本發(fā)明屬于磷化工領(lǐng)域，具體涉及一種以濕法凈化磷酸反萃液或洗余液連續(xù)生產(chǎn)磷酸脲的方法。
背景技術(shù)：
磷酸脲，化學(xué)式為CO(NH 2 ) 2.H 3 PO 4，N 含量為17.7%，P2O5含量為44.9%，水溶液呈酸性。它是一種重要的無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品，在農(nóng)業(yè)和工業(yè)中都具有廣泛的用途和前景，包括青貯飼料保藏劑、高濃度氮-磷復(fù)合肥料、聚磷酸銨中間體、阻燃劑和防火清洗劑等，特別是作為反芻動(dòng)物的飼料添加劑，能夠顯著提高反芻動(dòng)物肉和奶的產(chǎn)量和質(zhì)量。
目前，國內(nèi)磷酸脲生產(chǎn)多以熱法磷酸和濕法磷酸為主。熱法磷酸收率較高，但成本高、產(chǎn)能??；國內(nèi)外對(duì)濕法磷酸為原料生產(chǎn)磷酸脲進(jìn)行了研究，但濕法磷酸中雜質(zhì)較多，特別是F-、SO42-、Al3+和Fe3+等對(duì)磷酸脲產(chǎn)品收率和純度都有較大的影響，采用無凈化濕法磷酸生產(chǎn)的磷酸脲產(chǎn)品純度不高，一般需要加入活化劑，且母液循環(huán)困難，多用于生產(chǎn)肥料用磷酸脲；若直接以75%或85%凈化磷酸生產(chǎn)磷酸脲成本較高，且一般反萃液需經(jīng)多級(jí)濃縮、脫硫、脫色等工序生產(chǎn)75%或85%濕法凈化磷酸，但對(duì)于生產(chǎn)磷酸脲的濕法磷酸要求相對(duì)較低，僅用反萃液即可滿足對(duì)F-、SO42-、Al3+和Fe3+等雜質(zhì)的要求；此外，采用75%或85%濕法凈化磷酸生產(chǎn)磷酸脲，結(jié)晶和母液混合物固液比較大，流動(dòng)性不好，固液分離過程困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)、低成本、收率高飼料級(jí)磷酸脲的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種濕法凈化磷酸反萃液或洗余液連續(xù)生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸脲的方法包括以下步驟；
先向反應(yīng)槽中加入P2O5濃度為25～40% 濕法凈化磷酸反萃液或洗余液，控制溫度為60~85℃，攪拌速度為100~200 r/min，保溫10~20 min，再按磷酸與尿素摩爾比為1∶1.0～1.2向反應(yīng)槽中加入尿素，攪拌反應(yīng)60～90 min；
反應(yīng)液在真空條件下濃縮 P2O5濃度，使P2O5濃度為48~55%形成濃縮反應(yīng)物料；
濃縮反應(yīng)物料降溫至5~40℃后加入晶種，在5~30 r/min攪拌條件下冷卻恒溫結(jié)晶析出磷酸脲；
磷酸脲經(jīng)過離心分離、干燥得到飼料級(jí)磷酸脲。
優(yōu)選的，先向反應(yīng)槽中加入P2O5濃度為25～40% 濕法凈化磷酸反萃液或洗余液，控制溫度為60~85℃，攪拌速度為100~150 r/min，保溫10~20 min，再按磷酸與尿素摩爾比為1∶1.0～1.2向反應(yīng)槽中加入尿素，攪拌反應(yīng)70～90 min。
優(yōu)選的，反應(yīng)液在-0.04~-0.07Mpa真空條件下蒸發(fā)P2O5濃度至48~55%。
優(yōu)選的，濃縮反應(yīng)物料冷卻降溫結(jié)晶過程在結(jié)晶槽中分兩步進(jìn)行，一級(jí)冷卻降溫中降溫至30~40℃，二級(jí)降溫結(jié)晶中降溫至5~30℃，在二級(jí)降溫結(jié)晶過程中加入晶種，恒溫結(jié)晶析出磷酸脲，結(jié)晶保溫時(shí)間為2~5 h。
優(yōu)選的，二級(jí)降溫結(jié)晶過程中的攪拌速度為5~30r/min。
優(yōu)選的，將經(jīng)過離心分離步驟的磷酸脲晶體送至流化床，在50~70℃溫度下干燥至物料水分≤1.5 %得到飼料級(jí)磷酸脲。
優(yōu)選的，磷酸脲在離心分離過程中收集分離出來的回收液；
回收液輸送至磷酸脲一級(jí)冷卻降溫的降溫槽中。
優(yōu)選的，磷酸脲蒸發(fā)濃縮采用循環(huán)式真空濃縮，負(fù)壓由濕式噴射霧化冷凝器或大氣冷凝器提供，濃縮物料采用過料輸出。
本發(fā)明提供的一種濕法凈化磷酸反萃液或洗余液生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸脲的方法，與以往技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于：
1）本方法以濕法萃取凈化磷酸反萃液或洗滌液為原料連續(xù)生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸脲，避免了濕法磷酸中雜質(zhì)離子對(duì)磷酸脲結(jié)晶的影響，同時(shí)，相對(duì)以75%或85% 成品磷酸而言，生產(chǎn)成本更低；
2）將回收液循環(huán)回收至一級(jí)冷卻降溫的降溫槽中，在保證產(chǎn)品純度條件下，提高了磷酸脲最終收率，同時(shí)利用磷酸脲母液自身的冷量對(duì)磷酸脲反應(yīng)液進(jìn)行自冷降溫，減少了循環(huán)冷卻水用量，降低了能耗；
3）生產(chǎn)過程中無需加入活化劑或懸浮劑等，工藝流程簡單，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施案例1
如圖 1 所示，開啟攪拌槳，控制轉(zhuǎn)速為100~150r/min，向反應(yīng)槽中加入P2O5 濃度為35%的濕法凈化磷酸反萃液，通入蒸汽控制反應(yīng)溫度為70℃，保溫10min；按尿素與磷酸摩爾比為1:1.0~1.1向反應(yīng)槽中加入尿素，反應(yīng)60 min；反應(yīng)后的料液通過泵輸送到循環(huán)式真空濃縮裝置中濃縮，控制壓力為-0.05Mpa，濃縮溫度為80℃，待反應(yīng)液濃縮至P2O5為50%后，物料通過泵輸送至一級(jí)冷卻結(jié)晶槽（一級(jí)冷卻降溫）降溫至40℃，放至二級(jí)冷卻槽（二級(jí)降溫結(jié)晶）降溫至28℃，二級(jí)降溫結(jié)晶過程中的攪拌速度為5~10r/min，加入晶種（2-5h）結(jié)晶析出磷酸脲；磷酸脲經(jīng)過離心分離、干燥，干燥溫度控制在55~60 ℃，得到飼料級(jí)磷酸脲產(chǎn)品，P2O5收率為75.6%，N收率為76%。
實(shí)施案例2
以實(shí)施例1的生產(chǎn)方法及工藝參數(shù)進(jìn)行，不同之處如下陳述，尿素與磷酸摩爾比為1:1.1~1.2，真空濃縮壓力為-0.06Mpa，濃縮液P2O5的濃度為52%；二級(jí)降溫結(jié)晶中加入晶種的溫度為20℃，二級(jí)降溫結(jié)晶過程中的攪拌速度為20~30r/min，磷酸脲在離心分離過程中收集分離出來的回收液，回收液輸送至磷酸脲一級(jí)冷卻結(jié)晶槽中；所得飼料級(jí)磷酸脲產(chǎn)品中P2O5收率為85%，N收率為85.5%。
實(shí)施案例 3
如圖 1 所示，開啟攪拌槳，控制轉(zhuǎn)速為100~150r/min，向反應(yīng)槽中加入P2O5 濃度為35%的濕法凈化磷酸洗余液，通入蒸汽控制溫度為75~80℃，保溫10 min，按尿素與磷酸摩爾比為1:1.0~1.05向反應(yīng)槽中加入尿素，反應(yīng)70~80 min；反應(yīng)后的料液通過泵輸送到循環(huán)式真空濃縮裝置中濃縮，控制壓力為-0.05Mpa，待反應(yīng)液濃縮至P2O5為50%后，物料通過泵輸送至一級(jí)冷卻槽，降溫至30℃后放至二級(jí)冷卻結(jié)晶槽繼續(xù)降溫至25℃，加入晶種結(jié)晶析出磷酸脲；磷酸脲經(jīng)過離心分離、干燥，干燥溫度控制在55~60 ℃，得到飼料級(jí)磷酸脲產(chǎn)品，P2O5收率為75.0%，N收率為75.2%。
優(yōu)選的，磷酸脲蒸發(fā)濃縮采用循環(huán)式真空濃縮，負(fù)壓由濕式噴射霧化冷凝器或大氣冷凝器提供，濃縮物料采用過料輸出。
實(shí)施案例 4
如圖 1 所示，開啟攪拌槳，控制轉(zhuǎn)速為120~130r/min，向反應(yīng)槽中加入P2O5 濃度為35%的濕法凈化磷酸反萃液，通入蒸汽控制反應(yīng)溫度為70℃，保溫10min；按尿素與磷酸摩爾比為1:1.0~1.1向反應(yīng)槽中加入尿素，反應(yīng)60 min；反應(yīng)后的料液通過泵輸送到循環(huán)式真空濃縮裝置中濃縮，控制壓力為-0.05Mpa，濃縮溫度為75℃，待反應(yīng)液濃縮至P2O5為50%后，物料通過泵輸送至一級(jí)冷卻結(jié)晶槽（一級(jí)冷卻降溫）降溫至40℃，放至二級(jí)冷卻槽（二級(jí)降溫結(jié)晶）降溫至28℃，二級(jí)降溫結(jié)晶過程中的攪拌速度為5~10r/min，加入晶種（2-5h）結(jié)晶析出磷酸脲；磷酸脲經(jīng)過離心分離、干燥，干燥溫度控制在55~60 ℃，得到飼料級(jí)磷酸脲產(chǎn)品，P2O5收率為76.1%，N收率為77%。