湿法磷酸工艺设备一览表

磷酸生产工艺

磷酸生产工艺 一、热法磷酸 热法是用黄磷燃烧并水合吸收所生成的P4O10来制备磷酸，热法磷酸的制造方法，主要有： 1.完全燃烧法(叉称一步法) 将电炉法制磷时所得的含磷炉气直接燃烧，此时不仅磷氧化为五氧化二磷，一氧化碳也被氧化： 反应放出大量的热，由于磷酸酐有强烈的腐蚀作用，此反应热实际不能利用，燃烧后的气体必须冷却。以保证磷酸酐完全吸收。 由于气体温度高，磷酸酐与水作用时首先生成偏磷酸(HPO3)，冷却后再转化成为正磷酸： 此法由于热能利用差，在工业上未被采用。 2.液态磷燃烧法(又称二步法) 二步法有多种流程，在工业上普遍采用的有两种：第一种是将黄磷燃烧，得到五氧化二磷用水冷却和吸收制得磷酸，此法称为水冷流程。第二种是将燃烧产物五氧化二磷用预先冷却的磷酸进行冷却和吸收而制成磷酸，此法称为酸冷流程。这里简要介绍酸冷流程，见图4-7。

将黄磷在熔磷槽内熔化为液体，液态磷用压缩空气经黄磷喷咀喷入燃烧水合塔进行燃烧，为使磷氧化完全，防止磷的低级氧化物生成，在塔顶还需补充二次空气，燃烧使用空气量为理论量的1.6～2.0倍。 在塔顶沿塔壁淋洒温度为30～40℃的循环磷酸，在塔壁上形成一层酸膜，使燃烧气体冷却，同时P2O5与水化合生成磷酸。 塔中流出的磷酸浓度为86%～88%H3PO4，酸的温度为85℃，出酸量为总酸量的75%。气体在85～110℃条件下进入电除雾器以回收磷酸，电除雾器流出的磷酸浓度为75%～77%H3PO4，其量约为总酸量的25%。 从水化塔和电除雾器来的热法磷酸先进入浸没式冷却器，再在喷淋冷却器冷却至30～35℃。一部分磷酸送燃烧水化塔作为喷洒酸，一部分作为成品酸送储酸库。 3.优先氧化法 在454～532℃条件下，与理论量120%～130%的空气混合，使磷蒸气和磷化氢氧化，而CO仅氧化了5.6%～7%，然后用稀磷酸吸收磷酸酐制成热法磷酸。此法尚未工业化。 4.水蒸气氧化黄磷法 用铂、镍、铜作催化剂，焦磷酸锆或偏磷酸铝作载体，在600～800℃温度下用水蒸气氧化黄磷制得磷酸并副产氢气。 此法尚未用于工业生产。 5.窑法磷酸 美国西方化学研究公司为进一步减少电耗，研究在以油燃料的旋转窑中(而不是在电炉中)用磷矿石、焦炭和硅石的混合物生产热法磷酸(简称KPA)。图4-8为旋转窑的示意图。在旋转窑中有两个性质完全不同的区域。在底层的还原区中球状的反应物料用碳将磷矿石中磷还原并升华出磷蒸气；在固体层上的转窑空间为氧化区，在这里升华的磷蒸气被氧化燃烧成五氧化二磷，再将含P2O5的热炉气送入吸收装置冷却吸收成热法磷酸。碳还原磷酸钙所需的反应热和反应温度(1600℃)，由磷氧化燃烧所产生的热

水工艺设备基础

水工艺设备基础 一、填空题（每空1分，共20分） 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 3、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 4、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 5、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。 6、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 7、水处理工艺中，最常用的三种膜分离设备为电渗析设备、反渗透设备和超滤设备。 8、吸泥机排泥方式有虹吸、泵吸和空气提升。 二、单选题（每题1分，共10分） 1、陶瓷最大的缺点是（ A ）。 A．脆性 B．易腐蚀 C．韧性差 D．熔点低 2、水处理工艺设备发生的腐蚀多属于（ B ）。 A．局部腐蚀 B．全面腐蚀 C．应力腐蚀 D．微生物腐蚀 3、渗透压与溶液的，和有关，而与无关。（ B ） A．膜、浓度、温度、溶液性质 B．浓度、温度、溶液性质、膜 C．温度、膜、浓度、溶液性质 D．溶液性质、浓度、膜、温度 4、法兰连接的失效主要表现为（ A ）。 A．发生泄漏 B．出现缝隙 C．螺栓松动 D．以上皆是 5搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A ）。 A．水利搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．搅动设备 D．分散搅拌设备 6、传统的容积式换热器的优点不包括（ D ）。 A．兼具换热、贮热功能 B．阻力损失小 C．结构简单、管理方便 D．节能 7、曝气的主要作用有（ D ）。 A．充氧 B．搅拌 C．混合 D．以上都是 8、下列气浮分离设备应用做广泛的是（ B ）。 A．微孔布气气浮设备 B．压力溶气气浮设备 C．电解气浮设备 D．射流气浮设备 9、下列不是排泥设备种类的是（ C ）。 A．行车式 B．螺旋输送式 C．平板式 D．中心传动式 10、下列设备不属于计量设备的是（ D ）。 A．转子流量计 B．电磁流量计 C．超声流量计 D．电动流量计 三、多选题（每题2分，共20分） 1、高分子材料主要包括哪几种？（ ACD ） A．树脂 B．塑料 C．合成纤维 D 合成橡胶 2、发生应力腐蚀的三个必要条件（ BCD ）。 A．一定空气湿度 B．敏感的合金 C．特定的介质 D．一定的静应力 3、卧式容器的支座主要有、和三种。（ BCD ） A．耳式支座 B．鞍座 C．圈座 D．支承式支座 4、水工艺中常用的机械搅拌设备主要有哪几种？（ ABD ） A．溶液搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．分散搅拌设备 D．絮凝搅拌设备。 5、水处理中常用的曝气设备有（ ABCDE ） A．表面曝气设备 B．鼓风曝气 C．水下曝气 D．纯氧曝气 E．深井曝气 6、换热器的选型需综合考虑的因素有（ ABCE ）

煤气柜工艺流程图 主要设备一览表

煤气柜工艺流程图焦化焦炉煤气 M CWS CWR 锅炉房水封苯加氢 排污水封 LNG 注：为阀门煤气柜 2#蝶阀2#盲板阀1#盲板阀1#蝶阀 Lv101控制阀 放空调节阀 3#盲板阀 3#蝶阀 稀油泵

主要装置（设备）和设施 序号设备、设施名称规格型号主要参数 单 位 数 量 备注 1 稀油密封干式气柜50000m3 储气压力：6.5kPa 有效容量：45000m3 台 1 2 密封装置GM/SM-5 套 1 5万m3气柜专 用 3 油水分离器GM/UBZ-Ⅲ-800 台 3 5万m3气柜专 用 4 油泵3G36*4-2.8/10 T≦80℃，Q=2.8m3 /h，P=1.0Mpa 台 6 配防爆电机 5 活塞导辊GM/Pr-5B 个17 5万m3气柜专 用 6 活塞导辊GM/Pr-5A 个23 5万m3气柜专 用 7 活塞防回转装置GM/Rm-5 套 2 5万m3气柜专 用 8 柜容指示器GM/CI-5 台 1 5万m3气柜专 用 9 手动吊上救护装置GM/DJ-5 台 1 5万m3气柜专 用 10 5万立气柜外部电梯TFJW500/0.5-AS 载重500kg，V=0.5m/S 台 1 曳引机下置式配防爆电机 11 5万立气柜内部吊笼FDJN250/0.3-CS 载重250kg，V=0.3m/S 台 1 配防爆电机 12 轴流风机（防爆）BT35-11N02.8 风量826m3/h，转速 1450r/min 台 2 13 轴流风机（防爆）BT35-11N02.8 风量1346m3/h，转速 1450r/min 台 4 14 立柜式空调KFR-120LW(12568L) 制冷量12000W，制热 量16000W 台 1 15 配套室外机尺寸1032宽1250高 412深 台 1 16 潜水排污泵50WQ15-15-15 Q=15m3/h H=15m N=1.5kw 台 1 17 电动蝶阀D943P-2.5 DN=1000,P=0.25MPa ，t=300℃ 台 2 18 电动扇形盲板阀F943X-1.0 DN=1000,P=0.1MPa， t=300℃ 台 2 19 电动蝶阀D943P-2.5 DN=500,P=0.25MPa，台 1

湿法磷酸生产原理及生产方法的选择

湿法磷酸生产原理及生产方法的选择 摘要 目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，尽管如此，二水物法还是得到了广泛的应用，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法。二水物法湿法磷酸生产工艺的研究开发和反应槽、过滤机等主要设备设计技术的日臻成熟和完善，为二水物法湿法的大规摸工业化生产打下了坚实的基础。 在二水物法湿法磷酸生产过程中，由于磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相关，因此矿浆送入反应槽之前磷矿石一般需经过粉碎(中碎)和研磨(细碎)两个工序。湿法研磨流程短、生产能力大，这就加快萃取工序的反应速度。湿法磷酸生产过程中，制得粒大、均匀、稳定的二水物和α半水物硫酸钙结晶，便于过滤分离和洗涤干净是十分重要的问题。 关键词：湿法磷酸，二水物法

一湿法磷酸生产的基本原理 工业上制取磷酸的方法有两种：一种是用强无机酸(主要用硫酸)分解磷矿制得磷酸，称湿法磷酸，又称萃取磷酸，主要用于制造高效肥料；另一种是在高温下将天然磷矿中的磷升华，而后氧化、水合制成磷酸，称为热法磷酸，主要用于生产工业磷酸盐、牲畜和家禽的辅助饲料。本设计主要讨论湿法磷酸。 1.1 湿法磷酸生产的基本原理 用酸(硫酸、硝酸、盐酸等)分解磷矿制得的磷酸统称湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿制取磷酸的方法是湿法磷酸生产中最主要的方法。即用硫酸处理天然磷矿 [主要成分为3Ca（PO 4） 2 ?CaF 2 ]分解，生成磷酸溶液及难溶性的硫酸钙沉淀。其 总化学反应式如下： Ca 5F(PO 4 ) 3 ＋5H 2 SO 4 ＋5nH 2 O===3H 3 PO 4 ＋5CaSO 4 ·nH 2 O＋HF 实际上，反应分两步进行。第一步是磷矿和循环料浆(或返回系统的磷酸)进行顶分解反应，循环的料浆中含有磷酸且循环量很大，磷矿首先溶解在过量的磷酸溶液中生成磷酸一钙： Ca 5F(PO 4 ) 3 ＋7H 3 PO 4=== 5Ca(H 2 PO 4 ) 2 ＋HF↑ 这一步称为预分解。预分解是防止磷矿粉直接与浓硫酸反应，避免反应过于猛烈而使生成的硫酸钙覆盖于矿粉表面，阻碍磷矿进一步分解，同时也防止生成难于过滤的细小硫酸钙。 第二步为上述的磷酸一钙料浆与稍过量的硫酸反应生成硫酸钙结晶与磷酸溶液： Ca(H 2PO 4 ) 2 ＋5H 2 SO 4 ＋5nH 2 O===5CaSO 4 ·nH 2 O＋10H 3 PO 4 硫酸钙可以三种不同的水合结晶形态从磷酸溶液中沉淀出来，其生成条件主要取决于磷酸溶液中的磷酸浓度、温度以及游离硫酸浓度。根据生产条件的不同， 可以生成二水硫酸钙(CaSO 4·2H 2 O)、半水硫酸钙(CaSO 4 · 2 1 H 2 O)和无水硫酸钙 (CaSO 4)三种，故上述CaSO 4 ·nH 2 O中的n可以等于2、 2 1 或0。相应地生产中有

工序名称及使用设备一览表

共1页，第1页 工序名称及使用设备一览表 序号工序名称使用设备序号工序名称使用设备 1镭射 laser 镭射机 laser 37磷化 phosphating 喷涂线 paint line 2剪口 blanking 数控冲床 NCT punch 38补强 stiffening 折床 bending 3落料 blanking 普通冲床 stamp 39拨沉孔1 1st drill countersink 钻床 drilling machine 4剪切1 1st shear 普通冲床、剪板机、切割机stamp, shearing, cutting machine 40拨沉孔2 2st drill countersink 5剪切2 2st shear 41拨沉孔3 3st drill countersink 6折弯1 1st bending 折床 bending 42TOX 铆接 TOX fastening TOX 专用机 TOX only 7折弯2 2st bending 43种钉1 1st welding nail 种钉机 nail welder 8折弯3 3st bending 44种钉2 2st welding nail 9 折弯4 4st bending 45种钉3 3st welding nail 10打钉1 1st pem 普通冲床、打钉机stamp, nailing machine 46卷圆coil 普通冲床、卷圆机stamp, coiler 11打钉2 2st pem 47打字印1 1st stamp 普通冲床、打标机、数控冲床stamp,marker,NCT punch 12打钉3 3st pem 48打字印2 2st stamp 13打钉4 4st pem 49打字印3 3st stamp 14钻孔 drill 钻床 driller 50飞边 extra-side stamp 普通冲床stamp 15旋铆1 1st revolve riveting 旋铆机 revolve machine 51拨防烤1 1st anti-mask 钻床 driller 16旋铆2 2st revolve riveting 52拨防烤2 2st anti-mask 17旋铆3 3st revolve riveting 53气密测试 airtight test 气密测试装置 airtight test device 18点焊1 1st spot welding 点焊机 spot welder 54抛光 polishing 打磨机、抛光机、手工抛光 coarse-grinder, polisher, hand polisher 19点焊2 2st spot welding 55防锈 rust-proof 手工 hand 20点焊3 3st spot welding 56线切割 linear-cut 外发 subcontract 21烧焊1 1st welding 氩焊机、CO2焊机、电焊机 argon welder, CO2 welder, welder 57振磨 vibra-grind 振磨机 vibra-grinder 22烧焊2 2st welding 58打磨 grind 打磨机、平磨机、砂纸 coarse-grinder, fine-grinder, sand paper 23烧焊3 3st welding 59攻牙1 1st thread tapping 单头攻牙机、多头攻牙机、钻床 uni-tapping, multi-tapping, driller 24烧焊4 4st welding 60攻牙2 2st thread tapping 25拉丝1 1st draw line 擦纹机、手工擦纹机 wiper, hand wiper 61攻牙3 3st thread tapping 26拉丝2 2st draw line 62攻牙4 4st thread tapping 27贴膜 film 贴膜机 film machine 63冲孔1 1st hole punch 普通冲床 stamp 28校平 leveling 校平机 leveler 64冲孔2 2st hole punch 29丝印1 1st silk-screen 丝印机 silk-screen machine 65冲孔3 3st hole punch 30丝印2 2st silk-screen 66成型1 1st formation 普通冲床 stamp 31丝印3 3st silk-screen 67成型2 2st formation 32丝印4 4st silk-screen 68成型3 3st formation 33抽芽1 1st thread drawing 普通冲床、打钉机 stamp,nailing machine 69成型4 4st formation 34抽芽2 2st thread drawing 70二次加工1 1st reprocess 镭射机、数控冲床 laser,NCT punch 35抽芽3 3st thread drawing 71二次加工2 2st reprocess 36抽芽4 4st thread drawing 72压线 line press 普通冲床、折床 stamp, bending 73返攻牙 re-tapping 单头攻牙机、手工攻uni-tapping, hand-tapping 103钝化passivation 外发subcontract 74扩孔 hole-wider 钻床、手电钻 driller, electric-driller 104喷油paint paint 外发subcontract 75拍平 flaten 普通冲床、打钉机、折床 stamp,marker, bending 105镀铜cu-plating 外发subcontract 76冲沉孔 countersink punch 普通冲床 stamp 106铬化白 white chromation 外发subcontract 77翻铆 turnover riveting 普通冲床、打钉机 stamp, marker 107镀彩锌 colorful-zn plate 外发subcontract 78压段差 gap-press 普通冲床、折床 stamp, bending 108黑色氧化black oxidation 外发subcontract 79涨铆 flanging riveting 普通冲床、打钉机 stamp, marker 109电泳漆electrophoresis 外发subcontract 80冲桥 bridge-embossing普通冲床 stamp 110酸洗 pickle 外发subcontract 81整型 integer 普通冲床、折床 stamp, bending 111镀黑锌black-zn plating 外发subcontract 82冲波 ball-embossing 普通冲床 stamp 112镀亚锡sub-tin plating 外发subcontract 83填米焊 filler-welding点焊机、烧焊机 spot-welder,welder 113镀亚镍sub-nickle plate 外发subcontract 84冲半段孔 circle blind punch 普通冲床 stamp 114镀亮铬bright chromate plating 外发subcontract 85压舌 tongue-press 普通冲床 stamp 115镀硬铬hard chromate plating 外发subcontract 86压涵 sinking-press 普通冲床 stamp 116镀银 silver plating 外发subcontract 87去锋边 deburr 锉刀、刮刀 file,scrap 117镀金 gold plating 外发subcontract 88压筋 rib-press 普通冲床 stamp 118硬质黑色氧化hard black oxidation 外发subcontract 89压死边 overlap-faces press 普通冲床 stamp 119发黑 blacken 外发subcontract 90倒角 chamfer 倒角机、打磨机、加工中心 chamfering machine,coarse-grinder, process center 120锌磷化 zn phosphating 外发subcontract 91压披锋 deburr 普通冲床 stamp 121热处理 heat treatment 外发subcontract 92冲米1 1st mini-punch 普通冲床、数控冲床 stamp, NCT punch 122机加工 machinary 加工中心 process center 93冲米2 2st mini-punch 123制造组装11st manu. assemble 制造课组装线manu. Assembling line 94翻边 flange 普通冲床 stamp 124制造组装2 2st manu. Assemble 95喷粉 powder paint 喷涂线 paint line 125制造组装3 3st manu. Assemble 96喷砂 sand blast 喷砂机 sand blaster 126制造组装4 4st manu. Assemble 97镀蓝白锌 bluewhite zn plate 外发 subcontract 127包装组装1 1st pack assemble 包装课组装线pack assembling line 98铬化金 gold chromate 外发 subcontract 128包装组装2 2st pack assemble 99本色氧化 nature oxidation 外发 subcontract 129包装组装3 3st pack assemble 100镀光锡 bright-tin plate 外发 subcontract 130包装组装4 4st pack assemble 101镀光镍 bright-nickle plate 外发 subcontract 131包装 pack 包装课组装线pack assembling line 102电解抛光 electrobrightening 外发 subcontract 132返工 rework 备注：1、所有产品的生产资料中使用到的“工序名称”必须引用此一览表中的“工 序名称”，不得有任何字面变化，如果要新增“工序名称”，必须经核准 后添加进此一览表才能使用。 2、所有产品的生产资料中使用到的“设备名称”必须引用此一览表中的“设 备名称”，不得有任何字面变化，如果要新增“设备名称”必须经核准后 添加进此一览表才能使用，普通冲床可根据产品需求加上吨位。

硫酸法生产磷酸的物理化学原理

硫酸法生产磷酸的物理化学原理 湿法磷酸生产中，硫酸分解磷矿是在大量磷酸溶液介质中进行的： 式中，n可以等于0，1/2，2。 实际上分解过程分两步进行：首先是磷矿同磷酸(返回系统的磷酸)作用，生产磷酸一钙： 第二步是磷酸一钙和硫酸反应，使磷酸一钙全部转化为磷酸，并析出硫酸钙沉淀： 生成的硫酸钙根据磷酸溶液中酸浓度和温度不同，可以有二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)；半水硫酸钙(CaSO4，1/2H20)和无水硫酸钙(CaSO4)。实际生产中，析出稳定磷石膏的过程是在制取浓度为30%～32%P2O5的磷酸和温度为65～80℃条件下进行的。在较高浓度的溶液(>35%P2O5)和提高温度到90 ～95℃则析出半水物，所析出的半水物在不同程度上能水化成石膏。降低析出沉淀的温度和磷酸的浓度，以及提高溶液中CaO或SO3的含量都有助于获得迅速水合的半水物。有大量石膏存在时也能加速半水合物的转变。在温度高于100～150℃和酸浓度大于45%P2O5时则析出的是无水物。见图4-5表示。

在磷矿石被分解的同时，含有原料中其他无机物杂质亦被分解，发生各种副反应。例如： 天然磷矿中所含的碳酸盐按下式分解： 磷矿中氧化镁以碳酸盐形式存在，酸溶解时几乎全部进入磷酸溶液中： 给磷酸质量和后加工将带来不利影响。 磷矿中通常含有2%～4%的氟，酸解时首先生成氟化氢，HF再与磷矿中的活性氧化硅或硅酸盐反应生成四氟化硅和氟硅酸。 部分四氟化硅呈气态逸出，氟硅酸保留于溶液中。在浓缩磷酸时，氟硅酸分解为SiF4和HF。在浓缩过程中约有60%的氟从酸中逸出，可回收加工制取氟盐。 氧化铁和氧化铝等也进入溶液中，并同磷酸作用： 因此，天然磷矿中含有较多的氧化铁和氧化铝时不适宜用硫酸法制备磷酸。 磷酸生产中的硫酸消耗量，可根据磷矿的化学组成，按化学反应方程式计算出理论硫酸用量确定。不同类型的磷矿，因其杂质含量不同，故实际硫酸消耗量与化学理论量之间存在着偏差，需由实验确定。 在酸中磷灰石的溶解受氢离子从溶液主流中向磷矿颗粒表面扩散速 度和钙离子从界面向溶液主流中扩散速度所控制。在高浓度范围内，磷酸溶液的粘度显著增大，离子扩散减慢，也引起磷灰石溶解速度降低，因此，氢离子浓度和溶液的粘度是决定H2SO4-H3PO4混酸溶液中磷灰石溶解速度的主要因素。

水工艺设备基础考试复习要点

水工艺设备基础考试复 习要点 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

《水工艺设备基础》复习要点一考 试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳 钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢T8表示什么含义（%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的 第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求 １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1

湿法磷酸的工艺分析研究进展

湿法磷酸的工艺研究进展 毛常明刘晶晶陈学玺 <青岛科技大学山东青岛 266042） 摘要：本文介绍了以磷矿为生产原料的硝酸法、盐酸法、硫酸法等湿法磷酸生产工艺，并对其工艺进行了说明和比较。突出了湿法磷酸生产中的除氟问题。指出了湿法磷酸产生磷石膏废物将是制约湿法磷酸生产的主要环节。 关键词：磷矿；湿法磷酸；氟；磷石膏 The development of study on wet-process phosphoric acid technology MAO Chang-ming LIU Jing-jing CHEN Xue-xi

水工艺设备基础知识点

1、水工艺设备常用的金属材料主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。 2、按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。普通钢 S<=0.055%，P<=0.045%；优质钢S、P均应<=0.040%；高级优质钢S<=0.030%，P<=0.035%。 3、根据钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。 4、Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。 5、含碳0.45%（万分之四十五）左右的优质碳素结构钢编号为45钢。 6、碳素工具钢的含碳量一般介于0.65%~1.35%之间。 7、30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5% 8、金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能、和工艺性能。 9、化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大的影响。 10、屈服极限是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单位为MPa。对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服强度，表示。 以σ 0.2 11、疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以σ-1（纯 （扭转疲劳）表示，单位为MPa。N为102~105次发生破坏的为低弯曲疲劳）τ -1 循环疲劳破坏，多发生在容器构件上，N超过105次的为高循环疲劳破坏，多用于一般机械零件，钢铁材料N为107，有色金属和某些超高强度钢N为108。12、材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工性能。 13、水工艺设备主要零部件的制造工艺过程主要是焊接、锻造、切削、冲压、弯曲和热处理 14、在铸铁中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介质中的耐蚀性。如硅、铬、铝，可使铸铁表面形成连续、致密、牢固的表面膜；镍能获得耐碱性介质腐蚀性能优良的奥氏体铸铁；稀土元素、镁，能使石墨球化，从而大大改善高硅铸铁的力学性能和工艺性能 15、耐蚀低合金钢通常是指在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金。加入少量的铜、铬、铝等元素能使钢表面形成稳定的保护膜，从而提高钢在海水、大气等介质中的耐蚀性。 16、耐蚀低合金钢有：耐大气腐蚀钢种：铜系列有16MnCu、09MnCuPTi、 15MnVCu、10PCuRe等；磷钒系列有10MnPV等，磷稀土系列有08MnPRe、12MnPRe等；磷铌稀土系列有10MnPNbRe等；耐海水腐蚀钢种：10CrMoAl、09CuWSn、08PV、10MnPNbRe等；耐硫化氢腐蚀钢种：12AlV、12MoAlV、15Al3MoWTi、12Cr2MoAlV、40B。 17、不锈钢是铬、镍含量较高的合金钢。 18、不锈钢按显微组织可分为马氏不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。 19、不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。 20、奥氏体不锈钢可用于制作在腐蚀性介质中使用的设备。 21、工业上钢铁称为黑色金属。除钢铁以外的金属称为有色金属 22、在水处理工程、化工机械与设备制造中应用较多的有色金属，主要有铜、铝、钛、铅、镍及其合金 23、黄铜：铜与锌组成的合金称为黄铜。

水工艺设备基础课后习题解答-12页精选文档

第1章水工艺设备常用材料 1. 金属材料的基本性能包括哪几个方面的内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？怎样才能满足这些要求？ 答：使用性能：1 化学性能：抗氧化性和耐腐蚀性。2 物理性能：密度，熔点，热膨胀系数，导热性以及弹性模量等。3 机械性能：弹性，塑性，强度和韧性。工艺性能：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性能。 我觉得水工艺设备对金属材料的强度，刚度和抗腐蚀性的性能要求更高。 按照实际的工程需要，通过不同材料间的比较，从中选出较优的材料。 2．钢的分类与编号如何？ 答：分类：按化学成分分类：碳钢和合金钢。分别又分为低中高。 按质量分类：普通钢，优质钢，高级优质钢（硫磷的含量区分） 用途分类：结构钢，工具钢和特殊性能钢。 编号：（1）普通碳素结构钢:Q+数字表示。Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。 （2）优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几。含碳为0.45%的编号为45钢。 (3)碳素工具钢：以“T”开头，后面标以数字表示含碳量的千分之几。高级就在最后加以“A”。 （4）合金结构钢：两位数字+元素符号+数字来表示。两位数字表示含碳量的万分之几，元素符号表示所含的合金元素，数字表示该元素的百分之几。 （5）合金工具钢：和合金结构钢类似。含碳量大于或等于1%时不予标出，小于的话用千分之几表示。 3. 影响钢材性能的因素主要有哪些？ 答：碳是决定钢材的主要元素，随含碳量增加，钢的强度和硬度将不断提高，而塑性和韧性则会随之下降。硫是一种有害元素，产生“热脆”现象。 磷也是一种有害元素，产生“冷脆”现象。锰是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，减轻硫的有害作用，提高钢的强度和硬度。硅是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，提高强度，硬度，弹性，降低塑性和韧性。氧，氮：未除尽的氧氮大部分以化合物形式存在，降低强度，冷弯性能和焊接性能。氧增加热脆，氮增加冷脆。钛，钒，铌：钢的强脱氧剂和合金元素，改善韧性，提高强度。4. 合金钢有哪些类型？何谓耐蚀低合金钢？耐大气腐蚀、海水腐蚀的低合金钢中各含哪些主要合金元素？ 答：按合金元素分为低中高合金钢。按用途分为合金结构钢，合金工具钢和特殊性能钢。特殊性能刚又分为不锈钢和耐热钢。 耐蚀低合金钢：在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金，根据合金种类和含量不同起到不同的耐蚀性能。 耐大气腐蚀：铜，铬，铝耐海水腐蚀：铜，铬，铝，镍。 5. 不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由。 答：按显微组织为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。按化学成分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。不可以，因为不同介质溶液中PH值不同，对不锈钢的化学反应都不一样，所以不能用同一种不锈钢，应该有所针对的选择。 6. 铝、铜及其合金的主要性能特点是什么？主要用于什么场合？ 答：铜及其合金具有高的导电性，导热性，塑性和冷韧性，并且在许多介质中具

湿法磷酸生产工艺阻垢研究

湿法磷酸生产工艺阻垢研究 第一章湿法磷酸生产工艺综述 磷酸是制取各种工业和农业用磷制品的基础原料，目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法，我国湿法磷酸主要用于生产农业用化肥。热法磷酸的工艺特点是产品质量好，但价格较贵，而且属高能耗技术，电力能源在热法磷酸总的制造链中权重达60%。随着能源短缺日趋严重，电价节节攀升，热法磷酸的价格也随之上涨，造成以其为原料的磷化工产品逐渐丧失市场竞争能力。在这种形势下，磷酸工业不断改进生产工艺，以期降低能耗和生产成本。 1 湿法磷酸简介 湿法系用无机酸来分解磷矿石制备磷酸。根据所用无机酸的不同，又可分为硫酸法、盐酸法、硝酸法等。由于硫酸法操作稳定技术成熟，分离容易，所以它是制造磷酸最主要的方法。 早在1845年法国和英国就已用硫酸分解骨粉制备磷酸，当时加工条件极为简单，1856年德国用天然磷矿代替其他含磷资源制造磷酸。直到1930年左右湿法磷酸生产才比较完备。同时随着电力工业的发展开始出现热法磷酸。近年来，由于湿法磷酸在萃取、过滤和浓缩设备等关键技术方面有所突破，耐腐蚀材料的进一步解决，加之从湿法磷酸中回收稀有元素和铀的技术研究成功从而加速了湿法磷酸工业的发展。 1984年世界磷酸总生产能力为3358万tP2O5，生产量为2402万tP2O5，设备利用率为71.5%。到1990年，世界磷酸总生产能力增加到3947万tP2O5，比1984年增长17.6%。 我国湿法磷酸目前正处于发展阶段，1963年完成了二水法多槽萃取工艺的中间试验，1966年完成了二水法单槽(同心圆槽型)工艺的中间试验，1967年在南京磷肥厂采用同心圆型单槽多浆、空气冷却工艺建成了第一个年产1.5万tP2O5二水法磷酸装置，1982年又在云南磷肥厂采用同样流程建成了年产3.5万tP2O5的生产装置。目前，引进国外技术建成年产12万tP2O5的大型湿法磷酸的生产装置。 2 湿法磷酸工艺 所谓湿法磷酸，是用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品。 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，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。但是其产生的大量磷石膏废渣无法得到有效的利用，三废问题严重。 湿法磷酸比热法磷酸成本低20%~30%，经适当方法净化后，产品纯度与热法磷酸相当。目前，湿法磷酸工艺处于磷酸生产的主导地位。 湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。矿石分解反应式表示如下： Ca5F(PO4)3+10HNO3 == 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + HF↑（1-1） Ca5F(PO4)3 + 10HCl == 3H3PO4 + 5CaCl2 + HF↑（1-2）Ca5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O == 3H3PO4 + 5CaSO4?nH2O +HF↑（1-3）这些反应的共同特点是都能够制得磷酸。但是，磷矿中的钙生成什么形式的钙盐不尽相同，各有其特点。反应终止后，如何将钙盐分离出去，并能经济地生产出磷酸则是问题的关键。

水工艺设备基础 期末复习

第一章水工艺设备常用材料 1.水工艺设备常用的金属材料主要有：碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢及部分有色金属材料等。 2.钢的分类：按化学成分分为碳钢和合金钢，按硫磷含量分为普通钢、优质钢、高级优质钢，按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。 3.钢的编号：Q+数字表示屈服强度值；标注A、B、C、D，表示钢材质量等级，A级最低，D级最高；标注F为沸腾钢，未标注为镇静钢：如q235—A·F，表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。 4.合金结构钢编号：利用“两位数字+元素符号+数字”来表示，两位数字代表钢种平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含的合金元素，数字代表该元素的平均含量的百分之几，若平均含量低于1.5%，则不标明含量，若平均含量大于1.5%、2.5%、3.5%……，则相应地以2、3、4……表示。如12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12%，平均含铬量小于1.5%，平均含镍量为3%。 5.合金工具钢：当其平均含碳量大于或等于1.00%时，含碳量不予标出，小于1.00%时，以千分之几表示，其余表示方法与合金结构钢相似，如9SiCr，其平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量均小于1.5%。 6.金属的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能。 7.钢中的有益元素包括锰和硅，有害元素包括硫（热脆、断裂韧性降低）和磷（冷脆、但提高在大气中耐蚀性）。 8.材料的机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性（冲击韧性、断裂韧性、无塑性转变温度）。 9.材料的工艺性能主要指材料的可焊性、可锻性、切削加工性、成型工艺性和热处理性能。 10.有色金属：工业上钢铁称为黑色金属，除钢铁以外的金属称为有色金属。 11.铜合金及其编号：铜与锌组成的合金称为黄铜，HSn70—1表示含铜70%，含锡1%的锡黄铜；铜合金中的主加元素不是锌而是锡、铝、硅等其他元素，称为青铜，QSn4—3，表示平均含锡量4%，含锌量3%的锡青铜。 12.无机非金属材料包括天然岩石、铸石、陶瓷、搪瓷、玻璃、水泥等。 13.陶瓷以黏土为主要原料，其刚度、硬度是各类材料中最高的，在室温下几乎没有塑性，具有很好的耐火性能和不可燃烧性，最大的缺点是脆性和热稳定性低，大多数陶瓷是良好的绝热体和绝缘体。 14.陶瓷和搪瓷的区别：搪瓷是金属和瓷釉的复合材料，兼有金属设备的力学性能和瓷釉的耐腐蚀性能。 15.高分子化合物的合成：加聚反应（无副产物）、缩聚反应（析出低分子物质）。 16.高分子材料性能：重量轻、高弹性、滞弹性、塑性和受迫弹性、强度（比金属低）与断裂（脆性断裂、韧性 断裂）、韧性（好）、减摩、耐磨性（好）、绝缘性（好）、耐热性（差）、耐蚀性（只化学腐蚀）、老化。 17.高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类。 18.塑料的组成：塑料是指以有机合成树脂为主要组成材料，与其他配料混合，通过加热、加压塑造成一定形状的产品。塑料的性能主要取决于树脂，但在合成树脂中加入添加剂可对塑料进行改性。组成塑料的物质主要包括：合成树脂、填料（或增强材料）、固化剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、阻燃剂。 19.塑料按受热性能分为热塑性塑料（加热时软化，可塑造成型，冷却后变硬，此过程可反复进行），热固性塑料（初加热时软化，可塑造成型，但固化后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂）。 20.复合材料：为多相或多组成体系，全部相可分为两类，一类为基本相，主要起胶粘剂作用；另一类为增强相，起提高强度或韧性的作用。 21.复合材料性能特点：比强度和比刚度高、抗疲劳性能好、减振能力强、高温性能好、断裂安全性高。 第二章材料设备的腐蚀、防护与保温 1.腐蚀：是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。 2.金属氧化的条件：金属氧化物的分解压低于0.022MPa，该金属就有可能在空气中氧化。 3.金属氧化膜起保护作用的条件： ①生成的金属膜必须致密、完整，能把金属表面全部遮盖住； ②金属氧化物本身是稳定、难溶和不挥发的，且不易于介质作用而被破坏； ③氧化膜与基体结合良好，有相近的热胀系数，不会自行或受外界作用而剥离脱落； ④氧化膜有足够的强度、塑性，足以经受一定的应力、应变的作用。 4.钢铁的气体腐蚀：钢铁在高温气体环境中很容易受到腐蚀，常见类型有：高温氧化、脱碳、氢蚀和铸铁肿胀；防止措施：合金化、改善介质、应用保护性覆盖层。