【正文】 有效=42m219濾洗液中間槽 720030002400110消化槽 φ50004500111濾液泵 Q=50m3/h， H=25m23 磷酸一銨生產(chǎn)技術(shù) 磷酸一銨工藝技術(shù)的選擇和比較 磷酸濃度的確定磷銨生產(chǎn)常用氣氨與磷酸中和，因磷酸濃度的不同，粉狀磷銨的生產(chǎn)方法又分為兩大類，一類是將萃取磷酸濃縮到48%左右，與氣氨加壓中和，利用氨與磷酸的反應(yīng)熱在噴粉塔內(nèi)自熱干燥，這類方法稱為“濃酸法”；另一類是將萃取磷酸直接與氣氨中和，通過料漿濃縮蒸發(fā)部分水分后，再進(jìn)入噴霧塔與熱空氣進(jìn)行脫水干燥，得到粉狀磷銨，此類方法稱為“稀酸法“。從工程投資上分析，磷酸濃縮裝置的投資比料漿濃縮較高，雖然采用“稀酸法”在噴霧干燥裝置上的投資比“濃酸法”高，但從整個(gè)工程上進(jìn)行投資比較，采用“稀酸法”的投資仍比“濃酸法”略低。綜合上述兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，本項(xiàng)目可研報(bào)告選擇“稀酸法”工藝。對料漿濃縮裝置而言，國內(nèi)大多采用槽式中和方式。由于循環(huán)管徑只有400mm左右，因而可充分利用中和熱蒸發(fā)水分，與槽式流程相比，可降低能耗，但該技術(shù)操作要求較高。 磷銨料漿霧化方式的選擇 霧化方式的介紹磷銨料漿的霧化一般有三種方式：即離心式、氣流式和壓力式。氣流式操作方便，通過調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)（壓縮空氣）的流量及壓力可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粒度，噴頭磨損小，維修更換少，但動(dòng)力消耗大，一般用在中小型噴霧裝置上。目前國內(nèi)同類裝置上大多采用壓力霧化方式，所以本項(xiàng)目可研報(bào)告采用壓力霧化工藝。本方案選擇逆流方式，有關(guān)測定表明，逆流方式的噴霧干燥塔的容積傳熱系數(shù)比順流方式高。熱爐氣的氣溫高，相應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度大，投資省。 傳統(tǒng)法生產(chǎn)磷酸銨的工藝傳統(tǒng)法生產(chǎn)磷銨是將萃取的含P2O528%磷酸進(jìn)行濃縮到40～50%左右P2O5的濃磷酸,然后通過磷酸預(yù)中和、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒等工序生產(chǎn)磷酸銨類肥料，該種肥料含氮量可達(dá)到18%，含磷最高為48%左右；該種流程的典型代表為美國TVA預(yù)中和氨化造粒流程，該流程既可生產(chǎn)磷酸二銨，也可用于生產(chǎn)磷酸一銨。料漿噴灑在返料細(xì)顆粒上進(jìn)行滾動(dòng)造粒，同時(shí)與伸入料層的氨分布管放出的氣氨進(jìn)行中和反應(yīng)，～，這時(shí)反應(yīng)熱將使料漿水分進(jìn)一步蒸發(fā)。干燥機(jī)進(jìn)口熱風(fēng)溫度200℃左右，出口85～90℃，干燥后物料溫度80℃?！?倍。由于氨化造粒機(jī)出口氣體溫度較低，濕度大，不能用旋風(fēng)除塵器除塵，故與預(yù)中和排出的氣體一起用稀磷酸洗滌除塵，由于氨化造粒機(jī)的氨逸出率較大，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)20～25%，必須采取有效的回收措施。由于磷酸一銨的氨化反應(yīng)熱較少，蒸發(fā)的水量也減少，因此要求所用的磷酸濃度不能低于48%。這種流程更為簡單，且所需費(fèi)用比槽式中和器少。但該種工藝所要求的磷礦質(zhì)量較高，我國大部分磷礦的質(zhì)量達(dá)不到采用該工藝的要求。該種工藝的特點(diǎn)是避免了含雜質(zhì)較高的濕法磷酸在濃縮過程造成設(shè)備、管道堵塞的狀況，減少了磷的損失，該種流程特別適用于利用我國中低品位磷礦生產(chǎn)磷銨。磷酸中和有槽式中和、管式中和以及快速氨化三種具有代表性的流程，現(xiàn)普遍采用管式中和和快速氨化兩種流程；快速氨化流程又分自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種，該兩各種方法都可以利用中和產(chǎn)生的反應(yīng)熱移走一部分料漿中的水分，同時(shí)所產(chǎn)生的二次蒸汽又可以用作Ⅱ效加熱濃縮的熱源，減少一次蒸汽的使用量。干燥部分有噴漿造粒和噴霧干燥兩種流程，噴漿造粒流程由噴漿造粒干燥機(jī)、冷卻、篩分、破碎以及流體輸送、固體物料輸送以及熱風(fēng)爐、空氣鼓風(fēng)機(jī)、尾氣除塵洗滌系統(tǒng)等設(shè)備構(gòu)成，該流程投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用都較高，而且生產(chǎn)的顆粒狀產(chǎn)品的適用面較窄，因此除生產(chǎn)磷酸二銨使用外，現(xiàn)在建設(shè)的磷酸一銨生產(chǎn)線很少采用；目前生產(chǎn)磷酸一銨普遍采用噴霧干燥工藝，該工藝由高壓柱塞泵、噴霧干燥塔以及空氣加熱器、空氣鼓風(fēng)機(jī)、除塵裝置組成，該流程結(jié)構(gòu)簡練，建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用都相對較低。 磷酸一銨工藝生產(chǎn)流程 磷酸一銨工藝生產(chǎn)流程詳見圖31粉狀磷酸一銨方框工藝流程圖稀磷酸磷酸中間槽 按比例加入氣氨緩沖罐液氨蒸發(fā)給料槽快速氨反應(yīng)器 按比例加入 溢流 蒸汽（外供）過料泵加料泵Ⅱ效蒸發(fā)系統(tǒng)Ⅰ效蒸發(fā)系統(tǒng)料漿循環(huán)泵閃蒸室 蒸汽 溢流 冷卻水 料漿收集槽 排出蒸汽 液封槽混 合冷凝器 冷卻水 冷凝水磷銨料漿泵 排出冷凝水風(fēng)機(jī)熱風(fēng)爐 料漿高位槽 熱風(fēng)塔底進(jìn)入磷銨料漿高壓泵運(yùn)輸、冷卻噴霧干燥塔過濾器 塔頂成品包裝 倉庫堆存圖31 粉狀磷酸一銨方框工藝流程圖4 磷銨生產(chǎn)工藝介紹 生產(chǎn)工序 中和工序 由氨站來的液氨進(jìn)入液氨蒸發(fā)器，在此用蒸汽加熱蒸發(fā)成氣氨，經(jīng)氣氨緩沖罐進(jìn)入快速氨化反應(yīng)器。為控制快速氨化反應(yīng)器內(nèi)的料漿中和度，磷酸與氣氨必須進(jìn)行流量比例調(diào)節(jié)后同時(shí)加入快速氨化反應(yīng)器。經(jīng)初步濃縮的料漿用過料泵送入Ⅰ效蒸發(fā)系統(tǒng)，再次濃縮至規(guī)定濃度，然后溢流至料漿收集槽。Ⅱ效閃蒸室為負(fù)壓狀況，故其沸點(diǎn)溫度較低，料漿在此情況下除去部分水分后重新沿閃蒸室下降管回到循環(huán)泵，重復(fù)加熱、閃蒸過程，在此過程中，隨著水分的蒸發(fā)，磷銨料漿得到濃縮。隨著水分蒸發(fā)磷銨料漿得到進(jìn)一步濃縮，當(dāng)達(dá)到要求含水后，通過管道送至干燥崗位。Ⅱ效閃蒸室閃蒸出的水蒸氣進(jìn)入大氣冷凝器，被循環(huán)水冷卻冷凝后，由于氣體體積的縮小，使Ⅱ效閃蒸室獲得足夠的真空度。來自熱風(fēng)爐的熱風(fēng)進(jìn)入噴霧干燥塔塔底沸騰床層，與料霧逆流干燥，使霧化的料漿迅速蒸發(fā)、干燥。蒸發(fā)出的水分進(jìn)入氣相，隨出塔尾氣從塔頂進(jìn)入凈化系統(tǒng)，經(jīng)除塵后排空。出除塵器的尾氣經(jīng)過噴射洗滌塔進(jìn)一步除塵、洗滌后放空。磷酸一銨成品由膠帶輸送機(jī)送至兩成品貯斗，成品貯斗各接一臺(tái)自動(dòng)定量包裝機(jī)進(jìn)行自動(dòng)稱量包裝，經(jīng)縫包機(jī)縫包后由輸送機(jī)送工包裝系統(tǒng)，人工在托板上推碼，并由叉式裝載機(jī)在成品庫中堆垛。 余熱利用 中和生成的磷銨料漿在失壓閃蒸過程中形成溫度較高的水蒸氣。Ⅰ、Ⅱ效加熱器排出的冷凝水隨同空氣加熱器排出的冷凝水一起流入熱水槽；Ⅱ效閃蒸室排出的氣體經(jīng)大氣冷凝器冷凝后經(jīng)液封槽溢流至熱水槽，混合過后的熱水經(jīng)熱水泵加壓后經(jīng)熱水管道送至氨站氨蒸發(fā)器，供氨蒸發(fā)用，熱水經(jīng)氨蒸發(fā)吸收熱量后，由冷水管道返回到濃縮崗位的水冷塔進(jìn)一步降低溫度，然后由冷水泵加壓送至大氣冷凝器作冷凝水用。當(dāng)液氨貯槽內(nèi)液位低或由于氣溫太低槽內(nèi)壓力不足時(shí)，則啟用氨加熱器將液氨加熱，以提高槽內(nèi)壓力。籍氨壓縮機(jī)將槽車內(nèi)的剩氨卸完。本項(xiàng)目只生產(chǎn)磷酸一銨（NH4H2PO4）生產(chǎn)過程中隨磷酸帶入的其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)同硫基復(fù)合肥總的雜質(zhì)反應(yīng)。由于磷銨料漿有強(qiáng)腐蝕性，常有懸浮顆粒、粘度大，故料漿走管內(nèi)，蒸汽走殼程；料漿由強(qiáng)制循環(huán)泵從加熱器底部進(jìn)入管內(nèi)，管間（殼程）用蒸汽加熱，加熱后的料漿從定補(bǔ)送出至閃蒸室分離料漿中的水分。 噴霧干燥裝置：濃縮料漿的干燥在噴霧干燥塔中進(jìn)行，噴霧干燥塔由氣室、氣體分布板、風(fēng)帽、沸騰層、擴(kuò)大層、除塵室組成本體；由高壓柱塞泵、蒸汽夾套保溫料漿管道、料漿噴槍組成料漿噴霧系統(tǒng)；由空氣鼓風(fēng)機(jī)、空氣加熱器、蒸汽加熱管線等組成熱風(fēng)系統(tǒng)；由出料皮帶、成品儲(chǔ)料斗、自動(dòng)計(jì)量包裝機(jī)組成成品包裝系統(tǒng)。 噴粉塔（1）簡介該設(shè)備為立式圓筒形設(shè)備，塔體由上、中、下三部分組成，塔體由碳鋼制成，底部設(shè)有爐氣分布器及沸騰床，粉狀磷酸一銨自流入下料口。該塔干燥速度迅速，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)過程簡化，操作控制方便，適宜于連續(xù)化生產(chǎn)