dd湿法磷酸深度脱氟制取饲料级磷酸氨钙的工艺技术评述

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件。
计 好坏直 接影 响生 产能力和 经济 效 益的 发挥 , 尤 其 是 10 甲醇合成 塔 国内 尚无先 例 , 0 4 因此我 们
必须全方位考虑 , 使内件尽量满足下列要求 : 高 压 空 间 利用 率 高 ;触媒 升 温 还 原 容 易 彻 底 , 原度 高 ;良好 的抗 中毒 设计 ;床层 温 度 分 还 布合理,O转化率高; C 操作稳定、 调节方便; 阻 力小; 结构简单、 可靠性高; 制造、 安装、 检修及 触媒装卸方便; 余热利用好。
2 气体分流 与塔 内流程
1 内件 开发 的指导思想
= 、 甲醇 合成 塔是 甲醇 生产 的心脏设 备 , 内件设

为多装 触媒 和利用反应 热副 产蒸 汽 ,本系列
内件配有塔外循环加热器, 将大部分冷 热气体 的热交换移至塔外。 进出合成塔气体采用四进一
量步 的磷矿 , 大型湿法磷 酸装置一般都有磷酸澄清
4 HF+SO2 i 一 SF 十+2 i H0
脱氟槽 带有 搅拌 器使 固体处 于悬 浮 状态 , 间 歇批量 操作 。 当脱 氟槽 装 满磷 酸后 , 动搅拌 器 , 起 磷酸开 始加热 磷酸 经石墨 管式换 热器 循环 ,加 热蒸汽 为低 压蒸 汽 。 酸侧 流从 换 热器 出 口离开 磷
第1 期
赵丙喜
湿法磷酸深度脱氟制取饲料级磷酸氨钙的工艺技术评述
・ 7・ 4

■ 弋(省市公40丁)、 河漯煤司6) ; 南退 0 河 2 { 气0
湿法磷酸深度脱氟{取饲料级 刘 磷 酸氢 钙 的: 技 评述 工艺 术


赵丙喜 : 9 3 18 年毕业干郑 州
我 公 司为 平顶 山、济南 、原平、万 全 化肥 厂 设 计 的单塔2 万吨/ 年和本 公司单塔4 吨/ 万 年联 醇 装置所 采用 的 甲醇合成塔分 别为 10和 10 00 40 塔 , 内件 系我 公 司和 华东理工大 学合作开 发的 其 混 合调温 式 , 系列 内件综合 了国 内外固定床 反 该 应 器 的长 处 , 中 10 塔 目前 为国 内联醇生 产 其 40 装 置塔 径 之最 。除 河北 万全 化 肥厂 近期 投产外 , 各 厂均 一次开 车成 功,运行 良好 。为 了满 足单 塔 , ∞ 1 吨/ 万 年装 置 的需要 .我们 还开 发 了 80 内 0塔
见表 2 。
袁2 主要原料及公 用工程消耗( 以一吨 成品饲钙计)
第1 期
澎业平 郑宇其 混台调温式甲醇合成反应器的开发和应用
・ 9・ 4

il l ̄平 : 南 芄 学机 械 工程 t 湖 研 究 生 毕 业, 程 师 现 从 工
塑 塑
( 南太乘资 氮集 团有 限, 司 冷水 江市 湖 ^ \
摘 要 舟耀具有结构简单、 阻力小、 触媒还原栅底、 O转化率高、床屠温度丹布 C

( 一
事化工蓑备设计研究 工作
台理 触媒 自 卸 操作稳定、 M i节方便等特点 的混合 调温式 甲醇台成塔内件的开发和应 l
关 兰 三 体 触卸 啕 , , 蔷, 键 宣 轴 气 流媒 、 幻 f 词 三径 分 甲 室 苦 ’ 一 自 ; ∈
( HF) 。
H2i 一 S 十+ 2 F S i HF十
() 1
2 湿法磷酸浓缩脱氟过程原理
湿法磷 酸中主要杂质有:e 、 ”、 F Al
从磷 酸溶液 中逸 出的氟化 氢 ( F 及 四氟 化 H )
硅 ( i 随磷 酸舳 浓 度 和温度 的不 同而 异 , SF ) 因此
第 一 阶段活 性二 氧化 硅加入 稀磷 酸 中, 后 然 用泵送 至石 墨换 热 器 的出 口管 , 与在磷 酸换 热器 中用蒸 汽间接加 热的循环磷酸 混合 后进 人闪蒸蒸 发器 , 酸被 浓 缩 至 约5 POs 此时 磷酸 中 磷 O z 。但 F: P达不 到规定 的要求 因此必 须进行第二 次浓 缩 , 过程 与第 一阶段 相 同,并 同时向 闪蒸蒸 发 其 器 加入蒸 汽进行 气提 。经二次脱 氟后磷酸 中 F: P
产量约为4 万吨。由于工艺技术的问题 , 0 导致产
品质量 不 合格 ,开 车 时间短 ,实际产 量更 低 。根 据“ 九五饲料 工 业发 展纲 要 到20 年我 国混 配 , 00 饲料 中磷 酸盐 的添加量要 达到 (~ 3 , 配饲 1 ) 混 料 产量达 到100 吨,则需要饲 料磷 酸盐 1o 20 万 2 万
产 饲料 级磷 酸氢钙 , 可大大 节 省投 资 ,从而 降低
生产 成本 。
参 考 文 献
1 黑佩芝.湿法磷酸.化学工业出版社, 9 7 6 18() 2 孙国超.1 ta 0k/ 饲料磷 酸氢钙装 置设计 概要.硫磷设计 ,
小 时
间, 最好采用间歇法深度脱氟, 使脱氟后磷酸中
F: 1 1 0 P≤ : 0 。
3 工艺技术简介
3 1 国 内工 艺 . 国内湿法磷 酸深 度脱氟制 取饲 料级磷酸氢钙 采用强 制循环 蒸汽气 提方法 ,基本上 与磷酸浓缩
过程相 同
脱 氟磷酸和石灰石在 一台专有 的高剪切混合 机 中反 应 ,磷酸 浓度 约 为4 POs生成 的料 浆 O z , 排 人捏 合搅拌 混合 机,与返料细 粉混合 。 料 比 返
衷 1 湿法磷酸生产中■的分配情况
铵、 尿素磷酸盐等1 种。 4 其中以磷酸二钙为最多。
据 统计全世界从矿 山开采 的磷酸 盐有 9 用 0 于肥 料 的生 产 ,9 用于 饲料 磷 酸 盐 的生产 , 1 用于食 品 的添 加剂 。国外饲料工 业7年代是 大发 0 展时 期 , 目前磷 酸氢 钙产量 已达 到50 0 万吨左 右 我国饲 料级磷 酸氢钙 的发 展起步 较晚 , 0 代着 6年 手研究 盐酸法 制磷 酸 氢钙 盐 , 0 8 年代开始发展 过 磷酸钙 水浸 法制 饲钙 。 目前 大部分 企业采 用石 灰 乳两 段 中和 法制 饲 钙 , 大多 为 小型 和 乡镇 企 业 ,
舟 , 泖
C 、Mg 、 、 、 一 S”和 S 。 些 离 a Na K F 、 i O 这
子在 湿法磷 酸 中 以多 种化台 物存 在 , 特别是 氟 对 人 、畜 的毒害最 大。因此 在 制取饲料 级磷 酸氢 钙 前必 须脱 氟。 湿法 磷 酸生产 中大 多数 采用 经过 精 选 的磷 矿 作 为原 料 , 常含 氟 为 ( ~4 左右 , 通 3 ) 磷矿 经硫酸分解后 , 氟在气 相 中以氢氟 酸( F) H 和 四氟 化硅 (i。形 式存 在 , 磷 酸 液相 中 以氟 硅 SF) 在 酸( i 和 氟 硅 酸盐形 态存 在, Hz F ) S 当磷 矿 中二 氧 化硅 不足 时 , 酸 中还存 在氢 氟 酸 ( F) 磷 H 。表1 是 宜 昌矿 二水法湿法磷 酸生产 过程 中氟分配情况
循环系 统进入二 氧化 硅 混合罐 , 氧化硅 在低 浓 二 度 状态 下与热 酸 中的氟化物 迅 速反应 。 过混 合 经

() 2
为增加 液相 中氟的逸 出量 , 高四氟 化硅 的 提 蒸汽分 压 ,工业 上必须 向磷酸 中加入 蒸汽气提 或 空气气 提。从 化学 角度分 析 ,如果希望氟 尽可 能 地 完全逸 出 , 须提供足 够的停 留时间和蒸发 空 必
HF具有 较 大蒸 汽分 压 , 因此 向酸 中添 加活 性 二
化学计量的二氧化硅, 并按式() 2 反应。 将酸喷人 空气气 流 中,以增加 液体 的表面面 积 ,利于 空气
气提 SF i
氧化 硅 (iz ,可 使 HF转 化 成 更 具 挥 发性 的 SO ) SF , i 从而提 高氟 的逸ห้องสมุดไป่ตู้出速率。
工业走学化工 系.雷 从事磷
肥 设计 , 为谊 壤 气公 司 剐 现 处 长


本文 舟 绍 湿法磷 酸深度 脱 氟 箭取 饲 钙的 工 艺 技 术壮 况 .推荐 用 国 外 问 戢脱
氟工艺技术来改造国 内湿法磷 酸深度脱氟技术 ・ 生产合格的饲钙

1 概 述
饲 料级磷酸氢钙 中钙磷 比极 为接近动物骨骼 中的钙 磷 比, 以添加到任何缺磷和钙 的饲料 中, 可 因此是 动物正 常生 长必须的一种理想 的矿 物质添 加剂 。 目前 饲 料磷 酸盐 的 品种 主要 有 : 酸二 氢 磷 钙、 酸一氢钙 、 氟磷酸钙 、 酸二 氢钠、 磷 脱 磷 磷酸氢 二钠 、 焦磷 酸 钠 、 聚磷 酸钠 、 三 磷酸 一铵 、 酸 二 磷
4 建

()我国大型高浓度 磷复 肥生 产企业 大都 以 1 湿 法磷 酸 为 中 间原 料 ,且具 有 磷酸 浓缩装 置 , 特
设施, 这样可降低酸中的固含量, 提高产品质量 () 3 该技术与目前国内小型装置普遍采用的 石灰乳两段中和法工艺相比, 具有磷得率高, 无 副产肥料级饲钙等优点, 且无“ 三废 排放。 () 4 大型湿法磷酸装置采用浓缩脱氟技术联
时 , 出气体 中 HF和 SF 的摩 尔 比接 近于 2 1 逸 i :。 磷酸浓度 低 于5 时 ,其 比例将小 于21这 时在 0 :,
吸收系统 中除生成 H S 还析 出硅胶, i 外, F 造成
设 备 和 管 道 的堵 塞 。 由于 在 湿 法 磷 酸 中 SF 比 i
≤ 1 1 0 :0 。
约为4 1 料浆涂在返料细粉固体上, 通过溜子
排人 干燥 机
干燥 热气体 温度 为50 0" 0 " C ̄70 C,气体 出 口 温 度 约为 10 1 ℃,固体 温 度 约 10 0 ℃~1 5 0 ℃。产 品从含 水约6 干燥至3 以下
干燥机尾气进入袋式除尘器除尘 其它收尘 点如筛分、 破碎和冷却设备来的尾气也进入袋式 除尘器除尘 干燥后产品提升至双层筛分机, 分成合格粒 径 、 颗粒和细 粉三 种物料 大颗 粒物料 经破碎 大 后 与细粉及合格产品一块返 回至捏合搅拌混合 机 合格产品进包装、贮存 其主要消耗见表3 。