全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法
2023-05-19 17:58:31
專利名稱：全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法
技術領域：
本發明涉及硝硫基複合肥的生產方法，具體地說是全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法。
背景技術：
目前，現有的利用高塔造粒技術生產含氮、鉀複合肥的方法有(I)將液體硝酸銨打上高塔中間槽然後再經二段蒸發器蒸發水分後進入熔融槽，固體硫酸鉀由鬥提機提上高塔，進入小料倉，再經定量皮帶計量後進入混料槽與由熔融槽而來的液態硝酸銨混合後，再進入造粒機，經旋轉噴頭噴出自然降落至塔下料倉製得顆粒成品。(2)塔下將尿素熔融，輸送至塔上與含磷、鉀的固體肥料充分混合後經噴頭噴淋自然通風冷卻，料落至塔下料倉得成品。(3)固體尿素提至高塔上熔融再與含磷、鉀的固體肥料混合均勻後噴淋至塔下得復肥成品。因此，現有的利用高塔技術生產氮、鉀複合肥均為一種液體原料與另外的固體料混合製得成品，這種製備方法存在工藝複雜，成本高，物料混合不均、產品雜質多的缺陷，不能作為高端肥料。另外，固體物料不僅粉塵損失大而且存在汙染操作環境的問題。
發明內容
本發明的目的就是提供一種全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法，以解決現有技術中存在的生產工藝複雜，成本高，操作環境差，物料混合不均的問題，製取純度高、含量均勻的具有水溶性的高端硝硫基複合肥。本發明是這樣實現的
全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法包括以下步驟
(1)利用氯化鉀固體與濃硫酸在轉化器中反應，製取重量濃度為94- 96%的硫酸氫鉀溶液並存於中間罐，該中間罐溫度保持在150-170°C ；
(2)經加壓中和法生產的重量濃度為93-95%的硝酸銨溶液存於設有保溫裝置的稀硝銨槽，該稀硝銨槽溫度保持在130-140°C ；
(3)將中間罐內的硫酸氫鉀溶液通過裝有計量裝置的泵按量經由專用輸送管送入造粒高塔的中間槽內；
(4)稀硝銨槽中的硝酸銨溶液通過裝有計量裝置的泵按量經由專用輸送管送至造粒塔上的中間槽內；
(5)向所述中間槽內的硫酸氫鉀和硝酸銨混合溶液中通氣氨調節混合液PH值呈中性；
(6)將所述中間槽內的混合液經中間泵打入造粒高塔上的二段蒸發器中，經過二段蒸發器後得水分含量< O. 5%的混合液，混合液流入熔融槽，再由熔融槽進入造粒機，經造粒機噴頭旋轉噴出造粒。其中，在所述中間槽內設置有PH值自動控制系統，所述PH值自動控制系統包括安裝於中間槽內的PH值傳感器、與傳感器相接的控制器、與所述中間槽流體連通的氨氣輸入管及在所述氨氣輸入管上設置的調節閥，所述PH值傳感器、調節閥與所述控制器電連接；所述專用輸送管是指在輸送內管外套有保溫外管，所述保溫外管與所述輸送內管之間形成環狀夾層，在所述環狀夾層內流通有保溫蒸汽；所述專用輸送管中自稀硝銨槽、中間罐至造粒塔段採用沿輸送方向升高的傾斜輸送管。本發明優選的技術方案為
所述保溫蒸汽為I. 3Mpa。所述傾斜輸送管的傾斜度為垂直邊與水平邊之比為1:100。本發明設計了液液混合併通過高塔造粒的技術方案來生產硝硫基複合肥，既簡化了工藝，也降低了生產成本，同時也使得物料混合均勻，而且，對於連續性生產來說，與針對固體的計量相比，對液體的計量更簡單易行，且精準度更高。另外，以液、液為原料經高塔造粒而生產複合肥，不僅在液體傳送、計量方面存在優勢，而且因生產環節少，在生產過程中可產生雜質汙染的機會幾乎不存在，因此，可製得高純度、全水溶的高端肥料。本發明所設計的工藝方法，既利用了液、液混合的原料優勢，也兼取了高塔造粒的工藝優勢，將二者的優點集於一身。與長久以來存在的固、液混合的高塔造粒工藝相比，本發明省去了固體在塔下混料、往塔上提料、塔上定量皮帶添加、固液混料槽等一系列裝置， 簡化了生產工藝，美化了操作環境。與全液相非高塔造粒技術相比，本發明的工藝克服了其存在的如下缺陷(I)造粒後需要進一步高溫乾燥導致能耗較高；(2)成品返料多，導致生產效率低(3)成品粉塵多，需回收，操作環境差。
具體實施例方式本全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法包括以下步驟
(O利用原料氯化鉀固體與濃硫酸在轉化器中反應，控制溫度為130-150°c，反應3-4 小時，生成重量濃度為94 - 96%的硫酸氫鉀溶液，其中硫酸含量約1% ;生成的氯化氫氣體在此條件下全部揮發出去經兩級吸收後副產鹽酸。硫酸氫鉀溶液暫存於中間罐，該中間罐保溫在 150-170。。；
(2)經加壓中和法生產的重量濃度為93-95%的硝酸銨溶液存於設有保溫盤管的稀硝銨槽中暫存，該稀硝銨槽溫度保持在130-140°C ；
(3)將中間罐內的硫酸氫鉀溶液通過裝有計量裝置的泵按8m3/h的流量經由專用輸送管送入造粒高塔的中間槽內；
(4)稀硝銨槽中的硝酸銨溶液通過裝有計量裝置的泵按40m3/h的流量經由專用輸送管送入造粒塔上的中間槽內；
(5)向所述中間槽內的硫酸氫鉀和硝酸銨混合溶液中通氣氨調節混合液PH值呈中性， 該調節過程通過在所述中間槽內設置的PH值自動控制系統進行自動控制。所述PH值自動控制系統包括安裝於中間槽內的PH值傳感器、與傳感器相接的控制器、與所述中間槽流體連通的氨氣輸入管及在所述氨氣輸入管上設置的調節閥，所述PH值傳感器、調節閥與所述控制器電連接。所述PH值傳感器將測得的PH值數值信號傳送到控制器，由控制器根據該數值的大小，自動控制調節閥調節氨氣輸入流量，使所述中間槽內的混合溶液的PH值呈中性。本發明通過向中間槽內通入氣氨以調節混合液PH值到中性，從而有效避免硫酸氫鉀的酸性影響最終產品的產品質量；
(6)將中間槽內的混合液經中間泵打入塔上的二段蒸發器中，經過二段蒸發器後得水分含量< O. 5%的混合液，混合液流入熔融槽，再由熔融槽進入造粒機，經造粒機噴頭旋轉噴出造粒。本發明所設計的工藝首先使兩種原料在高塔中間槽內混合，再經蒸發器蒸發以進一步降低含水量，這種工藝設計，使得在蒸發器蒸發過程中，兩混合液的混勻率進一步提高，從而獲得更均勻的混合效果。本發明中的專用輸送管為輸送內管外套有保溫外管，所述保溫外管與所述輸送內管之間形成環狀保溫夾層，在所述的環狀保溫夾層內流通有保溫蒸汽。由於較高濃度的硫酸氫鉀溶液及硝酸銨溶液熔點較高，在輸送過程中發生堵管的可能性較大，本發明為避免其在輸送過程中出現輸送管道堵塞而導致停工停產的問題，所述專用輸送管中自稀硝銨槽、中間罐至造粒塔段採用沿輸送方向升高的傾斜輸送管。所述傾斜輸送管的傾斜度為垂直邊與水平邊之比為1:100，以保證停泵後管內溶液可全部倒流回至稀硝銨槽、中間罐內， 避免發生管道堵塞問題。另外，本發明還在環狀夾層裡流通壓力為I. 3MPa的蒸汽對硫酸氫鉀溶液保溫，以避免其因降溫而出現管道堵塞問題，從而確保生產的順利進行。
權利要求
1.一種全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法，其特徵在於包括以下步驟(1)利用氯化鉀固體與濃硫酸在轉化器中反應，製取重量濃度為94- 96%的硫酸氫鉀溶液並存於中間罐，該中間罐溫度保持在150-170°C ；(2)經加壓中和法生產的重量濃度為93-95%的硝酸銨溶液存於設有保溫裝置的稀硝銨槽，該稀硝銨槽溫度保持在130-140°C ；(3)將中間罐內的硫酸氫鉀溶液通過裝有計量裝置的泵按量經由專用輸送管送入造粒高塔的中間槽內；(4)稀硝銨槽中的硝酸銨溶液通過裝有計量裝置的泵按量經由專用輸送管送至造粒塔上的中間槽內；(5)向所述中間槽內的硫酸氫鉀和硝酸銨混合溶液中通氣氨調節混合液PH值呈中性；(6)將所述中間槽內的混合液經中間泵打入造粒高塔上的二段蒸發器中，經過二段蒸發器後得水分含量< 0. 5%的混合液，混合液流入熔融槽，再由熔融槽進入造粒機，經造粒機噴頭旋轉噴出造粒；其中，在所述中間槽內設置有PH值自動控制系統，所述PH值自動控制系統包括安裝於中間槽內的PH值傳感器、與傳感器相接的控制器、與所述中間槽流體連通的氨氣輸入管及在所述氨氣輸入管上設置的調節閥，所述PH值傳感器、調節閥與所述控制器電連接；所述專用輸送管是指在輸送內管外套有保溫外管，所述保溫外管與所述輸送內管之間形成環狀夾層，在所述環狀夾層內流通有保溫蒸汽；所述專用輸送管中自稀硝銨槽、中間罐至造粒塔段採用沿輸送方向升高的傾斜輸送管。
2.根據權利要求I所述的全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法，其特徵在於所述保溫蒸汽為I. 3Mpa。
3.根據權利要求I所述的全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法，其特徵在於所述傾斜輸送管的傾斜度為垂直邊與水平邊之比為1:100。
全文摘要
本發明公開了全液相高塔造粒生產硝硫基複合肥的方法，該方法包括以下步驟利用氯化鉀固體與濃硫酸反應製取94－96%的硫酸氫鉀溶液；經加壓中和法生產的重量濃度為93-95%的硝酸銨溶液；將硫酸氫鉀溶液、硝酸銨溶液通過裝有計量裝置的泵按量經由專用輸送管送入造粒高塔的中間槽內；向所述中間槽內的硫酸氫鉀和硝酸銨混合溶液中通氣氨調節混合液pH值呈中性；將所述中間槽內的混合液經中間泵打入造粒高塔上的二段蒸發器中，經過二段蒸發器後得水分含量≤0.5%的混合液，混合液流入熔融槽，再由熔融槽進入造粒機，經造粒機噴頭旋轉噴出造粒。本發明工藝簡便，生產成本低，可製得高純度、全水溶的高端肥料。
文檔編號C05G1/00GK102584408SQ20121007978
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者李廣乾, 李慶青, 杜玉如 申請人:河北冀衡賽瑞化工有限公司