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合成氨生产硝酸铵钙的工艺主要分为原料准备、中和反应、蒸发浓缩、造粒、干燥与冷却、筛分与打包等步骤，以下是详细介绍：

一、原料准备

硝酸铵：作为氮源，通常通过合成氨与硝酸中和反应制得。

钙源：常用的钙源包括石灰石(碳酸钙)或硝酸钙溶液。若使用石灰石，需将其粉碎至一定粒度以便后续反应。

水：用于溶解硝酸铵和调节反应体系浓度。

二、中和反应

反应原理：将硝酸铵溶液与钙源(石灰石粉或硝酸钙溶液)按一定比例混合，在控制温度和搅拌速度的条件下进行中和反应。反应方程式可能包括：

使用石灰石时：

NH4NO3+CaCO3→Ca(NO3)2+NH3↑+CO2↑+H2O(实际反应可能更复杂，涉及多步中和与分解)

更准确的表述可能是硝酸铵与碳酸钙反应生成硝酸钙、氨气、二氧化碳和水，但工业上会控制条件使氨气重新溶解形成硝酸铵钙溶液。

使用硝酸钙溶液时：直接与硝酸铵溶液混合，可能通过氨化调节pH值。

反应条件：温度通常控制在一定范围内(如185℃以下)，以防止氨分解或爆炸;搅拌速度需均匀以确保反应充分。

三、蒸发浓缩

目的：将中和反应后的硝酸铵钙溶液蒸发浓缩至一定浓度，以便后续造粒。

方法：采用二段蒸发或多效蒸发器进行浓缩。例如，先使用三效降膜蒸发器将溶液浓缩到一定浓度，再依次通过二效、一效和单效蒸发器进一步浓缩至所需密度(如质量分数96%~99%)。

四、造粒

塔式造粒：

原理：将浓缩后的硝酸铵钙熔融液喷淋至造粒塔顶，通过旋转造粒器形成颗粒。

设备：造粒塔、旋转造粒器(锥形多孔喷头)、高位槽、泵等。

操作：熔融液通过喷头喷淋成细滴，在塔内自由落体过程中冷却固化成颗粒。

滚筒流化床造粒：

原理：将硝酸铵钙料浆喷涂在流化床内的料帘上，通过逐层涂布形成球形颗粒。

设备：转鼓流化床造粒机、料浆管、雾化空气系统等。

操作：料浆经雾化空气雾化后喷涂在料帘上，颗粒在转鼓内逐层长大并冷却。

五、干燥与冷却

干燥：造粒后的颗粒需进行干燥处理以降低水分含量(如降至0.3%以下)。常用设备包括回转干燥炉、流化床干燥器等。

冷却：干燥后的颗粒需进行冷却处理以防止结块。常用设备包括流化冷却器、振动冷却机等。

六、筛分与打包

筛分：将冷却后的颗粒进行筛分，分离出合格粒度(如1~4mm)的产品和细粉。细粉可返回混合槽重新造粒。

打包：将合格颗粒送敷粉筒内进行涂层、敷粉(如使用石灰石粉作为防结块剂)，然后进行打包、贮存。打包形式包括袋装和散装等。