承德天岭矿化有限公司 5、造粒系统工艺原理
5.1、氨化粒化工艺原理 氨化粒化是DAP生产过程中最重要的过程之一， 该过程在造粒机内完成。经中和料浆分布器和管式反 应器喷入造粒机内的料浆，与通过造粒机的系统物料 相接触，部分以自成粒的形式存在、部分以涂布形式 存在于系统物料粒子表面。在造粒机转动作用下，系 统物料随造粒机内壁上升，并形成向下滚落或散落， 完成造粒过程，该过程称为粒化过程；同时，在造粒 过程中连续向通过造粒机的物料床层内通入液氨，使 料浆内的磷酸进一步与氨进行中和反应，将系统物料 内的水分进一步蒸发，最终形成符合产品质量要求的 系统物料，该过程称为氨化过程。
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4.2、料浆温度
一定条件下，料浆温度是衡量料浆制备及管反运行的稳 定性的重要指标。生产过程中，料浆温度的高低对料浆物性和 料浆水分蒸发速率有较大影响。磷酸与氨的中和反应是放热反 应，反应过程中放的反应热能将料浆温度加热到水沸点以上， 促进料浆中的水分蒸发；另一方面，中和料浆在适宜的温度下 可有效防止料浆中的磷铵结晶析出，保持料浆具有良好的流动 性。所以，料浆温度过高或过低均不利于生产过程的稳定：料 浆温度过高，则料浆水分蒸发速率过快，水分含量过低导致流 动性变差；料浆温度过低，则料浆中的磷铵会结晶析出，导致 料浆粘度变大，流动性变差，严重时会导致料浆管线堵塞。 中和反应器料浆温度：100～125℃； 管式反应器温度： 110～160℃。
承德天岭矿化有限公司 2.2、洗涤液输送流程
原料浓磷酸储存在浓磷酸贮槽中，使用时用浓磷酸给料泵送到中和造粒预洗 涤器（其中分一部分到造粒机出口尾气导管）、中和造粒除尘干燥洗涤器槽、管式 反应器给料槽及预中和反应器。在浓磷酸贮槽与浓磷酸给料泵之间加入内着色剂溶 液。 浓硫酸储存在浓硫酸槽中，用浓硫酸给料泵送至尾气洗涤器、中和造粒除尘 干燥洗涤器槽、中和造粒预洗涤器等。 在尾气洗涤器中，将水作为洗涤液，经洗涤循环后送至前一洗涤单元中和造 粒除尘干燥洗涤器槽中。在中和造粒除尘干燥洗涤器槽加入少量的水和少量硫酸， 以调整洗涤液的PH值。再分别由PII603、PII604洗涤循环泵送到干燥机尾气洗涤 器、中和造粒除尘洗涤器进行第二单元洗涤。 来自中和造粒除尘干燥洗涤器槽的洗涤液经泵送到中和造粒预洗涤器，在造 粒预洗涤器再加入大量浓磷酸，加到中和造粒预洗涤器的磷酸与来自造粒机和预中 和反应器气体中的NH3发生反应，生成磷酸一铵（MAP），洗涤液中的N/P摩尔比 约0.4～0.7。加入少量硫酸以控制N/P比和溶解度。 来自第一洗涤步骤中和造粒预洗涤器的洗涤液，由最浓的酸组成，根据生产 工艺，将送至反应部分：
承德天岭矿化有限公司 1.1、管式反应器和预中和反应器的对比
管式反应器能在温度较高、料浆含水量较低的工况下 运行，而且反应料浆在造粒机中分布较好。管式反应器可 以单独投运进行生产，生产能力可达到设计能力的65%左 右。 传统的中和槽制备的料浆需要较高的含水量（约18%） 来保证料浆具有足够的流动性。使用单一预中和槽生产工 艺，容易受到造粒机里水平衡的限制，需要更高的返料比， 以适应较高的料浆含水量，改善造粒工况。 用预中和+管式反应器混合工艺生产，可以使料浆均 匀地分布于造粒机中，提高造粒成粒率。另外，混合工艺 与传统预中和系统相比，可以在料床水分较低的情况下生 产，提高装置负荷率。管式反应器可生产所需磷酸铵料浆 总量的60-70%。其余的30-40%由中和槽生产。
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主控工序流程图
火车槽车 磷酸 管式反应器
汽车槽车 天安公司
液氨球罐
液氨泵
预中和反应器
造粒机 返料系统 筛分破碎系统 筛分破碎系统 干燥机
产品取出系统
散存库
产品包装
洗涤系统
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2、洗涤工序流程简述
2.1、气体洗涤流程
磷酸二铵装置洗涤部分的主要功能是对废气进行洗涤，本装置 洗涤部分分为三个洗涤单元。 a)第一洗涤单元：由中和造粒预洗涤器和泵组成，洗涤来自造 粒机和预中和反应器含氨和粉尘的气体，经洗涤后的气休进入第二洗 涤单元。 b)第二洗涤单元：由中和造粒除尘洗涤器、干燥机尾气洗涤器 组成； 中和造粒除尘洗涤器洗涤来自中和造粒预洗涤器和造粒厂房 除尘旋风除尘器的含未反应的氨和粉尘的气体，两股气流由安装在该 洗涤器下游的中和造粒收尘尾气风机抽吸；干燥机尾气洗涤器洗涤来 自干燥机旋风分离器的主要含有粉尘和少量氨的气体，由安装在该冼 涤器下游的干燥机尾气风机抽吸。经洗涤后的气体进入第三洗涤单元。 c)第三洗涤单元：由尾气洗涤器及泵组成。洗涤来自上述两台 洗涤器的气流和来自冷却器旋风分离器经 FBC排气风机 送来的含尘 气体，以进一步降低排放气体中的有害物，最后经除雾后从排气筒排 入大气。
承德天岭矿化有限公司 2、湿法磷酸与氨中和反应原理
磷酸有三个氢离子，可以依次被氨中和取代，生成不 同的反应物。随着氨与磷酸的摩尔比（中和度）的增加， 可以依次生成磷酸一铵（MAP）、磷酸二铵（DAP）、甚 至磷酸三铵；在中和反应过程中，随着氨与磷酸摩尔比不 同，反应得到的料浆中MAP和DAP所占的比例也不同，料 浆的性质也随之不同；因此，为了得到稳定的、满足产品 质量要求的料浆，必须合理、稳定地控制好中和度。 由于湿法磷酸中含有Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、F-、 SO42-等杂质存在，这些杂质在反应过程中，生成不同种 类的复杂化合物与磷铵料浆共存，由于这些复杂化合物的 存在，对磷铵料浆性质和最终产品性质造成负面影响。
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洗涤工序流程图
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3、造粒工序流程简述
3.1、反应造粒
从返料斗式提升机来的物料在重力作用下直接进入造粒机，在此进 行氨化造粒。 用双管反式生产工艺时，管反给料槽内的磷酸由泵送到管式反应器 （PR）与液氨发生化学反应，生成磷酸二铵料浆，生成的料浆直接通过管 反槽口喷浆洒到造粒机内与氨分布器来的液氨再次发生反应，并与返料进 行混合，通过回转造粒的物理过程来完成造粒。 用（PN+PR）混合生产工艺时，预中和反应器（PN）内的料浆由 泵送到造粒机内与氨分布器来的液氨发生反应，并与返料进行混合，通过 回转造粒的物理过程来完成造粒。 造粒机内安装有氨分布器，通过氨分布器可向造粒物料床层内通氨， 对造粒物料的N/P摩尔比进行最终调整，使物料中和度最终控制在此1.7～ 2.0范围内。 造粒机出口物料在重力作用下进入干燥机，物料通过干燥机后，使 产品最终含水分小于2.5％。
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三、工艺流程简述及简图
年产60万吨DAP装置采用预中和+管式反应 器或双管式反应器两种生产工艺技术，根据管理 流程,装置分以下生产工序： 1、主控工序 2、洗洗涤工序 3、造粒工序 4、沸腾炉工序。
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1、主控工序
主控工序主要负责生产过程中的远程操作控制调整、系 统设备的远程启动和停止及各生产工序间的衔接。 采用双管式反应器工艺技术（预中和+管式反应器工艺 技术）时,将来自界区内湿法磷酸贮槽内的浓酸与洗涤液配制 成一定浓度的稀磷酸，再将配好的稀磷酸与来自综合罐区的 液氨在管式反反应器（预中和反应槽+管式反应器）内反应， 生成磷酸二铵料浆，料浆喷浆洒到造粒机内进行喷浆造粒。 经造粒机造粒后的物料进入干燥机对物料进行干燥，干 燥后的产品经筛分系统进行筛分，筛分后细粒物料直接进入 返料系统，再回到造粒系统进行造粒；大颗粒物料经破碎机 破碎后进入返料系统，再回到造粒系统进行造粒；部分合格 粒子返回返料系统，另一部分合格粒子经流化床冷却、包裹 涂油后作为产品取出。 反应/造粒产生的废气、系统物料干燥产生的废气以及造 粒系统产生的废气经洗涤后排空。
在主反应进行的过程中，一些副反应也同时进行。部分氨 与磷酸中含有的杂质如铁、铝、镁、钙、氟等发生反应，形 成络合物。
承德天岭矿化有限公司 4、中和反应操作控制条件
4.1、中和度 中和度是DAP生产过程控制及产品质量控制的最重要的工艺控 制指标。一般情况下，中和料浆中和度越高，则反应过程氨损失 越大；中和料浆中和度越低，则反应过程氨损失越小。从理论上 看：当中和度等于2时，氨与磷酸发生中和反应所得的产物全部为 磷酸二铵。但在实际生产过程中，因中和料浆流动性及氨损失等 因素影响，将预中和反应器料浆中和度控制在1.40～1.60范围内， 较为适宜。影响最终产品质量的中和度控制指标为造粒物料中和 度。一般情况下，造粒机出口物料中和控制在1.70-2.00范围内能 较好地满足产品质量要求。 影响生产过程的的另一中和度指标是中和/造粒尾气洗涤器内 酸性洗涤液中和度，该中和度值的大小可以直观地反映出料浆中 和反应和造粒机内二次氨化反应氨损失量的大小。正常情况下， 该中和度值越大，氨损失量越多；该中和度值越小，氨损失量越 少。
承德天岭矿化有限公司 3、主要化学反应
NH3(气)+H3PO4 = NH4H2PO4+热量 （1） NH3(液)+H3PO4 = NH4H2PO4(MAP)+热量 （2） NH3(液)+NH4H2PO4 = (NH4)2HPO4(DAP)+热量 （3） 2NH3(气)+H2SO4 = (NH4)2SO4+热量 （4） （1）和（4）是在尾气洗涤过程中的发生的反应。
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DAP的生产介绍
——刘超
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主要内容 一、 产品介绍
二、 工艺反应原理
三、装置工艺概述
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一、产品介绍
1、产品性质及用途
磷酸二铵（简称DAP）：纯净的磷酸二铵（(NH4) 2HPO4） 是一种白色结晶体。颗粒肥料磷酸二铵产品是一种混和物：主要 组分为磷酸二铵，同时含有少量的磷酸一铵（简称MAP）、硫酸 铵和其它杂质。 磷酸二铵是一种含氮、磷两种主要营养元素的二元高效复合 肥，并同时含有多种微量营养元素（如：钾、硼、硫、钙、硅 等），广泛应用于农业生产。磷酸二铵既可作基肥、又可作追肥； 既适用于旱地作物、也适用于水田作物；既可用于酸性土壤，也 可用于碱性土壤。磷酸二铵对各种农作物均有显著的增产效果。 另一方面，磷酸二铵也可作为多元复合肥的生产原料。如： 作为NPK的生产原料。