磷酸磷铵的生产工艺pdf电子书版本下载

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第一章 磷矿及磷矿粉 4

1.1 磷矿石 4

1.1.1 磷灰石 4

1.1.2 磷块岩 7

1.1.3 磷矿质量的评价 8

（一）磷矿的品位 8

（二）磷矿中有害杂质含量 9

（四）磷矿的反应活性，抗阻缓性及发泡性 12

（三）磷矿的可选性 12

（五）磷矿质量的综合评价 14

1.1.4 磷酸、磷铵生产对磷矿质量的基本要求 15

（一）国外商品磷矿的要求 15

（二）我国酸法磷肥用矿的要求 16

1.2 磷矿粉的制备 16

1.2.1 磷矿石的粗碎和中碎 16

1.2.2 磷矿的研磨细度 17

1.2.3 磷矿石的干法粉碎 18

1.2.4 磷矿石的湿法粉碎 19

（一）湿法粉碎流程 21

（二）湿法粉碎的操作控制 21

（三）湿法粉碎主要设备的特点 23

1.2.5 湿法粉碎与干法粉碎（风扫磨）的比较 23

第二章 湿法磷酸 25

2.1 湿法磷酸生产的基本原理 25

2.1.1 湿法磷酸生产的化学反应 25

（二）硫酸钙在CaSO4—H3PO4—H2O三元体系的相平衡 26

（一）硫酸钙的结晶形态 26

2.1.2 硫酸钙在CaSO4—H3PO4—H2O与CaSO4—H3PO4—H2SO4—H2O体系的相平衡与转化动力学 26

（三）硫酸钙在CaSO4—H3PO4—H2SO4—H2O四元体系的相平衡 27

（四）CaSO4—H3PO4—H2O体系转化动力学 28

2.1.3 磷矿的酸分解过程及硫酸钙结晶过程 30

（一）磷矿的酸分解过程 30

（二）硫酸钙的结晶过程 31

2.1.4 磷酸与磷石膏的过滤分离 38

（一）过滤基本方程式及应用 38

2.2.1 二水湿法磷酸生产的工艺流程 41

（二）滤饼厚度与滤饼洗涤情况讨论 41

2.2 湿法磷酸生产的工艺流程 41

2.2.2 湿法磷酸生产的其它流程 44

（一）半水物法制湿法磷酸 44

（二）再结晶法制湿法磷酸 44

2.3 二水湿法磷酸生产的操作控制 46

2.3.1 酸解过程工艺条件的选择 46

（一）液相SO3浓度 46

（二）反应温度 47

（三）液相P2O5浓度 48

（四）料浆液固比 48

（五）回浆 49

（六）搅拌强度 50

（七）反应时间 50

（八）矿粉细度 50

（五）适当提高洗液温度 51

（四）防止壁效应 51

（三）调节好洗涤分布器的位置 51

（一）适当提高过滤真空度 51

2.3.2 过滤过程工艺条件的选择及强化途径 51

（二）选择适宜的滤饼厚度 51

（六）利用添加剂提高过滤速率 52

（七）选择合适的滤布 52

2.3.3 关于P2O5损失及淤渣 52

（一）P2O5损失 52

（二）淤渣的产生及处理方法 52

2.4.1 石膏值的计算 53

2.4 湿法磷酸生产主要工艺技术指标的计算 53

2.4.2 三大技术指标的计算 54

2.4.3 其它工艺指标的计算 55

第三章 温法磷酸的氨中和 60

3.1 磷酸铵体系的性质 60

3.1.1 固体磷酸铵的物化性质 60

（一）磷酸一铵 60

（二）磷酸二铵 61

（一）NH3—H3PO4—H2O三元体系溶解度图 62

3.1.2 NH3—H3PO4—H2O三元体系的性质 62

（三）磷酸一铵和磷酸二铵的比较 62

（二）磷酸氨化溶液的蒸气压 64

（三）磷酸氨化料浆的中和度（NH3/H3PO4摩尔比）和pH值之间的关系 64

（四）湿法磷酸氨化料浆的粘度 66

3.2 湿法磷酸氨化的反应和析出的固相 67

3.3 湿法磷酸氨化过程的物料和热量计算 69

3.3.1 物料计算 69

3.3.2 热量计算 73

3.4 湿法磷酸的氨中和流程 74

3.4.1 槽式中和流程 74

3.4.2 采用快速氨化蒸发器的中和流程 75

3.4.3 管式中和反应器和加压中和反应器 76

3.5 中和过程操作条件的选择 77

3.5.1 中和度 77

（四）中和度对料浆粘度的影响 78

（三）中和度对P2O5水溶率和有效率的影响 78

（二）中和度对氨损失和氟逸出率的影响 78

（一）中和度对磷铵产品组成的影响 78

3.5.2 料浆温度 79

3.5.3 磷酸浓度 79

3.5.4 停留时间 80

3.5.5 搅拌强度 80

第四章 中和料浆的浓缩 81

4.1 利用NH3—H3PO4—H2O体系溶解度图分析磷铵料浆浓缩过程 81

4.2 磷铵料浆的蒸发脱水 82

4.2.1 传热的基本方程式 83

4.2.2 溶液沸点和传热温差的损失 85

4.2.3 多效蒸发概述 86

（一）多效蒸发的优点 86

（二）多效蒸发效数的限制 87

（三）多效蒸发加料方式 87

（四）蒸发器的生产能力和蒸发强度 88

4.2.4 双效蒸发料浆浓缩计算举例 89

4.2.5 影响蒸发器生产强度的因素 92

4.3.1 料浆浓缩时加热器管壁结垢少且易于清洗的原因 93

4.3 中和料浆浓缩过程加热器管壁结垢问题 93

4.3.2 料浆浓缩时减少加热器管壁结垢的措施 94

4.4 中和料浆浓缩的工艺流程 95

4.5 料浆浓缩过程操作条件的选择 96

4.5.1 料浆终点浓度 96

4.5.2 加热蒸汽压力 98

4.5.3 末效真空度 98

第五章 湿法磷酸的浓缩 100

5.1 真空浓缩磷酸的工艺原理 101

5.2.2 固体沉积 103

5.2 磷酸浓缩的物理化学及含氟气体处理 103

5.2.1 腐蚀 103

5.2.3 蒸汽的逸出 104

5.2.4 氟的吸收 105

5.3 生产流程和主要设备 106

5.3.1 生产流程 106

5.3.2 主要设备 108

5.4 工艺指标和操作条件的选择 109

5.5.2 停车步骤 111

5.5 开停车及注意事项 111

5.5.1 开车步骤 111

5.5.3 清洗步骤 112

5.5.4 注意事项 112

第六章 磷铵料浆的造粒和干燥 113

6.1 磷铵料浆造粒和干燥的基本原理 113

6.1.1 磷铵料浆成粒机理 113

6.1.2 粒状磷铵干燥原理 114

（一）湿气体的性质 114

（三）干燥速率及其影响因素 117

（二）湿物料的性质 117

6.1.3 干燥器的物料和热量衡算 118

（一）物料衡算 118

（二）热量衡算 119

（三）气体进出干燥器状态的确定 120

（四）干燥器的热效率与干燥效率 120

（五）喷浆造粒干燥过程物热衡算举例 120

6.2.1 喷浆造粒干燥过程的质量与热量交换 123

6.2 喷浆造粒干燥过程分析 123

6.2.3 料幕密度与筒体最佳转速 124

6.2.2 喷浆造粒干燥过程的稳定性 124

6.2.4 干燥机填充系数 125

6.2.5 烟道气在干燥机中的分布 125

6.3 固体磷铵生产流程 125

6.3.1 喷浆造粒干燥流程 125

6.3.2 氨化造粒流程 128

6.3.3 喷雾干燥流程 130

6.4.1 料浆喷雾器工作状况 131

6.4 喷浆造粒干燥操作条件的选择 131

6.4.2 干燥机热风进口温度 132

6.4.3 干燥机出口尾气温度 132

6.4.4 浓缩料浆含水率 132

6.4.5 返料倍数 133

6.4.6 维持干燥机头微负压 133

（二）硫磷铵的物理化学性质 134

（一）硫酸铵的物理化学性质 134

7.1.2 硫酸铵及硫磷铵的物理化学性质 134

7.1.1 硫酸铵及硫磷铵肥料 134

7.1 硫磷铵 134

第七章 硫磷铵及磷石膏制硫铵 134

7.1.3 硫磷铵肥料生产工艺技术 136

（一）产品规格和配料图 136

（二）工艺流程 136

7.2 磷石膏制硫酸铵 138

7.2.1 石膏法硫酸铵的物理化学基础 139

（一）石膏转化反应的化学平衡 139

（二）反应的速度问题 140

（三）碳酸铵溶液的制备 141

（四）碳酸钙结晶 142

（五）硫酸钙与硫酸铵生成复盐的问题 142

（六）磷石膏含有的杂质对石膏法硫酸铵过程的影响 144

7.2.2 工艺流程及主要工艺指标 145

（三）过滤机 148

（二）转化反应器 148

（一）吸收塔 148

7.2.3 主要设备 148

（四）蒸发结晶器 152

7.2.4 磷石膏制硫酸铵的经济问题 153

第八章 磷酸、磷铵生产的三废治理 154

8.1 磷酸、磷铵生产中的污染问题 154

8.1.1 水质的污染 154

8.1.2 大气的污染 155

（一）氟化物 155

（二）氨 155

（三）粉尘 155

8.1.3 磷石膏的污染 155

8.2 污水及废气的处理和利用 156

8.2.1 磷酸、磷铵生产中的污水处理 156

（一）一般的处理方法 156

（二）磷酸系统污水封闭循环工艺 156

（一）含氟气体吸收过程的特点 157

8.2.2 含氟废气的吸收和利用 157

（二）含氟废气的吸收 158

（三）含氟废气吸收液的回收利用 158

8.2.3 其它废气与粉尘的回收利用 160

（一）NH3 160

（二）粉尘 160

8.3 磷石膏的处理和利用 160

（一）干法排渣与堆存 161

8.3.2 堆置存放 161

8.3.1 直接排入江河、大海 161

（二）湿法排渣与堆存 162

8.3.3 磷石膏在工业上的应用 163

（一）磷石膏制石膏粉与石膏板 163

（二）磷石膏用于生产硫酸铵 166

（三）磷石膏用于制硫酸、水泥 166

（四）磷石膏用作水泥缓凝剂 170

8.3.4 磷石膏在农业上的应用 171

（一）磷石膏是一种以硫、钙为主的肥料 171

（三）磷石膏的施用原则 172

（二）磷石膏在改良土壤上的作用 172

第九章 磷酸与磷铵的工艺计算 174

9.1 国际单位制与单位换算 174

9.1.1 国际单位制 174

9.1.2 单位换算 174

9.1.3 化工中应废除的常用计量单位 174

9.1.4 化工过程主要参数及换算 176

9.2.1 物料衡算 177

9.2 物料衡算与热量衡算的基本方法 177

9.2.2 热量衡算 179

9.3 湿法磷酸的物、热衡算 186

9.3.1 二水湿法磷酸的物料衡算 186

9.3.2 湿法磷酸的热量衡算 194

9.4 固体磷铵的物、热衡算 199

9.4.1 固体磷铵的物料衡算 199

9.4.2 固体磷铵的热量衡算 205

9.4.3 小时物料平衡图和热量平衡图 212

9.5.1 酸解槽 213

9.5 主要设备的工艺计算 213

9.5.2 盘式过滤机 216

9.5.3 中和反应器 217

9.5.4 料浆浓缩加热蒸发器 219

9.5.5 喷浆造粒干燥机 220

第十章 复混肥料的生产工艺与操作 222

10.1 生产复混肥料的原料 222

10.2 原料及其混合物的临界相对湿度 222

10.3 肥料及其原料的相合性 223

10.3.3 具有“有限可配性”的肥料 224

10.3.1 具有“可配性”的肥料 224

10.3.2 具有“不可配性”的肥料 224

10.4 生产复混肥料的工艺过程原理 226

10.4.1 造粒机理 227

10.4.2 造粒条件的选择 227

（一）造粒过程的水分-温度关系 227

（二）评价造粒过程好坏的指标 229

10.4.3 干燥过程 230

（三）造粒机操作点的选择 230

（一）干燥曲线 231

（二）干燥机中的造粒 232

10.5 复混肥料的性质和成品的质量要求 233

10.5.1 颗粒肥料的特性 233

10.5.2 复混肥料的物理性质 234

（一）吸湿性 234

（二）结块 235

（二）颗粒硬度 236

（一）颗粒粒度分布 236

10.5.3 几个有用的物性数据 236

（三）堆密度 237

（四）休止角 238

（五）临界相对湿度 238

（六）结块性 238

（七）熔点 238

10.5.4 复混肥料的质量要求 238

10.6 复混肥料的生产工艺及操作技术 239

（一）工艺流程及流程叙述 240

10.6.1 尿素—磷酸铵—氯化钾系团粒法复混肥料生产工艺及操作技术 240

（二）原料及其要求 242

（三）工艺和设备条件的选择 242

10.6.2 氯化铵—磷酸—铵—氯化钾的造粒和干燥 247

（一）氯化铵—磷酸—铵物料的造粒 247

（二）造粒物料的干燥 248

10.6.3 料浆法制造复混肥料工艺 248

（一）料浆造粒法制尿素—磷酸—铵—氯化钾三元复混肥料 249

（二）管式反应器制粒状复混肥料工艺 250

10.6.4 肥料的挤压造粒工艺 251

10.6.5 掺合肥料 252

10.7 复混肥料的工艺计算 253

附表1 常用单位换算表 257

附表2 磷酸、硫酸及氢氟酸溶液的标准生成热 265

附表3 磷酸、硫酸溶液的比热容 266

附表4 一些物质的标准生成热和热容 268

附表5 磷酸一铵、磷酸二铵等八项国家标准简介 269