一種噴漿高氮肥的生產方法與流程
2023-05-22 22:55:56
本發明涉及一種噴漿高氮肥的生產方法。
背景技術：
噴漿造粒複合肥在我國已經生產20多年，現在已經逐漸被普通滾筒造粒、氨酸造粒和高塔造粒所取代，究其原因主要在於配方不靈活，不能生產氮高於15個的品種。傳統工藝料漿水分在28～32個，造粒滾筒進口溫度為400℃～550℃，出口溫度為85℃～95℃，尿素的熔融溫度為132.7℃。採用噴漿傳統工藝生產加入尿素超過70kg，由於造粒滾筒進口和出口溫度較高，使尿素處在熔融狀態，容易在造粒機內結疤，使生產無法進行。
目前噴漿造粒無法生產高氮品種肥料。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是，提供一種噴漿高氮肥的生產方法，本發明解決傳統噴漿複合肥無法生產高氮品種的問題。
為了解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：
一種噴漿高氮肥的生產方法，其特徵在於按照以下步驟進行：
1)製備磷酸一銨料漿和混合物：將磷酸一銨和水按照質量比100:15～50加入到球磨機中進行球磨，製得磷酸一銨料漿；製備混合物：將硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:0.2～2加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為100℃～200℃條件下反應10～120min，製得混合物；
2)製備中和料漿:將磷酸一銨料漿、混合物和液氨按照質量比10～80:10～85:1～40打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
3)製備料漿：將中和料漿、尿素和輔料按照質量比40～90:10～60:0～20加入地槽中，製得料漿；
4)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為200℃～350℃，造粒滾筒內風速為5m/s～40m/s，造粒滾筒出口溫度為60℃～85℃；
5)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥；
所述輔料是硫酸鋅、硫酸亞鐵、氯化鉀、聚穀氨酸、水楊酸和十二烷基甜菜鹼中的一種或者任意比例的兩種以上。
按照以下步驟進行：
a)製備磷酸、液氨和混合物：製備含五氧化二磷為19％～30％的磷酸；製備液氨；製備混合物：將硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:0.2～2加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為100℃～200℃條件下反應10～120min，製得混合物；
b)製備中和料漿:將步驟a)製備的磷酸、混合物和液氨按照質量比10～80:10～80:1～40打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
c)製備料漿：將中和料漿、尿素和輔料按照質量比40～90:10～40:0～20加入地槽中，製得料漿；
d)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為200℃～350℃，造粒滾筒內風速為5m/s～30m/s，造粒滾筒出口溫度為65℃～85℃；
e)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥；
所述輔料是硫酸鋅、硫酸亞鐵、氯化鉀、聚穀氨酸、硫酸鎂、水楊酸和十二烷基甜菜鹼中的一種或者任意比例的兩種以上。
步驟1)中磷酸一銨料漿細度為60目～120目。
步驟1)和步驟a)中所述蒸汽壓力為0.4mpa～2mpa。
步驟2)和步驟b)所述中和料漿ph為3.2～6.5。
在造粒滾筒的前端設有變頻鼓風機，在造粒機後端設有變頻抽風機。
發明具有以下有益技術效果：
1、本發明在地槽中加入尿素及其輔料，不引進水分，降低了料漿整體水分。經中和後的料漿溫度大約在85℃，在85℃時尿素的溶解度為160/100，假設系統原先含水量為28％，固含量為72％，加入溶解度以內的尿素為28％×1.6＝44.8，那麼總質量就變為了100+44.8＝144.8，水分不變，此時料漿水分為28÷144.8×100％＝19.3。由於系統水分發生了變化，因此操作條件可以變化，降低造粒滾筒進口溫度和出口溫度，使系統物料溫度低於尿素熔融溫度，生產即可順利進行。
2、本發明在造粒滾筒前加入鼓風機，由鼓風機和抽風機配合提供風力，可減少抽風機的壓力，降低細小粉塵被抽走的量，可降低除塵壓力，防止細小粉塵進入大氣中，有利於環保。
3、本發明使傳統的噴漿複合肥不能生產高氮品種變成了可能，打破了行業的瓶頸。
具體實施方式
下面結合具體實例進一步說明本發明。
實施例1
1)製備磷酸一銨料漿和混合物：將磷酸一銨和水按照質量比100:30加入到球磨機中進行球磨，製得磷酸一銨料漿；製備混合物：將98％濃硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:1.2加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為130℃條件下反應40min，製得混合物；
2)製備中和料漿:將磷酸一銨料漿、混合物和液氨按照質量比60:30:10打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
3)製備料漿：將中和料漿、尿素和聚穀氨酸按照質量比70:29.5:0.5加入地槽中，製得料漿；
4)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為300℃，造粒滾筒內風速為22m/s，造粒滾筒出口溫度為70℃；
5)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥。
實施例2
a)製備磷酸、液氨和混合物：製備磷酸，磷酸中含五氧化二磷為21.5％；製備液氨；製備混合物：將95％的濃硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:0.8加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為135℃條件下反應40min，製得混合物；
b)製備中和料漿:將步驟a)製備的磷酸、混合物和液氨按照質量比45:20:35打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
c)製備料漿：將中和料漿、破碎後的尿素和七水硫酸鎂按照質量比70:28:2加入地槽中，製得料漿；
d)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為320℃，造粒滾筒內風速為27m/s，造粒滾筒出口溫度為70℃，採用鼓風機和抽風機結合的方式輸送風力；
e)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥。
實施例3
1)製備磷酸一銨料漿和混合物：將磷酸一銨和水按照質量比100:30加入到球磨機中進行球磨，製得磷酸一銨料漿；製備混合物：將98％濃硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:1.3加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為128℃條件下反應40min，製得混合物；
2)製備中和料漿:將步驟a)製備的磷酸、混合物和液氨按照質量比52:44:4打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
3)製備料漿：將中和料漿和尿素按照質量比80:20加入地槽中，製得料漿；
4)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為320℃，造粒滾筒內風速為24m/s，造粒滾筒出口溫度為70℃；
5)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥。
實施例4
a)製備磷酸、液氨和混合物：製備磷酸，磷酸中含五氧化二磷為22.4％；製備液氨；製備混合物：將98％的濃硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:1加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為135℃條件下反應40min，製得混合物；
b)製備中和料漿:將步驟a)製備的磷酸、混合物和液氨按照質量比50:20:30打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
c)製備料漿：將中和料漿和破碎後的尿素按照質量比82:18加入地槽中，製得料漿；
d)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為320℃，造粒滾筒內風速為27m/s，造粒滾筒出口溫度為70℃；
e)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥。
實施例5
1)製備磷酸一銨料漿和混合物：將磷酸一銨和水按照質量比100:31加入到球磨機中進行球磨，製得磷酸一銨料漿；製備混合物：將95％濃硫酸和氯化鉀按照摩爾比1:1.5加入到反應槽中，通入蒸汽，在溫度為120℃條件下反應40min，製得混合物；
2)製備中和料漿:將磷酸一銨料漿、混合物和液氨按照質量比50:44:6打入到管式反應器中，進行中和反應，製得中和料漿；
3)製備料漿：將中和料漿和尿素按照質量比70:30加入地槽中，製得料漿；
4)造粒：將料漿打入到造粒滾筒中造粒，控制造粒滾筒進口溫度為320℃，造粒滾筒內風速為28m/s，造粒滾筒出口溫度為65℃；
5)製得噴漿高氮肥：從造粒滾筒出來的物料，經冷卻、篩分、防結處理和包裝後，即得噴漿高氮肥。
下面結合實驗數據進一步說明本發明的有益效果：
1、實驗供試材料
1材料與方法：
1.1試驗地點：某公司噴漿複合肥生產線。
1.2供試材料：針對實施例2工藝和傳統工藝(進口溫度為450℃，出口溫度為90℃，風速為27m/s,只有抽風機，沒有鼓風機)實驗比較。
本實驗除生產工藝不同外其他管理均一致。
2結果與分析
實施例2可以順利生產，尾氣檢測粉塵含量為80mg/m3；傳統工藝(進口溫度為450℃，出口溫度為90℃，風速為27m/s,只有抽風機，沒有鼓風機)造粒機內結疤嚴重，生產2小時後，不得不停車清理，尾氣檢測粉塵含量為325mg/m3。
由此可見本發明使傳統的噴漿複合肥不能生產高氮品種變成了可能，打破了行業的瓶頸。