1、第四章 化肥工业,第一节 概述,一、肥料,农家肥和化学肥料 的特点,化肥在对农作物增产的总份额中约占4060,中国能以占世界7的耕地养活了占世界22的人口,二、化肥的主要品种：,1、氮肥,尿素、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵等。,2、磷肥,过磷酸钙（普钙），重过磷酸钙（重钙）等。,3、钾肥,4、复合与混合肥料,磷酸铵、硝酸钾、偏磷酸钾、偏磷酸铵、氮钾混肥等。,氯化钾，硫酸钾等。,第二节 氮肥,一、尿素,化学名称: 碳酰二胺,分子式: CO(NH2)2,1、生产原料：,液氨和二氧化碳,具体要求：,液氨,氨含量大于99.5%, 含油小于10ppm, 水及惰性物质含量小于0.5%,二氧化碳,二氧化
2、碳含量大于98.5%, 硫化物含量小于15mg/m3,2、生产原理：,总反应式,2NH3 (l) + CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),第一步,液氨与CO2作用生成液体氨基甲酸铵（简称甲铵）,2NH3 (l) + CO2 (g) NH2COONH4 (l) + 119.2KJmol-1,快速、强烈放热的可逆反应,第二步：甲铵脱水反应生成尿素,NH2COONH4 CO(NH2)2 + H2O -28.49KJmol-1,反应速率较慢控速反应，微吸热的可逆反应,3、主要工艺条件：,1）温度：185200 C,2）压力：1825MPa,3）NH3/CO2 （摩尔比） 34
3、.5,4）循环物料中 H2O/CO2 ：0.51,4、尿素的生产工艺：,1）不循环法（上世纪30年代中期）,2）半循环法（上世纪50年代初）,3）全循环法,2NH3 (l) + CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),（1）碳酸铵盐水溶液全循环法（上世纪60年代初）,（2）甲铵水溶液全循环法（上世纪60年代初）,（3）气提循环法（上世纪70年代初）,整个尿素生产系统由五部分组成,5、气提全循环法,1）包括的主要工序,（1）未反应物的分离：,NH2COONH4 2NH3 (l) + CO2 (g) -Q,（2）未反应物的冷凝回收：,2NH3+ CO2 NH2COONH4 (
4、l) + Q,（3）尿素溶液的蒸浓及尿素的结晶与造粒,精馏、闪蒸、蒸发等步骤后，结晶造粒,2）工艺流程,第三节 磷肥,1、普通过磷酸钙（普钙）：,主要成分：Ca(H2PO4)2H2O, CaSO4,P2O5 12%20%，品位低,1）生产原理：,主要反应：,2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2H2O+7CaSO4 + 2HF,分两步反应：,第一步：,Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2.5H2O = 3H3PO4 + 5CaSO40.5 H2O +HF,快速放热反应,2CaSO40.5 H2O = 2CaSO4 + H2O,第二步：,Ca
5、5F(PO4)3 + 7H3PO4 + 5H2O = 5Ca(H2PO4)2H2O + HF,慢速，需315天,2）生产过程：,（1）磷矿石的加工处理,（2）硫酸与磷矿粉混合,（3）浆料在化成室化成,（4）过磷酸钙在仓库内熟化,(5)含氟废气的回收,2、重过磷酸钙（重钙）,主要成分：Ca(H2PO4)2H2O,P2O5 42%46% 品位较高,生产方法：,化成室法和无化成室法,化成室法生产过磷酸钙的工艺流程：,第四节 钾肥,主要品种：氯化钾和硫酸钾,钾石盐矿,浮选法、溶解结晶法、重液分离法,1、浮选法,泡沫浮游选矿法,利用矿石中各组分被水润湿程度的差异而进行的一种选矿方法。,捕收剂,起泡剂,抑制剂,首先将钾石盐矿破碎筛目,然后将矿粉悬浮于KCl和NaCl的饱和溶液中,再加入少许淀粉作“抑制剂”,再加入捕收剂,2、溶解结晶法：,3、重液分离法：,
