Download miễn phí Đồ án Thiết kế phân xưởng suppe phốt phát đơn 260.000 tấn/năm
Phần I 1
Cơ sở hoá lý chế tạo suppe phốt phát và thuyết minh dây chuyền sản xuất 1
A- Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất phốt phát đơn 1
I. Tính chất supe phốt phát đơn 1
II. Cơ sở hoá lý 2
III.SỰ KẾT LẠI CỦA SUPE PHỐT PHÁT LỎNG 12
IV. Sự phân huỷ tiếp tục supe phốt phát ở kho 13
V. Độ hút ẩm của thành phẩm và sự trung hoà supe phốt phát khi xuất kho 15
B-Thuyết minh dây chuyền sản suất suppe đơn 18
PHẦN II 22
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT 22
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 22
I. TÍNH CÂN BẰNG CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT 22
A- CÂN BẰNG CHẤT 22
Ta thấy Otạp chất không thể kết hợp với các chất khác vì các hợp chất khác đã bão hoà hoá trị. Otạp chất có là do F từ dạng nguyên tử chuyển thành hợp chất có hoá trị I . Ta chuyển chúng thành tạp chất của quặng 24
2. Cân bằng chất thùng trộn và phòng hóa thành 27
3.Trung hoà sản phẩm bằng Apatit 37
5. Dây chuyển sản xuất 42
6. Cân bằng vật chất ở công đoạn hấp thụ khí Flo 44
B- CÂN BẰNG NHIỆT 46
1. Cân bằng nhiệt của quá trình pha loãng axit 46
2.Cân bầng nhiệt phân huỷ Apatit ở bộ phận hỗn hợp và hoá thành 48
3. Cân bằng chất và cân bằng nhiệt cho máy sấy thùng quay 54
4. Cân bằng nhiệt bộ phận hấp thụ khí flo 60
I. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 64
1. MÁY SẤY THÙNG QUAY 64
2. PHÒNG HOÁ THÀNH 67
III.Tính và chọn thiết bị phụ 71
1. Kho chứa apatit 71
2. Kho ủ suppe 72
3. Máy nghiền búa 73
4. Máy nghiền bi 73
5. Xyclon nhóm 4 74
6. Thùng dự trữ H2SO4 95 % 75
7. Thùng cao vị chứa H2SO4 92 % 76
8. Thùng cao vị chứa nước để pha loãng axit đưa vào thùng trộn 76
9. Bơm axit 92 % 76
3. THÙNG TRỘN 77
10. Bể hấp thụ khí Flo 79
11. Tháp hấp thụ khí Flo 79
12. Quạt hút khí Flo 79
PHẦN II : XÂY DỰNG 81
A. THUYẾT MINH PHẦN XÂY DỰNG 81
I. CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 81
II. BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG 83
III. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SUPPE 83
1. Đặc điểm của sản xuất phân xưởng 83
2. Chọn hướng nhà 84
3. Chọn bước cột và nhịp nhà 84
4. Chọn chiều cao nhà 84
5. Bảng thống kê các công trình xây dựng 85
Stt 85
Tên công trình 85
Kích thước 85
Diện tích 85
m2 85
Dài 85
Rộng 85
1 85
Phân xưởng Axit 85
135 85
56 85
7560 85
2 85
Kho apatit + kho than 85
80 85
30 85
2400 85
3 85
Bãi thải rắn 85
54 85
21 85
1134 85
4 85
Trạm bơm axit sunfurich 85
12 85
9 85
108 85
5 85
Nhà điều chế 85
42 85
30 85
1260 85
6 85
Kho ủ suppe 85
160 85
30 85
4800 85
7 85
Cầu tải apatit sang nghiền 85
40 85
2,5 85
100 85
PHẦN III ĐIỆN KỸ THUẬT 87
I. Điện thắp sáng 87
1. Số đèn thắp sáng ở kho chứa quặng 87
II. Điện năng tiêu hao cho dây chuyền sản suất 89
PHẦN IV 90
KINH TẾ KỸ THUẬT 90
I. HỆ THỐNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ TRONG XÍ NGHIỆP 90
1. Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý trong phân xưởng 90
2. Tổ chức bộ máy làm việc của công nhân 90
II. VỐN ĐẦU TƯ 92
1. Đầu tư vào nhà xưởng 92
2. Đầu tư vào thiết bị 93
3. Tổng vốn đầu tư vào tài sản cố định gồm đầu tư vào xây dựng và thiết bị 95
4. Khấu hao tài sản cố định hàng năm : 95
III. GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 96
1. Chi phí về nguyên liệu (kể cả vận chuyển) : 96
2. Tiền lương chính cho cán bộ công nhân viên 96
3. Tiền phụ cấp ngoài lương 96
4. Chi phí ngoài sản xuất 97
5. Khấu hao tài sản cố định hàng năm : 97
6. Giá thành một đơn vị sản phẩm 97
7. Lãi và thu hồi vốn hàng năm 97
Phần V 98
An Toàn lao động 98
I. Mục đích và ý nghĩa 98
II. Nội dung của kỹ thuật an toàn 98
1. Đặc điểm của nhà máy 98
2. Các biện pháp kỹ thuật đảm bảo an toàn lao động 98
III. Những nguyên tắc cơ bản trong quá trình lao động sản xuất 99
Kết luận 102
Tài liệu tham khảo 103
http://s1.liketly.com/flash/edoc/web-viewer.html?file=jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-demo-2016-02-05-do_an_thiet_ke_phan_xuong_suppe_phot_phat_don_260000_tannam_jBnySmfuoM.png /tai-lieu/do-an-thiet-ke-phan-xuong-suppe-phot-phat-don-260-000-tannam-87765/ Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn. Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
O4)2.H2O + HF (1.1)
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 + 3H 2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O (2.1)
4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O (3.1)
Theo phản ứng (1.1)
Số mol Ca5F(PO4)3, H3PO4, H 2O tham gia là:
n1.1’ CaF(PO) = n1’’ CaF(PO) = 12,3295 kmol/h
n1.1’HPO = 7.n1.1’ CaF(PO) = 86,3065 kmol/h
n1.1’HO = 5.n1.1’ CaF(PO) = 61,6475 kmol/h
Số mol Ca(H2PO4)2.H2O , HF tạo thành là:
n1.1Ca(HPO). HO = 61,6475 kmol/h
n1.1HF = 12,3295 kmol/h
Theo phản ứng (2.1)
Số mol Ca3(PO4)2 , H3PO4 , H 2O tiêu tốn là:
n2.1’Ca (PO) = n2’’ Ca (PO) = 14,5 kmol/h
n2.1’ HPO = 4. n2.1’ Ca (PO) = 58 kmol/h
n2.1’ HO = 3. n2.1’ Ca (PO) = 43,5 kmol/h
Số mol Ca(H2PO4)2.H2O tạo thành là:
n2.1 Ca(HPO). HO = 3.n2.1’ Ca (PO) = 43,5 kmol/h
Theo phản ứng 3.1
Số mol HF và SiO2 tham gia phản ứng là:
n3.1’SiO = n1.1HF = 3,083kmol/h Û 184,98 kg/h
n3.1’HF = n1.1HF = 12,3295 kmol/h
Số mol SiF4 và H2O tạo thành là :
n3.1SiF = n3.1’SiO = 3,083 kmol/h
n3.1HO = n1.1HF = 6,1648 kmol/h
Vậy từ khi kết thúc giai đoạn I đến lúc ra khỏi phòng hoá thành thì hỗn hợp phản ứng gồm :
Ca5F(PO4)3 :
Số mol Ca5F(PO4)3 còn lại là : 21,2769 – 12,3295= 8,9473 kmol/h
Û 4509,4392 kg/h
Ca3(PO4)2 :
Số mol Ca3(PO4)2 còn lại là: 25,0227 – 14,5 = 10,5227kmol/h
Û 3262,037 kg/h
Ca(H2PO4)2.H2O :
Gồm lượng Ca(H2PO4)2.H2O sinh ra ở phản ứng (1.1), (2.1), lượng này là :
(61,6475 + 43,5).252 = 26497,17 kg/h
H3PO4 :
Số mol này bao gồm số mol H3PO4 còn lại ở giai đoạn I trừ đi số mol H3PO4 phản ứng ở (1.1), (2.1). Số mol này là:
326,8358 – 86,3065 - 58 = 182,5293 kmol/h
Û 17887,8714 kg/h
CaSO4 :
Gồm toàn bộ lượng CaSO4 ở giai đoạn I, lượng này là: 88749,5744 kg/h
MgSO4 :
Là toàn bộ lượng MgSO4 ở giai đoạn I, khối lượng MgSO4 này là: 4200 kg/h
CO2 :
Gồm toàn bộ lượng CO2 ở giai đoạn I, lượng CO2 này là: 4299,988 kg/h
AlPO4 :
Là toàn bộ lượng AlPO4 ở giai đoạn I, lượng này là: 3588,2640kg/h
FePO4 :
Gồm toàn bộ lượng FePO4 ở giai đoạn I, Khối lượng FePO4 này là: 1321,25 kg/h
SiF4 :
Gồm lượng SiF4 ở cuối giai đoạn I và lượng SiF4 sinh ra ở phản ứng (3.1),lượng này là: 1773,1272 +3,083 = 1776,2102 kg/h
H2O :
Bao gồm lượng nước sinh ra trong giai đoạn một và lượng nước sinh ra ở phản ứng (3.1) trừ đi lượng tiêu tốn ra ở phản ứng (1.1), (2.1), Khối lượng nước này là :
37098,5936+(6,168-61,6475-43,5).18=35316,9052 kg/h
Lượng tạp chất :
Chính là lượng tạp chất ở cuối giai đoạn I trừ đi lượng SiO2 đã phản ứng ở phản ứng (3.1), lượng tạp chất này là :
1892,837 – 184,98=1707,854 kg/h
Giả thiết
- Flo bay ra khỏi phòng hoá thành chiếm 40% lượng Flo tạo thành SiF4. Flo bay ra ở dạng SiF4 , lượng Flo bay vào môi trường là:
0,4.1776,2102 = 710,4841 kg/h
- CO2 bay ra hoàn toàn là : 4299,988 (kg/h)
- Lượng nước bay hơi chiếm 25% lượng nước do dung dịch H2SO4 68% đưa vào, lượng nước này là:
31709,895.0,25=7927,4738kg/h
Như vậy thành phần Suppe tươi là :
+ Ca5F(PO4)3 : 4309,792 kg/h
+ Ca3(PO4)2 : 3262,037 kg/h
+ Ca(H2PO4)2.H2O : 26497,17 kg/h
+ H3PO4 : 17887,8714 kg/h
+ CaSO4 : 88749,5744 kg/h
+ MgSO4 : 4200 kg/h
+ AlPO4 : 3588,2640 kg/h
+ FePO4 : 1321,25 kg/h
+ SiF4 : 1776,2102- 710,4841 = 1065,7261 kg/h
+ H2O : 35316,9052 – 7927,4738 = 27389,4314 kg/h
+ Tạp chất : 1707,854 kg/h
------------------------------------------------
Tổng : 179978,6175 kg/h
Bảng cân bằng chất ở phòng hoá thành và thùng trộn
Lượng vào
Kg/h
Lượng ra
Kg/h
- Quặng Apatit sấy
- Dung dịch Axit H2SO4 68%
94342,336
99093,421
- Các chất bay hơi
+ SiF4
+ CO2
+ H2O
- Suppe tươi
+ Ca5F(PO4)3
+ Ca3(PO4)2
+ Ca(H2PO4)2.H2O
+ H3PO4
+ CaSO4
+ MgSO4
+ AlPO4
+ FePO4
+ SiF4
+ H2O
+ Tạp chất
12937,9459
710,4841
4299,988
7927,4738
179979,6175
4509,4392
3262,037
26497,17
17887,8714
88749,5744
4200,0000
3588,2640
1321,25
1065,7261
27389,4314
1707,854
Tổng
193435,757
192916,5634
Sai số
3.Trung hoà sản phẩm bằng Apatit
Giả thiết 40% Ca5F(PO4)3, Ca3(PO4)2 trong suppe tươi tiếp tục phản ứng khi ủ trong kho. Tức số mol Ca5F(PO4)3, Ca3(PO4)2 tiếp tục phản ứng trong kho ủ là:
0,4.8,9473 = 3,5789 kmol/h Ca5F(PO4)3
0,4.10,5227 = 4,2091 kmol/h Ca3(PO4)2
giả sử lượng quặng đưa vào trung hoà là 94342,336.y kg/h . Lượng quặng này sẽ gồm :
Kmol/h kg/h
Ca5F(PO4)3 89,474.y 45094,896.y
Ca3(PO4)2 101,226.y 32620,06.y
CaCO3 70,975.y 7097,5.y
MgCO3 26,752.y 2247,168.y
MgO 8,248.y 329,92.y
Al2O3 14,706.y 1500.y
Fe2O3 4,375 700.y
H2O 102,056.y 1837.y
SiO2 và tạp chất 2915,792.y
Phản ứng trung hoà trong kho:
Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4 + 5H 2O = 5 Ca(H2PO4)2.H2O + HF (a)
(3,5789+ 89,474.y)
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 + 3H 2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O (b)
(4,2091 + 105,226.y)
CaCO3 + 2 H3PO4 = Ca(H2PO4)2.H2O + CO2 (c)
70,975.y
MgCO3 + 2 H3PO4 = Mg(H2PO4)2 + CO2 + H2O (d)
26,752.y
MgO + 2 H3PO4 = Mg(H2PO4)2 +H2O
8,248.y
Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O (e)
14,706.y
Fe2O3 + 2H3PO4 = 2FePO4 + 3H2O (f)
4,375.y
4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O (g)
(3,5789 + 89,474.y)
Khi trung hoà thì H3PO4 phản ứng hết có nghĩa là H3PO4 phản ứng 182,5293 kmol/h . Từ các phản ứng (a), (b), (c), (d), (e), (f),(g) và lượng Axit H3PO4 bị trung hoà ta có phương trình :
(3,5789 + 89,474.y).7 + (4,2091 + 105,226.y).4 + 70,975.y.2 + 26,752.y.2 + 8,248.y.2 +14,706.y.2+4,375.y.2=182,5293
ị y = 0,1084074
ị Lượng quặng đưa vào trung hoà là : 94342,336.y.y = 10227,5158 kg/h
Sản phẩm sau giai đoạn trung hoà :
+ Ca5F(PO4)3 : 0,6.4509,4392=2705,664 kg/h
+ Ca3(PO4)2 : 0,6.3262,037 = 1957,222 kg/h
+ Ca(H2PO4)2.H2O :
26497,17 kg/h + lượng Ca(H2PO4)2.H2O sinh ra ở các phản ứng (a), (b), (c)
Û 26497,17 + [(3,5789 + 89,474.y).5 + (4,2091 + 105,226.y).3 + 70,975.y ].252 = 56973,0584 kg/h
+ CaSO4 : 88749,5744 kg/h
+ MgSO4 : 4200kg/h
+ Mg(H2PO4)2 :
(26,752.y+8,248.y).218 = 827,1485 kg/h
+ AlPO4 :
3588,264 + 2.14,706.y.122 = 3977,2584 kg/h
+ FePO4 :
1321,25 + 2.4,375y.151 = 1464,4833 kg/h
+ SiF4 :
Giả định 40% SiF4 sinh ra trong giai đoạn này bay vào môi trường do vậy lượng SiF4 trong sản phẩm là:
1256,21808 + 0,6. (3,6882 + 89,474.y).104 = 1474,188 kg/h
lượng SiF4 bay vào môi trường là:
0,4. (3,5789 + 89,474.y).104 = 138,0969 kg/h
+ CO2 :
(70,975.y + 26,752.y).44 = 466,1505 kg/h
+ H2O :
Gồm lượng nước trong suppe tươi trừ đi lượng nước tham gia phản ứng (a), (b) cộng với lượng nước trong các phản ứng (d), (e), (f), (g), lượng này là:
27389,4314 - [(3,5789 + 89,474.y).5 + (4,2091+ 105,226.y).3].18 + [26,752.y + 8,248.y + 3.14,706.y +34,375 .y+ (3,5709 + 89,474.y)].18 = 25802,1094 kg/h
+ Lượng tạp chất :
Gồm lượng tạp chất chứa trong suppe tươi , trong quặng đem vào trung hoà trừ đi lượng SiO2 đã phản ứng :
1707,854 + 2915,792.y - (3,5789 + 89,474.y)].60 = 1824,7693 kg/h
+Tổng lượng sản phẩm Suppe 189754,1591 kg/h
+ Tổng lượng các chất bay vào môi trường trong giai đoạn này 604,2474 kg/h
Cân bằng vật chất trong giai đoạn ủ kho
Lượng vào
Kg/h
Lượng ra
Kg/h
- Suppe tươi
- Quặng đem trung hoà
179978,6175
10227,5158
- Các chất bay hơi
+ CO2
+ SiF4
- Sản phẩm Suppe
+ Ca5F(PO4)3
+ Ca3(PO4)2
+ Ca(H2PO4)2.H2O
+ CaSO4
+ MgSO4
+ Mg(H2PO4)2
+ AlPO4
+ FePO4
+ SiF4
+ H2O
+ Tạp chất
604,2474
466,1505
138,0969
18975,1591
2705,6640
1957,222
56973,0584
88749,5744
4200
827,1485
3977,2584
1464,4833
1272,8714
25802,1096
1824,7693
Tổng
190206,1333
190358,4065
Sai số
5. Dây chuyển sản xuất
Dây chuyền ta chọn giả sử không có tổn thất nguyên liệu ở máy sấy thùng quay. Còn tổn thất nguyên liệu ở thiêt bị phân ly cơ học là 0,1 %
Do vậy lượng quặng cần thiết đưa vào máy nghiền bi để đạt được lượng sản phẩm trên là :
91837. = 91928,837 kg/h
ị Lượng quặng cần thiết để cung cấp cho dây chuyền là :
91928,837. . = 10010012892kg/h
Û 792794,2903 tấn/năm
Như vậy cứ 792794,2903 tấn quặng/năm đem sản suất thì
Cần :
68456,920 kg/h dung dịch H2SO4 73242,963 %
25850,458 kg/h H2O
Tạo ra :
+ Lượng khí thoát ra khỏi phòng hoá thành là :
CO2 : 4299,988 kg/h
SiF4 : 710,4841 kg/h
H2O : 7928,4738 kg/h
+ Suppe tươi : 179978,6175 kg/h
+ Tạo ra lượng sản phẩm là :
189754,1591 kg/h Û 1502852,940 tấn/năm
Dây chuyền ta thiết kế là 230 000 tấn/năm thì
cần :
+ Lượng quặng : 137156,810 tấn/năm
+ dung dịch H2SO4 95 % : 12671,346 kg/h
+ H2O : 4472,240 kg/h
Tạo ra lượng khí thoát ra ở phòng hoá thành :
CO2 : 743,916 kg/h
SiF4 : 122,916 kg/h
H2O : 1371,659 kg/h
Tạo ra lượng suppe tươi là : 31137,072 kg/h
Apatit vào phòng hoá thành là 16321,628 kg/h
Khí bay ra ở phòng hoá thành
Khí bay ra khỏi phòng hoá thành ở nhiệt độ 900 C gồm :
CO2 : 743,916 kg/h Û 16,907 kmol/h Û 503,569 m3/h
SiF4 : 122,916 kg/h Û 1,181 kmol/h Û 35,196 m3/h
H2O : 1371,659 kg/h Û 76,202 kmol/h Û 2269,673 m3/h
Không khí
Quạt hút có công suất khoảng 20.000 m3/h á 30.000 m3/h
Ta giả thiết là lượng không khí lọt vào phòng hoá thành là 20.000 m3/h, khí này ở nhiệt độ là 250C và độ ẩm tương đối là j = 80 % tra bảng XV (IX -168) ta có :
Không khí này có khối lượng riêng là 1,1495 kg...
