過熱蒸汽流化床內(nèi)反應干燥制備MAP的實驗研究.pdf

1、從目前工業(yè)上磷銨裝置的運行情況看，存在著料漿結(jié)垢嚴重，工藝流程長，尾氣難處理，低品位熱源利用困難，污染嚴重等薄弱環(huán)節(jié)。從節(jié)能、降耗、減排的角度出發(fā)，有必要開發(fā)一種流程短，排污環(huán)節(jié)少，能耗低的新工藝流程。磷酸氨化是一個受氣膜傳質(zhì)控制的瞬間快速氣液反應，根據(jù)雙膜理論，反應發(fā)生在氣液相界面，總反應速率取決于氣膜中NH<,3>的傳質(zhì)速率。而提高傳質(zhì)速率，可從增大兩相接觸面積和傳質(zhì)系數(shù)著手。 本文結(jié)合過熱蒸汽干燥、流化床造粒以及磷銨生產(chǎn)的

2、各自特性，提出采用過熱蒸汽流化床一步法制備磷銨的集成工藝。 從磷酸氨化料漿結(jié)晶、氨的逸出和固體磷銨的熱穩(wěn)定性出發(fā)，結(jié)合流化床內(nèi)顆粒和氣相主體傳熱傳質(zhì)機理，對流化床內(nèi)顆粒表面的磷酸氨化反應和干燥成粒機理進行了理論分析。根據(jù)實驗目的和條件，擬定了實驗工藝流程，對相關的主體設備和儀表進行了設計和選型，完成了裝置的安裝和調(diào)試。 在理論分析的基礎上，進行了過熱蒸汽流化床反應干燥一步法制備MAP的試驗探索工作。初步探討了：(1)過熱

3、蒸汽流化床制備磷酸銨的穩(wěn)定操作條件； (2)流化床進料NH<,3>/H<,3>PO<,4>摩爾比對產(chǎn)品N/P<,2>O<,5>質(zhì)量比和NH<,3>損失率的影響；(3)流化顆粒產(chǎn)品包裹量和反應時間的關系，以考察產(chǎn)品顆粒能否長大；(4)流化床內(nèi)操作溫度對產(chǎn)品N/P<,2>O<,5>質(zhì)量比的影響。實驗結(jié)果表明：壓力為70kPa、溫度為100～130℃、進料NH<,3>/H<,3>PO<,4>摩爾比為1.1～1.8操作條件下，流化床內(nèi)磷

4、酸氨化一干燥過程可穩(wěn)定操作。用玻璃珠為晶種，成功地在過熱蒸汽流化床內(nèi)制備出以磷酸一銨(MAP)為主的磷銨產(chǎn)品：在操作溫度為100～130℃時，流化床進料NH<,3>/H<,3>PO<,4>摩爾比對產(chǎn)品N/P<,2>O<,5>質(zhì)量比的影響不顯著，產(chǎn)品N/P<,2>O<,5>質(zhì)量比接近于純凈MAP的N/P<,2>O<,5>質(zhì)量比0.198，說明該工藝過程無需氨過量：流化顆粒表面包裹的產(chǎn)品量隨流化反應時間增加而增加，說明磷酸氨化反應能在顆粒表