磷矿制磷酸工艺
三、硫酸浸取磷矿制磷酸
用硫酸分解磷矿制磷酸(湿法磷酸)是磷酸生产中应用最广泛的方法，在技术上最成熟，经济上最合理，其产量在磷酸产量中占绝对优势。
1. 生产原理
(1) 化学反应
硫酸浸取分解磷矿是液固相反应过程，反应式为：
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+11H2O→3H3PO4+HF+5CaSO4·nH2O
反应过程中为避免磷矿颗粒表面被硫酸钙包裹，延缓或阻碍反应的进行：实际上是用循环磷酸料浆来分解磷矿，即用磷酸与硫酸的混酸来分解磷矿。
反应分两步进行，第一步是磷矿与磷酸生成磷酸一钙，第二步是磷酸一钙再与硫酸反应生成磷酸与硫酸钙：
Ca5F(PO4)3+7H3PO4→5Ca(H2PO4)3+HF
5Ca5F(PO4)3+5H2SO4+nH2O→10H3PO4+5CaSO4·nH2O
磷矿中所含杂质对湿法磷酸的生产工艺过程和产品质量有显著影响。
①氟磷矿中的氟在酸解时会生成HF，再与磷矿中活性SiO2形成氟硅酸。氟存留在磷酸中会增大磷酸溶液的腐蚀性，大部分氟以SiF4形态逸出，回收加工为氟盐，并消除了污染。
②SiO2 磷矿中含有少量SiO2，有利于生成的HF转化为挥发性低和腐蚀性弱的氟硅酸。若SiO2过高，会增大设备、管道和搅拌浆的腐蚀，并增加料浆粘度，降低分离硫酸钙时的过滤强度。
③碳酸盐磷矿中通常会有少量石灰石等碳酸盐矿物，主要成分为CaCO3、MgCO3。CaO 在酸解时生成CaSO4，增大硫酸的消耗定额；MgO全部进入磷酸溶液中，中和掉磷酸中的第一个氢离子，并增加溶液粘度，对结晶、过滤、浓缩过程不利。碳酸盐分解时放出CO2,使溶液形成泡沫，造成逸出损失。
④铁、铝化合物磷矿中的铁、铝杂质会增大磷酸溶液的粘度，降低酸的质量，并在浓缩时在设备中结垢，并可能与磷酸形成淤渣，造成P2O5损失。
⑤钾、钠化合物磷矿中钾、钠离子首先与氟硅酸反应生成氟硅酸钾、钠，会在反应、过滤及浓缩系统的设备与管线中析出结垢，在贮存系统中形成淤渣，导致装置开车率下降与P2O5损失增大。
⑥锶、镧等稀土金属化合物磷灰石在矿中的稀土金属氧化物对半水物硫酸钙转化为二水物起延缓作用。
⑦氯、碘氯和碘是萃取磷酸中最不希望存在的杂质，它们会使磷酸溶液具有极强的腐蚀性。应避免这两种杂质进入磷酸生产系统。
(2) 硫酸钙的晶型和生产方法分类
在湿法磷酸生产过程中，根据液相中磷酸与硫酸的浓度，系统的温度不同，有三种硫酸钙的水合物结晶与溶液处于平衡状态，它们是二水物CaSO4·2H2O(二水石膏)、半水物α-CaSO4·0.5H2O(α半水石膏)和无水物CaSO4II(硬石膏II)。它们的化学组成与物系见表4-2-01。
湿法磷酸生产方法往往以硫酸钙出现的形态来命名。工业上有下述几种湿法磷酸生产方法：
①二水物法(DH)制湿法磷酸这是目前世界上应用最广泛的方法，有多槽流程和单槽流程，其中又分无回浆与有回浆流程，以及真空冷却与空气冷却流程。二水物法湿法磷酸一般W(P2O5)=28～32％，磷总收率93～97％。二水物法磷的总收率较低，原因是该法洗涤不完全；少量磷酸溶液进入硫酸钙晶体空穴中，磷酸一钙结晶后与硫酸钙结晶层交替生长；磷矿颗粒表面形成硫酸钙膜使磷矿萃取不完全。
②半水－二水物法(HH/DH)制湿法磷酸先使硫酸钙形成半水物结晶，后再重结晶为二水物。这样可使硫酸钙晶格中的P2O5全部释放出来，P2O5总收率达98～98.5％，同时提高了磷石膏纯度，扩大了它的应用。半水－二水物法流程根据产品酸的浓度又可分为稀酸流程(HRC)和浓酸流程(HDH)两种。前者半水物结晶不过滤直接水化为二水物再过滤分离，产品酸W含(P2O5)=30～32％；后者从半水物料浆分出产品酸，含W(P2O5)＝45％，滤饼送入水化槽重结晶为二水物。
③二水－半水物(DH/HH)法制湿法磷酸P2O5总收率达99％。磷石膏含结晶水少，有利于制造硫酸与水泥，产品酸含W(P2O5)=35％左右。
④半水物法(HH)湿法磷酸可得含W(P2O5)=40％-50％的高浓度磷酸。
(3) CaSO4－H3PO4－H2O体系相平衡
硫酸钙的各种水合物及其变体在水中的溶解度如图4-2-09所示。
除二水物外，溶解度均随温度升高而降低。
由图可见，二水物与无水物Ⅱ在水中溶解度最小，40℃时两者溶解度曲线相交，说明低于40℃时二水物是稳定固相，高于40℃时，无水物Ⅱ是稳定固相，在40℃时两者可以互相转换并保持CaSO4·2H2O＝CaSO4II+H2O的平衡关系。其他水合物及其变体溶解度高，均为介稳固相，最终将转变为二水物或无水物Ⅱ。
二水物与α半水物溶解度曲线相交于97℃，此时两者可互相转换并保持CaSO4·2H2O ＝αCaSO4·0.5H2O+1.5H2O的平衡关系，但此时平衡是介稳平衡，最终都将转变为无水物Ⅱ。图4-2-10
为CaSO4-H3PO4-H2O系统多温图。由图可见，在CaSO4-H3PO4-H2O体系中，硫酸钙只有两种稳定的晶体－二水物和无水物Ⅱ。其稳定区分别在CaSO4·2H2O＝CaSO4Ⅱ+2H2O转化平衡曲线(实线)的下侧区域I与上侧区域Ⅱ、Ⅲ。α半水物在CaSO4·2H2O＝αCaSO4·0.5H2O+1.5H2O转化平衡曲线(虚线)的上侧区域Ⅲ是介稳定的，二水物在两条转化曲线(实线与虚线)之间的区域Ⅱ是介稳定的。由此图可确定二水物法和半水物法生产湿法磷酸的工艺条件。二水物法生产磷酸的浓度及相应的温度应处在区域Ⅱ中，即在介稳平衡曲线下方，因为此区域中二水物是介稳定的，而α半水物是不稳定的。半水物生产磷酸的浓度和相应的温度应处在区域Ⅲ中，即在介稳平衡曲线的上方，因为此区域中α半水物是介稳定的，而二水物是不稳定的。
(4) 磷矿在磷酸硫酸混合溶液中的浸取和分解过程。
磷矿被磷酸硫酸的混酸浸取和分解是液固相非催化反应过程，浸取酸应需通过液膜，再通过生成物硫酸钙所形成的固膜，扩散到反应界面上才能进行反应。不同的磷矿，孔隙率不同，比表面积不同，扩散对宏观速率的影响也不相同。
湿法磷酸生产中，磷矿的分解与硫酸钙的结晶是同时进行的，随着液相中硫酸浓度的增高，析出的硫酸钙结晶覆盖在磷矿颗粒表面上形成膜的趋势越大，将延缓磷矿分解反应的进行，使磷矿分解不完全，造成P2O5的损失。研究表明，在无晶种的情况下，溶液中硫酸钙的表观溶度积与平衡溶度积之比大于2.5时，矿粒就会被生成的硫酸钙所包裹。因此，为使磷矿分解完全，在稳定的工艺条件下进行浸取是非常重要的。
通常使用的磷矿粉粒度为：＞160μm为20～30％，＞125μm为30～40％，＞80μm为40％。反应活性高的磷矿，粒度可以稍粗些；反之，要求粒度粗一些。
(5) 硫酸钙的结晶
4-2-10可知，目前各种湿法磷酸的生产方法都是在无水物II是稳定变体的条件下进行的，而实际生成的晶体都是介稳定性的二水物和α半水物。这是因为，在二水物和半水物生产控制的条件下，它们转变为稳定的无水物II是非常缓慢的。
湿法磷酸生产过程中，制得粒大、均匀、稳定的二水物和α半水物硫酸钙结晶，以便于
过滤分离和洗涤干净是十分重要的问题。
2. 生产工艺条件
湿法磷酸制造工艺由两个主要部分组成：磷酸与硫酸的混酸浸取并分解磷矿生成磷酸与硫酸钙；硫酸钙晶体的分离与洗净。湿法磷酸生产工艺希望达到最大的P2O5利用率和最低的硫酸用量。这就要求在磷矿浸取与分解工序磷矿分解率要高，并尽可能减少由于磷矿粉被包裹和HPO42-同晶取代SO42-所造成的P2O5损失。在分离工序要求硫酸钙晶体粗大、均匀、稳定，过滤强度和洗涤效率高，减少P2O5损失。
(1) 液相SO3浓度
液相SO3浓度表示液相中游离硫酸含量，它对磷矿的浸取分解、硫酸钙晶核形成、晶体成长与结晶形态，以及HPO42-的晶格取代有影响。在二水物制湿法磷酸时，SO3控制在0.015～0.025g/ml。矿种不同，液相SO3浓度范围也有一定差异。
(2) 反应温度
提高反应温度，可提高反应速率，提高分解率，降低液相粘度，同时又降低了硫酸钙在溶液中的过饱和度，有利于形成粗大的晶体和提高过滤强度。但温度过高，会生成不稳定的无水物，使过滤困难。而且温度升高，杂质溶解度也相应增大，影响产品质量。二水物流程反应温度控制在65～80℃，半水物流程控制在95～105℃。生产中常采用空气冷却或真空闪蒸冷却除去料浆多余热量，并希望在生产操作中温度波动幅度不要太大。
(3) 料浆中P2O5浓度
反应料浆中P2O5浓度稳定，可以保证硫酸钙溶解度不大和过饱和度稳定，控制料浆中P2O5浓度的手段是控制进入系统的水量，实际上是控制洗涤滤饼而进入系统的水量。(4) 料浆中固含量
料浆的固含量体现在料浆的液固比。固含量过高，料浆粘度高，对料浆分解与晶体长大不利。提高液相含量会改善操作条件，但降低设备生产能力。二水物流程液固比为(2.5～3)：1，半水物流程为(3.5～4)：1。若磷矿中镁、铁、铝杂质高，液固比应适当高一些。
(5) 回浆
返回料浆可提供晶种，防止局部游离硫酸浓度过高，并可降低过饱和度和减少新生晶核，以获得粗大、均匀的硫酸钙晶体。实际生产中，回浆量为加入物料量的100～150倍左右。
(6) 反应时间
反应时间即指物料在反应槽中的停留时间，由于硫酸分解磷矿的反应速率较快，反应时间取决于硫酸钙晶体的成长时间，一般控制在4小时左右。
(7) 料浆搅拌
反应过程中要采取有效搅拌措施，这有利于颗粒表面更新和消除局部区域游离硫酸浓度过高，还可防止包裹现象和消除泡沫。搅拌强度不应过高，以免晶体破碎。
3. 生产工艺流程
湿法磷酸的生产工艺均须具有以下几个基本工序：
(1) 磷矿的磨碎
采用干磨或湿磨方法将磷矿研磨至所需细度。研磨矿粉的细度原则上应与其特性与所选用的生产工艺流程相匹配。在磨机选择上，大型生产装置选用球磨与棒磨，它们既可用于干磨也可用于湿磨；中小型装置选用弹性较大的环辊式或辊式干湿磨机。
(2) 磷矿的浸取
在激烈搅拌和料浆高速循环的条件下进行硫酸分解磷矿的反应。反应系统的目的在于获得尽可能高的磷矿分解率和制得性能稳定、颗粒均匀粗大的硫酸钙结晶。对于二水物生产工艺，反应系统可以采用多槽串联，也可采用单槽或多格单槽。对于半水物和再结晶的生产工艺，必须采用多槽反应系统。
(3) 料浆的冷却
磷矿的分解属放热过程，为使反应在适宜温度下进行，必须对料浆进行冷却。消除反应热的方法有两种：鼓风冷却和真空闪蒸冷却，两种方法的电耗接近，但两者相比，鼓风冷却的效果受周围环境的温度与湿度影响大，同时含氟尾气量大，对环境的污染也大。真空冷却不受周围环境温度与湿度影响，无需对排放物处理，对环境污染少，因此应用日益普及，该法缺点是设备与管线易结垢，需定期清理。
(4) 料浆的过滤
反应系统所制得的料浆中，固相以硫酸钙结晶为主，此外还有酸不溶物，未反应的磷矿以及从液相中重新析出的氟硅酸盐等固体杂质。普遍采用具有逆流洗涤的真空过滤机分离磷酸和固相物。过滤系统所追求的目标是：获得尽可能洁净的滤酸；达到尽可能高的P2O5回收率；尽可能避免滤酸损失；装置的可靠性与运转率高。过滤机是整个湿法磷酸生产装置中机械结构最复杂、价格上最昂贵的装备，约占二水物法装置投资的一半左右。有三种类型的真空过滤机可供选择：橡胶带式真空过滤机，盘式真空过滤机和转台式真空过滤机。
(5) 回磷酸系统
将洗涤液与部分滤液配制回磷酸，返回反应系统，以维持反应料浆所需的液固比。(6) 湿法磷酸的浓缩
二水物法湿法磷酸的浓度为28～30％P2O5，半水物法或半水－二水物法磷酸浓度较高，但作为商品磷酸进行长期运输时需浓缩至52～52％P2O5。大中型湿法磷酸生产企业中一半均自配硫酸生产装置，可综合利用硫酸的副产蒸气发电后的低位能背压气作热源。采用真空蒸发浓缩磷酸。结垢问题是湿法磷酸浓缩过程能否长期、稳定运行的关键所在，在有游离硫酸存在的条件下，结垢的主要组成是硫酸钙、氟硅酸钾、磷酸铁等，生产过程中要采用有效措施延缓与阻止结垢。
(7) 含氟气体的吸收
生产过程中所逸出的氟化物应进行吸收，使之符合环保规定。
(8) 再结晶系统
对半水物－二水物流程或二水物－半水物流程，需将硫酸钙的结晶进行转化，回收的P2O5返回反应系统，滤饼作副产物使用。
3.几种典型的湿法磷酸生产工艺
(1) 二水物法(DH)
典型的二水物法工艺流程有雅可布斯－道尔科Ⅱ流程(Jacobs-DorrcoII process)(见图4-2-11)和罗纳－布朗流程(Rhone-Poulenc process)(见图4-2-12).二水物的工艺条件为：成品磷酸W(P2O5)=28～30％，液相游离ρ(SO3)＝0.25～0.35g/ml，反应温度75～85℃，停留时间4～8小时，料浆液固重量比2.0～3.0，P2O5得率93～97％。
(2) 半水物－二水物稀酸再结晶法(HRC)典型的半水－二水物稀酸再结晶法工艺流程有日产H流程(Nissan H Process)(见图4-2-13)。
这类流程先制得半水物结晶，然后重结晶为二水物，经过滤得w=30～35％的磷酸。工艺条件为：半水和二水系统中磷酸浓度相同，均为30～35。首先在80～100℃温度下获得半水物结晶，然后将料浆送入二水物再结晶槽内，在有回浆提供晶种的条件下降至50～65℃,使半水物转变为二水物，采用一半过滤分离磷石膏。本工艺P2O5的总得率可达98％。
(3) 半水物－二水物浓酸法(HDH)
典型的半水物－二水物浓酸法流程有日产C流程(Nissan C Process)(见图4-2-14)这类流程先制得半水物结晶，将半水系统中制得的料浆进行第一段过滤，获得含w(P2O5)40～50％的浓磷酸，滤饼经洗涤、再制浆后送入二水物系统再结晶。最后进行第二段过滤、洗涤，获得较纯净的二水物硫酸钙。工艺条件为：半水系统磷酸浓度为40～50％P2O5，液相中SO3/CaO摩尔比<1，反应温度100+-5℃，反应时间2小时。料浆经过滤得成品酸，滤饼经洗涤、再制浆后加入二水系统。二水系统液相磷酸浓度10～25％P2O5，硫酸浓度5～15％，转化温度60～70℃，停留时间2小时左右。P2O5总得率98.5％左右。
(4) 二水物－半水物法(DH、HH)
典型的二水物－半水物法工艺流程有中央公司普莱昂流程(Central-Prayon Process)(见图4-2-15)。
这类流程在较高的磷酸浓度下分解磷矿生成二水物。用沉降离心机分离出成品酸，滤饼不洗涤直接加入转化系统中转变为半水物，再经过滤分离与造粒。主要工艺条件为：在二水物系统，反应温度约为70℃,停留时间约4小时，液固比2.3:1左右，磷酸约含w(P2O5)=35%，w(H2SO4)<1.5％。在半水物结晶转化系统，液相P2O5含w(P2O5)=20～30％,W(H2SO4)=10～14％，液固比约2.5:1，转化温度保持在85℃,转化时间约为1小时。P2O5总得率可达98～99％。
(5) 半水物法(HH)
典型的半水物工艺流程有诺斯克－特罗半水物流程(Narsk Hydro Process)。
半水物可直接制得浓度较高的磷酸。工艺条件为：成品磷酸的W(P2O5)=38～50％，一般为W(P2O5)=40～45％。为获得粗大的半水物结晶，关键在于控制磷矿溶解槽中液相中的SO3/CaO的摩尔比小于1，即在硫酸量不足的条件下进行磷矿分解和半水物结晶。加入磷矿溶解槽中的硫酸量约为硫酸总用量的90％，槽内液相SO3浓度为ρ(SO3)=0.01-0.02g/ml，其余10％硫酸补加于结晶槽内。浸取反应温度85～110℃,停留时间6～8小时，料浆液固(重量)比为(3～4):1，P2O5得率94％左右。
聚磷酸铵
聚磷酸铵 摘要：以磷酸铵盐、尿素为原料，制备了高聚合度聚磷酸铵无机阻燃剂。测定了聚磷酸铵的溶解度[1]。以防火材料的制备测定防火性能，对现代工艺的提高有了自己的认识和理解。 关键词：聚磷酸铵、阻燃性能、防火材料[2]。 前言：聚磷酸铵（APP）是近十多年来发展起来的一种重要的无机阻燃剂，广泛用于塑料、纤维、纸张、橡胶、木材等的阻燃，并可用于配制耐火材料。APP 含磷、氮量大，热稳定性好，水溶性小，近于中性。同时，它具有分散性好，比重小，毒性低和价格低廉的特点。 1实验部分 1.1实验原理 其结构是为(NH4)n+2PnO3n+1。APP有水溶性（n为10∽20）及水难溶性（n?0）两种。作为阻燃剂的n一般大于25[3]。 合成方法主要有高温聚合法和低温溶剂法。本实验用低温溶剂法，以石蜡为介质，尿素和磷酸二氢胺为原料进行制备。本实验用低温溶剂法，以石蜡为介质，尿素和磷酸二氢胺为原料进行制备。在尿素和磷酸二氢胺反应体系中，存在下列反应： CO(NH2)2 +2NH4H2PO4-----(NH4)2P2O7+CO2 (NH4)2P2O7+CO(NH2)2-----2/n(NH)4n+2PnO3n+1+4NH3+CO2 当n很大时，产物可写成（NH4PO3）。 1.2药品与仪器 药品：液体石蜡（碳数在16 以上），尿素，磷酸二氢铵，苯等。 仪器：烧杯（500ml，200ml），抽滤装置，电炉，温度计。 1.3合成
在500ml干燥的烧杯中，加入150ml液体石蜡，加热至200℃,在该温度下，不断搅拌，将30g尿素与28克磷酸二氢胺混合，分批加入至温度为200℃的液体石蜡中，注意温度不能过高，30分钟内加完。与190∽200℃的条件下继续反应25∽30分钟，观察反应产物（由粘稠泡沫液体变为白色固体）。然后冷却至室温，尽可能倾出液体石蜡，将生成物研细后，每次用30∽40ml苯浸洗2-3次，除去产物中夹留得石蜡，抽滤，回收苯。然后用蒸馏水洗涤产物。在120℃烘箱中，烘30分钟，即得产物，成重，计算产率。 1.4产品质量检验 (1) 溶解度测定：准确称取上述产物2克加入50ml蒸馏水煮沸5分钟后，过滤产物，烘干，称余物，计算100ml蒸馏水中的溶解度。 (2) 阻燃性能测试：称取4gAPP加100ml蒸馏水，搅拌均匀后，将一片滤纸浸在此液体中。10分钟后称出烘干，与一未处理的滤纸，使燃烧对比实验，观察其现象。 (3) 测定产品的熔点 1.5防火涂料的制备及防火性能 涂料的配比见下表1 表1：涂料配方 品名用量品名用量 聚乙烯醇缩甲醛胶25.0 聚磷酸铵22 三聚氰胺11.5 季戊四醇 6.0 六偏磷酸钠（10%） 5.0 甲基硅油消泡剂0.5 羧甲基纤维素钠 3.0 去离子水22.0 制备步骤为：将六偏磷酸钠，羧甲基纤维素钠分别配制成10%和2%的水溶液；将要求量的去离子水加入烧杯中；低速（约800r/min）搅拌下，将配方量的阻燃剂、颜料、填料、分散剂依次加入，再加入适量的消泡剂，然后高速搅拌（大
磷酸工艺流程图
磷酸萃取生产工艺流程图 1--反应槽磷酸料浆温度表（A、B、C）（0-150℃）2---进装置硫酸流量（A、B、C、D）（0-100m3/h）3---进反应槽矿浆流量（0-200m3/h）4---萃取槽液位（0-8M）5---闪蒸冷却器进口压力表（-100-0Kpa）6---成品磷酸流量（A、B）（0-150m3/h）7---预冷器循环槽液位（0-2.7M）8---冲盘水槽液位（0-2.7M）9---洗涤槽液位（0-2.7M）10---闪蒸冷却器进口料浆温度表（0-150℃）11---闪蒸冷却器出口料浆温度表（0-150℃）12---预冷器出口尾气温度表（0-100℃）13---循环水冷却温度表（0-100℃）14--过滤机冷凝器温度表（A、B）（0-100℃）15---洗涤水槽温度
表（0-100℃）16---循环冷却水压力表（0-0.6MPa）17---进一段浓缩稀酸压力表（0-100KPa）18---预冷器出口压力表（-100-0Kpa）19---除沫器出口压力表（-100-0Kpa）20---水环式真空泵出口压力（A、B）（-100-0Kpa）21---过滤机冷却器出口压力（A、B）（-100-0Kpa）22---除沫器进口压力（A、B）（-100-0Kpa）23---冷却器出口压力（A、B）（-100-0Kpa）24---真空泵进口压力（A、B）（-100-0Kpa）25---进装置磷酸流量（A、B、C、D）（0-150m3/h）26---酸性循环水流量（0-3500m3/h）27---进过滤机洗涤水流量（A、B）（0-150m3/h）28---进装置硫酸流量调节（A、B、C、D）（0-100%）29---进洗涤水槽流量调节（0-100%）30---进洗涤水槽蒸汽流量调节（0-100%）31---放空阀（0-100%）32---到过滤机料浆流量（A、B）（0-400m3/h）33---进冷凝器冷却水流量（A、B）（0-100m3/h）34---进真空泵转子流量计（A、B）（0-100m3/h）
磷酸二铵生产的工艺特点探讨
磷酸二铵生产的工艺特点探讨 磷酸二铵特有的制备工艺，包含多重特性。不同态势下的热平衡、中和状态的管控、关联着的水平衡，都会对接续的磷酸制备，产生多重干扰。经由审慎的比对可知，槽式架构下的产出工艺、带有双管特性的制备工艺，很易化解惯常见到的热平衡疑难。制备出来的磷酸二铵，能够达到拟定好的水分指标；且耗费掉的氨偏少。后续时段的运行中，双管工艺特有的制备流程，能维持住运行时段内的稳定。为此，有必要明辨不同特性的生产工艺，在这种根基上，摸索出适宜特性的工艺流程。 标签：磷酸二铵；生产工艺；特点 最近几年，磷酸二铵这一物质特有的制备流程，正在拓展原初的规模；大型化架构下的制备装置，也在不断递增。成套架构之下的制备工艺，可以分出双管特性的反应流程、单管架构中的一次氨化、带有中和特性的反应路径。新近添加进来的喷浆造粒，吸纳了多重工艺独有的优势。企业应依循拟定出来的产出指标、现场范畴以内的真实条件，选出最适宜特性的这种工艺。只有这样，才会适应更替着的市场需求，不断调和预设的操作工艺。 1 氨洗涤器特有的堵塞疑难 1.1 明辨根本成因 依循调研得来的数值，可以发觉氨洗涤特有的容器，惯常被阻塞。这种管路阻塞，添加了拟定好的氨耗，耗费掉了偏多能量。氨洗涤器特有的阻塞成因，可以分出如下的层级： 第一，是洗涤器衔接的喷管阻塞；第二，是洗涤器架构以内的气液分离，阻塞住了固有的管路。尾气没能被完全抽走，没能完善洗净，造成耗费掉的氨增添；第三，进到容器范畴以内的磷酸没能足量，造成尾气夹带着的氨气，没能充分洗涤；第四，洗涤器配有的管路，遇到偏多杂物，也阻塞住了导管。 1.2 摸索化解的路径 为化解掉这样的阻塞疑难，添加了某规格下的过滤器。容器夹带着的这些杂物，在管路固有的过滤之处，有序予以隔离。实际上，制备出来的磷酸量，若没能达到预设的水准，可能由于体系配有的管路，涵盖着偏多弯头。除此以外，若酸质偏多，会造成安设好的管路结垢，添加了固有阻力。 磷酸进到固有的容器以内，若添加进来的酸液没能足量，就造成潜藏着的结垢状态；析出来的多重结晶，就会阻塞这一配件。为此，若要化解这样的疑难，还可安设专用特性的磷酸管路，预设双管供酸特有的新颖路径。如上的办法，能满足惯常的产出需求。经由改造得来的数值可知，体系架构以内的喷管阻塞，逐
三聚磷酸钠生产工艺.doc
三聚磷酸钠生产工艺 一、三聚磷酸钠的性质 1.1 产品名称 三聚磷酸钠俗称“磷酸五钠”或“五钠”,化学式Na5P3O10,分子量368。 1.2 产品性质 1.2.1 物理性质 1、外观：白色粉末状结晶，流动性较好。 2、Ⅰ型的密度为2.62g/cm3，Ⅱ型的密度为2.57g/cm3。 3、熔点：620℃ 1.2.2 化学性质 1、水合性能 三聚磷酸钠因生成温度不同而有高温型（Ⅰ型）和低温型（Ⅱ型）之分，其区别在于两者的键长和键角不同，Ⅰ型和Ⅱ型产品水合后均生成六水合物Na5P3O10·6H2O，在相同条件下，Ⅰ型水合作用较快产生的热量高，溶于水时易产生结块现象，这是由于Ⅰ型结构中存在四配位体的钠离子，四配位体对水有强亲和力，反之Ⅱ型在水中则以很慢的速度生成六水物。 三聚磷酸钠在室温下相当稳定，在潮湿的空气中会缓慢的发生水解反应，最终生成正磷酸钠，反应如下：Na5P3O10+2H2O→2Na2HPO4+NaH2PO4 2、对金属离子的螯合能力 三聚磷酸钠与溶于水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子有络合作用，生成可溶性络合物，如：
Na5P3O10+Ca2+→Na3(CaP3O10)+2Na+ 三聚磷酸钠的络合能力一般以钙值表示，即100g磷酸盐所能络合钙离子的克数，理论值为13.4。 3、缓冲作用 三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为9.7)，它在PH 为4.3～14范围水）中，形成悬浊液（类似乳化液）的作用，即分散作用。 三聚磷酸钠也能使液态、固态微粒更好的溶于液体（如水）介质中，使溶液外观完全透明，好像真溶液一样，这就是增溶作用。 由于三聚磷酸钠具有以上独特的性能，使之成为洗衣粉中的一种重要的理想原料。 1.3 产品用途 1.3.1 三聚磷酸钠主要作为合成洗涤剂的助剂 同时还用于纤维工业精炼、漂白、染色的助剂、水质稳定剂、锅炉除垢剂、洗涤剂及食品工业的添加剂。 1.3.2 三聚磷酸钠在合成洗涤剂中的作用 合成洗涤剂的主要成份是表面活性剂，表成活性剂具有润湿作用、渗透作用、乳化作用、分散作用和发泡作用等等，去污作用正是上述一些作用的综合综果。 表面活性剂单独使用虽有去污作用，但是并不是在所有的情况下都能得到满意的效果，例如：在硬水中效果差，手感不佳，价昂，在高PH时洗涤效果虽好，但是高PH值又会对被洗物和洗衣机发生侵蚀作用等等，因此，为使合成洗涤剂即具有良好的洗涤效果，又具有
磷酸铵的工艺
一、产品相关知识 磷酸铵是含氮、磷两种主要营养元素的高浓度复合肥料，也是生产高浓度复混肥料的基础肥料，在生产过程中按一定配比添加不同的营养元素可制造成适合各种农作物的专用肥料。纯净的磷酸铵是白色结晶状物质，是重要的工业产品。它有三种：即磷酸三铵[〔NH4〕3PO4],磷酸二铵[〔NH4〕2HPO4]和磷酸一铵[〔NH4〕H2PO4]。磷酸三铵极不稳定，常温下极易分解放出氨气变成磷酸二铵，磷酸二铵较三铵稳定，仅在70℃以上才缓慢分解，放出氨气变成磷酸一铵，磷酸一铵加热到130℃才开始分解，放出氨气变成焦磷酸(H4P2O7)、焦磷酸铵及偏磷酸铵，130-400℃生成（NH4）n-xHxPnO3n+1 ．>400℃生成(NH4P03)n。 磷酸二铵是含氮磷两种营养成分的复合肥。呈灰白色或深灰色颗粒，比重1.619，易溶于水，不溶于乙醇。有一定吸湿性，在潮湿空气中易分解，挥发出氨变成磷酸二氢铵。水溶液呈弱碱性，pH8.0。磷酸二铵是一种高浓度的速效肥料，适用于各种作物和土壤，特别适用于喜铵需磷的作物，作基肥或追肥均可，宜深施。 二、安全教育 入厂前的安全教育课，我们学习了我国自建国以来的安全方针。1949-1983：生产必须安全，安全为了生产1984-2004：安全第一，预防为主;2005----今：安全第一，预防为主，综合治理；陕化复合肥厂的安全方针是:安全第一，预防为主，综合治理，高效发展。 安全教育课上我们了解到了我国工业发展的脚步与我国关注生产安全，关注员工福利的逐步重视。学习了基本点灭火设备及防护设备的使用，基本掌握了火场逃生的基本方法。了解了发生工伤及职业病的判断及处理方法，教会我们以后工作之后如何更好的维护自己的合法权益及利用法律武器来维护和保障自己的权益。 安全教育课上我们了解到了陕化复合肥厂的俩个危险源及在工作中的凭票证开动闭合机器以及这种管理的必要性。经过授课老师的讲解我们大致了解了复合肥厂的生产流程及各种机器设备的构造及工作原理。了解到了在工业行业中安全发展的必然趋势及职工、企业、监管部门、及群众在安全生产中的各个不同角色及相互督导相互反馈相互获益的工作机制。 在为期十天的参观实习中，我们主要就是就是在复肥厂了解学习从磷酸矿石到磷酸已经磷酸到磷酸二铵的整个生产过程及其生产工艺设备。在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，认识到了化工知识的转变为化工生产乃至社会财富的整个过程，认识到了工业反应器中进行的化学反应，其既不是实验室化学试验的再现，也不是化学反应的简单放大，而是经过将实验室研究成果的产业化才一步步到工厂生产；由复肥厂在当地的建址及硫酸车间的停产外购，我们更加深刻的了解到了经济效益对于一个企业的重要性；感觉受益匪浅。这对我们以后的学习和工作有很大的帮助,我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的的悉心指导。 三、实习内容 （一）磷铵车间 工艺流程图
聚磷酸铵的生产工艺及改性技术进展[1]
聚磷酸铵的生产工艺及改性技术进展 崔小明,聂 颖 (北京燕山石油化工公司研究院,北京 102550) 摘要:介绍了聚磷酸铵的生产方法以及改性技术进展,并指出了其今后的发展趋势。关键词:聚磷酸铵;阻燃剂;生产工艺;改性技术 聚磷酸铵(AmmoniumPol yphosphate,简称APP)是一种含磷、氮的无机聚合物,最早由美国孟山都公司开发应用,分子通式为(NH4)n+2 PnO3n+1,外观呈白色粉末状,当n足够大时也可以写成(NH4PO3)n。由于其具有含磷量高、含氮量大、热稳定性好、水溶性小、接近于中性、阻燃效能高等优点,因此作为膨胀型阻燃剂的基础材料,被广泛应用于阻燃领域。以APP为主要原料的膨胀型阻燃剂已成为研究开发的热点。我国自20世纪80年代开始研制APP的合成与应用,目前生产能力和产量仍不能满足国内实际需求,需要大力发展。 1 聚磷酸铵的物化性质 根据聚合度的大小,APP可分为短链APP( n=10～20)和长链APP(n>20)两大类。目前已知的APP有5种不同的晶体结构[1]:即Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型和V型。其中Ⅰ型晶粒外观呈多孔性颗粒状物质,表面具有不规则结构,是线形结构的缩聚物;Ⅱ型具有规则的外表面,均属正交(斜方)晶系,结构紧密,颗粒表面圆滑,为带较长支链的缩聚物,并发生若干交联结构;Ⅲ型为中间体;Ⅳ型和V型为高温下稳定的结构。几种晶体结构之间在不同条件下可以互相转换。Ⅲ型、Ⅳ型的结晶状态是不稳定的,其中Ⅱ型、V型难溶于水,状态稳定;但对V型,目前尚未报道切实可行的制造方法。用做阻燃剂的聚磷酸铵主要类型为Ⅰ型和Ⅱ型。由于Ⅰ型晶粒结构的氧键露置于表面,极易吸引水分而发生水解反应,容易发生吸湿现象;而Ⅱ型APP中支链的存在包围了氧键,使其吸引水分子困难,水解反应困难,具有较低的水溶性,且不易发生吸湿现象,另外其聚合度也比I 型APP高。在通常的温度和湿度下性质比较稳定,可以长期稳定贮存。高聚合度聚磷酸铵通常是指Ⅱ型的APP。 2 聚磷酸铵的生产方法 APP的生产方法很多,目前常用的生产方法主要有磷酸与尿素缩合法,磷酸二氢铵与尿素缩合法以及五氧化二磷与磷酸铵化合法3种。 2.1 磷酸与尿素缩合法 磷酸与尿素缩合法是工业中合成聚磷酸铵最常见、最实用的方法[2]。该法在反应中,尿素既是氮源,又起到缩聚剂的作用,保持反应物在气相中有足够的氨浓度和促进聚磷酸铵的脱水缩聚。具体的合成过程为:将一定质量配比的磷酸和尿素加入到反应釜中,在釜中混合溶解,然后进入沸腾床进行沸腾聚合,物料发泡后,调节排氨量,保持沸腾床内氨压,随着温度的上升,物料聚合固化,继续控制温度和压力,保温,最后冷却出料,得到松脆的白色产物,最后经粉碎得到成品。在生产过程中,有多个因素影响产品的质量,如原料配比、缩合温度和时间、料层高度以及氨气分压等。为了使缩合反应完全,需要提高含氮量和聚合度。尿素使用量少,缩合不完全,聚合度低,含氮量也低;尿素使用量多,氨的损失增大,且不易固化;加热所需要时间取决于温度,温度越高,完成缩聚的时间越短,脱氨速度也越快,但氨的损失也增大。此外,料层过高易导致温度不均匀,反应速度不一;反应温度低,缩聚时间需要延长,否则聚合度不高,难以固化;氨气分压对固相反应体系影响较
磷酸生产工艺
磷酸生产工艺 一、热法磷酸 热法是用黄磷燃烧并水合吸收所生成的P4O10来制备磷酸，热法磷酸的制造方法，主要有： 1.完全燃烧法(叉称一步法) 将电炉法制磷时所得的含磷炉气直接燃烧，此时不仅磷氧化为五氧化二磷，一氧化碳也被氧化： 反应放出大量的热，由于磷酸酐有强烈的腐蚀作用，此反应热实际不能利用，燃烧后的气体必须冷却。以保证磷酸酐完全吸收。 由于气体温度高，磷酸酐与水作用时首先生成偏磷酸(HPO3)，冷却后再转化成为正磷酸： 此法由于热能利用差，在工业上未被采用。 2.液态磷燃烧法(又称二步法) 二步法有多种流程，在工业上普遍采用的有两种：第一种是将黄磷燃烧，得到五氧化二磷用水冷却和吸收制得磷酸，此法称为水冷流程。第二种是将燃烧产物五氧化二磷用预先冷却的磷酸进行冷却和吸收而制成磷酸，此法称为酸冷流程。这里简要介绍酸冷流程，见图4-7。
将黄磷在熔磷槽内熔化为液体，液态磷用压缩空气经黄磷喷咀喷入燃烧水合塔进行燃烧，为使磷氧化完全，防止磷的低级氧化物生成，在塔顶还需补充二次空气，燃烧使用空气量为理论量的1.6～2.0倍。 在塔顶沿塔壁淋洒温度为30～40℃的循环磷酸，在塔壁上形成一层酸膜，使燃烧气体冷却，同时P2O5与水化合生成磷酸。 塔中流出的磷酸浓度为86%～88%H3PO4，酸的温度为85℃，出酸量为总酸量的75%。气体在85～110℃条件下进入电除雾器以回收磷酸，电除雾器流出的磷酸浓度为75%～77%H3PO4，其量约为总酸量的25%。 从水化塔和电除雾器来的热法磷酸先进入浸没式冷却器，再在喷淋冷却器冷却至30～35℃。一部分磷酸送燃烧水化塔作为喷洒酸，一部分作为成品酸送储酸库。 3.优先氧化法 在454～532℃条件下，与理论量120%～130%的空气混合，使磷蒸气和磷化氢氧化，而CO仅氧化了5.6%～7%，然后用稀磷酸吸收磷酸酐制成热法磷酸。此法尚未工业化。 4.水蒸气氧化黄磷法 用铂、镍、铜作催化剂，焦磷酸锆或偏磷酸铝作载体，在600～800℃温度下用水蒸气氧化黄磷制得磷酸并副产氢气。 此法尚未用于工业生产。 5.窑法磷酸 美国西方化学研究公司为进一步减少电耗，研究在以油燃料的旋转窑中(而不是在电炉中)用磷矿石、焦炭和硅石的混合物生产热法磷酸(简称KPA)。图4-8为旋转窑的示意图。在旋转窑中有两个性质完全不同的区域。在底层的还原区中球状的反应物料用碳将磷矿石中磷还原并升华出磷蒸气；在固体层上的转窑空间为氧化区，在这里升华的磷蒸气被氧化燃烧成五氧化二磷，再将含P2O5的热炉气送入吸收装置冷却吸收成热法磷酸。碳还原磷酸钙所需的反应热和反应温度(1600℃)，由磷氧化燃烧所产生的热
磷酸一铵生产工艺
磷酸一铵 磷酸一铵Ammonium dihydrogenphosphate;Ammonium phosphate,monobasic 分子式：NH4H2PO4 分子量：115.03 磷酸一铵又称磷酸二氢铵。无色透明正方晶系晶体，密度1.803（19℃）。熔点190℃，易溶于水，微溶于醇、不溶于丙酮。水溶液呈酸性。 宜作饲料添加剂，高效复合肥料。 [编辑本段] 产品简介： 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、B B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、华北、东北等干旱少雨地区施用。 产品生产工艺流程简单描述： 企业采用先进的管式反应器工艺进行生产。磷矿粉（浆）与硫酸反应，反应料浆进行液固分离，得到湿法稀磷酸。稀磷酸经过浓缩得到浓磷酸。液氨与浓磷酸进行中和反应，反应后：（1）反应料浆喷于返料上进行造粒，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却等工序制得粒状产品；（2）反应料浆进行喷雾干燥、筛分、冷却等工序处理得到粉状产品。 产品主要技术指标： 项目料浆法磷酸一铵 优等品一等品合格品 11-47-0 11-44-0 10-42-0 总养分（N+P2O5）≥ 58.0 55.0 52.0 总氮（N）≥ 10.0 10.0 9.0 有效磷（以P2O5计）≥ 46.0 43.0 41.0 水溶性磷占有效磷百分率≥ 80 75 70 水分（H2O）≤ 2.0 2.0 2.5 粒度（1.00-4.00mm）≥ 90 80 80 产品其它成分说明：产品还含有钙、镁、硫、硅、铁等作物生长所需要的中量、微量元素。
磷酸工艺流程
热法磷酸采用两步燃烧水合技术 2009-12-11 14:32 浏览次 热法磷酸工艺即以电热法生产的黄磷为原料，经过燃烧水合而制成含量85%的磷酸。对于热法磷酸生产中热能的回收利用，20世纪50年代以前美国进行过试验，但未取得很大的进展，更未实现工业化 生产。80年代后期，德国有较大的该类装置投入运行。近年我国云 南省也有一套较小的装置投入试运行。 带有热能回收装置的热法磷酸生产工艺通常采用两步法，即磷的燃烧和P2O5的水合分别在两个设备内进行。其中，P2O5水合设备与传统的水化塔相似；燃磷设备内设置换热管，以回收磷的燃烧热并副产蒸汽。燃磷设备的技术关键在于如何既防止换热管被高温P2O5气体腐蚀，又能提供良好的传热条件。各国专利技术都是通过控制工艺条件，使换热管表面形成一层特殊的磷化物来加以保护。原德国赫司特集团对其一步法7万t/a H3PO4装置进行了改造，即在原燃烧水化塔前面增设一个塔，专供燃磷使用，原有的燃烧水化塔则改为单纯的水化塔，两塔的顶部以管道相连接，把燃磷塔产生的含磷气体导入水化塔进行水化。磷燃烧塔内钢管表面没有任何防腐衬里，而是通过控制工艺条件，来防止钢管被腐蚀。 我国云南省化工院与清华大学工程力学系合作，对热法磷酸 的热能回收利用进行了。他们采用两步法，即磷的燃烧和P2O5的水化分别在两个塔内进行。实际上燃磷塔也是热能回收装置，相当于一台余热锅炉，回收的热能用来生产0.8MPa的蒸汽。其中热能回收装置采
用膜式换热器结构，以提高热能的回收效率并满足磷燃烧所需要的空间。该工艺已于2001年通过云南省科技厅验收鉴定，首套1.5万t/a热法磷酸装置的热能回收工业化装置于2006年在重庆川东化工（集团）有限公司投入运行。 2 大型湿法磷酸进入工业级磷酸行业 湿法磷酸工艺即由磷矿石经过无机酸（主要是硫酸或盐酸）分解，先制得肥料用粗磷酸，再经各种步骤净化除杂，最后浓缩制成纯度与热法工艺相当的工业级磷酸。目前主要的净化方法有化学沉淀法、离子交换树脂法、结晶法、溶剂沉淀法和溶剂萃取法。溶剂萃取法具有所得产品纯度高、生产工艺和设备相对简单、能耗低、原料消耗少、生产能力大、分离效果好、回收率高、环境污染少、生产过程易于实现自动化与连续化，而且有利于资源的综合利用等优点，因而引起了广泛的关注。目前，溶剂萃取法已成为国外净化湿法磷酸的最有效方法之一，许多发达国家已正式采用溶剂萃取法生产工业级和食品级磷酸。 由于我国磷矿资源绝大部分是高杂质含量的中、低品位磷矿，给湿法磷酸净化带来困难。10多年来，我国许多科研单位开展了湿法磷酸净化的工作，但迄今尚未形成大工业化，究其原因主要是萃取剂价格昂贵、回收困难，造成生产成本过高。四川大学和贵州宏福实业开发有限公司合作开发了具有自主知识产权的湿法磷酸净化技术，该工艺包括预处理、脱硫、过滤分离、萃取、深脱硫、洗涤、反萃和浓缩等过程，工艺特点有：①在预处理阶段设置一个脱硫脱氟缓冲槽，在萃取槽和洗涤槽中间设置一个精脱硫除铁槽；②萃取、洗涤和反萃过程均在旋
磷酸二铵生产工艺简单叙述
磷酸二铵生产工艺简述 磷酸二铵的化学质量 执行中华人民共和国国家标准：GB10205-10212-88 磷酸二铵（颗粒）技术要 磷酸铵盐是一种含有磷和氮两种营养元素的高浓度复合肥料，它由氨中和磷酸而制成。磷酸有三个氢离子，可以依次地为氨所中和生产磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸三铵。工业上制得的磷酸铵盐肥料实际上是一铵和二铵的混合物。以一铵为主的肥料称为磷酸一铵肥料，以磷酸二铵为主的肥料称为磷酸二铵肥料。通常，前者含磷52％，含氮12％；后者含磷约46％，含氮约18％；磷酸三铵不稳定，在常温下就能放出氨而变成磷酸二铵，磷酸二铵较磷酸三铵稳定，但当温度达90℃时，开始分解放出氨并转变为磷酸一铵。磷酸一铵是最稳定的，加热到130℃以上才会分解放出氨而变为焦磷酸，甚至变成偏磷酸。因此磷酸一铵和磷酸二铵都能作为肥料使用，并且能够按任何比例混合。 4.1 原料技术要求 4.1.1 磷酸 指 标 名 称 DAP 优等品 一等品 合格品 有效磷（中性柠檬酸铵溶性磷， 以P 2O 5计） % 46~48 ≥42 ≥38 水溶性（以P 2O 5计）% > 42 38 32 总氮含量 N% 16~18 ≥15 ≥13 总养分（有效磷+总氮）% ≥ 64 57 51 水份含量 % 1.5 2.0 2.5 粒度 （1~4mm ），% 90 80 80
P2O5 29~46% 4.1.2 硫酸 H2SO4含量 : 93~98 % w/w 4.1.3 氨 状态 : 液体 NH3 含量 : 99.5 % w/w 含水率 : 0.3 % w/w 最大. 在操作温度下的压力 : 高于平衡压力0.3 - 0.4 MPa (在界区，表压最小 1.0 MPa) 4.1.4 包裹油 类型 : 胺化油 4.2 公用工程消耗 4.2.1 蒸汽（来源） 低压蒸汽: 压力 : 0.2 ~ 0.3 MPa（表压），在界区 温度 : 饱和的(133-143℃) 中压蒸汽: 压力 : 1.0 MPa（表压），在界区 温度 : 饱和的 (183℃) 4.2.2 工艺和生活用水 压力 : 0.3 MPa（表压），在界区 温度 : 环境 分析 :
聚磷酸铵_APP_的合成与改性研究进展
聚磷酸铵(A PP )的合成与改性研究进展 李 蕾1,杨荣杰1,王雨钧2 (11北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081;2.北京鑫龙海防火器材有限公司,北京 100083) 摘要:聚磷酸铵是膨胀型阻燃剂的重要组成部分,而其本身所具有的高效、安全、经济等特点使得聚磷酸铵的生产成为阻燃剂发展一个重要课题。对聚磷酸铵现有的生产方法进行了分析比较,并介绍了几种简便易行的改性方法。关键词:聚磷酸铵;合成;改性 1 引言 阻燃剂是用以提高材料抗燃烧性,即阻止材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,已广泛用于合成和天然高分子材料(包括塑料、橡胶、纤维、木材、纸张、油漆、涂料等)的阻燃。在塑料助剂领域,阻燃剂已跃居为仅次于增塑剂的第二大助剂类别。常用的阻燃剂按其所含的阻燃元素可分为卤系、磷系、铝镁系、硼系、钼系等[1]。 卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性,但是其对环境的危害是不可忽视的。因此不论是在灭火剂范围还是在阻燃领域中含有卤系元素的产品正逐步被替代[2]。氢氧化铝及氢氧化镁作为阻燃剂,其热稳定性好,吸热分解后不会产生有害的气体,抑烟能力好,而且价格便宜,是无机阻燃剂中的重要品种[3]。但是其应用于阻燃时,所需的添加量较大,与有机物质的相容性较差,影响产品的力学性能。以聚磷酸铵(A PP )为主要组分的膨胀型阻燃剂将是今后阻燃发展的重点方向之一。 膨胀型阻燃体系一般由以下三个部分组成:酸源、炭源、气源[4]。A PP 在这一体系中有多种功能,既可以作酸源又可以作气源。A PP 的阻燃机理是,催化降解,由于在整个膨胀体系中A PP 的质量百分比占到10%～20%,并不是平常意义上的催化[5]。A PP 同时含有磷、氮两种阻燃元素,作为无卤阻燃剂,在阻燃材料中具有重大价值。 2 A PP 发展历史和应用 聚磷酸铵(amm on ium po lyp ho sp hate ),简称 A PP ,是长链状含磷、 氮的无机聚合物,其分子通式为:(N H 4)n +2P n O 3n +1[6]。 A PP 热稳定性好,产品近于中性,并可以与其他 阻燃剂混用,分散性较好,同时价格便宜,毒性较低,使 用安全。因此广泛应用于配制膨胀型阻燃剂、防火涂 料、电缆防火处理、橡胶制品和塑料制品的阻燃。 根据聚合度的大小,A PP 可分为短链A PP (n =10～20),又称为水溶性A PP ;长链A PP (n >20),又称为水不溶性A PP 。当n 大于50时,分子式近似为(N H 4PO 3)n 。已知A PP 有五种不同的晶体结构: 2型、 2型、 2型、 2型、 2型,其中 2型晶粒具有不规则的外表面, 2型具有规则的表面,属于正交晶系。 2型为中间体, 2型和 2型为高温下的稳定结构[8]。在不同条件下,几种晶体结构之间可以相互转换。 3 A PP 的合成方法 日本、美国一些公司已经开发出水不溶性的A PP ,如Hoechest 公司开发的一种A PP 化合物(聚合度达2000),提高了A PP 的热稳定性,其溶解度几乎为0,且具有特别高的白度指数[7]。制备高聚合度的A PP 方法很多,总的来说,反应条件的控制对产品质 量影响很大,目前常见的生产方法有以下几种: 磷酸与尿素缩合法; 磷酸二氢铵与氨化缩合剂——尿素缩合法;聚磷酸氨化法; P 2O 52N H 32H 2O 高温气相反应法; 正磷酸铵与氨气高温中和法; 在A PP 存在下,磷酸与氨化缩合剂聚合法;磷酸二氢铵、五氧化二磷和氨气缩合法;磷酸和氨气缩合法等。 除前两种外,其他几种都需要在密闭体系中完成。(1)磷酸尿素缩合法是目前工业上常用的一种方法,该方法原料来源广,生产成本低。 其反应原理为;x H 3PO 4+x CO (N H 2) 2 (N H 4PO 3)x +x CO 2+x N H 3 在生产过程中有几个因素会影响到产品质量:原 3 42003年第6期消防技术与产品信息
磷肥生产工艺流程图
磷肥生产工艺流程图 ?酸法用硫酸、磷酸、硝酸或盐酸分解磷矿，并把磷矿中的钙以钙盐的形式分离或固定。这是磷肥的主要生产方法，中特别是硫酸法。硫酸分解磷矿，将硫酸钙分离后制得磷酸。 ?磷酸是生产高浓度磷肥的中间原料。酸法又称为湿法，用酸法制得的磷肥，常统称为湿法磷肥。 ?热法利用高温分解磷矿, 并进一步制成可被作物吸收的磷酸盐或玻璃体物质。这类生产方法所制得的产品往往不溶于水。磷肥的热法生产习惯上还包括元素磷和热法磷酸生产，再以热法磷酸为原料加工成高浓度磷肥。用热法制得的磷肥常统称为热法磷肥。
?普通过磷酸钙生产方法有两种：稀酸矿粉法和浓酸矿浆法。前种用稀硫酸与矿粉发反应，再经化成熟化制得粉状SSP，后者用浓硫酸与矿浆反应，再经化成熟化制得粉状SSP。 ?钙镁磷肥磷矿石，含镁矿石，燃料破碎成小块，按一定比例配料，装入高炉，在高温条件下，炉料熔融成FMP，放出用水淬速迅速冷却，成为颗粒状玻璃体，再经沥水，干燥及其研磨即成粉状FMP成品。
?湿法磷酸用各种无机酸分解磷矿，得到磷酸。现在我国大部份磷酸产量都来自湿法。湿法生产中绝大部分是硫酸法。 ?磷酸铵磷酸铵主要有磷酸一铵和磷酸二铵，生产方法主要有传统法和料浆法。二铵采用传统法，一铵采用料浆法。
?重过磷酸钙 ?化成法以浓磷酸和磷矿粉为主要原料，在混合机内生成料浆，并继续反应固化，然后转移到熟化仓库，经过缓慢反应成化，成为粉粒状半成品。在造粒机内造粒，再经干燥，破碎，冷却等制成颗粒状成品。
?重过磷酸钙 ?料浆法以稀硫酸和硫矿粉为主要原料，在反应槽混合生成料浆，然后送到造粒机与返粒滚动成粒，再经干燥，破碎，冷冻制得粒状成品。
磷酸二铵生产工艺
磷酸二铵生产工艺 来源：百川资讯更新时间：2010-04-23 17:49 【打印】【收藏】关键字：磷酸二铵生产工艺 摘要：企业采用先进的管式反应器工艺进行生产。磷矿粉（浆）与硫酸反应，反应料浆进行液固分离，得到湿法稀磷酸。稀酸经过浓缩得到浓磷酸。浓磷酸经过初级净化处理以除去大部分固相物杂质，得到原料磷酸（农用商品磷酸）。液氨与原料磷酸进行中和反应，反应料浆喷于返料上进行造粒，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却等工序制得产品。 【主要成分】(NH4)2HPO3 【生产工艺流程描述】企业采用先进的管式反应器工艺进行生产。磷矿粉（浆）与硫酸反应，反应料浆进行液固分离，得到湿法稀磷酸。稀酸经过浓缩得到浓磷酸。浓磷酸经过初级净化处理以除去大部分固相物杂质，得到原料磷酸（农用商品磷酸）。液氨与原料磷酸进行中和反应，反应料浆喷于返料上进行造粒，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却等工序制得产品。 磷酸一铵和磷酸二铵生产工艺的区别主要是磷酸一铵一般只采用一次氨中和，中和度控制在1.00左右，造粒一般有喷浆造粒干燥和喷雾干燥两种，现最多的是喷雾干燥法生产粉状一铵，作为复合肥生产的原料。磷酸二铵生产工艺一般是在一次氨中和基础上再采用二次氨中和，使其料浆中和度提高至1.70左右，成品中和度达到1.50左右，造粒采用喷浆造粒工艺，一般只生产粒状产品。 磷酸一铵 分子式：NH4H2PO4 简称：MAP 磷酸一铵又称磷酸二氢铵。熔点190℃，易溶于水。水溶液呈酸性。 特点：二元复合肥料，热稳定性好，吸湿性小，混配性好。 施用：○1可作基肥或种肥，不宜作追肥○2采用深施、侧深施方法○3最好与有机肥配合集中施用 磷酸二铵 分子式：(NH4)2HPO4 简称：DAP 磷酸二铵又称磷酸氢二铵，是含氮磷两种营养成分的复合肥。呈灰白色或深灰色颗粒，比重1.619，易溶于水，不溶于乙醇。有一定吸湿性，在潮湿空气中易分解，挥发出氨变成磷酸二氢铵。水溶液呈弱碱性，pH8.0。磷酸二铵是一种高浓度的速效肥料，适用于各种作物和土壤，特别适用于喜铵需磷的作物。 施用：○1可作基肥或种肥，不宜作追肥○2采用深施、侧深施方法○3最好与有机肥配合施用磷酸一铵与磷酸二铵统称磷铵或磷酸铵 磷复肥是指含磷的复混肥料，主要有磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾等。 磷肥是指含磷的肥料。主要有磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙等。磷酸一铵和磷酸二铵的
复合肥主要工艺技术和生产方法介绍
复合肥主要工艺技术和生产方法介绍 (2011-06-08 11:06:52) 标签： 杂谈 一、综合颗粒状复混肥料的生产方法主要有以下几种： 1.料浆法以磷酸、氨为原料，利用中和器、管式反应器将中和料浆在氨化粒化器中进行涂布造粒，在生产过程中添加部分氮素和钾素以及其他物质，再经干燥、筛分、冷却而得到NPK 复合肥产品，这是国内外各大化肥公司和工厂大规模生产常采用的生产方法。磷酸可由硫酸分解磷矿制取，有条件时也可直接外购商品磷酸，以减少投资和简化生产环节。该法的优点是既可生产磷酸铵也可生产NPK肥料，同时也充分利用了酸、氨的中和热蒸发物料水份，降低造粒水含量和干燥负荷，减少能耗，此法的优点是：生产规模大，生产成本较低，产品质量好，产品强度较高。由于通常需配套建设磷酸装置及硫酸装置，建设不仅投资大，周期长，而且涉及磷、硫资源的供应和众多的环境保护问题（如磷石膏、氟、酸沫、酸泥等），一般较适用于在磷矿加工基地和较大规模生产、产品品数不多的情况。如以外购的商品磷酸为原料，则目前稳定的来源和运输问题及价格因素是不得不考虑的，近年来，由于我国磷酸工业技术和装备水平的提高，湿法磷酸作为商品进入市场有了良好的条件，在有资源和条件的地区建立磷酸基地，以商品磷酸满足其它地区发展高浓度磷复肥的需要，正在形成一种新的思路和途径，市场需求必将促进这一行业发展，也必将解决众多地区原料磷酸的需求问题。拥有该种生产技术的外国公司主要有挪威的norsk hydro、西班牙incro、espindsea、法国的AZF、KT、美国的Davy/TVA等。国内的主要生产厂家有：中阿化肥有限公司、江西贵溪化肥厂、云南云峰化工公司、南京南化磷肥厂、大连化工厂、金昌化工公司、广西鹿寨磷肥厂等。拥有相近于该种生产技术的国内企业主要有山东的红日集团、四川成都科技大学、上海化工研究院等。 2.固体团粒法以单体基础肥料如：尿素、硝铵、氯化铵、硫铵、磷铵（磷酸一铵、磷酸二铵、重钙、普钙）、氯化钾（硫酸钾）等为原料，经粉碎至一定细度后，物料在转鼓造粒机（或园盘造粒机）的滚动床内通过增湿、加热进行团聚造粒，在成粒过程中，有条件的还可以在转鼓造粒机加入少量的磷酸和氨，以改善成粒条件。造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到NPK复合肥料产品，这也是国际广泛采用的方法之一，早期的美国及印度、日本、泰国等东南亚国家均采用此法生产。该法原料来源广泛易得，加工过程较为简单，投资少，生产成本低、上马快，生产灵活性大，产品的品位调整简单容易，通用性较强，采用的原料均为固体，对原材料的依托性不强，由于是基础肥料的二次加工过程，因此几乎不存在环境污染问题，由于我国目前的基础肥料大部分为粉粒状，因此，我国中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。目前，该种生产技术在国内已日趋成熟。国内最早开发和拥有该项生产技术和成套装备知识产权的单位为上海化工研究院。 3.部分料浆法近年来，在TVA尿素、硝铵半料浆法及团粒法的基础上，国内又发展了利用尿液或硝铵溶液的喷浆造粒工艺-即部分料浆法，该技术利用了尿素和硝铵在高温下能形成高浓度溶液的特性（?95%），由于尿液或硝铵溶液温度高，溶解度大，液相量大的特点，
三聚磷酸钠生产工艺
三聚磷酸钠生产工艺三聚磷酸钠生产工 艺 一、三聚磷酸钠的性质 1.1产品名称 三聚磷酸钠俗称“磷酸五钠”或“五钠”，化学式NaP3O。,分子量 36 & 1?2产品性质 1.2.1物理性质 1、外观：白色粉末状结晶，流动性较好。 2、1型的密度为2.62g/cm3,H型的密度为2.57g/cm3。 3、熔点：620 C 1.2.2化学性质 1、水合性能 三聚磷酸钠因生成温度不同而有高温型（I型）和低温型（H型）之分，其区别在于两者的键长和键角不同，I型和H型产品水合后均生成六水合物NaP30o ? 6HQ在相同条件下，I型水合作用较快产生的热量高，溶于水时易产生结块现象，这是由于I型结构中存在四配位体的钠离子，四配位体对水有强亲和力，反之H型在水中则以很慢的速度生成六水物。
三聚磷酸钠在室温下相当稳定，在潮湿的空气中会缓慢的发生水解反应，最终生成正磷酸钠，反应如下：NaP3Q o+2H2Q - 2NQHPQ+NahPQ 2、对金属离子的螯合能力 三聚磷酸钠与溶于水中的Ca+、M&、Fe3+等金属离子有络合作用，生成可溶性络合物，如: NaRO o+C厂Na（CaP30o）+2Na+ 三聚磷酸钠的络合能力一般以钙值表示，即100g磷酸盐所能络合 钙离子的克数，理论值为13.4。 3、缓冲作用 三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性（1%水溶液的PH直约为9.7），它在PH 为4.3?14范围水）中，形成悬浊液（类似乳化液）的作用，即分散作用。 三聚磷酸钠也能使液态、固态微粒更好的溶于液体（如水）介质 中，使溶液外观完全透明，好像真溶液一样，这就是增溶作用。 由于三聚磷酸钠具有以上独特的性能，使之成为洗衣粉中的一种 重要的理想原料。 1.3产品用途 1.3.1三聚磷酸钠主要作为合成洗涤剂的助剂 同时还用于纤维工业精炼、漂白、染色的助剂、水质稳定剂、锅 炉除垢剂、洗涤剂及食品工业的添加剂。 1.3.2三聚磷酸钠在合成洗涤剂中的作用 合成洗涤剂的主要成份是表面活性剂，表成活性剂具有润湿作用、渗透作用、乳化作用、分散作用和发泡作用等等，去污作用正是上述一些作用的
磷酸生产技术及工艺
技术:由科研单位生产企业提供技术简介:详细讲解了最新64项,磷酸生产技术及工艺光盘. 1.热分解法制取磷酸及副产水泥的方法: 2.胞苷-5′-一磷酸的制备方法: 3.磷矿石直接生产水泥和磷酸的方法: 4.磷矿热法制磷酸和水泥的方法: 5.用湿法磷酸制备工业级磷酸和食品级磷酸的装置: 6.一种湿热结合浓缩净化湿法磷酸的新方法: 7.用93％－98％浓硫酸萃取磷矿生产磷酸的方法和设备: 8.采用蒸汽加热强制循环浓缩湿法磷酸的方法和设备: 9.用湿法磷酸制备工业级磷酸和食品级磷酸的方法: 10.一种半水—二水磷酸的生产方法: 11.固体磷酸催化剂及其制备方法: 12.磷酸厂池水的净化： 13.一种湿法磷酸的萃取装置： 14.一种湿法磷酸净化处理方法： 15.一种湿法磷酸生产中冷却水的循环方法： 16.制备多磷酸的方法： 17.一种钛白粉副产废硫酸用于湿法磷酸的生产方法： 18.黄磷燃烧热能回收与利用装置及其热法磷酸生产系统： 19.一种二水法湿法磷酸生产工艺方法： 20.稀土硫酸溶液二(2-乙基已基)磷酸萃取一步转型、分组工艺方法： 21.一种浓缩湿法磷酸和其他无机酸的方法： 22.一种磷酸生产工艺： 23.通过磷酸半水合物的结晶制备磷酸的方法： 24.精制磷酸的方法及高纯度多磷酸： 25.贫磷泥生产磷酸的方法： 26.新型节能斜底式磷酸萃取槽： 27.高炉磷酸的生产方法及所用设备： 28.大规模生产二(尿苷5’)-四磷酸及其盐的方法： 29.一种湿法磷酸生产新方法： 30.直接用氯化氢气体生产湿法磷酸的一种方法： 31.湿法磷酸的纯化方法： 32.固体磷酸催化剂的制造方法： 33.含磷酸根离子的污水的处理方法及处理装置： 34.顺流型磷酸萃取反应器搅拌桨： 35.高纯磷酸生产新工艺： 36.湿法磷酸的一种新工艺： 37.磷酸催化剂及其应用：38.熔融还原热法制取磷酸的工艺： 39.湿法磷酸优化生产流程： 40.导流式湿法磷酸萃取槽： 41.从湿法磷酸蒸发器排出蒸汽中回收氟化合物的方法：42.湿法磷酸生产中硫酸的槽外稀释工艺： 43.萃取磷酸料浆直接生产复合肥的方法： 44.硫酸法制萃取磷酸及含磷溶液的方法： 45.一种用盐酸法制取萃取磷酸的方法： 46.一种直接还原磷矿石生产磷酸的方法： 47.塔式湿法浓磷酸生产方法及设备： 48.连续法食品级磷酸生产技术： 49.湿法磷酸过滤机中冲渣水连续增稠封闭循环工艺： 50.喷雾蒸发浓缩稀磷酸装置： 51.塔式湿法磷酸生产方法及设备： 52.新型钢制磷酸反应槽： 53.一种防腐蚀防渗结构的磷酸反应槽： 54.半水合物磷酸法回收利用石膏堆浸出液： 55.异型回转窑生产磷酸的方法： 56.多孔固体磷酸催化剂体系及其应用： 57.磷酸浓缩脱氟器： 58.聚晶法萃取磷酸工艺： 59.一种制取高浓度磷酸的方法： 60.由磷酸盐矿生产磷酸的方法和设备： 61.高浓磷酸的生产方法： 62.高铁铝磷矿直接萃取磷酸法： 63.一种萃取磷酸的新型液态萃取剂及其萃取方法： 64.硅质磷矿直接萃取磷酸法： 65.用转窑燃烧贫泥磷制磷酸： 66.盐酸分解磷矿制备磷酸盐磷酸的方法：https://www.sodocs.net/doc/7e15559365.html, 本公司还供应上述产品的同类产品：-,-,-
磷酸生产工艺讲义
磷酸生产工艺讲义 一、磷酸的生产方法 磷酸是一种三元酸，属中强酸，其工业生产方法可分为两大类，一类是热法生产，系由元素磷氧化制取，酸质较好，多用于制造磷酸盐产品或食品级磷酸盐；另一类是湿法生产，是用酸分解磷矿制成磷酸，酸质较差，通常用以生产肥料，或经净化后制造磷酸盐。
二、湿法磷酸发展史 湿法磷酸批量生产用于肥料及其他工业，迄今已有一百多年历史。1870~1872年间在德国首次开始生产，为间歇生产。 连续式湿法磷酸始于1925年的道尔流程，1932年道尔公司在特富尔建成磷酸工厂，在技术上做了两项改革，强化了磷酸生产，制得32%P2O5的浓磷酸，为以后半个多世纪二水物流程的发展奠定了基础。 40年代，特别是二战以后，世界湿法磷酸的生产技术取得了明显进展，（1）新的生产流程不断涌现，逐步取代了30年代的道尔流程。（2）生产设备不断更新、强化。（3）60年代，单系列生产能力不断扩大，出现日产1000吨P2O5的生产装置。（4）出现大量再结晶流程。 我国湿法磷酸的科研工作始于1953年，首先研究了二水物工艺，于1963年完成中间试验，并在南京建成年产1.5万吨磷酸的
试验工厂。其它流程研究于1975年完成中间试验。 三、湿法磷酸生产流程分类 按操作方式不同分为：间歇操作流程；连续操作流程。 按反应槽型及数量不同分为：多槽流程；单槽流程；同心圆单槽流程；多室单槽流程。 按反应槽料浆冷却方法不同分为：真空冷却流程；鼓风冷却流程。 按硫酸钙水合结晶的不同分为：二水物流程；半水物流程；无水物流程；二水—半水再结晶流程；半水—二水再结晶流程。
四、磷矿的分解过程 1、磷矿与硫酸反应( 二水物法)生成磷酸的反应式： 主反应：CaF(PO4)3+5H2SO4+2H2O=3H3PO4+HF+5CaSO4·2 H2O 副反应：6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O H2SiF6=SiF4+2HF CaCO3+ H2SO4+H2O = CaSO4·2 H2O+CO2 MgCO3+ H2SO4 = MgSO4 +H2O +CO2 Fe2O3+2H3PO4=2FePO4+3H2O Al2O3+2H3PO4=2AlPO4+3H2O 2、过程的热化学 磷矿与硫酸反应要放出大量的热，在生产时需要将其移出。 3、磷矿的反应活性和抗阻缓性 反应活性是表示磷矿颗粒能被酸渗透的程度；抗阻缓性也被称为抗钝化性，是表示磷矿被酸分解时抵抗“钝化膜”包裹的特点。根据实验测定，开阳磷矿反应活性较好，但抗阻缓性较差。