阅读说明：本技术 一种料浆法粉状map生产方法 (Method for producing powdery MAP by slurry method ) 是由 项双龙 陈彬 田其富 李金宪 胡黔 杨阳 莫校东 李波 于 2020-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及磷酸一铵生产技术领域,具体是一种料浆法粉状MAP生产方法。本申请在目前料浆法生产MAP的基础上,通过一系列改造,旁路设置,改造与现有生产并联使用,在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中,作为一效料浆加热热源,一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽,充分利用产生的蒸汽,减少原生蒸汽使用,最终得到了一种低能耗、蒸汽用量少、生产过程中不易堵管的料浆法粉状MAP生产方法。(The invention relates to the technical field of monoammonium phosphate production, in particular to a method for producing powdery MAP by a slurry method. On the basis of the existing slurry method for producing MAP, the method is used in parallel with the existing production through a series of modification and bypass arrangement, secondary steam generated by neutralization reaction in an outer circulation reactor is input into an effective heater to serve as an effective slurry heating heat source, the initial steam is not supplemented or is supplemented in a small amount by the effective heater, the generated steam is fully utilized, the use of the initial steam is reduced, and finally the slurry method for producing powdery MAP with low energy consumption, low steam consumption and difficult pipe blockage in the production process is obtained.)

一种料浆法粉状MAP生产方法

技术领域

本发明涉及磷酸一铵生产技术领域，具体是一种料浆法粉状MAP生产方法。

背景技术

“料浆法”工艺是以稀磷酸为原料进行中和、浓缩、喷浆、干燥制取磷酸一铵。

目前“料浆法”工艺流程为：由磷酸车间提供的20％-30％P2O5磷酸，进入强制循环氨化反应器，与氨站来的气氨进行中和反应。中和度控制在0.98-1.03之间，在这范围内，磷酸氨化溶液的NH3分压较小。中和所得的稀磷铵料浆的含水量视磷酸含量而定。磷酸含量如果是20％-28％，则中和料浆的含水量在48％-55％。因磷铵料浆是粘度随温度和浓度变化较大的溶液，同时为节省蒸汽用量，一般采用逆流加料的双效浓缩流程；一效采用常压和新鲜蒸汽，二效采用一效的蒸发蒸汽(或称二次蒸汽)作加热器热源，采用真空浓缩。经浓缩后料浆含水25％-30％，二效的真空度由冷却水加入混合冷凝器，将二效的蒸汽冷凝所产生。浓缩后的磷铵料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生的4-8Mpa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的120℃-135℃的热空气进行逆流干燥，由干燥塔底部溢流口溢流进入皮带机输送至散料库。干燥塔产生的尾气经重力沉降除尘后进入洗涤系统用水洗涤后排空，洗涤液返回系统消化。

目前的料浆法生产粉状磷酸一铵生产工艺主要存在如下问题：

(1)传统料浆法粉状磷酸一铵生产方法的能耗较高，，以保持料浆反应和过流，功率605kw。

(2)传统料浆法粉状磷酸一铵生产方法需要消耗大量一次原生蒸汽(一次原生蒸汽为进入一效轴流泵的低压蒸汽，用于浓缩磷铵料浆)，即使采用逆流加料的双效浓缩流程来节省蒸汽用量，也还需要消耗大量的一次原生蒸汽。

(3)传统料浆法粉状磷酸一铵生产时料浆流动性不好，所用生产装置堵管频繁。

因此，寻找一种低能耗、蒸汽用量少、生产过程中不易堵管的料浆法粉状MAP生产方法是当务之急。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供

一种料浆法粉状MAP生产方法，包括如下步骤：

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.40-1.50；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过过滤器过滤，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器；

(3)外环流反应器内料浆中和度控制在0.95-1.1或1.35-1.45，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.40-1.50，料浆含水量为20％-25％，料浆反应温度120-135℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

优选的，所述步骤(2)，过滤器过滤，具体是使用筛网过滤器，筛网孔径≤8mm。

优选的，所述步骤(2)，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量。

优选的，所述外环流反应器，其四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN40/DN50)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动。

优选的，所述步骤(3)的外环流反应器内料浆中和度控制过程中，通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控。

优选的，所述步骤(4)，外排管终端设置气动阀。气动阀是压缩空气推动控制的阀门，用来灵活精准微调阀门开度，通过阀门开度调整反应料浆蒸汽压力和反应温度。

优选的，所述步骤(4)，外排管终端设置电动阀，通过电动阀调节开度控制排气量，确保分配缸压力平衡和外环流反应器料浆温度。

优选的，所述步骤(5)的料浆出液管，管径为DN125。此管径是根据过料量而定，过料效果较好。

优选的，所述步骤(5)的蒸汽吹扫管线，管径为DN80。此管径是根据过料量而定，过料效果较好。

本申请在目前料浆法生产MAP的基础上，通过一系列改造，旁路设置，改造与现有生产并联使用，充分利用产生的蒸汽，减少原生蒸汽使用，摸索并确定了改进型生产方法及对应的最佳配酸和中和操作等生产参数，最终得到了一种低能耗、蒸汽用量少、生产过程中不易堵管的料浆法粉状MAP生产方法。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：

(1)传统料浆法粉状磷酸一铵生产方法的能耗较高，本申请通过停开一二效轴流泵系统，最终极大的降低了能耗，项目完成后，带来较大综合效益：

①每年可直接节约电耗(主要以浓缩一二效轴流泵电机停用计，中间过程其他停用设备节省电耗未计)：

停用一二效泵：(250+355)kW×0.85×24h×330d×0.5元＝203.65万元。

②每年可直接节约蒸汽消耗(与当前浓酸生产工艺比较，当前浓酸生产工艺是用浓磷酸代替稀磷酸进行生产，确保高浓度产品生产的工艺):

15.87m³/h×0.57(双效D/W)×24h×330d×40元(按内部副产品生产成本计)＝286.60万元。

(2)传统料浆法粉状磷酸一铵生产方法需要消耗大量一次原生蒸汽，(原生蒸汽常规用量为12m3/h)即使采用逆流加料的双效浓缩流程来节省蒸汽用量，仍需要消耗大量原生蒸汽，本申请通过将中和产生的二次蒸汽引入凉水塔(凉水塔用来产生系统真空，为真空蒸发系统)，用于液氨蒸发，将蒸汽用量降低至0m³/h。

(3)传统料浆法粉状磷酸一铵生产时料浆流动性不好，所用生产装置堵管频繁，本申请通过控制配酸比重及内料浆中和度等关键条件，进一步提升料浆的流动性，提升生产速度，防止堵管现象出现。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.45；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过筛网过滤器过滤，筛网孔径7mm，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量；

(3)外环流反应器四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN40)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动，外环流反应器内料浆中和度控制在1.0，反应过程中通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.50，料浆含水量为22.5％，料浆反应温度127℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管，管径为DN125(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管(为同一根管道，设置有排空接头)回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

实施例2

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.40；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过筛网过滤器过滤，筛网孔径6mm，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量；

(3)外环流反应器四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN40)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动，外环流反应器内料浆中和度控制在0.95，反应过程中通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.45，料浆含水量为25％，料浆反应温度120℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管，管径为DN125(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管(为同一根管道，设置有排空接头)回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

实施例3

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.50；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过筛网过滤器过滤，筛网孔径8mm，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量；

(3)外环流反应器四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN50)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动，外环流反应器内料浆中和度控制在1.1，反应过程中通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.55，料浆含水量为20％，料浆反应温度135℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管，管径为DN125(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管(为同一根管道，设置有排空接头)回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

实施例4

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.45；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过筛网过滤器过滤，筛网孔径7mm，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量；

(3)外环流反应器四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN40)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动，外环流反应器内料浆中和度控制在1.40，反应过程中通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.50，料浆含水量为22.5％，料浆反应温度127℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管，管径为DN125(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管(为同一根管道，设置有排空接头)回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

实施例5

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.40；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过筛网过滤器过滤，筛网孔径6mm，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量；

(3)外环流反应器四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN40)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动，外环流反应器内料浆中和度控制在1.35，反应过程中通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.45，料浆含水量为25％，料浆反应温度120℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管，管径为DN125(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管(为同一根管道，设置有排空接头)回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

实施例6

(1)将浓磷酸通入配酸槽，配酸槽补充工艺水、洗涤水及地槽收集水等，根据产品养分情况，调节补充稀磷酸，控制配酸槽磷酸比重1.50；

(2)配酸至要求比重后，将配酸完成的浓酸经过筛网过滤器过滤，筛网孔径8mm，利用现场配酸泵(流量70m³/h，扬程40m)通过供酸管至外环流反应器，其中供酸管通过气动阀调节进酸流量；

(3)外环流反应器四周有四根气氨管道，四周的四根气氨管道(DN50)同步切线进入，保证磷铵反应料浆切线搅动，外环流反应器内料浆中和度控制在1.45，反应过程中通过现场取样监测来对料浆中和度进行监控，外环流反应器设有冷凝水进口，补充蒸汽冷凝水，辅助配酸比重情况，调节控制外环流反应器中中和料浆比重1.55，料浆含水量为20％，料浆反应温度135℃；

(4)外环流反应器气相管DN350，连通进入一效蒸发器的一效蒸汽管，蒸汽通过一效蒸汽管进入原有原生蒸汽进入口然后进入一效蒸发器，外环流反应器气相管与一效蒸汽管的连通管设置气动阀或电动阀，在外环流反应器中发生中和反应所产生的二次蒸汽输入一效加热器中，作为一效料浆加热热源，一效加热器不补充或少量补充原生蒸汽；

(5)外环流反应器与外环流循环泵相连，外环流循环泵出口设置两根料浆出液管，管径为DN125(其中一条为备用管道)，料浆出液管联通至一效料浆加热器，一效料浆加热器与一效料浆蒸发器相连，料浆出液管设置保温和蒸汽吹扫管线，紧急停机后，料浆出液管和喷浆管(为同一根管道，设置有排空接头)回流料浆紧急排入地槽稀释后进入配酸槽，输浆管道蒸汽吹扫置换，料浆出液管还联通进入分料器并通过三缸泵抽吸进入干燥喷粉塔进行喷粉。

对比例1

通过传统料浆法粉状磷酸一铵生产方法进行生产，具体如下：

由磷酸车间提供的20％-30％P₂O₅磷酸，进入强制循环氨化反应器，与氨站来的气氨进行中和反应。中和度控制在0.98-1.03之间，中和料浆的含水量在48％-55％。采用逆流加料的双效浓缩流程；一效采用常压和新鲜蒸汽，二效采用一效的蒸发蒸汽(或称二次蒸汽)作加热器热源，采用真空浓缩。经浓缩后料浆含水25％-30％，二效的真空度由冷却水加入混合冷凝器，将二效的蒸汽冷凝所产生。浓缩后的磷铵料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生的4-8Mpa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的120℃-135℃的热空气进行逆流干燥，由干燥塔底部溢流口溢流进入皮带机输送至散料库。干燥塔产生的尾气经重力沉降除尘后进入洗涤系统用水洗涤后排空，洗涤液返回系统消化。

对比例2

通过粉状磷酸一铵浓酸生产工艺进行生产，具体如下：

由磷酸车间提供的40％-50％P₂O₅磷酸，进入强制循环氨化反应器，与氨站来的气氨进行中和反应，反应过程根据料将流动性补充工艺水。中和度控制在0.98-1.03之间，中和料浆的含水量在48％-55％。采用逆流加料的双效浓缩流程；一效采用常压和新鲜蒸汽，二效采用一效的蒸发蒸汽(或称二次蒸汽)作加热器热源，采用真空浓缩。经浓缩后料浆含水25％-30％，二效的真空度由冷却水加入混合冷凝器，将二效的蒸汽冷凝所产生。浓缩后的磷铵料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生的4-8Mpa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的120℃-135℃的热空气进行逆流干燥，由干燥塔底部溢流口溢流进入皮带机输送至散料库。干燥塔产生的尾气经重力沉降除尘后进入洗涤系统用水洗涤后排空，洗涤液返回系统消化。

各实施例所得的粉状磷酸一铵产品：养分规格：10(N)-50(P2O5)-0，水分≤1％，且所得产品品质更加稳定。

并且本申请通过停开一二效轴流泵系统，最终极大的降低了能耗，可带来较大综合效益：

①与对比例1相较：每年可直接节约电耗(主要以浓缩一二效轴流泵电机停用计，中间过程其他停用设备节省电耗未计)：

停用一二效泵：(250+355)kW×0.85×24h×330d×0.5元＝203.65万元。

②与对比例2相较：每年可直接节约蒸汽消耗:

15.87m³/h×0.57(双效D/W)×24h×330d×40元(按内部副产品生产成本计)＝286.60万元。

③实现料浆法MAP装置生产多功能化，可选择性采用稀酸法、浓酸法和混酸法工艺生产不同规格的差异化粉状MAP产品。可推广生产水溶肥、工业级磷酸二氢钾等其它新型差异化精细磷肥产品，生产成本降低，竞争力提高。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。