CN102603366B - 一种尿素熔融设备及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种尿素熔融设备及其应用方法，属于复合肥行业的尿基高塔造粒工艺领域，包括熔融槽、对熔融槽内熔融液进行搅拌的搅拌装置，所述熔融槽内设有加热盘管，该加热盘管通过加热导管外接热油槽，所述热油槽与加热盘管通过加热导管形成热油循环回路；还包括内部设有超声波发生器的超声波熔融槽和泵体；所述泵体用于将熔融槽内熔融液泵入超声波熔融槽内；所述超声波熔融槽通过回流导管与熔融槽连接。本发明能够减少尿素熔融过程中缩二脲的产生，通过该装置的应用，使熔融温度不超过130度，降低加热设备与尿素接触部分的温度差，减少缩二脲的产生。
Description
技术领域
本发明属于复合肥行业的尿基高塔造粒工艺领域，特别涉及应用于该工艺领域中的尿素熔融设备，本发明还包括该尿素熔融设备的应用方法。
背景技术
农业用尿素的熔融温度为130℃，当熔融温度超过130℃时，尿素熔液中会产生缩二脲物质，农业施用的肥料中如果缩二脲含量超标会造成烧苗现象，对农作物危害比较大。实际生产肥料过程中，为提高熔融效率并降低成本，一般用燃煤锅炉产生的饱和蒸汽经盘管加热尿素颗粒使其在熔融槽内熔融为液体，采用饱和蒸汽作为热传递介质。
现有工艺中的尿素熔融装置如图1所示，包括加料机9、搅拌机2、熔融槽1和高温蒸汽盘管3。加料机设于熔融槽上方用于添加尿素，搅拌机设于熔融槽内，对尿素熔液进行搅拌处理，高温蒸汽盘将高温蒸汽的热量传导至熔融槽内给熔融槽内熔液加热。一般而言，出口压力为12公斤的蒸汽锅炉产生的蒸汽温度在175℃左右，造成蒸汽盘管与尿素熔液接触部分温度将瞬间大幅度超过130℃，致使一定数量的缩二脲产生。而且使用蒸汽作为传热介质时，蒸汽盘管需要承受比较大的蒸汽压力，蒸汽盘管壁需要制作得比较厚，影响传热效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计一种能够减少熔融过程中缩二脲产生的尿素熔融设备。本发明的另外一个目的在于提供该设备的应用方法，使熔融温度不超过130度，降低加热设备与尿素接触部分的温度差，减少缩二脲的产生。
本发明包括如下技术特征：一种尿素熔融设备，包括熔融槽、对熔融槽内熔融液进行搅拌的搅拌装置，所述熔融槽内设有加热盘管，该加热盘管通过加热导管外接热油槽，所述热油槽与加热盘管通过加热导管形成热油循环回路；还包括内部设有超声波发生器的超声波熔融槽和泵体；所述泵体用于将熔融槽内熔融液泵入超声波熔融槽内；所述超声波熔融槽通过回流导管与熔融槽连接。
进一步的，所述热油槽通过蒸汽盘管加热，蒸汽盘管外接蒸汽导入管。
进一步的，所述泵体为螺杆泵，包括泵管和螺杆，所述泵管设于熔融槽内，螺杆设于泵管内，所述螺杆旋转以将熔融液导入与泵体连接的导管，并通过该导管使熔融液导入超声波熔融槽内；所述回流导管上设有导通阀。
进一步的，所述超声波熔融槽底部设有排放阀。
进一步的，所述熔融槽和热油槽的底部设有排放阀门。
进一步的，所述加热导管上设有热油泵和开关阀；所述加热导管分为上、下加热导管，以形成上、下热油循环通道；所述热油泵设于下加热导管。
进一步的，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌电机驱动的搅拌轴和搅拌轴上的转页；所述熔融槽上方设有履带式加料机。
本发明还包括尿素熔融设备的应用方法，该尿素熔融设备包括熔融槽、对熔融槽内熔融液进行搅拌的搅拌装置，所述熔融槽内设有加热盘管，该加热盘管通过加热导管外接热油槽，所述热油槽与加热盘管通过加热导管形成热油循环回路。
以上设备的应用方法至少包括如下步骤：
步骤1、热油槽内将传热油加热到125℃～145℃；
步骤2、将热油槽内的传热油通过热油循环回路导入加热盘管内，使热量传递到尿素熔液中，通过泵体将熔融槽内的熔融液导入超声波熔融槽内，由所述超声波发生器根据16－40KHZ的振动频率，将尿素颗粒震碎；且熔融液通过回流导管回流至熔融槽内。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、利用导热油做传热介质，而不是利用高温蒸汽作为导热源，可很容易在常压下将盘管表面温度控制在130℃左右，从而以降低加热设备与尿素接触部分的温度差，减少缩二脲的产生。
2、由于取消了高温蒸汽导热的技术方案，可大幅度降低尿素熔融槽内加热盘管内压力，可降低盘管的壁厚，有利于制作薄壁大面积传热装置，从而在降低加热盘管表面温度情况下，提高热传导效率。
3、利用超声波的冲刷力将尿素熔液内未熔融完的尿素颗粒震碎，提高尿素颗粒的受热面积，并通过超声波加速尿素颗粒在尿素熔液中的运动频率和速度，从而提高熔融效率。
4、尿素颗粒被震碎后颗粒直径变小，在低于130℃的尿素熔液中，流动性会大幅度提高，从而实现尿素的低温熔融，避免缩二脲产生的同时降低能耗。采用超声波后，传热油的温度可以降低，传热油加热范围在125℃～145℃即可实现尿素熔融。
附图说明
图1为现有技术中复合肥行业高塔造粒工艺尿素熔融设备结构示意图；
图2为本发明熔融设备的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明为一种尿素熔融设备，包括熔融槽1、搅拌装置2、加热盘管3、热油槽6、加热导管5。搅拌装置2为搅拌电机21、搅拌电机21驱动的搅拌轴22和搅拌轴22上的转页23；所述熔融槽1上方设有履带式加料机9。加热盘管3设于熔融槽1内，该加热盘3通过加热导管5外接热油槽6，所述热油槽6与加热盘管5通过加热导管5形成热油循环回路。该热油循环回路上的加热导管5具体分为上加热导管51和下加热导管52，分别形成上热油循环通道和下热油循环通道，且在下加热导管52上，设有热油泵53和开关阀54。热油泵53设于下加热导管52，使加热油通过熔融槽1底部的加热盘管3首先加热，从而尿素熔液的底部最先传递得热，有利底部热量传递到上部，提高加热效率。
所述热油槽6通过蒸汽盘管7加热，蒸汽盘管7外接蒸汽导入管8。采用蒸汽对热油槽6加热有利于在现有设备基础上做技术改造。
本发明的另外一个技术创新在于，另设一个内部设有超声波发生器10的超声波熔融槽11以及泵体13；所述泵体13用于将熔融槽1内熔融液泵入超声波熔融槽11内；所述超声波熔融槽11通过回流导管12与熔融槽连接。所述泵体13为螺杆泵，包括泵管131和螺杆132，所述泵管131设于熔融槽1内，螺杆132设于泵管131内，所述螺杆132旋转以将熔融液导入与泵体13连接的导管14，并通过该导管14使熔融液导入超声波熔融槽11内；所述回流导管12上设有导通阀15。所述超声波熔融槽11、熔融槽1和热油槽6的底部均设有排放阀门16。超声波熔融槽11在于利用超声波的冲刷力将尿素熔液内未熔融完的尿素颗粒震碎，提高尿素颗粒的受热面积，并通过超声波加速尿素颗粒在尿素熔液中的运动频率和速度，从而提高熔融效率。素颗粒被震碎后颗粒直径变小，在低于130℃的尿素熔液中，流动性会大幅度提高，从而实现尿素的低温熔融，避免缩二脲产生的同时降低能耗，而利用导热油做传热介质后，又可很容易在常压下将盘管表面温度控制在130℃左右。
本发明设备在应用时，在热油槽6内将传热油加热到125℃～145℃，如130℃；打开热油泵53和开关阀54，将热油槽6内的传热油通过热油循环回路导入加热盘管3内，使热量传递到熔融槽1内的尿素熔液中，通过回流实现传热油在热油槽6和熔融槽1内循环，从而将热量从蒸汽中传递尿素熔液中，实现尿素颗粒熔融。所述熔融设备还包括超声波熔融槽11和泵体13，泵体13将熔融槽内的尿素颗粒及熔液抽到超声波加速熔融槽11内，实现尿素颗粒和熔液在尿素熔融槽1和超声波加速熔融槽11内的循环运动。在超声波熔融槽11内，由超声波发生器10在16－40KHZ的振动频率，将尿素颗粒震碎，熔融液通过回流导管12回流至熔融槽内继续加热。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种尿素熔融设备，包括熔融槽、对熔融槽内熔融液进行搅拌的搅拌装置，其特征在于，所述熔融槽内设有加热盘管，该加热盘管通过加热导管外接热油槽，所述热油槽与加热盘管通过加热导管形成热油循环回路；还包括内部设有超声波发生器的超声波熔融槽和泵体；所述泵体用于将熔融槽内熔融液泵入超声波熔融槽内；所述超声波熔融槽通过回流导管与熔融槽连接。
2.根据权利要求1所述的尿素熔融设备，其特征在于，所述热油槽通过蒸汽盘管加热，蒸汽盘管外接蒸汽导入管。
3.根据权利要求1所述的尿素熔融设备，其特征在于，所述泵体为螺杆泵，包括泵管和螺杆，所述泵管设于熔融槽内，螺杆设于泵管内，所述螺杆旋转以将熔融液导入与泵体连接的导管，并通过该导管使熔融液导入超声波熔融槽内；所述回流导管上设有导通阀。
4.根据权利要求3所述的尿素熔融设备，其特征在于，所述超声波熔融槽底部设有排放阀。
5.根据权利要求1所述的尿素熔融设备，其特征在于，所述熔融槽和热油槽的底部设有排放阀门。
6.根据权利要求1至5任一项所述的尿素熔融设备，其特征在于，所述加热导管上设有热油泵和开关阀；所述加热导管分为上、下加热导管，以形成上、下热油循环通道；所述热油泵设于下加热导管。
7.根据权利要求1所述的尿素熔融设备，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌电机驱动的搅拌轴和搅拌轴上的转页；所述熔融槽上方设有履带式加料机。
8.一种根据权利要求1所述的尿素熔融设备的应用方法，其特征在于至少包括如下步骤：
步骤1、热油槽将传热油加热到125℃～145℃；
步骤2、将热油槽内的传热油通过热油循环回路导入加热盘管内，使热量传递到尿素熔液中；通过泵体将熔融槽内的熔融液导入超声波熔融槽内，由所述超声波发生器根据16－40KHZ的振动频率，将尿素颗粒震碎，熔融液通过回流导管回流至熔融槽内。
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