化工生产工艺流程简述篇1

【关键词】橡胶；聚合物；乙烯；丙烯

目前FPR工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。下面将分别详细论述其技术状况及待点，并进行技术经济比较。

一、溶液聚合工艺

（一）技术状况

溶液聚合法经不断完善和改进已成为工业生产的主导技术，约占乙丙橡胶总生产能力的77.6%。

该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应，通常以直链烷烃如正己烷为溶剂，聚合温度为30～50℃，聚合压力为0.4～0.8MPa，反应产物中聚合物的质量分数一般为8%～10%。乙丙橡胶溶液聚合工艺技术成熟，比较先进，有下列优点：（1）投资低，工艺最佳化。反应器的优比设计能满足反应物料混合要求，能准确控制聚合反应工艺参数和产品质量，聚合物胶液浓度高而循环溶剂量少，聚合釜体积小但生产强度高，原料和循环单体不需要精制，催化剂效率高，三废中钒含量低，生产弹性大。（2）生产操作费用低，装置年操作时间长，原料和催比剂的消耗低，采用先进控制系统对生产进行控制。（3）产品质量具有极强的竞争力。产品中催化剂残渣含量低，生产中次品少，产品牌号切换灵活，切换废品量少，产品特性能够按用户要求进行调整，产品品种多。范围内调节，质量稳定，重复性好，产品规格指标变化幅度窄和产品加工性能优异。

（二）技术特点

技术比较成熟，操作稳定，是工业生产乙丙橡胶的主要方法；产品品种较多，质量均匀，灰分含量较少，应用范围广泛，产品电绝缘性能好。但是由于聚合是在溶剂中进行，传质传热受到限制，聚合物的质过分数一般控制在6%～9%，最高仅达11%～14%，[2]聚合效率低。同时，由于溶剂需回收精制，生产流程长，设备多，建设投资及操作成本较高。

二、悬浮聚合工艺

（一）技术状况

EPR悬浮聚合工艺产品牌号不多，其用途有局限性，主要用作聚烯烃改性，目前只有Enichem公司和Bayer公司两家使用，占EPR总生产能力的13.4%。该工艺是根据丙烯在共聚反应中活性较低的原理，将乙烯溶解在液态丙烯中进行共聚合。丙烯既是单体又兼作反应介质，靠其本身的蒸发致冷作明控制反应温度，维持反应压力。生成的共聚物不溶于液态丙烯，而呈悬浮于其中的细粒淤浆。又可分为一般悬浮聚合工艺和简化悬浮聚合工艺。

（二）技术特点

EPR悬浮聚合工艺的特点是：聚合产物不溶于反应介质丙烯，体系粘度较低，提高了转化率，聚合物的质量分数高达30%～35%，因而其生产能力是溶液法的4～5倍；无溶剂回收精制和凝聚等工序，工艺流程简化，基建投资少；可生产很高分子量的品种；产品成本比溶液法低。而其不足之处是：由于不用溶剂，从聚合物中脱离残留催化剂比较困难；产品品种牌号少，质量均匀性差，灰分含量较高；聚合物是不溶于液态丙烯的悬浮粒子，使之保持悬浮状态较难，尤其当聚合物浓度较高和出现少量凝胶时，反应釜易于挂胶，甚至发生设备管道堵塞现象；产品的电绝缘性能较差。

三、气相聚合工艺

（一）技术状况

乙丙橡胶的气相聚合工艺是于90年代初宣布气相法EPR中试装置投入试生产1999年正式投产。气相聚合工艺，分为聚合、分离净化和包装三个工序。质量分数为60%的乙烯、35.5%的丙烯、4.5%的ENB同催化剂、氢气、氮气和炭黑一起加入流比床反应器，在50～65℃和绝对压力2.07kPa下进行气相聚合反应。乙烯、丙烯和ENB的单程转化率分别为5.2%。[4]0.58%和0.4%。来自反应器的未反应单体经循环气压缩机压缩后进入循环气冷却器除去反应热，与新鲜原料气一起循环回反应器。从反应器排出的乙丙橡胶粉未经脱气降压后进入净化塔，用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经冷凝回收后用泵送回流比床反应器。生成的微粒状产品进入包装工序。

（二）技术特点

与前两种工艺相比，气相聚合工艺有其突出的优点：工艺流程简短序，而传统工艺有七道工序；不需要溶剂或稀释剂；几乎无三暖排放，有利于生态环境保护。但其产品整理性较差，这是由于为避免聚合物过粘，采用炭黑作为流态化助剂的原因。

四、各种生产工艺的技术经济比较

在生产工艺路线中，溶液聚合工艺成本最高，成本高主要是因为公用工程费、折旧费、固定成本费用高。这是由于生产过程中消耗较高的电和蒸汽所致。悬浮聚合工艺的投资与成本工艺分别相当于相同规模溶液聚合工艺的77%和88%，具有投资少、原料消耗和能耗低、生产成本低、三废处理费用少等特点。气相聚合工艺的投资和产品成本最低，分别相当于同等规模溶液聚合工艺的42%和68%。

结语

综上所述，虽然EPR溶液聚合工艺的投资和成本最高，但其产品综合性能好，硫化速度快，产品应用范围广，是目前国外最广泛使用的方法。悬浮聚合工艺生产流程短，投资和成本较低，然而产品性能没有突出优点，应用范围较窄，故目前不及溶液聚合工艺使用广泛。气相聚合工艺产品中含有大量炭黑，整理性较差，限制了它的使用范围，但其工艺流程短，生产高效和清洁，有利于降低生产成本和保护生态环境，对长期沿用的溶液聚合工艺具有根本变革性意义，是合成橡胶工业技术今后发展的必然趋势，已成为国外大石化公司竞相开发和优先发展的项目。该工艺虽然目前尚有不尽如人意之处，有的公司对它甚至持谨慎态度，还不大可能很快取代长期工业应用的溶液聚合技术，但从长远来看，其发展前景是乐观的。而且，该技术正在向聚丁二烯橡胶气相合成技术的方向扩展，必将对合成橡胶生产技术的未来发展产生重大的导向性作用。

参考文献：

化工生产工艺流程简述篇2

1.化学工艺流程题的结构、特点和作用

化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生产过程中的主要生产阶段（即生产流程）用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化学工艺试题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括附产品）；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成系列问题，构成一道完整的化学试题。

其特点与作用有三个方面：一是试题源于生产实际，以解决化学实际问题作思路进行设问，使问题情境真实，能培养学生理论联系实际，学以致用的学习观；二是试题内容丰富，涉及的化学基础知识方方面面，能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力；三是试题新颖，一般较长，阅读量大，能考查学生的阅读能力和对资料的收集处理能力。

2.化学工艺流程题的分类

工艺流程题是新课程改革后才被引起高度重视的，因此，市面上流传的试题并不是很多。就目前已存在的试题来看，从主要化学工艺来分，可以分为基础化学工艺题和精细化学工艺题；以生产过程中主要工序来分，可分为除杂提纯工艺流程题（如海水纯化工艺流程题）、原材料转化工艺流程题、电解工艺流程题、有机合成题和资源能源综合利用工艺生产流程题等；按资源的不同，可将工艺流程题分为利用空气资源生产的工艺流程题（如合成氨工艺流程题），利用水资源生产的工艺流程题（如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等），利用矿产资源生产的工艺流程题（如工业制硫酸、冶炼钢铁等），利用化石燃料生产的工艺流程题（如有机合成工艺题）等。本文偏重于以原材料为依据的分类方法，这样，更方便于学生归类学习，有利于掌握解题技巧。

3.解题方法

化学工艺生产主要解决的矛盾，归纳起来主要有六方面问题：一是解决将原料转化为产品的生产原理；二是除去所有杂质并分离提纯产品；三是提高产量与产率；四是减少污染，考虑“绿色化学”生产；五是原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；六是生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答化学工艺流程题，学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题是要具备分析工艺生产流程的方法和能力。为此特提出下列四种解题基本方法，供参考。

3.1首尾分析法

对一些线型流程工艺（从原料到产品为一条龙生产工序）试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化学工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。

例1.聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（05%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

根据流程图回答下列问题：

（1）“煅烧”的目的是。

（2）配制质量分数为15%的盐酸需要200mL30%的浓盐酸（密度约为1.15g/cm3）和g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、。

（3）“溶解”过程中发生反应的离子方程式为。

（4）加少量铝粉的主要作用是。

（5）“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100°C，控制温度的实验方法是。

解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序如下：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al2O3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al2O3不溶于酸，必须经煅烧改变结构。该题经这样分析，题设的所有问题的答案已迎刃而解。

参考答案：（1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸（2）230量筒（3）Al2O3+6H+2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O（4）除去溶液中的铁离子（5）pH计（或精密pH试纸）水浴加热

【点评】首尾分析法是一种解工艺流程题的常用方法，这种方法的特点：简单、直观，很容易抓住解题的关键，用起来方便有效。使用这一方法解题，关键在于认真对比分析原材料与产品的组成，从而清晰将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题，也就可解答了。

3.2截段分析法

对于用同样的原材料生产多种（两种或两种以上）产品（包括副产品）的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。

例2.以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠的工艺流程如下：

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。

回答下列问题：

（1）欲制备107gNH4Cl，理论上需NaClg。

（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为。

（4）不用其他试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是。

（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。

解析：该生产流程的特点是：用同样原材料既能生产主产品氯化铵，同时又能生产副产品硫酸钠。因此，为了弄清整个生产流程工艺，只能截段分析，即先分析流程线路中如何将原料转化为硫酸钠，然后再分析又如何从生产硫酸钠的母液中生产氯化铵，即将题中的流程路线截成两段分析，这样便可以降低解题的难度。

结合流程示意图和溶解度曲线图分析，生产硫酸钠只能用热结晶法，生产氯化铵用冷结晶法，这是因为温度降到35°C以下后，结晶得到的产品为Na2SO4・10H2O。

参考答案：（1）11.7（2）蒸发皿（3）35°C（或33～40°C之间任意值）（4）加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净（5）重结晶

【点评】用截断分析法解工艺流程题是一种主流解题方法。因为当前化工生产中，为了降低成本，减少污染，增加效益，大都设计成综合利用原材料，生产多种产品的工艺生产线。为此，这种工艺流程题渐渐增多。用截断分析法解工艺流程题的关键在于选对题型和如何截段，截几段更合理。一般截段以生产的产品为准点。但也不一定，特殊情况也很多，必须具体情况作具体分析。

3.3交叉分析法

有些化工生产选用多组原材料，事先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品。以这种工艺生产方式设计的工艺流程题，为了便于分析掌握生产流程的原理，方便解题，最简单的方法，就是将提供的工艺流程示意图划分成几条生产流水线，上下交叉分析。

例3.某一化工厂的生产流程如下图所示：

（1）L、M的名称分别是、。

（2）GH过程中为什么通入过量的空气？。

（3）用电子式表示J：。

（4）写出饱和食盐水、E、F反应生成J和K（此条件下K为沉淀）的化学方程式：。

要实现该反应，你认为应如何操作？。

解析：根据流程示意图分析可知，用空气、焦炭和水为原材料，最终生成L和J、M的产品，首先必须生成中间产品E。这样，主要生产流水线至少有两条（液态空气―E―M，焦炭―E―L）。为了弄清该化工生产的生产工艺，需将这两条生产流水线交叉综合分析，最终解答题设的有关问题。

参考答案：（1）硝酸铵碳酸钠（2）提高NO的转化率（3）（4）NH3+H2O+NaCl+CO2NaHCO3+NH4Cl向饱和的食盐中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2

【点评】从本题分析得知，构成交叉分析的题型，其提供的工艺流程至少有三个因素（多组原材料、中间产品、多种产品）和两条或多条生产流水线的化工生产工艺。利用交叉分析法解工艺流程题的关键，在于找准中间产品（因为有时会出现多种中间产品）和流水生产的分线，在分析过程中，抓住中间物质的关联作用，逐一破解。

3.4“瞻前顾后”分析法

有些化工生产，为了充分利用原料，变废为宝，设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外，同时还要考虑将生产过程的副产品转化为原料的循环生产工艺。解答这种类型题，用“瞻前顾后”分析法。瞻前顾后分析法，指分析工艺生产流程时，主要考虑原料转化的产品（瞻前），同时也要考虑原料的充分利用和再生产问题（顾后）。

例4.利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：

依据上述流程，完成下列填空：

（1）天然气脱硫时的化学方程式是。

（2）nmolCH4经一次转化后产生CO09nmol，产生H2mol（用含n的代数式表示）。

（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是。

A.相似相容原理

B.勒夏特列原理

C.酸碱中和原理

（4）分析流程示意图回答，该合成氨工艺的主要原料是，辅助原料有。

（5）请写出由CH4为基本原料经四次转化为合成氨的N2、H2的化学反应方程式：。

（6）整个流程有三处循环，一是Fe（OH）3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图上标出第三处循环（循环方向和循环物质）。

解析：该生产工艺属于多处循环生产工艺，因此分析工艺流程示意图时，分析的主线是弄清基本原料CH4转化为合成氨的基本原料N2和H2的工艺生产原理。同时还要回头分析循环生产的理由和循环生产的工艺生产段。通过这样既考虑产品的合成，又考虑原料的充分利用，该题所涉及的问题也就可以解答了。

参考答案：（1）3H2S+2Fe（OH）3Fe2S3+6H2O

（2）2.7n

（3）B

（4）CH4、H2O、空气K2CO3、Fe（OH）3

（5）CH4+H2OCO+3H2、CO+H2OCO2+H2、2CH4+3O22CO+4H2O、CO2+H2O+K2CO3KHCO3

化工生产工艺流程简述篇3

关键词：货车；车体；制造工艺

一、工艺工程化的概念阐述

所谓的工艺工程化是指一种过程，涉及到对产品开发、材料采购、工艺研究、装备配备、过程控制、质量改进和人员技能等多方面的要求，是一项范围广、周期长的系统工程。从这一概念阐述中，我们不难发现这其中包含着如下信息：首先，工艺工程化是一项系统工程逐渐完善的过程，在这一过程中，应逐渐关注到整个系统的各个方面，技术人员应当熟悉整个铁路货车车体的制造流程和细节，直至货车车体制造工艺工程技术达到一定的完善程度。其次，还包含着全面性，也正如前述中提及的产品开发、材料采购、工艺研究等一系列的过程，必须考虑到整个制造系统中的各个方面，才能真正做到工艺工程化。最后，这是一个大的政策支持下的工艺改革。

二、铁路货车车体制造工艺工程化的必要性及可行性

（1）我国铁路车体制造水平仍有发展空间。当前我国的铁路运输业发展迅速，其整体发展已经达到国际先进水平，但是，我国的货车车体制造技术目前还没有真正达到世界一流水平，仍有很大的发展空间。我国一直被认为是世界制造工厂，有着各式的制造技术和设备，因此对于铁路货车车体制造工业工程化的探索十分有必要。（2）经济的发展促进铁路货车车体需求的增加。目前我国的铁路货车数量有限，很难快速及时地将有流通需求的所有货物运达目的地，这就要求我们必须及时增加铁路货车的数量，因此，批量生产的工艺工程化亟需开展，以满足现实社会运转的需求。（3）对铁路货车的高质量工艺要求促使工业工程化的发展。近几年的铁路灾难时有发生，一场场令人触目惊心的悲剧使得我们不得不沉思铁路运行的质量检测和设备监控。对铁路货车车体制造开展工艺工程化的发展路径可以在货车车体制造工艺标准、制造过程、管理监督、制造生产计划等方面对铁路货车车体的制造进行监督和材料工艺整合，使其在一个整体系统内完成批量生产。

三、铁路货车车体制造工艺工程化的完善与发展

（1）要能够做到标准化工艺工程的实施。这里的标准化主要是指对一项任务将目前认为最优、最合理的实施方法作为标准，让所有做这个工作的人都执行这个标准并不断完善它，可以看做是一个制订标准、执行标准、完善标准的过程。铁路货车车体制造工业工程的标准化主要体现在货车制造者的工作过程更加系统化，他们按照既定的标准和程序进行工艺设计和制造，而决策者则组织策划和监督完善整个制造过程中的不足，这样在整个系统中的相互分工协作，不仅可以减少不必要的人员资源浪费，同时也能够更加提高工作效率。（2）加强对铁路货车车体制造的工业工程调研分析。在铁路货车车体制造工艺中，对材料数据的调查越准确，其采取的货车车体工艺工程化进程就会越顺利和简单。否则，在没有数据调查作为支撑的时候，铁路货车车体制造工业工程化就会显得单调。但是，在进行调查之前，首先要了解其基本情况，比如铁路货车车体制造工业工程需要什么样的技术支持，需要哪些信息等。（3）明确各部分职责，加强监督检查。如前文所述，铁路货车车体制造是一项系统工程，是一个由多个工序相互协作的过程。其中的各道工艺都是相互衔接的，就像一个链条，其中一个环节断了都会影响整个程序，因此，推进铁路货车车体制造工艺工程化需要做到每一个环节的衔接，这就需要明确各个部分制造者的职责，明确其需要承担的后果。（4）推行良好的生产制造模式，促进工艺工程化。在生产制造模式中，日本丰田汽车公司采用的精益生产的理念值得借鉴。精益生产的核心是消灭一切浪费，以客户拉动和准时化生产方式组织企业的生产和经营活动，形成一个对市场变化能够快速反应的独具特色的生产经营管理体系。因此在铁路货车制造的工艺工程化进程中应该着重注意这种精益生产的模式，关注每一个环节，做到及时、精准和自动生产，以最大限度做到铁路货车车体制造的批量生产，从而满足铁路货车的需求。

四、结束语

本文对铁路货车制造工业工程化进行探讨，首先从介绍工艺工程的概念着手，简单介绍工业工程。其次，对铁路货车制造工业工程化的必要性进行了分析，并且在此基础上探讨了推进铁路货车制造工业工程化进程的建议和策略，力争对铁路货车制造的工艺工程化带来有用的建议。

化工生产工艺流程简述篇4

201210481139.3

类型：发明

申请人：王洪福

项目简介

这两项技术都是在现有撞击磨粉机的基础上改进创新而成。现有撞击磨粉机主要由电机、机壳、安装数十个转子柱销的转子盘固定到轮毂上组成的转子及安装数十个定子柱销的定子盘固定到盖板上组成的定子组成。它靠高速旋转的转子上的转子柱销撞击位于转子柱销和定子柱销之间狭小缝隙（2mm以内）中的物料达到粉碎物料的目的。水冷撞击磨粉机是在现有撞击磨粉机的盖板上设置循环水冷却装置。它破解了现有撞击磨粉机、辊式磨粉机和锤片粉碎机等高效粉碎设备普遍存在的粉碎加工导致被加工物料温升过高、产品品质下降、设备粉碎率低、甚至无法长时间连续生产（如用锤片粉碎机粉碎熔点低的塑料）等重大技术难题。水冷撞击磨粉机取代部分小麦制粉生产线心磨系统的辊式磨粉机，组成前所未有的低温生产线，产出的面粉食用品质高，机器的生产性能明显优于现有设备，且能保持小麦原始的香味。

“具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机”是用有相互垂直的切向和径向两个工作面的多棱柱柱销取代现有设备只有一个径向撞击工作面的柱销。多棱柱柱销的两个工作面用一个外表面为锯齿形的L形耐磨硬质合金制造构件保护起来。该机多棱柱转子柱销和定子柱销的配合结构能保证当被加工物料的粒度小于转子柱销与定子柱销之间间隙时，高速旋转的转子上的转子柱销的至少5个锯齿棱都能高强度撞击位于转子柱销和定子柱销之间狭小缝隙中的物料颗粒，该物料颗粒被定子柱销切向工作面上的至少5个锯齿棱阻挡圆周运动速度为零，使该机撞击粉碎功能比现有撞击磨粉机提高了50%—100%。当被加工物料的粒度大于转子柱销与定子柱销之间间隙时，该机转子柱销和定子柱销对被钳持在两者切向锯齿形工作面之间的物料颗粒施加强大的挤压剪切力，达到粉碎物料目的（以下均简称高速挤切粉碎机）。因几乎所有固态材料的抗剪切强度都只有抗压强度的1/2左右，高速型挤切粉碎机除转子外没有任何耗能的附属设施，所以理论上分析和试验检测数据均可证明该高速挤切粉碎机效率非常高。从设备结构和工作原理来分析，“具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机”的应用领域可拓展到所有谷物、油料和植物加工、医药、建材、冶金、电子和化工等所有需粉碎固体颗粒状物料的工业领域，且具有粉碎效率高、能耗低、粉碎功能长期稳定、使用寿命长和能长时间连续生产等显著优势。若能大面积推广应用，仅国内市场需求每年至少可达万台，而且可持续生产至少数十年。其推广应用的经济和社会效益巨大。

人物简介

王洪福，1970年毕业于北京航空学院。1993年创办一家生产经营粮食加工机械的微型企业。在长期生产经营过程中，发现国内外谷物加工机械和工艺近百年来发展缓慢。谷物籽粒脱皮脱胚难，谷物加工能耗、水耗高，加工工艺繁琐难控，成品率低和产成品质量较低等许多长期困扰谷物加工业的重点技术难题未能破解。经近20年潜心钻研和大胆实践，先后研发成功并申请国家发明的创新技术除上述两项外还有：

1、多功能搅拌机（专利号：CN20910157160，国际专利检索通过，并进入美国、欧盟等5个国家国内审查阶段）

2、卧式多功能搅拌机（发明专利申请号为：201210131760.7）

3、一种玉米干法加工工艺及装置（申请号为：201110337144.2，国际专利申报在初审阶段）

4、一种稻谷制米工艺及装置（申请号为：201110337155.0，国际专利申报在初审阶段）

5、一种只剥除果皮的小麦制粉麦间工艺及成套设备（申请号为：201110337161.6，国际专利申报在初审阶段）

6、高效简化小麦制粉工艺流程和成套设备（正申报国际专利）

7、干湿法结合玉米淀粉生产工艺流程和成套设备（已申报国际专利）

化工生产工艺流程简述篇5

关键词：粉状MAP磷酸浓缩中和浓缩料浆法

作为一种对各种农作物有明显增产效果的高浓度氮磷复合肥，磷酸铵是目前国际公认的最重要的复合肥料品种，并且随着现代化肥工业的发展，复合肥料也逐渐取代单一化肥，成为现代化肥工业的新发展方向。我国拥有丰富的磷矿资源，大力发展磷铵工业，对于促进我国现代化肥工业的发展和推动我国农业的现代化都具有非常重要的意义和价值[1]。

一、SAI流程料浆浓缩法磷铵新工艺为代表

SAI流程是英国苏格兰农用工业公司生产磷酸一铵的主要工艺，该方法生产分两个步骤：第一步是用浓度为50%P2O5的湿法磷酸与气氨中和，得到NH3∶H3PO4摩尔比为1.35的料浆；第二步加入磷酸、硫酸，使NH3∶H3PO4摩尔比为1.0，反应热可以除去水分，这个过程是在特别设计的类似于混料机的双轴混合器中进行。这样经二次水分蒸发，得到含11%N、49%水溶性P2O5、6%H2O的典型产品[2]。

二、Minifos流程

费森公司生产磷酸一铵的工艺常称Minifos流程。其流程特点是加压反应：约50%P2O5浓度的磷酸与表压为0.21MPa的气氨在反应器内加压反应，温度为170℃。采用加压反应是为升高中和溶液的沸点，增加磷铵溶解度，以求得到高浓度料浆，便于喷雾干燥。当液滴流下通过上升的空气流得到冷却和凝固时，更多水被闪蒸出并蒸发。产品约含6%H2O、10～12%N、50～56%P2O5。

三、斯威夫特流程

这种方法的特点是采用喷射反应器进行氨化反应。液氨进入喷嘴中心管，50%P2O5磷酸进入套管，经螺旋喷头，以3.8m/s线速与氨完全混合进行反应，生成粉状磷酸一铵进入21m高的塔中分离蒸汽。成品于塔底收集，1tP2O5发生反应热量为105.43×104kJ，磷酸中水分生成过热蒸汽，反应温度130℃[3]。

四、中和料浆浓缩法磷铵新工艺

中和料浆浓缩法磷铵工艺是我国根据磷矿资源储藏量丰富但整体品质不高的特点自主开发的磷铵生产新工艺。从20世纪80年代初开始，我国磷铵研究历经了实验室研究、中间试验、工业放大等重要研究开发阶段，目前中和料浆浓缩法磷铵工艺已十分成熟和完善，具有对磷矿适应性强、能量利用率高、设备材质要求低、装备完全国产化、流程简短、运行稳定、投资省、产品成本低等优点，生产规模与技术水平均居国际先进行列。

1.工艺说明

传统方法是以蒸汽为热源先将稀磷酸进行浓缩得到浓磷酸，再用氨中和得到浓磷铵料浆，经过干燥，生产磷铵；料浆法是先将稀磷酸与氨中和，所得稀磷铵料浆再以蒸汽为热源进行浓缩，所得浓磷铵料浆经干燥，得到固体磷铵产品。由于不进行磷酸浓缩，使得该工艺具有结垢少，易清洗的显著优越性。两种方法与湿法磷酸和磷铵的干燥及后续工序产品的粉状生产方法无关，只是被浓缩的物料不同，以及浓缩与中和先后顺序的区别[4，5]。

2.磷酸氨化设备

料浆浓缩磷铵新工艺中和工段的常用设备为中和槽、快速氨化蒸发器。现分述于下。

2.1中和槽

中和槽是最早使用的磷酸氨化设备，具有易于设计和放大的特点，在我国料浆浓缩磷铵工艺中和工段，中和槽首先被采用，也是目前国内使用最多的反应器。中和槽为圆柱容器，装有一个搅拌器，搅拌桨为透平式，并由设备顶部通入两根氨管至搅拌器桨叶边侧。槽体开有溢流口和底流口，槽内壁装有挡板以减少旋流，槽盖上开有抽气口、磷酸与氨入口及测pH的锑电极安装口。

2.2外环流氨化反应器

外环流反应器是利用上升管和下降管中物料的宏观密度差使物料循环流动。在料浆法磷按生产中，外环流反应器内的物料循环比一般在15左右[6]。在这种情况下，反应器内物料流型接近于全混流模型，也就是说在无机械搅拌的情况下外环流反应器接近于一个全混流反应器。

3.氨化料浆浓缩

磷铵料浆浓缩目前主要采用双效和三效蒸发流程。现分述于下。

3.1双效蒸发流程

蒸发流程为：循环泵将中和料浆送入二效加热器，然后加料泵将料浆由蒸发给料槽送入二效蒸发闪蒸室，在闪蒸室进行浓缩，蒸发一部分水分。经初步浓缩的料浆由料浆泵送入一效蒸发器闪蒸室，经进一步浓缩达指定浓度后，借助蒸发器内自身压力将料浆放入缓冲槽，再经料浆泵送往相应干燥装置。双效流程比较简单，投资省，操作控制也比较容易，因而应用广泛[7，8]。

3.2三效蒸发流程

磷酸经氨化中和后进入中和料浆储槽，再用泵送入三效蒸发器，然后经过料浆泵依次逆流送入第二、第一效蒸发闪蒸室，第一效蒸发用一次蒸汽加热，二效蒸发和三效蒸发由二次蒸汽加热。相比二效蒸发，三效蒸发更节约蒸汽，但其投资大、能耗高及设备维护费用高。因此，对蒸汽富裕的厂而言，采用双效蒸发更经济。

五、展望

中和料浆浓缩法磷铵工艺是“料浆法”磷铵关键的创新技术，是区别于磷酸浓缩传统工艺的核心[9，10]。它不仅解决了传统工艺采用杂质含量较高的中品位磷矿无法生产磷铵的难题，为利用我国丰富的中品位磷矿资源生产高效磷复肥开辟了一条新途径，还降低了物料浓缩过程的腐蚀性，提高了原料的利用率，不需用特殊材料制作蒸发浓缩设备，降低了设备要求，提高了设备的使用寿命和运行稳定性，具有较强的技术适应性和生存能力[11]。但其废热利用、生产自动化程度还不够高，“三废”排放亦不合理。因此，节能降耗、清洁生产、开发新材料以及生产的大型化与集团化是今后的主要发展方向。

参考文献

[1]钟本和，张允湘，应建康.料浆法磷铵工艺的发展和展望[J].四川大学学报（工程科学版），2003，35（2）：1-2.

[2]化工部化肥司、中国磷肥工业协会编写组.磷酸磷铵的生产工艺[M].成都：成都科技大学出版社，1991.

[3][美]F.T尼尔逊著，黄广惠等译.肥料加工手册[M].北京：化学工业出版社，1992.

[4]钟本和，赵红.料浆浓缩法磷铵工艺[J].成都科技大学学报，1990，2（5），33-34.

[5]化学工业部建设协调司，化工部硫酸和磷肥设计技术中心组织编写.磷酸，磷铵，重钙技术与设计手册[M].北京：化学工业出版社，1997.

[16]成都科技大学，四川绵竹磷肥厂.外环流氨化反应器研究技术鉴定资料之一[M].成都：成都科技大学出版社，1991.

[7]四川银山磷肥厂，成都科技大学.料浆浓缩法制固体链中试报告.1984.

[8]刘军.四种磷铵料浆蒸发系统的模拟评比[D].成都：四川联合大学化工系，1998.

[9]钟本和，张允湘，梁斌.化学肥料技术与设备[M].北京：化学工业出版社，1999.