磷酸一铵设计毕业答辩1.
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设计题目:年产16万t磷酸一铵工程项目 工艺设计 （P2O5进口含量：20.84%）
班 级： 化工091 学 号：0908110155 学生姓名： 王闯 指导老师： 王海荣
日期：2013年6月13日
设计章节
第1章 总论
第2章
第3章
工艺部分
非工艺部分
一，产品磷酸一铵（MAP）简介
磷酸一铵为无色透明正方晶系晶体。易溶于水，
反应器与气氨进行反应，所得的料浆进入二效蒸发器
，经第一次浓缩后，再进入一效蒸发器。从一效蒸发
热风炉 造粒干燥机 筛分机 破碎机 器处来的料浆送入收集槽 ，含水率为 25%左右。新鲜蒸
反应器
Ⅱ效闪蒸
Ⅰ效闪蒸
气送入一效蒸发器的加热器，料浆在闪蒸室中分离出
的蒸汽进入二效蒸发器的加热器作为热源。收集槽中
的料浆送入喷浆造粒机进行造粒干燥，经筛分后得到
2. 各工段主要的设备
中和阶段：快速氨化反应器 料浆浓缩：单管程单壳程列管式换热器，闪蒸 室 喷浆造粒：内返料喷浆造粒干燥机 破碎系统：链式破碎机 冷却系统：转筒冷却机 筛分系统：振网筛 输送系统：带式输送机 除尘系统：旋风除尘器；沉降室
3.工艺参数
（1）湿法磷酸中含常有铁、铝、镁、氟和硅等杂 质，在氨中和过程中会生成多种复杂化合物，将 会影响料浆粘度以及磷铵产品组成、物性和P2O5 溶解性。为了避免磷酸铵内生成不溶性盐，磷酸 的中和过程必须在pH大于3.0下进行。 （2）料浆法生产磷酸一铵NH3 /H3PO4 摩尔比控制 在1.03左右。 （3）浓缩料浆终点浓度为含水25%。 （4）出口物料温度控制在80~90℃，出口尾气温 度控制在90~100℃。 （5）加热蒸汽压选用0.2~0.3Mpa（表压），二效 真空度为0.05~0.06Mpa。
1.研究背景
当前中国施用的氮肥量较多，而磷肥、钾肥相 对较少。氮磷钾比例严重失调，多氮少磷缺钾现 象严重，造成上述状况的主要原因是中国化肥生 产中磷钾肥或含磷钾的复合肥所占的比例太低。 磷铵是最受欢迎的高浓度磷铵复肥，为了农业增 产的需要，今后在中国发展磷肥的同时，必须大
力发展磷肥。
2.目的及意义
微溶于醇、不溶于丙酮中，能继续和氢氧化铵反应
生成磷酸二铵、三铵。在空气中为三种铵中最稳定 的一种。但在高于100℃时有少量分解，高于熔点时， 分解失去氨和水生成偏磷酸铵（NH4PO3）X和磷酸 的混合物。磷酸铵是含磷和氮两种营养元素的高效 复合肥料。
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二、设计研究的背景、目的及意义
中国发展磷复肥工业中，单位产品的耗能与主 要原料消耗定额与世界先进水平相比，均有较大的
差距。应大力加强节能降耗的磷铵生产技术。随着 世界人口的增大，对粮食的需求进一步增大，作为 高效复肥的磷铵其需求量也相应提高，磷铵存在较
好的经济价值。
贵州是磷矿资源大省，但以中、低品位矿为主。
本设计正是基于我省中、低品位磷矿的有效利用而
工业“三废”主要为“废水、废气、废渣”，磷铵
蒸汽的混合物。
（2）I效换热器和II效换热器所产生的冷凝水。 （3）喷浆造粒干燥机排出的含氨、磷铵的粉尘。 （4）喷浆造粒干燥机尾气所产生的废气。
2018/12/19
（1）磷铵工艺废水处理 磷铵工业排出的污水是高氟、高五氧化
二磷，低pH值的酸性水。
1.主要技术经济指标
表5.1 磷酸一铵吨肥产品消耗表
名称 磷酸 氨 单位 kg
kg kg kg
吨肥消耗 2337.66
128.14 72.15 589.36 45
备注 含P2O5
20.84% 65% 固态 （5500kcal/kg）
煤
蒸汽 电
度
2.“三废”处理
生产均存在“三废”。 本设计的主要污染物为： （1）浓缩系统二效蒸发器逸出的含NH3、F及水
4.主要设备参数
（1）换热器：换热面积331m2 ； Φ32×3冷拔 无缝钢管为607根，Φ16的拉杆6根；筒体长 6000mm,筒体内径为1100mm,壁厚6mm。 （2）闪蒸室：闪蒸室内径 zh 4.1m，高9.5m。 转速4.0r/min。
（3）喷浆造粒机：转筒直径4.9m，转筒长19m,
五、非工艺部分
开发。
3.磷铵生产的工艺选择
制造磷铵的关键是除去湿法磷酸生产过 程中带入的水分。对高品位质量好的磷矿采 用传统法，但对含有害杂质较多的中低品位 磷矿，由于加热器结垢堵塞严重，难以用此 法。为了充分利用我国中低品位磷矿资源， 生产出更质优价廉的磷铵，本设计以有害杂 质含量较高的中低品位磷矿为原料，所以采 用料浆法。
2012-11-28
三、工厂选址及规划
1.工厂选择
根据厂址选择原则，确定厂址为开阳县。 （1）该地区矿产资源丰富，特别是磷矿资源。 （2）交通便利，铁路和公路四通八达。 （3）开阳县水源丰富，且降雨量充足。 （4）通信方便发达。 （5）具有优越的地理优势且地质较好。
2.工厂规划
（1）以20%左右的稀磷酸磷酸用泵经管反送到氨快速
四、工艺部分
1.磷酸一铵生产原理
氨与磷酸的反应为酸碱中和反应,反应有三种 不同产物,磷酸一铵,磷酸二铵以及磷酸三铵。而 (NH4)3PO4在常温下会分解为(NH4)2HPO4和NH3, 而(NH4)2HPO4在加热的条件下又会分解为 NH4H2PO4和NH3,而现今普遍工艺是控制反应的 中和度,来达到对反应中生成的3种产物的比例的控 制。 若生产为NH4H2PO4 则将反应的中和度控制 在1~1.42之间。
粒度为2~4mm的颗粒产品。
（2）粒状磷酸一铵工艺流程图
稀磷酸
气氨
反应器
II效闪蒸
I效闪蒸
内着色
中和度：0.9～1.05
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
炉气温度：350～550℃ 热风炉 （无烟煤）
<2mm
造粒干燥机
1～4mm 尾气温度：75～95℃ 2～4mm
筛分机
>4mm
破碎机
包装 冷却 散装
外包裹
成品（粒状磷酸一铵）
（3）工作制度 年操作日：300天。 日操作日：24小时。 （1）生产部采用四班三倒制，每一班工作8 小时。每年全厂大修二次，时间为30天，小修 一次，时间为5天。 （2）本厂严格按照国家《劳动法》及其他 相关的法律法规制定工作时间，在国家法定的 节假日给予员工规定的休息时间（值班员工事 后补上休假时间或以三倍工资结算）。
班 级： 化工091 学 号：0908110155 学生姓名： 王闯 指导老师： 王海荣
日期：2013年6月13日
设计章节
第1章 总论
第2章
第3章
工艺部分
非工艺部分
一，产品磷酸一铵（MAP）简介
磷酸一铵为无色透明正方晶系晶体。易溶于水，
反应器与气氨进行反应，所得的料浆进入二效蒸发器
，经第一次浓缩后，再进入一效蒸发器。从一效蒸发
热风炉 造粒干燥机 筛分机 破碎机 器处来的料浆送入收集槽 ，含水率为 25%左右。新鲜蒸
反应器
Ⅱ效闪蒸
Ⅰ效闪蒸
气送入一效蒸发器的加热器，料浆在闪蒸室中分离出
的蒸汽进入二效蒸发器的加热器作为热源。收集槽中
的料浆送入喷浆造粒机进行造粒干燥，经筛分后得到
2. 各工段主要的设备
中和阶段：快速氨化反应器 料浆浓缩：单管程单壳程列管式换热器，闪蒸 室 喷浆造粒：内返料喷浆造粒干燥机 破碎系统：链式破碎机 冷却系统：转筒冷却机 筛分系统：振网筛 输送系统：带式输送机 除尘系统：旋风除尘器；沉降室
3.工艺参数
（1）湿法磷酸中含常有铁、铝、镁、氟和硅等杂 质，在氨中和过程中会生成多种复杂化合物，将 会影响料浆粘度以及磷铵产品组成、物性和P2O5 溶解性。为了避免磷酸铵内生成不溶性盐，磷酸 的中和过程必须在pH大于3.0下进行。 （2）料浆法生产磷酸一铵NH3 /H3PO4 摩尔比控制 在1.03左右。 （3）浓缩料浆终点浓度为含水25%。 （4）出口物料温度控制在80~90℃，出口尾气温 度控制在90~100℃。 （5）加热蒸汽压选用0.2~0.3Mpa（表压），二效 真空度为0.05~0.06Mpa。
1.研究背景
当前中国施用的氮肥量较多，而磷肥、钾肥相 对较少。氮磷钾比例严重失调，多氮少磷缺钾现 象严重，造成上述状况的主要原因是中国化肥生 产中磷钾肥或含磷钾的复合肥所占的比例太低。 磷铵是最受欢迎的高浓度磷铵复肥，为了农业增 产的需要，今后在中国发展磷肥的同时，必须大
力发展磷肥。
2.目的及意义
微溶于醇、不溶于丙酮中，能继续和氢氧化铵反应
生成磷酸二铵、三铵。在空气中为三种铵中最稳定 的一种。但在高于100℃时有少量分解，高于熔点时， 分解失去氨和水生成偏磷酸铵（NH4PO3）X和磷酸 的混合物。磷酸铵是含磷和氮两种营养元素的高效 复合肥料。
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二、设计研究的背景、目的及意义
中国发展磷复肥工业中，单位产品的耗能与主 要原料消耗定额与世界先进水平相比，均有较大的
差距。应大力加强节能降耗的磷铵生产技术。随着 世界人口的增大，对粮食的需求进一步增大，作为 高效复肥的磷铵其需求量也相应提高，磷铵存在较
好的经济价值。
贵州是磷矿资源大省，但以中、低品位矿为主。
本设计正是基于我省中、低品位磷矿的有效利用而
工业“三废”主要为“废水、废气、废渣”，磷铵
蒸汽的混合物。
（2）I效换热器和II效换热器所产生的冷凝水。 （3）喷浆造粒干燥机排出的含氨、磷铵的粉尘。 （4）喷浆造粒干燥机尾气所产生的废气。
2018/12/19
（1）磷铵工艺废水处理 磷铵工业排出的污水是高氟、高五氧化
二磷，低pH值的酸性水。
1.主要技术经济指标
表5.1 磷酸一铵吨肥产品消耗表
名称 磷酸 氨 单位 kg
kg kg kg
吨肥消耗 2337.66
128.14 72.15 589.36 45
备注 含P2O5
20.84% 65% 固态 （5500kcal/kg）
煤
蒸汽 电
度
2.“三废”处理
生产均存在“三废”。 本设计的主要污染物为： （1）浓缩系统二效蒸发器逸出的含NH3、F及水
4.主要设备参数
（1）换热器：换热面积331m2 ； Φ32×3冷拔 无缝钢管为607根，Φ16的拉杆6根；筒体长 6000mm,筒体内径为1100mm,壁厚6mm。 （2）闪蒸室：闪蒸室内径 zh 4.1m，高9.5m。 转速4.0r/min。
（3）喷浆造粒机：转筒直径4.9m，转筒长19m,
五、非工艺部分
开发。
3.磷铵生产的工艺选择
制造磷铵的关键是除去湿法磷酸生产过 程中带入的水分。对高品位质量好的磷矿采 用传统法，但对含有害杂质较多的中低品位 磷矿，由于加热器结垢堵塞严重，难以用此 法。为了充分利用我国中低品位磷矿资源， 生产出更质优价廉的磷铵，本设计以有害杂 质含量较高的中低品位磷矿为原料，所以采 用料浆法。
2012-11-28
三、工厂选址及规划
1.工厂选择
根据厂址选择原则，确定厂址为开阳县。 （1）该地区矿产资源丰富，特别是磷矿资源。 （2）交通便利，铁路和公路四通八达。 （3）开阳县水源丰富，且降雨量充足。 （4）通信方便发达。 （5）具有优越的地理优势且地质较好。
2.工厂规划
（1）以20%左右的稀磷酸磷酸用泵经管反送到氨快速
四、工艺部分
1.磷酸一铵生产原理
氨与磷酸的反应为酸碱中和反应,反应有三种 不同产物,磷酸一铵,磷酸二铵以及磷酸三铵。而 (NH4)3PO4在常温下会分解为(NH4)2HPO4和NH3, 而(NH4)2HPO4在加热的条件下又会分解为 NH4H2PO4和NH3,而现今普遍工艺是控制反应的 中和度,来达到对反应中生成的3种产物的比例的控 制。 若生产为NH4H2PO4 则将反应的中和度控制 在1~1.42之间。
粒度为2~4mm的颗粒产品。
（2）粒状磷酸一铵工艺流程图
稀磷酸
气氨
反应器
II效闪蒸
I效闪蒸
内着色
中和度：0.9～1.05
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
炉气温度：350～550℃ 热风炉 （无烟煤）
<2mm
造粒干燥机
1～4mm 尾气温度：75～95℃ 2～4mm
筛分机
>4mm
破碎机
包装 冷却 散装
外包裹
成品（粒状磷酸一铵）
（3）工作制度 年操作日：300天。 日操作日：24小时。 （1）生产部采用四班三倒制，每一班工作8 小时。每年全厂大修二次，时间为30天，小修 一次，时间为5天。 （2）本厂严格按照国家《劳动法》及其他 相关的法律法规制定工作时间，在国家法定的 节假日给予员工规定的休息时间（值班员工事 后补上休假时间或以三倍工资结算）。