DB52贵州省地方标准DB52/T 9002014 结晶磷酸一铵生产技术规范 Production technical regulation for ammonium phosphate crystals 2014-06-09发布 2014-07-09实施贵州省质量技术监督局 发布 ICS 71.060.01 G 10 DB52/T 9002014 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 4 基本生产技术.3 5 设计要求.3 6 生产原理.4 7 主要生产过程.4 8 产品品质要求.8 9 安全生产注意事项.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 污染物监测及采样.10 附录 A（资料性附录）企业自检经济技术评价指标.11 DB52/T 9002014 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化指导原则 第1部分：标准的结果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。本标准由瓮福（集团）有限责任公司提出。本标准由贵州省质量技术监督局归口。本标准起草单位：贵州省产品质量监督检验院、瓮福（集团）有限责任公司。本标准主要起草人：李红林、伍昌维、田仁道、龚宁、张洪绪、钟宏波、黎雪飞、麻晖、冯永渝、陈泉、黄海英、杨珊珊、邵青松、张建刚。DB52/T 9002014 1 结晶磷酸一铵生产技术规范 1 范围 1.1 本标准规定了结晶磷酸一铵生产企业的基本要求、生产原理、生产过程控制、维修设备与保养、产品品质要求、安全生产注意事项、污染物排放限值。本标准适用于用湿法净化磷酸产生的萃余酸与氨反应制取的结晶磷酸一铵的现有、新建、改建、扩建的生产企业。1.2 结晶磷酸一铵生产工艺工程建设，除应符合本标准外，还应符合国家有关工程质量、安全、职业卫生、消防等方面的强制性法规和标准规定。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/J 87 工业企业噪声控制设计规范 GB/T 2589 综合能耗计算通则 GB 3095 环境空气质量标准 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 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB 50187 工业企业总平面设计规范 GB 50489 化工企业总图运输设计规范 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义使用本文件。3.1 结晶磷酸一铵 crystalline monoammonium phosphate 由氨和磷酸反应，经过滤浓密冷冻结晶而制成的一种白色的晶体，分子式为NH4H2PO4。3.2 冷却结晶 cooling crystallization 将热溶液冷却，使溶液温度和溶质溶解度下降而析出晶体。DB52/T 9002014 2 3.3 水冷流程 water cold flow 用循环水通过间接换热的方式移出磷酸一铵料浆的热量。3.4 萃余酸 extract residual acid 湿法磷酸净化生产食品添加剂磷酸工艺中的萃余相。3.5 装置可用率 device availability 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分比，按式（1）计算：121=100%ttt.(1)式中：装置可用率，%；t1生产装置每年设计运行时间，单位为小时（h）；t2生产装置每年停运时间，单位为小时（h）。3.6 萃余酸回收利用率 产品中五氧化二磷与滤饼中五氧化二磷之和与生成装置原料萃余酸中五氧化二磷的百分比，按式（2）计算：12=1 0 0%WWW.(2)式中：萃余酸回收率，%；W1装置年生产产品中五氧化二磷量，单位（t）；W2装置年产生滤饼中五氧化二磷量，单位（t）；W装置年消耗萃余酸中五氧化二磷量，单位（t）。3.7 生产能耗计算 生产装置年消耗电、蒸汽、工艺水、工厂空气、仪表空气通过折标后与生产装置年产量的比值，按式（3）计算：12345QQQQQ=W.(3)式中：生产能耗；单位（kgce/t）；Q1装置年消耗电量折标煤量，单位（kgce）；DB52/T 9002014 3 Q2装置年消耗蒸汽折标煤量，单位（kgce）；Q3装置年消耗工艺水折标煤量，单位（kgce）；Q4装置年消耗工厂空气折标煤量，单位（kgce）；Q5装置年消耗仪表空气折标煤量，单位（kgce）；W 装置年生产产品量，单位（t）。4 基本生产技术 4.1 装置规模 新建、改建、扩建结晶磷酸一铵生产装置规模应符合国家和有关部门产业政策的相关规定。4.2 工艺装备 工艺装备应包括净化系统、中和反应系统、浓密过滤系统、水循环与处理系统、冷却结晶系统、离心烘干系统和包装系统。4.3 环境保护 4.3.1 生产装置应有工业废气处理措施，大气污染物的排放应满足 GB 16297的规定。4.3.2 生产装置应有废水处理与水循环利用系统，废水排放应满足 GB 15580的规定。4.4 职业卫生要求 a)应采用消音措施，控制噪声污染；b)应有除尘和防尘措施，控制粉尘和有毒物质污染；c)应设置废渣处理与回收系统；d)应设置操作照明保护系。5 设计要求 5.1 总图布置要求 5.1.1 厂址选择 5.1.1.1 新建企业厂址的选择应符合国家的工业布局、城镇（乡）总体规划及土地利用总体规划要求。5.1.2 平面布置 新建结晶磷酸一铵生产企业总平面设计应符合GB 50187和化工企业总图运输设计规范GB 50489的有关规定，同时还应符合下列要求：5.1.2.1 按功能分区，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、交通走向、做到建筑物构形、朝向、布局、空间组合、采光和绿化布置合理，并与周围环境协调统一，生产区应设在全年最小频率风向的上风侧。5.1.2.2 在满足工艺条件要求的前提下，功能分区内各项设施应联合多层布置，力求紧凑、经济、合理、路线短接通畅，外形规整。DB52/T 9002014 4 5.2 工艺设计要求 5.2.1 劳动安全卫生防护设施、环境保护设施和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。5.2.2 工艺设计应优化工艺流程，合理优化设备配置，充分考虑安全设施、环境保护设施和消防设施与工艺装置相结合。5.2.3 工艺设计应采用先进的工艺、设备，做到生产过程自动化、宜采用集中控制系统。5.2.4 同一性质的生产工艺设备，宜集中布置，并充分考虑操作、检修、安全通道等的间距要求。5.2.5 输氨管线应设置合理的坡度，坡度应不小于 1%，确保停止供氨时管道内的液氨应全部回流至供氨设备内，输液氨管线宜采用焊接连接，确需采用法兰连接时，所有连接法兰处均应设置防护罩。5.2.6 在满足安全要求和工艺条件的前提下，各工序布置应紧凑、合理、通畅。5.3 构建筑物 5.3.1 厂房构建筑物应符合安全健康、消防和当地地震等级等相关要求，并具有足够使用的高度和面积，利于通风。5.3.2 结晶磷酸一铵的生产区域的地面和墙面应做防酸碱处理。5.3.3 生产车间地面应平整，易于清扫和清污分流。5.3.4 钢斜梯和操作平台安全要求应符合 GB 4053.2和 GB 4053.3 的规定。6 生产原理 从净化系统来的萃余酸与氨槽来的氨在反应器中进行氨中和生成磷酸一铵（MAP）NH4H2PO4。H3PO4（液）+NH3（气）=NH4H2PO4（固）7 主要生产过程 7.1 生产工艺过程主要原料质量要求 原料萃余酸的指标：P2O542%，F-0.7%，SO42-1.8%；氨的指标：NH399.5%。7.2 主要工艺生产过程 结晶磷酸一铵的生产流程见图1。DB52/T 9002014 5 萃余酸脱硫脱氟中和反应(搅拌)氨过滤滤液浓缩冷却结晶离心分离母液返回中和反应系统烘干晶体产品 图1 生产工艺流程图 7.3 结晶磷酸一铵的生产工艺 结晶磷酸一铵的生产工艺见图2。DB52/T 9002014 6 MMM M浓缩系统M MM冷凝液用作装置清洗液 图2 结晶硫酸一铵生产工艺示意图 7.4 生产工艺流程简要说明 7.4.1 脱硫：萃余酸中游离硫酸根与钙盐反应生成硫酸钙沉淀，通过过滤方式达到脱硫目的。反应温度控制在 70 左右。反应方程式：SO42-+Ca2+nH2O CaSO4nH2O 7.4.2 脱氟：经过脱硫处理的萃余酸中的氟与活性二氧化硅及碱金属反应生成不溶的氟硅酸盐，通过过滤方式除去氟而达到萃余酸的净化。反应方程式：DB52/T 9002014 7 SiO2+6HF+2H2O H2SiF6+4H2O H2SiF6 SiF4+2HF 2NaOH+H2SiF6Na2SiF6+2H2O 7.4.3 中和：萃余磷酸与氨中和是瞬间即可完成的快速反应，过程速度取决于气氨分子扩散进入磷酸的传质速度。萃余酸与氨中和过程中会发生如下反应：H3PO4+NH3=NH4H2PO4 7.4.4 浓缩结晶：浓缩是将滤液在浓缩系统中提高料浆密度，达到过饱和状态，该过饱和料浆送入结晶器降温结晶，得到结晶磷酸一铵，通过干燥后包装得到产品。7.5 工艺操作程序 图3 工艺操作流程图 7.6 主要设备性能 7.6.1 脱硫反应槽 7.6.1.1 料浆在反应槽停留时间：6 小时（h）。7.6.1.2 工作压力：微负压。7.6.1.3 槽体材质：高级不锈钢。7.6.2 脱氟反应槽 7.6.2.1 料浆在反应槽停留时间：6 小时（h）。7.6.2.2 工作压力：微负压。7.6.2.3 槽体材质：高级不锈钢。7.6.3 中和反应槽 7.6.3.1 料浆在反应槽停留时间：5 小时（h）。7.6.3.2 工作压力：微负压。7.6.3.3 槽体材质：高级不锈钢。7.6.4 过滤机 7.6.4.1 过滤强度（NH4H2PO4）0.5 t/(m2d)。启动萃余酸净化系统 启动供氨系统 启动中和反应系统 启动浓密过滤系统 启动冷却结晶统系 启动离心烘干系统 启动包装系统 DB52/T 9002014 8 7.7 生产工艺控制 7.7.1 萃余酸净化工艺控制 7.7.1.1 脱硫温度 65 80，硫酸根从 1.8%降至 0.4%。7.7.1.2 脱氟温度 70 85，氟从 0.7%降至 0.2%。7.7.2 过滤工艺控制 7.7.2.1 过滤压力：0.5 MPa。7.7.2.2 过滤温度：50。7.7.3 冷却结晶工艺过程控制。7.7.3.1 结晶终点温度：25。7.8 生产设备维护和保养 7.8.1 各相应管道应经常维护保养，确保正常运行。7.8.2 各压力容器应按压力容器的管理规定进行使用、管理和维护。7.8.3 加强设备巡回检查，确保设备正常运转。7.8.4 应定期对设备进行润滑，确保设备长周期运行。7.8.5 消除设备及管道跑、冒、滴、漏及堵塞现象，发现问题应及时处理。7.8.6 应定期地维护保养及检修设备。7.8.7 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。7.8.8 正常使用各种电器设备和仪表，保持仪器仪表、设备、管道等的清洁和环境卫生，做到文明生产。8 产品品质要求 产品品质应达到结晶状磷酸一铵产品地方标准规定的要求。9 安全生产注意事项 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标准要求。10.2 废水排放限值 DB52/T 9002014 9 应符合GB 15580标准要求。10.3 噪声限值 噪声限定值应符合GB 12348标准要求。10.4 工业卫生 工作场所应积极采取行之有效的综合防护措施，防止有害因素对工作场所的污染，应委托有资质的职业卫生技术服务机构进行职业卫生评价，使其符合职业卫生要求。10.5 工作场所有害因素职业接触限值符合表 1 规定 表1 工作场所有害因素职业接触限值 项目 最高容许浓度/（mg/m3）时间加权平均容许浓度/（mg/m3）短时间接触容许浓度/（mg/m3）磷酸-1.0 3.0 氨气-20 30 注1：最高容许浓度指工作地点在一个工作日内，任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。注2：最高容许浓度指工作地点在一个工作日内，任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。注3：短时间接触容许浓度指一个工作日内，任何一次接触不超过15min时间加权平均的容许接触水平。11 污染物控制 11.1 废水控制 应设置工业废水处理系统，所有结晶磷酸一铵生产污水均应处理后达到工业废水排放GB 15580标准后方可排放。12 污染物防治 12.1 有组织排放 杜绝污染物无组织排放，所有逸出气体经净化后由排气筒排放。12.2 废气污染防治 工艺尾气采用多级吸收，达标排放。12.3 废水（液）污染防治 应减少废水（液）产生，提高水循环利用率。12.4 噪声污染的防治 应采取有效的消音措施，减少噪声对环境的影响。12.5 粉尘污染物防治 DB52/T 9002014 10 应采取有效的粉尘防护措施，减少粉尘对环境和从业人员健康的影响。12.6 废渣污染防治 储存和处置应满足GB 18599标准要求。13 污染物监测及采样 13.1 大气污染物的监测采样按 GB/T 16157 进行。13.2 污水监测取样按 HJ/T 91有关规定执行。13.3 粉尘污染物采样按照 GB/T 16157 有关规定执行。13.4 污染物测定方法按照 GB/T 16157 有关规定执行。13.5 大气污染物测定方法按照 GB/T 16157 有关规定执行。13.6 污水测定方法按照 GB 15580 有关规定执行。13.7 噪声测定方法按 GB 12349 的规定执行。13.8 粉尘的测定方法按 GB 5748 的规定执行。DB52/T 9002014 11 A A 附 录 A（资料性附录）企业自检经济技术评价指标 下表给出了推荐的经济技术评价指标，供企业参考。图A.1 结晶磷酸一铵生产综合能耗 项目 限值/kg A B C 单位产量综合能耗（吨结晶磷酸一铵产品实际消耗能源拆标煤）/kgce 320 410 540 注1：Q1吨结晶磷酸一铵产品消耗电量折标煤量，单位（kgce）注2：Q2吨结晶磷酸一铵产品消耗蒸汽折标煤量，单位（kgce）注3：Q3吨结晶磷酸一铵产品消耗工艺水折标煤量，单位（kgce）注4：Q4吨结晶磷酸一铵产品消耗工厂空气折标煤量，单位（kgce）注5：Q5吨结晶磷酸一铵产品消耗仪表空气折标煤量，单位（kgce）_ DB52/T 900-2014