專利名稱：磷酸二銨尾氣淤酸吸收－濃縮法聯(lián)產(chǎn)磷酸一銨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從生產(chǎn)磷酸二銨(DAP)的尾氣出發(fā)、采用濕法磷酸吸收-濃縮聯(lián)產(chǎn)磷酸一銨(MAP)的方法。特別是可以使用固體雜質(zhì)含量較高的濕法磷酸(淤酸)為原料，而且使DAP生產(chǎn)工藝的尾氣治理過程成為MAP產(chǎn)品加工過程，具有顯著的能源與原料物質(zhì)綜合利用特征。
現(xiàn)有用濕法磷酸生產(chǎn)DAP的一種典型工藝是槽式預(yù)中和加管式反應(yīng)器-轉(zhuǎn)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(yīng)器中與液氨中和使NH3∶H3PO4摩爾比達1.8。另一部分在預(yù)中和槽中同氣氨反應(yīng)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(zhuǎn)鼓造粒機氨化造粒使產(chǎn)品總體NH3∶H3PO4摩爾比達到1.8，然后在干燥器內(nèi)用熱空氣對產(chǎn)品進行干燥，最終得到N-P2O5百分含量為18-46的DAP產(chǎn)品。
磷銨飽和溶液的氨分壓由熱力學(xué)條件確定，當(dāng)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(shè)置多道吸收和洗滌工序以回收尾氣中的氨并使尾氣凈化。洗滌水的加入對生產(chǎn)系統(tǒng)的水、熱平衡產(chǎn)生不利影響，間接增加了磷酸濃縮工序的負荷。
現(xiàn)工藝排放的尾氣尚含大量的低位熱能和載濕能力未加利用。
由于該工藝對濃縮磷酸質(zhì)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(zhì)尤其是固形物含量有嚴(yán)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濕法磷酸系統(tǒng)進行再加工，增加了原料的加工成本。
本發(fā)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，然后在噴霧流化床中干燥成粒，得到N-P2O5百分含量為11-49的MAP產(chǎn)品。
本發(fā)明的主要發(fā)明思想是對DAP工藝尾氣中所含的有效化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)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(chǎn)品加工過程。
本發(fā)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(xué)物質(zhì)和熱焓，以此為原料生產(chǎn)MAP，可以獲得顯著的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。
本發(fā)明的技術(shù)要點是對DAP工藝尾氣中所含的有效化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)能和低位熱焓進行梯級回收的工藝路線，如附

圖1。由DAP干燥器排出的含氨、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(huán)料漿逆流接觸傳熱傳質(zhì)而被凈化、降溫、增濕，出口尾氣So，1達到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)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(huán)料漿逆流接觸傳熱傳質(zhì)而被凈化、降溫、增濕，出口尾氣So，2達到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)排空，循環(huán)料漿則通過換熱器H1由后續(xù)工序來的二次蒸汽加熱；由DAP預(yù)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(huán)料漿逆流接觸傳熱傳質(zhì)，凈化后的二次蒸汽通過換熱器H1冷凝放出潛熱后余氣So，3與冷凝水分別排空；R3部分料漿Sa，4連續(xù)排送到閃蒸室R4循環(huán)閃蒸，根據(jù)料漿pH值補充部分氣氨Sa，5使中和度接近1，并根據(jù)料漿水含量和溫度調(diào)整換熱器H2的生蒸汽用量以滿足料漿濃縮的最終要求后部分料漿Sa，6加壓排送到噴霧流化干燥器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(huán)料漿；滿足要求的濃縮料漿在噴霧流化干燥器R5中分散并與通過換熱器H3再加熱的DAP冷卻器排放氣Si，4充分接觸傳熱傳質(zhì)、干燥成粒徑為1.5mm左右的均勻粉狀MAP產(chǎn)品Sa，7，干燥尾氣So，4經(jīng)除塵達標(biāo)后排空。
與現(xiàn)有DAP或MAP生產(chǎn)工藝相比，本發(fā)明以DAP工藝尾氣中所含的有效化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)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(chǎn)廢氣、殘液的治理過程變成MAP產(chǎn)品聯(lián)合加工過程，因此能以低成本生產(chǎn)MAP同時能夠較大幅度地降低DAP生產(chǎn)成本。
下面結(jié)合附圖1給出本發(fā)明的實施例，并通過實施例對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
實施例在一個預(yù)中和加管式反應(yīng)器工藝的60萬噸DAP/年裝置基礎(chǔ)上聯(lián)產(chǎn)20萬噸MAP/年1.來自DAP干燥器的含氨、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℃、濕含量約0.0763kg/kg干空氣，進入吸收器R1與循環(huán)料漿逆流接觸傳熱傳質(zhì)并發(fā)生中和反應(yīng)而被凈化、降溫、增濕，出口尾氣So，1溫度約55℃、濕含量約0.107kg/kg干空氣。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(zhì)含量不大于5％，總雜質(zhì)含量不大于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℃、濕含量約0.302kg/g干空氣，進入吸收器R2與被換熱器H1加熱到98℃左右的循環(huán)料漿逆流接觸傳熱傳質(zhì)并發(fā)生中和反應(yīng)而被凈化、升溫、增濕，出口尾氣So，2溫度約88℃、濕含量約0.58kg/kg干空氣。由R1補充來的料漿Sa，2約47,500kg/h。
3.來自DAP預(yù)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(huán)料漿逆流接觸傳熱傳質(zhì)并發(fā)生中和反應(yīng)而被凈化，溫度略為下降，進入換熱器H1冷凝放出潛熱后余氣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(huán)閃蒸，二次蒸汽通過換熱器H1冷凝放出潛熱加熱R2的循環(huán)料漿。視閃蒸室R4中循環(huán)料漿的pH值補充部分氣氨Sa，5使中和度接近1，并根據(jù)料漿水含量和溫度，調(diào)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、水含量不高于25％。
5.來自R4的符合要求的濃縮料漿Sa，7約33,000kg/h經(jīng)加壓泵加壓后在噴霧流化干燥器R5中分散，并在流化床層內(nèi)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(zhì)，干燥成粒徑為1.5mm左右、N-P2O5百分含量為11-49、水份含量小于3％的均勻粉狀MAP產(chǎn)品Sa，7約28,000kg/h。尾氣So，4離開干燥器溫度約55℃，收集粉塵達到排放標(biāo)準(zhǔn)后放空。
權(quán)利要求
1.一種從生產(chǎn)磷酸二銨(DAP)的尾氣出發(fā)，以DAP尾氣中所含的有效化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)能和低位熱焓為原料和能源，采用濕法磷酸吸收-濃縮的方法聯(lián)產(chǎn)磷酸一銨(MAP)的工藝方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是以DAP尾氣中所含的有效化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)能和低位熱焓為生產(chǎn)MAP的能源和氨源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝方法，其特征是可以使用P2O5含量為28％，左右、固體雜質(zhì)含量不大于5％、總雜質(zhì)含量不大于10％的濕法磷酸淤酸，可以保證產(chǎn)品的N-P2O5百分含量為11-49。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝方法，其特征是構(gòu)成該工藝的流程安排。
全文摘要
一種從生產(chǎn)磷酸二銨(DAP)的尾氣出發(fā)，以DAP尾氣中所含的有效化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)能和低位熱焓為原料和能源，采用濕法磷酸吸收－濃縮的方法聯(lián)產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2002年4月27日
發(fā)明者朱家驊, 夏素蘭, 張允湘 申請人:四川大學(xué)