【背景及概况】

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水溶性聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵，简称APP，分子通式为(NH

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)(n+2)PnO(3n+1)，其中氮、磷元素含量较高。 根据聚合度的大小，可分为低聚、中聚、高聚。 聚合度越低其水溶性越高，反之水溶性越低，当 n＞20 时，为水难溶的 APP，当 n＜20 时，为水溶性高的 APP。因其水溶性的不同，聚磷酸铵的应用也十分广泛。水溶性聚磷酸铵，由于其熔点和烧结点比较低，在较低温度下可以快速熔化，渗透到可燃物的气孔内，使可燃物与空气隔离，并进一步聚合再分解，形成膜状物，迅速覆盖在可燃物的各个层面，使火焰熄灭，从而达到灭火的目的。因此可用于制作干粉灭火剂，应用于纸张、织物、木材等材料的灭火上。另外，由于其化学性质稳定，pH 接近中性，溶解性好；且含植物所需氮、磷元素高，对金属离子有较强的螯合作用，也可用于制作液体复合肥料，并通过逐步水解，被植物很好地吸收利用，可作为一种缓溶性长效肥料。

国外对水溶性聚磷酸铵的研究开始得比较早20世纪70年代初，美国 TVA 公司在管式反应器中对 P2O5质量分数为54%的湿法磷酸进行氨化，产品为含有水溶性聚磷酸铵的熔融体。20世纪70年代末，日本、前苏联等国家开始大量生产水溶性聚磷酸铵并应用于农业上。20 世纪 80 年代末，印度 RCE公司着手于开发颗粒状水溶性聚磷酸铵肥料工艺。在中国，对这方面的研究相对较晚，20世纪80年代，开始了对水溶性聚磷酸铵的合成工艺及其应用的研究。市场上出售水溶性聚磷酸铵的厂家较少，价格比较昂贵且产品性能也不是很稳定。对水溶性聚磷酸铵的纯化和精制还需要进一步研究。

【生产工艺】

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目前国内外比较常用的水溶性聚磷酸铵的合成方法主要有氨气聚合法和尿素缩合法。其中氨气聚合法包括：磷酸氨化法、聚磷酸氨化法和磷酸铵盐-五氧化二磷-氨气聚合法；尿素缩合法括：磷酸尿素缩合法、磷酸铵盐尿素缩合法和磷酸脲法。

氨气聚合法

1）磷酸氨化法：磷酸氨化法采用磷酸为原料，与无水氨按照一定的比例混合，聚合之后，经固化、冷却得到产品。以湿法磷酸与无水氨为原料，在加管式反应器内，加热至300 ℃，充分接触 5～60s，制得的产品聚磷酸铵质量分数为 60％～90％，并且溶解度较高。 该反应利用加长管式反应器来增加其氨化程度，加长管式反应器局部冷却可得到不黏易碎的固体产品，并且未反应的氨气能够得到循环利用。磷酸氨化法生产的水溶性聚磷酸铵能用于制作干粉灭火剂、液体肥料及其他配制剂等，具有实现低成本大规模连续化生产的应用前景，但是....