5万吨硝酸铵钙装置工艺设计

目录

第1章概述 (1)

第1.1节硝酸铵钙工艺设计的前景及意义 (2)

第1.2节硝酸铵钙产品的特点 (2)

第1.3节硝酸铵钙的生产方法 (3)

第1.4节天脊化肥产品结构特点 (3)

第2章设计综述 (4)

第2.1节硝酸铵钙产品方案 (4)

第2.2节主要原材料的规格及

其他消耗量和来能源 (4)

第2.3节工艺流程特点 (5)

第2.3.1 硝酸铵钙的工序 (5)

第2.3.2 硝酸铵钙的造粒方式 (5)

第2.4节硝酸铵钙的生产方法 (6)

第2.5节工艺流程简图 (6)

第2.6节公用工程及辅助工程 (6)

第2.7节环境保护及利用 (6)

第3章工艺流程设计 (7)

第3.1节湿线工艺流程 (7)

第3.1.1 过滤工序 (7)

第3.1.2 中和工序 (7)

第3.1.3 蒸发工序 (7)

第3.2节干线工艺流程 (8)

第3.2.1 造粒工序 (8)

第3.2.2 筛分及破碎工序 (8)

第3.2.3 包装工序 (8)

第3.2.4 排放工序 (9)

第3.3节蒸发工序中酸洗程序 (9)

第4章造粒的影响因素 (10)

第4.1节母液的含水量对造粒工艺的影响 (10)

第4.2节母液的温度对造粒工艺的影响 (10)

第5章主要设备的说明 (12)

第5.1节蒸发器 (12)

第5.1.1 设备的选定 (12)

第5.1.2 设备的规格 (12)

第5.2节造粒机 (12)

第5.2.1 设备的选定 (12)

第5.2.2 设备的原理 (12)

第6章工艺指标及工艺参数 (14)

第7章分析项目一览表 (15)

第7.1节湿线部分 (15)

第7.2节干线部分 (16)

第8章物料衡算 (17)

第8.1节滤清液钙酸比R1 (17)

第8.2节滤清液钙铵比R2 (17)

第8.3节中和槽物料平衡计算 (17)

第9章热量衡算 (19)

第9.1节蒸发器热量平衡 (19)

第9.2节二次蒸汽冷凝 (20)

第十章主要设备计算 (21)

参考文献 (22)

致 (23)

附：工艺流程图

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：

学院：专业班级：

学生：指导教师：

1．设计（论文）的主要任务及目标

年产5万吨硝酸铵钙装置工艺设计。

2．设计（论文）的基本要求和容

（1）设计原理和工艺流程选择

（2）物料和热量衡算

3．主要参考文献

［1］天脊煤化工集团富铵钙工程初步设计》第一册

［2］《天脊集团兴化公司硝酸铵钙装置操作规程》

［3］《粒状硝酸铵钙造粒工艺的探讨》作者：谷守玉

［4］《高效复料硝酸铵钙的生产及市场概况》作者：汪家铭4．进度安排

诚信声明（三号宋体加黑）

本人声明：

我所呈交的本科毕业设计论文是本人在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中所罗列的容以外，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贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名：日期：年月日

5万吨硝酸铵钙装置工艺设计

硝酸铵钙产品已经历了开发研究、中间试验的阶段，摸索出了大量的试验数据。硝酸铵钙装置是在硝酸钙装置的基础上改建而成。目前，该产品已具备工业化条件。

硝酸铵钙产品的工艺设计利用现硝酸磷肥装置的粗硝钙，装置布置在硝酸磷肥装置闲置的碳酸钙干燥厂房。

关键词：硝酸铵钙；工艺设计

第一章概述

第1.1节硝酸铵钙工艺设计的前景及意义

本工艺设计是基于天脊集团公司的产品结构，本着合理利用资源、适应市场要求，不断拓宽产品品种的原则而设计的。

硝酸铵钙是一种含氮素和钙素的化学肥料，其产品按照物质结构可分为两大类。第一类为硝酸铵与碳酸钙的混合物。通常情况下，根据NH4NO3与CaCO3混合物摩尔比的不同，混合型硝酸铵钙含氮为20%～27%，其中铵态氮和硝态氮各占1/2，氧化钙含量为4%～12%。第二类产品为由硝酸铵、硝酸钙母液经过蒸发得到的混合物结晶。

本工艺设计的新产品为硝酸铵钙产品两大类型中第二类型，硝酸铵钙的分子式为5Ca（NO3）2·NH4NO3·10H2O，分子量1080，含氮量为15.5%，其中百分之九十以上为硝态氮，含水溶性氧化钙为26%。

硝酸铵钙主要用做化肥。由于它主要含硝态氮和水溶性氧化钙，因而具有速效、利用率高、易被农作物吸收、适合喜钙作物、酸性土壤等优点，尤其适合作为叶面肥喷施于水果、蔬菜、瓜果。我国土壤分布多呈酸性和中性，普遍肥力不足，施肥单调，有机质及微量元素严重短缺。该肥料不仅可使多种作物增产，还可以改善和提高作物的品质、提高作物抗病害的能力；此外还可改良土壤的团粒结构，使土壤变得疏松，而且运输安全，因此开发和生产硝酸铵钙市场潜力很大，预计硝酸铵钙的需求量也将呈逐渐年上升趋势。

第1.2节硝酸铵钙产品的特点

硝酸铵钙是由硝酸铵和硝酸钙组成的一种复料，外观为黄褐色粒状固体。该产品具有以下特点：

（1）硝酸铵钙含硝态氮和铵态氮，因而氮利用率高，据报道，硝酸铵钙的氮损失比尿素的氮损失少30%～40%：

（2）含有元素氮和钙，更适合蔬菜、甘蔗等作物，增产效果明显；

（3）硝酸铵钙属于中性肥料，不会引起土地板结，对酸性土壤还有一定的改良作用；

（4）热稳定性好，容易贮藏和搬运。

可见，硝酸铵钙吸湿性低于普通硝酸铵，从而改善了硝酸铵易结块和热稳定性差的缺陷，在储存和运输过程中不易发生火灾和引起爆炸，是一种比硝酸铵更为安全的硝态氮肥。

作为硝酸铵的换代产品，硝酸铵钙在氮肥中的比重必然得到快速提升，使之与复混肥生产线或者硝酸铵生产线等进行整合具有一定的意义。

第1.3节硝酸铵钙的生产方法

硝酸铵钙的生产方法主要有两种:

(1)硝酸磷肥副产法。在冷却法生产硝酸磷肥时，将硝酸处理磷矿石所得的酸解液冷却，其中析出的四水硝酸钙与二氧化碳在转化器中进行氨化和碳化，所产生的硝酸铵和碳酸钙悬浮液经蒸发浓缩造粒，制得氮含量为21.0%左右的硝酸铵钙产品。

（2）硝酸铵碳酸钙混合法。有氨和硝酸经段加压中和、两段蒸发浓缩后制取浓度为96.0%～97.5%的硝铵溶液在混合槽中下粒度为20～40umR石灰石按一定的比例充分混合搅拌,经造粒而成。

本工艺设计考虑到天脊集团公司的化肥生产的结构特点，采用第一种生产方法。

第1.4节天脊化肥产品结构特点

天脊煤化工集团公司是以硝酸磷肥（年产90万吨）和合成氨（年产20万吨）为主的化肥企业，其中冷冻法90万吨硝酸磷肥的中间副产物硝酸钙溶液是生产高纯度的工业硝酸钙的低成本原料，既经济又方便。