CN102267830A - 降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法，将尿素加入设置在造粒塔顶上的熔融槽中，用蒸汽盘管加热，在120～128℃加热搅拌25～30分钟使尿素熔融，将熔融的尿素液输送到设置在造粒塔顶上位于熔融槽下面的混合槽中，同时将磷酸一铵、氯化钾、滑石粉和中微量元素硫或镁输送到混合槽中，在125℃保温搅拌混合20分钟形成共融体，经蒸汽夹套输送管喷入造粒塔中生产高塔熔体造粒复合肥。本发明缩短了尿素液输送距离和停留时间，并在蒸汽保温的情况下输送熔融液，有效防止尿素液结晶的产生，从而避免了尿素液的缩合反应，使其产品中的缩二脲含量有效的控制在1.2％以下，从而避免了因缩二脲超标对农作物造成的危害。

Description

降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法

技术领域    本发明属于高塔熔体造粒复合肥生产技术领域，涉及一种降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法。

背景技术    尿素含氮量高，资源丰富，是我国高浓度复混(合)肥料的主要生产原料之一。但是尿素自身的理化性质决定了在其生产熔融过程中容易形成有害物质缩二脲，尤其是采用高塔熔体造粒工艺生产的复合肥一般缩二脲的含量均在1.5％以上，经常出现因其超标危害农作物的报道。

缩二脲生成的条件和规律：在尿素熔融加热过程中，当把尿素加热到其熔点常压下132.7℃时，尿素自身会发生缩合反应，两个尿素分子缩合成一个分子的缩二脲并放出一个分子的氨，若继续加热时还将生成缩三脲、三聚氰酸等缩合物。在复混(合)肥料的生产过程中生产实践经验表明，缩二脲的生成量与尿素的加热温度及其它肥料混合后的物料温度、停留时间、物料水份和含氮量等因素有关。一般缩二脲的生成规律为：随尿素加热温度的升高而增高，随混合物料的加热时间延长而增大，随产品中氮素质量分数的提高而提高，随生产物料水分的增高而相对降低。

熔体造粒复合肥生产过程与缩二脲的生成因素分析：现有技术高塔熔体造粒生产复合肥料所用生产原料为：尿素、磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、中微量元素硫或镁及填充料滑石粉。其生产工艺过程是：将设置在造粒塔下面熔融槽中熔融的尿素液采用管道输送到塔顶，磷酸一铵、氯化钾用提升机提升到塔顶，在塔顶加热后与尿素液混合进行造粒，存在尿素液输送时间长的问题，熔融的尿素熔液中配入一定比例的经过加热的磷、钾、中微量元素以及填充料，使其与尿素熔融液充分混合，在熔融液自身的温度及机械搅拌作用下迅速复合成具有一定流动性能的低温共熔体，然后该共熔体经DCS控制系统控制均匀的通过造粒塔喷淋造粒器进行造粒，当喷淋后的滴珠在造粒塔中靠自身重力下落的过程中与上升的空气流进行热量交换时，物料便产生了冷却和固化，形成外观光滑、圆润的并带有针孔状(冷缩孔)的高氮复合肥。熔体造粒复合肥的工艺特点是：因在整个生产过程中无水分引入，无烘干过程，无需干燥机，具有耗电少的优点；但是现有技术工艺所用的混合物料水分必须严格的控制在2％以下，否则产品水分将超标，为不合格产品；因其采用熔融尿素液为载体混合经加热的粉状固体磷酸一铵和氯化钾使其形成有一定流动性能的固溶体，因此现有技术生产的生产的复合肥含氮配比高(一般含氮质量百分比在22％以上)，否则固溶体流动性能差，难以生产；由于其含氮质量百分比在22％以上，所以现有技术熔体造粒复合肥的生产配方少，养分调节空间小，一般仅有24-12-12、26-10-16、26-13-13等较少的几个品种。因此现有技术高塔熔体造粒复合肥在生产过程中造成缩二脲超标的4个因素中(混合物料温度、时间、水分和含氮量)，只有2个因素(温度和时间)即尿素的加热温度、加热时间和与物料的混合时间对现有技术工艺的缩二脲生成有关，物料中水分和含氮量因其变量小，可忽略不计。

发明内容    本发明的目的是解决现有技术高塔熔体造粒生产复合肥存在缩二脲多的技术问题，提供一种降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法所采取的技术方案是：在熔体造粒复合肥的生产过程中，将有2个有利于缩二脲副产物生成的因素，一是尿素在加热熔融过程中，极易形成缩合反应，生成缩二脲，同时加热后的物料停留时间与缩二脲的生成有关，时间越长形成缩二脲的量越大；二是加热后的尿素液和磷酸一铵混合超出工艺规定时间会发生聚合反应，并分解产生聚合磷酸盐，聚合磷酸盐更加粘稠，易堵塞喷淋造粒喷头，使生产过程无法进行，针对上述2个问题本发明所采取的措施是：1、缩短尿素液输送距离和停留时间；2、缩短磷酸一铵、氯化钾和尿素液的混合时间，使该物料一旦充分混合后立即进入喷淋造粒器中进行造粒，使物料间的聚合反应和缩合反应尚未完全进行时物料即被造成了颗粒，并使其在造粒塔中进行自然冷却，具体按下述工艺步骤操作：

1)、将尿素加入设置在造粒塔顶上的熔融槽中，用蒸汽盘管加热，在120～128℃加热搅拌25～30分钟使尿素熔融，蒸汽压力为：0.5～0.8Mpa；

2)、将熔融的尿素液以每小时10吨的流量输送到设置在造粒塔顶上位于熔融槽下面的混合槽中，同时将磷酸一铵、氯化钾、滑石粉和中微量元素硫或镁分别以每小时2～5吨、5～8吨、20～25吨和1～2公斤的流量输送到混合槽中，在125℃保温搅拌混合20分钟形成共融体，经蒸汽夹套输送管喷入造粒塔中生产高塔熔体造粒复合肥。

本发明缩短了尿素液输送距离和停留时间，并在蒸汽保温的情况下输送熔融液，可有效防止尿素液结晶的产生，从而避免了尿素液的缩合反应，减少了缩二脲生成。本发明采用正交试验法优化生产工艺指标，使其产品中的缩二脲含量有效的控制在1.2％以下，从而避免了因缩二脲超标对农作物造成的危害。

具体实施方式    本发明降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法，工艺步骤见下述实施例：

实施例1：

1)、将尿素加入设置在造粒塔顶上的熔融槽中，用蒸汽盘管加热，在125℃加热搅拌30分钟使尿素熔融，蒸汽压力为：0.7Mpa；

2)、将熔融的尿素液以每小时10吨的流量输送到设置在造粒塔顶上位于熔融槽下面的混合槽中，同时将磷酸一铵、氯化钾、滑石粉和硫分别以每小时2吨、5吨、20吨和1公斤的流量输送到混合槽中，在125℃保温搅拌混合20分钟形成共融体，经蒸汽夹套输送管喷入造粒塔中生产高塔熔体造粒复合肥。

实施例2：

1)、将尿素加入设置在造粒塔顶上的熔融槽中，用蒸汽盘管加热，在120℃加热搅拌25分钟使尿素熔融，蒸汽压力为：0.8Mpa；

2)、将熔融的尿素液以每小时10吨的流量输送到设置在造粒塔顶上位于熔融槽下面的混合槽中，同时将磷酸一铵、氯化钾、滑石粉和镁分别以每小时5吨、8吨、25吨和2公斤的流量输送到混合槽中，在125℃保温搅拌混合20分钟形成共融体，经蒸汽夹套输送管喷入造粒塔中生产高塔熔体造粒复合肥。

本发明为避免高塔熔体造粒复合肥在生产过程中产生不利于生产的缩合或聚合反应，利用尿素在熔化制备尿素液时与磷铵、氯化钾等能形成低温共熔物的特性，尽快加入氯化钾、磷铵等单体肥料，从而降低尿素熔融后的温度，减少缩二脲的生成。在工艺上我们尽量缩短磷酸一铵、氯化钾、尿素液的混合时间，使该物料一旦充分混合后立即进入喷淋造粒器中进行造粒，使物料间的聚合反应和缩合反应尚未完全进行时物料即被造成了颗粒，并使其在造粒塔中进行自然冷却，通过以上措施即解决了熔体造粒复合肥中缩二脲含量超标的问题又解决了混合物料易分解产生聚合磷酸盐容易堵塞造粒喷头的问题。

Claims (1)

1.一种降低高塔熔体造粒复合肥中缩二脲含量的方法，其特征是按下述工艺步骤操作：

1)、将尿素加入设置在造粒塔顶上的熔融槽中，用蒸汽盘管加热，在120～128℃加热搅拌25～30分钟使尿素熔融，蒸汽压力为：0.5～0.8Mpa；

2)、将熔融的尿素液以每小时10吨的流量输送到设置在造粒塔顶上位于熔融槽下面的混合槽中，同时将磷酸一铵、氯化钾、滑石粉和中微量元素硫或镁分别以每小时2～5吨、5～8吨、20～25吨和1～2公斤的流量输送到混合槽中，在125℃保温搅拌混合20分钟形成共融体，经蒸汽夹套输送管喷入造粒塔中生产高塔熔体造粒复合肥。