CN101284743A - 一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，该方法将复合肥料生产中使用的含磷素的原料置于反应器中，加入硫酸，加入量为每吨产品30～150公斤，反应生成硫磷铵、磷酸料浆，然后喷洒在造粒机内的料床上，与其他固体原料和返料混合粒化，再用氨将其中的磷酸中和成磷铵，氨的加入量为每吨产品20～80公斤，同时混合粒化，再经冷却、筛分，制得复合肥料产品。与现有技术相比，本发明的特点包括：可有效防止硫酸与复合肥料配料中其他原料如氯化钾、氯化铵等的副反应，又可最大限度地利用反应放出的热量，提高造粒物料温度，降低造粒物料成粒所需水分含量。

Description

一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法
技术领域
本发明涉及一种复合肥料的生产方法，特别涉及一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法。
背景技术
由于硫酸制造成本的下降，氨的单位养分价格相比尿素要低很多，而且硫酸和氨中和反应放出的热量可大幅提高物料温度，生成的硫铵对造粒过程还能起到帮助，因此，目前利用硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的工艺日趋普遍。目前的生产工艺流程大致有两种：一是将硫酸直接喷在造粒机内的料床上，氨通过埋藏在料层中的喷管进入料层，硫酸和氨直接在造粒机内进行反应。二是将硫酸和氨引入管式反应器进行中和，同时加入一定数量的水使之形成料浆后从末端喷出，进入到造粒机内的料层与其他原料混合粒化。第一种流程不太适合原料配料中有大量氯化钾、氯化铵等含有氯离子的情形，因为硫酸会将其中的氯离子置换出来，生成的盐酸再和氨反应生成氯化铵的烟雾。如配料中含有碳酸钙及其他碱性物质也会产生不利的反应。第二种流程与磷铵生产的管式反应器工艺相仿，但硫酸与氨的反应更剧烈，反应热更大，对设备的腐蚀也更严重，反应管需要经常更换。此外，由于水的加入，喷管出口端水的闪蒸带走大量的热量，部分水进入造粒料层也限制了操作区间，而且由于生成的料浆直接从管端喷出，氨的损耗也较严重。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供的一种可有效防止副反应发生，操作简便，提高原料的利用率，节省能耗的以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，该方法将复合肥料生产中使用的含磷素的原料置于反应器中，加入硫酸，加入量为每吨产品30～150公斤，反应生成硫磷铵、磷酸料浆，然后喷洒在造粒机内的料床上，与其他固体原料和返料混合粒化，再用氨将其中的磷酸中和成磷铵，氨的加入量为每吨产品20～80公斤，同时混合粒化，再经冷却、筛分，制得复合肥料产品。
所述的生产方法中还包括干燥工艺，该干燥工艺设在混合粒化之后，冷却工艺之前。
所述的硫酸的浓度为80％～98％。
所述的含磷素的原料包括磷酸一铵，磷酸二铵或普钙。
所述的反应器包括搅拌釜、搅拌槽或带搅拌的混合机多种形式。
所述的氨通过埋在造粒机料床中的喷氨管在造粒机中加入，或者部分在反应器中加入。
所述的其他固体原料包括尿素、氯化铵、氯化钾、硫酸钾、填料。
所述的填料包括白云石、石灰石、膨润土、高岭土等中的一种或几种。
所述的其他固体原料可加入反应器中，并同时加入少量水或蒸汽。
与现有技术相比，本发明的特点是：将复合肥料生产中使用的原料磷铵先行与硫酸反应生成硫磷铵、磷酸料浆，然后喷洒在造粒机内的料床上，与其他配料和返料混合粒化，再用氨将其中的磷酸中和成磷铵。该工艺可有效防止硫酸与复合肥料配料中其他原料如氯化钾、氯化铵等的副反应，又可最大限度地利用反应放出的热量，提高造粒物料温度，降低造粒物料成粒所需水分含量。
本发明的特点还在于：
1.省去管式反应器，操作更顺畅，物料的调控更方便。
2.防止了氯化铵烟雾的生成。
3.最大限度利用了反应热，节省能耗。
4.减少氨耗，原料的利用率进一步提高。
5.直接利用浓硫酸，无稀释工序，而且减少了配料水的加入，硫酸和氨的配料增加到一定程度时，可以实现无干燥过程，进一步简化了工艺流程。
6.本发明中硫酸与磷铵的反应器可以是搅拌槽、带搅拌的混合机等多种形式。
7.本发明中氨可部分加入到酸置换反应器中与酸中和。
8.反应器出来的料浆可以通过溢流方式进入造粒机，也可用料浆泵送入造粒机。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
工艺流程如图1所示：
进系统的原料组成如下：
 尿素(N：46％)   4.634   t/h
 一铵(N：10％P2O5：50％)   2.842   t/h
 氯化钾(K2O＞60％)   4.718   t/h
 硫酸(93％)   1.288   t/h
 NH3   0.532   t/h
 填料   0.14   t/h
产品规格：N-P2O5-K2O＝20-10-20
小时产品产量：14吨/小时
反应器温度：60～90℃
造粒物料温度：～65℃
造粒物料水分：～2.5％
返料量：～10吨/小时。
实施例2
本实施例工艺流程如图1所示，但省去了其中的干燥步骤：
进系统的原料组成如下：
 尿素(N：46％)   1.26   t/h
 磷铵(N：11％P2O5：44％)   4.844   t/h
  氯化钾(K2O＞60％)   3.556   t/h
  氯化铵(N：23％)   2.436   t/h
  NH3   0.56   t/h
  硫酸(93％)   1.75   t/h
产品规格：N-P2O5-K2O＝15-15-15
小时产品产量：14吨/小时
反应器温度：60～90℃
造粒物料温度：～75℃
造粒物料水分：～2.0％
返料量：～7吨/小时。
实施例3
请参照图1，先将磷铵与浓度为80％硫酸制备成硫磷铵、磷酸料浆，硫酸的加入量为每吨产品30公斤，也可加入部分氨但须维持料浆的流动性。然后将料浆喷洒在造粒机内的料床上，料浆中的磷酸再与埋在料床中的喷氨管喷出的氨进行中和反应，氨的加入量为每吨产品20公斤。同时混合粒化，再经干燥、冷却和筛分等工序，制得复合肥料成品。
复合肥料生产的原料配料中大都含有磷铵，为磷酸一铵和磷酸二铵的混合物，同时含有一些铁、铝、镁杂质。
硫铵本身即为复合肥料原料配料的组分之一，而且有时作为团粒助剂，能帮助物系成粒。
硫磷铵和磷酸的混合料浆能帮助成粒，提高物料的一次成粒率。
酸置换和中和反应均为放热反应，能分别提高料浆温度和造粒物料温度，保持料浆的流动性和造粒物料的较高温度，降低造粒物料水分，减轻干燥负荷。
实施例4
请参照图1，一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，该方法将复合肥料生产中使用的含磷素的原料置于搅拌釜反应器中，加入浓度为98％硫酸，加入量为每吨产品150公斤，再加入尿素，同时加入少量水或蒸汽，反应生成硫磷铵、磷酸料浆，然后喷洒在造粒机内的料床上，与其他固体原料如尿素、氯化铵、氯化钾、硫酸钾以及白云石等填料和返料混合粒化，再用氨将其中的磷酸中和成磷铵，氨的加入量为每吨产品80公斤，同时混合粒化，再经冷却和筛分，制得复合肥料成品。

Claims (9)

1.一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，该方法将复合肥料生产中使用的含磷素的原料置于反应器中，加入硫酸，加入量为每吨产品30～150公斤，反应生成硫磷铵、磷酸料浆，然后喷洒在造粒机内的料床上，与其他固体原料和返料混合粒化，再用氨将其中的磷酸中和成磷铵，氨的加入量为每吨产品20～80公斤，同时混合粒化，再经冷却、筛分，制得复合肥料产品。
2.根据权利要求1所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的生产方法中还包括干燥工艺，该干燥工艺设在混合粒化之后，冷却工艺之前。
3.根据权利要求1所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的硫酸的浓度为80％～98％。
4.根据权利要求1所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的含磷素的原料包括磷酸一铵，磷酸二铵或普钙。
5.根据权利要求1所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的反应器包括搅拌釜、搅拌槽或带搅拌的混合机多种形式。
6.根据权利要求1所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的氨通过埋在造粒机料床中的喷氨管在造粒机中加入，或者部分在反应器中加入。
7.根据权利要求1所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的其他固体原料包括尿素、氯化铵、氯化钾、硫酸钾、填料。
8.根据权利要求7所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的填料包括白云石、石灰石、膨润土、高岭土等中的一种或几种。
9.根据权利要求1或7所述的一种以硫酸和氨为部分原料生产复合肥料的方法，其特征在于，所述的其他固体原料可加入反应器中，并同时加入少量水或蒸汽。
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