一種防爆硝酸銨及其生產方法
2024-03-10 12:25:15 2
專利名稱：一種防爆硝酸銨及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種防爆硝酸銨的產品及其生產方法，它是屬於對現有防爆硝酸銨產品及其生產方法的改進該防爆硝酸銨的生產主要是通過給常規硝酸銨添加新型的防爆添加劑和採用配漿的新生產工藝來實現發明目的的。
背景技術：
在硝酸銨被禁止作為化肥銷售後，各化肥生產廠家紛紛尋找途徑，謀求將硝酸銨改性、具有防爆性後出售。現報導較多的是利用硝酸銨生產硝基NPK複合肥，由於其它物質的大量加入，該類複合肥已沒有爆炸特性。其主要工藝技術有(1)將硝酸銨、磷酸一銨、氯化鉀(硫酸鉀)製成粉狀，以機械方法混合而製得粉狀硝基複合肥。(2)用機械法混合粒狀硝酸銨、磷酸一銨、氯化鉀(硫酸鉀)而製成硝基復肥。(3)復混料狀硝基復肥，它是將粉狀磷酸一銨、氯化鉀(硫酸鉀)加入到高濃度的硝酸銨溶液；通過粒化工藝製造而成，各組分在混合和造粒時發生化學反應，製得的產品顆粒比較均勻、堅實、質量好、顆料的乾燥可利用硝酸銨顯熱和硝酸銨的結晶熱。
綜上所述，防爆硝酸銨生產技術主要有二大類，第一類是簡單的物理摻混生產氮、磷、鉀複合肥，其屬於採用二次加工的方法在農業生產上使用硝酸銨，不能利用硝酸銨生產裝置直接生產防爆硝酸銨，其具有生產成本高，硝酸銨易從混合物中分離，具有潛在的爆炸危險等技術缺陷；第二類是對現有裝置進行改造，向硝酸銨溶液中添加改性劑生產防爆硝酸銨，但目前該類技術改性劑價格高，生產工藝複雜，投資大的技術缺陷。
發明內容
本發明的目的就在於避免上述現有技術的不足之處而提供了一種新型防爆硝酸銨及其生產方法。它主要是通過配製新型的防爆硝酸銨添加劑，並加入到硝酸銨溶液中，經配漿、脫水和造粒成型而得到這種具有拒爆特性的改性硝酸銨產品。這種防爆硝酸銨改性劑，它的組成中含有硝酸銨防爆物質硫酸銨、磷酸銨和碳酸銨，含有機體加強劑氧化鈣和氧化鎂及抗氧劑等物質，其組份的重量百分比為硫酸銨30％～80％；磷酸銨10％～60％；碳酸銨0％～10％；抗氧劑0.1％～0.3％。其中，磷酸銨還可以是銨磷酸一銨或磷酸二銨；碳酸銨還可以是碳酸氫銨；抗氧劑可以是亞硫酸鈉、二甲基苯酚、EDTA二鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。
這種防爆硝酸銨的生產方法主要是通過在硝酸銨溶液中配加防爆硝酸銨添加劑的方法得到，其具體的生產工藝過程如下(1)製備硝酸銨溶液在中和器加入稀硝酸，並注入氨氣，經攪拌配製成硝酸銨溶液；(2)加入防爆改性劑將中和器的硝酸銨溶液泵入到配漿罐中，並加入權利要求書1所述的防爆硝酸銨改性劑，充分攪拌，使改性劑溶於硝酸銨溶液中，其添加量為總組份重量的10～20％(3)調配PH值將已經加入改性劑的硝酸銨混合液泵入到再中和器中，通入氨氣將溶液的PH值調至7.2～8.2；(4)脫水將上述混合液泵入脫水裝置，可進行多級脫水，去除水分；採取常壓脫水時，控制溫度在110～150℃，採取真空脫水時控制溫度在150～172℃；(5)造粒成型將脫水後的混合物泵入造粒裝置中進行造粒成型，即可得到目的產品防爆硝酸銨。
附圖即為本發明的生產工藝流程圖，其中1---硝酸銨改性劑2---配料回流泵3---配漿罐4---氣氨5---稀硝酸6---水蒸氣7---中和器8---再中和器9---一段脫水裝置10---二段脫水裝置11---三段脫水裝置12---造粒裝置具體實施方式
下面將結合實施例來詳述本發明的技術特點。
(一).在室內對防爆硝酸銨的製備中，本發明的設計者是通過以下實施例實現防爆硝酸銨的製備。
實施例1①向反應器內加入1000g硝酸銨，加入500ml蒸餾水，配製成均相液體，該液體硝酸銨含量為66％；
②加入26g磷酸一銨，70g硫酸銨，2g亞硫酸鈉。攪拌使其溶解於硝酸銨溶液，溶解時間為15min；③將混合液加入真空脫水裝置脫除水分，脫水分常壓和真空脫水。常壓脫水條件為脫水溫度110-150℃，脫水時間35min；真空脫水條件為脫水溫度150-172℃，脫水時間10min，真空度0.035Mpa。
④將脫水後的改性硝酸銨熔融液倒入模具，使其冷卻、結晶、成型，該樣品即是防爆硝酸銨。
實施例2①向反應器內加入1000g硝酸銨，加入500ml蒸餾水，配製成均相液體，該液體硝酸銨含量為66％；②加入18g磷酸一銨，60g硫酸銨。攪拌使其溶解於硝酸銨溶液，溶解時間為15min；③將混合液加入真空脫水裝置脫除水分，脫水分常壓和真空脫水。常壓脫水條件為脫水溫度110-150℃，脫水時間35min；真空脫水條件為脫水溫度150-172℃，脫水時間10min，真空度0.035Mpa。
④將脫水後的改性硝酸銨熔融液倒入模具，使其冷卻、結晶、成型，該樣品即是防爆硝酸銨。
實施例3①向反應器內加入1000g硝酸銨，加入500ml蒸餾水，配製成均相液體，該液體硝酸銨含量為66％；②加入60g磷酸一銨，60g硫酸銨。攪拌使其溶解於硝酸銨溶液，溶解時間為15min；③將混合液加入真空脫水裝置脫除水分，脫水分常壓和真空脫水。常壓脫水條件為脫水溫度110-150℃，脫水時間35min；真空脫水條件為脫水溫度150-172℃，脫水時間10min，真空度0.035Mpa。
④將脫水後的改性硝酸銨熔融液倒入模具，使其冷卻、結晶、成型，該樣品即是防爆硝酸銨。
實施例4①向反應器內加入1000g硝酸銨，加入500ml蒸餾水，配製成均相液體，該液體硝酸銨含量為66％；②加入80g磷酸一銨，60g硫酸銨。攪拌使其溶解於硝酸銨溶液，溶解時間為15min；③將混合液加入真空脫水裝置脫除水分，脫水分常壓和真空脫水。常壓脫水條件為脫水溫度110-150℃，脫水時間35min；真空脫水條件為脫水溫度150-172℃，脫水時間10min，真空度0.035Mpa。
④將脫水後的改性硝酸銨熔融液倒入模具，使其冷卻、結晶、成型，該樣品即是防爆硝酸銨。
實施例5①向反應器內加入1000g硝酸銨，加入500ml蒸餾水，配製成均相液體，該液體硝酸銨含量為66％；②加入38g磷酸一銨，90g硫酸銨。攪拌使其溶解於硝酸銨溶液，溶解時間為15min；③將混合液加入真空脫水裝置脫除水分，脫水分常壓和真空脫水。常壓脫水條件為脫水溫度110-150℃，脫水時間35min；真空脫水條件為脫水溫度150-172℃，脫水時間10min，真空度0.035Mpa。
④將脫水後的改性硝酸銨熔融液倒入模具，使其冷卻、結晶、成型，該樣品即是防爆硝酸銨。
採用專業的測試裝置，對本發明製備的防爆硝酸銨樣品進行了爆炸試驗，試驗表明本發明製備的防爆硝酸銨具有拒爆特性，其總養分及其它各項理化指標均優於普通硝酸銨。
防爆硝酸銨肥效和理化指標列於表1。
(二).在工業現場實際實施本發明的過程中，本發明的設計者是採用如附圖所示的生產工藝流程圖直接進行配漿和生產的，其實際生產過程如下將稀硝酸和氣氨在中和罐中進行混合，配製出硝酸銨溶液；再用泵將硝酸銨溶液打入配漿罐與改性劑粉料充分混合、溶解(工業生產中兩個配漿罐可間歇、切換使用)，其改性劑的添加量為總組份重量的10～20％；然後，硝酸銨和改性劑的混合液經泵打入再中和器，用氨將其混合液PH值調至7.2～8.2；混合液再經脫水裝置去除水分後，再將硝酸銨與改性劑混合物在造粒塔內造粒成型，即可生產出目的產品——改性防爆硝酸銨。其工業化試驗可依託硝酸銨現有生產裝置進行，只需增加2臺泥漿泵，2臺配料罐，及相應的管道、閥門即可進行生產。
發明效果與現有技術相比，本發明克服了現有技術存在的技術缺陷，具有以下突出的特點①開發了硝酸銨溶液直接配漿工藝，該工藝在現有硝酸銨生產裝置中只需添加兩臺配漿罐，即可完成防爆硝酸銨的生產，其工藝簡單、操作性強。
②改性劑溶液由硝酸銨溶液作為溶劑配製，不向系統加入額外水份(現有技術都是將改性劑加脫鹽水配製成溶液後加入生產系統生產防爆硝酸銨)，不增加脫水設備的負擔，投資小，生產成本低；③篩選和復配出了以硫酸銨鹽、磷酸銨鹽、碳酸銨鹽及抗氧劑為主體的高效硝酸銨防爆改性劑，該防爆改性劑的配方通過優化硫酸銨鹽、磷酸銨鹽、碳酸銨鹽三者的比例，精簡了現有技術中必不可少的各類顆粒機體增強劑，從而使其成本低、生產過程簡單易操作。
④該改性劑既可使硝酸銨失去爆炸性能，又可增加硝酸銨肥效，同時其對土壤、環境、作物不產生任何副作用。
權利要求
1.一種防爆硝酸銨改性劑，它的組成中含有硝酸銨防爆物質硫酸銨、磷酸銨、碳酸銨和抗氧劑等物質，其特徵在於各組份的重量百分比為硫酸銨30％～80％磷酸銨， 10％～60％；碳酸銨0～10％；抗氧劑0.1％～0.3％；
2.根據權利要求1所述的防爆硝酸銨改性劑，其特徵在於所述的磷酸銨還可以是銨磷酸一銨或磷酸二銨；所述的碳酸銨還可以是碳酸氫銨；所述的抗氧劑可以是亞硫酸鈉、二甲基苯酚、EDTA二鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。
3.一種防爆硝酸銨的生產方法，它主要是通過在硝酸銨溶液中配加防爆硝酸銨添加劑的方法得到，其具體的生產工藝過程如下(1)製備硝酸銨溶液在中和器加入稀硝酸，並注入氨氣，經攪拌配製成硝酸銨溶液；(2)加入防爆改性劑將中和器的硝酸銨溶液泵入到配漿罐中，並加入權利要求書1所述的防爆硝酸銨改性劑，充分攪拌，使改性劑溶於硝酸銨溶液中，其添加量為總組份重量的10～20％；(3)調節PH值將已經加入改性劑的硝酸銨混合液泵入到再中和器中，通入氨氣將溶液的PH值調至7.2～8.2；(4)脫水將上述混合液泵入脫水裝置，可進行多級脫水，去除水分；採取常壓脫水時，控制溫度在110～150℃；採取真空脫水時控制溫度在150～172℃；(5)造粒成型將脫水後的混合物泵入造粒裝置中進行造粒成型，即可得到目的產品防爆硝酸銨。
全文摘要
一種防爆硝酸銨的產品及其生產方法，它是屬於對現有防爆硝酸銨產品及其生產方法的改進，其爆硝酸銨的生產主要是通過直接配漿的方法，給常規硝酸銨溶液中添加新型的防爆改性劑和採用配漿的新生產工藝來實現發明的目的。該方法是通過優化硫酸銨鹽、磷酸銨鹽、碳酸銨鹽三者的比例，精簡了現有技術中必不可少的各類顆粒機體增強劑，從而使其成本低、生產過程簡單易操作。其改性劑產品既可使硝酸銨失去爆炸性能，又可增加硝酸銨肥效，同時其對土壤、環境、作物不產生任何副作用。
文檔編號C05D1/02GK1613827SQ20041009149
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者趙東風, 趙朝成, 路帥, 劉光利, 白世林 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 石油大學(華東)