一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统技术方案

一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统包括磷酸预热装置、管式反应器、喷粉塔;磷酸预热装置包括磷酸槽、磷酸出料泵、搅拌装置、加热装置,所述的磷酸槽的下部出口与磷酸出料泵进口端相连，磷酸出料泵的出口端与管式反应器相连，加热装置对磷酸槽进行加热，搅拌装置对磷酸槽内进行搅拌，第一温度传感器插入至磷酸槽中；管式反应器通过第一磷酸止回阀、第一压力表与磷酸出料泵的出口端连接，液氨出料管通过第二压力表和第二止回阀与管式反应器侧面进口相连，管式反应器外带有冷却装置；管式反应器末端与喷雾塔相连、且伸入至喷粉塔上端；管式反应器末端出料口与料浆温度传感器和第三压力表相连。本实用新型专利技术的优点是，提供了一种连续生产聚合率高、水溶性好、易与其他肥料混配的低吸湿性的粉状聚磷酸铵生产系统。

A system for continuous production of powdery water-soluble ammonium polyphosphate

A system for the continuous production of water-soluble phosphate ammonium polyphosphate including preheating device, pipe reactor and spray tower; phosphate phosphate and phosphoric acid tank preheating device includes a discharge pump, a stirring device and a heating device, the lower part of the export of phosphate trough the discharge pump inlet is connected, phosphate exports the end of the feed pump is connected with the pipe reactor, heating device for heating phosphoric acid bath stirring device for mixing phosphoric acid tank, the first temperature sensor is inserted into the groove through the first phosphoric acid phosphate; check valve, tube type reactor first pressure gauge and the phosphorus acid discharging pump outlet is connected with a liquid ammonia. Feed pipe through second pressure gauge and second check valves and pipe reactor inlet side connected pipe reactor with a cooling device; the tubular reactor and the end of the spray tower is connected and extends into the upper to spray tower tube; The end outlet of the reactor is connected with the temperature sensor of the slurry and the third pressure gauge. The utility model has the advantage of providing a low moisture absorption powdery ammonium polyphosphate production system with continuous production, high polymerization rate, good water solubility and easily mixed with other fertilizers.

【技术实现步骤摘要】
一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统
本技术涉及一种水溶性磷肥生产系统，具体涉及一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统及方法。
技术介绍
聚磷酸铵(APP)，分子通式为(NH4)n+2PnO(3n+1)，是一种重要的化工原料，在工业和农业中都具有广泛的应用。聚磷酸铵按其聚合度可分为低聚、中聚和高聚，且其溶解度随着聚合度的增加而降低。中、高聚合度长链状聚磷酸铵，水溶性不高，主要用于工业防火涂料和阻燃塑料等领域，而聚合度较低的聚磷酸铵（聚合度≤5）用于生产高浓度缓释复合肥或液体肥。聚磷酸铵（低聚）具有养分含量及利用率高、肥效长、水溶性好以及易与其他肥料复配的特点，特别适合滴灌系统，已在一些水肥一体化发展较快的国家，如以色列和美国等得到了广泛应用。上世纪，美国TVA和印度的RCF公司开发了以50~60%湿法磷酸生产颗粒聚磷酸铵的工艺，但产品中聚合态聚合率不高，一般为15~30%。此外，TVA公司还开发了以过磷酸和气氨为原料生产聚磷酸铵基础液体肥料的生产工艺，但运输成本较高，仅适用土地比较集中、灌溉设施较齐全的国家。我国的农用聚磷酸铵溶液则刚处于起步阶段，仅有少量厂家生产，如中国专利CN104528682A公开了一种用湿法磷酸制取全水溶性聚磷酸铵水溶液的方法，采用浓度为30-80％的湿法磷酸与氨气在150℃到300℃温度下反应，生产了低聚合度水溶性聚磷酸铵的水溶液。但由于受生产运输成本和灌溉设备落后等因素的制约，我国目前仍主要以固态肥料为主。聚磷酸铵的工业生产方法主要有：（1）磷酸-尿素法（包括磷酸脲-尿素法）；（2）磷酸一铵-尿素法；（3）聚磷酸-氨法；（4）磷酸一铵-P2O5-氨气法。方法（4）一般用于生产工业聚磷酸铵，而方法（1）~（3）主要用于生产聚合度较低的肥料聚磷酸铵，如专利CN105967164A公布了一种用磷酸一铵和尿素生产聚磷酸铵的方法，控制磷酸一铵与尿素计量比为0.8~1.8:1，反应温度为110-180℃，制备了高聚合率的聚磷酸铵；又如专利CN105621381A公布了一种以湿法磷酸和尿素反应制备水溶性聚磷酸铵的方法，原料湿法磷酸依次通过预处理、制浆、发泡、聚合、冷却降温、粉碎等步骤，制备了水溶性的聚磷酸铵。上述现有技术的不足之处在于：（1）采用磷酸一铵或磷酸与尿素反应制备聚磷酸铵，问题在于以上两种方法均需以尿素作为原料，而尿素在60℃时则开始分解产生大量的二氧化碳和氨气，使得装置的发泡量大，装填率不高，极易产生逸料，装置连续性不高，氨损失较大；（2）美国TVA和专利CN104528682A所采用磷酸与氨反应生产聚磷酸铵液体肥料，运输和贮存不方便且成本较高；（3）美国TVA和印度RCF以50%~60%湿法磷酸与氨反应制备的聚磷酸铵，聚合率较低，且颗粒聚磷酸铵与其他肥料混配时需先进行粉碎。
技术实现思路
本技术专利的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供了一种连续生产聚合率高、水溶性好、易与其他肥料混配的低吸湿性的粉状聚磷酸铵生产系统。实现本技术技术方案如下：一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统包括磷酸预热装置、管式反应器、喷粉塔、尾气洗涤装置;所述的磷酸预热装置包括磷酸槽、磷酸出料泵、搅拌装置、加热装置,所述的磷酸槽的下部出口与磷酸出料泵进口端相连，磷酸出料泵的出口端与管式反应器相连，加热装置对磷酸槽进行加热，搅拌装置对磷酸槽内进行搅拌，第一温度传感器插入至磷酸槽中；所述的管式反应器通过第一磷酸止回阀、第一压力表与磷酸出料泵的出口端连接，液氨出料管通过第二压力表和第二止回阀与管式反应器侧面进口相连，管式反应器外带有冷却装置；管式反应器末端与喷雾塔相连、且伸入至喷粉塔上端；管式反应器末端出料口与料浆温度传感器和第三压力表相连；喷粉塔底部与冷风机相连，对聚磷酸铵粉料进行降温；所述的尾气洗涤装置包括尾气洗涤塔、酸洗循环泵，尾气洗涤塔上端与设有喷头、下端设有集水池，酸洗循环泵进口端与集水池连接、出口端与喷头连接，喷粉塔排出尾气通过尾气洗涤塔侧面进口进入。进一步讲，所述加热装置为蒸汽加装置，在磷酸槽内设有多根加热管，蒸汽通过加热管通过磷酸槽。进一步讲，所述的管式反应器内设冷却管，冷却管内通入冷却液。进一步讲，尾气洗涤装置还包括设在尾气洗涤塔内的雾喷头，雾喷头与清洁水泵连通。进一步讲，冷却管上设有电子阀门，电子阀门通过控制器与设在磷酸出料泵口的第二温度传感器连接。本技术的优点是，相比于现有的设备减少了破碎装置，同时，采用本系统的合成反应率达到百分之八十以上。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为采用本技术制备粉状水溶性聚磷酸铵工艺妓路线图。如图中，磷酸预热装置1、管式反应器2、喷粉塔3、气洗涤塔5、酸洗循环泵6、喷头7、集水池8、冷却管9、雾喷头10、磷酸槽11、磷酸出料泵12、搅拌装置13、过加热管14、第一温度传感器15、第一磷酸止回阀21、第一压力表22、液氨出料管23、第二压力表24、第二止回阀25、料浆温度传感器27、第三压力表28、电子阀门29、控制器30。具体实施例如图1中，一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统包括磷酸预热装置1、管式反应器2、喷粉塔3、尾气洗涤装置;磷酸预热装置1包括磷酸槽11、磷酸出料泵12、搅拌装置13、加热装置，优选的，加热装置为蒸汽加装置，在磷酸槽11内设有多根加热管14，蒸汽通过加热管14通过磷酸槽11,磷酸槽11的下部出口与磷酸出料泵12进口端相连，磷酸出料泵12的出口端与管式反应器2相连，加热装置对磷酸槽11进行加热（过加热管14内通过入蒸汽，即对磷酸槽11内的物质进行加热），搅拌装置13对磷酸槽11内进行搅拌，第一温度传感器15插入至磷酸槽11中；管式反应器2通过第一磷酸止回阀21、第一压力表22与磷酸出料泵12的出口端连接，液氨出料管23通过第二压力表24和第二止回阀25与管式反应器2侧面进口相连，管式反应器2外带有冷却装置；管式反应器2末端与喷雾塔3相连、且伸入至喷粉塔3上端；管式反应器2末端出料口与料浆温度传感器27和第三压力表28相连；喷粉塔3底部与冷风机相连，对聚磷酸铵粉料进行降温；尾气洗涤装置包括尾气洗涤塔5、酸洗循环泵6，尾气洗涤塔5上端与设有喷头7、下端设有集水池8，酸洗循环泵6进口端与集水池8连接、出口端与喷头7连接，喷粉塔3排出尾气通过尾气洗涤塔5侧面进口进入。优选的，管式反应器2内设冷却管9，冷却管9内通入冷却液，尾气洗涤装置还包括设在尾气洗涤塔5内的雾喷头10，雾喷头10与清洁水泵连通。优选的，冷却管9上设有电子阀门29，电子阀门29通过控制器30与料浆温度传感器27连接。如图2中，一种利用上述系统连续生产粉状水溶性聚磷酸铵步骤：（a）磷酸预热：磷酸和缩合剂按一定比例加入至磷酸槽11，蒸汽从磷酸预热槽外部换热器进入，并开启搅拌器，对磷酸进行均匀加热，待达到一定温度后，输送至管式反应器2，优选的方案如下，向磷酸槽中加入P2O5浓度为65%的湿法磷酸和缩合剂尿素，其中，尿素的质量为磷酸的质量比为0.2：1，通入蒸汽加热并搅拌使之均匀受热，磷酸预热至125℃；（b）中和、聚合反应：预热后的磷酸和液氨分别进入管式反应器2，在管式反应器2中进行中和反应，中和反应产生的热量使反应物料进行进一步聚合，优选的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统，其特征在于：所述系统包括磷酸预热装置、管式反应器、喷粉塔、尾气洗涤装置;所述的磷酸预热装置包括磷酸槽、磷酸出料泵、搅拌装置、加热装置,所述的磷酸槽的下部出口与磷酸出料泵进口端相连，磷酸出料泵的出口端与管式反应器相连，加热装置对磷酸槽进行加热，搅拌装置对磷酸槽内进行搅拌，第一温度传感器插入至磷酸槽中；所述的管式反应器通过第一磷酸止回阀、第一压力表与磷酸出料泵的出口端连接，液氨出料管通过第二压力表和第二止回阀与管式反应器侧面进口相连，管式反应器外带有冷却装置；管式反应器末端与喷雾塔相连、且伸入至喷粉塔上端；管式反应器末端出料口与料浆温度传感器和第三压力表相连；喷粉塔底部与冷风机相连，对聚磷酸铵粉料进行降温；所述的尾气洗涤装置包括尾气洗涤塔、酸洗循环泵，尾气洗涤塔上端与设有喷头、下端设有集水池，酸洗循环泵进口端与集水池连接、出口端与喷头连接，喷粉塔排出尾气通过尾气洗涤塔侧面进口进入。

【技术特征摘要】
1.一种连续生产粉状水溶性聚磷酸铵的系统，其特征在于：所述系统包括磷酸预热装置、管式反应器、喷粉塔、尾气洗涤装置;所述的磷酸预热装置包括磷酸槽、磷酸出料泵、搅拌装置、加热装置,所述的磷酸槽的下部出口与磷酸出料泵进口端相连，磷酸出料泵的出口端与管式反应器相连，加热装置对磷酸槽进行加热，搅拌装置对磷酸槽内进行搅拌，第一温度传感器插入至磷酸槽中；所述的管式反应器通过第一磷酸止回阀、第一压力表与磷酸出料泵的出口端连接，液氨出料管通过第二压力表和第二止回阀与管式反应器侧面进口相连，管式反应器外带有冷却装置；管式反应器末端与喷雾塔相连、且伸入至喷粉塔上端；管式反应器末端出料口与料浆温度传感器和第三压力表相连；喷粉塔底部与冷风机相连，对聚磷酸铵粉料进行降温；所述的尾气洗涤装置包括尾气洗涤塔、酸洗循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：李攀红，肖林波，方超，田承涛，周玲玲，徐思红，
申请(专利权)人：湖北三宁化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42