CN102241545A - 一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，主要有以下工艺步骤：1、将金属蛋白酶和固体原料复合肥粉碎后送至混合贮槽内进行搅拌后进入造粒机。2、将计量的浓硫酸倒入贮槽内进入反应釜；循环水贮槽的计量的水也进入反应釜，浓硫酸和水在反应釜内被稀释成稀硫酸后进入管式反应器。3、将计量的无水液氨加入到氨罐内进入蒸发混和器与蒸汽混和气化，形成气铵进入管式反应器与稀硫酸反应生成硫酸铵溶液经雾化喷头喷涂到造粒机内的物料上进行造粒；4、另一路气氨由混和分布器进入到料层中继续在造粒机内进入化学反应，同时释放出化学反应热，干湿物料在造粒机内成粒。本发明实现无填充剂造粒，可替代传统尿基复合肥生产工艺。

Description

一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法

技术领域

本发明属于农业化肥技术领域，具体的说是一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法。

背景技术

据统计农业农资投资的总投入中，化肥的投入占50％左右，并且大量是氮肥。但我国目前的化肥利用率仅占30％左右，大多数肥料渗透地下，已造成水源的严重污染，尤其是氮肥未被有效利用部分渗入地下后被冲入河流和水的土层导致饮水污染，严重影响人民的身体健康。据有关专家说，中国单位面积的施肥量已达到世界平均量的1.6倍，氮素化肥的损失率高达60％以上，相当多的化肥白白扔在地里，只重视增加肥料的产量，忽视肥料的利用率是当前一大弊端。所以提高化肥利用率，一方面可以减少水的污染所带来的严重后果，另一方面可以减少农民的投入。提高化肥利用率是我们国家我们化肥行业从50年代后期就已经是一个很关注的大问题。过去曾做过化肥的缓释，控释，但只是缓解吸收，没有很好解决植物有效吸收问题。传统的工艺生产复合肥存在诸多缺点，如：造粒系统成球率低、返料高，导致系统粉尘量大，除尘系统负荷高、除尘效率低，产品颗粒水分高、强度低、颗粒疏松，在储存运输过程中容易吸湿，粉化，结块比较严重，洗涤水不平衡，部分污水外排，污染环境；利用蒸气加热，生产能耗较高；尿基高氮、高养分复合肥生产非常困难，造粒成球率低，洗涤水不平衡，产品质量很差。因此公司加大投入进行了技术改造，开发生产了氨酸法生产多肽复合肥工艺方法。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，提高肥料的利用率、促进作物吸收、防止肥料的流失、提高农作物产量的一种多肽复合肥的制备方法。

本发明采用的技术方案是，一种用氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：它是由来自配料工序的各固体原料和系统的返料进入转鼓造粒机，由硫酸贮槽来的浓硫酸和水贮槽来得水，经计量后加入到特制的反应釜混和段进行混和稀释；来自氨罐的液氨经计量后，通过液氨蒸发混和器与少量蒸汽混和气化，经管式反应器混和段进入反应段，通过特制的分布器快速与混和后的稀硫酸反应，生成的高温(120℃)硫酸铵溶液经雾化喷头均匀喷涂到造粒机料床上；另一路气氨由混和分布器进入料层与料层中的磷酸一铵、普钙等继续在造粒机内进入化学反应，同时释放出化学反应热，干湿物料在造粒机的转动作用下团聚成粒；管式反应器排出的水蒸汽以及料层中排出的水蒸汽随造粒尾气排出，造料尾气经复喷管和洗涤塔进行洗涤吸收，经洗涤后的净化尾气经尾气风机烟囱排空，洗涤液用泵送至洗涤塔和管式反应器，洗涤水通过管式反应器后形成过热蒸汽及高温料浆予以回收；出造粒机的物料经干燥、筛分、冷却、筛分、包膜处理后进入成品库进行包装，大粒返料经破碎后与细粉返料一起返回造粒系统，干燥、冷却尾气以及吸尘尾气分别经旋风除尘器、重力沉降和水浴洗涤三级处理后达标排放。

本发明所述的氨酸法，是指在复合肥生产过程中加入部分的酸(磷酸、硫酸)和氨作为原料，同时利用氨酸中和反应产生的热量提高造粒物料的(提温幅度可达15-30℃)温度，帮助物料成粒，又减少了能耗。

所述的金属蛋白酶6由聚天冬氨酸5.4、铁离子0.03、盐类0.3、活性酶0.27组成。

所述的固体原料复合肥77由氯化钾25、磷酸一磷35、尿素7、氯化铵10组成。

所述的铁离子为硫酸亚铁。

所述的盐类为为氯化钾。

所述的浓硫酸为≥98.3％的硫酸。

所述的液氨为≥80％的液氨。

所述的配料工序为由计量-粉碎-搅拌机。

所述的包膜为油包膜，油包膜剂由石蜡18、烷基胺5、S-803、矿物油65组成。用油包膜剂的重量份为2。

本发明所述的各系统是指氨系统、浓流酸系统、传统复合肥系统以及氨酸反应系统。

所述的氨系统由液氨贮罐-蒸发混合器-气氨-管式反应器。

所述的流酸系统由浓硫酸贮槽-搪瓷反应釜-稀硫酸贮槽-管式反应器。

所述的传统复合肥系统由计量-粉碎机-原料搅拌机-造粒机-干燥-筛分-冷却-包膜-包装。

氨酸反应系统由管式反应器-造粒机。

本发明氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法生产的多肽复合肥颗粒光滑、圆润，强度高，水分低，不结块，便于机械化施肥，产品质量经国家法定部门检验均优于国家GB-15063标准。肥料中的多肽酶的作用节省了微量元素的氧化物和盐类在植物体内的转化时间和植物体能消耗。酶可激化植物糖分和维生素的合成，促进植物根系发达，而根系发达有利于植物生长，农作物会更加健壮。换言之就是，活性酶能直接参与植物体内与碳水化合物的分解过程。加速其转化成为植物体内活动所需的能量。

技术特点

1、造粒工况明显改善和稳定造粒部分利用气氨与硫酸、磷酸一铵的化学反应热来提高造粒物料温度和改善物料特性，提温幅度可达15-30℃，造粒温度可高达75-85℃，物料水份小于2.5％，成球率高达60％以上。

2、实现一段干燥工艺、简化工艺过程，一段干燥便于使产品水份降至1.5％以下。

3、实现热筛分、热破碎工艺、提高能源利用率由于干燥后产品水份较低(小于1.5％)可满足热筛分和热大粒破碎工艺，同时也提高了热返料的热量利用效率，以及降低了冷却负荷，缓解了产品的热结块倾向。

4、实现无填充剂造粒、提高产品质量由于利用气氨与硫酸、磷酸一铵的反应生成硫酸铵和部分磷酸二铵来改善物料特性，提高原料间的配伍性，有效解决了尿基复合肥物性差的问题，无需增加膨润土等粘性填充剂，可大量利用廉价的氯化铵氮源取代不溶性膨润土等填充剂和部分尿素，实现不溶性填充剂造粒，产品外观洁白、光滑圆润，无不溶性残渣，避免了填充剂颜色不稳定对产品外观的影响，同时还可利用低品位的国产氯化钾、普钙等原料，可进一步降低原料成本。

5、简化尿素加工过程，避免缩二脲含量超标引起毒害可直接利用固体颗粒尿素生产高氮尿基复合肥，而无需固体尿素融溶装置和尿素企业长距离尿液输送装置，减少了尿素融熔和输送部分的固定资产投资和较高运行费用，尤其是避免了以上装置易出现的产品缩二脲含量超标而导致的农作物烧苗现象。

6、洗涤液得以回收利用，实现污水零排放尾气处理的洗涤液用于造粒机管式反应器得以回收，即解决了传统工艺湿法除尘系统洗涤液的回收问题，又降低了原料损耗，可实现污水零排放。

7、可有效防止不良副反应的发生并明显改善造粒物性传统的硫酸、氨喷管(TVA氨化造粒技术)，由于硫酸是在物料床层中与氨反应，因此，不可避免地出现硫酸与其它原料发生副反应；如硫酸与氯化钾反应在造粒机内生成大量氯化铵烟雾，无法看清造粒机内部物料运行状况，严重影响造粒操作；硫酸与尿素反应生成硫酸脲，硫酸脲有较大的溶解度，会导致造粒机内发生“和泥”现象，致使造粒无法进行，同时也会出现颗粒在于燥机内的二次粉化问题，影响生产能力的提高。采用氨酸管式反应器和二次氨化技术代替传统的硫酸、氨喷管技术，由于管式反应器喷出的料浆为硫酸铵，无游离硫酸存在，可彻底避免以上副反应的发生，同时又通过二次氨化生成了部分磷酸二铵，有效改善了造粒物料特性，提高了原料间的配伍性，解决了干燥机、溜槽、破碎机、筛分机等设备的结疤，堵塞严重问题，保证了装置的连续稳定运行。

8、生产装置操作弹性和生产能力明显提高传统的尿基复合肥生产工艺，造粒受天气湿度和原料特性影响较大，操作弹性较小，限制了多品种生产。而氨酸管式反应器造粒技术，通过调节管式反应器运行负荷，可在不同的配方、原料、季节等条件下均可保证的良好的造粒效果，有效提高了装置的生产弹性，可生产多品种、多系列复合肥产品，满足复合肥产品多样化的市场要求，同时生产能力也提高了20％-50％。

9、产品质量显著提高、产品不溶性残渣少，产品外观洁白、光滑、圆润，有较强的市场竞争力；产品强度大于30N，产品水份小于1.5％，颗粒粒度均匀，有较强的抗结块能力；造粒工况稳定，产品内在养分波动小。

10、生产综合成本明显降低生产能力提高20％-50％，使产品的各种固定成本明显下降。可提高产品的多样化，充分利用原料间的化学反应热和系统的返料热量，吨肥产品的煤耗可降低30％以上。产品抗结块能力的增加，消耗防结块剂的成本也有所下降。洗涤液得到充分利用，原料消耗有所降低。利用廉价的氯化铵原料代替填充剂和部分尿素，同时也可使用低品位、低价格的氯化钾、普钙等原料，使产品原料成本有所降低。可采用一段干燥、热筛分、热大粒破碎工艺和直接利用颗粒尿素进行生产，简化了生产过程，固定投资和运行费用有所降低。装置的连续稳定运行，降低了设备的事故率和维修费用。以上几方面综合考核，吨肥综合生产成本可降低50-75元，有较好的经济效益和社会效益，同时由于实现污水零排放，也有较好的环保效益。

附图说明：

附图为氨酸工艺生产多肽复合肥的工艺流程图。

具体实施方式

本实施例只是对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容做出的非本质性的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

在实施例中，除特别说明以外，各原料的用量均为重量份。

实施例：

本实施例的工艺流程如附图所示。将金属蛋白酶6(聚天冬氨酸5.4、铁离子0.03、盐类0.27、活性酶0.3)和固体复合肥原料77(氯化钾25、磷酸一磷35、尿素7、氯化铵10)经粉碎输送至混合贮槽内进行搅拌使之充分混合均匀由混合贮槽经传送皮带进入造粒机；将含98％的浓硫酸15倒入浓硫酸贮槽内，计量的浓硫酸经过浓硫酸贮槽管道进入反应釜；计量的水6经水贮槽管同时进入反应釜，浓硫酸和水在反应釜(反应釜的温度控制在50-70℃之间)内被稀释成70％的稀硫酸，反应稀释时间45分钟，稀硫酸经反应釜管道进入稀硫酸贮槽并经稀硫酸贮槽管道进入管式反应器；将加入氨罐的无水液氨7经氨罐管道进入液氨蒸发混和器(加热至800～850℃)与少量蒸汽0.15混和气化，形成气铵进入管式反应器与稀硫酸反应生成硫酸铵溶液经雾化喷头均匀喷涂到造粒机(反应时间为60分钟)，管式反应器的温度为120℃，(造粒机温度120-180℃)的物料上进行造粒；另一路气氨由混和分布器进入到料层中继续在造粒机内进入化学反应，同时释放出化学反应热，干湿物料在造粒机的转动作用下团聚成粒；管式反应器排出的水蒸汽以及料层中排出的水蒸汽随造粒尾气排出，造料尾气经复喷管和洗涤塔进行洗涤吸收，经洗涤后的净化尾气经尾气风机烟囱排空，洗涤液用泵送至洗涤塔和管式反应器，洗涤水通过管式反应器后形成过热蒸汽及高温料浆予以回收；造成粒的合格的多肽复合肥经造粒机管道进入干燥器内(温度40-55℃)进行干燥，干燥的多肽复合肥颗粒经干燥器管道进入筛分器进行筛分，合格的多肽复合肥颗粒进入冷却器进行冷却，冷却后的多肽复合肥颗粒进入预先装有油包膜剂2的包膜机内进行包膜，经包膜的复合肥进行分装；不合格的复合肥颗粒经再经反料皮带回送至造粒机重新造粒。

Claims (6)

1.一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：它是由以下工艺组成的，将金属蛋白酶6，聚天冬氨酸4、铁离子0.5、盐类2、活性酶3.5，固体原料复合肥77，氯化钾25、磷酸一磷35、尿素7、氯化铵10经粉碎后输送至混合贮槽内进行搅拌再经混合贮槽滚筒进入造粒机；计量的浓硫酸15经过浓硫酸贮槽管道进入反应釜；循环水贮槽的经计量的水6经水贮槽管同时进入反应釜，浓硫酸和水在反应釜内被稀释成70％的稀硫酸，稀硫酸经反应釜管道进入稀硫酸贮槽并经稀硫酸贮槽管道进入管式反应器；将计量的无水液氨7加入到氨罐内经氨罐管道进入液氨蒸发混和器与少量蒸汽混和气化，形成气铵进入管式反应器与稀硫酸反应生成硫酸铵溶液经雾化喷头均匀喷涂到造粒机内的物料上进行造粒；另一路气氨由混和分布器进入到料层中继续在造粒机内进入化学反应，同时释放出化学反应热，干湿物料在造粒机的转动作用下团聚成粒；管式反应器排出的水蒸汽以及料层中排出的水蒸汽随造粒尾气排出，造粒尾气经复喷管和洗涤塔进行洗涤吸收，经洗涤后的净化尾气经尾气风机烟囱排空，洗涤液用泵送至洗涤塔和管式反应器，洗涤水通过管式反应器后形成过热蒸汽及高温料浆予以回收；造成粒的合格的多肽复合肥经造粒机管道进入干燥器进行干燥，干燥的多肽复合肥颗粒经干燥器管道进入筛分器进行筛分，合格的多肽复合肥颗粒进入冷却器进行冷却，冷却后的多肽复合肥颗粒进入预先装有油包膜剂2的包膜机内进行包膜，经包膜的复合肥进行分装；不合格的复合肥颗粒经再经反料皮带回送至造粒机重新造粒。

2.根据权利要求1所述的一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：反应釜的温度控制在50-70℃之间，反应稀释时间为45分钟。

3.根据权利要求1所述的一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：液氨蒸发混和器内的温度为800～850℃。

4.根据权利要求1所述的一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：气氨与稀硫酸在管式反应器内反应时间为60分钟，管式反应器内的温度为120℃。

5.根据权利要求1所述的一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：造粒机内的温度为120-180℃。

6.根据权利要求1所述的一种氨酸法生产多肽复合肥的工艺方法，其特征在于：包膜为油包膜，油包膜剂由石蜡18、烷基胺5、S-803、矿物油65组成，所用包膜剂的重量份为2。