化工毕业设计--年产50万吨磷酸二铵及干燥机的工艺设计

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1、 1 年产 50 万吨磷酸二铵及干燥机的工艺设计 1.设计任务书 1.1 项目 年产 50 万吨磷酸二铵及干燥机的工艺设计 1.2 设计内容 （1）车间工艺的设计 （2）干燥机设计 1.3 设计规模 （1）年产：50 万吨； （2）年生产日：312 天； （3）日生产能力：500000/312=1600 吨/天 1.4 设计依据 该设计依据#化工有限公司的生产技术资料的基础上，并结合设计 任务书的内容年产50万吨磷酸氢二铵和生产管理规范的相关文件而设计的。 1.5 产品方案 产品名称：磷酸二铵 化学名称：磷酸氢二铵 英文简称：DAP 分子式： （NH4）2HPO4 分子量：132 性质：白色晶

2、体或粉末，纯的磷酸二铵含氮 21.21%，P2O5含 53.79%。 易溶于水，性质不稳定，在空气中逐渐失去氨而变为磷酸二氢铵。 2 1.6 磷酸二铵的用途、品种规格 用途：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。 产品物理性质：本品易溶于水，溶解后固形物较少，适用各种农作物对 氮磷元素的需要，尤其尤其适合于干旱少雨的地区作基乃以、种肥、追肥 。 与尿素、硝铵、氯化铵可混性好。 表 1 磷酸二铵的规格1（GB10205-10212-88） 产品等级 指标名称 优等品 一等品 合格品 有效磷（中性柠檬酸铵溶性磷，以 P2O5计）

3、 % 4648 42 38 水溶性（以 P2O5计）% 42 38 32 总氮含量 N% 1618 15 13 总养分（有效磷+总氮）% 64 57 51 水份含量 % 1.5 2.0 2.5 粒度 （14mm） ，% 90 80 80 1.7 磷酸二铵的生产方法 目前磷铵的合成路线主要有以下几种2 1.7.1 预中和-氨化粒化 3 图 1 槽式中和器 本工艺中和反应在预中和反应器进行,氨气通过反应器周围接管喷头喷 入,容器中磷酸和气体由反应本身进行有力搅拌,因此可取消机械搅拌装置。 中和料生产经验。国内秦皇岛、大连、南京、云峰等厂先后从美国 -公司引进 480 k/、240/生产技术,并建成

4、投产。目前国 内消化吸收和国产化亦投产了多套同类装置。 1.7.2 预中和-喷浆造粒 浆用泵送氨化粒化器内再与磷酸反应,并控制中和度在 1.95。 料浆与返料 细粉造粒后经干燥、筛分、冷却制得磷铵产品。该工艺技术成熟可靠,使用磷 酸浓度低,适应性强,装置操作灵活方便,能生产多种产品,国外普遍使用,有较 成熟的设计 该工艺是氨和磷酸加入带搅拌反应槽内反应生成磷铵料浆,料浆直接喷 入造粒干燥窑,与返料细粉造粒,并进行干燥,物料经筛分、冷却制得产品。该 生产工艺对磷酸质量要求相对较低,操作简单、易控制。我国第一套 120 /磷铵装置即铜陵磷铵厂就是从罗马利亚引进这种工艺的。 此工艺存在许多 不足之处

5、,由于使用较低浓度的磷酸,使得设备体积庞大、投资高、反应热利 用不充分、能耗也高、返料比大、成本较高。因此近年来国外已很少采用, 4 只适于中小型规模难以浓缩的磷酸制磷铵装置。 1.7.3 加中和-喷雾造粒 该工艺主要过程为磷酸与气氨在加压带搅拌的反应器内反应,反应热把 部分水蒸发,高温的料浆借助反应产生的压力通过一个特殊喷嘴进入喷雾干 燥塔,更多的水在闪蒸中蒸发,雾化的物料经与上升空气接触、冷却、固化,得 到粉粒状产品后送包装工段。整个生产工艺省去了造粒、返料和干燥过程, 实现了流程简短、投资省、成本低的目的。不足之处是对磷酸的浓度和质量 要求高。 1.7.4 料浆法 该工艺主要过程为稀磷酸

6、与气氨在带搅拌的中和槽内反应,稀料浆进入 收集槽,经收集槽泵送蒸发器,通过效和效蒸汽蒸发后送喷雾干燥塔,干燥 热源为空气通过空气加热器后通入,塔底得粉状产品。 该工艺在充分利用我国 中低品位磷矿生产高浓度复肥方面有较强的优势,近年来发展迅速,所取得的 技术进步大部分是围绕简化流程,降低物耗和能耗,提高设备生产强度进行 的。 1.7.5 管式反应-氨化粒化（见图 2） 本工艺主要过程为磷酸与氨在管式反应器中产生高温、 高浓度料浆,借助 本身压力喷入氨化粒化器,生成DAP时进行进一步氨化与返料细粉造粒,经干 燥、筛分、冷却后制得磷铵产品。管式反应器是近年来国外新开发的技术, 投资省,能耗低,返料少,流程操作简单,工艺成熟，因此，本设计采用该技术进 行设计。 图 2 管式反应器 5 1.8 设计方案 1.8.1 原料 磷铵生产该产品所用的原料：合成氨，磷矿粉.磷矿石，硫酸液氨。 1.8.2 质量控制方法 中和度控制、高效液相色谱分析法（HPLC） 2 磷酸二铵生产工艺简介 2.1 磷酸二铵生产工艺流程图磷酸二