第一節(jié) 尿基復(fù)合肥的定義
從化肥制造方法上講,氮素來(lái)源為尿素的復(fù)合肥就叫做尿基復(fù)合肥。 (可研報(bào)告)
第二節(jié) 尿基復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝
復(fù)合肥料的生產(chǎn)工藝一般是按復(fù)合肥料的造粒工藝來(lái)分類的,復(fù)合肥造料工藝雖然有很多種,但被企業(yè)廣泛應(yīng)用主要是團(tuán)粒法、料漿法、部分料漿法以及熔融造粒四種工藝組成。
轉(zhuǎn)鼓造粒
轉(zhuǎn)鼓造粒又叫滾筒造粒,轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)是復(fù)合肥生產(chǎn)設(shè)備類型中應(yīng)用最廣泛的一種設(shè)備。配方限制相對(duì)較小。
也可以通管使用部分噴漿,部分氨化。最多的設(shè)備類型,2-3百萬(wàn)可做一條生產(chǎn)線,日產(chǎn)量可達(dá)到280-400多噸,好的配方能達(dá)到500噸以上。轉(zhuǎn)鼓造粒生產(chǎn)工藝因其配方限制相對(duì)較小、產(chǎn)量高、投資少、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì),受到眾多復(fù)合肥廠家的青睞,被越來(lái)越多的復(fù)合肥廠家所采用。
熔融造粒
高塔熔體旋轉(zhuǎn)造粒法生產(chǎn)高濃度硝基復(fù)合肥。該技術(shù)系將硝尿磷鉀熔體從造粒塔頂噴出,在塔內(nèi)降落過程中邊冷卻邊團(tuán)聚成粒,這也叫熔融造粒法,在硝銨生產(chǎn)企業(yè)采用高塔熔融造粒法生產(chǎn)復(fù)合肥有如下好處:一是可直接利用硝銨濃溶液,省去了硝銨濃溶液的噴漿造粒過程,以及固體硝銨制復(fù)混肥料時(shí)的破碎操作,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程,確保了生產(chǎn)安全。二是熔體旋轉(zhuǎn)造粒工藝充分利用了硝銨濃溶液的熱能,物料水分含量很低,無(wú)需干燥過程,大大節(jié)省能耗。三是可以生產(chǎn)出高氮、高濃度的復(fù)合肥,產(chǎn)品顆粒表面光滑圓潤(rùn),合格率百分比很高,不易結(jié)塊,易溶解,這就從生產(chǎn)技術(shù)方面確保產(chǎn)品在質(zhì)量上和成本上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
由于生產(chǎn)過程中造粒、干燥操作比較困難,致使產(chǎn)品外觀較差,顆粒強(qiáng)度低,結(jié)塊嚴(yán)重。而采用作為一種復(fù)合肥生產(chǎn)新工藝的熔體塔式造粒法生產(chǎn)尿基復(fù)合肥具有其他生產(chǎn)方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),正在成為目前國(guó)內(nèi)復(fù)合肥生產(chǎn)領(lǐng)域中的一項(xiàng)熱門技術(shù)。
采用熔體塔式造粒法生產(chǎn)的尿基復(fù)合肥產(chǎn)品符合國(guó)家GBl5063-2001標(biāo)準(zhǔn)要求,氮磷鉀總養(yǎng)分大于45%,水分小于1.5%,顆粒強(qiáng)度12N/顆。該工藝的技術(shù)特點(diǎn)如下:①工藝流程短。該工藝直接利用尿素熔融液,省去了尿素溶液的噴淋造粒工序及尿素固體產(chǎn)品制復(fù)合肥時(shí)的破碎加工,且生產(chǎn)過程返料極少,大大簡(jiǎn)化了工藝流程;②熱量消耗低。整個(gè)工藝過程充分利用了熔融尿素的熱能和尿素溶液與磷銨或氯化鉀的反應(yīng)熱,用于蒸發(fā)水分,使物料中的水分含量極低,無(wú)需進(jìn)行干燥處理,從而降低了能耗和生產(chǎn)成本;③投資費(fèi)用省。裝置的基建投資和操作費(fèi)用都比常規(guī)的團(tuán)粒法和料漿法低,且占地面積小,裝置布置緊湊,生產(chǎn)規(guī)模越大,優(yōu)勢(shì)更為明顯;④產(chǎn)品質(zhì)量高。產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度高,表面光滑圓潤(rùn),不易結(jié)塊,養(yǎng)分含量高且分布均勻,即可生產(chǎn)高濃度尿基多元復(fù)合肥,又可生產(chǎn)作為摻合月巴料的優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)原料肥;⑤環(huán)保效益好。生產(chǎn)操作環(huán)境條件好,所有排放的粉塵都可回收作為返料加以循環(huán)利用,無(wú)三廢排放,屬于清潔生產(chǎn)工藝,環(huán)保效益十分顯著。但熔體造粒法也有一定的局限性,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①由于生產(chǎn)過程中要求固溶混合物能夠形成可流動(dòng)的熔體,使產(chǎn)品的規(guī)格品種受到一些限制;②產(chǎn)品顆粒大小調(diào)節(jié)范圍較窄,特別是生產(chǎn)顆粒較大的產(chǎn)品時(shí)有一定的難度;③生產(chǎn)過程中對(duì)溫度、物料配比、混合時(shí)間、顆粒大小的控制要求較為嚴(yán)格;④為保證造粒過程的順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量,造粒塔必須有一定的高度,而造粒塔的建造費(fèi)用通常要占整個(gè)裝置投資費(fèi)用的一半以上,這對(duì)于小型生產(chǎn)裝置來(lái)說(shuō),將會(huì)大大增加投資費(fèi)用。
與團(tuán)粒法、料漿法等其他的幾種尿基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法相比,熔體造粒法在各方面的優(yōu)勢(shì)仍是十分明顯,其生產(chǎn)的尿基復(fù)合肥能達(dá)到較高的均勻粒度和均衡養(yǎng)分,這是采用其他生產(chǎn)方法很難實(shí)現(xiàn)的。作為一種復(fù)合肥的生產(chǎn)新工藝,對(duì)于提高國(guó)內(nèi)的復(fù)合肥生產(chǎn)的整體技術(shù)水平起到了積極的促進(jìn)作用。但由于該方法一次性投入資金至少需上千萬(wàn)元,因此目前在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用還有一定的難度。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快,先后建成了2000余家團(tuán)粒法復(fù)合肥生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)能力大多為2萬(wàn)-10萬(wàn)噸/年,其中10萬(wàn)噸/年以上有50家,最大的為30萬(wàn)噸/年,但大多數(shù)生產(chǎn)的是中低濃度復(fù)合肥。采用料漿法的企業(yè)有50家,能力為5萬(wàn)-20萬(wàn)噸/年,而采用熔體造粒法的企業(yè)很少。
第三節(jié) 對(duì)尿基復(fù)合肥生產(chǎn)和優(yōu)化的幾點(diǎn)建議
1 加強(qiáng)改進(jìn)造粒系統(tǒng)
根據(jù)原先的設(shè)計(jì)原理,在造粒機(jī)內(nèi)放入硫酸、氨,進(jìn)行反應(yīng)后,生成硫氨酸,有助于加劇粒造反應(yīng),反應(yīng)后產(chǎn)生的熱量來(lái)提升粒造的溫度。在應(yīng)用的過程中,硫酸與氣氨是要分開放入的,在噴灑時(shí),物料產(chǎn)生的反應(yīng),物料之間進(jìn)行混合。因?yàn)榛旌系牟粔蚓猓栽诜磻?yīng)過程中,反應(yīng)的不夠具體全面,導(dǎo)致物料表面被酸化而產(chǎn)生膨脹。在進(jìn)行造粒中,沒有取得很好的造粒效果,對(duì)氨造成了嚴(yán)重的損失,污染環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)這樣的情況,所以不能放入硫酸和氨,可以通過提升尿液的濃度來(lái)產(chǎn)生熱量,使用它來(lái)提升粒造的溫度。結(jié)果顯示,粒造形成的效果很好,有效的節(jié)約資源。減少了資源的損耗。
原設(shè)計(jì)在65攝氏度進(jìn)行粒造,進(jìn)行粒造操作時(shí),操作空間比較小,工況很難控制,很難達(dá)到穩(wěn)定的要求。粒造出口時(shí),因顆粒比較繁亂造成堵塞現(xiàn)象,在進(jìn)行生產(chǎn)中,加大了生產(chǎn)難度。通過仔細(xì)觀察粒造曲線,在進(jìn)行操作中,粒造的溫度要降到50攝氏度,可以發(fā)現(xiàn)工況很穩(wěn)定,粒造顆粒效果很好,粒造出口時(shí)。也比較順暢,很少有堵塞現(xiàn)象。
2 加強(qiáng)改進(jìn)干燥系統(tǒng)
原設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用熱風(fēng)爐,把干燥風(fēng)的溫度提升到135攝氏度。由于局部溫度過高,導(dǎo)致硫酸一氨融化分解,養(yǎng)分流失;控制溫度要與尿液溫度相近,物料達(dá)到穩(wěn)定時(shí)逐漸被軟化,在干燥的系統(tǒng)里逐漸構(gòu)成粒造,從而導(dǎo)致破碎負(fù)荷的不斷的增加。如果應(yīng)用干燥機(jī),機(jī)內(nèi)的溫度低且風(fēng)量大,可以有效的控制溫度,為防止粒造后受到溫度的影響再次發(fā)生第二次粒造。
3 改進(jìn)熱風(fēng)爐操作技術(shù)
以前使用的熱風(fēng)爐是比較傳統(tǒng)的操作手法,燃燒時(shí)產(chǎn)生的效率很低,容易結(jié)焦,耗費(fèi)很多的煤資源,使用的勞動(dòng)力很大,熱風(fēng)溫度產(chǎn)生的波動(dòng)比較大,對(duì)煤的質(zhì)量要求也比較高。對(duì)復(fù)合肥的長(zhǎng)周期使用、高效生產(chǎn)、消耗低以及運(yùn)行的穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。熱風(fēng)爐主要是應(yīng)用ZDFR比較干凈的沸騰爐,爐內(nèi)設(shè)置有雙層的裝置,與第二次燃燒時(shí)有專門燃燒的位置,從一定程度上減少了殘?zhí)克奶庯w濺的現(xiàn)象,燃燒效率得到很大的提高。在熱風(fēng)中有效的減少殘?zhí)克奶庯w濺干擾復(fù)合肥的形狀,有助于減少能源的損耗。爐在燃燒時(shí)保持穩(wěn)定,在進(jìn)行操作時(shí)彈性很大,爐在燃燒時(shí),對(duì)每一種煤的質(zhì)量都能適應(yīng)。也可以燃燒一些質(zhì)量比較差的煤,出口熱風(fēng)的溫度波動(dòng)很大,但保持的相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)復(fù)合肥不同的品種需求都能得到滿足;爐的操作步驟比較簡(jiǎn)單,運(yùn)行起來(lái)也很穩(wěn)定,微機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)得到有效的控制,有效的提高設(shè)備的運(yùn)行功能,從整體上減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)。
4 產(chǎn)品產(chǎn)生防結(jié)塊
復(fù)合肥因?yàn)榻缑鏉穸缺容^低,很容易結(jié)成模塊,這樣不僅影響用戶的使用效率,生產(chǎn)效率低,以及也給銷售單位帶來(lái)很大的影響。進(jìn)一步對(duì)結(jié)塊進(jìn)行 分析 ,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。
(1)干燥溫度在降低之后,干燥中的風(fēng)量要提高,料出口時(shí)要加長(zhǎng)堰板的高度,干燥機(jī)內(nèi)的物料要停留的時(shí)間比較長(zhǎng)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)中,干燥 效果才能達(dá)到保證。
(2)空氣除除濕后,降低了空氣溫度,可以把它看成流化空氣 ,物料在包裝過程中,內(nèi)部溫度要比環(huán)境的溫度高出5攝氏度,這樣才能保證在低溫的情況進(jìn)行包裝,才能達(dá)到包裝效果。
(3)因?yàn)榘褪褂玫妮斔凸鼙容^細(xì),油的粘性比較大,可以減小噴射的壓力,如果噴射不夠均衡,產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)狀,因此,在0. 4 MPa干燥的空氣內(nèi),放入噴頭有助于提升霧化的壓力,有助于改進(jìn)包裹的質(zhì)量。
(4)包裝縫口要提高效率,煩防止因?yàn)榭p口不牢固,吸入潮濕的空氣,導(dǎo)致結(jié)成模塊。
(5)不僅要縮短貯存在的時(shí)間,而且高垛貯存的時(shí)間也要縮短。
(6)提高顆粒的產(chǎn)品質(zhì)量,減少顆粒面積的接觸。
5 復(fù)合肥的溶解問題
復(fù)合肥撒到田野之后,很多天都沒有溶解,顆粒還是處于很堅(jiān)固的狀態(tài)。這些問題對(duì)很多生產(chǎn)家來(lái)講是經(jīng)常遇到的問題,因?yàn)楦鞣N因素存在差異。根據(jù)我公司探討的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 分析 ,復(fù)合肥不溶解的主要因素磷逐漸的被退化,主要是因?yàn)樗苄粤邹D(zhuǎn)變成枸溶性磷,再轉(zhuǎn)變成不溶性磷。針對(duì)不溶解的復(fù)合肥進(jìn)行 分析 研究 ,填料中包含有鐵、鋁會(huì)形成不溶解性,與磷酸一按混合生產(chǎn)不溶解性。硫基不溶解的因素主要有:填料中包含有鈣離子,硫酸鉀和鈣離子經(jīng)過反應(yīng)后形成硫鈣酸,為避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,從而有效的提高復(fù)合肥的溶解性。
根據(jù)反應(yīng)的情況,采取有效的措施進(jìn)行解決。1通過 分析 指標(biāo),鐵、鋁離子要進(jìn)行有效的控制;2.板料量盡量要減少,物料在機(jī)內(nèi)中,要減短停留的時(shí)間,防止高溫、多水,生產(chǎn)反映現(xiàn)象。3.要減少產(chǎn)品中含有水的成分,避免滿足離子反應(yīng)所需的條件;4. 貯存的時(shí)間要減短,防止高垛貯存產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象,復(fù)合肥儲(chǔ)存的時(shí)間、高低垛對(duì)產(chǎn)品溶解性產(chǎn)生的影響。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,復(fù)合肥存放的時(shí)間很長(zhǎng)與擠壓的情況會(huì)影響復(fù)合肥的溶解性;5氯離子在正常反應(yīng)的中,加入適宜的氯化鉀,用它來(lái)替換硫酸鉀,不溶解物質(zhì)的生產(chǎn)量可以得到有效的減少。
第四節(jié) 尿基復(fù)合肥的發(fā)展前景
復(fù)合肥料含有作物生長(zhǎng)所需的多種營(yíng)養(yǎng)成分,可使農(nóng)作物均衡吸收其養(yǎng)分,根據(jù)土壤的化學(xué)性質(zhì),施用各種營(yíng)養(yǎng)配比的復(fù)合肥,可以提高科學(xué)施肥的水平,比單一肥料具有更好的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)效果,而且尿基復(fù)合肥是中性肥料,對(duì)土壤、作物的適應(yīng)性強(qiáng),施用方便,可節(jié)省大量的肥料包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和施肥的費(fèi)用。特別是近年來(lái),隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和國(guó)家推進(jìn)測(cè)土配方施肥的政策,使農(nóng)民從施用單質(zhì)肥轉(zhuǎn)向更多的施用復(fù)合肥,這也為尿基復(fù)合肥等各種復(fù)合肥提供了更為廣闊的 市場(chǎng)發(fā)展 空間。
隨著國(guó)內(nèi)尿素生產(chǎn)能力的日趨擴(kuò)大,用于加工生產(chǎn)尿基復(fù)合肥的尿素?cái)?shù)量也呈逐年上升的趨勢(shì)。據(jù)報(bào)道,由于目前國(guó)內(nèi)尿基復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)已基本成熟,已有一半以上的小氮肥企業(yè)可以生產(chǎn),大氮肥 行業(yè) 也有數(shù)家企業(yè)生產(chǎn)。到2005年底,不計(jì)中石化和中石油企業(yè)的產(chǎn)量,全國(guó)氮肥企業(yè)生產(chǎn)的尿基復(fù)合肥總產(chǎn)量已達(dá)400多萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)復(fù)合肥年總產(chǎn)量3200萬(wàn)噸的12%以上。
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