復合肥料與復混肥料生產培訓課程(編輯修改稿)
2025-01-24 16:01 本頁面
【文章內容簡介】 證磷銨產品的質量，需要綜合考慮磷銨的性質及磷酸氨化過程中物相的變化（即保持料漿有較好的流動性）、磷銨產品在干燥過程中穩(wěn)定性好和氨損失要少等。故磷銨生產需要控制的條件有：氨化溫度、操作壓力、中和度（即 NH3/H3PO4摩爾比）。這些條件還因操作壓力不同，具體的條件亦有所區(qū)別（如下表所示）。產品類型 NH3/H3PO4摩爾比（中和度） 溫度 /℃MAP 常壓 預中和 05～ 干燥機尾出口 70～110最終 ～ DAP 常壓 預中和 ～ 干燥機尾出口低于85最終 ～ 廣西民族師范學院三、磷銨生產工藝流程的組織 實踐證明：純磷酸與氨中和是瞬間可完成的快速反應，過程速率取決于氣氨擴散進入磷酸的傳質速率，故提高其擴散速率可加快中和速率；此外，磷酸氨化是一強放熱過程。所以磷銨生產中要解決好熱量平衡問題：一方面液氨蒸發(fā)需要大量的熱，另一方面磷酸氨化過程放出大量的熱需要處理。 從節(jié)能角度著手： ⑴ 利用廢熱代替蒸汽使液氨氣化，如充分利用造粒 干燥洗氣塔排出的約 75℃ 洗滌液作熱源； ⑵ 在液氨進入氨蒸發(fā)器之前先進行節(jié)流制冷，然后通過熱交換器降低進入磷銨產品冷卻器的空氣溫度。 實際生產中采用管式反應器和快速氨化反應器進行磷酸氨化可使反應時間縮至 1s；利用水的氣化帶走大量的反應熱。在控制反應時間及移走反應熱的同時，一定要注意物料的流動性。生產過程中常用預熱過的濃磷酸快速氨化，既可實現(xiàn)高溫脫廣西民族師范學院三、磷銨生產工藝流程的組織水，還可保證料漿處于高溫和壓力下，使磷銨的溶解度增大，料漿粘度變小，流動性增加；也可借助該壓力將料漿直接噴入造粒機或噴霧塔中生產粒狀或粉狀磷銨。 磷銨生產方法依據(jù)氨化壓力分為常壓氨化和加壓氨化。常壓氨化又分為有槽式中和和快速氨化蒸發(fā)；加壓氨化依據(jù)反應器的結構又分為加壓氨化反應器法和管式反應器法。 依據(jù)濃縮物料的類型不同，磷銨生產方法分為濃縮磷酸法（又稱濃酸氨化法）和濃縮氨化料漿法（又稱稀酸氨化法）。 如圖 13在常壓槽式中和法工藝流程中，磷酸先經干燥機尾氣洗滌塔，與洗滌液混合至 P2O520%~25%，再進入中和槽，與液氨蒸發(fā)站送來的氣氨在中和槽內的強烈攪拌下進行反應。因采用稀酸可使料漿中和度到 。中和料漿溢流入蒸發(fā)給料槽，經給料泵送去蒸發(fā)濃縮。中和廣西民族師范學院圖 13 常壓槽式中和（氨化）工藝流程圖廣西民族師范學院三、磷銨生產工藝流程的組織 槽逸出的主要是水蒸氣，并含有微量的氨和氟化物，經風機從排氣筒放空。 槽式中和法具有緩沖性好，容易操作控制，產品質量穩(wěn)定。但所用設備大，耗材高；所用磷酸濃度不能過高，否則會因料漿流動性差而影響氨化操作和料漿輸送；因料漿濃度低，造粒返料比大，干燥能耗高；反應物在中和槽內停留時間長，易發(fā)生副反應而造成磷的損失。該流程適用于小型的料漿濃縮法生產磷銨的流程和管式反應器前的預中和。 圖 14是常壓快速氨化蒸發(fā)生產磷銨的工藝過程。此生產工藝因采用快速氨化蒸發(fā)器而具有顯著的優(yōu)點：停留時間短（ 2~3min），生產強度高，氨損失小，無機械攪拌裝置，可回收利用二次蒸汽。 廣西民族師范學院圖 14 快速氨化蒸發(fā)器流程圖廣西民族師范學院 為了采用高濃度磷酸生產磷銨以降低干燥能耗，必須在更高的溫度和壓力下進行氨化，提高磷銨的溶解度，以保持料漿良好的流動性。在此基礎上發(fā)展了加壓氨化反應器及加壓氨化生產工藝。圖15（1）加壓氨化反應器 圖15（2）導流式加壓氨化反應器 廣西民族師范學院圖 16 美國 TVA型十字管式反應器廣西民族師范學院 加壓氨化反應器依據(jù)結構不同，分為加壓氨化反應器和管式氨化反應器兩類，其結構分別如圖 15（ 1）、 15（ 2）和圖 16所示。 從圖 15（ 1）、（ 2分析可看出：二者均在充分利用反應熱來提高反應物料溫度的同時，蒸發(fā)了部分水分；在保證料漿良好的流動性的同時，也使料漿得到部分提濃，降低了干燥能耗；并借助反應器的壓力將料漿直接噴入造粒塔或造粒機中生產磷銨。 圖 16是 TVA型管式反應器結構及附件圖。氨從伸入管中心的小管引入，磷酸和硫酸分別從主管相對兩側支管引入，反應物料在管內停留時間短（ 1~2s），反應熱使物料溫度升到約150℃ ，產生背壓 ～ ，生成的高溫料漿借助自身壓力將其送至造粒機噴出。 廣西民族師范學院⑴ 料漿濃縮流程 如圖 17為雙效料漿濃縮制磷銨流程圖。中和料漿由貯槽送入二效蒸發(fā)器閃蒸室，隨即由循環(huán)泵送入二效加熱器。然后進入閃蒸室蒸發(fā)出一部分水分。經初步濃縮的料漿由過料泵送入一效蒸發(fā)器閃蒸室，進一步濃縮至指定濃度后，借助蒸發(fā)器內的壓力進入料漿緩沖槽，再經料漿泵送至噴漿造粒干燥機造粒。 圖 17 雙效料漿濃縮工藝流程廣西民族師范學院圖18 噴漿造粒流程圖 廣西民族師范學院⑵ 料漿造粒流程 如圖 18為噴漿造粒流程圖。磷銨料漿泵將濃縮料漿送入噴漿造粒干燥機的噴槍，并由壓縮空氣使之霧化。霧化料漿從水平方向噴出，隨著干燥機的轉動，筒內抄板將物料揚起形成料罩，料漿噴射在料罩上。來自熱風爐的煙道氣與顆粒物料并流通過轉筒，二者進行物料和熱量交換。在轉筒內同時完成造粒和干燥。干物料從機尾排出，經斗式提升機送至雙層振動篩篩分，符合顆粒要求的大部分作為產品，由成品皮帶運輸機，經風冷后送去包裝。大顆粒送至破碎機，破碎后的物料和篩分下來的小顆粒物料及部分產品物料經返料皮帶運輸機送至干燥機頭作為返料。 ⑶ 其他磷銨生產流程 除上述介紹的磷銨生產流程外，還有轉鼓氨化生產磷酸二銨的工藝流程和預中和 轉鼓氨化造粒生產磷酸二銨的工藝流程。 廣西民族師范學院四、磷酸銨生產操作控制要點 磷銨生產操作主要包括磷酸氨化（中和）、造粒、篩分、熱風及空壓機幾個崗位
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