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磷酸铵生产工艺培训材料

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磷铵工艺培训材料磷酸铉的性质磷酸铉是含氮和磷两种营养元素的高浓度复合肥料,由氨与磷酸反应制成磷酸是三元酸,用氨中和时可以生成三种正磷酸铉盐:磷酸一铉NH4H2PO4, 磷酸=^(nh4)2hpo4和磷酸三铉(nh4)3PO4磷酸三铉极不稳定,常温下 在空气中就易分解放出氨而转变为磷酸二铵,但温度高于70°C时磷酸二铉也放 出部分氨而转变为磷酸一铉,磷酸一铉只有当温度高于130C才会分解磷酸 三铉极稳定,不适于作为肥料,适宜作为肥料的正磷酸铉盐是磷酸一铉和磷酸 二铉品系苦T时在lOOir 水中的溶邮校g生必&kJ/usol彖薰气压阿泄100七醉腰-住财41 ft121.36O.fl4.4醺健二伎单斜72.J豹一牙7.H皤粳三楔三斜ML招n1566319湿法磷酸与氨中和可以制得不同n/p2o5比例的多种产品,但工业生产的磷 酸铉肥料主要有两类:一类以磷酸一铉为主仅含少量磷酸二铉称之为磷酸一铉,英文缩写MAP ;另一类是以磷酸二铉为主含少量磷酸一铉称之为磷酸二铉, 英文缩写DAP主要化学反应式如下:H3PO4 + NH3——NH4H2PO4 + 134.5kJH3PO4 + 2NH3——(NH4)2HPO4 + 215.5kJ去1俺统法每米磷酸一锭和磷酸二钮的要求项目碑模一段膏幌二霸忧暑L1S-5S-0—等晶U-4rS-Q1C-4M此驻1L1& 0—萼晶15-42-0舍隋晶L4-35-0眺按状■大机械能暖总羡必(N*舄d)的西堂件教,% 第64,0似。

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2、料浆法磷酸二铵生产工艺硫酸、尾洗磷酸、气氨包装流程说明:稀磷酸经尾气洗涤后送至一次中和槽中与气氨中和,合格中和 料浆经浓缩达到工艺要求,再一次与氨进行二次中和,二次中和料浆经喷枪喷 入喷浆造粒机内进行涂布造粒,利用来自热风炉的热风进行干燥脱水,干燥后 的物料进行两级筛分,粒径合格的经冷却涂膜后包装成成品,不合格大块经破 碎膈作为返料进二次造粒,小颗粒直接作为返料反回系统;干燥、冷却、筛分 含尘尾气经旋风除尘及两级酸洗除尘、除氟、除氨后排空3、传统法磷酸二铵生产工艺(预中和+管反工艺流程)流程说明:稀磷酸经浓缩达到48%左右,送入沉清槽中沉清合格磷送入磷 铵生系统中,首先浓磷酸送入中和及干燥尾气洗涤系统中吸收中和反应及干燥 过程处逸氨气和粉尘,在造洗槽中调整合适中和度和含水量;一部分送至预中 和槽中与氨进行预中和反应,预中和料浆通过喷浆泵喷入转鼓造粒机内与返料 进行涂布、粘结造粒,别一部分送入管式反应器中与氨反应,利用反应产生热 量行成三至五公斤闭压喷入转鼓造粒机,在造粒机内进行涂布、粘结造粒,同 进在转鼓造粒机对磷酸二铵颗粒进行二次氨化,从造粒机出来的物料进入干燥 机内进一步脱除水分,干燥合格的磷酸二铵通斗式提升机送入振网筛进行分筛, 粒径合格器进入流化床进行冷却、包膜后送入散库存放待包装;不合格小颗粒 和大块经破碎后返回转鼓造粒机中作为返料,中和、造粒、干燥尾气经除尘、 洗涤后达标排放。

三、磷酸二铵生产主要工艺指标1、 中和度中和度直接影响到磷铉产品的组成、P2O5的水溶率,生产过程的氨损失、 氟逸出率和料浆粘度等,它是中和过程最重要的控制指标当中和反应中和度 等于1.0时,中和后全部为NH4H2PO4根据溶解度曲线,当MR= 1.0时体系的 溶解度最小,因此应避免在MR=1.0时操作为防止出现较高粘度的料浆,用常 压反应器和管式反应器生产DAP时,中和度在1.5以上时存在一个粘度急剧上 升的拐点,这个拐点随矿源不同有所差异,依据经验暂定予中和度控制在1.4- 1.5,氨化粒化器中中和度一般控制在1.8-1.9左右2、 料浆温度磷酸与氨中和生成的反应热,除了把料浆温度升高到沸点以外,同时还可以 蒸发掉相当一部分水分允许中和料浆有相当高的温度既可防止固体磷铉析出, 保持料浆有良好的流动性,又可使干燥过程节省燃料预中和槽料浆温度115-120°C管式反应器料浆温度125-135C转鼓造粒出口物料温度110C左右(经验表明磷酸二铉颗粒结晶感好否与温度关系很大)3、 停留时间为了避免有些副反应发生,提高磷酸二铉水溶性磷的比例,料浆停留时间应 尽可能短,管式反应器内料浆的停留时间在1-2秒。

为了使预中和槽操作稳定, 需要保持反应器有一定的缓冲容积,一般取反应停留时间为40分钟左右4、返料比、含水量等返粒比:4.5 — 5: 1造粒机出口物料含水量:W3.5%烘干机出口物料含水量:W2.5%四、磷酸二铵的造粒机理在肥料工业中通常采用的主要有:团聚造粒、料浆涂布造粒、溶体凝结造 粒、挤压造粒四种类型1、团聚造粒在一定液相存在的条件下,通过机械搅动促使粒子在受到机械作用的 挤压下,互相碰撞,紧密接触由液相的表面张力引起的毛细管力将他们粘 结在一起毛细管力与粒子间的接触面积有关,相对余言小粒子比大粒子要 大得多当粘结起来的颗粒达到一定的极限尺寸时,就因毛细管力经受不住 他们与其它颗粒相撞的震动而不再继续粘附、增大这里的液相可以是以水 或饱和蒸气,也可是一种或多种肥料组成的溶液引入液相一经与固体粒子 接触,势将从粒子表面溶解物料,并根据物料性质可以进行或不进行化学反 应若溶于液相的物料再结晶,液相相当于粘合剂将他们粘合在一起粘结 质量明显影响成品颗粒的强度,而粘结或团聚过程受控于一些因素,例如由 于粒子紧密靠近而引起的分子力和静电力,原固体粒子的表面孔隙率及空隙 物料的结晶构造等下图为不同的粘结机理。

团聚造粒物料桥接粘结2、熔体凝结造粒熔体凝结造粒是给物料加热,或利用原料间的化学反应热,使物料基本 上以无水液体或熔体形式通过喷嘴喷出熔体可以在冷媒中直接凝结成粒, 也可涂布在造粒机的粒子上凝结如此反复进行,直至粒径逐渐增大到所要 求的尺寸与此同时,当熔体涂布在粒子上时,粒子也会凝结或者粘在较大 的粒子上而凝结成颗粒成品熔体凝结造粒可以利用两种干盐混合后具有最低共熔点的物理特性以磷酸一铵和硝酸铵为例,磷酸一铵的熔点为198.8°C, 硝酸铵的熔点为169.6C,而由17%磷酸一铵与83%硝酸铵组成的混合物具有 最低共熔点147.5C熔体凝结造粒利用这一物理特性就可在较低的温度下操 作,既节能,又能减少副反应或者氨的损失但也正因为如此,熔体凝结造 粒对原料的选用和配方受到某些限制,对原料计量、混合时间、操作温度等 均有严格要求熔体凝结造粒需要返料少,甚至不需返料,生产系统的粉尘 少,产品呈圆珠形,表面较光滑,但粒度大小不易在较宽范围内调节复合 肥中高塔造粒就是典型的熔体凝结造粒3、 料浆涂布造粒料浆涂布是用全部或大部分物料以料浆形态进入造粒设备这样,由固 体物质悬浮在液体中的料浆涂布于返料粒子上,然后进行干燥(也可以在涂 布造粒的过程中同时进行干燥)筛分。

粒度合格的一部分作为成品,其余部 分连同筛下的细粒,以及筛上过大的颗粒经过破碎后一起作为返料,送回造 粒机重复进行料浆涂布、干燥、筛分、破碎粒子经逐层涂布,类似洋葱皮, 粒径逐渐增大到符合要求的尺寸范围虽然由于返料的粒度通常分布范围较 宽,且因造粒机的机械作用,实际上也可能存在若干粒子团聚造粒的现象, 但主要是料浆涂布造粒为了节约能耗,料浆中的水分含量越少越好但要 保证料浆的流动性,料浆又不得不含有一定量的水分,致使造粒过程受到系 统水平衡的控制,通常返料比较大近年来,内返料等新技术的开发,已可 做到基本上无外返料料浆涂布造粒较为方便灵活,能生产多种不同品级的 粒肥产品,且颗粒较圆,较硬,这是被广泛应用的主要原因4、 挤压造粒挤压造粒是固体物料依靠外部压力进行团聚的干法造粒过程物料在高压下粒子紧密靠近而引起分子力、静电力、价力,使粒子紧密结合五、磷酸二铵生产主要设备1、干燥机用途:由造粒机出口的约含3%水分的磷酸二铉物料,经溜槽直接进入干燥 机,干燥机筒体内壁设有多种不同形式的抄板,使磷酸二铉物料随圆筒的转动 形成料幕,与热风炉送来的热风充分接触,进行传热传质,物料逐渐干燥并流 向干燥机出口,干燥机出口处物料中的水含量为W2.5%。

为防止物料粘结,在 干燥机筒体的进口端设有锤击振打装置用途:磷酸二铵返料经斗提机进入造粒机形成造粒床层;由管式反应器 喷出料浆及预中和料浆分别喷洒在造粒床层上,与埋在料层的氨进一步发生 化学反应,在团聚、涂布作用下形成磷酸二铵颗粒;造粒机出口处配备格栅, 进行便初步筛分,大块物料经筛破碎的进入干燥机进行干燥;在造粒机出料 箱上部设有引风口,移出造粒产生水蒸汽及气氨到尾气吸收系统处理用途:经筛分、流化冷却后的磷酸二铵经计量后进入包裹机中,外着 色包裹油经计量加入包裹机距进料端20—30cm处,在包裹机高转速及造板 带动下,磷酸二铵的表面在不断更新、碰撞使包裹油在颗粒表面涂布均匀, 达到磷酸二铵外包着色和防结目的4、其它设备破碎机:对筛分下来大颗粒进行破碎,作为返回造粒机造粒用的晶核目 前在磷复肥行业用的破碎机多种多样主要有:立式破碎机、链式 破碎机、滚锤破、三辊破等目前磷酸二铵主要以引进国外三辊破 为主,主要原因就破碎效果好处理能力大筛分机:对燥干后的磷酸二铵进行筛选,将2 —4mm颗粒作成品送入冷却 工序,小于2mm直接作为返料返回造粒机,大于4mm筛选出 来送入破碎机进行破碎筛分设备有:滚筒筛、振动筛、振网筛 等多种形式,磷酸二铵选型以振网为主。

六、安全知识1、 磷酸的健康危害及急救措施健康危害:蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性口服液体可引起恶心、呕吐、 腹痛、血便或休克皮肤或眼接触可致灼伤慢性影响:鼻粘膜 萎缩、鼻中隔穿孔长期反复皮肤接触,可引起皮肤刺激急救措施:皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分 钟,就医眼睛接触:立即提起眼脸,用大量流动清或生理盐水彻底冲洗至少 15分钟,就医吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,如呼吸 困难,输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医食入:用水漱口,饮牛奶或蛋清,就医2、 硫酸的健康危害及急救措施健康危害:对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用蒸气或雾可引起 结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者 发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡 口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜 炎、肾损害、休克等皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈 后癍痕收缩影响功能溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼 炎以至失明慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺 硬化急救措施:肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟,就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分 钟,就医吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,如呼吸困难, 输氧如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医食入:用水漱口,饮牛奶或蛋清,就医生产现场一般用管道以红色为标志色,当现场发现红色管道内物料泄 漏时,应采用硫酸泄漏相关应急预案作相关防护)3、氨的健康危害及急救措施健康危害:低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死急性中毒:轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等;眼结膜、 鼻粘膜、咽部充血、水肿;胸部 X线征象符合支气管炎或支气管 周围炎中度中毒上述症状加剧,出现呼吸困难、紫绀;胸部 X 线征象符合肺炎或间质性肺炎严重者可发生中毒性肺水肿,或有 呼吸窘迫综合征,患者剧烈咳嗽、咯大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、 檐妄、昏迷、休克等可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息 高浓度氨可引起反射性呼吸停止液氨或高浓度氨可致眼灼伤;液 氨可致皮肤灼伤急救措施:皮肤接触:立即脱去污染的衣着,应用2%硼酸液或大量清水彻底冲洗,就医眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟, 就医吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。

保持呼吸道通畅如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医危险特性:与空气混合能形成爆炸性混合物遇明火、高热能引起燃烧爆炸与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应若遇高热,容器内压增大, 有开裂和爆炸的危险生产现场一般用管道以黄色为标志色,当现场发现黄色管道物料泄漏 料时,应采用氨泄漏相关应急预案作相关防护)。

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