硝铵工艺流程及原理培训讲义生产技术部硝铵装置的主要任务是生产合格的多孔硝铵和工业硝铵，本套装置的生产能力为20万吨/年。
本装置工艺中采用加压管式反应器，管式反应器出口硝铵浓度取决于硝酸浓度和操作条件（压力和温度）。
硝酸铵生产过程中所用原料为液氨和浓度约为60%的硝酸。
氨是一种无色有刺激恶臭的气体，易燃易爆，有毒，主要对人体上呼吸道等湿润的地方产生刺激，严重者可使人皮肤灼伤或死亡。
硝酸是一种强酸，具有强氧化性，能够与大多数金属（金、铂等除外）和许多非金属发生氧化还原反应。
硝铵对呼吸道、眼及皮肤有刺激性，大量接触可引起高铁血红蛋白血症，影响血液的携氧能力。
硝酸铵不稳定，受热易分解，在温度达到220℃时强烈分解，伴随微弱火花，放出氧气。
在引爆剂作用下，常温下也能爆炸。
熔融的硝酸铵在铜、锌、锑、镍等作用下会转化成不稳定的亚硝酸铵，容易引起爆炸。
掺有有机杂质的不纯品能增加爆炸起火的危险性。
硝酸铵具有多晶性、吸湿性、结块性、爆炸性。
由于硝铵具有以上的特殊性质，决定了硝铵生产、储存、装车和运输过程中必须严格遵守本操作规程。
1.工艺指标及质量要求1.1.原料分析指标（1）液氨（参考 GB536-88一级品）纯度≥99.8%（wt）水份≤0.2%（wt）油含量（mg/kg）10（质量法）铁含量（mg/kg）≤1进界区压力 1.2～1.4MPa（g）温度～18℃（2）硝酸浓度60%～62%(wt)温度40℃压力0.7Mpa(a)（进反应器前的压力）氯离子(Cl-) ≤1ppm亚硝酸（HNO2) ≤100ppmSiO2含量≤1ppm（3）添加剂：SK FERA EXP（生产厂家：西班牙花王)颜色：淡黄色粉末体积密度：390kg/m3水份；<7%包装：20kg /袋添加剂必须用工艺冷凝液或脱盐水稀释成25%的溶液，在造粒前加到硝铵溶液中（4）包裹剂：SK FERT FA 80N（生产厂家：西班牙花王)。
颜色：20℃时为桔黄色的糊状、80℃时为液态桔黄色的糊状。
成分：用矿物油和石蜡调和的烷基芳基磺酸盐混合物。
酸碱性：酸性比重：80℃时835kg/m3滴点：70℃溶解热：42KJ/kg比热（20～95℃）：2.5KJ/kg.℃混浊点：约82℃闪点:>160℃（密闭容器中）粘度：70℃时40mPas包装：170kg/桶（净重）包裹剂必须加热至80℃左右使用。
1.2. 产品规格（1）多孔硝铵产品技术规格（一等品）ZBG 21007-90（2）工业硝铵产品技术规格（优等品）GB 2945-891.3.排放标准（1）冲洗水排放液（非正常排放）流量：0～1000kg/h(间断)硝铵含量：约1％（重量百分数）压力：0.5MPa温度：常温（2）工艺冷凝液：流量：8333.26 kg/h污染物含量：AN:20～40mg/L（最大：100mg/L）NA:50～60mg/L（最大：130mg/L）压力：0.7MPa(A)温度：35℃此物料正常连续排放，已经冷却和调质。
建议直接进入水处理单元进行深度处理，作为脱盐水或补充水进入工厂管网，浓缩液返回系统进行资源化利用。
在特殊情况下可短期进入工厂硝酸装置进行资源化利用。
（3）出造粒塔气体：空气流量：391516.87 m3/h其中：水7768.44 kg/h硝铵10.88 kg/h添加剂微量氨微量（4）出干操洗涤器气体：空气流量：153391.60 m3/h其中：水4383.04 kg/h硝铵: 2.46 kg/h添加剂微量氨微量1.4.消耗指标每吨硝铵产品所消耗的原料指标如下表：所有消耗指标仅指工艺装置而言，其他消耗不包括在内。
2.工艺原理及工艺流程简述2.1.工艺原理硝铵产品是由无水气氨和含水硝酸反应生成:NH3(g)+HNO3(l)=NH4NO3(l)+HR；该中和反应放出大量热，若用100％的硝酸，HR=34.6kg/mol。
本装置工艺中采用加压管式反应器，管式反应器主要由两部分构成：一个是加压管道反应器，能保证气氨和硝酸充分接触；另一个则是分离器，在此将中和反应所产生的蒸汽从溶液中分离出来。
该工艺把中和反应放在一段管道中进行，主要有以下特点：①可一次获得高浓度的硝铵溶液。
②浓度调整方便灵活。
③反应器容积小，动态硝铵量少，操作安全。
④操作方便（指开停车）。
⑤反应器结构简单，可降低维修费用。
⑥工艺冷凝液中硝铵和氨含量低。
在闪蒸槽（F202）内可生成78％的硝铵溶液。
管式反应器出口硝铵浓度取决于硝酸浓度和操作条件（压力和温度）。
78%硝铵溶液在真空状态下进行一段蒸发浓缩为96%左右的浓硝铵溶液，若需浓度更高的溶液则在二段蒸发进一步进行提高硝铵溶液浓度。
二段蒸发采用热空气气提式降膜蒸发器。
浓缩后的硝铵溶液在静压下由造粒喷头喷出液滴，在与空气逆向接触中冷却结晶成硝铵颗粒。
硝铵颗粒需经过热空气顺流和逆流接触，进一步“冷却”结晶和干燥除水。
经过干燥后的颗粒再与低温空气换热后达到合格产品要求。
生产多孔硝铵过程中在造粒前通过添加添加剂确保造粒效果；经过冷却后的硝铵产品需要用包裹剂为产品增加一层外膜，防止储存中结块现象。
闪蒸槽产生的工艺蒸汽，经换热器冷凝后的冷凝水中含有少量的硝酸铵和氨，通过中和过程将冷凝液的PH值调整到设定值4.0—5.5，经降温除杂后，在电场作用下利用膜分离原理将冷凝液分离成浓缩溶液和淡化合格水。
浓缩溶液输送到生产系统进行回收利用；NH3-N含量≤10mg/L的淡化合格水输送到循环水池作为补充水。
2.2.硝铵工艺流程简述硝铵装置是硝酸和气氨在管式反应器内进行中和反应，生成硝铵溶液，再经过一系列处理，最终成为固体硝铵产品。
从工艺上可以分为以下四个操作单元：液氨蒸发、硝铵溶液的制备、硝铵溶液浓缩、造粒和产品处理。
2.2.1.液氨蒸发来自外界的液氨进入液氨储槽（F101），进行闪蒸。
液氨从液氨储槽底部进入氨蒸发器（E102）和氨空冷却器（E103），用循环水和空气对液氨进行蒸发，气氨返回到F101,。
F101、E102、E103排出少量的油与水混合物进入氨排液蒸发器（E101），用低压蒸汽进行蒸发，蒸发后的气氨返回F101，油和水定时排出。
2.2.2.硝铵溶液制备来自F101的气氨经过气氨精滤器（S103A/B）过滤除掉油和杂质后进入氨预热器（E201）,用洗涤工艺蒸汽加热至120℃后进入管式反应器（F201），同时来自界区60%硝酸溶液也进入（F201），气氨和硝酸在（F201）中进行中和反应（压力约为0.5MPa）。
气氨和硝酸进行比值调节，以气氨作主调节，严格控制进管式反应器的硝酸和氨的比例，使硝酸和氨能够完全反应。
生成的硝铵溶液进入反应器闪蒸槽（F202）进行闪蒸，将工艺蒸汽从硝铵溶液中分离出来，硝铵溶液由底部排出，浓度约为78%，温度约为185℃。
工艺蒸汽在使用前，先进行洗涤。
工艺蒸汽从（F202）罐顶进入文丘里洗涤器（F203A）后进入中和洗涤塔（F203）进行洗涤，除去硝铵后进入流化床空气预热器（E104）、氨预热器（E201）、初蒸发器（E301B）、硝铵溶液加热器（E305）、预干燥空气加热器（E402）、第一空气加热器（E403A），出换热器的冷凝液与在工艺洗涤气冷凝器（E202）冷凝后的冷凝液一起进入工艺冷凝液槽（F204）。
工艺冷凝液槽的液体一部分送至未洗涤冷凝液槽（F302）作为工艺系统洗涤液的补充，少部分用作配置添加剂，大部分送至界区水处理装置。
2.2.3.硝铵溶液的浓缩自F202底部出来的硝铵溶液进入初蒸发器受槽(E301A)，同时来自干燥洗涤泵（G402）的硝铵溶液也进入E301A。
两种浓度的硝铵溶液在E301A混合后，靠重力进入初蒸发器E301B/C，在E301B/C中，硝铵溶液被浓缩，然后硝铵溶液进入初蒸发器分离器（E301D）中分离蒸汽。
初蒸发器加热介质为洗涤工艺蒸汽(E301B)和0.8MPa低压蒸汽(E301C)。
被浓缩至96%的硝铵溶液进入再溶槽(F301)。
初蒸发系统(E301A/B/C/D)在真空的状态下操作，E301A/D蒸汽在蒸发冷凝器（E302）冷凝后经过J301将不凝气体抽出，形成真空，使硝铵溶液在真空下蒸发。
对浓度为98.5%或更高浓度的硝铵溶液，本工艺设置了中压蒸汽加热、热空气气提式二段降膜蒸发器（E303）。
96%硝铵溶液通过硝铵溶液输送泵（G301）送到二段蒸发器（E303）蒸发后得到98.5%或更高浓度的硝铵溶液后进入液封罐（F309），再经过塔顶受槽过滤器（S302B）过滤进入塔顶受槽(F303）。
二段蒸发所需空气来自大气，空气经二段蒸发器空气过滤器（S301）过滤后，由二段蒸发器风机（G307）送到用中压蒸汽加热的二段蒸发器空气加热器（E304），使空气加热到180℃后进入二段蒸发器（E303）。
2.2.4.造粒和产品处理由E301C/D来的浓度为96%的硝铵溶液从F301罐底出料经硝铵溶液输送泵(G301)送到塔顶受槽(F303)，在塔顶受槽可通过加入少量氨适当调节PH值，同时加入添加剂，在搅拌作用下，硝铵溶液进入造粒喷头，硝铵溶液自造粒塔(T301)顶落下，并与上升的常温空气逆流接触冷却结晶，硝铵颗粒落入漏斗后至塔底输送皮带（U301）。
造粒塔顶废气由造粒引风机(G305A/B/C/D)抽出，并经过造粒塔洗涤器（F304A/B/C/D）洗涤后排入大气。
洗涤液进入造粒塔洗涤受槽(F305),并由造粒洗涤泵（G304A/B）循环洗涤。
多余溶液送至干燥洗涤液受槽(F402)。
在制造高密度硝铵时，在F301中的96%的硝铵溶液经输送泵送至二段蒸发器（E303），硝铵溶液被浓缩到99%后，靠重力经液封罐（F309）进入塔顶受槽（F303），在过滤、搅拌作用下，进入造粒塔进行造粒。
粒状硝铵由造粒塔底皮带送至干燥转筒（P401），干燥后，经皮带送至斗提机（U404）。
在P401干燥用过的废空气进入干燥洗涤器（F401），经洗涤后排入大气。
粒状硝铵经斗提机(U404)进入筛分机（S401）筛分，不合格的硝铵返回到再溶槽，合格硝铵颗粒进入流化床冷却器（E401），冷却后的产品经输送带送至包裹转筒（P402）。
冷却过程中被加热的空气送到干燥系统使用。
在包裹转筒中，硝铵颗粒与包裹剂混合，形成一个包裹层，经产品输送带送到包装工段，包装后进入仓库。