磷酸一铵设计

造成上述缺磷状况的主要原因是中国化肥生产中磷钾肥或含磷钾高的复合 肥料所占比例太低。例如，磷铵是最受欢迎的高浓度磷铵复肥，在发达国家，其 产量已占磷肥总量的 70%，但在中国经过近十年的大力发展后，到 1998 年还不 到磷肥总产量的 20%。
以上分析表明，为了农业增产的需要，今后中国在发展磷肥的同时，必须大 力发展磷肥与钾肥。 1．2．2 磷铵工业发展简史
设计选择料浆浓缩 — 喷浆造粒干燥工艺生产粒状磷酸一铵产品。该工艺技 术路线对磷矿的适应性广泛、流程短、设备少、腐蚀轻、投资省、原材料消耗及 能耗低、操作稳定、产品物性好,经生产实践的不断考验和完善，流程合理，操 作简便，设备和技术完全国产化，装置大型化设计和生产的条件成熟。
关键词：磷酸一铵，传统法，料浆法，工艺设计
中国是一个拥有 12 亿人口的大国，占世界总人口约 22%，但耕地面积却只 占世界耕地面积的 7%。加上耕地逐渐减少，人口逐年增加。这种情况下，为了 保证粮食的供给，提高粮食单产量是最有效的措施之一。
农业生产是一个能量和物质的转化与循环过程。在农业内部再循环部分是 很小的。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 50%左右。对农业增产所起的作用占 40%左 右。故施用化肥是提高粮食单产量的极其关键的措施。
免产品暴晒于阳光下[1]。 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，提高籽实的
质量。作物吸收的养分，必须是溶解状态的，即能够溶解于土壤的水中或作物根 系分泌的弱酸中，呈离子或分子状态存在。化肥进入土壤后，主要是呈离子状态 被作物吸收的。H2PO4¯最易被作物吸收，HPO4¯次之。磷酸一铵在土壤中溶解后 PH 在 4.4 左右，以 NH4﹢和 H2PO4¯存在，有利于被作物吸收。
磷酸一铵又称磷酸二氢铵。无色透明正方晶系晶体，白色粉状或颗粒状物（粒 状产品具有较高的颗粒抗压强度），密度约 1.80g/cm3（19℃），熔点 190℃，易 溶于水，水溶液呈酸性，微溶于醇、不溶于丙酮；堆密度约 960～1040kg/m3；粉 状产品有一定吸湿性。常温下稳定，无氧化还原性；遇高温、酸碱、氧化还原性 物质不会燃烧、爆炸。 磷酸一铵（MAP）宜作饲料添加剂，是一种水溶性速效复 合肥，有效磷（AP2O5）与总氮（TN）含量的比例约 5.44:1，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 肥最主要的基础 原料；其中还含有钙、镁、硫、硅、铁等作物生长所需要的中量、微量元素。该 产品广泛适用于水稻、小麦、玉米、高粱、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。贮存时 为了防止产品受潮结块、变质，应放于室内或在产品上铺蓬布等防护物，同时避
Ammonium phosphate is the two main existing production methods, is concentrated on the production of phosphoric acid and the ammonia neutralization, this is called concentration, one will be concentrated phosphoric acid and the ammonia neutralization followed, this method is called by slurry.
20 世纪 70~80 年代，磷铵生产技术革新的重点是降低能耗、提高设备生产 能力、降低原料消耗和减少环境污染。在采用管式反应器和高效氨回收设备后， 有的流程已经实现不需干燥工序，氨回收率达到 99%以上，设备生产能力较前提 高 20%~40%。
世界磷矿经过几十年的开采已逐渐趋于贫化，优质磷矿明显减少。前苏联两 大磷矿之一的卡拉-塔乌磷矿是含铁、铝、镁等杂质较高的磷矿，富集问题未很 好解决，不适于作为生产浓缩磷酸的原料。他们在 20 世纪 60~70 年代进行了大 量的研究开发工作，绕开了浓缩磷酸的困难，改为浓缩结垢较少且垢层也易于清 洗的氨中和料浆，并于 1969 年建成了第一套料浆浓缩法生产磷铵的工业装置。
在此基础上先后建成了单系列规模为 13t P2O5/a 的 5 个料浆法磷铵厂，总生产 能力约占前苏联磷铵总产量的三分之一。
中国南京化学工业公司磷肥厂于 1966 年建成第一套 3 万 t\a 磷铵的工业装 置，20 世纪 70 年代有相继在安徽、江西、云南、广东等地建成 12~24 万 t\a 磷 铵的工厂，均采用浓缩磷酸为原料。为了充分利用中国储量丰富、杂质含量较高 的磷矿，原成都科技大学和四川银山磷肥厂借鉴国外经验，于 1983 年成功开发 了中和料将浓缩法制磷铵工艺，并在 1984 年和 1987 年先后完成喷雾干燥制粉状 磷铵和喷浆造粒制粒状磷铵两种流程的中试。1988 年在银山磷肥厂完成料浆浓 缩、喷浆造粒、干燥的 3 万 t\a 磷铵工业实验。1996 年四川硫酸厂与原成都科 技大学合作建成 6 万 t\a 磷铵工业装置。由南京化学工艺公司设计院完成了 3 万 t/a 磷铵的通用设计，并在全国推广。20 世纪 80~90 年代先后从国外引进了 多项先进的磷酸和磷铵生产技术。在磷铵方面有美国的 Davy-Mckee 管式反应转鼓氨化造粒制 MAP，DAP 和 NPK 复合肥技术（南京，大连，云南），法国 AZF 双管反应器制 DAP 技术，西班牙 ERT-ESPINDESA 单管反应，一次氨化制 MAP 和 DAP 技术（鹿寨）等。这批大型工厂的建成，对加速中国磷肥业的发展和技术进 步起了促进作用，有力地推动了我国磷复肥的生产。 1.2.3 国内磷酸铵工业发展和展望 1.2.3.1 国内磷铵工业的发展
年产 10 万 t 磷酸一铵工程项目工艺设计 （P2O5 进口含量：22.10%）
摘要
磷铵是复合肥料最主要品种，养分含量高，物理性质和农化性质优良，既作 为肥料直接施用，也是作为复混肥和液体肥料的重要磷源。粒状或粉状的磷酸一 铵可以作为肥料直接施用，粉状磷酸一铵也可以作为基础肥料。
磷酸一铵现存的生产方法主要是两种，一种是先对生产出来的磷酸进行浓缩 后与氨进行中和，这种方法称为浓缩法，另一种是将磷酸与氨中和之后再进行浓 缩，这种方法称为料浆法。
当前，中国施用氮肥量较多，而施磷肥、钾肥量相对较少。氮磷钾比例严重 失调，多氮少磷缺钾现象严重。这也成为农业增产的一大障碍。近年来，虽然磷 钾肥的发展很快，但是仍然不能满足要求。据最近统计，国产化肥的氮磷钾比例 为 N：P2O5：K20=1：0.31：0.013，农业部门提出的要求是 1：0.37：0.25，低 于国际平均水平 1:0.5:0.4。故磷肥与钾肥施用量的差距很大。 中国 21 亿亩耕地中，可供作物吸收的速效性与缓效性的磷钾含量均很低。耕地 中严重缺磷（土壤中速效磷<5mg/Kg）与中等缺磷（土壤中速效磷<10mg/Kg）的 土壤约占总耕地面积的三分之二。因此，发展磷钾肥对中国农业增产十分重要。
20 世纪 70 年代初,美国 TVA 对管式反应器进行 10 多年的研究之后，建立起 中试装置，用管式反应器代替预中和槽，将磷酸和氨同时通入反应管中，剧烈的 中和反应后生成的料浆借自身压力直接喷洒在造粒机返料上进行造粒。在磷酸浓 度足够高的条件下，利用反应热可以除去酸中大量水分，甚至可不必进行产品干 燥。管式反应器的开发成功，是化肥工业又一重大技术进步。
0.90
1.38
1.62
1.2 磷酸一铵的社会价值和经济利益
1．2．1 磷酸一铵的主要用途和在农业上的重要作用
磷酸一铵（MAP）和磷酸二铵（DAP）合称为磷铵，是复合肥料最主要品种。 磷铵养分含量高，物理性质和农化性质优良，可作为肥料直接施用，是一种适用 于所有土壤作物且增产效果显著的高浓度氮磷复肥，也可作为复混肥和液体肥料 的重要鳞源。聚磷酸铵养分含量高，因其对金属离子有鳌合作用，故在土壤中不 易退化，它既可作微量元素肥料的载体，也是液体肥料的优良原料。
20 世纪 50 年代初，美国 Tennessee Valley Authority(简称 TVA)研制了转 鼓氨化造粒机，首先用于普钙或重钙的氨化与造粒，并于 1956 年获准专利。这 种造粒机简单、耐用，从过磷酸钙到 MAP、DAP 和 NPK 三元复合肥均可用它进行 造粒，这在化肥工业上是一项重大的技术革新。从此，预中和-转鼓氨化造粒便 成为生产磷铵和颗粒复合肥的通用流程。但这种流程的缺点是预中和设备庞大和 只能用 P2O5 质量分数小于 40%的磷酸进行氨中和（为避免料浆过稠不便操作和输 送），因而干燥产品要消耗较多燃料。
Technological design of an 100,000 t Monoammonium phosphate engineering project (Import 22.10% P2O5 content) Abstract
Ammonium phosphate is a compound fertilizer mainly varieties, high nutrient content, physical properties and agricultural nature of the fine, both as direct application of fertilizers, is also as important sources of phosphorus compound fertilizer and liquid fertilizers. Granular or powdered ammonium phosphate can be applied directly as fertilizer, monoammonium phosphate powder can also be used as base fertilizer.