CN111943784A - 一种复混肥生产方法 - Google Patents

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黄建康
唐怀军
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    • C05G5/12—Granules or flakes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及复混肥生产技术领域，尤其涉及一种复混肥生产方法，包括将低浓磷酸和高浓硫酸混合制成混酸，用混酸泵将混酸输送到管式反应器，并向管式反应器中通入一定计量的气氨与混酸进行中和反应生成磷酸一铵、硫酸铵的混合料浆，将混合料浆喷到转鼓造粒机内滚动的料层上进行造粒。本发明通过低浓磷酸与高浓硫酸混合过程中放热对混酸溶液进行加热，然后向混酸中通入气氨，一方面加热的混酸可以加快酸与气氨的反应速度，另一方面在反应过程中继续放热，将反应得到的混合浆料直接喷到转鼓造粒机内滚动的料层上，可以提供造粒所需要的液相和温度，降低企业能耗，提高生产效率。

Description

一种复混肥生产方法
技术领域
本发明涉及复混肥生产技术领域，特别是涉及一种复混肥生产方法。
背景技术
肥料是农作物的粮食，又是农作物耐以生存的重要物资，是国家粮食安全的重要保障，而我国作为农业大国，肥料对我国农业生产发展具有非常重大的影响。市场上，肥料的种类数不胜数，肥料也从最原先的单一肥，发展到现在的复混肥(复合肥)。
目前，复混肥生产过程中存在许多缺陷，例如第一，复混肥中磷元素主要来源于粉状磷酸一铵，而磷酸一铵的生产是由磷酸与氨反应制得，这样会使得复混肥的生产工序非常复杂，降低生产效率，增加生产成本；第二，现有复混肥生产过程中，能耗较高，企业生产成本较高；第三，在复混肥造粒过程中，为了保证肥料颗粒的粒径，需要另外向造粒机中加入蒸汽，增加企业能耗等。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种复混肥生产方法，其先通过低浓磷酸与高浓硫酸混合，混合过程中放热从而对混酸溶液进行加热，然后向混酸中通入气氨，一方面加热的混酸可以加快酸与气氨的反应速度，另一方面在反应过程中继续放热，将反应得到的混合浆料直接喷到转鼓造粒机内滚动的料层上，可以提供造粒所需要的液相和温度，降低企业能耗，提高生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复混肥生产方法，包括以下步骤：
步骤1，将浓度小于40％的磷酸与浓度为90％～99％的硫酸铵比例配制混酸；
步骤2，将混酸输送至管式反应器，并向管式反应器中通入适量气氨，与混酸进行中和反应，生成磷酸一铵、硫酸铵的混合浆料；
步骤3，将生成的磷酸一铵和硫酸铵的混合浆料，喷到转鼓造粒机内滚动的料层上，进行造粒；
步骤4，将造粒机内的物料经过干燥、筛分、冷却后得到复混肥。
所述磷酸浓度为15％～25％。
所述硫酸浓度为94％～99％。
步骤1中所述磷酸与所述硫酸的体积比为1：(0.5～1.5)。
步骤2中所述气氨浓度为10％～25％。
步骤2中所述气氨与所述混酸反应时间为2～20s。
步骤2中所述气氨的用量与所述磷酸摩尔比为H3PO4：NH3＝1：(5～17)。
本发明的有益效果是：
1、通过低浓磷酸与高浓硫酸混合，混合过程中释放出热量，可以对混酸进行加热，提高中和反应前，混酸溶液的温度，可以提高中和反应速度，减少气氨与混酸在管式反应器反应时间，提高生产效率；
2、利用酸混合过程释放的热量和中和反应释放的热量，加热混合浆料，提高造粒机内的温度，保证造粒机内所需的温度，降低能耗；
3、利用低浓度磷酸，不仅有利于酸混合过程中放热，而且有利于保证造粒机内所需的液相，减少造粒机内蒸汽的额外加入，降低生产能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。
实施例1。
将20L浓度为15％的磷酸与10L浓度为99％的硫酸在混酸槽中混合均匀，并用混酸泵经过计量后输送至管式反应器中，然后将浓度为10％～15％的35～52.5m3的气氨经计量后输送至管式反应器与磷酸和硫酸混酸进行中和反应15～20s，生成磷酸一铵、硫酸铵的混合浆料，生成的浆料靠余热和余压喷入转鼓造粒机内滚动的固体料层上进行团聚造粒，然后经过一次烘干、两次冷却、三级筛分，并将筛分后的物料进行包膜处理得到复混肥产品，产品的粒径为2～4mm，产品的水份质量分数≤2.5。
实施例2。
将20L浓度为20％的磷酸与20L浓度为94％的硫酸在混酸槽中混合均匀，并用混酸泵经过计量后输送至管式反应器中，然后将浓度为18％～23％的41.5～53m3的气氨经计量后输送至管式反应器与磷酸和硫酸混酸进行中和反应8～15s，生成磷酸一铵、硫酸铵的混合浆料，生成的浆料靠余热和余压喷入转鼓造粒机内滚动的固体料层上进行团聚造粒，然后经过一次烘干、两次冷却、三级筛分，并将筛分后的物料进行包膜处理得到复混肥产品，产品的粒径为2～4mm，产品的水份质量分数≤2.5。
实施例3。
将20L浓度为25％的磷酸与15L浓度为95％的硫酸在混酸槽中混合均匀，并用混酸泵经过计量后输送至管式反应器中，然后将浓度为15％～20％的35～50m3的气氨经计量后输送至管式反应器与磷酸和硫酸混酸进行中和反应2～5s，生成磷酸一铵、硫酸铵的混合浆料，生成的浆料靠余热和余压喷入转鼓造粒机内滚动的固体料层上进行团聚造粒，然后经过一次烘干、两次冷却、三级筛分，并将筛分后的物料进行包膜处理得到复混肥产品，产品的粒径为2～4mm，产品的水份质量分数≤2.5。
实施例4。
将20L浓度为20％的磷酸与30L浓度为98％的硫酸在混酸槽中混合均匀，并用混酸泵经过计量后输送至管式反应器中，然后将浓度为22％～25％的40～45m3的气氨经计量后输送至管式反应器与磷酸和硫酸混酸进行中和反应13～16s，生成磷酸一铵、硫酸铵的混合浆料，生成的浆料靠余热和余压喷入转鼓造粒机内滚动的固体料层上进行团聚造粒，然后经过一次烘干、两次冷却、三级筛分，并将筛分后的物料进行包膜处理得到复混肥产品，产品的粒径为2～4mm，产品的水份质量分数≤2.5。
本发明是先将低浓度的磷酸与高浓度的硫酸混合，制得磷酸与硫酸的混酸溶液，磷酸与硫酸在混合过程中，由于高浓度的硫酸被稀释而释放热量，使混酸溶液受热；受热的混酸在与气氨反应时，可以加速气氨与混酸的中和反应速率，缩减中和反应时间，提高合成效率；同时气氨与混酸中和反应为放热反应，从而继续使反应生产的磷酸一铵和硫酸铵浆料受热，使浆料达到转鼓造粒机造粒所需要的液相和温度，转鼓造粒机内的温度可达55～75℃，减少转鼓造粒机内蒸汽的通入，提高生产力，达到节能降耗的目的。
本发明得到的复混肥产品粒径为2～4mm，产品中水份质量分数≤2.5，产品理化性能指标优于国家GB15063-2009标准。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种复混肥生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将浓度小于40％的磷酸与浓度为90％～99％的硫酸铵比例配制混酸；
步骤2，将混酸输送至管式反应器，并向管式反应器中通入适量气氨，与混酸进行中和反应，生成磷酸一铵、硫酸铵的混合浆料；
步骤3，将生成的磷酸一铵和硫酸铵的混合浆料，喷到转鼓造粒机内滚动的料层上，进行造粒；
步骤4，将造粒机内的物料经过干燥、筛分、冷却后得到复混肥。
2.根据权利要求1所述的一种复混肥生产方法，其特征在于：所述磷酸浓度为15％～25％。
3.根据权利要求1所述的一种复混肥生产方法，其特征在于：所述硫酸浓度为94％～99％。
4.根据权利要求1所述的一种复混肥生产方法，其特征在于：步骤1中所述磷酸与所述硫酸的体积比为1：(0.5～1.5)。
5.根据权利要求1所述的一种复混肥生产方法，其特征在于：步骤2中所述气氨浓度为10％～25％。
6.根据权利要求1所述的一种复混肥生产方法，其特征在于：步骤2中所述气氨与所述混酸反应时间为2～20s。
7.根据权利要求1所述的一种复混肥生产方法，其特征在于：步骤2中所述气氨的用量与所述磷酸摩尔比为H3PO4：NH3＝1：(5～17)。
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