Thiết kế phân xưởng Suppe phốt phát đơn 230.000 tấn/năm

Download miễn phí Đồ án Thiết kế phân xưởng Suppe phốt phát đơn 230.000 tấn/năm





Phần I 1

Cơ sở hoá lý chế tạo suppe phốt phát và thuyết minh dây chuyền sản xuấtA- Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất phốt phát đơn 1

A- Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất phốt phát đơn 2

I. TÍNH CHẤT SUPE PHỐT PHÁT ĐƠN 2

II. Cơ sở hoá lý 2

III.SỰ KẾT LẠI CỦA SUPE PHỐT PHÁT LỎNG 13

IV. SỰ PHÂN HUỶ TIẾP TỤC SUPE PHỐT PHÁT Ở KHO 14

V. Độ hút ẩm của thành phẩm và sự trung hoà supe phốt phát khi xuất kho 16

B-Thuyết minh dây chuyền sản suất suppe đơn 19

PHẦN II 23

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT 23

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 23

I. TÍNH CÂN BẰNG CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT 24

A- CÂN BẰNG CHẤT 24

1. Các thông số ban đầu và quy đổi thành phần quặng 24

I . Ta chuyển chúng thành tạp chất của quặng 26

2. Cân bằng chất thùng trộn và phòng hóa thành 29

3.Trung hoà sản phẩm bằng Apatit 40

4.Phân tích chất lượng sản phẩm 44

5. Dây chuyển sản xuất 47

6. Cân bằng vật chất ở công đoạn hấp thụ khí Flo 49

B- CÂN BẰNG NHIỆT 52

1. Cân bằng nhiệt của quá trình pha loãng axit 52

2.Cân bầng nhiệt phân huỷ Apatit ở bộ phận hỗn hợp và hoá thành 54

3. Cân bằng chất và cân bằng nhiệt cho máy sấy thùng quay 59

4. Cân bằng nhiệt bộ phận hấp thụ khí flo 66

II. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 69

1. MÁY SẤY THÙNG QUAY 69

2. PHÒNG HOÁ THÀNH 73

3. THÙNG TRỘN 77

III.Tính và chọn thiết bị phụ 79

1. Kho chứa apatit 79

2. Kho ủ suppe 80

3. Máy nghiền búa 81

4. Máy nghiền bi 81

5. Xyclon nhóm 4 82

6. Thùng dự trữ H2SO4 95 % 83

7. Thùng cao vị chứa H2SO4 95 % 84

8. Thùng cao vị chứa nước để pha loãng axit đưa vào thùng trộn 84

9. Bơm axit 95 % 84

10. Bể hấp thụ khí Flo 85

11. Tháp hấp thụ khí Flo 85

12. Quạt hút khí Flo 85

PHẦN II : XÂY DỰNG 86

A. THUYẾT MINH PHẦN XÂY DỰNG 86

I. CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 86

II. BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG 88

1. Vùng trước nhà máy 88

2. Vùng sản xuất 88

3. Vùng các công trình phụ 88

4. Vùng giao thông 88

5. Vùng nhà sinh hoạt , nhà ăn, trạm y tế, 88

III. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SUPPE 89

1. Đặc điểm của sản xuất phân xưởng 89

2. Chọn hướng nhà 89

3. Chọn bước cột và nhịp nhà 89

4. Chọn chiều cao nhà 89

5. Bảng thống kê các công trình xây dựng 90

PHẦN III ĐIỆN KỸ THUẬT 92

HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG 92

I. Điện thắp sáng 92

II. Điện năng tiêu hao cho dây chuyền sản suất 94

PHẦN IV 95

KINH TẾ KỸ THUẬT 95

I. HỆ THỐNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ TRONG XÍ NGHIỆP 95

1. Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý trong phân xưởng 95

2. Tổ chức bộ máy làm việc của công nhân 95

II. VỐN ĐẦU TƯ 97

1. Đầu tư vào nhà xưởng 97

2. Đầu tư vào thiết bị 98

3. Tổng vốn đầu tư vào tài sản cố định gồm đầu tư vào xây dựng và thiết bị 100

4. Khấu hao tài sản cố định hàng năm : 100

III. GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 101

1. Chi phí về nguyên liệu (kể cả vận chuyển) : 101

2. Tiền lương chính cho cán bộ công nhân viên 101

3. Tiền phụ cấp ngoài lương 101

4. Chi phí ngoài sản xuất 102

5. Khấu hao tài sản cố định hàng năm : 102

6. Giá thành một đơn vị sản phẩm 102

7. Lãi và thu hồi vốn hàng năm 102

Phần V 103

An Toàn lao động 103

I. Mục đích và ý nghĩa 103

II. Nội dung của kỹ thuật an toàn 103

III. Những nguyên tắc cơ bản trong quá trình lao động sản xuất 104

Kết luận 107

Tài liệu tham khảo 108

 

 





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:


.1HF = 10,52841 kmol/h
Theo phản ứng (2.1)
Số mol Ca3(PO4)2 , H3PO4 , H2O tiêu tốn là:
n2.1’Ca (PO) = n2’’ Ca (PO) = 11,96751 kmol/h
n2.1’ HPO = 4. n2.1’ Ca (PO) = 47,87000 kmol/h
n2.1’ HO = 3. n2.1’ Ca (PO) = 35,90253 kmol/h
Số mol Ca(H2PO4)2.H2O tạo thành là:
n2.1 Ca(HPO). HO = 3.n2.1’ Ca (PO) = 35,90253 kmol/h
Theo phản ứng 3.1
Số mol HF và SiO2 tham gia phản ứng là:
n3.1’SiO = n1.1HF = 2,6321 kmol/h Û 157,926 kg/h
n3.1’HF = n1.1HF = 10,52841 kmol/h
Số mol SiF4 và H2O tạo thành là :
n3.1SiF = n3.1’SiO = 2,6321 kmol/h
n3.1HO = n1.1HF = 5,4980 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 : 19,7488 - 10,52841= 9,22039 kmol/h
Û 4647,07656 kg/h
Ca3(PO4)2 :
Số mol Ca3(PO4)2 còn lại là: 22,1379 - 11,96751 = 10,17039kmol/h
Û 3152,8209 kg/h
Ca(H2PO4)2.H2O :
Gồm lượng Ca(H2PO4)2.H2O sinh ra ở phản ứng (1.1), (2.1), lượng này là :
52,6421.252 + 35,90253.252 = 22313,24676 kg/h
H3PO4 :
Số mol này bao gồm số mol H3PO4 ở giai đoạn I trừ đi số mol H3PO4 phản ứng ở (1.1), (2.1). Số mol này là:
299,0688 - 73,6989 - 47,870 = 177,5 kmol/h
Û 17395 kg/h
CaSO4 :
Gồm toàn bộ lượng CaSO4 ở giai đoạn I, lượng này là: 80938,5368 kg/h
MgSO4 :
Là toàn bộ lượng MgSO4 ở giai đoạn I, khối lượng MgSO4 này là: 5100 kg/h
CO2 :
Gồm toàn bộ lượng CO2 ở giai đoạn I, lượng CO2 này là: 2153,668 kg/h
AlPO4 :
Là toàn bộ lượng AlPO4 ở giai đoạn I, lượng này là: 5741,076 kg/h
FePO4 :
Gồm toàn bộ lượng FePO4 ở giai đoạn I, Khối lượng FePO4 này là: 3775 kg/h
SiF4 :
Gồm lượng SiF4 ở cuối giai đoạn I và lượng SiF4 sinh ra ở phản ứng (3.1),lượng này là: 1819,9584 +5,498.104 = 2093,6968 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 :
34679,029 + 5,498.18 - 52,6421.18 - 35,90253.18 = 33184,1897 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 :
2665,816 - 157,926 = 2507,890 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:
0,4.2093,6968 = 837,47872 kg/h
- CO2 bay ra hoàn toàn là : 2153,6680 (kg/h)
- Lượng nước bay hơi chiếm 25% lượng nước do dung dịch H2SO4 68% đưa vào, lượng nước này là:
0,25.29406,2525= 7351,56313 kg/h
Như vậy thành phần Suppe tươi là :
+ Ca5F(PO4)3 : 4647,07656 kg/h
+ Ca3(PO4)2 : 3152,8209 kg/h
+ Ca(H2PO4)2.H2O : 22313,24676 kg/h
+ H3PO4 : 17395 kg/h
+ CaSO4 : 80938,5368 kg/h
+ MgSO4 : 5100 kg/h
+ AlPO4 : 5741,076 kg/h
+ FePO4 : 3775 kg/h
+ SiF4 : 2093,6968- 837,47872 = 1256,21808 kg/h
+ H2O : 33184,1897 - 7351,56313= 25832,6266 kg/h
+ Tạp chất : 2507,890 kg/h
------------------------------------------------
Tổng : 172659,49170 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%
90769,62800
91894,53950
- 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
837,47872
2153,66800
7351,56313
4647,07656
3152,82090
22313,24676
17395,00000
80938,53680
5100,00000
5741,07600
3775,00000
1256,21808
25832,62660
2507,89000
Tổng
182664,16750
183002,20160
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:
0,4.9,22039 = 3,6882 kmol/h Ca5F(PO4)3
0,4.10,17039 = 4,0682 kmol/h Ca3(PO4)2
giả sử lượng quặng đưa vào trung hoà là 90769,62800.y kg/h . Lượng quặng này sẽ gồm :
Kmol/h kg/h
Ca5F(PO4)3 89,474.y 45094,896.y
Ca3(PO4)2 101,704.y 31528,240.y
CaCO3 6,447.y 6,447.y
MgCO3 42,500.y 3570,000.y
Al2O3 23,529.y 2400,000.y
Fe2O3 12,500.y 2000,000.y
H2O 100,890.y 1816,000.y
SiO2 và tạp chất 3715,792.y
Phản ứng trung hoà trong kho:
Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4 + 5H2O = 5 Ca(H2PO4)2.H2O + HF (a)
(3,6882+ 89,474.y)
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O (b)
(4,0682 + 101,704.y)
CaCO3 + 2 H3PO4 = Ca(H2PO4)2.H2O + CO2 (c)
6,447.y
MgCO3 + 2 H3PO4 = Mg(H2PO4)2 + CO2 + H2O (d)
42,5.y
Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O (e)
23,529.y
Fe2O3 + 2H3PO4 = 2FePO4 + 3H2O (f)
12,5.y
4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O (g)
(3,6882 + 89,474.y)
Khi trung hoà thì H3PO4 phản ứng hết có nghĩa là H3PO4 phản ứng 177,5 kmol/h . Từ các phản ứng (a), (b), (c), (d), (e), (f),(g) và lượng Axit H3PO4 bị trung hoà ta có phương trình :
(3,6882 + 89,474.y).7 + (4,0682 + 101,704.y).4 + 6,447.y.2 + 42,5.y.2 + 23,529.y.2 = 177,5
ị y = 0,114941
ị Lượng quặng đưa vào trung hoà là : 90769,62800.y = 10433,152 kg/h
Sản phẩm sau giai đoạn trung hoà :
+ Ca5F(PO4)3 : 0,6.4647,07656 = 2788,246 kg/h
+ Ca3(PO4)2 : 0,6.3152,8209 = 1891,69254 kg/h
+ Ca(H2PO4)2.H2O :
22313,24676 kg/h + lượng Ca(H2PO4)2.H2O sinh ra ở các phản ứng (a), (b), (c)
Û 22313,24676 + [(3,6882 + 89,474.y).5 + (4,0682 + 101,704.y).3 + 6,447.y ].252 = 52019,41662 kg/h
+ CaSO4 : 80938,5368 kg/h
+ MgSO4 : 5100 kg/h
+ Mg(H2PO4)2 :
42,5.y.218 = 1064,9284 kg/h
+ AlPO4 :
5741,076 + 2.23,529.y.122 = 6400,96102 kg/h
+ FePO4 :
3775 + 2.12,5.y.151 = 4208,9023 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. (3,6882 + 89,474.y).104 = 145,3133 kg/h
+ CO2 :
(6,447.y + 42,5.y).44 = 247,545 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:
25832,6266 - [(3,6882 + 89,474.y).5 + (4,0682 + 101,704.y).3].18 + [42,5.y + 3.23,529.y + 3.12,5.y + . (3,6882 + 89,474.y)].18 = 24158,93260 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 :
2507,89 + 3715,792.y - (3,6882 + 89,474.y)].60 = 2725,4004 kg/h
+Tổng lượng sản phẩm Suppe 182771,2047 kg/h
+ Tổng lượng các chất bay vào môi trường trong giai đoạn này 392,8583 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
172659,49170
10433,15200
- 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
392,85830
247,54500
145,31330
182771,20470
2788,24600
1891,69524
52019,41662
80938,53680
5100
1064,92840
6400,96102
4208,90230
1474,18800
24158,93260
2725,40040
Tổng
183092,64370
183164,06300
Sai số
4.Phân tích chất lượng sản phẩm
Độ ẩm sản phẩm :
= 13,22 %
Hàm lượng P2O5 trong sản phẩm:
Trong 182771,2047 kg/h sản phẩm chứa :
+ Ca5F(PO4)3 đ P2O5
504 .142
2788,246 1178,366 kg/h
+ Ca3(PO4)2 đ P2O5
142
1891,69254 866,51723 kg/h
+ Ca(H2PO4)2.H2O đ P2O5
142
52019,41662 29312,5284 kg/h
+ Mg(H2PO4)2 đ P2O5
142
1064,9284 693,669 kg/h
+ AlPO4 đ P2O5
.142
6400,96102 3725,14945 kg/h
+ FePO4 đ P2O5
151 .142
4028,9023 1894,38453 kg/h
ị Tổng lượng P2O5 chứa trong sản phẩm :
ồ P2O5 =1178,366+866,51723+29312,5284+693,669+3725,14945+1894,38453=
37670,61461(Kg/h)
Tổng lượng P2O5 hữu hiệu :
ồ P2O5 hh = ồ P2O5 - 1178,366 - 866,51723 = 35625,7314 kg/h
vậy hàm lượng P2O5 chung là :
.100% = 20,661%
hàm lượng P2O5 hữu hiệu là :
.100% = 19,429 %
Hệ số phân huỷ quặng là : K = .100%= 94,6 %
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 :
90,816.1000. = 90906,816 kg/h
ị Lượng quặng cần thiết để cung cấp cho dây chuyền là :
90906,816. . = 100099,6401 kg/h
Û 792789,1496 tấn/năm
Như vậy cứ 792789,1496 tấn quặng/năm đem sản suất thì
Cần :
67119,535 kg/h dung dịch H2SO4 95 %
24775,005 kg/h H2O
Tạo ra :
+ Lượng khí thoát ra khỏi phòng hoá thành là :
CO2 : 2153,668 kg/h
SiF4 : 837,47872 kg/h
H2O : 7351,56313 kg/h
+ Suppe tươi : 172659,4917 kg/h
+ Tạo ra lượng sản phẩm là :
182771,2047 kg/h Û 1447545,941 tấn/năm
Dây chuyền ta thiết kế là 230 000 tấn/năm thì
cần :
+ Lượng quặng : 125965,9533 tấn/năm
+ dung dịch H2SO4 95 % : 10664,5963 kg/h
+ H2O : 3936,491 kg/h
Tạo ra lượng khí thoát ra ở phòng hoá thành :
CO2 : 342,2 kg/h
SiF4 : 133,067 kg/h
H2O : 1168,086 kg/h
Tạo ra lượng suppe tươi là : 27433,7981 kg/h
Apatit vào phòng hoá thành là 14429,7182 kg/h
Khí bay ra ở phòng hoá thành
Khí bay ra khỏi phòng hoá thành ở nhiệt độ 900 C gồm :
CO...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©