第二册 生产原理与操作控制第一章：磷酸二铵的生产工艺1 生产原理磷酸二铵(diammonium phosphate 简称DAP)的分子式为(NH4)2HPO4，在生产DAP过程中，氨与酸之间将以下列反应方程式进行主要的反应：a) 与硫酸NH3(气)+H2SO4——>(NH4)2SO4+△Ha1 （a1）NH3(液)+H2SO4——>(NH4)2SO4+△Ha2 （a2）b) 与磷酸NH3(气)+H3PO4——>NH4H2PO4+△Hb1 （b1）NH3(液)+H3PO4——>NH4H2PO4+△Hb2 （b2）NH3(气)+NH4H2PO4——>(NH4)2HPO4+△Hb3 （b3）NH3(液)+NH4H2PO4——>(NH4)2HPO4+△Hb4 （b4）温度对热量的释放影响很小，其值大约如下：△Ha1=1800 kcal/kg气NH3△Ha2=1500 kcal/kg液NH3△Hb1=1500 kcal/kg气NH3△Hb2=1200 kcal/kg液NH3△Hb3=1300 kcal/kg气NH3△Hb4=1000 kcal/kg液NH3反应(a1)主要发生在洗涤部分，从主要反应器中逸出的氨在此被中和，这个反应优先于所有其它的反应。
而当用预中和反应器生产料浆时，反应(a2)主要发生在预中和反应器中反应(b2)主要发生在预中和反应器和/或管式反应器中反应(b1)部分发生在洗涤部分，在此，磷酸被当作洗液，以回收损失的氨反应(b3)仅发生在预中和器和/或管式反应器中，在装置生产中不用气氨反应(b4)常发生在预中和反应器和/或在管式反应器中，用液氨中和N/P=1.0～1.5的酸性料浆时，反应也发生在造粒机固体床层中在主反应发生的同时，在其它设备停留的过程中也发生其它反应：—一些氨将与粗磷酸中含有的来自磷矿的杂质如铁、铝、镁、钙、氟等发生反应，形成络合物，如： Fe.NH4(HPO4)2 Fe.NH4 PO4.nH2O Mg.NH4 PO4.H2O Ca(NH4)2(HPO4)2.H2O Al.NH4PO4.F.H2O—所形成的主要的铵盐与硫酸钙会发生反应： CaSO4+(NH4)2HPO4——>(NH4)2SO4+CaHPO4在肥料造粒中，要考虑的主要物理参数之一是进入造粒机的水量它是由来自管式反应器和预中和反应器的磷酸铵或磷铵料浆的含水率以及加进造粒机的固体原料的含水率决定的在所有造粒工艺中，根据所用原料，对产品有达到良好造粒成球率的最适宜的温度和湿度。
造粒机物料床层的湿度和温度将决定系统的“液相”，该液相由水和在此温度下根据原料的溶解性所形成的溶液组成的，该液相被返料的固相平衡在造粒机固体床层内所发生的进一步氨化反应，将给系统带入额外的热量另一方面，有部分水会从该固体床层蒸发，降低湿度，蒸发消耗热量，使物料冷却在最后的温度和湿度条件下，在造粒机内必须达到一个合适的液相/固相比，以得到符合技术要求的最高产量过多的液相可能是直接由料浆含水率升高引起，或者由于提高了床层温度，使盐的溶解度提高，从而导致液相量的升高热量来源于返料和料浆提供的显热，及在造粒机固体床层内的反应热在固体床层中蒸发的水量不足，将引起液相量的增加，其原因是：一是由于在蒸发中未消除热量而导致温度上升；二是固体床层湿度的增加这些问题将导致物料粒化过度相反，液相量过低，将导致过多的细料洗涤系统第一、二单元的洗涤液主要使用磷酸，尾气洗涤器仅用水和少量硫酸在第二洗涤单元中和造粒除尘干燥(洗涤器槽)中使用稀释磷酸的目的在于把氟逸出降至最低，而在第一洗涤单元中和造粒(预洗涤器)中使用较浓的磷酸，是为了回收损失的氨磷酸浓度必须尽可能低，加进洗涤系统的总P2O5必须认真研究，使洗液的N/P摩尔比达到约0.3—0.6。
较低摩尔比促进脱氟而较高摩尔比产生不溶解的问题2 产品技术规格 磷酸二铵（DAP）产品质量应满足以下指标要求：有效磷（以P2O5计）： ≥46％（重量）水溶性磷占有效磷百分比例： ≥90％总氮（N计）： ≥17.5％（重量）总养分（N+P2O5）： ≥64％（重量）水份： ≤1.5％（重量）粒度（2～4mm）： ≥90％（重量）颗粒平均抗压强度(N) ≥30N3 设计基础3.1 装置设计能力3.1.1 生产能力100吨/小时，60万吨/年3.1.2 日操作21小时3.2 原料技术要求3.2.1 磷酸P2O5： ≥48％（w/w）SO3： ≤4.3％（w/w）Fe2O3： ≤2.14％（w/w）A12O3： ≤2.23％（w/w）氟F： ≤1.2％（w/w）Na2O： ≤0.14％（w/w）K2O： ≤0.09％（w/w）MgO： ≤1.5％（w/w）S.S.： ≤4.0％（w/w）最大杂质含量包括S.S.和SO3： 7.0％w/w(8.3％最大.)最小含H2O率 ： 20％w/w温度： 50℃压力： 0.2MPa(表压)，进界区3.2.2 硫酸（符合国标GB/T534－2002的有关规定）H2SO4含量： 98％（w/w）温度： 40℃ 最大压力： 0.2 MPa(表压)在界区3.2.3 氨（符合国家GB536－88的规定）状态： 液体NH3含量： 99.6％含水率： ≤0.4％温度： 环境在操作温度下的压力： 高于平衡压力0.3—0.4 MPa (进入DAP装置界区，表压最小1.0 MPa)3.2.4 防结块剂类型： 氨化油3.2.5 内包裹剂 按定货要求。
3.2.6 燃料煤Q≥5000Kcal/Kg 即20335KJ/Kg3.3 公用工程规格3.3.1 蒸汽（界区条件）3.3.1 蒸汽（界区条件）低压蒸汽压力： 0.5—0.6MPa(表压)，饱和温度中压蒸汽压力： 1.0 MPa(表压)，饱和温度3.3.2 工艺和生活用水工艺水压力： 0.3 MPa(表压)，环境温度生活水压力： 0.3 MPa(表压)，环境温度3.3.3 仪表空气压力： ≥0.45Mpa(表压)温度： 环境露点： －10℃质量： 干燥/无油无尘3.3.4 装置空气压力： ≥0.45Mpa(表压)3.3.5 消泡剂类型： 油酸或类似物3.3.6 电力频率： 50 Hz电机的电压：大电机(>200 kW)： 6000 V ，3相小电机(≤200 kW)： 380 V ， 3相3.4 气候条件3.4.1 环境温度最高月平均温度： 20.1℃最低月平均温度： 7.7℃最高温度： 33.3℃最低： －7.0℃年平均温度： 14.7℃3.4.2 环境相对湿度(RH)年平均RH： 72％平均最大月RH： 83％平均最小月RH： 54％3.4.3 海拔/气压海拔： 1986m全年平均大气压： 81.43 kPa全年主导风向： W夏季主导风向： E冬季主导风向： W全年平均风速： 2.1m/s第二章：生产操作与控制1 主要原材料消耗指标1.1 生产能力100吨/小时，60万吨/年。
1.2 日操作21小时1.3 消耗定额以每吨产品（18—46—0）计DAP消耗定额（以每吨产品计）序号名称规格单位消耗定额每小时消耗量备注1磷酸P2O5t0.4747.002氨99.6%t0.22422.403硫酸98%t≤0.04≤4.004工艺水0.3MPa（G）m30.220.00不含冷却水5电Kwh3030006低压蒸汽0.5MPa（G）t0.0373.707中压蒸汽1.0MPa（G）t0.0151.508煤5000kCal/㎏t0.022.009包装袋50㎏/袋20.5205010仪表空气0.45MPa（G）Nm3330011压缩空气0.45MPa（G）Nm30.330.0间断平均12包裹油㎏≤3.5≤35013内包裹油㎏≤1.5≤1502 装置工艺流程描述2.1 概述该装置由一条生产线组成，采用预中和＋管式反应（PN+PR）氨化粒化联合工艺生产DAP粒状产品生产中将用到氨、磷酸、硫酸、工艺水、内着色剂、包裹油，必要时用少量消泡剂装置由反应部分、造粒部分、洗涤部分、产品贮运及包装部份组成 产品磷酸二铵（DAP）的主要成分为N≥17.5％、P2O5≥46％、总养分≥64％2.2 工艺描述根据管道及仪表流程图2264（5）－5G03/04/05－03进行工艺叙述。
2.2.1 反应和造粒从返料斗式提升机(LⅡ624)来的物料在重力作用下直接进入造粒机(MⅡ601)，在此进行粒化造粒，该过程是由预中和反应器（PN）和管式反应器（PR）来的料浆与返料物料和氨分布器来的液氨发生化学反应，并通过回转滚动的物理过程来完成第一步磷酸的中和反应，发生在预中和反应器(RⅡ601)和能把磷铵料浆直接喷到造粒机(MⅡ601)固体床层上的管式反应器(RⅡ603)中，在预中和反应器(RⅡ601)中生产的料浆用料浆泵(PⅡ601)输送，并喷到造粒机固体床层上进管式反应器(RⅡ603)的磷酸和液氨设有流量控制器磷酸溶液用管式反应器给料泵(PⅡ602)从管式反应器给料槽(VⅡ608)加料，两台泵一开一备进管式反应器的氨和磷酸与蒸汽吹扫相联锁进行开启与关闭预中和反应器有磷酸、磷酸洗液、液氨流量控制器磷酸洗液用中和造粒预洗涤器泵(PⅡ602)从中和造粒预洗涤器(TⅡ601)送来，磷酸用浓磷酸给料泵(PⅡ611A/B)送来加到管式反应器的磷酸溶液，由来自洗涤系统的酸。