【正文】 濕法磷酸工藝設(shè)計(jì)主要包括化工工藝過程的物料衡算、熱量衡算、設(shè)備的計(jì)算與選型，通過該設(shè)計(jì)，我掌握了化工工藝設(shè)計(jì)的基本程序、方法和步驟，使我對所學(xué)的知識有了更進(jìn)一步的掌握。 （ 6） 采光和照明 由于車間不設(shè)置圍墻， 車間 主要 采用天然采光 ，夜間 電燈照明。 （ 4） 設(shè)備要統(tǒng)一安排，排列整齊，有足夠的操作空間。 （ 6） 工廠總平面布置應(yīng)為施工安裝創(chuàng)造有利條件 ① 工廠布置應(yīng)滿足施工和安裝（特別是大型設(shè)備吊裝）機(jī)具作業(yè)要求。布置建、構(gòu)筑物位置時(shí)要注意它們與主導(dǎo)風(fēng)向的關(guān)系。 ④ 在預(yù)留發(fā)展用地時(shí)，總平面布置至少應(yīng)有一個(gè)方向可供發(fā)展的可能，并主要將發(fā)展用地留于廠外，防止在廠內(nèi)大圈空地，多征少用，早征遲用和征而不用的錯(cuò) 誤做法。 ⑥ 廠區(qū)消防通道布置一般宜使機(jī)動(dòng)消防設(shè)備能從兩個(gè)不同方向迅速到達(dá)危險(xiǎn)車間，危險(xiǎn)倉庫和罐區(qū)等。廠區(qū)布置應(yīng)充分考慮安全布局，嚴(yán)格遵守防火，衛(wèi)生等安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定。因此一般將閃蒸室內(nèi)徑放大到 2. 5m。 ④攪拌理論功率 N攪拌 N攪拌 = ? 漿 n葉 3d葉 5 = 1350 (70 60 )3 = 噴漿造粒干燥機(jī) ①有物料平衡知干燥機(jī)尾氣質(zhì)量流量 55088kg/h ②干燥機(jī)每小時(shí)蒸發(fā)水量 4789kg ③干燥機(jī)尾氣質(zhì)量流速每小時(shí)取 6000kg/m2；干燥機(jī)容積蒸發(fā)強(qiáng)度由實(shí)測值取每小時(shí) 22kg/m3 ④富裕系數(shù)取 D計(jì)算 轉(zhuǎn)筒直徑可根據(jù)筒內(nèi)煙氣最大流量即尾處流量計(jì)算。 H1+D1+(FD1D2)h1+熱損失 設(shè)熱損失為輸入的 2% 式中 11H —— Ⅰ效二次蒸汽焓， kJ/kg 1wh —— Ⅱ效蒸汽冷凝焓， kJ/kg F、 D D2—— 同上式 由輸入 =輸出 +熱損失 得 [D0 1H +（ FD2）熱損失不可忽略，為輸入的 2%。mol1 ④ 2NH3(g)+H2SiF6(aq)??? (NH4)2SiF6(aq) △ H4=2602(2 )=2H2O ；MgHPO42H2O～ P2O5～ 2H2O 1000 % 1602187? = 中 和 系 統(tǒng) 磷酸 J1 氣氨 J2 磷銨漿料 C3 蒸發(fā)水C1 氨損失C222 8 消耗的 P2O5 的量為 2187142?= 消耗的水的 量為 187182?= ⅳ生成的 AlPO4 ⑥中和度 (NH3/H3PO4)為 。 表 漿料法磷酸一銨主要技術(shù)指標(biāo) 組分 優(yōu)等品 11470 一等品 11440 合格品 10420 總養(yǎng)分 (N+P2O5) 總氮 (N) 有效磷以 (P2O5)計(jì) 水溶性磷占有效磷百分率 80 75 70 水分 (H2O) 粒度 ()mm 90 80 80 本次設(shè)計(jì)采用料漿法工藝 ,磷酸首先送入尾氣洗滌器后，再用泵經(jīng)管反送到中和攪拌槽與氣氨進(jìn)行反應(yīng)，所得的料漿進(jìn)入二效蒸發(fā)器，經(jīng)第一次濃縮后，再進(jìn)入一效蒸發(fā)器。為避免這一情況，可采用料漿濃縮工藝。利用 NH3H3PO4H20 三元體系相圖，可以對磷酸銨生產(chǎn)過程進(jìn)行物化分析。x H2O CaSO4硫酸法的特點(diǎn)是礦石分解后產(chǎn)物磷酸為液相，副產(chǎn)物硫酸鈣是一種溶解度很小的固相。從化肥的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，生產(chǎn)高濃度的磷復(fù)肥在中國愈來愈顯得重要。氮肥、磷肥與鉀肥三大類化肥，是農(nóng)作物需要量最多的三大營養(yǎng)元素肥料，也稱為肥料的三要素或稱大量元素肥料。20℃ 下，每 100 克水中可溶解 克的磷酸一銨。 關(guān)鍵詞：磷酸一銨；工藝設(shè)計(jì) ；節(jié)能；合理 II Technological design of an 100000t Monoammonium enginerring project （ Ammonium neutralization reaction） Abstract China is a populous country, with billionplus populations, but also the trend of increasing, therefore, the problem of the food source is more and more serious, the development of agriculture became the essential topic. But the total cultivated land will keep dynamic balance. Therefore, increase unit area yield is one of the important ways to increase food production, and reasonable to add fertilizer is directly effective measures to increase the unit area output. Ammonium phosphate pound fertilizer is the most important varieties, high nutrient content, can be used as fertilizer directly. This design is mainly aimed at 100000 t/a granulated monoammonium phosphate process and main equipments, using two effect evaporation achieve energy saving at the same time to ensure the reasonable investment in equipment, adopting deflecting drying integration of shotcrete machine to save the production space, with the circular spiral returns system can solve the problem of the deflecting returns big, reasonable technological process, investment cost is not high. Keywords: monoammonium phosphate。因此，提高單位面積產(chǎn)量是增加糧食產(chǎn)量的重要途徑之一，而合理增施化肥又是提高單位面積產(chǎn)量的直接有效的措施 。磷酸一銨含有磷和氮兩種營養(yǎng)元素，通常營養(yǎng)元素含量 12520(NPK)或 10500，磷酸一銨鹽能與過磷酸鈣、硫酸銨、硝酸銨、氯化銨和尿素等鹽類混合制成肥料，此類肥料具有良好的物理性質(zhì)，其濕性低，在儲存時(shí)不結(jié)塊。但我國的可耕地面積少，但人口卻不斷遞增。這與國家計(jì)委提出的 20xx 年化肥需求量 4000 萬噸相比尚差 1200 萬噸。磷酸一銨和磷酸二銨都是高濃度氮磷復(fù)合肥料。濕法磷酸比熱法磷酸成本低 20%～ 30%，經(jīng) 適當(dāng)方法凈化后，產(chǎn)品純度可與熱法磷 4 酸相近。由此可見，中和度實(shí)為 NH3 與 H3PO4 的摩爾比。但在磷酸濃縮法中對材質(zhì)要求較高。常用的反應(yīng)器為常壓式攪拌槽、管式反應(yīng)器、外環(huán)流快速反應(yīng)器。 ②濕法磷酸組成表 表 進(jìn)口濕法磷酸組成表 組分 P2O5 SO3 Fe2O3 Al2O3 MgO F 含量 % ③氨利用率為 98%，其中中和工序損失 %，濃縮工序損失 %，干燥工序損失 1%。上述三項(xiàng)之和即為氨用量 J2。所以實(shí)際需要總 NH3 量為 J3 == 10 以上得進(jìn)如物料總量 ∑ J=J1 +J2=1000+= ⅰ蒸發(fā)水量 C1=(每㎏ NH3 蒸發(fā)㎏ H2O) ⅱ NH3 損失 C2= %= 式中 %為中和工序 NH3 損失。3H2O 8 H2O 1 合計(jì) 100 ⅰ產(chǎn)品含 N 產(chǎn)品含量 N = 14/17 = 產(chǎn)品含 N 百分比為 100%=% ⅱ產(chǎn)品含 P2O5 產(chǎn)品含 P2O5 量為 產(chǎn)品含 P2O5 百分比為 100%=% 所以產(chǎn)品規(guī)格表示為 規(guī)格簡式為 10490 熱量平衡計(jì)算 計(jì)算條件 （ 1）以 1000kg濕法磷酸為基準(zhǔn)； （ 2） 以上面物料平衡數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)： 14 (3)參考溫度為 0℃ 氨中和系統(tǒng)熱量衡算 與計(jì)算有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱（ △ ）如下 表 標(biāo)準(zhǔn)生成熱 名稱 NH3(g) H3PO4(aq) NH4H2PO4(aq) (NH4)2HPO4(aq) △ (kJ/mol) 1435 1560 H2SO4(aq) (NH4)2SO4(aq) H2SiF6(aq) (NH4)2SiF6(aq) 2331 2602 (1)化學(xué)反應(yīng)熱△ rH ① NH3(g)+H3PO4(l)??? NH4H2PO4(aq) △ H1 =1435(–)=因此對物料衡算和能量橫算不再作修正。 12H +D1+ 1wh +熱損失 假設(shè) 熱損失為 2% 式中 D2—— Ⅱ效二次蒸汽量， kg 17 2h —— Ⅱ效出口料漿焓， kJ/kg 12H —— Ⅱ效二次蒸汽焓， kJ/kg 1wh —— Ⅱ效蒸汽冷凝焓， kJ/kg F、 D1—— 同上式 由輸入 =輸出 +熱損失 得下式 （ Fs；料漿密度 ， ③中和槽容積裝載系數(shù) ④反應(yīng)器高徑比， H總 /D內(nèi) = ⑤中和槽內(nèi)料漿平均停留時(shí)間 40min 中和反應(yīng)器計(jì)算 （ 1）中和槽尺寸計(jì)算 ①中和反應(yīng)器的有效容積 V有效 = 103/ 40/60= ②中和反應(yīng)器的總?cè)莘e V總 =2V有效 = ③中和反應(yīng)器內(nèi)徑 D內(nèi) D內(nèi) = 3??= ③中和反應(yīng)器總高 H總 H總 = = ④中和漿料溢流口高度 h料 h料 = = 即中和槽外形尺寸Φ 3000 4000mm，溢流口高度 h取 20xxmm。 閃蒸室截面蒸發(fā)強(qiáng)度， 2800kgH2O/m2 ④ 當(dāng)廠區(qū)較平坦方整時(shí)，一般采用矩形街道布置方式，以使布置緊湊，用地節(jié)約，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸及管網(wǎng)的短捷，廠容整齊。對由于工藝要求而設(shè)在上坡地段的可燃液體罐區(qū)，應(yīng)采取有效安全措施，如設(shè)置防火墻，導(dǎo)流墻或?qū)Я鳒?，以避免流散的液體威脅坡 下的車間。 ② 應(yīng)使后期施工與前期生產(chǎn)之間的相互干擾盡可能小。在對待發(fā)展