20万ta磷酸一铵装置设计.doc

20万ｔ/ａ粒状磷酸一铵工艺设计函 授 站： 贵阳专 业： 化学工程与工艺班 级： 黔化本081学生姓名： 周勇指导教师： 王瑾2012年10月15日诚信声明本人声明：我所呈交的本科毕业设计论文是本人在王谨导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当 申请学位论文与资料假设有不实之处，本人承当一切相关责任本人签名： 日期： 年 月 日 摘 要我国是一个农业大国，人口多，可耕地面积少，要保正粮食产量，就要大力开展高浓度复合肥，磷酸一铵是高浓度磷复肥的主要品种之一本设计主要针对20万ｔ/ａ粒状磷酸一铵工艺及主要设备进行课题对国内现有磷铵装置进行了系统研究，采取先进工艺流程进行优化设计产品主要针对粉状磷铵养分易流失进行改良，采取管反加中和槽方式保证反响充分精确，采用一二效蒸发方式到达节能同时又保证了设备投资合理，采用喷浆造料枯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，工艺合理，投资精简。

本设计着重考查了开磷与西洋两大公司生产情况，结合一铵二铵生产流程进行改良，对两大公司扩大生产能力有重要参考价值关键词：磷酸一铵 工艺设计 喷浆造料 AbstractChina is a big country of agriculture, population, arable land area less, ensuring grain production, it is essential to develop the high concentration compound fertilizer, ammonium phosphate high concentrations of phosphate and compound fertilizer is one of the main varieties.This design is mainly directed at 200000 t/a granular ammonium phosphate process and main equipment. Research on the existing domestic ammonium phosphate plant undertook the system studies, adopt advanced technology to process optimization design. Products are mainly for powdery ammonium phosphate nutrient loss was improved, take the tube back plus neutralization tank to ensure full reaction accurately, using one or two effect evaporation means to achieve energy saving but also to ensure that equipment investment in a reasonable, using spray drying integrated machine made of materials saving production space, with self circulation spiral feed back system solves building material recycle the big problem, reasonable technology, investment to streamline.This paper focuses on the design of kailin and xiyang big two companies production, combined with an ammonium production process improvements, in the two company expanded production capacity has the important reference value.Key word: Ammonium phosphate Process design Spraying granulation目录第一章 总论 1第1.1节 磷酸一铵的物化性质 1第1.2节 磷酸一铵在国民经济中的重要性 2第二章 工艺路线选择 3第2.1节 磷铵生产的化学反响原理 3第2.2节 两种工艺的比拟 62.2.1 传统法工艺 62.2.2 料浆浓缩法磷铵工艺 6第三章 工艺计算 8第3.1节 物料平衡计算 83.1.1 计算条件 83.1.2 氨中和系统物料恒算 83.1.3 浓缩系统物料恒算 133.1.4 枯燥系统物料恒算 14消耗定额及产品规格〔按每吨磷铵产品计〕 15第3.2节 热量平衡计算 163.2.1 计算条件 163.2.2 氨中和系统热量衡算 16第3.3节 浓缩系统热量衡算 18第3.4节 喷浆造粒枯燥机热量 223.4.1 条件 223.4.2 浓缩计算 23第3.5节 小时物料平衡图和热量平衡图 243.5.1 小时物料平衡 253.5.2 小时热量平衡图 25第四章 主要设备的工艺计算 27第4.1节 中和反响器 274.1.1 中和反响器条件 274.1.2 中和反响器计算 274.1.3 管口计算 28第4.2节 喷浆造粒枯燥机 29第五章 结论 31第六章 致谢 32参考文献 33第一章 总论第1.1节 磷酸一铵的物化性质磷酸一铵〔MAP〕是一种水溶性速效复合肥，有效磷〔AP2O5〕与总氮含量的比例约5.44：1，为无色透明的正方晶体，易溶于水，微容于醇，是高浓度磷复肥的主要品种之一。

该产品一般作追肥，也是生产三元复混肥、BB肥最主要的根底原料；该产品广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物；广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质；尤其适合于我国西北、华北、东北等干旱少雨地区施用产品不会燃烧、爆炸；无毒、无健康危害，产品物理性质为白色粉状或颗粒状〔粒状产品具有较高的颗粒抗压强度〕；呈中性；密度约1.80 g/cm3；堆密度约960～1040 kg/m3；在水中、酸中具有较好的溶解性；粉状产品有一定吸湿性化学性质在常温下稳定，无氧化复原性，遇高温、酸碱、氧化复原性物质不会燃烧、爆炸磷酸一铵在不同温度下的，在水中的溶解度〔%〕温度028406080100磷酸一铵18.227.555.845.054.562.7磷酸一铵的盐组成和脱水条件温度， ℃N含量% P2O5 含量%总正焦三聚四聚460.711.762.462.4————170.011.861.158.52.6——199.010.959.542.38.74.24.2299.29.161.520.715.812.512.5磷酸一铵含有磷和氮两种营养元素，通常营养元素含量为12-52-0(N-P-K)或10-50-0，磷酸一铵盐能与过磷酸钙、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵和尿素等盐类混合制成肥料，此类肥料具有良好的物理性质，其湿性低，在储存时不结块。

磷酸一铵是一种稳定的铵盐，将它加热到100—110 ℃，不会引起氨损失，125.1 ℃下，它的氨蒸汽压仅为8.0帕；144.9 ℃下为36.0帕；在190.5 ℃下长期加热，也只有轻微的分解，氨的蒸汽压仅为36.0帕磷酸一铵易溶与水20下，每100克水中可溶解26.7克的磷酸一铵第1.2节 磷酸一铵在国民经济中的重要性我国是一个农业大国，人口多，可耕地面积少，并且人口还将以每年1.7的速度递增由于我国严格执行根本农田保护制度，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氮肥、磷肥与钾肥三大类化肥，是农作物需要量最多的三大营养元素肥料，也称为肥料的三要素或称大量元素肥料氮是组成蛋白质、叶绿素、酶(生物催化剂)、核酸和维生素的主要成分，施用氮肥能促使作物长得枝壮叶茂缺氮那么生长受到抑制，叶绿素形成受阻，蛋白质含量降低磷对植物的生长和发育十分重要，其作用不可代替，磷是组成原生质、核细胞的重要元素，它能促进作物开花结果，籽实早熟，并提高籽实的质量钾能促进碳水化合物和蛋白质的合成以及60种以上酶的反响，也能促进糖的运输，施钾肥后能使作物茎杆坚硬，增强抗病和抗倒伏的能力，提高作物质量。

同时农作物还需要补充少量的如硫、铁、等中量元素肥料以及一些极少量的微量元素肥料我国土地普遍缺氮、大局部缺磷、局部缺钾国内专家认为，每公斤化肥可增产粮食6~8kg，提高化肥施用量对粮食的增产有一定的潜力随着人口的增长，人民生活水平的提高，对农产品的需求都将增加经济农作物的施肥量将逐年增加，同时林、牧、渔业也开始施用化肥，因此，化肥用量的增长势在必行据有关部门统计，我国目前每亩季施肥量低于10公斤的耕地约占一半，到2000年和2021年，化肥的供给量应分别到达4200万吨和5000万吨以上，这样，按1.33亿公顷〔20亿亩〕的耕地和16%的复种指数计，每季作物的施肥水平可分别到达13.1公斤和15.6公斤，在世界上仍属中低水平国家原方案1998年化肥生产量2800万吨，比上年略有增加这与国家计委提出的2000年化肥需求量4000万吨相比尚差1200万吨与各部门共同提出的到2021年化肥需求量5000万吨相比差2200万吨同时，随着科学的开展，经济作物的施肥量将逐年增加，加上林、牧、渔业也开始施用化肥，因此今后15年内化肥的增长将持续呈上升趋势从化肥的产品结构上看，生产高浓度的磷复肥在中国愈来愈显得重要。

第二章 工艺路线选择第2.1节 磷铵生产的化学反响原理生产磷酸一铵的原料是磷酸和氨，用氨中和磷酸可以生产出磷铵按不同的磷酸生产方法，可分为热法磷酸和湿法磷酸，由于经济原因，用于加工肥料磷酸铵的磷酸，大多用湿法磷酸磷酸有三个氢离子，它们可以依—次被氨中和，生成磷酸一铵〔MAP〕——NH4H2PO4、磷酸二铵〔DAP〕——〔NH4〕2HPO4、磷酸三铵——〔NH4〕3PO4反响方程如下：H3PO4〔液〕 + NH3〔气〕 == NH4H2PO4〔固〕 △H298 = —126 KJH3PO4〔液〕 + 2 NH3〔气〕 ==〔NH4〕2HPO4〔固〕 △H298 = —203 KJH3PO4〔液〕 + 3 NH3〔气〕 == 〔NH4〕3PO4〔固〕 △H298 = —256 KJ纯的磷。