湿法磷酸制备磷酸脲的连续工艺

本文简介了磷酸脲的性能和应用,评述了国外以湿法磷酸和尿素为原料制备磷酸脲的连续工艺及技术经济状况。     

湿法磷酸合成磷酸脲的工艺研究

以湿法磷酸为原料直接合成磷酸脲,研究降温速率、搅拌速度、反应温度、反应时间、磷酸与尿素配比、结晶时间等工艺条件对磷酸脲收率的影响。得到最佳工艺条件为:降温速率为8℃/h,搅拌速度200 r/min,反应温度75℃,反应时间80 min,尿素与磷酸物质的量之比为1.05,结晶时间8 h,在此条件下磷酸脲的收率可达到63.24%。     

湿法磷酸制备磷酸脲的试验研究

磷要到脲是磷酸与尿素的加合产物,通常多用ω（Ｐ２Ｏ５）〉４０％的磷酸与尿愫 反应制得,即是饲炒添加剂,又是高深度复肥,用途广。通过试验确定了用ω（Ｐ２Ｏ５为１４％的湿法磷酸以工业氯化钠脱氯后,与尿素反应制得饲９我酸脲的工艺条件。     

热法磷酸生产磷酸脲的工艺技术研究

采用热法磷酸和尿素作为原料生产工业级磷酸脲。研究了磷酸浓度、反应时间、反应温度、磷酸与尿素物质的量比、结晶温度等条件对磷酸脲的氮、磷收率以及产品质量的影响。通过实验得到最佳工艺条件：磷酸中五氧化二磷质量分数为58%、反应时间为35 min、反应温度为80 ℃、尿素和磷酸物质的量比为1∶1、结晶温度为20 ℃。在最佳工艺条件下,产品磷酸脲中五氧化二磷质量分数为44.8%、氮质量分数为17.6%、纯度为99.7%,产品质量达到GB/T 27805—2011《工业磷酸脲》的要求;磷收率为85.7%,氮收率为86.0%。     

湿法磷酸直接制备饲料级磷酸脲工艺研究

以湿法磷酸和尿素为原料、十二烷基硫酸钠为反应活化剂,聚乙烯吡咯烷酮为悬浮剂,研究了湿法磷酸直接制备饲料级磷酸脲的工艺条件。结果表明,最佳工艺条件为湿法磷酸w(P_2O_5)50%,尿素与磷酸摩尔比1.05、反应温度80℃、反应时间1.0 h、冷却结晶时间2.0 h;该条件下制得饲料级磷酸脲晶体产品收率79.75%,产品总磷质量分数19.21%,总氮质量分数17.33%,产品质量达到NY/T 917—2004标准;以制得的磷酸脲和氢氧化钾为原料生产饲料级磷酸二氢钾,产品质量分数为98.56%,达到HG/T 2860—2011饲料级标准。     

湿法磷酸制取磷酸脲工艺优化及杂质行为研究

二水法生产的湿法磷酸中存在大量的阴离子和阳离子,这些离子很难在磷酸净化过程中除去。用湿法磷酸直接制取磷酸脲时,杂质离子会影响介稳区宽度,进而影响产品的产率和质量。通过改变原料配比、反应时间、反应温度、降温速度、结晶温度和搅拌速度等因素探索了湿法磷酸直接生产磷酸脲的最佳工艺条件,并分析湿法磷酸中存在 的SO42-、SiF62-、Fe3+、Al3+和Mg2+几种主要杂质离子对磷酸脲的产率和产品质量的影响。实验发现,保持一定量的SiF62-浓度有利于提高产品产率,但是其浓度不宜太高。SO42-、Fe3+、Al3+和Mg2+等会降低磷酸脲的产率,并且 Fe3+和Al3+对产率影响较大。     

湿法磷酸合成磷酸脲的实验研究

以工业级湿法磷酸和尿素为原料合成磷酸脲,采用正交实验优化工艺条件。得到最佳合成条件为:反应时间60 min、反应温度90℃,n(尿素)/n(磷酸)为1.1,因素影响顺序为反应物物质的量之比反应温度反应时间;在最佳工艺条件下磷酸脲产率达48%,晶体颗粒粗大、均匀,达到饲料级磷酸脲一级品的行业标准。     

磷酸脲的合成工艺研究

研究以工业级磷酸、尿素为原料合成磷酸脲。通过正交实验确定了合成磷酸脲的最佳工艺条件:反应温度50℃,反应时间40min,磷酸与尿素的摩尔比为1∶1.05,磷酸的浓度为50%,收率为89.4%,母液的循环利用5次以后收率可达90.4%。     

湿法磷酸制备磷酸脲的工艺优化研究

采用正交实验方法,研究了湿法磷酸制备磷酸脲的工艺条件.方差分析证明磷酸质量分数对产率影响高度显著;极差分析结果表明,各因素影响程度从大到小依次为磷酸质量分数、反应温度、结晶时间、反应时间、磷酸与尿素摩尔比.优化得到的最佳工艺参数为:反应温度70℃、反应时间60 min、磷酸质量分数70％、磷酸与尿素摩尔比1∶1、结晶时间8h,此条件下磷酸脲产率可达80.70％.该工艺条件可以很好地用于磷酸脲的生产,具有一定的理论和实用价值.     

杂质对磷酸脲结晶的影响

采用间歇结晶法考察了杂质Al3+、Fe3+、F-、Mg2+、SO24-对磷酸脲结晶收率、析晶时间、产品粒度、晶体形态等的影响。结果表明,Al3+、Fe3+对磷酸脲结晶过程影响显著,若无晶种加入,体系降至常温仍无晶体析出;向反应体系中加入其质量1%的晶种时,随着掺杂Al3+、Fe3+质量分数的增加,磷酸脲收率逐渐下降,析晶时间显著延长,磷酸脲粒度显著减小,产品晶形不规则,晶体聚集明显,Al3+的影响比Fe3+略大;随着掺杂F-质量分数的增加,磷酸脲收率逐渐增大,析晶时间无明显变化,粒度先逐渐减小,后因小颗粒间相互嵌入聚集导致表观粒度逐渐增大,产品晶形不规则;掺杂Mg2+、SO42-后磷酸脲晶体规则,晶形仍为棱柱状,颗粒分散性好。     

磷酸脲生产中的相平衡研究

采用湿渣法与X射线衍射相结合的方法,在20℃和40℃下对尿素磷酸水三元体系进行研究,得到尿素和磷酸在水中的溶解度数据,确定了磷酸脲[CO(NH2)2.H3PO4]的结晶区,为磷酸脲工业化生产提供理论依据。     

克林霉素磷酸酯结晶工艺

冷却与溶析的耦合结晶是目前克林霉素磷酸酯工业提纯的主要工艺,也是控制产品质量的的关键步骤.本文考察了克林霉素磷酸酯结晶过程中降温方式、搅拌速率和溶剂配比这3个主要操作因素对结晶质量的影响,包括纯度、粒度分布、溶剂残留等方面.研究结果表明,在实验研究范围内,溶剂配比为D、程序降温控制下,冷却速率为B4或岛、搅拌速率为300～400 r/min方案时可以得到质量最好的产品.     

复盐结晶法生产磷酸二氢钾结晶动力学研究

研究了用三聚氰胺结晶法由湿法磷酸生产磷酸二氢钾的结晶动力学过程。考察了搅拌、振动、杂质对结晶过程的影响及不同降温速率对结晶习性的影响,拟合并给出结晶动力学方程,采用差热分析和热重分析仪测试了结晶产品的脱水特性。     

真空法动态制冰的非等温结晶动力学

以氯化钠水溶液为制冰溶液,采用真空法制备得到冰浆。从理论上论证非等温结晶动力学模型Jeziorny法和Mo法用于描述冰浆结晶行为的可行性。通过实验测定不同结晶时间下的冰浆含冰率,并建立了冰浆生成过程的非等温动力学方程。研究结果表明：Jeziorny法和Mo法可很好地描述冰浆的非等温结晶过程;Jeziorny模型指数n的值在0.473~0.525间,表明不同实验条件下的结晶机理基本一致,冰晶呈片状增厚生长;Jeziorny模型中的结晶动力学参数K_c、t_0.25和Mo模型中的冷却速率函数F（T）的变化规律均表明高冷却速率可促进冰浆的形成,同时氯化钠的添加会在一定程度上抑制冰晶生长。     

饲料级磷酸氢钙结晶过程中团聚的研究

在反应结晶过程中,一般过饱和度很大,很容易形成大量细小颗粒,这些小颗粒相互作用形成团聚体,会影响最后产品的粒度分布、纯度、晶体形貌、堆密度等参数。饲料级磷酸氢钙生产过程中极易形成团聚体,通过探索团聚体形成的pH范围,对团聚体形成的原因做了分析,并研究了中和条件对团聚形成的影响。结果表明,形成团聚体的pH范围为2.82~3.60。此外,提高反应温度、增加搅拌速度均对团聚体有减缓效果。实验最后建立了磷酸氢钙团聚尺寸模型。