DB52 T 1178-2017 湿法粗磷酸生产工业级磷酸一铵技术规范.pdf

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1、 ICS 73.020 D 10 DB52 贵州省地方标准 DB 52/T 11782017 湿法粗磷酸生产工业级 磷酸一铵技术规范 Production technical regulation for industrial-grade ammonium dihydrogenphosphate by wet-process phosphoric acid 2017 - 05 - 08 发布 2017 - 11 - 08 实施 贵州省质量技术监督局 发布 DB52/T 11782017 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语和定义 . . 1

2、4 基本要求 . . 2 5 生产原理 . . 4 6 生产过程 . . 5 7 生产设备 的维护和保养 . 8 8 产品质量要求 . . 8 9 安全生产 操作注意事项 . 8 10 污染物排放限值 . . 8 11 污染物控制 . . 9 12 污染物防治 . . 9 13 数据采 集与检测采用 . 9 14 污染物测定方法 . . 10 DB52/T 11782017 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意：本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由贵州开磷控股(集团)有限

3、责任公司提出。 本标准由贵州省磷化工标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：贵州开磷集团股份有限公司、贵州省产品质量监督检验院。 本标准主要起草人：廖吉星、朱飞武、冯永渝、张伟、彭宝林、陈彬、熊家卉、魏发展、张诚、潘 张诚、潘礼富、周勇、韩朝应、项双龙、王先炜。 DB52/T 11782017 1 湿法粗磷酸生产工业级磷酸一铵技术规范 1 范围 本标准规定了湿法粗磷酸直接生产工业级磷酸一铵生产技术的基本要求、生产原理、生产过程、生 产设备的维护和保养、产品质量要求、安全生产操作注意事项、污染物排放限值、污染物控制、污染物 防治、数据采集与检测采用和污染物测定方法。 本标准适用于现有、新建、扩建

4、、改建的采用湿法粗磷酸直接生产工业级磷酸一铵的生产装置。湿 法粗磷酸直接生产工业级磷酸一铵工程建设，除应符合本标准外，还应符合国家有关工程质量、安全、 环保、职业卫生、消防等方面的强制性标准条文的规定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2589 综合能耗计算通则 GB 4053.2 固定式钢梯及平台安全要求 第2部分：钢斜梯 GB 4053.3 固定式钢梯及平台安全要求 第3部分：工业防护栏杆及钢平台 GB/T 7484 水质 氟化物的

5、测定 离子选择电极法 GB/T 10205 磷酸一铵、磷酸二铵 GB/T 11893 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法 GB/T 11894 水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解分光光度法 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 15580 磷肥工业水污染物排放标准 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 18599 一般工业固体废物储存、处置场污染物控制标准 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50073 洁净厂房设计规范(附条文说明) GB 50187 工业企业总平面设计规范(附条文说明) GB

6、50489 化工企业总图运输设计规范 HG/T 4068 工业湿法粗磷酸 HG/T 4133 工业磷酸二氢铵 HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 DB52/T 11782017 2 3.1 工业级磷酸一铵 ammonium di hydrogen phosphate for industrial use 用磷酸与氨反应制得的应符合HG/T 4133的要求。 3.2 湿法粗磷酸 wet phosphoric aci d for industrial use 应符合HG/T 4068的要求。 3.3 资源消耗 resources c onsump

7、tion 生产1t工业级磷酸一铵(折98.5%NH4H2PO4) 产品所消耗的资源量，如湿法粗磷酸(100%P2O5t/t)、氨 (t/t)。 3.4 综合能耗 comprehensi ve energy consumption 生产1t工业级磷酸一铵(折98.5%NH 4H2PO4)产品所实际消耗的能源总和，折标煤(t/t)。 3.5 滤渣 filter residue 工业级磷酸一铵生产过程中加氨中和、净化、过滤后产生的磷铵复盐滤渣。 3.6 装置年运行率 installation in annual operational rate 生产装置每年正常运行时间与生产装置每年设计运行时间的百

8、分比。 3.7 磷收率 phosphorus recovery 磷酸一铵成品中的总磷量与消耗的磷酸总磷量的百分比。 4 基本要求 湿法粗磷酸制备工业级磷酸一铵生产装置建设，应达到科学合理、安全环保、高效节能、优质低耗 的要求。 4.1 装置规模 新建、改建、扩建湿法粗磷酸制备工业级磷酸一铵生产装置规模应符合国家相关部门的规定。 4.2 总图布置要求 4.2.1 厂址选择 DB52/T 11782017 3 4.2.1.1 湿法粗磷酸制备工业级磷酸一铵生产企业厂址选择应符合 GB 50187 和GB 50489 的规定。 4.2.1.2 新建、改建、扩建企业厂址的选择，应避开人口稠密区，布置在人

9、员集中场所或一般工业区 的全年最小频率风向的上风侧。不宜布置在窝风地带。 4.2.2 厂区布置 4.2.2.1 生产装置的总平面布置应符合 GB 50489 的规定的基础上，根据规模、生产及运输、环保安全、 卫生及清理、施工及检修等要求，结合场地自然条件，经技术、经济及社会效益综合比较后择优确定。 4.2.2.2 总平面布置，应符合下列要求： a) 在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下，充分利用土地及交通的走向，建筑物、构筑 物等设施，应采用联合、集中、多层布置； b) 按功能分区，合理的确定通道宽度，各装置区之间应形成环形消防通道； c) 在满足生产工艺条件的前提下，同一性质的生产设备

10、宜集中布置； d) 各装置区内部的设备之间的距离应符合规定，并满足操作、检修空间和安全疏散要求； e) 在满足安全要求和工艺条件的前提下，加热系统布置应尽量紧凑、经济、合理，力求路线短 捷通畅；构、建筑的外形宜规整。 4.2.2.3 各装置之间的防火间距应符合 GB 50016 的规定。 4.2.3 厂房建筑 4.2.3.1 厂房建筑应符合安全健康、当地地震等级等相关要求，防火等级应符合 GB 50016的规定。 4.2.3.2 生产车间地面应平整，易于清扫，清污分流，应符合 GB 50073 的规定。 4.2.3.3 可能散发含氟、含氨、含硫等有害气体装置的厂房宜采用敞开式或半开式的结构，以

11、利于通 风。 4.2.3.4 钢斜梯和操作平台应符合 GB 4053.2 和GB 4053.3 的规定。 4.3 工艺设计要求 4.3.1 安全、环境保护、职业卫生、消防设施应做到与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。 4.3.2 湿法粗磷酸生产工业级磷酸一铵工艺流程包括：给料系统、脱硫系统、中和系统、净化排渣系 统、浓缩结晶系统、过滤系统以及干燥系统。 4.3.3 应采用先进的工艺、设备，使生产过程密封化、机械化及自动化，应采用 DCS 集中控制系统。 4.3.4 工业级磷酸一铵(湿法粗磷酸法)装置的主体设备设计使用寿命不低于 15年，装置的可用率应保 持在95%以上。 4.3.5 工

12、艺的设计应优化工艺流程，减少中转环节，缩短运输距离。 4.4 滤渣的处置与利用 4.4.1 磷酸中和或净化时产生的滤渣堆存处理应符合 GB 18599 的规定。 4.4.2 磷酸中和或净化时产生的滤渣用于生产磷酸一铵、磷酸二铵时产品质量应符合 GB/T 10205 的规 定。 4.5 工艺装置 4.5.1 新建装置要求 4.5.1.1 应同步建设原料生产系统、含氟(或氨、或硫)尾气处理回收系统、污水处理系统、滤渣的综 合利用系统。 DB52/T 11782017 4 4.5.1.2 干燥流程应做到粉尘的回收。 4.5.1.3 含氟(或氨、或硫)气体易逸出的岗位，应有视频监控系统。 4.5.1.

13、4 尾气排放应实现在线监测。 4.5.2 环境保护的要求 4.5.2.1 应设置防止大气污染的处理装置，大气污染物排放应符合 GB 16297 的规定。 4.5.2.2 应设置滤渣的综合利用系统与设施。 4.5.2.3 应设置水循环利用系统和工业废水处理系统，工业废水排放应符合 GB 15580 的规定。 4.5.2.4 厂界噪声应符合 GB 12348 的规定。 4.6 经济技术评价要求 经济技术评价指标应符合表 1、表 2 要求： 表1 磷酸中磷、氨的回收率及水资源消耗量 限值 序号 项目名称 A B C 1 磷酸中磷的回收率(以P 2O5计)/% 72 71 70 2 氨的回收率(以N计

14、)/% 87 86 85 3 水资源消耗量(吨消耗)/m 3 5 6 7 注1：吨消耗是指每吨工业级磷酸一铵的消耗； 注2：磷的回收率仅指生成磷酸一铵产品的收率，未生成本产品的磷用作生产磷酸铵盐。 表2 综合能耗 限值 序号 项目名称 A B C 1 综合能耗(吨消耗折标煤)/kg 50 55 58 注：吨消耗指吨工业级磷酸一铵(以NH 4H2PO4计)。应按GB/T 2589的要求进行计算。 5 生产原理 5.1 主反应 将一定浓度的脱硫湿法粗磷酸和氨通入中和系统进行反应，控制中和系统的 pH、温度，生成磷酸 一铵。其反应式如下： H3PO4+NH3 = NH4H2PO4 5.2 副反应 在

15、脱硫系统中加入磷矿粉，磷矿粉溶解后产生的 Ca 2+ 与湿法粗酸中的 SO 4 2 生成 CaSO4 2H2O 沉淀。 其反应式如下： Ca 2+ + SO4 2 +2H2O = CaSO4 2H2O 中和反应过程中，湿法粗磷酸中的金属离子杂质与氨、磷酸发生反应形成磷铵复盐沉淀。其反应 式如下： DB52/T 11782017 5 (Fe, Al)3(H3O)H8(PO4)66H 2O+NH3(Fe, Al) 3NH4H8(PO4)66H 2O+H2O； (Fe,Al)3(H3O)H8(PO4)66H 2O+3Mg(H2PO4)2+H2SiF6 6NH4H2PO4+3(Fe, Al)MgNH4

16、(HPO4)2F2+SiO2+5H2O； NH4HSO4NH 4H2PO4+NH3(NH 4)2SO4+NH4H2PO4 ； 6(Fe, Al)3MgNH4(HPO4)2F2+(NH4)2SiF6+4NH3+2H2O 6(Fe, Al)Mg(NH4)2(HPO4)2F2+SiO2 生成的磷酸铵盐全部进入滤渣，用于生产普通磷肥。 5.3 磷铵料浆中复盐沉淀的分离 湿法粗酸与氨反应将会得到磷酸一铵溶液和磷铵复盐沉淀形成的混合料浆，将料浆输送至过滤设备 进行分离，所得滤液输送至浓缩结晶系统制备工业级磷酸一铵固体，滤渣输送至磷铵车间用于普通磷肥 生产。 6 生产过程 将调至一定浓度的湿法粗磷酸加入矿浆

17、进行脱硫，脱硫后的酸和氨通入中和反应器进行反应，生成 磷酸一铵溶液和磷铵金属复盐沉淀。料浆进入离心机过滤，滤液浓缩结晶得到工业级磷酸一铵晶体，滤 渣经过调浆后去普通磷肥车间。 6.1 原料质量要求 湿法粗磷酸应符合HG/T 4068的要求。 6.2 工艺流程图 见图 1。 DB52/T 11782017 6 脱硫剂来自脱硫仓 磷酸来自储罐 脱硫反应 离 心 洗 涤 一步中和 排 空 调 浆 离 心 氨来自氨站 滤 渣 滤 渣 清液 渣酸来自储罐 二步中和 离 心 浓 缩 渣浆去复合肥车间 结 晶离 心 干 燥 去包装 清 液 滤 渣 尾 气 尾 气 氨来自氨站 母 液 图1 湿法粗磷酸直接生产

18、工业级磷酸一铵一步中和法工艺流程图 6.3 主要设备 6.3.1 中和器 6.3.1.1 料浆在中和器中强制循环中和，控制中和度 1.021.08。 6.3.1.2 工作压力：常压。 6.3.1.3 槽体材质：耐腐蚀。 6.3.2 蒸发器 6.3.2.1 磷酸一铵溶液和磷酸一铵晶体组成的晶浆在闪蒸室内循环蒸发，控制 I效蒸发器比重 1.25 1.30，II 效蒸发器比重 1.301.40。 6.3.2.2 工作压力：微负压。 6.3.2.3 槽体材质：耐腐蚀。 6.3.3 结晶器 结晶器由电机、搅拌器、冷却管和结晶槽组成。磷铵饱和料浆和冷却管换热，料浆温度降低，晶体 析出并不断长大。 DB52

19、/T 11782017 7 6.3.4 离心机 用于分离磷酸一铵滤液和中和产生的磷铵金属复盐沉淀。 6.3.5 干燥器 由空气过滤器、加热器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、离心风机组成，用于干燥物料及 回收尾气中的固体粉尘。 6.4 工序任务 6.4.1 给料系统 为生产提供磷酸，磷酸输送至脱硫系统。 6.4.2 脱硫系统 输送至脱硫槽的磷酸通过加入矿浆进行脱硫，将磷酸中游离 SO 3变成磷石膏，同时放出含氟尾气。 6.4.3 中和系统 脱硫磷酸中加入氨中和，得到磷酸一铵溶液和磷酸铵复盐沉淀。 6.4.4 净化排渣系统 中和料浆中通过离心机进行分离，滤液送至浓缩结晶系统，滤渣送至普通磷肥

20、车间。 6.4.5 浓缩结晶系统 磷酸一铵溶液用蒸汽加热、闪蒸浓缩，然后再进行冷却降温结晶，得到磷酸一铵晶体和溶液，两者 形成的晶体输送至过滤系统。 6.4.6 过滤系统 磷铵料浆通过过滤机过滤，固相磷酸一铵送至干燥系统，母液返回中和系统。 6.4.7 干燥系统 过滤后的磷酸一铵晶体进行干燥，得到工业级磷酸一铵成品。 6.5 操作程序 6.5.1 开车准备 6.5.1.1 工业级磷酸一铵生产作业人员上岗前应进行专业的培训，掌握生产原料、中间产物、产品的 特性及相应的安全知识，生产过程中的相关控制技术。 6.5.1.2 检查各设备、管道、阀门是否齐全、完好，盘车检查运转设备是否灵活，润滑是否良好

21、。 6.5.1.3 较长时间停车应检查电气设备绝缘是否符合要求，确认电气、仪表正常。 6.5.1.4 原料储备充足。 6.5.1.5 准备好各岗位所需工器具和原始记录。 6.5.2 开车程序 6.5.2.1 启动洗涤系统。 DB52/T 11782017 8 6.5.2.2 启动脱硫系统。 6.5.2.3 启动中和系统。 6.5.2.4 启动给料系统。 6.5.2.5 启动净化排渣系统。 6.5.2.6 启动浓缩结晶系统。 6.5.2.7 启动过滤系统。 6.5.2.8 启动干燥系统。 6.5.3 停车程序 6.5.3.1 停脱硫系统。 6.5.3.2 停中和系统。 6.5.3.3 停给料系统

22、。 6.5.3.4 停净化排渣系统。 6.5.3.5 停浓缩结晶系统。 6.5.3.6 停过滤系统。 6.5.3.7 停干燥系统。 6.5.3.8 停洗涤系统。 7 生产设备的维护和保养 7.1 中和器、蒸发器、结晶器、净化排渣系统、过滤系统等设备及其相应管道应加强巡回检查，确保 设备的正常运转。 7.2 定期对转动设备进行润滑，确保设备的长周期运转。 7.3 对接触酸性介质的设备要定期维护和检修，防止腐蚀。 7.4 消除设备及管道跑、冒、滴、漏及堵塞现象，发现问题及时处理。 7.5 积极采用新工艺、新材料、新技术替代落后的生产工艺，替换能耗大、效率低的设备和零部件。 7.6 正确使用各种电器

23、设备和各种仪表。 8 产品质量要求 工业级磷酸一铵产品应符合HG/T 4133的质量要求。 9 安全生产操作注意事项 生产企业应建立安全操作规程和应急预案。 10 污染物排放限值 10.1 废气排放限值 应符合 GB 16297 的规定。 10.2 废水的排放限值 DB52/T 11782017 9 无排放。 10.3 废渣的排放限值 无排放。 10.4 噪声限定值 噪声限定值应符合 GB 12348 的规定。 10.5 工作场所有害因素职业接触限值 符合职业卫生相关标准要求。 11 污染物控制 11.1 尾气的洗涤吸收控制 11.1.1 尾气 SiF 4经脱硫洗涤塔吸收，洗涤液用于配置相应浓

24、度的磷酸，尾气经尾气烟囱排放。 11.1.2 装置烟囱高度应为 15 m以上，并应比周围 20 m内的平台或建筑物顶高处 3.5 m 以上。 11.2 滤渣的控制 滤渣送至配套普通磷肥车间。 12 污染物防治 12.1 废气污染防治 处理后的工艺废气应符合 GB 16297中的二级标准的规定。 12.2 废水(液)污染防治 工业级磷酸一铵生产产生的废水(液)，应建立废水缓冲设施，循环使用不外排。 12.3 废渣污染防治 滤渣用于生产普通磷肥。 12.4 噪声污染防治 循环泵、风机等主要的噪声源，应采取有效的消音措施，减少噪声对环境的影响。 13 数据采集与检测采用 13.1 生产数据采集 生产

25、过程中的生产记录和根据需要检测的数据，是工业级磷酸一铵生产的主要评定依据之一，数据 应存档备查。 13.2 污染物监测采样 DB52/T 11782017 10 13.2.1 大气污染物的监测采样按 GB/T 16157 执行。 13.2.2 污水监测的取样方法按 GB 15580 中的有关规定执行。 14 污染物测定方法 14.1 大气污染物测定方法 有关颗粒物、氟化物等污染物的分析方法按 HJ/T 397 执行。 14.2 污水测定方法 14.2.1 总磷的测定方法采按 GB/T 11893 执行。 14.2.2 总氮的测定方法采按 GB/T 11894 执行。 14.2.3 氟化物的测定方法采按 GB/T 7484 执行。 14.3 噪声 噪声的检测应符合 GB 12348 的规定执行。 _ DB52/T 117 8 -2017