龍章和
(甕福(集團)有限責(zé)任公司,貴州 福泉 550501)
通過磷酸二銨裝置改產(chǎn)粒狀磷酸一銨的生產(chǎn)工藝,能夠有效提高磷酸二銨裝置的生產(chǎn)效率,進一步提高傳統(tǒng)磷復(fù)肥裝置競爭力。甕?;す就ㄟ^對磷酸二銨裝置生產(chǎn)工藝指標(biāo)調(diào)整,使磷酸二銨裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)粒狀磷酸一銨。
甕?;す玖姿岫@裝置由原2×40萬t/a粒狀重過磷酸鈣裝置改造而成,有2 條獨立的生產(chǎn)線,其主要生產(chǎn)設(shè)備為雙管式反應(yīng)器,整個DAP裝置的規(guī)模高達2×60萬t/a。
粒狀磷酸一銨主要針對澳大利亞、新西蘭、日本等國家客戶訂單式生產(chǎn),并按客戶需求加入不同的微量元素。僅通過對磷酸二銨生產(chǎn)工藝調(diào)整,在不需要投入資金的情況下進行工藝設(shè)備改造,就能生產(chǎn)出合格的粒狀磷酸一銨及高端磷復(fù)肥。這不僅滿足了客戶的需要,也使磷酸二銨裝置的生產(chǎn)效益最大化,提高了企業(yè)的生命力,更為我國磷肥出口創(chuàng)匯做出貢獻。加入微量元素的磷銨同樣對我國農(nóng)業(yè)有著非常重要的作用。根據(jù)測土配方施肥,生產(chǎn)出不同養(yǎng)分規(guī)格的磷復(fù)肥,可為農(nóng)作物提供充足的養(yǎng)分,幫助農(nóng)作物實現(xiàn)更好的生長目標(biāo),有效減少農(nóng)作物病蟲害。
磷酸銨的主要原料構(gòu)成為氨和磷酸。磷酸中3個氫離子與氨發(fā)生反應(yīng),可以生成磷酸一銨、磷酸二銨以及磷酸三銨?;始壛姿岫@是磷酸一銨和磷酸二銨的混合物。在反應(yīng)過程中,參加反應(yīng)的氨的比例不同,得到的磷酸二銨和磷酸一銨的比例也不相同,漿料的性質(zhì)也會呈現(xiàn)出一定的差別。生產(chǎn)磷酸一銨的反應(yīng)n(N)/n(P)為1,而生產(chǎn)磷酸二銨對應(yīng)的n(N)/n(P)則是為2。所以僅需要控制反應(yīng)中和度(n(N)/n(P))就能得到需要的磷酸二銨或磷酸一銨產(chǎn)品。當(dāng)控制中和度在1.0 左右就得到需要的粒狀磷酸一銨。
發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式:
粒狀磷酸一銨生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。
圖1 粒狀磷酸一銨生產(chǎn)工藝流程
首先將著色劑、磷酸與洗滌液在管反配酸槽中配酸,通過管式反應(yīng)器給料泵送入安裝在造粒機內(nèi)的管式反應(yīng)器。在管式反應(yīng)器中,氨與磷酸和洗滌液反應(yīng)生成磷銨料漿,然后靠自身壓力直接噴到造粒機料床以涂布、黏結(jié)等方式造粒。通過控制二次補氨使中和度保持在1.0左右,造粒機內(nèi)出口物料w(H2O)在1.5% ~3.5%。造粒機出來物料進入干燥機進行干燥,干燥后的物料通過斗提機運送至篩網(wǎng)進行篩分,合格粒子經(jīng)過冷卻、包裹、包裝,最終形成產(chǎn)品,大顆粒物料經(jīng)破碎后作為返料返回造粒機。當(dāng)需要生產(chǎn)微量元素磷肥時,微量元素可通過人工或機械加入管反配酸槽。
配酸酸液相對密度為1.54 ~1.58,配酸中和度小于0.2(就低不就高),管式反應(yīng)器中和度為0.8[1];氨化造粒機出口物料n(N)/n(P)為1.05 ~1.10,管式反應(yīng)器溫度為135 ~150 ℃,造粒物料溫度為85 ~105 ℃;干燥機進口溫度為300 ~400 ℃,干燥尾氣溫度為88 ~92 ℃;返料量為180 ~210 t/h[2]。
當(dāng)母料為磷酸二銨時,在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中由于要通過中和度1.3 ~1.6區(qū)間,根據(jù)磷銨在水中溶解度與溫度和n(N)/n(P)的關(guān)系圖可知,磷銨在n(N)/n(P)為0.6與1.4時溶解度最大。所以此區(qū)間為轉(zhuǎn)產(chǎn)操作控制難點,物料特別黏稠。故轉(zhuǎn)產(chǎn)時必須低負荷進行,待轉(zhuǎn)產(chǎn)正常后再提高生產(chǎn)負荷。
在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中,由于物料中游離酸較多,容易造成篩網(wǎng)堵塞,破碎機、溜槽結(jié)疤。故在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中須加強現(xiàn)場人員巡檢力度,發(fā)現(xiàn)堵料及時清理。
由于轉(zhuǎn)產(chǎn)過程處于一個物性變化較快過程,為穩(wěn)定生產(chǎn),必須加強分析頻率。
為保障產(chǎn)品質(zhì)量,不合格產(chǎn)品不準(zhǔn)出廠。故在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中,產(chǎn)品必須單獨堆放,待轉(zhuǎn)產(chǎn)合格后,不合格產(chǎn)品返回生產(chǎn)線。
轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中,生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵量較大,為保障環(huán)境與員工身體健康,在轉(zhuǎn)產(chǎn)前應(yīng)對整個生產(chǎn)裝置進行停車清理,以保證生產(chǎn)系統(tǒng)抽風(fēng)與洗滌效果。
隨著我國傳統(tǒng)磷肥裝置不斷建設(shè)與投產(chǎn),傳統(tǒng)磷肥產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過剩,為提高磷肥企業(yè)的市場適應(yīng)力,磷酸二銨裝置軟性化生產(chǎn)已經(jīng)成為必然趨勢。為解決轉(zhuǎn)產(chǎn)過程控制難點,只有通過總結(jié),不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)操作,使生產(chǎn)工藝在安全、高效下運行,以保障磷肥企業(yè)持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過各磷肥企業(yè)不斷探索,傳統(tǒng)的磷酸二銨裝置改產(chǎn)粒狀磷酸一銨生產(chǎn)工藝已經(jīng)日趨成熟。