利用磷酸二铵装置氨酸法生产硫磷铵肥料的方法探讨

王兴孟

（宜都兴发化工有限公司，湖北宜昌 443311）

利用磷酸二铵装置氨酸法生产硫磷铵肥料的方法探讨

王兴孟

（宜都兴发化工有限公司，湖北宜昌 443311）

硫磷铵肥料是目前使用最广泛的肥料，肥料效果最明显。目前，硫磷铵肥料的生产方法比较多，其中最常使用的是磷酸二铵装置氨酸法。这种装置生产硫磷铵肥料是通过改进反应器并且加入一定量的硫酸、磷酸、液氨进行反应，还有就是改进这种措施。反应过程中主要是对磷酸浓度、中和度、返料比等措施进行调整，从而使硫磷铵肥料正常生产。

硫磷铵肥料；管式反应器；生产控制

硫元素是农作物生长过程中必须的元素，对于农作物的光合作用有着至关重要的作用，特别是在氨基酸和蛋白质合成过程中特别重要，还有就是其他一系列生长活动中扮演着重要的角色。硫元素是硫磷铵肥料的重要组成部分，硫磷铵肥料是市场中非常需要的肥料。目前，很多的公司都在生产硫磷铵肥料，主要是使用磷酸二铵装置生产两种硫磷铵肥料产品。

1 硫磷铵肥料的生产工艺流程

硫磷铵肥料是通过一系列化学反应产生的，主要是使用液氨和磷酸、硫酸进行反应，从而生成氮、五氧化二磷、硫等元素[1]。通过三种化学反应式进行反应，从而生成最后的硫磷铵肥料。使用磷酸二铵装置生产硫磷铵肥料主要有以下几个步骤：首先将氨气和硫酸、磷酸等溶液在管式反应器中进行反应，然后通入造粒机并且进行干燥处理，最后再进行筛分，生成最后的产品。筛分这一步骤主要是将体积过大和过细的颗粒筛选出来再次通入造粒机中，如果返料比不符合要求时可以返回大量的合格返料。最后进行的是尾气洗涤，尾气的洗涤是在管反槽中进行的，主要是和磷酸进行混合，这样才能控制管式反应器磷酸的浓度。

2 管式反应器的改进措施

目前，大部分企业生产硫磷铵肥料都采用的管式反应器，管式反应器具有很多的优点，管式反应器的投资比较少、操作非常简单、能源的消耗也少、产品质量非常高。不过，目前很多的厂家使用的还是老式的管式反应器[2]。老式的管式反应器材质比较普通，主要是由不锈钢和少量的镍基合金构成的。如果厂家只是制造一些硫磷铵肥料，由于各种原因会导致中和度比标准要求高，反应之后溶液的pH值一般情况下为8.5，这时候被腐蚀的可能性下降。所以，老式的管式反应器有着很高的使用价值。

但是，老式的管式反应器并不适合生产硫磷铵肥料，因为在生产硫磷铵肥料时需要大量的浓硫酸。一般情况下，厂家要生产1t的硫磷铵肥料需要370t浓硫酸，这时浓硫酸的浓度为就比较高。厂家如果每天要生产1 200t硫磷铵肥料，需要浓硫酸的浓度就非常高了[3]。老式的管式反应器只有加入磷酸和氨气的入口，但是生产硫磷铵肥料时需要在管式反应器中加入非常多的浓硫酸。由于浓硫酸在管式反应器中会放出大量的热量，并且会和氨气进行反应，从而使管式反应器中的温度变得非常高，而且管式反应器中溶液的pH值偏酸性，所以会腐蚀管式反应器。因此，必须要对老式的管式反应器进行改进才能使用。

通过改进的管式反应器能够很好地生产硫磷铵肥料，改进后的管式反应器主要使用的是钢衬聚四氟乙烯材料，造粒机使用的材料也变成了不锈钢。改进后的管式反应器增加了磷酸、硫酸和液氨的加入口，三种反应物可以一起加入管式反应器中，并且能够立即反应再排出。氨和硫酸进行反应会产生大量的热量，可以使用水进行降温处理。

3 氨酸法制硫磷铵肥料的生产控制

使用氨酸法可以生产许多的肥料，生产最多的是高硫复合肥料。高硫复合肥生产过程中需要注意很多地方，浓硫酸的使用量有着严格的要求，硫磷铵肥料的生产和普通的磷酸二铵生产有着巨大的差别。

3.1 磷酸浓度

氨酸法制硫磷铵肥料反应过程中需要使用硫酸，硫酸进行反应的过程中会产生大量的热量。反应过程中加入一定量的水不仅能够起到流动的作用，而且还能将反应器中一定的热量带走，这时候的磷酸浓度跟磷酸二铵进行比较会降低很多。厂家在生产硫磷铵肥料时需要在生产过程中及时进行调整，要保证管式反应器中磷酸的浓度。磷酸的浓度一定要控制在合理的范围内，如果磷酸浓度过高会导致管内的压力升高，不能进行正常的生产；如果磷酸的浓度过低会导致反应物偏湿，造成反应物的浪费。

3.2 中和度

硫磷铵生产的实际过程是磷酸一铵或者磷酸二铵和硫酸铵进行反应的产物。磷酸一铵的各项性能都比磷酸二铵要好的多，比较适合高湿度的环境下进行生产。所以，硫磷铵肥料主要是磷酸一铵作为反应物，并且有着很好的性能。

3.3 返料比

控制好返料比对于生产硫磷铵肥料有着至关重要的作用，同时也是生产过程中最重要的一个步骤。如果返料比较高就会使生产系统超负荷，造粒机和干燥机内料床太厚，生产效率比较低；如果返料比较小，就会使反应过程中大量的水分被带到造粒机中，从而导致反应物表面的水分变多，从而使反应物相互混合，最终无法反应。适当的返料比能够加快反应速度，并且有利于正常的生产。

4 结束语

硫磷铵肥料具有很大的市场潜力。现在越来越多的农作物生长过程中都会使用硫磷铵肥料，硫磷铵肥料在东南亚的使用最为频繁。综合各项数据分析，六磷酸肥料的肥效最为有效，是农业生产过程中最好的选择。生产硫磷铵肥料需要使用管式反应器，需要进行多方面的控制，尤其是对反应物浓度的控制。

[1] 冉瑞泉.利用磷酸二铵装置氨酸法生产硫磷铵肥料的方法探讨[J].磷肥与复肥，2014，（6）：101-102.

[2] 刘伟.传统法磷酸二铵生产中添加硫酸提高铵态氮含量的应用分析[J].磷肥与复肥，2015，（2）：4-5.

[3] 梁富忠.硫酸装置尾气脱硫液的利用[J].磷肥与复肥，2011，（4）：7-8.

D i s c u s s i o n o n t h e Me t h o d o f P r o d u c i n g A mmo n i u m P h o s p h a t e F e r t i l i z e r b y A mmo n i u m P h o s p h a t e A mmo n i u m P h o s p h a t e

Wang Xing-Meng

Ammonium thiamine fertilizer is the most widely used fertilizer，fertilizer effect is most obvious.At present，the production of ammonium thiophosphate fertilizer is more，of which the most commonly used is the ammonium phosphate plant ammonia method.This device produces ammonium thiophosphate fertilizer through the reactor and add a certain amount of sulfuric acid，phosphoric acid，liquid ammonia to react，there is to improve this measure.The reaction process is mainly on the phosphoric acid concentration，degree of neutralization，back to the material and other measures to adjust，so that the normal production of ammonium thiophosphate fertilizer.

ammonium thiophosphate fertilizer；tubular reactor；production control

TQ442.19

A

1003-6490（2017）08-0004-02

2017-06-05

王兴孟（1986—），男，贵州贵阳人，助理工程师，主要从事肥料生产工作。