產(chǎn)2萬噸硫酸法磷酸生產(chǎn)工藝

1、aaa摘要本設(shè)計主要任務(wù)是2萬噸/年硫酸法磷酸生產(chǎn)工藝設(shè)計。磷酸為中強三元酸，具有酸的一切通性，在室溫下磷酸的化學性質(zhì)是很活潑的，高溫下磷酸可與大部分金屬及其氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，磷酸的氧化能力很弱，即使在350-400*下，與氫，碳等強還原劑也不發(fā)生明顯的化學反應(yīng)。本文首先介紹了磷酸的基本性質(zhì)及用途，隨后確定了濕法制磷酸的生產(chǎn)方案。通過工藝衡算包括物料衡算和熱量衡算來對生產(chǎn)過程中所需要的設(shè)備進行工藝設(shè)計和選型，主要設(shè)備就是反應(yīng)攪拌釜。還對濕法制磷酸的消耗定額和所產(chǎn)生的“三廢”進行了合理的綜合利用進行了描述。關(guān)鍵詞：磷酸濕法制磷酸工藝設(shè)計三廢ABSTRACTTheaimofthisdesigni

2、s20,000tonperyearmanufacturingthephosphoricacidusingwetmethodwithsulfuricacid.Thephosphoricacidforthestrongtribasicacid,hasacidallgeneralcharacteristics,undertheroomtemperaturethephosphoricacidchemicalpropertyisverylively,underthehightemperaturethephosphoricacidmayhasthechemicalreactionwiththemajori

3、tyofmetalsandtheoxidecompound.First,thisarticleintroducethecharacterofthephosphoricacidanditsapplication.Wedesignthemethodofmanufacturingisthephosphoricacid,itsnameisthemanufacturingthephosphoricacidwithwetmethod.wealsodetailmaterialandtheenergygraduatedarmcalculatedwhichisthebaseofdesignthedevices.

4、Inthedesignalsoincludestheflowchart,theequipmentassemblydrawing,theworkshopgeneralarrangement,theequipmentgeneralarrangementplan.Involvesrawmaterialandthepowerconsumptionfixedquantitybudgetaryestimateinthearticle,andtoproducedtheenvironmentalprotectionwhichandthesecuritymeasureexistedhascarriedonthe

5、simpleintroduction.Keywords:phosphoricacid;themanufacturingofphosphoricacidwithwetmethod;technologicaldesign;thethreepolluthion第一章總論1.1磷酸的性質(zhì)1.1.1磷酸的物理性質(zhì)純磷酸在常溫下為透明單斜結(jié)晶，在空氣中易潮解，密度1.88g/cm3,熔點42.3,高沸點酸，可與水以任意比互溶。市售磷酸試劑是粘稠的、不揮發(fā)的濃溶液，磷酸含量83-98%。磷酸的稀釋熱隨著稀釋倍數(shù)的增大而增大。lmolHPO在1mol水中的熔解熱為347.285J/mol，而在100mol水中

6、則增大為22.0446J/mol。磷酸溶液的密度與粘度在一定溫度下，均隨磷酸中PO含量的增加而增加。在7525攝氏度下，當從19.6%PO增加到70.5%PO時，磷酸水溶液的粘度相應(yīng)從25251.976*10-3帕每秒增加到59.24*10-2帕每秒。而密度從1.15克每立方厘米增加1.49克每立方厘米。磷酸水溶液在20100范圍內(nèi)的比熱容可按下式計算：Cp=1.0109-0.00514X式中X為磷酸中PO含量，PO%。25251.1.2磷酸的化學性質(zhì)磷酸是由五氧化二磷與水反映得到的化合物。一般情況下，磷酸系正磷酸的簡稱其分子式為HPO。五氧化二磷結(jié)合的水的比例低于正磷酸時可形成焦磷酸、三聚磷

7、34酸、四聚磷酸、偏磷酸和多聚偏磷酸等。磷酸是三元酸，可以生成三種不同的取代鹽即一代磷酸鹽，二代磷酸鹽和三代磷酸鹽。在水溶液中25時，磷酸三個氫離子的離解常數(shù)分別為：HPOH+HPO4-342K=0.93*10-21HPO4-fH+HPO2-24HPO2H+PO3-K=0.99*10-82K=1.8*10-12144磷酸后磷酸鹽的溶液中，各種離子的存在及其濃度由溶液的pH值決定。當pH=2時，溶液中約有一半以一代磷酸鹽離子存在，當pH=4.5時（弱酸性），一代磷酸鹽離子才是穩(wěn)定的；二代磷酸離子在pH=9.5時才是穩(wěn)定的；而磷酸根則必須在強堿性溶液中才能穩(wěn)定存在。磷酸為中強三元酸，具有酸的一切通

8、性，在室溫下磷酸的化學性質(zhì)是很活潑的。高溫下磷酸可與大部分金屬及其氧化物發(fā)生化學反應(yīng)。當加熱至漿狀時，磷酸能侵蝕石英。磷酸的氧化能力很弱，即使在350至400攝氏度下與氫、碳等強還原劑作用也不發(fā)生明顯的化學反應(yīng)。純磷酸在常溫下為透明單斜結(jié)晶，在空氣中易潮解，密度1.88g每立方厘米，熔點42.4,含五氧化二磷72.4%。此外，還存在半水物結(jié)晶區(qū)，熔點29.3，含91.6%的磷酸。用于化學肥料的生產(chǎn)制造高濃度磷肥和復(fù)合肥料，如重過磷酸鈣、沉淀磷肥、磷酸銨類氮磷復(fù)合肥料以及氮磷鉀混配復(fù)合肥料等。用于工業(yè)磷級酸鹽生產(chǎn)用磷酸制取的工業(yè)及磷酸鹽產(chǎn)品很多。熱法磷酸由于雜質(zhì)含量少，絕大部分用于生產(chǎn)三聚磷酸鈉

9、和其他工業(yè)用磷酸鹽。濕法磷酸經(jīng)過凈化也可以用于工業(yè)級磷酸鹽生產(chǎn)。工業(yè)級磷酸銨是用作酵母培養(yǎng)劑及防火劑。工業(yè)級磷酸鈣是用氫氧化鈣中和熱法磷酸而制成。控制中和液的酸度可制的各種磷酸鈣鹽。磷酸一鈣用作發(fā)酵劑和蔗糖的脫色劑。磷酸二鈣用作動物的輔助飼料和牙膏的填料，優(yōu)質(zhì)的磷酸二鈣可用于醫(yī)藥。磷酸三鈣用作粉狀物料流動性的調(diào)節(jié)劑和陶瓷制品的增白劑。磷酸鉀鹽的工業(yè)應(yīng)用比較少。只有焦磷酸鉀幾乎全部用于液體洗滌劑的生產(chǎn)。焦磷酸鉀可由磷酸氫二鉀在高溫下脫水而成。磷酸一鈉用于酸型去垢劑的緩沖劑，磷酸二鈉用作軟化劑，除去水中的金屬陽離子;也可以用于醫(yī)藥和織物染色以及陶瓷釉料。磷酸三鈉用作軟化劑或重質(zhì)洗滌劑的配料。酸式焦

10、磷酸鈉用于發(fā)酵劑和配制油井鉆孔泥漿。焦磷酸鈉是肥皂和合成洗滌劑的主要助劑，因為它有很強的螯合力。用于飼料級磷酸鹽的生產(chǎn)在飼料添加劑中，飼料級磷酸鹽占有很大的比重，目前中國飼料工業(yè)發(fā)展很快，飼料級磷酸鹽年需求只在60萬噸以上。飼料級磷酸鹽主要有磷酸氫鈣、脫氟磷酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸氫二銨、尿素磷酸鹽等。用于食品級磷酸鹽的生產(chǎn)磷酸鹽在食品或飲料加工中主要是作為品質(zhì)改良劑和營養(yǎng)劑。食品級磷酸鹽的品種比較多，美國目前使用的有31種，日本有26種，中國正式批準的有磷酸、磷酸氫鈣、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、焦磷酸鈉、焦磷酸二氫鈣、焦磷酸二氫鈉等。過去食品級磷酸鹽都是以熱法磷酸為原料。近年來，隨著濕法磷酸凈化

11、技術(shù)的進步，濕法磷酸也用于品級磷酸鹽的生產(chǎn)。其他的應(yīng)用電鍍，拋光工業(yè)，水處理行業(yè)，洗滌劑行業(yè)等等。1.3磷酸的發(fā)展現(xiàn)狀及前景磷酸鹽是無機鹽中的重要系列產(chǎn)品，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和人民生活中已被廣泛應(yīng)用。除在農(nóng)業(yè)中大量用作肥料和農(nóng)藥、飼料外，在鋼鐵、機械、選礦、磚井、電鍍、顏料、制革、紡織印染、食品、醫(yī)藥、玻璃、陶瓷、耐火材料、日用化工、造紙、洗滌劑、水處理、阻燃劑、滅火劑等方面也得到了廣泛應(yīng)用。近年來，高純磷酸鹽、特種磷酸鹽、功能磷酸鹽等，在國防工業(yè)等方面又得到進一步推廣應(yīng)用，出現(xiàn)了許多新型磷酸鹽產(chǎn)品。如磷酸鹽電子電氣材料、磷酸鹽光學材料、磷酸鹽電池材料、磷酸鹽傳感元件材料、人工生物材料、催化劑

12、、離子交換劑等。近年來，大量磷酸及其鹽類用于風味軟性飲料，如可樂、香檳、果凍等。磷酸與枸櫞酸、酒石酸等有機酸不同，它是人類的基本營養(yǎng)物質(zhì)。第二章濕法磷酸生產(chǎn)方案的確定磷酸的生產(chǎn)方法濕法磷酸用酸(硫酸、硝酸、鹽酸等)分解磷礦制得的磷酸統(tǒng)稱濕法磷酸。濕法磷酸生產(chǎn)中，硫酸分解磷礦是在大量磷酸溶液介質(zhì)中進行的：CaF(PO)+5HSO+nHPO+aq=(n+3)HPO+5GaSO.mHO+HF+aq54324343442根據(jù)磷酸溶液中的磷酸濃度、溫度及游離硫酸濃度的不同，反應(yīng)生成的硫酸鈣可能是無水硫酸鈣、半水硫酸鈣、或者二水硫酸鈣。即對應(yīng)的方法是無水物法、半水物法、二水物法。在生產(chǎn)流程里，分解過程實際

13、分為兩個階段進行，首先是氟磷酸鈣溶解在磷酸溶液中反應(yīng)生產(chǎn)磷酸一鈣，接著硫酸與磷酸一鈣反應(yīng)，從溶液中析出硫酸鈣。磷礦中所含的雜質(zhì)能與酸作用，發(fā)生各種副反應(yīng)，如碳酸鈣悲酸分解生成硫酸鹽和磷酸鹽，并放出二氧化碳。濕法磷酸生產(chǎn)中氟磷灰石和硫酸、磷酸反應(yīng)以及過量硫酸反應(yīng)的稀釋都能放出熱量。用二水物法生產(chǎn)磷酸時，靠對流、輻射、熱傳導(dǎo)和水分蒸發(fā)等方式的自然熱損失不能消除過剩熱量，因此應(yīng)采用空氣冷卻或真空冷卻等方法以除去過剩熱量。半水法生產(chǎn)中放出的熱量較少，若采用90%95%的硫酸，貝I多余的熱量正好補償自然熱損失.熱法磷酸熱法磷酸工藝8即以電熱法生產(chǎn)的黃磷為原料，經(jīng)過燃燒水合而制成含量85%的磷酸。制造熱法

14、磷酸的方法很多，目前普遍采用液態(tài)磷燃燒法制熱法磷酸，現(xiàn)將各種方法簡述如下：1、完全燃燒法將電升華磷時所得的含磷爐氣去、直接燃燒，此時不僅磷氧化為五氧化二磷一氧化碳也被氧化：P+10CO+10O=PO+10CO424102反應(yīng)要放出大量熱，但由于磷酸酐有強烈腐蝕作用，此反應(yīng)熱實際上不能利用，燃燒后的氣體必須冷卻，以保證磷酸酐能完全吸收。由于氣體溫度較高，所以磷酸酐與水作用時首先生成偏磷酸，冷卻后在轉(zhuǎn)化成正磷酸：PO+2HOf4HPO41023HPO+HOfHPO3234因此法效果較差，在工業(yè)上未被采用2、液態(tài)磷燃燒法（又稱二步法）此法有多種工藝流程，在工業(yè)上采用較為普遍的有兩種：第一種是將黃磷燃

15、燒，得到五氧化二磷用水冷卻和吸收值得磷酸，此法稱為為水冷流程；第二種流程是將燃燒產(chǎn)物五氧化二磷用預(yù)先冷卻的磷酸進行冷卻和吸收而值得磷酸，此法成為酸冷流程。3、優(yōu)先氧化法在454523t條件下，與為理論量120%130%的空氣混合，使磷蒸汽和磷化氫氣體氧化，而CO僅氧化了5.6%7%,然后用稀磷酸吸收磷酸酐制成熱法磷酸，此法尚未工業(yè)化。4、水蒸氣氧化黃磷法用鉑、鎘、銅作催化劑，用焦磷酸鎬或偏磷酸鋁作載體，使在600800溫度下用水蒸汽氧化黃磷可以制得磷酸并副產(chǎn)氫氣：P+16HO=4HPO+10H42342此法尚未用于工業(yè)生產(chǎn)。5、窯法磷酸最近美國西方研究公司為了進一步減少電耗，研究在以油為燃料的

16、旋轉(zhuǎn)窯中，用磷礦石、焦炭、和硅石的混合物生產(chǎn)熱磷酸，在旋轉(zhuǎn)窯中有兩個性質(zhì)完全不同的區(qū)域：在底層的還原區(qū)中球狀的反應(yīng)物料用碳將磷還原并升華出磷蒸汽；在固體層上的磚窯空間為氧化區(qū)，在這里升華出的磷蒸汽被氧化燃燒生成五氧化二磷，再將含PO的熱25爐氣送入吸收裝置冷卻，吸收制成熱法磷酸。碳還原磷酸鈣所需的反應(yīng)熱和反應(yīng)溫度1600，由林氧化燃燒所產(chǎn)生的熱提供，這樣可大量節(jié)省電能。西方研究公司僅在爐內(nèi)進行過數(shù)次開發(fā)性研究，在窯體內(nèi)嚴格分開氧化和還原區(qū)域使一項有待進一步開發(fā)的難題。二步法中，液態(tài)磷用壓縮空氣從噴嘴口噴入燃燒水化塔進行燃燒，冷酸沿塔內(nèi)壁表面淋灑，在塔壁上形成一層酸膜使燃燒氣體冷卻，同時PO與水

17、化合生成磷酸。塔25中流出的磷酸濃度微微86%88%HPO，酸的溫度約為85，出酸量為總量的3475%。氣體在85100條件下進入電除霧器。電除霧器流出的磷酸濃度75%77%HPO，其量約為酸總量的25%。34從水化塔和電除霧器來的熱磷酸先進入浸沒式冷卻器。后再在淋灑冷卻器冷卻到3035t.部分磷酸送至燃燒水化塔作為噴灑酸;另一部分作為成品送酸儲庫。熱法磷酸不僅比濕法磷酸濃度高，而且產(chǎn)品較純，但電耗高。因而價格昂貴，在水力發(fā)電充分發(fā)達的電價低廉的地區(qū)，熱法是有發(fā)展前途的。綜上分析可知選用是法制磷酸比較符合目前的發(fā)展狀況，尤其是二水法制磷酸。生產(chǎn)方案的確定綜上分析可知選用是法制磷酸比較符合目前的

18、發(fā)展狀況，尤其是二水法制磷酸。濕法磷酸生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)用酸(硫酸、硝酸、鹽酸等)分解磷礦制得的磷酸統(tǒng)稱濕法磷酸。濕法磷酸生產(chǎn)中，硫酸分解磷礦是在大量磷酸溶液介質(zhì)中進行的：CaF(PO)+5HSO+nHPO+aq=(n+3)HPO+5GaSO.mHO+HF+aq54324343442根據(jù)磷酸溶液中的磷酸濃度、溫度及游離硫酸濃度的不同，反應(yīng)生成的硫酸鈣可能是無水硫酸鈣、半水硫酸鈣、或者二水硫酸鈣。即對應(yīng)的方法是無水物法、半水物法、二水物法。在生產(chǎn)流程里，分解過程實際分為兩個階段進行，首先是氟磷酸鈣溶解在磷酸溶液中反應(yīng)生產(chǎn)磷酸一鈣，接著硫酸與磷酸一鈣反應(yīng)，從溶液中析出硫酸鈣。磷礦中所含的雜質(zhì)能與酸作用

19、，發(fā)生各種副反應(yīng)，如碳酸鈣悲酸分解生成硫酸鹽和磷酸鹽，并放出二氧化碳。濕法磷酸生產(chǎn)中氟磷灰石和硫酸、磷酸反應(yīng)以及過量硫酸反應(yīng)的稀釋都能放出熱量。用二水物法生產(chǎn)磷酸時，靠對流、輻射、熱傳導(dǎo)和水分蒸發(fā)等方式的自然熱損失不能消除過剩熱量，因此應(yīng)采用空氣冷卻或真空冷卻等方法以除去過剩熱量。半水法生產(chǎn)中放出的熱量較少，若采用90%95%的硫酸，則多余的熱量正好補償自然熱損失.濕法磷酸生產(chǎn)工藝條件的選擇及操作控制制造濕法磷酸是由硫酸分解磷礦制成硫酸鈣和磷酸1，以及將硫酸鈣晶體離和洗凈兩個主要部分組成。濕法磷酸的生產(chǎn)工藝指標主要是保證達到最大的PO回收率和25最地的硫酸消耗量。這就在要求分解磷礦部分硫酸耗量

20、要低，磷礦分解率要高，并盡量減少由于磷礦顆粒被包裹和HPO2-同晶取代了SO2-所造成的PO損失。在分離部4425分則要求硫酸鈣晶體粗大、均勻穩(wěn)定過濾強度高和洗滌率高，盡量減少水溶性PO損25失。根據(jù)我國研究工作和生產(chǎn)經(jīng)驗，濕法磷酸制造過程中應(yīng)選擇和控制號下述生產(chǎn)操作條件，以滿足工藝指標的要求。(1)液相so濃度3液相so濃度是操作控制中的一個重要因素，它表示液相中游離硫酸的含量。實驗3證明他對磷礦分解、硫酸鈣晶核形成、晶體成長速度、晶體外形以及在HPo2-晶格上4取代so2均有很大影響。4一般認為，按二水物法制濕法磷酸時，SO3控制在0.0250.035g/ml;按半水物法操作時控制在0.0

21、150.025g/ml.礦種不同，操作控制的SO范圍也有一些差異，3應(yīng)根據(jù)實驗情況做適當?shù)恼{(diào)整。操作的要點是控制液相中SO濃度，使其波動盡可能3的小。（2）反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度的選擇和控制是非常重要的，提高反應(yīng)溫度能加速反應(yīng)、提高分解率、降低液相粘度;同時又由于溶液中硫酸鈣溶解度隨溫度升高而增加，并相應(yīng)的降低過飽和度，這些有利于形成粗大晶體和提高過濾強度。但溫度過高將導(dǎo)致生成不穩(wěn)定地半水物，甚至生成一些無水物，使過濾困難。而且隨著溫度的升高，雜質(zhì)溶解度也相應(yīng)增大，勢必影響產(chǎn)品質(zhì)量。一般二水物流程控制的溫度為6580;半水物流程一般為95105C在生產(chǎn)上多采用空氣冷卻或真空閃蒸冷卻以除去料漿中過多的

22、熱量，并要求在生產(chǎn)操作中溫度波動幅度不大。（3）反應(yīng)料漿中P2O5濃度硫酸鈣晶體是在磷酸介質(zhì)中形成晶核和長成晶體。因此反應(yīng)料漿中PO濃度穩(wěn)定，25可以保證硫酸鈣溶解度變化不大和相應(yīng)的過飽和度穩(wěn)定，這在濕法磷酸生產(chǎn)控制中也很重要。反應(yīng)料漿中PO濃度由硫酸鈣-五氧化二磷-水體系平衡圖確定。一般在二25水法流程中，當操作溫度控制在7080范圍內(nèi)，料漿中PO濃度為25%30%;25含雜質(zhì)較多的磷礦料漿中PO濃度為22%25%?？刂品磻?yīng)料漿中磷酸濃度，就在25于控制進入系統(tǒng)中的水量，實質(zhì)上是控制因洗滌濾餅而進入系統(tǒng)中的水量。（4）反應(yīng)料漿中固體物的濃度反應(yīng)料漿中固體物的濃度既是料漿的液固比。料漿中固體含

23、量過高，會使料漿粘度增高，對磷礦分解和晶體長大都不利;同時，過高的固相含量，會增大晶體和攪拌槳葉的碰撞幾率，從而增大二次成核量并導(dǎo)致結(jié)晶細小。提高液相含量會改善操作條件;但液固比過大會降低設(shè)備生產(chǎn)能力。一般二水物流程液固比控制在2.5：13：1;半水物流程控制在3.5：14：1，如果所用礦種鎂鐵鋁等雜質(zhì)含量高時，液固比應(yīng)適當提高一些。（5）回漿返回大量料漿可以提供大量晶種，并可以防止局部游離硫酸濃度過高可以降低過飽和度和減少新生晶核量，這樣。就有可能獲得粗大均勻的硫酸鈣晶體。在實際生產(chǎn)操作中，回漿量一般為形成料將加入物料量的100150倍。（6）反應(yīng)時間反應(yīng)時間是指物料在反映槽內(nèi)的停留時間，由

24、于硫酸分解磷礦的反應(yīng)速度快，反應(yīng)時間長短主要取決與硫酸鈣晶體的成長時間，一般反應(yīng)時間控制在46小時左右。（7）料漿的攪拌攪拌可以改善反應(yīng)條件和結(jié)晶成長條件，有利于顆粒表面更新和消除局部游離硫酸濃度過高，對防止包裹現(xiàn)象和消除泡沫起一定作用。但攪拌強度也不宜過高，以免碰碎大量晶體導(dǎo)致二次成核過多。第三章濕法磷酸生產(chǎn)流程及主要設(shè)備生產(chǎn)流程及主要設(shè)備濕法磷酸包括酸解和過濾兩個主要工序。從原料工段送來的礦漿經(jīng)計量后送入酸解曹，硫酸經(jīng)計量槽用硫酸泵送入酸解曹，通過自控調(diào)節(jié)確保礦漿和硫酸按比例加入。酸解得道德磷酸和磷石膏的混合料漿用料漿泵送值班室過濾機進行過濾分離。為了降低酸解槽中料漿溫度，用鼓風機鼓入空氣

25、進行冷卻。酸解曹排出的含氟氣體通過文丘里吸收塔用水循環(huán)吸收。吸收液用循環(huán)泵送至文丘里吸收塔進行循環(huán)吸收。凈化尾氣經(jīng)排風機和排氣筒排空。過濾所用的石膏濾餅經(jīng)洗滌后卸如螺旋輸送疾病竟交待輸送機送到磷石膏廠內(nèi)堆場。濾餅采用三次逆流洗滌流程沖洗過濾機濾盤及地坪的污水送至污水封閉循環(huán)系統(tǒng)。各次濾洗液集于氣也分離器的相應(yīng)格內(nèi)，經(jīng)氣液分離后，濾洗液也相應(yīng)進入濾洗液中間槽的濾洗液格內(nèi)。濾液磷酸經(jīng)濾液泵，一部分送至磷酸中間槽儲存。生產(chǎn)磷銨時，用泵將磷酸送往磷銨工段的尾氣吸收塔;另一部分返回一洗液格內(nèi)。一洗液有一洗液泵全部送至酸解曹。二洗液和三洗液分別經(jīng)二洗液泵和三洗液泵返回過濾機逆流洗滌濾餅。吸干液經(jīng)氣液分離器

26、進濾洗液中間槽三洗格內(nèi)。水環(huán)真空泵的壓出氣則送至過濾機作反吹石膏渣卸。第四章濕法磷酸的物料及熱量衡算濕法磷酸的物料衡算（1）繪出物料衡算圖在上述工藝流程圖的基礎(chǔ)上，畫出供物料平衡計算的簡化方框圖12）明確計算任務(wù)和目的任務(wù)：加入水量、硫酸量、成品酸量、返回稀磷酸及排出石膏量等。此外還要計算料漿量、排出廢氣量、各次洗液量等。aa3）列出已知條件規(guī)模兩萬噸每年磷酸生產(chǎn)年操作日300天每天22.5小時磷礦化學組成組成POCaOFeOAlOMgO252323%26.8440.232.704.03FCOAI21.502.655.7811.43硫酸為98HSO用量為理論量的10524轉(zhuǎn)化率磷礦中主要組分進

27、入磷酸中的百分率組分POFeO25239645洗滌率97.5成品磷酸質(zhì)量分數(shù)料漿液固比3：1AlOMgO236010022PO25機械損失2.5（磷酸溶液）水分蒸發(fā)量20kg/100kg磷礦氟分配相態(tài)氣相液相固相17損失10370(11)濾餅含濕量濕基）濾餅過濾后濾餅一洗濾餅4535(12)二洗液PO含量2254）選取計算基準二洗濾餅25廢氣成品酸機械損失二水石膏100kg磷礦（5）進行物料衡算全系統(tǒng)平衡磷礦100|全HSO系24統(tǒng)aaaaA進料a磷礦J=100b硫酸J=40.23*98*1.05/56*0.98=75.4kg2c浠水J=?3B出料a成品磷酸Cl=26.84100%(100%9

28、6%)(100%97.5%)2.5%/22%=111.0kg其中SO%=75.4*0.05*0.98/1.05*80/98*95%/111.0=2.46%3FeO%=2.70*45%*95%/111.0=1.04%23AlO%=4.03*605*95%/111.0=2.07%23MgO%=1.50*95%/111.0=1.28%F%=2.65*70%*95%/111.0=1.59%以上計算中95%是扣除洗滌和機械損失后的收率。磷酸組成為：組分POSOFeOAlOMgO2532323%22.002.461.042.071.282F1.59逸出廢氣CCO100*5.78%=5.8k2標準狀況下的體

29、積V=5.8*22.4/44=3.0CO2F100*2.65%*3%=0.079kg折合SiF0.079*104/76=0.1kg4標準狀況下的體積V=0.1*22.4/104=0.02m3SiF4水汽100*0.20=20.0kk標準狀況下的體積V=20.0*22.4/18=24.9m3水汽C=5.8+0.1+20=25.9k2標準狀況下廢氣的體積3.00.0224.9=27.9m3c機械損失2.5%C=26.84*2.5%/22%=3.1k，其中PO0.67k325d磷石膏(a)石膏值=40.23X172/56+11.43=135.0kg濕石膏量(含濕量25%C4=135.0/(1-0.2

30、5)=180.0kg其中液相45kg總出料量：刀C=C+C+C+C=111.0+25.9+3.1+180.0=320.0k1234刀C=RJ,即175.4+J=320.03加水量J=320.0-175.4=144.6k3酸解系統(tǒng)平衡磷礦廢氣酸解系統(tǒng)HSO24酸解料漿稀磷酸進料磷礦JjlOOkg硫酸J2=75.4kg稀磷酸J3=?出料廢氣C1=25.9kg料漿已知磷礦石膏值為135.0kg，料漿液固比為3:1生成料漿量C=135.0X（1+3）=540.0kg2其中固相135.0kg，液相565.5kg出料總和刀C=C+C=25.9+540.0=565.9kg12?EC=EJ，即175.4+J=

31、565.53返回系統(tǒng)稀磷酸J=565.9-175.4=390.5kg3過濾系統(tǒng)平衡料漿成品磷酸濾餅機械損失進料酸解料漿J=540.0kg出料成品磷酸C=111.0kg過濾濾餅（含水分45%）C=135.0/（1-0.45）=245.5kg2其中固相135.0kg，液相110.5kg機械損失C3=3.1kg（磷酸）用于配酸用的溶液C=?4出料總和：刀C=C+C+C+C1234=111.0+245.5+3.1+C4=359.6+C4?EC=EJ,即540.0=359.6+C4:.C=540.0-359.6=180.4kg4二次洗滌平衡進料洗水J=144.6kg洗石膏(含水分35%)J=135.0/

32、(l-0.35)=207.7kg2其中固相135.0kg，液相72.7kg出料二洗石膏C=180.0kg二洗液C=?2出料總和刀C=C+C=180.0+C122?EC=EJ，即352.3=180.0+C2.二洗液C=352.3-180.0=172.3kg2一次洗滌平衡進料過濾濾餅J=245.5kg二洗液J=172.3kg2進料總和刀J=J+J=245.5+172.3=417.8kg12出料洗濾餅C=207.0kg一洗液C=?2出料總和刀C=C+C=207.7+C122?EC=EJ,即417.8=207.7+C2.一洗液C=417.8-207.7=210.1kg2PO平衡25磷礦中PO量=26.

33、84kg25石膏中PO=26.84X(1-96%)=1.07kg25不容量酸解料漿中的PO=405x22%=89.10kg25水容量返回稀磷酸中的PO=89.10+1.07-26.84=63.33kg25水容量返酸質(zhì)量分數(shù)=63.33/390.5X100%=16.2%成品酸中PO=111.0X22%=24.42kg25水容量配酸用濾液濃度與成品酸相同，所含的PO一=180.4X22%=39.6925水容量過濾濾餅液濃度與成品酸濃度相同，所含的PO=110.5x22%=24.31kg25水容量洗液中含PO=返酸中PO一配酸濾液中PO25水容量25水容量25水容量=63.33-39.69=23.6

34、4kgI一洗液質(zhì)量分數(shù)=23.64/210.1X100%=11.3%J.二洗液中PO=172.3X2%=3.45kg25水容量K.一洗濾餅中PO=24.31+3.45-23.64=4.12kg25水容量二洗濾液中PO=4.12-3.45=0.67kg25水容量(1)列出總物料平衡表并畫出物料平衡圖生產(chǎn)中，以小時物料量為基準比較實用。因此，總物料平衡表與物料平衡圖最終均換算成以小時為單位。先算出裝置每小時成品磷酸成品磷酸產(chǎn)量：(20000X103)/(300X22.5)=2963kg由于以100kg磷礦為基準可得成品磷酸111.0kg，所以換算為上列無聊時的系數(shù)為：2963/111.0=26.7

35、將物料平衡中的各項均乘以系數(shù)26.7，即得以小時物料量為基準的物料平衡。以100kg磷酸為基準的物料平衡圖見圖1。以小時物料量為基準的物料平衡列于表1并繪于2上。生產(chǎn)1t實物磷銨消耗的磷礦(26.84%PO)：25廢氣25.9單位：kg豐其中CO25.8SiF0.14HO20.02返冋稀磷酸（16-2PO）25390.5硫酸(98%)75-4磷礦100卜(總PO26.84)25成品酸(22%P2O5)111.0-料漿固相液相不溶性PO25水溶性PO25過濾540.0（水溶性PO63.38）、25135.04051.0789.10配酸（22%PO）25aaa（水溶性PO4.42）25機械損失3.

36、1180.4（水溶性PO39.69）25濾餅固相水溶性PO0.68液相25不溶性PO25水溶性PO25二洗液（2%PO）25172.3濾餅固相水溶性PO3.45液相25不溶性PO25水溶性PO25245.5135.0110.50724.31一洗液（11.3%PO25210.1207.7（水溶性PO23.64）25135.072.71.074.12洗水144.6石膏18.0固相135.0液相45.0不溶性PO1.0725水溶性PO0.672圖4-1濕法磷酸物料平衡圖（一）（以100kg磷礦為基準）上述主要原料的消耗定額列于表4-2(總PO716.6)25料漿14418(水溶性PO1692.246

37、)25aaaa固3604.5成品酸(22%PO)液相10813.525不溶性PO28.56925水溶性PO2378.97252963.7（水溶性PO118.014）25機械損失82.77濾餅固相配酸(22%PO)254816.686554.85(水溶性PO1059.723)253604.5液相2950.3528.5695649.0775一洗液5609.67水溶性PO18.15625不溶性PO2水溶性PO11.3%PO)252二洗液(2%PO)254600.41濾餅廣固相/液相水溶性PO92.115不溶性PO一一I2水溶性PO25洗255545.59(水溶性PO631.188)253604.5,

38、28.5695110.004洗水3860.82石膏固相液相不溶性PO5水溶性PO25480.63604.51201.528.569丿17.889圖4-2濕法磷酸物料平衡圖（二）（以小時物料量計）表4-1濕法磷酸總物料平衡表進料序號名稱及規(guī)格流量/(kg/h)%1磷礦粉（26.84%）2670.031.252硫酸（98%）2013.1823.563洗水3860.8245.19合計8544.0100.0出料序號名稱及規(guī)格流量/(kg/h)%1成品磷酸(22%P2O5)2963.7.034.692廢氣691.538.093機械損失82.770.974二水石膏480656.25合計8544.0100.

39、0序號名稱及規(guī)格每噸P2O5磷酸消耗/t每噸磷銨產(chǎn)品消耗/t1磷礦(26.84%P2O5)4.0951.9042硫酸(98%H2SO4)3.0881.4363水5.9212.753表4-2主要原料消耗定額4.2濕法磷酸的熱量衡算熱量衡算是在物料衡算基礎(chǔ)上進行的5。熱量衡算的參考溫度選為0攝氏度?；瘜W反應(yīng)熱和稀釋熱均按標準反應(yīng)熱計算。忽略標準反應(yīng)熱(25t,0.1013MPa)與參考溫度下的反應(yīng)熱(0C,0.1013MPa)之間的差別。(1)反應(yīng)熱的計算以lkg磷礦為基準，計算礦中各組分的量。P2O5：(26.84/100X1000)/142=1.89molCaO：402.3/56=7.18mo

40、lFe2O3：27/160=0.17molAl2O3：40.3/102=0.40molMgO：15.0/40.32=0.37molCO2：57.8/44=1.31molF：26.5/19=1.39molA：i(以SiO2計)144.3/60=1.91mol將以上結(jié)果列表如下：組分PO25CaOFe2O3Al2O3CO2FMgOAi%26.8440.232.704.035.782.651.5011.43mol/kg礦1.897.180.170.401.311.390.371.91將化學分析結(jié)果按礦中可能存在的化合物形式組成各種化合物，并計算各物質(zhì)的量。CaF(PO)。磷礦中1.5molPO相當于

41、lmolCaF(PO)，故TOC o 1-5 h z54325543CaF(PO)=1.89/1.5=1.26mol543CaF。磷礦中1.39mol，其中1.26mol來自CaF(PO)，故543CaF=(1.39-1.26)/2=0.065mol2MgCO。因ImolMgO相當于lmolMgCO,1kg礦中含MgO0.37mol，故33MgCO=0.37mol3CaCO。礦中CaO為7.18mol，扣除CaF(PO)中CaO5x1.26mol以及CaF5432中CaO0.065mol后，剩下應(yīng)為CaCO，故3CaCO=7.18-(5x1.26+0.065)=0.82mol3將計算結(jié)果列表如

42、下組分CaF(PO)543SiO2CaCO3MgCO3FeO23AlO23CaF2mol/kg礦1.261.910.820.370.170.400.065下面計算的標準反應(yīng)熱是從反應(yīng)物和生成物的標準生成熱得到的。各種物質(zhì)的標準生成熱均寫在反應(yīng)式中該物質(zhì)的下方。CaF(PO)(s)+5HSO(98%)+10HO(l)fTOC o 1-5 h z543242-6872-5x815-10 x2865CaSO2HO(s)+3HPO(30%)+HF(aq)234-5x2023-3x1292-316Ho=-(5x2023+3X1292+316)-(-6872-5x815-10 x286)1=-500kg/

43、molCaF(PO)43CaF(s)+HSO(98%)+2HO(1)f242-12155CaSO24-2023-815-2X286HO(s)+2HF(aq)2-2X316Ho=-(-2023+-2X316)-(-1215-815-2X286)2=-53kJ/molCaF2HF(aq)+1/6SiO(s)f2-316-1/6X8411/6HSiF(aq)+2/6HO(l)262-1/6X2331-2/6X286Ho=-(1/6X2331+2/6X286)-(-316+1/6X841)=-27.7kJ/molHF3FeO+2HPO(30%)+HO(l)f23342-824-2X1292-2862F

44、ePO2HO(s)42-2X1871Ho=-2X1871-(-824-2X1292-286)=-48kJ/molFeOTOC o 1-5 h z23AlO(s)+2HPO(30%)+HO(l)f23342-1610-2X1292-2862AlPO2HO(s)42-2X2353Ho=-2X2353-(-1610-2X1292-286)=-226kJ/molAlOTOC o 1-5 h z23CaCO(s)+HSO(98%)+HO(l)f242-1207-815-286CaSO2HO(s)+CO(g)22-2023-394Ho=-(2023+394)-(-1207-815-286)=-109kJ/

45、molCaCO63MgCO(s)+HSO(98%)f24-1110-815MgSO(aq)+HO(l)+CO(g)22-1369-286-394Ho=-(1369+286+394)-(-1110+815)=-124kg/molMgCO73根據(jù)每千克磷礦各反應(yīng)物的量，計算1kg礦的反應(yīng)熱：Ho=1.26(-500)+0.065(-53)+1.26(-27.7)+0.17(-48)+0.40(-226)+0.82(-109)r+0.37(-124)=-902kJ/kg礦（2）稀釋熱的計算在計算磷礦酸解過程的反應(yīng)熱3時，參加反應(yīng)的硫酸和磷酸都是采用始末態(tài)世紀濃度的標準生成熱。按照蓋斯定律，定壓反應(yīng)熱

46、只與始末態(tài)有關(guān)，因而不應(yīng)該在計稀釋熱。但所加過量硫酸部分則應(yīng)計算稀釋熱。酸解礦的理論用酸量是按礦中的CaO計算的，沒有考慮消耗MgCO的硫酸，因3而還用扣除MgCO3消耗掉的硫酸才是酸解液中實際的過量硫酸。從前面的物料衡算可知，硫酸用量為理論量的105%，1kg礦實際用98%HSO0.754kg。因此HSO的理論過量亦應(yīng)為：24240.754X（0.005/1.05）X0.98=0.0352kg/kg礦。1kg礦中有MgCO0.37mol，消耗HSO也應(yīng)是0.037mol，即：3240.037X98/1000=0.036kg因此實際過量硫酸為零。故作熱衡算時可不計硫酸稀釋熱。3）熱量衡算物料衡

47、算流量物流量和相關(guān)各物質(zhì)的比熱容數(shù)據(jù)如下編號物料名稱流量（kg/h）溫度/c比熱容/(kJ/kgk)1磷礦粉(26.84%PO)252670250.7702硫酸(98%HSO)242013.18251.4453稀磷酸(16.3%PO)2510426.35703.5064酸解料漿14418802.7455CO(g)2154.8700.8436SiF(g)42.7700.7087HO(g)253470汽化熱2625kJ/kg輸入熱量磷礦粉帶入濕熱:Q=2670 x0.770 x25=0.514X106kJ/h硫酸帶入濕熱Q=2013.18Xl.445x25=0.073Xl06kJ/h稀硫酸帶入濕熱

48、：3=10426.35X3.506X70=2.559X106kJ/h化學反應(yīng)熱Q=902X2670=2.408X106kJ/hE攪拌器做功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚核峤獠酃?臺攪拌漿，實測功率平均為16kw，設(shè)這部分功全變?yōu)闊岱磻?yīng)為:Q5=16X9X3600=0.518X106kJ/hQ輸入=Qi+Q2+Q3+Q4+Q5=6*687X106kJ/h輸出熱量酸解料漿帶出熱Q=14418X2.745X80=3.166X106kJ/h6CO氣體帶出熱2Q=154.8X0.843X70=0.009X106kJ/hSiF氣體帶出熱4Q=2.7X0.787X70=0.00001X106kJ/h水蒸氣帶出熱Q=534X2

49、625=1.402X106kJ/h9熱損失設(shè)熱損失為輸入量的5%Q10=Q輸入X0.05=6-072X106X0.05=0.3036X106kJ/hQ11=Q冷卻空氣帶走熱量輸入-(Q6+Q7+Q8+Q9+Q10)=1*191X106kJ/h這部分熱量全由進入冷卻空氣以顯熱形式帶出。設(shè)進入酸解槽的空氣溫度為25r，含濕量為0.015kg水汽/kg干空氣，鼓風機排除溫度為70r。空氣比熱容為1.03kJ/(kgK)則所需空氣量:1.191X106/1.03X(70-25)=25696kJ/h出酸解槽空氣的濕含量：H=534/(25696/1.015)+0.015=0.0211熱量衡算結(jié)果列于下表

50、：輸入輸出項目名稱熱量X106kJ/h%項目名稱熱量X106kJ/h%52.8.5磷礦粉帶入0.51411.2酸解料將帶出3.166硫酸帶入0.0730.242.水分蒸發(fā)帶出1.402稀硫酸帶入2.55919.1冷卻空氣帶出1.191反應(yīng)熱2.408639.CO及SiF氣體帶出0.009攪拌功能轉(zhuǎn)0.5182423.7熱損失0.3036換熱18.55合計6.072100合計6.072100第五章設(shè)備計算與選型攪拌釜的設(shè)計罐體和夾套的設(shè)計計算1筒體和封頭形式的選擇在固-液系統(tǒng)中攪拌的主要目的是固體顆粒在液體中的均勻懸浮，降低固體顆粒周圍的擴散阻力即促進固體顆粒在液體中的溶解。在低粘度牛頓型液體中

51、的固體或固體溶解要求攪拌器的溶液循環(huán)好，而且剪切作用只居次位，因此首選渦輪式攪拌器，槽體為兩個用鋼筋混凝土搗制的同心圓筒組成內(nèi)筒與外筒的比例一般按1：3進行分配，即外筒的容積為內(nèi)筒的8倍外筒的料漿溢流到內(nèi)筒后再泵送去過濾。同心圓環(huán)室按相等圓心角設(shè)置了8臺攪拌槳并從工藝上依次相應(yīng)分為8個區(qū)；中心圓筒設(shè)置1臺攪拌槳為第9區(qū)。每個攪拌軸上裝有同向雙層開啟式渦輪攪拌器，9臺漿的方向與攪拌率都相同。除第1漿向下翻動外，其余各漿均向上翻動。反應(yīng)攪拌釜一般選擇圓柱形筒體，標準橢圓形封頭。筒體的直徑和高度因為容器內(nèi)的介質(zhì)為硫酸、磷礦粉。平均反應(yīng)時間為5小時，物料為酸性介質(zhì)料將密度為1.46g/cm3介質(zhì)為液固

52、相物料，選取一般反應(yīng)釜H/Di。表5-1幾種攪拌罐的H/Di值種類罐內(nèi)物料性質(zhì)H/Di一般攪拌罐液一液相或液一固相物料11.3氣一液相物料12發(fā)酵罐類1.72.5所以取H/Di=1，3又因為全容積八45甥器=517m3反應(yīng)槽體積：.=罟=574m3=51.7m3取H/D=1.3n=3.14164*57445.74=1.778m3.1416*1.3圓整后取D=2m所以H=2.6m選取封頭為標準橢圓形封頭，標準橢圓形封頭的容積為=兀D3封頭料液243.1415x2324=1.05m3由H=V-V/(n/4*D3)=1.493m圓整H取H=2000mmI核算H/Di,H/Di=2000/2000=1

53、夾套的直徑與高度夾套直徑Dj的選取Di/mm50060070080020003000Dj/Di+50Di+100Di+200mm由上表可得，夾套的直徑為Dj=Di+200=2200mm夾套的高度Hj夾套的高度取決于傳熱面積F的要求，一般不低于液面高度故Hjh-V/竺封頭4裝料系數(shù)通常取0.60.85磷礦反應(yīng)有阻抗性取0.6Hj=0.6*5.74-1.05=0.762m3.1415*4/4圓整后取Hj=8000mm校核傳熱面積A工藝要求傳熱面積大于3*,查表得標準橢圓形封頭的的內(nèi)表面積A=0.35D2=1.4m2i8000mm高的筒體的表面積A=5.0246m2總傳熱面積A=1.4+5.0246

54、=6.42643m2內(nèi)筒體及夾套的壁厚的計算11選擇材料確定設(shè)計壓力由建議分析工藝要求和腐蝕因素，推薦材料為Q-235-A，腐蝕較強，內(nèi)襯聚乙烯則在150攝氏度以下許用壓力表查得需用壓力為113Mpa。常溫屈服極限為235Mpa夾套為一內(nèi)壓容器，去設(shè)計壓力等于夾套內(nèi)最高工作壓力0.1Mpa.內(nèi)筒體和底封頭即受內(nèi)壓又受外壓的作用，按內(nèi)壓取設(shè)計壓力等于夾套內(nèi)最高工作壓力0.2Mpa，按外壓取設(shè)計壓力0.1Mpa.夾套筒體和夾套封頭壁厚計算A夾套筒體計算厚度應(yīng)力要求C外壓試驗校核已計算當內(nèi)筒筒體取7mm，他的許用因為夾套采用雙面焊，局部探傷。由表知，夾套筒體計算厚度為1.147m。去鋼板的負偏差為C

55、20.25mm腐蝕裕量CQmm故厚度附加量C為2.25mm1.147+2.25=3.397mm圓整后取4mmB夾套封頭壁厚夾套封頭壁厚與夾套筒體壁厚相同均為4mm內(nèi)筒體壁厚計算按承受0.2Mpa內(nèi)壓計算其焊縫系數(shù)與夾套相同，取系數(shù)為0.85，貝I內(nèi)筒體計算壁厚為2.08mm按承受0.23Mpa外壓計算A設(shè)內(nèi)筒體名義厚度為10mm，取C=0.25mmC=2mmC=C+C2.25mm1212=10-2.25=7.75mm內(nèi)筒夕卜半徑1000+20=1020mm內(nèi)桶計算長度為970mm.L/D=0.951D/e=131.6.查圖可得A=0.00096又有圖可得B=115Mpa故取名義厚度為10mm不

56、合適B.再假設(shè)名義厚度為7mm取C=0.25mmC=2mmC=C+C2.251212=7-2.25=4.75mm內(nèi)筒體外徑1014mm內(nèi)筒體計算長度為969mmL/D=0.95D/e=213.5查圖可得A=0.00048又有圖可得B=67Mpa故取名義厚度為7mm可滿足設(shè)計要求。內(nèi)筒封頭壁厚計算考慮到加工制造方便，取封頭與筒體壁厚相等，即取封頭名義厚度為7mm按內(nèi)壓計算肯定是滿足要求。僅按封頭受外壓情況進行校核。風頭有效厚度為4.75mm，橢圓形風頭的當量球殼外半徑R=KD010對于標準橢圓形封頭K=0.9而D=1014mm則R=912.6mm100計算系數(shù)0.00065查圖可得92Mpa封頭

57、壁厚取7mm可滿足穩(wěn)定性要求。水壓試驗校核12a試驗壓力內(nèi)筒試驗壓力取0.3Mpa夾套試驗壓力取0.34Mpab內(nèi)壓試驗校核內(nèi)筒筒體應(yīng)力t=0.3(2000+4.75)/(2*4.75)=63.3夾套筒體應(yīng)力t=0.4*(2200+(4-2.25)/(2*(4-2.25)=117.5內(nèi)筒體外筒體均滿足水壓試驗的外壓為0.314Mpa小于夾套0.4Mpa的水壓試驗壓力，故在夾套的試驗壓力時，必須在內(nèi)桶內(nèi)保持一定壓力，以使整個實驗過程中的任意時間內(nèi)，夾套和內(nèi)筒的壓力差不超過允許壓差。5.1.2支座的選擇夾套反應(yīng)釜多為立式安裝，最常用的支座為耳式支座，由于需要反應(yīng)攪拌釜恒溫為70100*設(shè)備需要保溫

58、，應(yīng)該選擇B形耳式支座。5.1.3手孔校核試驗手孔是用來檢查設(shè)備和偏于安裝與拆卸設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件對于公稱尺寸100的手孔，外徑為108mm厚度為4mm,殼體計算厚度為1.04mm接管的計算厚度為0.112mm開孔直徑為104.5mm橢圓形封頭因開孔消弱所需補強面積為97.97mm2有效補強區(qū)尺寸為20.45mmB=2*104.5=209mm在有效補強區(qū)內(nèi)，殼體承受內(nèi)壓所需設(shè)計厚度之外的多余金屬面積計算A=387.7mm2所以不需要另行補強。15.1.4接管法蘭和設(shè)備法蘭的選擇據(jù)附表標準凸面形式管法蘭公稱直徑管外徑TOC o 1-5 h z2532404565768089100108板式平焊法蘭表示

59、方法法蘭PL25-1.0RF接管伸長長度一般為法蘭密封面到殼體外徑為150mm設(shè)備法蘭JB4701-92與筒體的封頭連接的法蘭長采用甲型平焊法蘭筒體法蘭法蘭-T1000-0.6凸面封頭法蘭法蘭-A1000-0.6凸面M2010號栓36個，內(nèi)徑為1000mm厚度為8mm罐內(nèi)攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計攪拌裝置選用的攪拌器應(yīng)為渦輪式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜筒體內(nèi)徑的1/41/3l/4Di=500mm;l/3Di=666.66mm;直徑可取600mm;切向線速度可達515m/s;轉(zhuǎn)速為300600r/min該反應(yīng)器的攪拌軸轉(zhuǎn)速為200r/min,般小直徑轉(zhuǎn)速高，大直徑轉(zhuǎn)速低渦輪式式攪拌器常用鑄鐵、鑄鋼整體鑄找加工方

60、便，而采用焊接需模鍛后再與軸套焊接加工比較困難，采用M12螺釘。2.攪拌軸的計算軸的強度計算攪拌軸的材料常用45號鋼，取許用剪切應(yīng)力35Mpa隨剪切應(yīng)力變化的參數(shù)A=112，d30.40mm45號鋼在P=4KW。N=200r/min時查表5-13可得d=32mm軸徑符合要求軸的剛度計算P=4KW。N=200r/min時查表5-15可得d=41mm在選取軸頸時，應(yīng)同時滿足剛度和硬度兩個要求且按強度計算的軸徑較之強度計算較大，故通常以剛度條件確定軸徑。若軸的對象開對傳銷孔。軸頸應(yīng)增加15%以上。攪拌軸的臨界轉(zhuǎn)速的計算反應(yīng)釜的攪拌軸工作轉(zhuǎn)速在200r/min以上，都要對州的臨界轉(zhuǎn)速進行計算，本設(shè)計不