年产10万吨磷酸一铵工艺设计

学校代码：学号：0毕业设计（论文）BACHELORDISSERTATION论文题目：年产10万吨磷酸一铵工艺设计（铵中合）学位类别：工学学士学科专业：化学工程与工艺作者姓名：导师姓名：完成时间：2013.6.3I年产10万吨磷酸一铵工艺设计(铵中和)摘要中国是一个人口大国，拥有十几亿人口，而且还有不断增加的趋势，因此，食物的来源问题日益严峻，农业的发展成了必不可少的话题。但耕地面积总量将保持动态平衡。因此，提高单位面积产量是增加粮食产量的重要途径之一，而合理增施化肥又是提高单位面积产量的直接有效的措施。磷铵是复合肥料最重要的品种，养分含量高，可做为肥料直接使用。本设计主要针对10万吨/年粒状磷酸一铵工艺及主要设备进行，采用一二效蒸发方式达到节能同时又保证了设备投资合理，采用喷浆造料干燥一体化机节约了生产空间，内有自循环螺旋返料系统解决了造料返料大问题，工艺过程合理，投资成本不高。关键词：磷酸一铵；工艺设计；节能；合理IITechnologicaldesignofan100000tMonoammoniumenginerringproject（Ammoniumneutralizationreaction）AbstractChinaisapopulouscountry,withbillion-pluspopulations,butalsothetrendofincreasing,therefore,theproblemofthefoodsourceismoreandmoreserious,thedevelopmentofagriculturebecametheessentialtopic.Butthetotalcultivatedlandwillkeepdynamicbalance.Therefore,increaseunitareayieldisoneoftheimportantwaystoincreasefoodproduction,andreasonabletoaddfertilizerisdirectlyeffectivemeasurestoincreasetheunitareaoutput.Ammoniumphosphatecompoundfertilizeristhemostimportantvarieties,highnutrientcontent,canbeusedasfertilizerdirectly.Thisdesignismainlyaimedat100000t/agranulatedmonoammoniumphosphateprocessandmainequipments,usingtwoeffectevaporationachieveenergysavingatthesametimetoensurethereasonableinvestmentinequipment,adoptingdeflectingdryingintegrationofshotcretemachinetosavetheproductionspace,withthecircularspiralreturnssystemcansolvetheproblemofthedeflectingreturnsbig,reasonabletechnologicalprocess,investmentcostisnothigh.Keywords:monoammoniumphosphate;Processdesign;energyconservation;reasonableIII目录第一章前言..................................................................11.1磷酸一铵相关的物化性质...............................................11.1.1磷酸一铵的物理性质.............................................11.1.2磷酸一铵在农业中的应用.........................................11.1.3工业级磷酸一铵.................................................21.2我国日益重要的农业...................................................2第二章磷酸一铵工艺的路线选择................................................32.1磷酸一铵的生产方法...................................................32.2磷酸铵生产的化学反应原理和物化性质...................................32.2.1铵中和反应.....................................................32.2.2磷酸铵的物理性质...............................................32.3磷铵生产工艺.........................................................4第三章工艺计算..............................................................63.1物料平衡计算.........................................................63.1.1计算条件.......................................................63.1.2氨中和系统物料恒算.............................................63.1.3浓缩系统物料恒算..............................................103.1.4干燥系统物料恒算..............................................113.1.5消耗定额及产品规格（按每吨磷铵产品计）........................123.2热量平衡计算........................................................133.2.1计算条件......................................................133.2.2氨中和系统热量衡算............................................143.3浓缩系统热量衡算....................................................163.4喷浆造粒干燥机热量..................................................203.4.1已知条件......................................................203.4.2浓缩计算......................................................203.5小时物料平衡图......................................................213.5.1小时物料平衡..................................................213.5.2小时物料平衡图................................................22第四章主要设备的选型.......................................................234.1中和反应器..........................................................234.1.1中和反应器已知条件............................................234.1.2中和反应器计算................................................234.2喷浆造粒干燥机......................................................244.3闪蒸室计算..........................................................25第五章厂区及车间布置设计...................................................266.1总平面布置原则......................................................266.2车间布置设计的意义..................................................286.3车间布置的原则......................................................296.4车间布置设计........................................................29第七章结论.................................................................30参考文献....................................................................31IV致谢.......................................................................321第一章前言1.1磷酸一铵相关的物化性质1.1.1磷酸一铵的物理性质磷酸一铵别名磷酸二氢铵呈白色粉状或颗粒状物（粒状产品具有较高的颗粒抗压强度），密度1.803（19℃）。熔点为190℃，易溶于水，微溶于醇、不溶于丙酮，25℃下100g水中的溶解度为41.6g，生成热121.42kJ/mol，1%水溶液pH值为4.5，呈中性，常温下稳定，无氧化还原性，遇高温、酸碱、氧化还原性物质不会燃烧、爆炸，在水中、酸中具有较好的溶解性，粉状产品有一定的吸湿性，同时具有良好的热稳定性，并且在高温下会脱水成黏稠的焦磷酸铵、聚磷酸铵、偏磷酸铵等链状化合物。磷酸一铵含有磷和氮两种营养元素，通常营养元素含量12-52-0(N-P-K)或10-50-0，磷酸一铵盐能与过磷酸钙、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵和尿素等盐类混合制成肥料，此类肥料具有良好的物理性质，其湿性低，在储存时不结块。磷酸一铵是一种稳定的铵盐，将它加热到100—110℃，不会引起氨损失，125.1℃下，它的氨蒸汽压仅为8.0帕；144.9℃下为36.0帕；在190.5℃下长期加热，也只有轻微的分解，氨的蒸汽压仅为36.0帕。磷酸一铵易溶与水。20℃下，每100克水中可溶解26.7克的磷酸一铵。1.1.2磷酸一铵在农业中的应用磷酸一铵（MAP）是一种水溶性速效复合肥，有效磷（AP2O5）与总氮（TN）含量的比例约5.44:1，是高浓度磷复肥的主要品种之一。该产品一般作追肥，也是生产三元复混肥、BB肥最主要的基础原料；该产品广泛适用于水稻、小麦、玉米、高粱、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物；广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质；尤其适合于我国西北、