【毕业论文设计】磷酸一铵工业设计计算方法.docx

【毕业论文设计】磷酸一铵工业设计计算方法.docx第一章概述
我国是一个已经拥有十三亿人口的大国，但人均耕地已从几年前的两 亩左右下降到不足一亩，仅为世界人均耕地的一半左右。加上耕地的逐年减 少，人口的逐年增加，而人民的生活水平的不断提高，粮食消费不断上升， 在这种情况下，为了保证粮食的供给，提高粮食单位产量是最有效的措施之
O
农业生产是一个能量和物质的转化和循环的过程。留在农业内部再循环 的部分是很少的，大部分随农产品的收获而转移到社会的各个方面。因此必 需从外部投入必要的能量和物质作为补偿。在能量和物质的投入中，在有机 肥和无机肥相结合的前提下，化肥投入的能量和物质占~左右。对农业增 产所起的作用占—~左右。故试用化肥经常是提高粮食产量的关键。
我国土壤含磷元素一般都不满足农作物的需求，这已成为农业增产的大 障碍。根据调查,全国十亿亩土地中，严重缺磷的约占亠亿亩，二••< YYH 中等缺磷的耕地约占JJ亿亩，二•• YYj 目前施化肥的: Y「.：
j： —: 远低于(••• : j：
:—)。造成这种情况的主要原因是因为我国化肥生产中磷肥和含磷高 的复合肥料所占的比例太低，例如磷钱是最受欢迎的高含磷的复合肥。在发 达国家其磷肥产量已占亠~以上。但在我国还不足一~。在今后相当长的一 段时间里，为了适应农业增产的需要，磷复合肥应该是我国化肥发展的重点。
磷酸镀是用氨中和磷酸制得的高浓度氮磷复合肥料。其主要产品是磷酸 一竅 (尢 Y, 、 ~, Y] •. 亠~和.「 、__、_~两 类和磷酸二镀，产品有—「~和.「_、~ 两类。此外，还可加工硫酸镀(Y, .J <•. _~)和硝酸钱
(Y.「，.J <•. 等等。
第二章磷鞍工业生产工艺流程概述

被普遍采用的磷钱生产流程是将含p2O5大于40%的磷酸用氨中和 后，再转鼓氨化造粒，或使浓磷酸在管式反应器中直接氨化得到磷镀料浆, 再于转鼓中造粒，最后经干燥而得到产品。这种用浓磷酸生产磷镀的方法 被称为“传统法”。
用“传统法”生产磷镀需要大量的优质弄磷酸。而这种浓磷酸需要由 优质磷矿或精选的磷矿来生产的湿法磷酸浓缩得来。世界上的磷矿资源经 过几十年的开采，逐渐趋于贫化，高品位的磷矿资源明显减少。因此，中 低品位的磷矿的应用开发势在必行。我国磷矿的储量仅苏联，美国，摩洛 哥而居世界第四，但富矿很少，80%是中低品位的磷矿，其中还有80% 是难选的磷块矿岩（在我国也称胶磷矿），兼之长期以来对矿山的建设重 视不够，使得我国磷肥工业的发展受到很大的影响。所以，实际生产中运 用的都只是中低品位的磷矿。采用湿法磷酸生产法一般只能生产出20%左 右的磷酸。显然，用普通的“传统法”来生产磷镀是不行的。鉴于此种情 况，我国从苏联引进了一种生产方法：料浆法。

以20%的稀磷酸、气氨为原料，利用中和器或管式反应器将中和料浆 在氨化粒化器中进行涂布造粒，在生产过程中添加部分氮素和钾素以及其 他物质，再经干燥、筛分、冷却而得到NPK复合肥产品，这是国内外各 大化肥公司和工厂大规模生产常采用的生产方法。
磷酸可由硫酸分解磷矿制取，有条件时也可直接外购商品磷酸，以减 少投资和简化生产环节。该法的优点是既可生产磷酸镀也可生产NPK肥 料，同时也充分利用了酸、氨的中和热蒸发物料水份，降低造粒水含量和 干燥负荷，减少能耗，此法的优点是：生产规模大，生产成本较低，产品 质量好，产品强度较高。

生产原理
主反应:
NH3 (g) +H3pO4 ( 1, 20%) ====NH4H2pO4 ( aq)
副反应:
- -1291
-1435
1)
2 NH3 (g) + H3PO4 ( 1, 20%)
===(NH4 ) 2HpO4 ( aq )
-2 x -1291
-1560
2)
2 NH3 (g) + H2SO4 ( aq)===
(NH4 ) 2SO4 (aq)
-2 x 46. 1 -907
-1173
3)
2 NH3 (g) + H2SiF6 ( aq)===
=(NH4 ) 2 SiF6 (aq)
采用料浆法。首先是磷酸和气氨在中和槽中发生中和反应，生成磷镀中 和料浆。中和料浆拿来进行干燥而获得产品。但在干燥过程中，所能干燥的 料浆需要先浓缩到一定的浓度，这就涉及到干燥前要先进行浓缩处理。大概 的整个流程就是：中和一浓缩一干燥。所得的工艺流程图就是整个料浆法生 产磷镀的工艺流程图。

氮」
硕酸_中和槽 浓缩系统
干燥系统

中和槽
双效浓缩蒸发器(带冷疑器)
二缸泵
空气压缩机
锅炉房
喷雾干