4-H2SO4-H2O体系的相平衡及转化动力学52.3.1硫酸钙的结晶形态52.3.2硫酸钙在CaSO4-H3PO4-H2O三元体系的相平衡62.3.3硫酸钙在CaSO4-

2、H3PO4-H2SO4-H2O四元体系的相平衡72.3.4CaSO4－H3PO4－H2O体系转化动力学82.4磷矿在磷酸硫酸混合溶液中的浸取和分解过程102.5硫酸钙的结晶10-38-2.6生产工艺条件102.7生产工艺流程123湿法磷酸物料衡算143.1全系统平衡143.1.1进料153.1.2出料153.1.3逸出废气153.1.4机械损失163.1.5磷石膏163.2对酸解系统作平衡163.2.1进料163.2.2出料173.3对过滤部分作平衡173.3.1进料173.3.2出料173.4对二次洗涤作平衡183.4.1进

3、料183.4.2出料183.5对一次洗涤作平衡183.5.1进料183.5.1出料183.6P2O5平衡193.7总物料平衡表及物料平衡图19-38-4湿法磷酸热量衡算214.1反应热的计算214.2稀释热的计算244.3热量衡算244.3.1输入热量244.3.2输出热量255主要设备的工艺计算275.1酸解槽275.1.1已知条件275.1.2酸解槽的基本计算275.1.3酸解槽的主要几何尺寸计算285.1.4搅拌器的计算305.2盘式过滤机316三废与治理386.1尾气回收386.2废水处理和稀酸的利用387主要设备的技

4、术特征39致谢辞40参考文献41附录-38-1综述1.1我国磷酸工业现状我国是一个拥有13亿人口的大国，但人均耕地面积不足2亩，仅为世界人均耕地面积的二分之一；加上耕地逐年减少，人口逐年增加，而随着人民生活水平的提高，粮食消费又不断上升。在这种情况下，为了保证粮食的供给，提高粮食单产是最有效的措施之一。生产是一个能量和物质的转化和循环过程。留在农业内部再循环部分是很小的，大部分随农产品的收获而转移到社会的各个方面。因此必须从外部投入必要的能量和物质作为补偿。在各种能量和物质的投入中，在有机肥和无机肥的相结合的前提下，化肥投入的

5、能量和物质约占全部投入的50%，对农业增产所起的作用约占40%。故施用化肥经常是提高粮食单产的关键。我国土壤含磷元素一般都不能满足农作物的要求，这已成为农业增产的一大障碍。根据调查，全国21亿亩耕地中，严重缺磷（<5ppm）地约占7亿亩，中等缺磷（〈10ppm）约占11亿亩。目前施化肥的N:P2O5:K2O=1:0.28:0.06,远低于国际水平（1：0.5：0.4）。造成这种状况的主要原因是我国化肥中磷肥和含磷量高的复合肥料所占比例太低。例如临安是最受欢迎的高浓度氮磷复肥，在发达国家其产量已占磷肥总产量的70%以上，但在我国

6、还不足3%。发达国家化肥消费总量中约有50%～80%是高浓度肥料和复合肥料，而国产化肥大部分为低浓度单质肥料，平均含纯养分24.5%，只相当于发达国家的一半。因此在相当长的一段时间里，为了适应农业增产的需要，磷复肥应是我国化肥发展的重点。磷酸是生产高浓度磷复肥的重要原料。可以说高浓度磷复肥的生产水平，主要依赖于磷酸工业的发展。磷酸的生产方法分热法和湿法两类，但由于前者能耗高，价格贵，故世界各地的磷酸工业仍以湿法为主。我国湿法磷酸工业起步比较晚，上海化工研究院自1953年开始对磷酸生产进行了大量的开发研究工作，并于60年代中期在

7、南京化学工业公司建成了年产2万吨磷酸的试验工厂。同时还对半水物流程和半水-二水再结晶流程进行了开发。但目前全国主要生产厂仍以二水物流程生产湿法磷酸。我国磷矿储量仅次于前苏联、美国和摩洛哥而居世界第四位，但富矿很少，80%是中、低品位矿，其中还有80%是难选的磷块岩（在我国也称胶磷矿），兼之长期以来对矿山建设重视不够，使我国磷肥工业的发展受到很大影响。-38-最近16年,我国磷肥工业迅速发展,总生产能力上升到约11000kt/a(P2O5计,下同),2002年产量达到8060kt,跃居世界第二位。在此期间,磷肥产品结构调整初见成

8、效,高浓度复合肥料中的磷肥占磷肥总产量的比例从原来的3%猛增到45%;而高浓度磷复肥主要由磷酸铵和重过磷酸钙构成,它们都与湿法磷酸直接相关,用磷酸作为中间产品加工而成。2002年,我国磷酸生产能力已达到5530kt,形成了具有相当规模的一个大行业。随着磷酸和磷肥产量的不断增长