物理性质：磷酸是无透明的晶体，熔点42.35℃，沸点213℃，具有吸湿性，易溶于水，常用的磷酸溶液其浓度为83%-98%无粘稠的液体。
化学性质：磷酸是三元中强酸，难挥发性酸、稳定性酸及非氧化性酸。
分 子 式：H3PO4
分 子 量：98
性 状：无透明的粘稠状液体。比重1.70，溶于水
并放热，经高温加热便失水成焦磷酸
和偏磷
酸，长时间受冷即生成结晶，有腐蚀性，易吸湿，密封保存。 纯净的磷酸是无晶体，熔点42.3摄氏度，高沸点酸，可与水以任意比互溶。 市售磷酸试剂是粘稠的、不挥发的浓溶液，磷酸含量83-98%。磷酸为中强酸，酸性强于碳酸，磷酸与碳酸钠反应时在不同的pH下，可生成不同的酸式盐。
磷酸的化学性质及工业制法
(1)磷酸是一种中等强度的三元酸，不易挥发，不易分解，不属于氧化性酸。
由于磷酸是三元酸，所以分子里有三个可以电离的氢原子，因此它可以形成一种正盐，两种酸式盐，如与NaOH反应时，物质的量之比不同反应产物不同，方程式如下：
NaOH+H3PO4===NaH2PO4+H2O
(磷酸二氢钠)
2NaOH+H3PO4===Na2HPO4+2H2O
(磷酸氢二钠)
3NaOH+H3PO4===Na3PO4+3H2O
(磷酸钠)
(2)磷酸的工业制法
工业上常用浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸
新一代湿法磷酸用泵的研发与应用（一）
一、概述
昆明嘉和泵业公司在自主创新研发了第一代湿法磷酸用泵的基础上，通过几年开发生产磷酸用泵的经验积累，从2005年下半年起，针对湿法磷酸用泵的使用工况及介质特性，吸收国内外同类泵型技术，自主创新研发、生产了新一代的湿法磷酸用泵，对泵的结构、材料、密封等方面进行了改进和优化。新一代湿法磷酸用泵在泵型、密封及材料上完全满足湿法磷酸生产工艺要求。 新一代湿法磷酸用泵系单级、单吸离心泵，设计压力：16bar，输送介质温度：-20℃～+120℃，流量：15～2500 m3/h，扬程：10～150m，有多种叶轮及密封形式，可满足不同的工况要求。特别适用于输送含固体颗粒腐蚀性磨蚀性介质，是湿法磷酸行业的首选泵型。 二、湿法磷酸装置对泵设备的要求
目前在磷酸料浆泵的使用过程中，用户迫切需要解决的关键问题主要集中在以下三个方面：一是延长磷酸料浆泵的使用寿命，即提高材料的耐腐蚀磨蚀性能问题；二是磷酸料浆泵的密封问题；三是解决由于所输送介质易结晶带来的泵拆卸、清理、维护问题。
1、介质特性对泵材质的要求：
湿法磷酸生产的特点是输送含固量高的强腐蚀混合酸（见表一），设备极易受介质的腐蚀和冲刷磨损而失效，因此湿法磷酸生产用泵必须能够在强腐蚀和强磨损相互作用的介质工况条件下长期运行。
表一 湿法磷酸萃取料浆工位浆液成分及特性
英国资本主义革命
成分 | P2O5 | H2SO4 | CaSO4·2H2O | F- | CL- | 温 度 |
含量 | 28～30% | 3～5.3% | 30～35% | 1.6～2.5% | 0.0008% | 75～80℃ |
| | | | | | |
为满足湿法磷酸生产需要，介质含固量在30%以上且腐蚀较强的一般采用铁素体不锈钢材料；介质含固量在5%～30%之间的腐蚀较强的采用铁素体不锈钢或双相钢材料；介质含固量在5%以下的多采用双相钢或奥氏体不锈钢材料；介质不含固相的通常采用奥氏体不锈钢的材料。 2、介质特性对密封的要求：
在国内湿法磷酸泵用密封结构大多为填料密封、机械密封（单端面机械密封、双端面机械密封）、副叶轮填料密封等，在停机时会产生大量的介质泄漏，既腐蚀了产品零件又造成了生产现场的环境污染。由于磷酸料浆含有大量固体颗粒、介质有强腐蚀性、介质温度降低时会析出产生结晶物，因此对密封的要求较高，采用传统的泵用密封结构形式很难满足用户的使用要求，特别是由于密封冲洗水的通入，不仅使介质冷却带来的结晶，又增加了介质浓缩过程中蒸汽的通入量，增加了用户的运行成本，因此开发无水、长寿命、高可靠性的密封势在必行。
3、介质特性对结构设计的要求：
磷肥用泵有别于一般化工流程泵，因此在水力和结构方面要进行改进设计。由于湿法磷酸生产中介质含固量高，采用闭式叶轮，介质易堵塞叶轮的出口流道，影响了泵的性能，加上固体颗粒对过流部件的腐蚀磨蚀作用，降低了泵的使用寿命。部分料浆中含有5%～15%气体，设计时要注意泵的吸入特性，泵应具备短期内逆转、超负荷启动及流量—扬程自调节的特点。同时考虑到所输送介质中含固量高达65%，泵的设计转速太高，会加快过流部件的磨损，加大了备品备件的消耗，增加用户运行使用成本，因此泵的设计转速一般应≤1450转/分。
三、新一代湿法磷酸用泵的研发
1、优化泵的水力与结构
新一代湿法磷酸用泵系列是在两相流理论与工矿应用经验相结合的基础上设计的。在水力设计方面，采用了清华大学的专业软件对水力模型进行优化设计，确保泵的水力性能达到技术要求，优化涡流叶轮的水力结构，避免叶片间液流扩散严重，合理的叶片数既可改善叶片间的轴向旋涡流动，采用最薄的叶片厚度，延长了过流件的使用寿命，提高了泵的效率。
2005年公司完成了数据管理系统信息化平台的建设，在结构设计方面采用solid edge三维动态软件对泵的整体结构及产品的最终外观进行动态模拟，并进行零件干涉检验。
2、研制开发了新型的无水机械密封
新一代湿法磷酸用泵采用无水机械密封设计，泵在正常运转时，由于副叶轮的作用，密封腔内无介质，密封端面自动脱开，泵正常运转而无任何泄漏。当泵停止运转后，副叶轮失去作用，由于液体静压的作用，密封腔内将充满液体，在液体介质压力的作用，密封端面闭合，起到密封作用，防止液体的泄漏。不仅达到了环保的目的，同时避免了密封冲洗水的通入带来浓缩过程中大量蒸汽的消耗，在相同的使用寿命下降低湿法磷酸生产过程中浓缩工序的运行成本，满足湿法磷酸生产的需要。
3、研制开发了适合不同工况的合金材料
通过消化、吸收国外同类材料的生产工艺特点，结合公司多年的生产经验，并与国内耐磨、耐蚀材料研究的高等院校、科研院所合作，研制开发了JSB-15、JSB-17、JSB-21合金系列新材料。
通过材料进行微合金化处理，合理的成分控制与正确的热处理工艺，进一步提高材
料的耐磨性和耐蚀性能，使材料的性能指标均优于国内同类材料的水平，达到了国外同类材料的水平。根据用户使用工况及工位的不同，选用不同材质。主要材料特性见下表：
材料代号 | 等同材料 | 材 料 特 惠州学院西湖论坛性 | 适用工况 |
JSB-15 | 加氮 CD4MCu （F33） | 低碳双相不锈钢，合理的铬当量和镍当量控制铁素体、奥氏体双相比例，并通过加入氮化元素，使基体氮化。在合理的热处理工艺下，使合金硬化，既有良好的耐腐蚀性，又有良好的耐磨性，在含有氯离子的介质中具有抗应力腐蚀性能。耐常温稀硫酸。抗拉强度σb≥700MPa 、屈服强度σ0.2≥485MPa、硬度HB300。该钢的铬、钼和氮的含量都很高，因此具有极好的抗点腐蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀能力。在含固相的介质中，它具有优异的耐磨损腐蚀性能。 | 滤洗液工位、稀磷酸输送、浓磷酸输送、洗涤、循环水、磷酸浓缩、磷铵料浆、造粒尾气洗涤、干燥尾气洗涤、磷铵料浆循环等。 |
JSB-17 | Cr30 | 铁素体型高硬度不锈钢，采用了微合金化和特殊的热处理工艺后，使之既有很好的耐磨性，又有良好的耐腐蚀性和较强的抗点蚀、抗晶间腐蚀能力。抗拉强度σb≥320MPa、硬度HB250～380。 | 磷酸料浆输送、磷石膏输送。 |
JSB-20 | Z180C13 | 硬度HRC58以上高硬度抗磨铬系马氏体钢，铸造有一定的难度，硬度高，韧性差，难加工。它是由含有较高硬度的马氏体基体组织和高硬度的铬的碳化物组成，有很好的耐磨性、耐腐性差。 | 磷矿浆 |
JSB-21 | Cr26 | 硬度都在HRC58以上，高硬度抗磨铬系马氏体钢，铸造有一定的难度，硬度高，韧性差，难加工。它是由含有较高硬度的马氏体基体组织和高硬度的铬的碳化物组成，有很好的耐磨性和一定的耐腐性。 | 磷石膏 |
| 904L | 超低碳高镍铬奥氏体不锈钢。耐腐蚀性能极好，它在非氧化性酸如硫酸、磷酸、醋酸及甲酸中有很好的耐腐蚀性，在中性含氯离子介质中的具有很好的抗点蚀性，同时具有良好的抗应力腐蚀及抗缝隙腐蚀性能，耐磨性差。抗拉强度σb≥320Mpa、屈服强度σ0.2≥179Mpa 、断面收缩率ψ≥30%。 | 磷酸浓缩 |
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4、研制开发了涡流叶轮
根据磷酸及磷酸料浆的介质特性，新一代湿法磷酸用泵研发了涡流叶轮，考虑了叶轮旋转时，叶轮前腔体内形成的贯通流和循环流，让大部分固体物质可不经过叶轮而直接从无叶腔流出，使叶轮无堵塞性能良好，磨损减轻。考虑了叶轮与无叶腔的相对位置形式，既保证固体物的通过能力，又减小了循环流及循环流造成的水力损失，特别适用于湿法磷酸肥装置生产中，一洗、二洗、产品酸等易结晶的工位。由于采用了涡流叶轮，原来平均3～6天就要对泵进行清理，维护一次，延长到平均15～20天；减少了介质对叶轮的冲刷、腐蚀，使叶轮的使用寿命比普通闭式或半开式叶轮寿命提高15%～20%。
四、新一代湿法磷酸用泵的主要技术特点
1、JFZ卧式耐腐蚀耐磨蚀泵系列
适用于输送含固体颗粒腐蚀性介质，如：磷酸料浆、排放因子滤洗液、稀磷酸输送、浓磷酸输送、洗涤、循环水、磷酸浓缩、磷铵料浆、造粒尾气洗涤、干燥尾气洗涤、磷铵料浆循环等工位。
产品的性能范围：流量：15～2500m性学3/h、扬程：10～150m、设计压力：1.6Mpa、输送介质最高温度：-20℃～120℃。
2、JLFZ立式耐腐蚀耐磨蚀泵系列
适用于输送含固体颗粒腐蚀性介质，如磷酸料浆、滤洗液、磷铵料浆、造粒尾气洗涤、干燥尾气洗涤、地槽等工位。
产品为单级、立式、悬臂结构，其性能范围：流量：15～1000 m3/h、扬程：10～80m、最高转速：1450r/min、设计压力：1.6Mpa、输送介质最高温度：-20℃～120℃。
3、JHZ卧式轴流泵系列
适用于大流量、低扬程蒸发循环工位输送含有固体颗粒的介质，如闪蒸冷却、磷酸浓缩等工位。
产品为单级悬臂式结构，其性能范围：流量：600～9000 m3/h、扬程：2～8m，泵设计压力10bar，输送介质温度为 -20℃～120℃。
4、JLHZ立式轴流泵系列
用于大流量、低扬程蒸发循环工位的输送含有固体颗粒的介质，适用于输送含固体颗粒腐蚀性介质，如闪蒸冷却等工位。
产品为单级、立式、悬臂结构，其性能范围：流量：600～14000 m3/h、扬程：0.8～8m、口径：400～13000米，设计压力10bar，输送介质温度为 -20℃～120℃。
不锈钢的分类
不锈钢的分类方法有几种：按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等；也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等；通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为：铁素体（F）型不锈钢、马氏体（M）型不锈钢、奥氏体（A）型不锈钢、奥氏体-铁素体（A-F）型双相不锈钢、奥氏体-马氏体（A-M）型双相不锈钢和沉淀硬化（PH）型不锈钢。
铁素体型不锈钢
明治维新与洋务运动它的内部显微组织为铁素体，其铬的质量分数在11.5％~32.0%范围内。随着铬含量的提高，其耐酸性能也提高，加入钼（Mo）后，则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
马氏体型不锈钢
它的显微组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数为11.5％~18.0％，但碳的质量分数最高可达0.6％。碳含量的增高，提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体，同时又能提高其耐蚀性。这类钢的焊接性较差。列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、1 Cr17Ni2等。
奥氏体型不锈钢
其显微组织为奥氏体。它是在高铬不锈钢中添加适当的镍（镍的质量分数为8％~25%）而形成的，具在奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础，在此基础上随着不同的用途，发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢，是应用最广泛的一类钢，其中以18-8型不锈钢最有代表
词语翻译性，它是有较好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子（CL-）的介质特别敏感，易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级：一般含碳量（Wc≤0.15%）低碳级
（Wc≤0.08％）和超低碳级（Wc≤0.03%）。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍，早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。
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