CN103449878B - 降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法及其生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明为一种降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法，控制上塔管线中的稀尿液温度80-90℃，浓度70-80wt%，将稀尿液用泵体送到造粒塔上的尿素蒸发装置蒸发浓缩，减少了原有方法中塔下蒸发浓缩尿液在上塔管道过程因浓度与温度过高而产生过量的缩二脲含量；然后进入塔上制浆装置，与钾肥、磷肥及辅料混合、制浆，再进入塔上造粒机进行造粒，得到尿基复合肥颗粒，其缩二脲质量百分含量小于0.5%，远低于现有方法产生的缩二脲的含量。本发明还公开了上述方法的生产设备，该生产设备是将现有的安装在塔下的尿液蒸发装置改为安装在塔上，减少熔融环节，又控制上塔尿液管道输送环节中缩二脲的产生。

Description

降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法及其生产设备

技术领域

本发明涉及一种降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法及其生产设备。

背景技术

一般地，农业用尿素熔融温度为130℃，尿素在熔融、混合过程中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有害物质缩二脲，而缩二脲对农作物有毒害作用，经常出现因缩二脲超标危害农作物的报道。缩二脲生成的规律：与尿素的温度有关，尿素的温度越高，自身发生缩合反应越激烈，在100℃以下则反应较缓慢；与反应时间有关，随着停留时间延长生成的缩二脲含量增加。现有通过高塔工艺技术生产尿基复合肥。一般是利用固体尿素在熔融槽中熔融，形成尿液，流到混合槽，与钾肥、磷肥、辅料等原料混合形成料浆，再送入高塔造粒机造粒，在高塔内与空气接触、冷却成球，生产复合肥料颗粒。这种方法一般通过改变各级槽体的物料配比及温度、停留时间，从而达到降低缩二脲的目的，取得了一定的效果。

CN102701846A公布了一种通过低温熔融来降低缩二脲含量的方法，将尿素与化合物在熔解槽内形成低熔点混合物，并在104-114℃温度下熔融完全，再与氮肥、磷肥、钾肥、填充料、微量元素按产品需求比例进入混合器中，在90-110℃温度条件下快速预混合后，经料浆乳化高速混合形成乳化料浆，再经高塔低温造粒、冷却、筛分等工序生产缩二脲含量低于0.6%的颗粒复合肥。

CN102267830A公布了一种通过控制尿素的溶解温度与停留时间降低缩二脲含量的方法。参见附图1，来自塔下投料岗位的固体尿素通过上塔提升装置输入到尿素熔融槽，在120-128℃下，加热搅拌25-30分钟使固体尿素熔融；然后尿液送到塔上制浆装置的混合槽与磷肥、钾肥、辅料混合，在125℃下混合25分钟，形成共融体；再将其喷入到塔上造粒塔造粒，缩二脲控制在1.2%以内。

目前还有少数尿素厂家通过减少尿素熔融环节的方法来减少缩二脲的生成。参见附图2，直接利用尿素车间的尿液在塔下蒸发浓缩，然后从塔下输送到塔上制浆装置，与磷肥、钾肥、辅料混合制成料浆；再流入塔上造粒机造粒，生产复合肥颗粒。如湖北双强化工的生产方法。其优点就是直接采用尿液，减少了固体尿素在造粒塔上的尿素熔融环节，因此减少了这个环节产生的缩二脲含量。

通过以上方法，高塔工艺生产复合肥，产品的缩二脲得到了较好的控制，但还存在如下问题：

附图1的工艺方法中，需要通过熔融环节，将固体尿素变成尿液，这环节会产生大量的缩二脲，占此方法所产生缩二脲含量的40%以上；

附图2的工艺方法中，利用尿素车间的尿液通过蒸发浓缩后，用泵从塔下输送到塔上，与磷肥、钾肥、辅料混合制成料浆，再流入塔上造粒机造粒，生产复合肥颗粒，省去了附图1的尿素熔融环节，缩二脲得到了降低。由于尿液是在尿素车间蒸发浓缩的，需要输送到塔上进行后续的步骤，但是浓缩尿液的浓度较高，为了保持液体状态，在用泵从塔下打到塔上的输送过程中需要保持温度在135-150℃，一般在140℃，而管线有100米以上；因此在输送过程中，温度高、管线长，浓缩尿液产生了较多的缩二脲，通常会产生含量为0.2-0.4%的缩二脲。此外，尿素厂生产尿素后将尿液直接输入造粒机造粒的过程中，也存在因管线长和温度高而产生缩二脲的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法，既取消尿素熔融环节，又控制上塔尿液管道输送环节中缩二脲的产生，以及此方法的生产设备。

为解决上述技术问题，本发明的制作方法包括以下步骤：

a）将来自尿素车间的稀尿液用泵体送到造粒塔上的尿素蒸发装置蒸发浓缩；

b）蒸发后的浓缩尿液直接进入塔上制浆装置，与钾肥、磷肥及辅料进行混合、乳化，得到料浆；

c）将料浆通入塔上造粒机造粒，得到尿基复合肥颗粒。

优选的，来自尿素车间的稀尿液温度为80-90℃，浓度为70-80wt%。

优选的，浓缩尿液的浓度为90-99.75wt%。

优选的，浓缩尿液的浓度为95-99.75wt%。

本发明所生产的复合肥缩二脲质量百分含量为小于0.5%。

作为一种用于本发明所述的降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的设备，包括塔身和输送尿液的输送装置，所述塔身包括有蒸发装置、制浆装置和造粒机，所述蒸发装置、制浆装置和造粒机按顺序依次连接，其特征在于，所述蒸发装置、制浆装置和造粒机均设于塔上。

优选的，所述蒸发装置设于塔上制浆装置的上面。

优选的，所述造粒机后依次连接有筛分装置、冷却装置和包装装置。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、利用尿素车间的稀尿液在塔上蒸发装置进行蒸发浓缩，然后送入塔上制浆装置进行混合、乳化，得到浆料，再进入塔上造粒机进行造粒。首先，此方法取消了用固体尿素作为原料时需要的熔融环节，节省了合成固体尿素的能耗。其次，将上塔管道中稀尿液的温度控制在80-90℃，浓度控制在70-80wt%，即上塔尿液从原蒸发浓缩的尿液改为未经过蒸发浓缩的稀尿液，其相应的浓度、温度均大幅度下降，在输送过程中尿液的缩合反应从激烈变为缓慢，缩二脲含量大幅度下降。

2、将蒸发装置从原有在塔下改设在塔上，尤其是设在制浆装置上面，操作过程中，稀尿液由尿液泵打到塔上蒸发装置进行蒸发浓缩后，直接流入制浆装置混合、乳化，制成浆料。这样，工艺流程中的输送管道的稀尿液温度，从改进前的温度135-150℃降到改进后的80-90℃，大幅度降低了上塔管道中尿素的缩合反应速率，降低该环节缩二脲的产生量。

3、蒸发出来的浓缩尿液从原99.75wt%，降到90-99.75wt%，减少蒸发水分0-9.75wt%，在造粒过程中，节省了熔融热能以及设备能耗。

4、经由上述方法生产出来的的复合肥的缩二脲质量百分含量为小于0.5%，相比改进前的缩二脲产生量，有明显效果。

附图说明

图1、图2为背景技术中高塔造粒的工艺流程图；

图3为本发明具体实施例的工艺流程图；

图4为本发明具体实施例的设备结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图3，一种降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法，将尿素车间来的温度80-90℃、浓度70-80wt%的稀尿液，用泵体8打到造粒塔上的尿素蒸发装置，通过蒸发浓缩，达到尿基复合肥的尿液水分要求（95-99.75wt%）的浓度；达标的浓缩尿液分别进入塔上制浆装置的一级混合槽、二级混合槽，与钾肥、磷肥及辅料预混合；混合后流入塔上制浆装置的乳化器乳化，得到料浆；将料浆通入塔上造粒机造粒，得到尿基复合肥颗粒。

首先，用尿素车间的温度为80-90℃、浓度70-80wt%的稀尿液在塔上蒸发装置蒸发浓缩后，再进行制浆、造粒。这样，取消了原有技术利用固体尿素时，其变成尿液所需的熔融环节；另一方面，上塔的尿液从原有在塔下蒸发浓缩的尿液改为未经过蒸发浓缩的稀尿液，这样，相应的浓度、温度均大幅度下降，在输送过程中尿液的缩合反应从激烈变为缓慢，显然缩二脲则大幅度下降，同时还节省了尿素合成车间生产尿液的能耗。其次，由于蒸发后的浓缩尿液达到浓度95-99.75wt%，减少蒸发水分0-9.75wt%，在造粒过程中，节省了熔融热能以及设备能耗。

现有技术的方法生产出来的复合肥缩二脲的质量百分比含量为0.6-1.2%，而运用本发明的方法生产出来的复合肥缩二脲的质量百分比含量小于0.5%，下降比例约为16.6-58.3%，具有明显的降低效果。

实施例2

参见图4，一种降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的生产设备，包括造粒塔的塔身，以及输送尿液的输送装置，本例中使用泵体9，塔身包括有对尿液进行蒸发浓缩的蒸发装置1、制浆装置和造粒机5。制浆装置包括一级混合槽2、二级混合槽3和乳化器4。蒸发装置1、制浆装置和造粒机5均设于塔上，并且依次序通过导管连接。泵体8与塔的管线连接，提供动力将尿液通过管线输送到塔上的蒸发装置1中。

实施例3

本实施例与实施例2的不同之处是所述蒸发装置1设于塔上制浆装置的上面。

另外，在造粒机5后还依次连接有筛分装置6、冷却装置7以及包装装置8，分别用于后续的筛分、冷却和包装工序。

这样，泵体9将尿素车间的稀尿液直接打到塔上的蒸发装置1进行蒸发浓缩，再分别输送至一级混合槽2、二级混合槽3进行混合，然后进入乳化器4和造粒机5进行乳化、造粒。此过程，取消了直接利用浓缩尿液时，在输送过程中因停留时间长、温度高的原因而发生剧烈的缩合反应，从而减少了管线输送过程中缩二脲的产生。优选的，把蒸发装置1设于塔上制浆装置的上面，这样，当稀尿液蒸发浓缩后，便可直接落入塔上制浆装置进行制浆，从管线搭建及设备能耗的角度来看，更便捷、节省能耗，而设备搭建也更为有序。

上面虽然对本发明作了详细的说明，但是，所属领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，在权利要求保护范围内，还可以对上述发明进行一些修改和变更。

Claims (5)

1.一种降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)将从尿素车间来的稀尿液送到塔上的尿素蒸发装置蒸发浓缩；

(b)蒸发后的浓缩尿液直接进入塔上制浆装置，与钾肥、磷肥及辅料进行混合、乳化，得到料浆；

(c)将料浆通入塔上造粒机造粒，得到尿基复合肥颗粒；

所述步骤(a)的稀尿液温度为80-90℃，浓度为70-80wt％。

2.如权利要求1中所述的降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法，其特征在于，浓缩尿液的浓度为90-99.75wt％。

3.如权利要求2中所述的降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的方法，其特征在于，浓缩尿液的浓度为95-99.75wt％。

4.一种用于实现权利要求1所述的降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的设备，包括塔身和输送尿液的输送装置，所述塔身包括有蒸发装置、制浆装置和造粒机，所述蒸发装置、制浆装置和造粒机按顺序依次连接，其特征在于，所述蒸发装置、制浆装置和造粒机均设于塔上，所述蒸发装置设于塔上制浆装置的上面。

5.如权利要求4所述的降低高塔造粒复合肥缩二脲含量的设备，其特征在于，所述造粒机后依次连接有筛分装置、冷却装置和包装装置。