磷酸铵的工艺

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磷酸二铵工艺流程

磷酸二铵工艺流程

磷酸二铵工艺流程磷酸二铵(Ammonium dihydrogen phosphate),简称DAP,是一种重要的氮磷复合型化肥,被广泛应用于农业生产中。

下面是磷酸二铵的工艺流程。

磷酸二铵的制备工艺通常包括两个主要步骤:反应和结晶。

反应:首先,将磷酸一铵(monoammonium phosphate,简称MAP)和氨水加入反应釜中进行反应。

MAP是一种含有氮和磷的盐类,其化学式为NH4H2PO4。

反应釜内的温度和压力要控制在一定的范围内,通常在120-150摄氏度和0.5-1.0兆帕的条件下进行。

反应的化学方程式如下所示:2NH4H2PO4 + NH3 → (NH4)2HPO4结晶:当反应结束后,将反应釜内的溶液泵送到结晶器中进行结晶。

结晶器通常是一种连续操作的设备,其中溶液通过喷头喷洒在粒子上,形成结晶核。

在结晶器中,温度和时间的控制非常重要,以确保磷酸二铵的纯度和结晶度。

结晶过程的化学方程式如下所示:(NH4)2HPO4 + H2O → (NH4)2HPO4·H2O结晶后的磷酸二铵需要通过离子交换和过滤等工艺进一步提纯和干燥,最终形成所需的产品。

离子交换可用于去除掉杂质离子,过滤则可以去除悬浮物和固体颗粒。

此外,根据不同的工艺要求,还可以添加一些辅助剂来提高磷酸二铵的质量和性能。

例如,可以添加硫酸铵作为稳定剂,有助于提高产品的质量和延长其存储寿命。

需要注意的是,在整个工艺流程中,要严格控制反应条件、结晶条件和后续处理的操作参数。

这些参数的控制对产品的质量和产量都有重要影响,因此需要进行精确的监测和调节。

总的来说,磷酸二铵的制备工艺包括反应和结晶两个主要步骤,通过控制反应条件和结晶条件,以及经过离子交换和过滤等工艺步骤,可获得高质量的磷酸二铵产品。

随着农业的发展和需求的增加,磷酸二铵的生产技术也在不断完善和提高。

料浆法与传统法工艺比较.doc

料浆法与传统法工艺比较.doc

料浆法与传统法工艺比较磷酸二铵DAP和磷酸一铵MAP的生产有料浆法与传统法两种工艺技术。

其实质区别主要就在于磷酸在与氨中和前是否浓缩。

传统工艺法生产磷铵主要是将经浓缩的湿法磷酸直接与氨中和,再将中和科浆干燥而得到磷铵产品的工艺过程,它主要适用于高品位磷矿生产磷铵。

目前国内外DAP生产中,主要采用该工艺。

中和料浆浓缩法是将未经浓缩的湿法磷酸用氨直接中和,再将中和料浆浓缩、干燥得到磷铵产品的工艺过程。

硫酸分解萃取磷矿粉生成稀磷酸(此法称:湿法磷酸工艺),通过浓缩工艺,磷酸中的大量不溶物和杂质被排出。

因此,传统法产品杂质少,纯度高,用途广,与其它肥料混配化学、物理性能好。

在这里可再用一个非常形象的例子来理解这两种工艺的差异区别。

用一盆浑浊的黄河水和面,你直接用浑浊的黄河水和面就类似于“料浆法”工艺;你在水澄清后用上面的清水和面而把底部的泥浆倒掉就类似于“传统法”工艺。

生产出来的产品内在品质差异也就不言而喻了。

磷酸浓缩在工艺理论上就象澄清黄河水一样简单,但在生产装置上就成了磷酸生产的一个难点。

这主要受矿石质量和磷酸自析等因素的影响。

料浆法磷铵工艺的总体思路是改“磷酸浓缩”为“磷铵料浆浓缩”,即稀酸先与氨中和反应,制得稀中和料浆再进行料浆的蒸发浓缩,除去物料中的大部分水分,从而避开“磷酸浓缩”的难题,并由此产生一系列具有比较优势的工艺特点。

“料浆法”磷铵,比之传统的磷铵生产方法,有以下特点:(1)对磷矿的适应性强,它可以用传统的磷铵生产方法不能用的质量较次的磷矿(P2O5 29%~30%,(Fe2O3+Al2O3+MgO)<5%的磷矿都可以用),我国大部分磷矿都可适用;(2)浓缩介质的腐蚀性小,设备材质容易解决;(3)运转周期长,加热器不易结垢,垢层易清除;(4)流程简单,技术成熟,生产稳定,故障少;(5)料浆浓缩,可以采用多效蒸发,对磷酸的浓度要求低(磷酸中的P2O5浓度大于24%均可适用),且对磷酸中的杂质、含固量等要求低,即使含固量在7%左右的磷酸都可生产出一等品的MAP;(6)设备全部国产化,运行费用低;(7)单位生产规模的投资不到引进装置投资的1/3。

年产10万吨磷酸一铵工艺设计

年产10万吨磷酸一铵工艺设计

学校代码:学号:0 毕业设计(论文)BACH ELOR DISSERTATI ON论文题目:年产10万吨磷酸一铵工艺设计(铵中合)学位类别:工学学士学科专业:化学工程与工艺作者姓名:导师姓名:完成时间:2013.6.3年产10万吨磷酸一铵工艺设计(铵中和)摘要中国是一个人口大国,拥有十几亿人口,而且还有不断增加的趋势,因此,食物的来源问题日益严峻,农业的发展成了必不可少的话题。

但耕地面积总量将保持动态平衡。

因此,提高单位面积产量是增加粮食产量的重要途径之一,而合理增施化肥又是提高单位面积产量的直接有效的措施。

磷铵是复合肥料最重要的品种,养分含量高,可做为肥料直接使用。

本设计主要针对10万吨/年粒状磷酸一铵工艺及主要设备进行,采用一二效蒸发方式达到节能同时又保证了设备投资合理,采用喷浆造料干燥一体化机节约了生产空间,内有自循环螺旋返料系统解决了造料返料大问题,工艺过程合理,投资成本不高。

关键词:磷酸一铵;工艺设计;节能;合理Technological design of an 100000t Monoammonium enginerring project (Ammonium neutralization reaction)AbstractChina is a populous country, with billion-plus populations, but also the trend of increasing, therefore, the problem of the food source is more and more serious, the development of agriculture became the essential topic. But the total cultivated land will keep dynamic balance. Therefore, increase unit area yield is one of the important ways to increase food production, and reasonable to add fertilizer is directly effective measures to increase the unit area output. Ammonium phosphate compound fertilizer is the most important varieties, high nutrient content, can be used as fertilizer directly.This design is mainly aimed at 100000 t/a granulated monoammonium phosphate process and main equipments, using two effect evaporation achieve energy saving at the same time to ensure the reasonable investment in equipment, adopting deflecting drying integration of shotcrete machine to save the production space, with the circular spiral returns system can solve the problem of the deflecting returns big, reasonable technological process, investment cost is not high.Keywords: monoammonium phosphate;Process design;energy conservation; reasonable目录第一章前言 (1)1.1 磷酸一铵相关的物化性质 (1)1.1.1磷酸一铵的物理性质 (1)1.1.2磷酸一铵在农业中的应用 (1)1.1.3工业级磷酸一铵 (2)1.2我国日益重要的农业 (2)第二章磷酸一铵工艺的路线选择 (3)2.1磷酸一铵的生产方法 (3)2.2磷酸铵生产的化学反应原理和物化性质 (3)2.2.1铵中和反应 (3)2.2.2磷酸铵的物理性质 (3)2.3磷铵生产工艺 (4)第三章工艺计算 (6)3.1物料平衡计算 (6)3.1.1 计算条件 (6)3.1.2 氨中和系统物料恒算 (6)3.1.3 浓缩系统物料恒算 (10)3.1.4 干燥系统物料恒算 (11)3.1.5消耗定额及产品规格(按每吨磷铵产品计) (12)3.2热量平衡计算 (13)3.2.1 计算条件 (13)3.2.2 氨中和系统热量衡算 (14)3.3浓缩系统热量衡算 (16)3.4喷浆造粒干燥机热量 (20)3.4.1 已知条件 (20)3.4.2 浓缩计算 (20)3.5小时物料平衡图 (21)3.5.1 小时物料平衡 (21)3.5.2 小时物料平衡图 (22)第四章主要设备的选型 (23)4.1中和反应器 (23)4.1.1 中和反应器已知条件 (23)4.1.2 中和反应器计算 (23)4.2喷浆造粒干燥机 (24)4.3闪蒸室计算 (25)第五章厂区及车间布置设计 (26)6.1 总平面布置原则 (26)6.2 车间布置设计的意义 (28)6.3 车间布置的原则 (29)6.4 车间布置设计 (29)第七章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第一章前言1.1 磷酸一铵相关的物化性质1.1.1磷酸一铵的物理性质磷酸一铵别名磷酸二氢铵呈白色粉状或颗粒状物(粒状产品具有较高的颗粒抗压强度),密度1.803(19℃)。

磷酸二铵的生产工艺

磷酸二铵的生产工艺

磷酸二铵的生产工艺
磷酸二铵是一种常见的化肥,其生产工艺主要分为磷酸法和硫酸法两种。

磷酸法是一种混合酸法,其生产过程主要包括溶液制备、晶体生长和制粒三个步骤。

首先,将金属磷矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,得到适当粒度的磷矿浆。

然后,将磷矿与稀硫酸(浓度约为5%)进行混
合反应,生成一种含有磷酸的氢磷酸液。

接下来,将氢磷酸液与氨气进行反应,生成磷酸二铵晶体。

在这个过程中,需要将氨气分别通入预磨缸和磨缸,与氢磷酸液进行反应生成固体颗粒。

最后,将生成的磷酸二铵晶体进行离心分离,并利用旋风分离、过滤等方法进行固液分离。

接着,将分离出来的固体进行干燥处理,得到磷酸二铵的成品。

相对于磷酸法,硫酸法是一种较为简单的生产工艺。

首先,将磷矿石与浓硫酸进行反应,生成硫酸二铵等物质。

然后,将反应产物进行结晶、离心、干燥等处理,最终得到磷酸二铵的成品。

总的来说,磷酸二铵的生产工艺包括磷酸法和硫酸法两种方法。

其中,磷酸法相对复杂,需要经过溶液制备、晶体生长和制粒等多个步骤;而硫酸法则相对简单,只需进行一次反应即可得
到磷酸二铵。

根据具体情况,可以选择适合的生产工艺来生产磷酸二铵。

磷铵工艺流程图

磷铵工艺流程图

岗位名称
每班人数
班数
轮休
总人数
工段长
1
1
1
工艺工程师
1
2
2
操作班长
1
4
4
控制室
1
4
4
造粒岗位
1
4
4
中和洗涤岗位
1
4
4
固体物料岗位
1
4
4
热风炉岗位
1
4
4
分析化验
1
4
4
包裹油卸桶等岗位
2
1
2
小计
33
一.项目概况——生产定员
包装及仓库(875)(含878地皮带、斗提机、879栈桥皮带机、877 皮带机操作 )
固体颗粒上酸的氨化
最好是把增湿的水量控制到能由化学反应蒸发掉为限,这样能使 操作温度保持在最佳范围。 瞬时完成氨化反应是不希望的,这样会造成过热,使产品粉化或 分解,破坏最佳温度条件。 固体颗粒上的酸的氨化通常都在造粒机内进行。气氨通过埋在颗 粒床中的分布管,沿造粒机轴向均匀喷出。通常每吸收1kg氨可蒸 发1kg水。因此氨化过程对造粒机的干燥作用、造粒质量以及产品 含氮量等都有重要影响。
∑=E1+E2+E3+E4 游离P2O5的量Pf为:
Pf=100-∑
(2) 氨化前磷酸中盐的量
磷酸中的杂质以复杂的盐形式存在。以下系数 为根据杂质种类和杂质含量计算单位总P2O5与 杂质结合成的盐量:
a. MgO形成的盐的量t1% 盐的形式为1/2MgHPO4·H2O+1/2 MgHPO4 t1=129.31/40.31×(磷酸中MgO浓度)/(磷酸中P2O5 浓度)
一.项目概况——总图布置及装置内容

磷酸二铵生产工艺

磷酸二铵生产工艺

磷酸二铵生产工艺磷酸二铵是一种广泛用作化肥和其他农业产品的无机化合物。

以下是磷酸二铵的生产工艺的详细介绍:1.原材料准备:磷酸二铵的主要原料是磷酸和氨水。

磷酸可以从矿石中提取或通过湿法法处理磷酸矿石来获得。

氨水可以通过氮和氢的气体反应制备。

2.中和反应:首先,在反应釜中加入适量的磷酸,然后以适当的温度和pH条件下,慢慢加入氨水进行中和反应。

中和反应的方程式如下:H3PO4+2NH3+H2O→(NH4)2HPO4这个反应产生的磷酸铵是一种前体化合物,需要经过进一步处理才能得到磷酸二铵。

3.停滞结晶:将中和反应得到的磷酸铵溶液放置在一个停滞的结晶槽中,允许溶液中的磷酸二铵结晶。

通过控制温度和时间,可以使结晶的磷酸二铵的纯度达到要求。

4.结晶分离:经过停滞结晶后,将含有磷酸二铵晶体的溶液从结晶槽中抽取出来。

然后,通过离心或过滤操作将磷酸二铵的晶体与残留的溶液分离。

5.干燥:从结晶分离步骤中得到的湿磷酸二铵晶体需要通过干燥来去除其含水量。

将湿晶体置于干燥器中,通过热风或真空等方式将水分蒸发,直到达到所需的含水量。

6.粒度调整:干燥后的磷酸二铵晶体通常需要经过粒度调整来满足客户的需求。

这可以通过将晶体经过粉碎,筛分或者压缩成颗粒的方式来实现。

7.包装和储存:此外,磷酸二铵生产工艺还需要注意一些安全和环保问题。

例如,在操作过程中应注意防护措施,保证工人的安全;对废水和废气进行处理,以减少对环境的影响等。

总之,通过以上的几个步骤,磷酸二铵可以有效地生产出来,并被用于农业领域。

这种生产工艺以其高效和可控性受到广泛应用。

磷酸铵肥料生产

磷酸铵肥料生产

图11 氨在磷酸氨化饱和溶液上面的分压
图12 124℃时氨和水分压 与N/P比的关系
化学工业出版社
综上所述,磷酸铵生产过程中,为了使生产顺利进行并保 证磷铵产品的质量,需要综合考虑磷铵的性质及磷酸氨化过 程中物相的变化(即保持料浆有较好的流动性)、磷铵产品 在干燥过程中稳定性好和氨损失要少等。故磷铵生产需要控 制的条件有:氨化温度、操作压力、中和度(即NH3/H3PO4 摩尔比)。这些条件还因操作压力不同,具体的条件亦有所 区别(如下表所示)。 产品类型 NH3/H3PO4摩尔比(中和度) MAP DAP 常压 常压 预中和 05~0.7 最终 1.2~1.3 温度/℃ 干燥机尾出口70~ 110 干燥机尾出口低于 85
化学工业出版社
磷铵生产的化学反应分析(主反应)
NH3(g)+H3PO4(l)→NH4H2PO4(s) △H298=-126kJ 2NH3(g)+H3PO4(l) →(NH4)2HPO4(s) △H298=-203kJ 以湿法磷酸为原料,则存在以下反应(副反应): H2SO4(l)+2NH3(g) →(NH4)2SO4(s) △H=-265.3kJ H2SiF6(l)+2NH3(g) → (NH4)2SiF6(s) △H=-184.5kJ CaSO4· 2O + H3PO4 + 2NH3→CaHPO4· 2O + (NH4)2SO4 2H 2H Fe2(SO4)3(g) + 2H3PO4(l) + 6NH3(g) →2FePO4(s) + 3(NH4)2SO4(s) △H=-586.5kJ Al2(SO4)3(g) + 2H3PO4(l) + 6NH3(g) →2AlPO4(s) + 3(NH4)2SO4(s) △H=-586.5kJ MgSO4 + H3PO4 + 2NH3 + 3H2O→ MgHPO4· 2O + (NH4)2SO4 (pH<4) 3H MgSO4 + H3PO4 + 3NH3 + 6H2O→ MgNH4PO4· 2O + (NH4)2SO4 (pH>4 6H

磷酸二铵工艺流程

磷酸二铵工艺流程

磷酸二铵工艺流程
《磷酸二铵工艺流程》
磷酸二铵,简称DAP,是一种重要的氮磷复合肥料,广泛用
于农业生产中。

它含有丰富的氮磷元素,可以提高作物的生长速度和产量。

下面将介绍磷酸二铵的生产工艺流程。

首先,原料准备。

磷酸二铵主要的原料是磷酸和氨气,其中磷酸作为磷源,而氨气是氮源。

此外还需添加适量的硫酸和碳酸钙等辅助原料。

这些原料要经过严格的质量检测和配比,以保证最终产品的质量。

其次,反应制备。

将磷酸、氨气、硫酸和碳酸钙等原料按一定比例加入反应釜中,进行反应制备。

在反应过程中,控制好温度、压力和反应时间等参数,以保证反应的充分和均匀。

这个过程中需要特别注意安全问题,严格遵守生产操作规程,以防止事故的发生。

最后,产品精制。

经过反应制备后的磷酸二铵产品需要进行精制处理,以去除杂质和提高产品的纯度。

通常采用结晶和干燥的工艺步骤,经过这些步骤后,最终得到成品的磷酸二铵产品。

通过以上工艺流程,就可以得到高质量的磷酸二铵产品。

在生产过程中,需要严格遵守环保政策,处理好废水和废气等问题,同时也需要加强设备的维护和管理,确保生产的安全和稳定。

这样才能有效地提高磷酸二铵的生产效率和产品质量,满足市场需求。

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一、产品相关知识磷酸铵是含氮、磷两种主要营养元素的高浓度复合肥料,也是生产高浓度复混肥料的基础肥料,在生产过程中按一定配比添加不同的营养元素可制造成适合各种农作物的专用肥料。

纯净的磷酸铵是白色结晶状物质,是重要的工业产品。

它有三种:即磷酸三铵[〔NH4〕3PO4],磷酸二铵[〔NH4〕2HPO4]和磷酸一铵[〔NH4〕H2PO4]。

磷酸三铵极不稳定,常温下极易分解放出氨气变成磷酸二铵,磷酸二铵较三铵稳定,仅在70℃以上才缓慢分解,放出氨气变成磷酸一铵,磷酸一铵加热到130℃才开始分解,放出氨气变成焦磷酸(H4P2O7)、焦磷酸铵及偏磷酸铵,130-400℃生成(NH4)n-xHxPnO3n+1 .>400℃生成(NH4P03)n。

磷酸二铵是含氮磷两种营养成分的复合肥。

呈灰白色或深灰色颗粒,比重1.619,易溶于水,不溶于乙醇。

有一定吸湿性,在潮湿空气中易分解,挥发出氨变成磷酸二氢铵。

水溶液呈弱碱性,pH8.0。

磷酸二铵是一种高浓度的速效肥料,适用于各种作物和土壤,特别适用于喜铵需磷的作物,作基肥或追肥均可,宜深施。

二、安全教育入厂前的安全教育课,我们学习了我国自建国以来的安全方针。

1949-1983:生产必须安全,安全为了生产1984-2004:安全第一,预防为主;2005----今:安全第一,预防为主,综合治理;陕化复合肥厂的安全方针是:安全第一,预防为主,综合治理,高效发展。

安全教育课上我们了解到了我国工业发展的脚步与我国关注生产安全,关注员工福利的逐步重视。

学习了基本点灭火设备及防护设备的使用,基本掌握了火场逃生的基本方法。

了解了发生工伤及职业病的判断及处理方法,教会我们以后工作之后如何更好的维护自己的合法权益及利用法律武器来维护和保障自己的权益。

安全教育课上我们了解到了陕化复合肥厂的俩个危险源及在工作中的凭票证开动闭合机器以及这种管理的必要性。

经过授课老师的讲解我们大致了解了复合肥厂的生产流程及各种机器设备的构造及工作原理。

了解到了在工业行业中安全发展的必然趋势及职工、企业、监管部门、及群众在安全生产中的各个不同角色及相互督导相互反馈相互获益的工作机制。

在为期十天的参观实习中,我们主要就是就是在复肥厂了解学习从磷酸矿石到磷酸已经磷酸到磷酸二铵的整个生产过程及其生产工艺设备。

在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西,有了感性的认识,认识到了化工知识的转变为化工生产乃至社会财富的整个过程,认识到了工业反应器中进行的化学反应,其既不是实验室化学试验的再现,也不是化学反应的简单放大,而是经过将实验室研究成果的产业化才一步步到工厂生产;由复肥厂在当地的建址及硫酸车间的停产外购,我们更加深刻的了解到了经济效益对于一个企业的重要性;感觉受益匪浅。

这对我们以后的学习和工作有很大的帮助,我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的的悉心指导。

三、实习内容(一)磷铵车间工艺流程图生产原理氨与湿法磷酸反应生成各种含氮化合物.随氨中和磷酸的程度,主要生成三种化合物:磷酸—铵(MAP)、磷酸二铵( DAP)和硫酸铵:1)NH4 +H3PO4---→NH4H2PO4+反应热.当氨加入磷酸时上述反应即刻发生,当NH4与H3PO4的分子比(称坐中和度)等于1.0时,H3PO4全部生成MlAP,没有游离H3PO4存在.进一步中和MAP时,生成MAP与DAP混合料浆,中和度为1.5时DAP和MAP各占50%,再进一步中和,生成DAP。

2)NH3+ NH4H2PO4-----→(NH4) 2HPO4 + 反应热磷酸中的游离硫酸与氨反应生成硫酸铵3) 2NH3+H2SO4------→(NH4) 2SO4 + 反应热上述每个反应都释放出大量的热量将蒸发磷酸所带水份中的一部分。

磷酸首先加入尾气吸收系统吸牧尾气中的氨与粉尘。

磷酸的中和度达0.6以下,被送入中和槽继续与氨反应生成料浆(料浆中和度1.5---1.6,料浆含水量20~25%,温度110--135℃)。

制备好的中和料浆由料浆泵送入氨化粒化器内与干燥的磷铵返料混合造粒。

返抖吸收料浆的过量水分.料浆涂覆在返料颗粒表面固化成粒。

气氨加入氨化粒化器将料浆进一步氨化至中和度1.8一1.9(取决于磷酸中杂质的实际含量).氮化反应使部分水分水分蒸发,促进了料浆固化,出口磷铵物料含水量3.4—4.3%。

氨化粒化器制得的磷铵颗粒由干燥机进一步干燥至含水量2.0%以下,干燥介质是热风炉燃煤产生的热空气,干燥颗粒经过筛分,部分¢2—4mm颗粒作为成品经包裹冷却后送去包装,大于4mm的粒子经过破碎与小于2mm细粒和部分¢2—4mm颗粒作为返料返回氨化粒化器以满足生产连续进行所需的返料量。

4)工艺过程磷铵装置的主要工艺过程为a)氨蒸发b)中和着色c)造粒d)干燥e)筛分破碎、返料f)包裹g)成品冷却、包装h)含氨尾气处理工艺指标(磷铵蒸发)气氨压力:(0.75---0.85)Mpa液氨压力:(0.9---1.2)MPa蒸发器液位:1号(450---600)mm 2号(600---1000)mm3号(600---1000)mm热水温度:(60---90)℃工艺指标(磷铵中造岗)料浆中和度:1.45---1.60中和槽温度:(110---135)℃中和槽液位:(1.4---1.6)m工艺指标(磷铵吸收)磷酸循环量:100---150m2/h磷酸比重:1.44---1.48循环酸中和度:(485):≤0.6循环酸槽液位:445(0.85---1.2m)435(1.60---1.80m)428电流:200-260A; 433电流:200---360A工艺指标(磷铵热风炉)干燥机进口温度≤600℃干燥机出口温度:70---95℃炉膛压力(-10----30)Pa 正常煤层厚度:80---100mm 工艺指标(磷铵成品)空气压力:0.55Mpa<P<0.65Mpa 包装机油位:1/3---2/3袋重:50.2±0.2Kg(二)磷酸车间工艺流程图生产原理(1)磷酸性质:磷酸为中强三元酸,具有酸的一切通性,当加热至浆状时可侵蚀石英,纯磷酸在空气中易潮解,在工业生产中,常常用P2O5含量来表示磷酸的浓度,而不用H3PO4的含量来表示,磷酸的溶解热随着稀释倍数的增加而增大。

(1molH3PO4在1mol水中的溶解热为7.285J/mol,而在100mol水中则增大为22.046J/mol)。

(2) 湿法磷酸生产的理论基础硫酸分解磷矿生成磷酸溶液和难溶性的硫酸钙结晶,总反应化学方程式为:Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4.nH2O↓+HF实际上,反应是分两步进行的。

第一步,磷矿和生产系统返回的返酸(稀磷酸)进行预分解反应,防止了磷矿与浓硫酸直接反应,避免包裹现象的发生:Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF第二步,磷酸一钙料浆与稍过量的硫酸反应Ca(H2PO4)2+H2SO4+nH2O=CaSO4.nH2O+2H3PO4(3) 磷酸生产流程主流程:磷矿石的湿法研磨(磨矿)→反应↓成品(浓酸罐区) ←浓缩←稀酸罐区←过滤副流程:1、反应过程中的尾气处理2、浓缩过程中的尾气处理即氟硅酸的回收(4)关键控制点反应条件的选择①料浆温度(73-80℃)②磷酸浓度(24%P2O5)③料浆含固量(36%)④液相SO3浓度(24-40g/l)过滤条件的选择①滤饼厚度(30-50mm)②洗水温度(60℃)③真空度(23kp)浓缩条件的选择:①磷酸浓度、温度(48-50%/80-85℃)②蒸发室真空度(9kp)③低压蒸汽压力、温度(1.2-2.3kg/cm2120-135℃)(5)主要工艺指标磷石膏中水溶磷≤0.6%稀酸浓度≥24%浓酸浓度≥48%氟硅酸浓度≥12%反应槽4#室温度73-83℃反应料浆液相SO3含量24-40g/l反应料浆含固量30-36%滤液密度 1.265-1.32g/ml酸加热器出口温度(一段)≤82℃酸加热器出口温度(二段)≤85℃石膏再浆槽料浆含固量≤28%3.主要过程(1)选矿“磷矿石”:磷矿石是生产磷酸的主要原料之一,它的主要成分是氟磷酸钙,其化学式通常写为Ca5F(PO4)3。

磷矿的品位我国习惯以P2O5的百分含量计,故此,磷矿石中含有多种有害杂质,影响了磷酸正产生产,其中影响较大的通常是铁、铝、镁三种,其次是碳酸盐、有机物等。

“硫酸”:生产磷酸的主要原料之一,采用的均为外购98%的浓硫酸。

“相关絮凝剂及阻垢剂”:由于磷酸生产过程中存在不易沉淀的颗粒悬浮物,为保证过滤效果,通常加入适量的絮凝剂保证沉降效果,在浓缩过程常伴随大量氟硅酸盐的结垢,加入阻垢剂以延长设备使用周期,提高设备使用效率。

(2)破碎硫酸与磷矿的化学反应是液固反应,固体的比表面积愈大,与液体接触面愈大,反应就愈迅速,当其他条件不变得情况下,颗粒的溶解时间与颗粒的直径成正比,因此,用于湿法磷酸生产的磷矿有足够的粒度要求,采用一台棒磨机、一台球磨机(加入工艺水)进行湿法研磨>250mm原矿鄂式破碎机反击式破碎机<20mm碎矿破碎流程示意图(3)造浆磨机:常用磨机为湿式格子型或中心卸料型球磨机。

为了节约金属消耗量,近年来广泛推广使用橡胶衬板代替钢衬板,效果良好。

筛浆机:磨机在排浆时,为了排除杂物,通常在磨机出口处加筛。

常用的有振动筛和带驱动装置的摇摆筛。

矿浆储槽用以调节矿浆水分和贮存矿浆。

贮槽内配有搅拌浆,以保证矿浆成分均匀。

矿浆泵;目前,比较普遍使用的矿浆泵是砂泵和往复隔膜泵。

砂泵虽然结构简单,但泄露和磨损叫严重,不能自己调节流量且不适合于输送高浓度的搅拌浆。

隔膜泵密封性好、流量稳定并可以调节、维修量小、开车率高、运转功率小,可用于运输高、低浓度的矿浆,但结构复杂。

(4)萃取岗位任务:按比例投入矿浆和硫酸,控制冷却系统和尾气系统的运行,制取合格的料浆。

此过程分为磷矿的酸分解过程与硫酸钙的结晶过程。

磷矿被硫酸分解的反应过程是一个液、固相反应,其反应速率主要与反应温度、氢离子浓度、矿粒的有效面积和液膜的扩散等因素有关。

因此提高反应温度与氢离子浓度,提高矿粉细度以增大矿粒的有效面积、提高搅拌强度以增大矿粒表面的扩散速度,这些均可强化反应过程并提高磷矿的分解速度。

湿法磷酸生产对硫酸钙的结晶一般有两个明确的要求:①晶型稳定,在生产过程中不会发生任何晶型的转变,以保证生产操作的正常进行; ②结晶粗大、整齐而均匀、具有良好的过滤和洗涤性能。

(5)过滤岗位任务:将石膏与酸液分离,滤液进酸槽,石膏去渣场。

过滤是分离悬浮液中固体微粒的有效方法,过滤过程中滤布表面上生成了一层形状不规则的固体微粒层,名为滤饼。

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