硝酸法和半水-二水法磷酸生产工艺推广方案(二).pdf

硝酸法和半水-二水法磷酸生产工艺
推广方案

一、实施背景
随着全球经济的发展和产业结构的升级，传统产业面临
转型升级的压力。磷酸作为重要的化工原料，广泛应用于肥
料、食品、医药等领域。目前我国磷酸生产工艺主要采用热
法磷酸工艺，该工艺存在能耗高、污染重等问题，不符合可
持续发展的要求。因此，推广新型的硝酸法和半水-二水法磷
酸生产工艺具有重要意义。
二、工作原理

1.硝酸法磷酸生产工艺
硝酸法磷酸生产工艺以硝酸为原料，在催化剂的作用下与磷
矿反应，生成磷酸和硝酸钙。反应方程式为：

Ca(PO4)2+2HNO3→2H3PO4+Ca(NO3)2
硝酸法磷酸生产工艺具有原料易得、反应温和、产物纯净等
优点。同时，该工艺可以通过回收硝酸钙和稀硝酸实现资源
的循环利用，降低生产成本。

2.半水-二水法磷酸生产工艺
半水-二水法磷酸生产工艺以磷矿为原料，经过破碎、球磨、
筛分等工序制得磷酸料浆，然后在加压釜中加入热水和硫酸
进行反应，生成磷酸和硫酸钙。反应方程式为：

Ca(PO4)2+H2SO4+nH2O→2H3PO4+(1-n)CaSO4·nH2O
半水-二水法磷酸生产工艺具有能耗低、污染小、产品纯度高
等优点。同时，该工艺可以通过控制反应条件和添加剂的种
类和用量，实现产物的可控性和多样性。
三、实施计划步骤

1.技术研发阶段：组织专业技术团队对硝酸法和半水-二水
法磷酸生产工艺进行深入研究，优化工艺参数和设备设计，
提高产物质量和生产效率。

2.中试阶段：在实验室研究的基础上，进行中试试验，验证
工艺的可行性和经济性。对试验过程中出现的问题进行改进
和完善。

3.工业化示范阶段：在中试成功的基础上，建设工业化示范
装置，进行长期运行试验。对示范装置的运行情况进行监测
和分析，不断优化工艺和设备。

4.推广应用阶段：在示范装置成功运行的基础上，将硝酸法
和半水-二水法磷酸生产工艺推广到行业内其他企业，促进
产业结构的升级和可持续发展。
四、适用范围
硝酸法和半水-二水法磷酸生产工艺适用于所有需要使用磷
酸作为原料的行业，包括肥料、食品、医药等领域。这些行
业的企业可以通过采用新型的磷酸生产工艺，提高产品质量
和生产效率，降低生产成本和环境污染。
五、创新要点

1.采用新型的硝酸法和半水-二水法磷酸生产工艺，替代传
统的热法磷酸工艺，降低能耗和环境污染。

2.实现资源的循环利用，降低生产成本和提高资源利用率。
硝酸法磷酸生产工艺可以回收硝酸钙和稀硝酸，半水-二水
法磷酸生产工艺可以回收硫酸钙和热水。

3.通过控制反应条件和添加剂的种类和用量，实现产物的可
控性和多样性，满足不同行业的需求。

4.建设工业化示范装置，进行长期运行试验，不断优化工艺
和设备，提高产物质量和生产效率。
六、预期效果

1.降低能耗和环境污染：采用新型的硝酸法和半水-二水法
磷酸生产工艺，替代传统的热法磷酸工艺，预计能够降低能
耗30%以上，减少环境污染50%以上。

2.提高产品质量和生产效率：新型的磷酸生产工艺能够实现
产物的可控性和多样性，满足不同行业的需求。预计能够提
高产品质量10%以上，提高生产效率20%以上。

3.降低生产成本和提高资源利用率：实现资源的循环利用，
降低生产成本和提高资源利用率。预计能够降低生产成本20%
以上，提高资源利用率30%以上。

4.促进产业结构的升级和可持续发展：推广新型的硝酸法和
半水-二水法磷酸生产工艺，能够促进产业结构的升级和可
持续发展，提高我国化工行业的整体竞争力。
七、达到收益
推广新型的硝酸法和半水-二水法磷酸生产工艺能够实现经
济效益和环境效益的双赢。预计能够为企业带来年收益增长

10%以上，同时为社会节约资源和保护环境做出贡献。
八、优缺点

1.优点：采用新型的硝酸法和半水-二水法磷酸生产工艺具
有原料易得、反应温和、产物纯净、能耗低、污染小、产品
纯度高等优点。同时能够实现资源的循环利用和产物的可控
性和多样性。建设工业化示范装置进行长期运行试验，不断
优化工艺和设备，提高产物质量和生产效率。

2.缺点：新型的磷酸生产工艺需要进行技术研发、中试试验
和工业化示范等阶段，需要投入大量的资金和时间成本。同
时对于不同行业和企业来说，需要考虑到原料来源和产品需
求的差异，选择适合的工艺和设备进行生产。此外对于传统
企业来说需要改变原有的生产模式和管理方式适应新的生
产工艺和设备。
九、下一步需要改进的地方

1.进一步完善工艺参数和设备设计，提高产物质量和生产效
率。对试验过程中出现的问题进行深入研究和改进。

2.加强与行业内其他企业的交流和合作，共同推动硝酸法和
半水-二水法磷酸生产工艺的推广应用。通过技术交流和经
验分享，促进整个行业的技术进步