复合型化学肥料PPT课件下载

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1化学肥料的发展人类使用化学肥料的历史追溯到19世纪中叶－－过磷酸钙。氮肥工业的起步比磷肥晚半个世纪，但发展最为迅速。化学肥料的种类：氮肥、磷肥、钾肥、复合肥我国化肥生产起源于1930’S，现产量居世界第三位，问题：高浓度品种少，N、P、K比例不当，生产能耗大，中小型工厂多且工艺技术落后，设备陈旧。2第一节氮肥第一节氮肥N是农作物生长所必需的第一大元素氮肥是化学肥料中产量最大的肥料品种氮肥品种中最主要的是尿素，其次还有硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等。3第一节氮肥第一节氮肥尿素主要性质：尿素(Urea)的分子式：CO(NH2)2化学名称碳酰二胺、碳酸酰、脲；分子量60.06；纯尿素的质量百分数为46.65％；为白色、无臭的针状或棱柱状结晶体。一、尿素主要性质和用途尿素易溶于水和液氨，具有吸湿性，吸收水分而潮解。4第一节氮肥第一节氮肥尿素主要性质：尿素在强酸溶液中呈弱碱性，生成盐。尿素能于盐作用生成络合物。尿素在水中水解，生成氨和二氧化碳。尿素在常压下加热到接近熔点时开始异构化。尿素与直链有机化合物作用生成络合物。一、尿素主要性质和用途5第一节氮肥第一节氮肥尿素主要用途：最主要用途(80～90％)是作肥料，尿素是高效优质氮肥，即可作底肥又可作根外追肥。尿素产量的10％用作工业原料，主要用作高聚物的合成尿素甲醛树脂；塑料、添加剂和医药等。一、尿素主要性质和用途肥料种类尿素硝酸铵氯化铵硫酸铵碳酸氢铵N的质量％4636/1.3倍26/1.8倍21/2.2倍18/2.6倍61、尿素合成反应的化学平衡：2NH3(l)+CO2(l)=NH4COONH2(l)NH4COONH2(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)反应(1)强放热，快速生成氨基甲酸铵(甲铵，AC)，易达平衡且CO2平衡转化率高。反应(2)吸热反应，甲铵脱水生成尿素，反应速度缓慢，达平衡时约55～75％CO2转化为尿素是控制步骤。尿素合成反应偏离理想溶液程度大，无法进行平衡计算，只能利用经验、半经验公式。二、尿素生产基本原理(1)(2)72、影响尿素合成反应化学平衡的因素：温度的影响：(图2.2/4.2)组成的影响：CO2过量对xCO2平衡影响极微NH3/CO2增加可以提高x平衡(图2.3/4.3)水溶液全循环法：4.0；CO2气提法：2.9～3.0水碳比降到最低来提高x平衡(图4.4)水溶液全循环法：0.6～0.8；CO2气提法：0.5～0.6惰性气体：惰气存在可降低x平衡，此外H2、O2可使尾气发生燃烧爆炸，影响安全。要求原料CO2>98%(mol)。尿素生产基本原理8压力的影响：2NH3(l)+CO2(l)=NH4COONH2(l)NH4COONH2(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)NH3(g)=NH3(l)CO2(g)=CO2(l)H2O(g)=H2O(l)压力对液相无影响，对气液平衡有影响。且在多组分平衡中，平衡压力与温度和组成有关组成一定，温度↗，平衡压力↗(图2.4)组成对平衡压力的影响十分复杂，可通过实验或经验公式来求算。尿素生产基本原理方法合成塔顶平衡压力操作压力水溶液全循环法16.5MPa19.5MPaCO2气提法12MPa13.5～14.5MPa9水溶液循环法：是将未反应的CO2加热减压蒸出后用水吸收生成甲铵或碳酸铵水溶液循环返回合成系统的生成尿素的方法，主要用于年产20万吨以下的中小型尿素装置。CO2气提法：NH4COONH2(l)=2NH3(g)+CO2(g)气提是在高压操作下的带有化学反应的解吸过程。用CO2气提时，合成反应液与大量纯CO2气体逆流接触并用蒸气间壁加热，在加热和气提的双重作用下，促使合成反应液中的甲铵分解，氨从液相中逸出。随着液相中氨浓度的降低，液相中甲铵不断分解，同时CO2也被逐出。三、尿素生产工艺流程10尿素生产工艺水溶液循环法和CO2气提法工艺条件比较尿素生产工艺合成压力/MPa合成温度/℃NH3CO2H2OCO2CO2平衡转化率％水溶液循环法19.5～21.5185～1904～4.50.6～0.762CO2气提法13.5～14.5182～1852.9～3.10.4～0.658～60111213结晶尿素：在常压下将尿液蒸浓至80～85％，然后送入结晶器中冷却到50～65℃使尿素结晶析出。再进行干燥为最终成品(H2O<1%)。蒸发与结晶同时在真空结晶器中进行。采用降压的方法利用结晶热使尿素溶液的水分蒸发，结晶后的尿液再经离心分离和干燥得到产品四、尿素的结晶与造粒14粒状尿素：造粒塔入塔尿液蒸浓至>99.7％，140℃得熔融尿素在塔内快速熔融，通过喷淋装置均匀喷洒在塔内，自上而下被上升的冷空气冷却而成固体颗粒。流动性好、不易吸湿和结块，便于储存和运输，施用方便。晶种造粒可改进产品质量，提高颗粒粒度、均匀性和冲击强度，并降低尿素含水量(H2O<0.03～0.05%)。晶种加入量15Kg/h，晶种粒子<2μm。四、尿素的结晶与造粒15复合肥复合肥是指用化学加工方法制得的含有N、P、K三大营养元素中任意两种或两种以上的肥料。复合肥肥效高，包装运输成本低，原料利用率高和施用方便，所以增长迅速。磷酸铵、硝酸钾、复混肥料、微量元素肥料16图2.2717复混肥：将尿素、磷铵、氯化钾等含有的N、P、K的基础肥料经混合、造粒而制成的化学肥料。在混配时会发生各种化学反应。有可能损失营养元素。微量元素肥料：如锌、硼、钼、铁、铜、锰等在植物体含量甚微，但对植物生长作用很大，是必不可少的营养物质。常用的有锌、硼、钼等微肥。18教学要求教学要求1、了解农作物对营养的要求2、了解化学肥料的分类，化学肥料工业的发展状况3、掌握生产化肥的方法和工艺过程4、掌握尿素的用途、性质、规格4、掌握尿素生产的基本原理（原则性流程、蒸发、结晶、造粒的工艺条件和设备）5、了解水溶液全循环法（盐水溶液全循环法、溶液全循环改良C法）6、掌握气提法生产尿素（气提法原理、CO2气提、氨气提法的工艺流程、工艺条件、设备）7、了解尿素生产工艺和质量改进8、了解其它肥料（钾肥、磷肥及复合肥）