CN1117698C - 流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法 - Google Patents
流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1117698C CN1117698C CN 98112087 CN98112087A CN1117698C CN 1117698 C CN1117698 C CN 1117698C CN 98112087 CN98112087 CN 98112087 CN 98112087 A CN98112087 A CN 98112087A CN 1117698 C CN1117698 C CN 1117698C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium phosphate
- phosphoric acid
- fluidized bed
- district
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
一种从磷酸和石灰或石灰石粉生产正磷酸钙盐的方法，其主要技术特点是磷酸喷雾与粉体流化混合反应，从投料到产品输出全部过程均在一台全封闭的振动流化床中完成，无返料，产品均匀呈疏松颗粒状。比现有技术至少省去了脱水干燥、破碎筛分或造粒等单元操作及设备。采用本发明可以用同一台装置生产下列正磷酸钙盐系列产品：二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O、无水磷酸氢钙CaHPO4、一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O和无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种生产正磷酸钙盐的方法，特别是涉及用于饲料、食品、药品、牙膏和电子材料的二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O、无水磷酸氢钙CaHPO4、一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O和无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2等正磷酸钙盐的生产方法。
二、背景技术
现有二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O的生产方法主要有湿法和干法两类。湿法又分为采用湿法磷酸饲肥联产的两段沉淀法(王励生，万先达，廖华书·磷复肥及磷酸盐工艺学，成都科技大学出版社，1993，p334-335)和采用热法磷酸的一段连续沉淀法(и.н.постнйков著，蔡孝戴译·热法磷酸为基础的盐和肥料，化学工业出版杜，1976，p232-243)，其共同特点是使磷酸与石灰石粉悬浮液或石灰乳反应生成二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O结晶。反应到达终点后或喷雾干燥、或过滤脱水后再行干燥，干燥温度不允许超过100℃。此法持续过程长，所需设备多，操作复杂，反应末期固体颗粒表面被不透性的产物结晶薄膜包裹，反应速度极慢，而且干燥的能耗也高。现有的干法工艺主要是采用高浓度的热法磷酸与石灰石粉或石灰粉直接在强烈搅拌的混合机中混合后反应与陈化，陈化期间需要再混合。熟化后的物料经回转窑干燥，破碎机粉碎，筛分后得到产品(陈嘉浦，谭光薰主编·磷酸盐的生产与应用，成都科技大学出版社，1989，p120-121)。此法也需要较多的设备和生产场地、较长的生产周期和较高的能耗，尽管投料可以准确计量控制，但液固两相难于充分混合因而反应不彻底产品成分复杂，还可能会含较多的游离磷酸。
现有无水磷酸氢钙CaHPO4的生产方法主要是在得到干燥的二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O结晶后在115-120℃温度下脱去结晶水而成。
现有一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O的生产方法有湿法和干法两类。湿法(US1818114；kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，3rdEd·，Vol 17，p467-468)主要是采用磷酸和石灰乳中和的稀料浆喷雾干燥或糊状料浆转筒干燥、破碎、筛分得到产品。此法所需设备多，干燥能耗高。干法(ME波任·无机盐工艺学，化学工业出版社，1981，p181：CN1076592)是在强烈的机械混合条件下使60％以上浓度的磷酸与石灰或石灰石粉中和，生成的团状物经干燥、磨细、筛分后得到产品。此法也需要较多的设备和生产场地、较长的生产周期，尽管投料可以准确计量控制，但液固两相难于充分混合因而反应不彻底，产品质量不容易控制，通常含一定量的二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O或游离磷酸。
现有无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2的生产方法主要是在获得干燥的一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O结晶后在125-140℃温度下脱去结晶水而成。
三、发明内容
本发明公开一种采用磷酸和石灰石粉或石灰粉为原料的流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法，目的是使从计量投料开始直到产品输出为止所有生产过程均在同一台全封闭的振动流化床中连续化进行，并且很方便地调控投料比和工艺操作参数即可用同一台装置生产二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O、无水磷酸氢钙CaHPO4、一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O和无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2等正磷酸钙盐产品，产品均匀、疏松，流动性好。
本发明的主要发明思想是构成高分散性能的磷酸、石灰或石灰石粉气-液-固三相反应体系。提出的磷酸喷雾和石灰或石灰石粉气固流态化反应体系可以把液体介质均匀地分布到几乎每一个参与反应的固体颗粒表面，反应的结果放出CO2容易逸出表面进入气相，形成的多孔表面层容易脱落从而使表面更新，因此具有很高的反应速率。同时该体系固相具有很好的流动性，使得完成反应后的物料保持其流化状态直接进行干燥，然后同样在流化状态下进行气流粉碎达到要求的粒度。
本发明的主要特点是在单台振动流化床中实现上述全部发明思想。而且很方便地调整投料比和工艺操作参数即可在同一台装置中生产二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O、无水磷酸氢钙CaHPO4、一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O和无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2等正磷酸钙盐产品，产品均匀、疏松，流动性好。
本发明的技术要点是全部生产过程均在同一台分区操作的振动流化床中完成，杂质含量符合要求、计量的磷酸(55～85％)经二流体式喷嘴雾化后与计量的石灰或石灰石粉(20～120μm)混合后从设备的一端进入床层，依次连续通过床内各区完成反应、干燥和粉碎，成品从设备的另一端连续排出，直接进行计量包装。空气加热、调温后分三路从下部进入床层，由床层上方经总管引至粉尘分离装置，达到环保要求后排空。
与现有湿法或干法技术相比，本发明工艺流程短，操作步骤和设备少，生产过程连续化进行，自动化程度高，劳动强度小，能耗和操作费用低，装置紧凑全封闭无环境污染，对原料磷酸浓度适应范围宽广，55％～85％浓度均可。因此能够较大幅度地降低生产成本，设备投资减少至少1/3。
四、附图说明
图1是本发明所提供的流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的工艺流程图。
图中，1—储槽、2—流量计、3—料斗、4—计量加料器、5—喷雾混合器、6—振动流化床、7—计量包装器、8—加热器、9—分离器。
五、具体实施方式
实施例1：生产二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O
1、来自储槽1净化的55％泥磷酸(氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求)经流量计2计量后与来自料斗3经计量加料器4的石灰石矿粉(20～120μm，氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求)按180∶100(w∶w)的比例在喷雾混合器5中由0.2～0.5MPa的压缩空气充分混合后进入振动流化床6的(1)区；
2、混合物在振动流化床6的(1)区发生激烈的中和反应，放出二氧化碳，生成二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O的结晶；经加热器8的热空气由冷空气副线调温到100～110℃由下部进入振动流化床6的(1)区，表观气速0.4～0.8m/s维持该区的流态化；
3、物料在(1)区完成反应后自动流入(II)区，经加热器8的热空气由冷空气副线调温到90～100℃由下部进入振动流化床6的(II)区，表观气速0.3～0.6m/s维持该区的流态化并使物料干燥；
4、干燥后的物料由(II)区自动流入(III)区，冷空气由下部进入振动流化床6的(III)区，表观气速0.2～0.4m/s维持该区的流态化并使物料冷却，引入0.5～1.0MPa的压缩空气射流粉碎物料至100μm以下排出至计量包装器7；
5、由床层上部集气管将含粉尘的气体引至分离器9，气体达到排放标准后放空，收集到的粉尘可作为产品。
得到的产品二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O为粒度小于100μm的疏松球型颗粒，主含量大于98％(干基)，水含量小于3％，氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求。
实施例2：生产无水磷酸氢钙CaHPO4
本实施例生产无水磷酸氢钙CaHPO4的步骤与实施例1生产二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O的步骤完全相同。各步骤的操作参数，除第3步由下部进入振动流化床6(II)区的空气要调温到115～120℃以脱去二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O中的两分子结晶水使之转化为无水磷酸氢钙CaHPO4产品而外，其它也完全相同。得到的产品无水磷酸氢钙CaHPO4为粒度小于100μm的疏松球型颗粒，主含量大于98％(干基)，水含量小于3％，氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求。
实施例3：生产一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O
1、来自储槽1净化的85％热法磷酸(氟，砷及重金属含量符合食品或饲料要求)经流量计2计量后与来自料斗3经计量加料器4的石灰石矿粉(20-120μm，氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求)按235∶100(W∶W)的比例在喷雾混合器5中由0.2～0.5MPa的压缩空气充分混合后进入振动流化床6的(1)区；
2、混合物在振动流化床6的(1)区发生激烈的中和反应，放出二氧化碳，生成一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O的结晶；经加热器8的热空气由冷空气副线调温到100～110℃由下部进入振动流化床6的(1)区，表观气速0.4～0.8m/s维持该区的流态化；
3、物料在(1)区完成反应后自动流入(II)区，经加热器8的热空气由冷空气副线调温到80～90℃由下部进入振动流化床6的(II)区，表观气速0.3～0.6m/s维持该区的流态化并使物料干燥；
4、干燥后的物料由(II)区自动流入(III)区，冷空气由下部进入振动流化床6的(III)区，表观气速0.2～0.4m/s维持该区的流态化并使物料冷却，引入0.5～1.0MPa的压缩空气射流粉碎物料至100μm以下排出至计量包装器7；
5、由床层上部集气管将含粉尘的气体引至分离器9，气体达到排放标准后放空，收集到的粉尘可作为产品。
得到的产品一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O为粒度小于100μm的疏松球型颗粒，主含量大于98％(干基)，水含量小于3％，氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求。
实施例4；生产无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2
本实施例生产无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2的步骤与实施例3生产一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O的步骤完全相同。各步骤的操作参数，除第3步由下部进入振动流化床6(II)区的空气要调温到125～135℃以脱去一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O中的一分子结晶水使之转化为无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2产品而外，其它也完全相同。得到的产品无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2为粒度小于100μm的疏松球型颗粒，主含量大于98％(干基)，水含量小于3％，氟、砷及重金属含量符合食品或饲料要求。
Claims (3)
1、一种生产正磷酸钙盐的方法，产品包括二水磷酸氢钙CaHPO4·2H2O、无水磷酸氢钙CaHPO4、一水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O和无水磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2，采用55～85％热法或湿法磷酸雾化后与20～120μm的石灰或石灰石粉直接混合反应，其特征是集原料磷酸和固相物料的混合、反应、干燥、粉碎为一步，全部生产过程均在一台振动流化床中连续化进行，混合后的磷酸和固相物料在振动流化床(6)的1区进行中和反应，维持该区流态化的表观气速为0.4～0.8m/s，反应产物在振动流化床(6)的II区进行干燥，维持该区流态化的表观气速为0.3～0.6m/s，干燥后的物料在振动流化床(6)的III区进行粉碎，维持该区流态化的表观气速为0.2～0.4m/s，粉碎物料的气流压力为0.5～1.0MPa。
2、根据权利要求1所述的生产正磷酸钙盐的方法，其特征是磷酸经雾化后在压缩空气的作用下和固相粉体物料混合。
3、根据权利要求2所述的生产正磷酸钙盐的方法，其特征是压缩空气的压力为0.2～0.5MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98112087 CN1117698C (zh) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98112087 CN1117698C (zh) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1239706A CN1239706A (zh) | 1999-12-29 |
| CN1117698C true CN1117698C (zh) | 2003-08-13 |
Family
ID=5221966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 98112087 Expired - Fee Related CN1117698C (zh) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1117698C (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102849704A (zh) * | 2012-09-14 | 2013-01-02 | 石棉县亿欣钙业有限责任公司 | 利用碳酸钙生产磷酸钙、磷酸二氢钙的方法 |
| CN103449393B (zh) * | 2013-08-21 | 2014-12-17 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 一种饲料级磷酸氢钙生产装置 |
| CN106395779A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 连云港东泰食品配料有限公司 | 一种磷酸氢钙的制备方法 |
| CN110075779B (zh) * | 2019-05-31 | 2024-02-09 | 昆明理工大学 | 一种用于粉体材料合成的喷射反应器及粉体合成方法 |
| CN113945069B (zh) * | 2021-09-15 | 2024-03-26 | 山东大华凯特生物集团有限公司 | 一种生物制药用振动干燥机 |
-
1998
- 1998-06-18 CN CN 98112087 patent/CN1117698C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1239706A (zh) | 1999-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102701171B (zh) | 饲料级粒状磷酸氢钙ⅲ型产品的生产方法 | |
| CN102918345A (zh) | 煤粉干燥方法及系统 | |
| CN1117698C (zh) | 流态化磷酸喷雾一步法生产正磷酸钙盐的方法 | |
| CN101486596B (zh) | 一种农用硫酸镁肥及其制备方法 | |
| CN101560335A (zh) | 一种制备纳米包覆复合碳酸钙的方法 | |
| CN101892110B (zh) | 一种复合型载氧体颗粒的制备方法 | |
| CN107344715A (zh) | 饲料级磷酸二氢钙的生产方法 | |
| CN1834070A (zh) | 一种复合肥的喷浆造粒方法 | |
| CN105217592A (zh) | 饲料级粒状磷酸二氢钙的生产方法 | |
| CN1857997A (zh) | 一种饲料级磷酸一二钙的生产方法 | |
| CN204589023U (zh) | 腐植酸复合肥生产系统 | |
| CN110218012B (zh) | 一种利用工业废石膏一步法制建筑石膏粉的方法 | |
| CN101624299B (zh) | 农用硫酸镁肥及其制备方法和专用混合反应器 | |
| CN102503634A (zh) | 尿基复合肥生产工艺 | |
| CN109890780A (zh) | 含硫酸铵的颗粒、生产其的方法和系统 | |
| CA3170861A1 (en) | Slow-release potassium and sulfur fertilizer and methods for making same | |
| FI58110B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av monokalciumfosfat och/eller dikalciumfosfat och anlaeggning foer genomfoerande av foerfarandet | |
| CN216879212U (zh) | 一种过磷酸钙用造粒烘干装置 | |
| CN1139536C (zh) | 一种磷酸氢钙湿法生产新工艺 | |
| CN101456546A (zh) | 一种高品质磷酸钙盐柔性生产方法 | |
| CN1155512C (zh) | 一步闪干生产饲料级磷酸二氢钙的生产方法 | |
| CN1240776A (zh) | 短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料及其制造法 | |
| CN1155513C (zh) | 一步闪干生产饲料级磷酸一二钙的生产方法 | |
| CN219518755U (zh) | 一种适用于流化床造粒系统的投料设备 | |
| CN102070358B (zh) | 一种利用磷酸继沉淀盐制备圆形颗粒钾肥的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SICHUAN UNIVERSITY Free format text: FORMER OWNER: SICHUAN UNITED UNIVERSITY Effective date: 20010727 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20010727 Applicant after: Sichuan University Applicant before: Sichuan Union Univ. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |