磷酸二銨尾氣淤酸吸收－濃縮法聯產磷酸一銨的製作方法

2023-08-06 11:15:51 3

專利名稱：磷酸二銨尾氣淤酸吸收－濃縮法聯產磷酸一銨的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種從生產磷酸二銨(DAP)的尾氣出發、採用溼法磷酸吸收-濃縮聯產磷酸一銨(MAP)的方法。特別是可以使用固體雜質含量較高的溼法磷酸(淤酸)為原料，而且使DAP生產工藝的尾氣治理過程成為MAP產品加工過程，具有顯著的能源與原料物質綜合利用特徵。
現有用溼法磷酸生產DAP的一種典型工藝是槽式預中和加管式反應器-轉鼓氨化造粒。以P2O5含量為50～52％的濃縮磷酸為原料，其中部分在管式反應器中與液氨中和使NH3∶H3PO4摩爾比達1.8。另一部分在預中和槽中同氣氨反應使NH3∶H3PO4摩爾比達1.4～1.5，兩部分中和料漿和補充的液氨同時噴入轉鼓造粒機氨化造粒使產品總體NH3∶H3PO4摩爾比達到1.8，然後在乾燥器內用熱空氣對產品進行乾燥，最終得到N-P2O5百分含量為18-46的DAP產品。
磷銨飽和溶液的氨分壓由熱力學條件確定，當NH3∶H3PO4摩爾比達到1.7～1.8時氨分壓可銳升至超過同溫度下水蒸汽分壓，因此上述工藝必須設置多道吸收和洗滌工序以回收尾氣中的氨並使尾氣淨化。洗滌水的加入對生產系統的水、熱平衡產生不利影響，間接增加了磷酸濃縮工序的負荷。
現工藝排放的尾氣尚含大量的低位熱能和載溼能力未加利用。
由於該工藝對濃縮磷酸質量的要求以及磷酸濃縮過程自身的限制，因此對原料稀磷酸中的雜質尤其是固形物含量有嚴格的要求，稀磷酸儲槽下部含固量較高的大量淤酸不得不返回溼法磷酸系統進行再加工，增加了原料的加工成本。
本發明公開一種方法，使用上述淤酸分步吸收上述尾氣中所含的氨，吸收液同時被氣提增濃，然後在噴霧流化床中乾燥成粒，得到N-P2O5百分含量為11-49的MAP產品。
本發明的主要發明思想是對DAP工藝尾氣中所含的有效化學物質、化學能和低位熱焓進行梯級利用，將廢氣、廢液的治理過程變成MAP產品加工過程。
本發明的主要特點是用DAP工藝返回的淤酸去吸收DAP工藝尾氣中所含的有效化學物質和熱焓，以此為原料生產MAP，可以獲得顯著的經濟效益與環境效益。
本發明的技術要點是對DAP工藝尾氣中所含的有效化學物質、化學能和低位熱焓進行梯級回收的工藝路線，如附

圖1。由DAP乾燥器排出的含氨、含粉塵的尾氣Si，1進入吸收器R1與混合了淤酸Sa，1的循環料漿逆流接觸傳熱傳質而被淨化、降溫、增溼，出口尾氣So，1達到環保標準排空；由DAP造粒機排出的含氨、含粉塵的尾氣Si，2進入吸收器R2與混合了R1排料Sa，2的循環料漿逆流接觸傳熱傳質而被淨化、降溫、增溼，出口尾氣So，2達到環保標準排空，循環料漿則通過換熱器H1由後續工序來的二次蒸汽加熱；由DAP預中和槽排出含氨的混合蒸汽Si，3進入吸收器R3與混合了R2排料Sa，3的循環料漿逆流接觸傳熱傳質，淨化後的二次蒸汽通過換熱器H1冷凝放出潛熱後餘氣So，3與冷凝水分別排空；R3部分料漿Sa，4連續排送到閃蒸室R4循環閃蒸，根據料漿pH值補充部分氣氨Sa，5使中和度接近1，並根據料漿水含量和溫度調整換熱器H2的生蒸汽用量以滿足料漿濃縮的最終要求後部分料漿Sa，6加壓排送到噴霧流化乾燥器R5，閃蒸室R4的二次蒸汽在換熱器H1中冷凝以加熱吸收器R2的循環料漿；滿足要求的濃縮料漿在噴霧流化乾燥器R5中分散並與通過換熱器H3再加熱的DAP冷卻器排放氣Si，4充分接觸傳熱傳質、乾燥成粒徑為1.5mm左右的均勻粉狀MAP產品Sa，7，乾燥尾氣So，4經除塵達標後排空。
與現有DAP或MAP生產工藝相比，本發明以DAP工藝尾氣中所含的有效化學物質、化學能和低位熱焓為原料和能源，且淤酸不需二次加工，將DAP生產廢氣、殘液的治理過程變成MAP產品聯合加工過程，因此能以低成本生產MAP同時能夠較大幅度地降低DAP生產成本。
下面結合附圖1給出本發明的實施例，並通過實施例對本發明做進一步的詳細描述。
實施例在一個預中和加管式反應器工藝的60萬噸DAP/年裝置基礎上聯產20萬噸MAP/年1.來自DAP乾燥器的含氨、含粉塵尾氣Si，1流量約130,000kg/h(其中含氨約1,050kg/h)、溫度約85℃、溼含量約0.0763kg/kg幹空氣，進入吸收器R1與循環料漿逆流接觸傳熱傳質並發生中和反應而被淨化、降溫、增溼，出口尾氣So，1溫度約55℃、溼含量約0.107kg/kg幹空氣。補充到R1的淤酸Sa，1約50,000kg/h，其P2O5含量為28％左右，固形雜質含量不大於5％，總雜質含量不大於10％。
2.來自DAP造粒機的含氨、含粉塵尾氣Si，2流量約60,400kg/h其中含氨約1,500kg/h)、溫度約75℃、溼含量約0.302kg/g幹空氣，進入吸收器R2與被換熱器H1加熱到98℃左右的循環料漿逆流接觸傳熱傳質並發生中和反應而被淨化、升溫、增溼，出口尾氣So，2溫度約88℃、溼含量約0.58kg/kg幹空氣。由R1補充來的料漿Sa，2約47,500kg/h。
3.來自DAP預中和的含氨混合蒸汽Si，3流量約14,000kg/h(其中含氨約1,000kg/h，不凝性氣體約2,000kg/h)、溫度約115℃，進入吸收器R3與循環料漿逆流接觸傳熱傳質並發生中和反應而被淨化，溫度略為下降，進入換熱器H1冷凝放出潛熱後餘氣So，3與冷凝水分別排空。由R2補充來的料漿Sa，3約35,000kg/h。
4.來自R3的料漿Sa，4約34,000kg/h在閃蒸室R4中循環閃蒸，二次蒸汽通過換熱器H1冷凝放出潛熱加熱R2的循環料漿。視閃蒸室R4中循環料漿的pH值補充部分氣氨Sa，5使中和度接近1，並根據料漿水含量和溫度，調整換熱器H2的生蒸汽用量以滿足料漿濃縮的最終要求，即溫度110℃左右、水含量不高於25％。
5.來自R4的符合要求的濃縮料漿Sa，7約33,000kg/h經加壓泵加壓後在噴霧流化乾燥器R5中分散，並在流化床層內與通過換熱器H3再加熱到160℃的DAP冷卻器排放氣Si，4約112,000kg/h充分接觸傳熱傳質，乾燥成粒徑為1.5mm左右、N-P2O5百分含量為11-49、水份含量小於3％的均勻粉狀MAP產品Sa，7約28,000kg/h。尾氣So，4離開乾燥器溫度約55℃，收集粉塵達到排放標準後放空。
權利要求
1.一種從生產磷酸二銨(DAP)的尾氣出發，以DAP尾氣中所含的有效化學物質、化學能和低位熱焓為原料和能源，採用溼法磷酸吸收-濃縮的方法聯產磷酸一銨(MAP)的工藝方法。
2.根據權利要求1所述的工藝方法，其特徵是以DAP尾氣中所含的有效化學物質、化學能和低位熱焓為生產MAP的能源和氨源。
3.根據權利要求1或2所述的工藝方法，其特徵是可以使用P2O5含量為28％，左右、固體雜質含量不大於5％、總雜質含量不大於10％的溼法磷酸淤酸，可以保證產品的N-P2O5百分含量為11-49。
4.根據權利要求1或2所述的工藝方法，其特徵是構成該工藝的流程安排。
全文摘要
一種從生產磷酸二銨(DAP)的尾氣出發，以DAP尾氣中所含的有效化學物質、化學能和低位熱焓為原料和能源，採用溼法磷酸吸收－濃縮的方法聯產N－P
文檔編號C01B25/00GK1453207SQ0211366
公開日2003年11月5日 申請日期2002年4月27日 優先權日2002年4月27日
發明者朱家驊, 夏素蘭, 張允湘 申請人:四川大學