120kta粒状磷酸一铵干燥工段工艺设计（毕业设计论文doc）.doc

1、四川理工学院毕业设计 中文摘要120kt/a粒状MAP干燥工段工艺设计学 生：XXX学 号：XXXXX专 业：化学工程与工艺班 级：XX级1班指导教师：XXX材料与化学工程学院二O一O年六月观察，旨在自然条件下，人们为一定目的而对事物所进行的有计划的知觉过程。观察法就是以感官活动为先决条件，与积极的思维相结合，系统地运用感官对客观事物进行感知、考察和描述的一种研究方法。II120kt/a粒状MAP干燥工段工艺设计摘 要磷酸一铵是高浓度磷复肥的主要品种之一，也是生产三元复混肥、BB肥最主要的基础原料。我国磷铵生产工艺主要由料浆法和浓酸法，由于中国缺乏高品质的磷矿资源，通过比较料浆法和浓酸法说明料

2、浆法更适合中国国情。目前磷酸铵的干燥流程有喷浆造粒干燥流程、喷雾干燥流程。本文采用喷浆造粒干燥技术来制造磷酸一铵。首先介绍了粒状磷铵的干燥原理和喷浆造粒干燥机的操作条件并确定了操作条件下主要物性参数；其次根据物性参数进行了物料衡算、热量衡算和主体设备计算；最后根据主体设备计算结果进行附属设备选型，并给出了主体设备图和带控制点的工艺流程图。本设计主要任务是喷浆造粒干燥机主体设备的设计，本文所选工艺和设备能完成给定的生产任务。关键词：磷酸一铵，喷浆造粒，干燥毕业设计 英文摘要The process design for 120kt/a granular MAP of drying sectionA

3、bstractMAP is a main varieties of high-concentration phosphate compound fertilizer and is the basic procreative material of ternary Compound Fertilizer and BB Fertilizer. Our MAP process mainly include slurry method and concentrated acid method, due to the lack of high quality phosphorate in China,

4、and comparing the two method shows slurry method is more suitable for Chinas national conditions. At present, the drying process production has spraying granulation processes and the spray-drying process. In this paper, spraying granulation technology is used to produce MAP.Firstly, we introduced th

5、e principle of granular ammonium phosphate and spray drying granulation, and operating conditions were determined to get the main physical parameters; Secondly, according to property parameters of the material, the heat and mass conservation was carried out to determine the main equipment; Finally,

6、base on the main device valuation results, the ancillary equipments were selected, and provided the main equipment and controlling process flow charts.The main task of this design is the spray granulation equipment design, the selected process and device can complete the given task.Keywords: monoamm

7、onium phosphate(MAP), spray granulation, dry毕业设计 目录目 录1 绪论11.1 前言11.2 湿法磷酸氨化反应的基本原理12 文献综述及主要工作22.1国内外生产技术概况21.3.1 传统法21.3.2 料浆法32.2干燥工艺52.2.1干燥概述52.2.2滚筒干燥52.2.3喷雾干燥62.2.4喷浆造粒干燥62.2.5转筒干燥制粒状磷铵62.3本研究工作意义和主要工作72.3.1工作意义72.3.2主要工作73工艺选择与论证93.1喷浆造粒干燥机成粒机理93.2粒状磷铵的干燥原理93.2.1湿气体性质93.2.2湿物料的性质123.3干燥速率及其

8、影响133.4干燥器的物料和热量衡算143.4.1物料衡算143.4.2热量衡算153.4.3气体进出干燥器状态的确定173.4.4干燥器的热效率与干燥效率173.5喷浆造粒干燥操作条件的选择183.5.1干燥机的进口温度183.5.2干燥机的尾风温度183.5.3浓缩料浆含水率183.5.4干燥机填充系数193.5.5料浆中和度193.5.6料浆温度194 干燥机的设计214.1干燥机的物热衡算224.1.1水分蒸发量224.1.2废气的湿度224.1.3废气的露点温度234.1.4气体耗量244.1.5进气体积流量244.1.6出气体积流量244.1.7热效率和干燥效率244.1.8物料和

9、热量衡算表244.2干燥机结构设计254.2.1转筒直径264.2.2转筒长度264.2.3转筒转速264.3附属设备设计274.3.1筒体自重274.3.2物料重量274.3.3传动功率的确定274.3.4托轮.齿轮.齿圈294.3.5扬料板的结构尺寸294.3.6喷枪选择304.3.7旋风除尘器304.3.8高温风机31设计评述32参考文献33符号说明34致谢35附录36I毕业设计 1 绪论1 绪论1.1前言复合肥料是现代化肥工业的发展方向。在发达国家，复合肥料已占化肥总产量的5080，其中，氮肥产量的2550，磷肥和钾肥产量的7090，均加工成复合肥料的形式进行使用。磷酸铵是由氮、磷两种

10、元素化合而成的一种复合肥料。根据原料和加工方法的不同，有很多品种，如用磷酸和氨生产的磷酸二铵(简称DAP，含N18、P2O546)，磷酸一铵(简称MAP，含N12、P2O552)，硫磷铵(简称APS，含N16、P2O520)，硝磷铵(简称APN，含N24，P2O524)，尿磷铵(简称UP，含N28，P2O528)等。但目前产量最大的只有磷酸二铵和磷酸铵两种。它们由于有效成分高，物理性能(吸湿性、混容性等)好，适用于所有土壤和作物，受到了各国用户的欢迎。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。磷酸一铵（MAP

11、）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、华北、东北等干旱少雨地区施用。1.2湿法磷酸氨化反应的基本原理湿法磷酸的氨化反应，由于湿法磷酸中含有较多杂质，磷酸中的杂质也同时发生反应。 磷酸有3个氢离子，它们可以依次被氨中和生成磷酸一铵(MAP)-NH4H2PO4、磷酸二铵(DAP)-(NH

12、4)2HPO4、磷酸三铵-(NH4)3PO4。基本化学反应方程式为：上述反应中，生成的磷酸一铵最为稳定，磷酸二铵次之，二者都是高浓度磷复肥。磷酸三铵很不稳定，不适宜作商品肥料使用。1毕业设计 2 文献综述及主要工作2 文献综述及主要工作2.1 国内外生产技术概况磷铵生产工艺总的来说可分为传统法和料浆法二大类见图2-1。传统法工艺既能生产磷酸一铵(MAP)也能生产磷酸二铵(DAP)。该工艺由美国DAVY-MCEE和英国FISON等公司首先开发成功，国外单系列最大生产能力1000kt/a，国内引进和消化吸收国产化后的单系列最大生产能力480kt/a。由于生产技术的成熟可靠，国外装置发展趋向于规模大

13、型化，但要求磷酸浓度较高，可以通过二水法萃取磷酸浓缩或半水法直接生产得到，一般来说，此法用于含杂质较低的优质磷矿。料浆法工艺是国家“七.五”科技攻关成果，该工艺主要用于生产磷酸二铵，并首先在四川银山磷肥厂建立装置开车成功。“八.五”以来，国内相继建成3060kt/a装置80多套，单系列最大生产能力可达150kt/a。该工艺技术在生产、管理和设计方面已积累了较丰富的经验，有了相当的基础，技术日趋成熟可靠。传统法料浆法中和浓缩浓缩中和干燥固体磷铵湿法磷酸浓H3P04稀磷铵料浆热炉气浓磷铵料浆蒸汽H2O蒸汽NH3H2OH2ONH3H2O图2-1 传统法和料浆法磷铵生产示意图传统法是指以蒸汽为热源先将

14、稀磷酸进行浓缩，所得浓磷酸再用氨中和得浓磷铵料浆去干燥,生产固体磷铵产品。料浆法是先用氨中和稀磷酸,所得稀磷铵料浆再以蒸汽为热源进行浓缩，所得浓磷铵料浆去干燥，生产固体磷铵产品。两种生产方法分别简述如下。1.3.1 传统法 (1) 预中和-氨化粒化：本工艺中和反应在预中和反应器进行，氨气通过反应器周围接管喷头喷入，容器中磷酸和气体由反应本身进行有力搅拌，因此可取消机械搅拌装置。中和料浆用泵送氨化粒化器内再与磷酸反应。并控制中和度在1.95。料浆与返料细粉造粒后经干燥、筛分、冷却制得磷铵产品。该工艺技术成熟可靠，使用磷酸浓度低，适应性强，装置操作灵活方便，能生产多种产品，国外普遍使用，有较成熟的设计生产经验。国内秦皇岛、大连、南京、云峰等厂先后从美国DAVY-MCK