CN1453207A - 磷酸二铵尾气淤酸吸收－浓缩法联产磷酸一铵 - Google Patents

Abstract

一种从生产磷酸二铵(DAP)的尾气出发，以DAP尾气中所含的有效化学物质、化学能和低位热焓为原料和能源，采用湿法磷酸吸收－浓缩的方法联产N－P₂O₅百分含量为11－49的磷酸一铵(MAP)。特别是可以使用固体杂质含量较高的湿法磷酸(淤酸)为原料，而且使DAP生产工艺的尾气治理过程成为MAP产品加工过程，具有显著的能源与资源综合和环境保护特征。与现有工艺相比，能以低成本生产MAP的同时较大幅度地降低DAP生产成本。

Description

磷酸二铵尾气淤酸吸收-浓缩法联产磷酸一铵

本发明涉及一种从生产磷酸二铵(DAP)的尾气出发、采用湿法磷酸吸收-浓缩联产磷酸一铵(MAP)的方法。特别是可以使用固体杂质含量较高的湿法磷酸(淤酸)为原料，而且使DAP生产工艺的尾气治理过程成为MAP产品加工过程，具有显著的能源与原料物质综合利用特征。

现有用湿法磷酸生产DAP的一种典型工艺是槽式预中和加管式反应器-转鼓氨化造粒。以P₂O₅含量为50～52％的浓缩磷酸为原料，其中部分在管式反应器中与液氨中和使NH₃∶H₃PO₄摩尔比达1.8。另一部分在预中和槽中同气氨反应使NH₃∶H₃PO₄摩尔比达1.4～1.5，两部分中和料浆和补充的液氨同时喷入转鼓造粒机氨化造粒使产品总体NH₃∶H₃PO₄摩尔比达到1.8，然后在干燥器内用热空气对产品进行干燥，最终得到N-P₂O₅百分含量为18-46的DAP产品。

磷铵饱和溶液的氨分压由热力学条件确定，当NH₃∶H₃PO₄摩尔比达到1.7～1.8时氨分压可锐升至超过同温度下水蒸汽分压，因此上述工艺必须设置多道吸收和洗涤工序以回收尾气中的氨并使尾气净化。洗涤水的加入对生产系统的水、热平衡产生不利影响，间接增加了磷酸浓缩工序的负荷。

现工艺排放的尾气尚含大量的低位热能和载湿能力未加利用。

由于该工艺对浓缩磷酸质量的要求以及磷酸浓缩过程自身的限制，因此对原料稀磷酸中的杂质尤其是固形物含量有严格的要求，稀磷酸储槽下部含固量较高的大量淤酸不得不返回湿法磷酸系统进行再加工，增加了原料的加工成本。

本发明公开一种方法，使用上述淤酸分步吸收上述尾气中所含的氨，吸收液同时被气提增浓，然后在喷雾流化床中干燥成粒，得到N-P₂O₅百分含量为11-49的MAP产品。

本发明的主要发明思想是对DAP工艺尾气中所含的有效化学物质、化学能和低位热焓进行梯级利用，将废气、废液的治理过程变成MAP产品加工过程。

本发明的主要特点是用DAP工艺返回的淤酸去吸收DAP工艺尾气中所含的有效化学物质和热焓，以此为原料生产MAP，可以获得显著的经济效益与环境效益。

本发明的技术要点是对DAP工艺尾气中所含的有效化学物质、化学能和低位热焓进行梯级回收的工艺路线，如附图1。由DAP干燥器排出的含氨、含粉尘的尾气Si_，1进入吸收器R₁与混合了淤酸Sa_，1的循环料浆逆流接触传热传质而被净化、降温、增湿，出口尾气So_，1达到环保标准排空；由DAP造粒机排出的含氨、含粉尘的尾气Si_，2进入吸收器R₂与混合了R₁排料Sa_，2的循环料浆逆流接触传热传质而被净化、降温、增湿，出口尾气So_，2达到环保标准排空，循环料浆则通过换热器H₁由后续工序来的二次蒸汽加热；由DAP预中和槽排出含氨的混合蒸汽Si_，3进入吸收器R₃与混合了R₂排料Sa_，3的循环料浆逆流接触传热传质，净化后的二次蒸汽通过换热器H₁冷凝放出潜热后余气So_，3与冷凝水分别排空；R₃部分料浆Sa_，4连续排送到闪蒸室R₄循环闪蒸，根据料浆pH值补充部分气氨Sa_，5使中和度接近1，并根据料浆水含量和温度调整换热器H₂的生蒸汽用量以满足料浆浓缩的最终要求后部分料浆Sa_，6加压排送到喷雾流化干燥器R₅，闪蒸室R₄的二次蒸汽在换热器H₁中冷凝以加热吸收器R₂的循环料浆；满足要求的浓缩料浆在喷雾流化干燥器R₅中分散并与通过换热器H₃再加热的DAP冷却器排放气Si_，4充分接触传热传质、干燥成粒径为1.5mm左右的均匀粉状MAP产品Sa_，7，干燥尾气So_，4经除尘达标后排空。

与现有DAP或MAP生产工艺相比，本发明以DAP工艺尾气中所含的有效化学物质、化学能和低位热焓为原料和能源，且淤酸不需二次加工，将DAP生产废气、残液的治理过程变成MAP产品联合加工过程，因此能以低成本生产MAP同时能够较大幅度地降低DAP生产成本。

下面结合附图1给出本发明的实施例，并通过实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例：在一个预中和加管式反应器工艺的60万吨DAP/年装置基础上联产20万吨MAP/年

1.来自DAP干燥器的含氨、含粉尘尾气Si_，1流量约130,000kg/h(其中含氨约1,050kg/h)、温度约85℃、湿含量约0.0763kg/kg干空气，进入吸收器R₁与循环料浆逆流接触传热传质并发生中和反应而被净化、降温、增湿，出口尾气So_，1温度约55℃、湿含量约0.107kg/kg干空气。补充到R₁的淤酸Sa_，1约50,000kg/h，其P₂O₅含量为28％左右，固形杂质含量不大于5％，总杂质含量不大于10％。

2.来自DAP造粒机的含氨、含粉尘尾气Si_，2流量约60,400kg/h其中含氨约1,500kg/h)、温度约75℃、湿含量约0.302kg/g干空气，进入吸收器R₂与被换热器H₁加热到98℃左右的循环料浆逆流接触传热传质并发生中和反应而被净化、升温、增湿，出口尾气So_，2温度约88℃、湿含量约0.58kg/kg干空气。由R₁补充来的料浆Sa_，2约47,500kg/h。

3.来自DAP预中和的含氨混合蒸汽Si_，3流量约14,000kg/h(其中含氨约1,000kg/h，不凝性气体约2,000kg/h)、温度约115℃，进入吸收器R₃与循环料浆逆流接触传热传质并发生中和反应而被净化，温度略为下降，进入换热器H₁冷凝放出潜热后余气So_，3与冷凝水分别排空。由R₂补充来的料浆Sa_，3约35,000kg/h。

4.来自R₃的料浆Sa_，4约34,000kg/h在闪蒸室R₄中循环闪蒸，二次蒸汽通过换热器H₁冷凝放出潜热加热R₂的循环料浆。视闪蒸室R₄中循环料浆的pH值补充部分气氨Sa_，5使中和度接近1，并根据料浆水含量和温度，调整换热器H₂的生蒸汽用量以满足料浆浓缩的最终要求，即温度110℃左右、水含量不高于25％。

5.来自R₄的符合要求的浓缩料浆Sa_，7约33,000kg/h经加压泵加压后在喷雾流化干燥器R₅中分散，并在流化床层内与通过换热器H₃再加热到160℃的DAP冷却器排放气Si_，4约112,000kg/h充分接触传热传质，干燥成粒径为1.5mm左右、N-P₂O₅百分含量为11-49、水份含量小于3％的均匀粉状MAP产品Sa_，7约28,000kg/h。尾气So_，4离开干燥器温度约55℃，收集粉尘达到排放标准后放空。

Claims (4)

1.一种从生产磷酸二铵(DAP)的尾气出发，以DAP尾气中所含的有效化学物质、化学能和低位热焓为原料和能源，采用湿法磷酸吸收-浓缩的方法联产磷酸一铵(MAP)的工艺方法。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征是以DAP尾气中所含的有效化学物质、化学能和低位热焓为生产MAP的能源和氨源。

3.根据权利要求1或2所述的工艺方法，其特征是可以使用P₂O₅含量为28％，左右、固体杂质含量不大于5％、总杂质含量不大于10％的湿法磷酸淤酸，可以保证产品的N-P₂O₅百分含量为11-49。

4.根据权利要求1或2所述的工艺方法，其特征是构成该工艺的流程安排。

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