CN101121618A - 高塔滚筒复合肥生产工艺 - Google Patents

高塔滚筒复合肥生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高塔滚筒复合肥生产工艺。它具有工艺先进，成本较低，污染少，肥效利用率高、复合肥养分比例涵盖宽、弹性大、操作性好等优点。其方法为：(1)浓度为99.6％的尿素熔液送入熔混槽，同时将磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、添加剂、乳化剂加热至50～150℃后送入熔混槽；熔混槽的料浆通过料浆泵分两路：一路输送至造粒塔造粒；另一路直接进入造粒转鼓；(2)造粒塔造粒后，合格产品送成品库；不合格产品作为晶种送至造粒转鼓；(3)造粒转鼓内的融熔料浆与晶种接触，使晶种长大，反应后所得产品送至振动筛；(4)筛分后的产品送至冷却转鼓冷却至≤50℃，然后送入成品仓；(5)造粒转鼓的尾气由引风机送至洗涤器，洗涤浓缩后所得产品送入混合料仓。

Description

高塔滚筒复合肥生产工艺
技术领域
本发明涉及一种复合肥生产工艺，尤其涉及一种将尿素熔液与磷钾肥料在造粒塔下熔混后进行的高塔滚筒复合肥生产工艺。
背景技术
目前国内复合肥(复混肥)料的生产存在着能耗高、污染多、投资大等问题，主要生产工艺有团粒法、喷浆法、熔体造粒法。团粒法生产工艺也存在产品颗粒外观质量差、颗粒强度低、养分不均匀等不足，缺乏市场竞争力；喷浆造粒技术成熟，但存在含氮量低使用范围小的缺陷；熔体造粒法可以生产高氮复合肥，但产品规格受到一定的限制，特别是颗粒较大的产品生产有一定的难度。而国内尿素产品的产能日趋扩大，单一养分尿素直接施肥已不能适应科学施肥的要求，不能达到测土配方缓控施肥的要求，化肥利用率低，并带来较为严重的环境污染。故而将尿素用于二次加工生产高浓度多品种复合肥是势在必行的发展方向。
我国复合肥料生产始于70年代，进入80年代后得以迅速发展。尤其是1990年以来，复合肥几乎每年以增加100万吨(实物量)的速度递增，而且逐步转向生产高浓度氮磷钾复合肥料。尽管如此，目前我国复合肥料施用量仅占化肥总施用量的25％左右，国内复合肥料产量仅占化肥总产量的20％，而且主要是低浓度复合肥料产品。根据农业部要求，“十一五”期间要求高浓度复合肥料数量占化肥总量的30％，即至少需要1600万吨高浓度复合肥料。因此，高浓度复合肥料的市场缺口很大。
我国复合肥料生产工艺之团粒法、喷浆法生产规模偏小，多数厂生产能力为1-10万吨/年，产品以低浓度复合肥料为主，并且能耗高、污染多、投资大等。随着国内尿素产量的日趋扩大，尿素已成为我国的主要氮素化肥，其用于二次加工生产复合肥料的数量正在逐渐增大。但是，以尿素为氮素来源采用常用的团粒法工艺或喷浆法复混肥生产工艺生产高浓度复合肥料时，由于尿素熔点低，含尿基的复合肥料临界相对湿度比较低，给造粒、干燥等操作带来诸多不便和困难。
发明内容
本发明的目的就是针对目前尿素生产厂家产品单一，市场波动大，产品附加值低问题，提供一种具有工艺先进，成本较低，污染少，肥效利用率高、复合肥养分比例涵盖宽、弹性大、操作性好等优点的高塔滚筒复合肥生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高塔滚筒复合肥生产工艺，它的方法为，
(1)浓度为99.6％的尿素熔液送入熔混槽，同时将磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、添加剂、乳化剂加热至50～150℃后送入熔混槽；熔混槽底部出来的料浆通过料浆泵分两路：一路输送至造粒塔造粒；另一路直接进入造粒转鼓；
(2)造粒塔造粒后，合格产品送成品库；不合格产品由底部排出作为晶种送至造粒转鼓；
(3)造粒转鼓内的融熔料浆与晶种接触，使晶种长大，反应后所得产品送至振动筛筛分；
(4)筛分后合格的产品送至冷却转鼓冷却至≤50℃，然后送入成品仓；
(5)造粒转鼓的尾气由引风机送至洗涤器，所得产品送入混合料仓。
所述步骤(1)中，磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、添加剂、乳化剂的比例根据所生产的复合肥氮、磷、钾养分含量选配，并研磨至40～70目；其中，前三种物料由斗提机提至混合料仓，然后经皮带秤称量后送入计量仓，并由计量仓经输送皮带送入转鼓加热器加热；转鼓加热器的尾气送入洗涤器回收。
所述步骤(3)中，熔混槽底部接料浆泵，料浆泵将融熔料浆送入造粒转鼓内的料浆喷嘴，料浆喷洒到滚动的料帘上与晶种接触，使晶种长大。
所述步骤(5)中，洗涤器内的洗涤液浓度达到43～45％时，洗涤液送往装置真空预浓缩器；洗涤液由工艺中的冷凝液补充，保持洗涤塔下部的液位。
本发明的有益效果是：它利用成品尿液在塔下制成复合肥料浆，通过专用泵，输送到塔顶，进行造粒，生产晶种，转入造粒滚筒生产成品复合肥。其工艺先进，不必象复合肥高塔造粒厂家用颗粒尿素熔化后输送至造粒塔顶，混合后造粒，成本大大降低。该方法可生产总养分20～56％的尿基复合肥，养分调节范大，可随意添加各种中微量原素，生产专用肥。造粒转鼓的产品硬度高，耐储运，可缓释，肥效利用率高，环境污染少。尿基熔体塔式造粒工艺直接利用尿素浓溶液，省去了尿素熔液的喷淋造粒过程以及固体成品尿素制复合肥料时的破碎熔化过程，大大简化了生产流程，改善了环境，减小了缩二脲的含量，提高了产品质量。该技术充分利用熔融尿素的热能，物料水分含量低，无需干燥，节省了能耗和投资。同时颗粒产品合格百分率高，因此生产过程返料量少，而所得产品颗粒养分均匀，表面光滑、圆润，不易结块，具有较高的市场竞争能力，是实现可持续的发展、清洁生产的清洁生产工艺。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
其中，1.传送带，2.斗提机，3.混合料仓，4.皮带秤，5.计量仓，6.转鼓加热器，7.熔混槽，8.造粒塔，9.料浆泵，10.造粒转鼓，11.引风机，12.洗涤器，13.料仓，14.洗涤泵，15.振动筛，16.冷却转鼓，17.成品仓。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
本发明先将99.6％的尿素熔液通过管道输送至熔混槽7；同时把磷酸一铵、氯化钾(或硫酸钾)、添加剂、乳化剂(0.1～0.3％有乳化料浆防止爆沸防止成品结块的作用)分别用传送带1、斗提机2提至混合料仓3，用皮带称4计量、筛分、研磨40～70至目，送入计量仓5，然后混合进入转鼓加热器6加热至50～150℃后，连续加入熔混槽7。熔混槽7底部出来的料浆通过料浆泵9分两路：一路输送至造粒塔8造粒，成品筛分后合格的产品计量包装进入成品库，不合格的产品作为复合肥晶种通过斗提机2进入造粒转鼓10，所得为高强度复合肥产品，产品规格可在2～8mm调整，硬度达到27N以上，是高塔造粒的4倍；另一路直接送入造粒转鼓10。
造粒转鼓流程：由造粒塔8来的小颗粒复合肥，经斗提机2送入造粒转鼓10作晶种。由融熔料浆泵9来的融熔料浆进入造粒转鼓10内的料浆喷嘴，料浆喷洒到滚动的料帘上与晶种接触，使晶种长大。流化空气由流化空气鼓风机送入造粒转鼓内的流化床。开车时流化空气经流化空气加热器加热到设计温度后再送造粒转鼓，正常生产后即停止加热。
由造粒转鼓10送出的成品复合肥经斗提机2送入双层振动筛15。在最上层筛网筛出的超大颗粒尿素经破碎后，与在最下层筛下小颗粒复合肥一起进入造粒转鼓10作晶种。超大颗粒复合肥也可单独销售。在两层筛面中间引出的颗粒复合肥即为成品，经输送机送入冷却转鼓16经冷却水冷却到≤50℃，送成品仓17，进入包装系统包装出厂。
引风机11排出的含复合肥粉尘的气体送入尾气洗涤器12，经增湿后进入料仓13，尾气中的尿素粉尘被料仓13上部喷淋下来的洗涤液吸收，再经二次洗涤后排入大气。尾气中复合肥粉尘含量将远低于国内现有自然通风造粒塔排放气体的粉尘含量，含尘量≤30mg/Nm3。当洗涤液浓度达到43～45％时，洗涤液送往装置真空预浓缩器。料仓13下部与洗涤泵14连接，洗涤泵14与洗涤器12的上部相连。洗涤液由生产装置工艺冷凝液补充，保持洗涤塔下部的液位。
本发明的乳化剂可以为N、N-双羟乙基十二烷基酰胺，该工艺可生产含氮量40％以上的高氮复合肥，其总养分含量20％-48％的产品，N：16-41％，P(P2O5)4-20％，K(K2O)4-25％，氮、磷、钾养分含量可在上述范围内选配。
实施例1：
复合肥产品规格：N-P2O5-K2O＝24-12-12，总养分≥48％。将尿素熔液通过管道输送至熔混槽，把磷酸一铵、氯化钾、添加剂、乳化剂分别用斗提机提至混合料仓，用皮带称计量、筛分、研磨40～70至目，混合进入转鼓加热器加热至50～150C后，通过皮带机连续加入熔混槽。熔混槽底部出来的料浆通过料浆泵分两路：一路输送至造粒塔造粒，成品筛分后合格的产品计量包装进入成品库，不合格的产品作为复合肥晶种进入造粒转鼓，由造粒塔和振动筛来的小颗粒复合肥，经输送机送入造粒转鼓作晶种；另一路直接送入造粒转鼓。由融熔料浆泵来的融熔料浆进入造粒转鼓内的料浆喷嘴，料浆喷洒到滚动的料帘上与晶种接触，使晶种长大。
由造粒转鼓送出的成品复合肥经输送机送入双层振动筛。在最上层筛网筛出的超大颗粒尿素经破碎后，与在最下层筛下小颗粒复合肥一起进入造粒转鼓作品种。超大颗粒复合肥也可单独销售。在两层筛面中间引出的颗粒复合肥即为成品，经输送机送入冷却转鼓经冷却水冷却到≤50℃，送成品包装系统包装出厂。
  原料及辅助材料用量表
  原料及辅助材料  规格(质量百分含量)   单位   用量
  尿素熔液  99.6％ N≥46％   千克   922
  磷酸一铵  N≥11％ P2O5≥44％ H2O≤1.5％   千克   532
  氯化钾  K2O≥60％ H2O≤1.5％   千克   404
  添加剂  H2O≤1.5％   千克   124
  乳化剂(N、N-双羟乙基十二烷基酰胺)  H2O≤1.5％   千克   2
实施例2：
复合肥产品规格：N-P2O5-K2O＝15-15-15，总养分≥45％。将尿素熔液通过管道输送至熔混槽，把磷酸一铵、氯化钾、添加剂、乳化剂分别用斗提机提至混合料仓，用皮带称计量、筛分、研磨40～70至目，混合进入转鼓加热器加热至50～150℃后，通过皮带机连续加入熔混槽。熔混槽底部出来的料浆通过料浆泵分两路：一路输送至造粒塔造粒，成品筛分后合格的产品计量包装进入成品库，不合格的产品作为复合肥晶种进入造粒转鼓，由造粒塔和振动筛来的小颗粒复合肥，经输送机送入造粒转鼓作晶种；另一路直接进入造粒转鼓。由融熔料浆泵来的融熔料浆进入造粒转鼓内的料浆喷嘴，料浆喷洒到滚动的料帘上与晶种接触，使晶种长大。
由造粒转鼓送出的成品复合肥经输送机送入双层振动筛。在最上层筛网筛出的超大颗粒尿素经破碎后，与在最下层筛下小颗粒复合肥一起进入造粒转鼓作晶种。超大颗粒复合肥也可单独销售。在两层筛面中间引出的颗粒复合肥即为成品，经输送机送入冷却转鼓经冷却水冷却到≤50℃，送成品包装系统包装出厂。
  原料及辅助材料用量表
  原料及辅助材料 规格(质量百分含量)   单位   用量
  尿素熔液 99.6％ N≥46％   千克   400
  磷酸一铵 N≥11％ P2O5≥44％ H2O≤1.5％   千克   532
  氯化钾 K2O≥60％ H2O≤1.5％   千克   404
  添加剂   H2O≤1.5％   千克   88
  乳化剂(N、N-双羟乙基十二烷基酰胺)   H2O≤1.5％   千克   1.5
实施例3：
复合肥产品规格：N-P2O5-K2O＝40-4-4，总养分≥48％。将尿素熔液通过管道输送至熔混槽，把磷酸一铵、氯化钾、添加剂、乳化剂分别用斗提机提至混合料仓，用皮带称计量、筛分、研磨40～70至目，混合进入转鼓加热器加热至50～150℃后，通过皮带机连续加入熔混槽。熔混槽底部出来的料浆通过料浆泵分两路：一路输送至造粒塔造粒，成品筛分后合格的产品计量包装进入成品库，不合格的产品作为复合肥晶种进入造粒转鼓，由造粒塔和振动筛来的小颗粒复合肥，经输送机送入造粒转鼓作晶种；另一路直接进入造粒转鼓。由融熔料浆泵来的融熔料浆进入造粒转鼓内的料浆喷嘴，料浆喷洒到滚动的料帘上与晶种接触，使晶种长大。
由造粒转鼓送出的成品复合肥经输送机送入双层振动筛。在最上层筛网筛出的超大颗粒尿素经破碎后，与在最下层筛下小颗粒复合肥一起进入造粒转鼓作晶种。超大颗粒复合肥也可单独销售。在两层筛面中间引出的颗粒复合肥即为成品，经输送机送入冷却转鼓经冷却水冷却到≤50℃，送成品包装系统包装出厂。
  原料及辅助材料用量表
  原料及辅助材料 规格(质量百分含量)   单位   用量
  尿素熔液 99.6％ N≥46％   千克   1696
  磷酸一铵 N≥11％ P2O5≥44％ H2O≤1.5％   千克   91
  氯化钾 K2O≥60％ H2O≤1.5％   千克   24
  添加剂 H2O≤1.5％   千克   35
  乳化剂(N、N-双羟乙基十二烷基酰胺) H2O≤1.5％   千克   2

Claims (4)

1.一种高塔滚筒复合肥生产工艺，其特征是：它的方法为，
(1)浓度为99.6％的尿素熔液送入熔混槽，同时将磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、添加剂、乳化剂加热至50～150℃后送入熔混槽；熔混槽底部出来的料浆通过料浆泵分两路：一路输送至造粒塔造粒；另一路直接进入造粒转鼓；
(2)造粒塔造粒后，合格产品送成品库；不合格产品由底部排出作为晶种送至造粒转鼓；
(3)造粒转鼓内的融熔料浆与晶种接触，使晶种长大，反应后所得产品送至振动筛筛分；
(4)筛分后合格的产品送至冷却转鼓冷却至≤50℃，然后送入成品仓；
(5)造粒转鼓的尾气由引风机送至洗涤器，所得产品送入混合料仓。
2.根据权利要求1所述的高塔滚筒复合肥生产工艺，其特征是：所述步骤(1)中，磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、添加剂、乳化剂的比例根据所生产的复合肥氮、磷、钾养分含量选配，并研磨至40～70目；其中，前三种物料由斗提机提至混合料仓，然后经皮带秤称量后送入计量仓，并由计量仓经输送皮带送入转鼓加热器加热；转鼓加热器的尾气送入洗涤器。
3.根据权利要求1所述的高塔滚筒复合肥生产工艺，其特征是：所述步骤(3)中，熔混槽底部接料浆泵，料浆泵将融熔料浆送入造粒转鼓内的料浆喷嘴，料浆喷洒到滚动的料帘上与晶种接触，使晶种长大。
4.根据权利要求1所述的高塔滚筒复合肥生产工艺，其特征是：所述步骤(5)中，洗涤器内的洗涤液浓度达到43～45％时，洗涤液送往装置真空预浓缩器；洗涤液由工艺中的冷凝液补充，保持洗涤塔下部的液位。
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