《10万吨每年磷酸过滤工艺初步设计综述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10万吨每年磷酸过滤工艺初步设计综述.docx（10页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、100kt/a磷酸过滤工艺初步设计文献综述（刘昭华，四川理工学院化学工程与工艺08级2班）摘要：综述了磷酸生产的发展、生产工艺，以及磷酸过滤工段的介绍和过滤机的选择比较。关键词：磷酸，过滤，生产工艺，过滤机。前言磷元素是人类必需的一种大量元素。成年人每天摄取800 mg1 200 mg磷才能满足人体的需要，身体内90的磷是以磷酸根的形式存在，但自然界中的磷主要存在于磷矿石中，人体无法吸收，我们需要摄入能吸收土壤中的磷的植物来满足身体需要。因此，我们通过向土壤施磷肥的方式来满足人类的需求，这项需求决定了磷化工在工业中举足轻重的地位。磷酸作为生产磷肥的中间体，磷酸生产是其上游工序。同时，磷酸在国民
2、经济中占有重要地位，是生产磷肥和磷酸盐的中间原料。磷酸及其下游产品广泛应用于化工、农业、医药、食品、电子等行业。我国每年减少磷矿储量约3亿t，按此消耗速度，我国磷矿资源仅能维持到20502060年1。随着能源短缺日益严重，加之电价上扬，硫磺价格波动，如何根据我国磷矿资源的特点进行磷酸新工艺的开发，在现有的投资条件下制定科学合理的生产工艺路线，从而提高资源利用效率和经济效益，显得尤为重要。磷酸工业化的生产方法，迄今国内外主要有“湿法”和“ 电热法”两种工艺路线。两者相比较，电热法的工艺特点是产品质量好，但成本较高。我国热法磷酸主要用于制取各种工业用磷化工产品。湿法的工艺特点是产品成本相对较低，但
3、是质量较差。在我国湿法磷酸主要用于生产农业用化肥，少量通过化学沉淀法净化后用于制取饲料磷酸盐。湿法磷酸比热法磷酸成本低20%30%，经适当方法净化后，产品纯度可与热法磷酸相媲美。目前，湿法磷酸工艺处于磷酸生产的主导地位。本文就湿法磷酸作重点讨论。湿法磷酸生产原理即利用硫酸分解磷矿，使磷矿中不溶性磷转化成可溶性磷，同时产生大量沉淀即磷石膏，总反应：5H2SO4+Ca5F(PO4)3+5nH2O=5CaSO4nH2O+3H3PO4+HF 。有效控制磷石膏与可溶性磷的分离，将大大提高磷酸的生产效率。磷石膏与可溶性磷的分离是固液分离，需要采用过滤装置。因此, 在湿法磷酸制备工艺中, 过滤系统是非常重要
4、的部分。若能保证反应料浆具有良好的过滤、洗涤性能，就可以增大反应槽投料量，增加装置产量，提高磷收率，降低消耗和生产成本，取得更好经济效益。一 磷酸生产工艺及发展1.1 湿法磷酸1.1.1 湿法磷酸发展简述湿法磷酸于 1870 1872 年间在德国首次投产，迄今已有100 多年的历史，技术、生产工艺流程都日趋完善。起初磷酸的浓度只有810% P2O5，1915 年采用道尔流程（Dorr Process)以后，磷酸的浓度可提高到2223%P2O5，1920 年以后该流程采用连续转鼓式过滤机取代最后一只稠厚器，使磷酸的浓度提高到25%P2O5。1932 年道尔公司在特里尔(Trail B.C.)建成
5、磷酸工厂并在技术上强化了湿法磷酸的生产，使磷酸的浓度达到32% P2O5。四十年代以后，湿法磷酸的生产技术获得了明显的进展，新的流程不断涌现，生产设备不断更新，极大的提高了生产强度，同时加强了湿法磷酸的理论研究。尤其对湿法磷酸反应过程的机理及硫酸钙的结晶机理的研究快速有效地推动了湿法磷酸的发展2。1.1.2 生产流程通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，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。湿法磷酸根据生成硫酸钙水合物情况的不同，可将湿法磷酸生产流程分为二水物流程、半水-二水物流程、二水-
6、半水物流程、半水物流程和无水物流程等3。二水物流程与其它流程相比，其特点： (1)二水物结晶的稳定性好， 生产过程中不会发生任何相变； (2)结晶粗大、整齐， 易于过滤和洗涤； (3)工艺条件允许的波动幅度大，便于操作；(4)设备材料腐蚀相对较小。经过100多年的实践、改革，二水物流程已成为一个完整的现代化的工业流程，在磷酸生产中占据重要地位。因此，二水物流程成为湿法磷酸生产中应用最早、最为广泛的工艺流程，二水物流程图如图14。图1 湿法磷酸（二水物流程）1一配酸器 2一鼓风机 3一泵 4一泵槽 5一吸收塔 6一分布器 7一气液分离器 8一滤液槽 9一盘式过滤机 10一洗液槽 11一二、三级洗
7、液槽 12一鼓风机 13一单槽反应器1.1.3湿法磷酸生产工艺现状目前，湿法磷酸的产量占世界磷酸总产量的85-905。1932年美国道尔公司与瑞士生产公司合作开发的道尔浓酸流程，为现代化的二水物流程奠定了基础6。由于二水物流程具有操作稳定、对磷矿适应性强、投资少等突出优点。因此几十年来世界各国对二水物流程进行了不断的研究和改进，使其有了较大的发展，现在世界磷酸装置总数的80以上采用二水物流程7。我国湿法磷酸工业始于1953年，迄今已有50多年的历史8。我国湿法磷酸80以上都采用二水物流程生产，目前年产量估计在500万-600万t(P205计)，60用于制造高浓度磷复肥，约40用于制造工业级磷酸
8、钠盐、铵盐以及饲料级磷酸钙盐等，少量出口9-11。1.2 热法磷酸1.2.1 热法磷酸发展简述我国于1958年由上海化工研究院完成了热法磷酸水冷和酸冷流程的中间试验。1975年，由中石化南化集团设计院设计的一步法酸冷流程2.5万t/a和1万t/a磷酸生产装置建成投产。并分别在上世纪80年代和90年代从德国赫斯特公司引进2套大型生产装置，经过几十年的研究与改进，热法磷酸生产设备及工艺技术已经趋于完备和成熟。热法磷酸生产工艺主要有一步法和二步法。一步法是黄磷的燃烧与P205的水化在同一个设备中进行；二步法是将电炉还原磷矿所得升华磷经过除尘后使磷冷凝呈液态，然后经燃烧、水化、除雾制成磷酸。该二步法根
9、据移除热量方式的不同又分为酸冷流程和水冷流程。与一步法相比，二步法制得的磷酸纯度高，回收磷酸的设备小，现在国内外普遍采用二步法12。1.2.2 P4工艺（黄磷工艺）P4(黄磷)工艺需要将磷矿先进行预磨，并将磨后的磷矿粉和硅石以及焦炭混合进行烧结，然后将此物料送进操作温度超过1500的电弧炉中。单质磷蒸气和二氧化碳从炉中出来并在另外的分离装置中转换成为磷酸。黄磷生产磷酸工艺中P205的再生率相对较低，在84到88之间。由于操作条件苛刻、耗电量巨大以及资金投入较高，采用此方法生产的装置通常设计能力为年产7,000吨到17，000吨P4，相当于年产16，000吨到40，000吨P205。1.3 窑法
10、磷酸窑法磷酸工艺是中国自行开发的新工艺，是一种直接利用中低品位磷矿生产高纯高浓度磷酸的新的生产方法，分为隧道窑法和回转窑法，但还存在一些问题，尚待研究解决。 国外最早的窑法磷酸专利是1937年3月美国专利第2075212号，发明者是C.L.Levermore等。1966年，美国FMC公司W.C.Lapple等申请2个专利。1985年，西方石油公司Freferic Leder等推荐高硅配料，采用回转窑装置进行生产。1984年，西方石油公司派专家到中国石化集团南京设计院进行技术交流，提出采用包裹层来隔离氧化区和还原区的设想。1993年12月，南化集团的隧道窑法制磷酸被国家授予发明专利，专利证书号为
11、25498。1988年，长沙矿冶研究院也开展了窑法磷酸的实验研究，1996年，该院与江西磷肥厂合作，建成一套200t/a工业试验装置。据报道，2005年，规模为1万t/a窑法磷酸（H3PO4质量分数为85%）试验性工业生产装置在湖北保康建成并投料试生产。2007年7月，规模为3万t/a窑法磷酸生产装置在湖北宜昌建成投产13。二 湿法磷酸过滤2.1 过滤过程的基本特性过滤可定义为使悬浮液通过截留颗粒的可渗透性介质而实现的固液分离过程。从物理学的观点来看，过滤操作属于流动过程，即多相流体通过多孔介质的流动过程。这一过程有两个特点：(1)流体通过多孔介质的流动是属于极慢流动，即滞流运动。影响这种流动
12、有两类因素：一类为宏观的流体力学因素，诸如过滤介质特性、滤饼结构、压差、滤液的粘度等；另一类为微观物化因素，如电动现象、毛细现象、絮凝现象等。固体粒径越大，宏观因素影响越占主导地位：固体粒径越小，则微观物化因素的影响越占主导地位。由此可见，影响过滤的因素十分复杂，单从理论上来分析，处理这一过程非常困难14。(2)悬浮液中的固体粒子是连续不断地沉积在介质内部孔隙中或介质表面上，沉积在介质表面上的滤饼不断受到压缩，因此随着过滤的进行，流动阻力是不断增加的15,16。2.2 过滤步骤为了使磷石膏与可溶性磷充分分离，保证磷酸收率，目前工业生产中常用的转台式过滤机和翻盘式过滤机过滤操作通常包括5个连续的
13、步骤：第一步将含磷酸与石膏分离；第二步用二洗液从石膏滤饼中洗出残留的磷酸；第三步用三洗液洗涤，得到的滤液(二洗液)返回至第二步洗涤石膏，得到的一洗液的磷酸浓度约达20P2O5，然后泵送至预混合槽；第四步用水洗涤，得到的三洗液送至第三步洗涤石膏；第四步洗涤后的石膏滤饼在第五步中卸下，通常用水稀释成浆(约含固体20)，并用泵送至堆放场；出过滤机的磷酸滤液，取出一部分作为成品磷酸，其余大部分滤液作为循环酸返回反应系统17。图2为工业生产中常用的转台式和翻盘式过滤机工作流程：滤饼二洗液成品酸返酸料浆二洗一洗过滤混合三洗水三洗液 图2 湿法磷酸过滤框图2.3 影响过滤的因素磷矿品位低，杂质含量高，给磷酸
14、、磷铵生产带来了不少技术难题，尤其是在磷酸料浆的过滤系统中，使得过滤设备生产能力偏小。为了适应经济发展的需要，必须提高现有湿法磷酸料浆的过滤强度和生产能力，而要达此目的，就必须对过滤过程中的诸多影响因素有清醒的了解和明确的认识，以便采取有效措施提高设备的过滤强度和生产能力。2.3.1 磷矿品位的影响我国是世界上的产磷大国，同时也是磷资源消耗大国。磷矿品味是指P2O5含量，品味愈高，生产的经济效益也越大。磷矿中通常所含杂质的种类和数量很多，其中主要是指“有害杂质”，即铁、镁、铝等的含量，这些杂质会严重影响磷酸生产及其质量18。一般磷矿中含Al2O30.23.0，Al2O3含量较低时有利于硫酸钙结
15、晶的形成，可提高过滤能力；而含量过高时容易与磷酸盐形成络合物，使磷酸粘度增加，不利于过滤。一般磷矿含0.1一2.0的Fe2O3，Fe2O3与磷酸盐形成络合物，同样使磷酸粘度增加，并生成淤渣，于过滤不利。MgO在磷酸萃取过程中生成磷酸镁和氟硅酸镁络合物，恶化CaSO42H2O的结晶条件，不利于硫酸钙结晶的形成，并造成磷酸粘度上升，同样给后面的过滤和洗涤带来很大的不利影响。磷矿中通常含有3.0一3.5的氟、一定数量的活性二氧化硅和碱金属。氟化物在硫酸的作用下，生成氢氟酸，氢氟酸进一步与活性二氧化硅反应生成氟硅酸。碱金属被硫酸分解后进入溶液，并与氟硅酸作用生成氟硅酸的钾盐或钠盐。氟硅酸钠、氟硅酸钾在
16、磷酸溶液中的溶解度较小。反应料浆在真空条件下过滤时，由于真空引起急骤冷却效应，滤液被突然冷却，温度下降，析出氟硅酸盐沉淀，与穿滤的细小石膏和分散泥质一起形成紧密的垢物，附在管道内壁上，使流通量下降。磷矿中的铁、铝、镁等有害杂质被酸分解时。部分铁、铝进入磷酸溶液，而镁则全部进入溶液，使溶液粘度增大，从而增加溶液的过饱和度，降低SO42-和Ca2+的迁移速度，增加晶核数量。形成较多的石膏结晶。镁离子的存在还将增大液相SO42-浓度，干扰SO3指标的正常控制，当SO3指标超过优惠SO3浓度范围时，得到的石膏结晶大小不均。于过滤不利。磷矿中部分酸不溶物的主要成分是石英砂和泥质，分散性泥质的颗粒比较细，
17、不被酸所分解，随石膏一起沉淀，过滤时易堵塞滤布，从而降低过滤速率，影响滤饼的洗涤效果18,19。2.3.2 过滤温度的影响磷酸料浆粘度与温度的关系如图3所示20。图3 磷酸粘度与温度的关系磷酸料浆过滤为滤饼过滤，滤饼过滤的速率方程为： dVAdt=P(Rc+Rm) （1）式中，V滤液体积，m3；A过滤面积，m2；t过滤时间，S； P过滤推动力，Pa；滤液粘度，PaS；Rc单位面积的滤饼阻力，m-1；Rm一单位面积的过滤介质阻力，m-1。由(1)式可见，过滤速率与滤液粘度成反比，粘度减小，过滤速率便增大。实验研究表明，料浆温度保持在7085对过滤最有利20,21。温度过低，不仅使液相粘度增大，而
18、且还增加了离子的扩散速度，同时低温条件降低了硫酸钙的溶解度，从而相应增大了晶粒过饱和度，不利于形成粗大均匀的晶体，使过滤阻力增大，不利于提高过滤强度；温度升高，可以降低液相粘度，同时因溶液中硫酸钙的溶解度随温度的升高而增大，相应降低了过饱和度，有利于形成粗大的晶体并提高过滤强度。但是，温度过高将导致生成不稳定的半水物，使过滤发生困难。而且在较高温度下，磷酸对设备的腐蚀速率也明显提高16。因此，在实际生产过程中，为了满足正常生产需要和设备的维护成本，应尽量使温度保持在7085的范围。2.3.3 料浆浓度的影响所谓料浆浓度，也就是料浆液固比，是指料浆中液相(磷酸溶液)对固相(磷石膏)的重量比。控制
19、适当的料浆浓度，可以降低料浆的粘稠度，形成恰当厚度的滤饼，便于料浆过滤。如果料浆液固比很小，说明料浆固相浓度很高，使料浆流动性变差，可能导致料浆在滤盘上分布不均匀，对过滤是不利的。而且这种情况下滤饼层相对较厚，使过滤阻力增加，影响过滤效率。因此，增加料浆中的液相量，可以加强液体流的湍流，也有利于分解过程以及结晶过程的进行。然而过多的增大料浆中的液相量，不仅降低了分解槽的生产能力，同时由于滤液回流量增加，加大了过滤机的负荷,使过滤能力下降。因此。二水物流程一般要求控制料浆液固比为2.53.5。对于某一特定的磷矿，适宜的液固比范围的确定，一般是根据磷矿杂质含量、可获得的结晶状况和磷酸浓度而定的22
20、。2.3.4 过滤设备的影响过滤机是湿法磷酸过滤系统的核心设备。从技术经济角度出发，对过滤机的性能有下列要求：(1)获得尽可能清晰的滤液，尽量减少滤、洗液中机械杂质的含量；(2)达到尽可能好的洗涤效果，使磷石膏中带走的可溶性P2O5减少至最低程度，滤饼中P2O5的洗涤效率通常要求大于99；(3)尽可能提高滤布的清洗、再生效果，使过滤设备的生产强度不会由于滤布再生不好而周期性地降低；(4)尽可能减少滤液中磷酸的稀释程度；(5)设备结构简单，造价低，效率高，经济实用23。三 湿法磷酸过滤过程中的过滤机3.1 固定室带式真空过滤机固定室带式真空过滤机特别适用于低浓度料浆快速过滤及难卸渣物料的过滤。它
21、有一条水平的环状橡胶滤带，橡胶滤带上覆以滤布，橡胶滤带与滤布一起作水平环向运动，连续完成过滤、洗涤、吸干、卸渣、滤布清洗再生等操作。(1)优点：这种过滤机外形狭长，结构紧凑，占地面积小，且易布置；滤带移动速率较快，是3种过滤机中过滤部件运动速率最快的一种，所以可以实行薄层过滤；滤渣通过滤布回转折返主要是靠自重及刮刀刮卸，所以卸渣彻底；滤布行进至机器下部时，它的正反面都可以进行充分的洗涤，滤布再生彻底，且冲洗水耗量较少，是翻盘和转台过滤机所不及的。(2)不足：由于带式过滤机移动的胶带和静止的真空室之间有面积较大的真空密封面，运动着的密封面间易发生泄漏，真空损耗大；真空摩擦面大，在同等过滤面积下动
22、力消耗(电耗)比其它过滤机高；滤布使用周期相对较短；维护费用高且难度较大。介于上述缺点，此类过滤机现在基本不被选用，在此就不做过多介绍。3.2 翻盘式真空过滤机3.2.1 工作原理翻盘式过滤机是一种连续运转的真空过滤设备，在一个水平的环形面积内设有数个梯形滤盘，滤盘由一个大转盘带动在轨道上作水平运转，每个滤盘用胶管与位于中心的分配阀(错气盘)相连，分配阀与真空系统相连，并完成滤盘在工作过程中的真空切换，每个滤盘水平旋转一周，完成加料 初滤 过滤 洗涤(根据工艺要求设置洗涤次数) 卸渣 滤布冲洗再生 滤布吸干至加料点，如此反复循环。3.2.2 结构特点翻盘式真空过滤机主要由传动装置、挡轮、独立梯
23、形滤盘、中心分配阀(错气盘)、吸酸胶管、转台、托轮、排渣斗、导轨、洗涤水加料斗、料浆加料斗、冲渣水管等组成。滤盘安装在一个水平回转的转盘上，由驱动装置带动进行回转运动，在排渣和冲洗滤布时，滤盘借助翻盘曲线导轨进行翻转和复位。在工作区域内滤盘仅作水平旋转。在真空作用下，滤液和各次洗涤液从抽液管通向中心分配头，经分离器流至液封槽。中心分配头分为上错气盘和下错气盘。上错气盘与抽液管连接，和滤盘同步旋转，下错气盘是固定不动的，盘内按工艺要求分成许多格，包括初滤、过滤、多次洗涤、吸干等。这些分格都与真空系统相连23。3.2.3 使用过程中的优缺点翻盘式真空过滤机其滤盘的翻转是靠轨道驱动的，轨道位于过滤机
24、的最外圈，与滤盘是同一中心。这类过滤机是国内、外使用最多的机型，特别是大型过滤机。在国内磷酸生产企业中，通常采用的是盘式真空过滤机过滤、二次或三次逆流洗涤流程，即经过滤机和滤洗液分离器分离的滤洗液分别进入滤洗液中间槽，再由滤洗液泵分别完成逆流洗涤作业。其每只滤盘与上错气盘相连，上错气盘与滤盘同步转动。滤盘由两端的短轴和轴承支撑，外端短轴连结的2只托轮与轨道组成翻盘动作。(1)优点：实现冲盘污水封闭循环，即污水零排放；卸料比较方便，滤布再生效果好，使用寿命长；各滤盘的布料较均匀，很少会有料浆溢出，使现场操作环境好；抽滤真空在滤盘上的分布均匀，使过滤机能在较高的真空度下操作；卸渣时利用真空泵的反吹
25、压力，能完全卸渣。(2)不足：传动部件较多，导致机械故障较多，如滤盘易开裂、支承框架易变形和断裂、滤盘底板产生裂纹以及翻盘时有带液现象；如果翻盘液的量越大、浓度越高，则磷石膏的洗涤率越低，P205损失就越大；上错气盘较易磨损，磨损后与下错气盘部分的吻合性较差，易出现漏液及漏真空现象，从而造成设备和厂房的腐蚀。3.2.4 主要工艺指标二水法磷酸生产中，有关翻盘式真空过滤机的工艺操作指标如下24：萃取磷酸料浆温度7080过滤真空度4060 kPa卸渣真空泵反吹压力2030 kPa过滤机常用转速0.200.33 rrain磷石膏洗涤率963.3 转台式过滤机3.3.1 工作原理转台式过滤机和翻盘式过
26、滤机的工作原理差别不大。不同的是，翻盘式过滤机每个滤盘卸渣时，滤盘必须翻转180，且借助“重力”和“反吹力”进行。转台式过滤机是其外圈橡胶带借助皮带挡轮与环形过滤外缘离开，形成一个出料口，过滤面上的滤饼用快速螺旋卸渣器从内环向外缘推人卸料斗中。3.3.2 结构特点转台式过滤机主要由传动装置、挡轮、扇形滤盘、浮动式支架、中心立拄、中心分配阀(错气盘)、吸酸胶管、转盘、托轮、排渣斗、卸料螺旋机、洗涤水加料斗、料浆加料斗、挡堰、冲渣水管、橡胶带、橡胶带张紧轮、橡胶带挡轮等组成。这类过滤机的主要特征是由若干个扇形过滤面拼接成的水平圆环形过滤台面，各扇形过滤面之下的真空室通过管道与中心分配阀相连，扇形真
27、空室用桁架结构与转盘连接成整体，形成一个回转体，通过驱动装置使其转动。圆环形过滤面的内圈为固定圆环挡液，外圈周边除卸渣、冲洗区外，用随着过滤转台同步运动的无端橡胶挡边挡液。圆环形过滤台面旋转一周完成过滤、洗涤、卸渣、冲洗滤布再生一个循环。用螺旋卸料、二组(或三组)高压喷嘴冲残渣再生滤布。分配阀、转盘驱动挡、托轮结构与翻盘式过滤机基本相同。3.3.3 使用过程中的优缺点(1)优点：结构简单，传动部件较少；运行平稳，机械故障较少；抽滤下液顺畅，各滤盘设置有2个抽滤区，最终汇入1根抽滤管，抽滤真空分配均匀，所需的真空度较低，吸干效果好；由于漏气量小，所以无需设置滤、洗液分离器即可达到较好的气、液分离
28、效果。另外，与国内普遍使用的翻盘过滤机相比，转台过滤机的主要优势在于：相同有效面积的过滤机，设备占地面积减少近50，并且可以降低安装高度，一般情况下转台过滤机安装在10 m的高度即能满足生产要求；卸渣时过滤机不用翻盘，而用螺旋，大大减少设备的传动部件，减少检修频率和检修费用；滤盘底部和抽液管的角度大，滤液流速快，可提高生产能力1520，并且各滤液不易混淆，洗涤效果好；结构相对紧凑，占地面积小，运转较为平稳。(2)不足：滤布再生效果差；卸料方式为螺旋卸料，所以卸料不干净25。3.3.4 主要工艺指标二水法磷酸生产中，料浆的浓度和温度等因素决定过滤机的参数设定，有关转台式过滤机的工艺操作指标和技术
29、经济指标如下26：萃取磷酸料浆温度：80 85 过滤真空度：30 40 kPa 滤饼厚度：30 50 mm 磷石膏洗涤率：98 3.4 三种过滤机简单比较带式过滤机虽对磷酸浓度影响极小，但维持费用高，维护难度较大；翻盘式过滤机虽卸料方便，但对磷酸浓度稍有影响，机械故障较高；而转台式过滤机运行平稳，吸干效果好。因此转台式过滤机在目前使用最为广泛。结语当前，我国能源短缺的形势相当严峻，节省能源已成为我们面临的迫切任务，另外，国土资源部最近已把磷矿列入 2010年不能保证需求的矿种之一。随着磷矿富矿的开采逐渐枯竭，生产成本逐渐增高，中低品位磷矿的利用已引起人们的注意，中低品位磷矿的特点之一是酸不溶物
30、杂质含量特别高。就目前我国磷酸工业现状而言，热法磷酸能耗太高等一系列问题，窑法磷酸正处于起步阶段，并未大批量的投入生产。因此，湿法磷酸中的二水法流程成为使用最广泛的工艺流程。然而，在湿法磷酸中，磷石膏与酸的分离过程即过滤过程是其核心过程。因此，湿法磷酸的过滤过程值得深入研究。本文通过上述综述，以及查阅资料的基础上，将对10万t/a的湿法磷酸过滤工艺进行初步设计。 设计中将对过滤工艺进行物料衡算、能量衡算，根据衡算结果进行主要设备即转台式过滤机的选型计算，查阅相关资料书选出过滤机型号，然后画出设备结构图和工艺流程图，最后编写说明书，完成设计。通过以上综述三种过滤机的比较，带式过滤机和翻盘式过滤机
31、的维护成本均比较高，转台式过滤机占地面积小，从经济成本和运行稳定性方面考虑，应采用转台式过滤机，此次设计针对我国的中低品位磷矿，萃取槽中的磷酸浓度不高，采用滤盘底部和抽液管的角度大、滤液流速快的转台式过滤机将会提高生产能力。所以，本次设计最终选用转台式过滤机。参考文献1 刘建雄我国磷矿资源分析与开发利用J化肥工业，2009，36(6)：27312 Hitachi Shipbuilding and Engneering CO. Wet-process Phosphoric Acid ProductionP. JP:57,166,302(1982).3 周贵云.湿法磷酸生产中磷矿预处理技术的应用J
32、.磷肥与复肥，2000，15(1):40-41.4 丁启圣，千维一新型实用过滤技术M北京：冶金工业出版社，2000，479-4805 黄美英，杨三可，李军等溶剂萃取法净化湿法磷酸的工艺研究J磷肥与复肥，2004，19(4)：9116 寇丽华世界湿法磷酸发展概况J天津化工，1992，13(2)：42467 王奇辉国内外磷酸工艺技术J宁波化工，2001，12(2)：10128 晏明朗湿法磷酸净化制磷酸盐技术的现状和发展概述J磷酸盐工业，2007，(1)：179 毛常明，刘晶晶，尹进华等湿法磷酸的工艺研究进展J河北化工，2005，17(4)：141610 Alfred W,Petersen.Proc
33、ess for Treating Phosphate OreP.US:3,717,702(1971)11 余静，刘代俊，杨德建.逆流浸取低品位磷矿的工艺研究J.化工矿物与加工,2006,35(6).12 秫明热法磷酸更符合磷化工绿色潮漉J江苏氯碱，2010，23(3)：363713 白锡柱，曾寿智.磷酸生产技术开发的进展J.硫磷设计与粉体工程,2006，18（5）：1-5.14 曾繁端窑法磷酸的基本原理及工业化生产的意义J云南化工，1999，31(3)：1815 周贵云，张允湘改性剂对二水硫酸钙结晶习性及过滤性能的影响J.化学世界，1994，14(12)：632634.16 周吐清.采用添加剂
34、提高湿法磷酸浓度的工业应用 J磷酸盐工业，1996，15(6)：12一1317 化学工业部化肥司，中国磷肥工业协会.磷酸磷铵的生产工艺M成都：成都科技大学出版社，199118 章守陶，乔关根磷矿品质对湿法磷酸生产的影响及其处理J浙江化工，1997，28(3)19 张允湘，钟本和磷酸磷铵的生产工艺M成都：成都科技大学出版社.199120 王利山磷酸过滤系统结垢堵塞的原因及处理措施J磷肥与复肥，2000，15(1)21 张允湘，冯余清料浆法制磷铵的生产与操作M成都：成都科技大学出版社，198722 冯立成，周密笱，磷酸料浆强化过滤技术研究过滤与分离，2001，11(4)：1316.23 沥德元，瞿德泸.磷、磷肥和磷酸盐生产工艺M.贵州科技出版社199924 张宣炯转台式真空过滤机与翻盘式过滤机对比J磷肥与复肥，2004，16(5)：172125 冯立成，周密磷酸料浆强化过滤技术研究J过滤与分离，2001，11(4)26 杨帆.中国肥料产业现状与市场需求分析J.磷肥与复肥,2004,21(3):1-6.10
