【正文】 為 0℃ 氨中和系統(tǒng)熱量衡算 與計算有關(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(–)=2H2O 6 AlH2PO43H2O kg。2H2O ； AlPO4所以實際需要總 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 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(zhǔn)： 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(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%。收集槽中的料漿送入噴漿造粒機(jī)進(jìn)行造粒干燥，經(jīng)篩分后得到粒度為 3mm的顆粒產(chǎn)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(yīng)器，特別適宜稀酸的中和反應(yīng)。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。 料漿濃縮法首先進(jìn)行中和反應(yīng)。中和反應(yīng)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(zhì)的磷礦，磷酸濃縮過程中加熱管易產(chǎn)生酸性結(jié)垢，造成生產(chǎn)無法進(jìn)行。但在磷酸濃縮法中對材質(zhì)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(zhì)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(chǎn)工藝 傳統(tǒng)的磷銨工業(yè)生產(chǎn)方法是先將二水物濕法磷酸濃縮到含 P2O5 為 54%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )的濃磷酸或直接用半水物流程所產(chǎn)含 P2O5 為 40%的磷酸為原料，在預(yù)中和槽、管式反應(yīng)器或加壓反應(yīng)器中進(jìn)行氨化，所得氨化料漿再進(jìn)行造粒、干燥制粒狀磷酸一銨，或噴霧干燥制粉狀磷酸一銨?？刂浦泻土蠞{的流動性即料漿中含水量和含液量的多少是造粒的關(guān)鍵，而料漿的流動性與中和度有密切的關(guān)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(yīng)，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(yīng)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(zhì)將參加化學(xué)反應(yīng)： 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(jīng) 適當(dāng)方法凈化后，產(chǎn)品純度可與熱法磷 4 酸相近。但其產(chǎn)生的大量的石膏廢渣無法得到有效的利用，三廢問題嚴(yán)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(chǎn)得到的磷酸。磷酸一銨和磷酸二銨都是高濃度氮磷復(fù)合肥料。 磷酸銨生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)原理和物化性質(zhì) 銨中和反應(yīng) 磷酸有三個氫原子，它們可以依次和氨反應(yīng)發(fā)生銨中和反應(yīng)，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(chǎn)方法 生產(chǎn)磷酸一銨的原料是磷酸和氨，用氨中和磷酸可以生產(chǎn)出磷銨。同時，隨著科學(xué)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)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(nèi)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(jù)有關(guān)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(yīng)量應(yīng)分別達(dá)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(fù)種指數(shù)計，每季作物的施肥水平 可分別達(dá)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(nóng)產(chǎn)品的需求都將增加。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。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(tuán)調(diào)節(jié)劑、酵母養(yǎng)料、釀造發(fā)酵助劑和營養(yǎng)強(qiáng)化劑等。 磷酸一銨在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 磷酸一銨 （ MAP）是一種水溶 性速效復(fù)合肥，有效磷（ AP2O5）與總氮（ TN）含量的比例約 :1，是高濃度磷復(fù)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(zhì)，其濕性低，在儲存時不結(jié)塊。 reasonable III 目錄 第一章 前言 .................................................................. 1 磷酸一銨相關(guān)的物化性質(zhì) ............................................... 1 磷酸一銨的物理性質(zhì) .............................................. 1 磷酸一銨在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 .......................................... 1 工業(yè)級磷酸一銨 .................................................. 2 我國日益重要的農(nóng)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(chǎn) 方法 .................................................... 3 磷酸銨生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)原理和物化性質(zhì) .................................... 3 銨中和反應(yīng) ...................................................... 3 磷酸銨的物理性質(zhì) ................................................ 3 磷 銨生產(chǎn)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(chǎn)品規(guī)格（按每噸磷銨產(chǎn)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(jī)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(shè)備的選型 ....................................................... 23 中和反應(yīng)器 ........................................................... 23 中和反應(yīng)器已知條件 ...