【正文】 為 0℃ 氨中和系統(tǒng)熱量衡算 與計算有關的標準生成熱（ △ ）如下 表 標準生成熱 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)化學反應熱△ rH ① NH3(g)+H3PO4(l)??? NH4H2PO4(aq) △ H1 =1435(–)=2H2O 6 AlH2PO43H2O kg。2H2O ； AlPO4所以實際需要總 NH3 量為 J3 == 10 以上得進如物料總量 ∑ 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 的量為 MgHPO42H2O 的量： AlPO42H2O 的量為 FePO4上述三項之和即為氨用量 J2。 氨中和系統(tǒng)物料恒算 計算基準： 1000kg 濕法磷酸。 ⑦濃縮料漿終點濃度含 H2O 為 25%。 ⑤氨中和過程蒸發(fā)水量為 1 ㎏ (H2O)/1 ㎏ (NH3)。 ②濕法磷酸組成表 表 進口濕法磷酸組成表 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%。收集槽中的料漿送入噴漿造粒機進行造粒干燥，經篩分后得到粒度為 3mm的顆粒產品。從一效蒸發(fā)器處來的料漿送入收集槽，含水率為 30%左右。外環(huán)流快速反應器，特別適宜稀酸的中和反應。常用的反應器為常壓式攪拌槽、管式反應器、外環(huán)流快速反應器。 料漿濃縮法首先進行中和反應。中和反應后，料漿 pH 值約 ，因此 5 料漿濃縮中形成的垢層接近中性，并較為疏松，可以用酸溶掉。對于含有較多雜質的磷礦，磷酸濃縮過程中加熱管易產生酸性結垢，造成生產無法進行。但在磷酸濃縮法中對材質要求較高。 我國磷礦資源雖然豐富，但大部分是含磷品位低，含鐵、鋁、鎂等有害雜質高且又難于富集的中低品位磷礦，從而難以用傳統(tǒng)的“磷酸濃縮”法制磷按。 磷 銨生產工藝 傳統(tǒng)的磷銨工業(yè)生產方法是先將二水物濕法磷酸濃縮到含 P2O5 為 54%(質量分數 )的濃磷酸或直接用半水物流程所產含 P2O5 為 40%的磷酸為原料，在預中和槽、管式反應器或加壓反應器中進行氨化，所得氨化料漿再進行造粒、干燥制粒狀磷酸一銨，或噴霧干燥制粉狀磷酸一銨。控制中和料漿的流動性即料漿中含水量和含液量的多少是造粒的關鍵，而料漿的流動性與中和度有密切的關系。由此可見，中和度實為 NH3 與 H3PO4 的摩爾比。3H2O +(NH4)2SO4(pH4) 磷酸和液氨在中和槽中完成中和反應，控制好中和度，可生成磷酸一銨和磷酸二銨料漿，并放出大量熱能， 在反應過程中利用中和熱，可以蒸發(fā) 20%～ 25%的水分。2H2O + H3PO4 + 2NH3 == CaHPO4 以濕法磷酸為原料制造磷酸銨時，濕法磷酸中所含的雜質將參加化學反應： H2SO4(l)+ 2NH3(g)==(NH4)2SO4(s) H2SiF6(l)+ 2NH3(g)==(NH4)2SiF6(s) H2SiF6 + 6NH3 +(2+x)H2O == 6NH4F+ SiO2濕法磷酸比熱法磷酸成本低 20%～ 30%，經 適當方法凈化后，產品純度可與熱法磷 4 酸相近。但其產生的大量的石膏廢渣無法得到有效的利用，三廢問題嚴重。兩者的分離是簡單的液固分離，具有其他工藝方法無可比擬的優(yōu)越性。 濕法磷酸法 通常所稱的“濕法磷酸”實際上是硫酸法濕法磷酸，即用硫酸分解磷礦生產得到的磷酸。磷酸一銨和磷酸二銨都是高濃度氮磷復合肥料。 磷酸銨生產的化學反應原理和物化性質 銨中和反應 磷酸有三個氫原子，它們可以依次和氨反應發(fā)生銨中和反應，依次生成磷酸一銨 (MAP)—— NH4H2PO磷酸二銨 (DAP)—— (NH4)2HPO磷酸三銨 ——(NH4)3PO4。 3 第二章 磷酸一銨工藝的路線選擇 磷酸一銨的生產方法 生產磷酸一銨的原料是磷酸和氨，用氨中和磷酸可以生產出磷銨。同時，隨著科學的發(fā)展，經濟作物的施肥量將逐年增加，加上林、牧、漁業(yè)也開始施用化肥，因此今后 15 年內化肥的增長將持續(xù)呈上升趨勢。這與國家計委提出的 20xx 年化肥需求量 4000 萬噸相比尚差 1200 萬噸。據有關部門統(tǒng)計，我國目前每畝季施肥量低于 10 公斤的耕地約占一半，到 20xx 年和 20xx 年，化肥的供應量應分別達到 4200 萬噸和5000 萬噸以上，這樣，按 億公頃（ 20 億畝）的耕地和 16%的復種指數計，每季作物的施肥水平 可分別達到 公斤和 公斤，在世界上仍屬中低水平。 隨著人口的增長，人民生活水平的提高，對農產品的需求都將增加。因此，提高單位面積產量是增加糧食產量的重要途徑之一，而合理增施化肥又是 提高單位面積產量的直接有效的措施。但我國的可耕地面積少，但人口卻不斷遞增。 2 工業(yè)級磷酸一銨 工業(yè)用磷酸一銨（ MAP）是一種很好的阻燃、滅火劑，廣泛用于木材、紙張、織物的阻燃，纖維加工和染料工業(yè)的分散劑 、搪瓷用釉劑、防火涂料的配合劑、干粉滅火劑，此外還可以用作飼料添加劑，醫(yī)藥和印刷工業(yè)等也有使用，同時也用作高檔肥料，在食品工業(yè)中還用作膨松劑、面團調節(jié)劑、酵母養(yǎng)料、釀造發(fā)酵助劑和營養(yǎng)強化劑等。 磷酸一銨在農業(yè)中的應用 磷酸一銨 （ MAP）是一種水溶 性速效復合肥，有效磷（ AP2O5）與總氮（ TN）含量的比例約 :1，是高濃度磷復肥的主要品種之一。磷酸一銨易溶與水。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，其濕性低，在儲存時不結塊。 reasonable III 目錄 第一章 前言 .................................................................. 1 磷酸一銨相關的物化性質 ............................................... 1 磷酸一銨的物理性質 .............................................. 1 磷酸一銨在農業(yè)中的應用 .......................................... 1 工業(yè)級磷酸一銨 .................................................. 2 我國日益重要的農業(yè) .................................................... 2 第二章 磷酸一銨工藝的路線選擇 ................................................ 3 磷酸一銨的生產 方法 .................................................... 3 磷酸銨生產的化學反應原理和物化性質 .................................... 3 銨中和反應 ...................................................... 3 磷酸銨的物理性質 ................................................ 3 磷 銨生產工藝 .......................................................... 4 第三章 工藝計算 .............................................................. 6 物料平衡計算 .......................................................... 6 計算條件 ....................................................... 6 氨中和系統(tǒng)物料恒算 ............................................. 6 濃縮系統(tǒng)物料恒算 .............................................. 10 干燥系統(tǒng)物料恒算 .............................................. 11 消耗定額及產品規(guī)格（按每噸磷銨產品計） ......................... 12 熱量平衡計算 ......................................................... 13 計算條件 ...................................................... 13 氨中和系統(tǒng)熱量衡算 ............................................ 14 濃縮系統(tǒng)熱量衡算 ..................................................... 16 噴漿造粒干燥機熱量 ................................................... 20 已知條件 ...................................................... 20 濃縮計算 ...................................................... 20 小時物料平衡圖 ....................................................... 21 小時物料平衡 .................................................. 21 小時物料平衡圖 ................................................ 22 第四章 主要設備的選型 ....................................................... 23 中和反應器 ........................................................... 23 中和反應器已知條件 ...