磷酸生产课程设计大学学位论文.doc

目 录 第1章 总论 1 第2章 生产方案论证 14 第3章 工艺计算 22 第4章 经济概算 82 第5章 第6章 管道布置和设计 98 第七章 自动控制 114 第八章 电气电信 121 第九章 公用工程及辅助设施 130 供热 133 9.3.1 设计标准 133 9.3.2 供热系统 134 9.4 采暖 135 9.4.1 设计标准及规范 135 9.4.2 厂址所在地的气候条件 135 9.4.3 设计范围 136 9.4.4 采暖 136 9.4.5 通风 137 第10章 化工设备维护与检修 139 维修人员的管理 156 10.4.1 维修人员的主要任务 156 10.4.2 维修人员的能力要求 157 10.4.3 维修人员的管理要求 157 第11章 消防设计 158 第12章 环境保护专篇 162 12.2.2 大气的污染 164 12.2.3 废渣 166 12.3 环保治理措施 167 12.3.1 废水的处理措施 167 12.3.2 废气的处理 169 12.3.3 废渣处理 170 12.3.4 产区绿化 172 12.3.5 环境风险评估及建设建议 172 第13章 节能 173 第14章 劳动安全与卫生 176 14.3.2 氟硅酸 181 14.3.3 硫酸 181 14.3.4 磷酸 182 14.4 职业安全卫生防护的措施 183 14.4.1 工艺设计中采用的防护措施 183 14.4.2 噪音危害 183 14.4.3 安全色及安全标志的设定 184 14.4.4 泄露监测与处理 184 14.4.5 工业卫生 185 14.4.6 辅助用室 185 14.4.7 个人卫生要求 185 14.4.8 预期效果分析 186 结论 187 总结与体会 189 谢词 191 参考文献 192 1．磷酸的性质 磷酸是由五氧化二磷（P2O5）与水反应得到的化合物。一般情况下，磷酸系正磷酸的简称，其分子式H3PO4。五氧化二磷结合的水的比例低于正磷酸时可形成焦磷酸（H4P2O7）、三聚磷酸（H5P3O10）、四聚磷酸（H6P4O13）、偏磷酸（HPO3）和多聚偏磷酸（HPO3）n等。磷酸时三元酸，可以生成三种不同的取代盐，即一代磷酸盐XH2PO4，二代磷酸盐X2HPO4和三代磷酸盐X3PO4。在水溶液中25℃时，磷酸三个氢离子的离解常数分别为： H3PO4 ==== H++H2PO4- K1=0.93×10-2 H2PO4- ==== H++HPO42- K2=0.99×10-8 HPO42- ==== H++PO43- K3=1.8×10-12 磷酸或磷酸盐的溶液中，各种离子的存在及其浓度由溶液的PH值决定。当PH=2时，溶液中约有一半以一代磷酸离子（H2PO4- ）存在，到PH=4.5（弱酸性），H2PO4-才是稳定的；二代磷酸离子（HPO42- ）在PH=9.5时才是稳定的；而PO43- 则必须在强碱性溶液（PH=12.52）中才能稳定存在。 磷酸为中强三元酸，具有酸的一切通性，在室温下磷酸的化学性质是很活泼的。 高温下磷酸可能与大部分金属及其氧化物发生化学反应。 当加热呈浆状时，磷酸能侵蚀石英。 磷酸的氧化能力很弱，即使在350~450℃下，与氢、碳等强还原剂作用也不发生明显的化学反应。 纯磷酸在常温下为透明单斜结晶，在空气中易潮解，密度1.88g/cm3，熔点42.4℃，含怕嚄74.2%。此外，还存在半水物（H3PO4?0.5H2O）结晶区，熔点29.3℃，含91.6%H3PO4。 半水磷酸与冰的低共熔点为-85℃，该点的磷酸含量为62.5%H3PO4。磷酸作为商品运输时的含量一般为75%H3PO4或85%H3PO4，溶液的冰点分别为-20℃及 -21℃，低于此温度时会有半水物结晶析出。含量超过100%H3PO4时进入无晶区，包括一组链长不同的缩合磷酸，以焦磷酸H4P2O7为起点，接着是三聚磷酸H5P3O10，四聚磷酸H6P4O13等饱和区域。 当正磷酸溶液加热蒸发时，可以得到一组各种链长不同的缩合磷酸混合物，通常称为正磷酸。提高加热温度或延长加热时间，磷酸的脱水作用将达到更高的程度，亦即正磷酸不断减少，缩合磷酸（如三聚磷酸、四聚磷酸、偏磷酸等）不断增加。这时，磷酸的含量已经大于100%H3PO4，所以在工业生产中，常常P2O5含量来表示磷酸的含量，而不用的含量来表示。 将磷酸继续浓缩可以得到一组恒沸点混合物，它的组成为91.1%~92.1%，溶液的蒸汽压将从13.87kPa增至100.39kPa，相应的沸点从694℃℃。其水溶液的蒸汽压p