CN112694349A - 缓释尿素的制备系统及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缓释尿素的制备系统及制备方法。缓释尿素的制备系统包括第一输送管路、第二输送管路、吹扫冷却管路、尿素蒸发装置和尿素造粒装置；第一输送管路连通尿素蒸发装置的进料口；尿素蒸发装置的出料口通过第二输送管路连通尿素造粒装置的进料口；吹扫冷却管路连通尿素造粒装置的进气口。本发明提供的缓释尿素的制备系统及制备方法，通过草酸铵与尿素结合能形成一种既有缓释作用又具有速效功能的肥料，延长了肥效时间，产品的氮素有效利用率能提高60％以上；草酸铵与尿素配比灵活，可以根据需要生产草酸铵含量不同的产品；产品颗粒大，强度高；所需要的缓释原料安全可靠，来源广泛，能适用于规模化生产。

Description

缓释尿素的制备系统及制备方法

技术领域

本发明涉及肥料加工技术领域，尤其涉及一种缓释尿素的制备系统及制备方法。

背景技术

氮是作物生长的最重要的营养元素，尿素作为一种主要固态氮肥，以其含氮量高(46％左右)，性质稳定，易于贮存和运输，施用方便，长期施用对土壤无不良影响，以及适宜于各种土壤和作物等诸多优点而被广泛使用。

但是，尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，尿素溶液溶解以后会随水流失，转化后形成的氨也易挥发，在土壤中的损失太高，目前我国尿素利用率低于30％，肥效仅有50天左右，不仅造成大量的经济损失，而且严重危害生态环境，研制增值尿素产品，增加其缓释性能，提高土壤对氮素的利用率成为当今农业领域亟待解决的一个现实问题。

发明内容

本发明提供一种缓释尿素的制备系统及制备方法，旨在提高尿素产品的缓释性能，从而提高土壤对氮素的利用率。

本发明提供一种缓释尿素的制备系统，包括第一输送管路、第二输送管路、吹扫冷却管路、尿素蒸发装置和尿素造粒装置；

所述第一输送管路连通所述尿素蒸发装置的进料口，用于将含草酸铵溶液与尿素溶液的混合液送入所述尿素蒸发装置进行蒸发浓缩；

所述尿素蒸发装置的出料口通过所述第二输送管路连通所述尿素造粒装置的进料口，用于将蒸发浓缩后的熔融液送入所述尿素造粒装置进行造粒，以得到尿素产品；

所述吹扫冷却管路连通所述尿素造粒装置的进气口，用于将压缩空气送入所述尿素造粒装置。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述第一输送管路包括液体输送泵、含草酸铵溶液供给管道和尿素溶液供给管道；

所述含草酸铵溶液供给管道的出口端和所述尿素溶液供给管道的出口端均连通所述液体输送泵的入口；

所述液体输送泵的出口连通所述尿素蒸发装置的进料口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述缓释尿素的制备系统还包括除尘除氨尾气处理装置；

所述尿素造粒装置的出气口连通所述除尘除氨尾气处理装置的进气口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述第一输送管路包括液体输送泵、含草酸铵溶液供给管道、尿素溶液供给管道、草酸溶液进液管道和闪蒸槽；

所述除尘除氨尾气处理装置的进液口和出液口分别连通所述草酸溶液进液管道的出口端和所述含草酸铵溶液供给管道的入口端；

所述闪蒸槽的第一进液口、第二进液口和出液口分别连通所述含草酸铵溶液供给管道的出口端、所述尿素溶液供给管道的出口端和所述液体输送泵的入口；

所述液体输送泵的出口连通所述尿素蒸发装置的进料口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述第一输送管路包括液体输送泵、含氨废水供给管道、草酸供给管道、尿素溶液供给管道和闪蒸槽；

所述含氨废水供给管道的出口端和所述草酸供给管道的出口端均连通所述闪蒸槽的第一进液口；

所述闪蒸槽的第二进液口和出液口分别连通所述尿素溶液供给管道的出口端和所述液体输送泵的入口；

所述液体输送泵的出口连通所述尿素蒸发装置的进料口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述缓释尿素的制备系统还包括第一返回管道；

所述第一返回管道的入口端连通所述闪蒸槽的出气口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述第二输送管路包括熔融泵，所述熔融泵的入口和出口分别连通所述尿素蒸发装置的出料口和所述尿素造粒装置的进料口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述吹扫冷却管路包括空气增压机，所述空气增压机的出口连通所述尿素造粒装置的进气口。

根据本发明提供一种的缓释尿素的制备系统，所述缓释尿素的制备系统还包括第二返回管道；

所述第二返回管道的入口端连通所述尿素蒸发装置的出气口。

本发明还提供一种缓释尿素的制备方法，包括：

制备含草酸铵溶液；

将所述含草酸铵溶液与65～85wt％的尿素溶液混合，得到混合液；

通过第一输送管路将所述混合液送入尿素蒸发装置进行蒸发浓缩，得到95～99.7wt％的熔融液；

通过第二输送管路将所述熔融液送入所述尿素造粒装置进行造粒，以得到尿素产品。

本发明提供的缓释尿素的制备系统及制备方法，通过草酸铵与尿素结合能形成一种既有缓释作用又具有速效功能的肥料，延长了肥效时间，产品的氮素有效利用率能提高60％以上；草酸铵与尿素配比灵活，可以根据需要生产草酸铵含量不同的产品；产品颗粒大，强度高；所需要的缓释原料安全可靠，来源广泛，能适用于规模化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的缓释尿素的制备系统的结构示意图之一；

图2是本发明提供的缓释尿素的制备系统的结构示意图之二；

图3是本发明提供的缓释尿素的制备系统的结构示意图之三；

图4是本发明提供的缓释尿素的制备方法的流程示意图。

附图标记：

100：缓释尿素的制备系统；1：尿素蒸发装置；2：尿素造粒装置；3：液体输送泵；4：含草酸铵溶液供给管道；5：尿素溶液供给管道；6：除尘除氨尾气处理装置；7：闪蒸槽；8：含氨废水供给管道；9：草酸供给管道；10：第一返回管道；11：熔融泵；12：空气增压机；13：第二返回管道；14：草酸溶液进液管道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图3描述本发明的一种缓释尿素的制备系统，如图1所示，缓释尿素的制备系统100包括第一输送管路、第二输送管路、吹扫冷却管路、尿素蒸发装置1和尿素造粒装置2。

如图1所示，第一输送管路连通尿素蒸发装置1的进料口，用于将含草酸铵溶液与尿素溶液的混合液送入尿素蒸发装置1进行蒸发浓缩。其中，草酸铵和尿素的比例可以是根据实际需求来设定的任意比例。可选地，在本实施例中，尿素溶液为65～85wt％的尿素溶液；进一步，在本实施例中，尿素溶液为70～80wt％的尿素溶液。可选地，在本实施例中，含草酸铵溶液可以包括草酸铵溶液和含草酸铵的尿素溶液中的至少一种。含草酸铵溶液与尿素溶液混合后的混合液为含草酸铵的尿素溶液，该含草酸铵的尿素溶液送入尿素蒸发装置1进行蒸发浓缩，可选地，在本实施例中，含草酸铵的尿素溶液蒸发浓缩至95～99.7wt％，以得到熔融液。

可选地，如图1所示，在本实施例中，缓释尿素的制备系统100还包括第二返回管道13；第二返回管道13的入口端连通尿素蒸发装置1的出气口。尿素蒸发装置1产生的气体经第二返回管道13能返回生产系统(缓释尿素的制备系统100可以是属于该生产系统的一部分)。

如图1所示，尿素蒸发装置1的出料口通过第二输送管路连通尿素造粒装置2的进料口，用于将蒸发浓缩后的熔融液送入尿素造粒装置2进行造粒，以得到尿素产品。经尿素蒸发装置1蒸发浓缩所得到的熔融液经第二输送管路送至尿素造粒装置2造粒，输出尿素产品。具体地，如图1所示，在本实施例中，第二输送管路包括熔融泵11，熔融泵11的入口和出口分别连通尿素蒸发装置1的出料口和尿素造粒装置2的进料口，熔融液经熔融泵11送至尿素造粒装置2。

如图1所示，吹扫冷却管路连通尿素造粒装置2的进气口，用于将压缩空气送入尿素造粒装置2。具体地，如图1所示，在本实施例中，吹扫冷却管路包括空气增压机12，空气增压机12的出口连通尿素造粒装置2的进气口，经空气增压机12以后，送入尿素造粒装置2吹扫冷却尿素。而尿素造粒装置2产生的含氨尾气可以送往生产系统的尾气处理系统后排放。

第一输送管路能将含草酸铵溶液与尿素溶液的混合液送入尿素蒸发装置1，含草酸铵溶液可以是用草酸铵配制的草酸铵溶液，具体地，如图1所示，第一输送管路包括液体输送泵3、含草酸铵溶液供给管道4和尿素溶液供给管道5；含草酸铵溶液供给管道4的出口端和尿素溶液供给管道5的出口端均连通液体输送泵3的入口；液体输送泵3的出口连通尿素蒸发装置1的进料口。草酸铵配制的草酸铵溶液通过含草酸铵溶液供给管道4送入缓释尿素的制备系统100。

含草酸铵溶液也可以是将草酸洗涤含氨尾气排出的草酸铵溶液循环回用，具体地，如图2所示，在本实施例中，缓释尿素的制备系统100还包括除尘除氨尾气处理装置6；尿素造粒装置2的出气口连通除尘除氨尾气处理装置6的进气口；并且第一输送管路包括液体输送泵3、含草酸铵溶液供给管道4、尿素溶液供给管道5、草酸溶液进液管道14和闪蒸槽7；除尘除氨尾气处理装置6的进液口和出液口分别连通草酸溶液进液管道14的出口端和含草酸铵溶液供给管道4的入口端；闪蒸槽7的第一进液口、第二进液口和出液口分别连通含草酸铵溶液供给管道4的出口端、尿素溶液供给管道5的出口端和液体输送泵3的入口；液体输送泵3的出口连通尿素蒸发装置1的进料口。将草酸洗涤氨以后的液体综合利用，减少环境污染的同时，还生产了高效缓释的尿素产品。

进一步，如图2所示，在本实施例中，缓释尿素的制备系统100还包括第一返回管道10；第一返回管道10的入口端连通闪蒸槽7的出气口。闪蒸槽7产生的气体经第一返回管道10能返回生产系统。

例如，如图2所示，含草酸铵溶液来源于草酸洗涤尿素造粒装置2的含氨尾气，尿素造粒装置2产生含氨尾气，在除尘除氨尾气处理装置6用草酸溶液洗涤含氨尾气中的氨和尿素粉尘，生成含草酸铵的尿素溶液后，含草酸铵的尿素溶液与65～85wt％的尿素溶液，一起进入闪蒸槽7闪蒸，闪蒸以后的含草酸铵的尿素溶液由液体输送泵3送入尿素蒸发装置1，含草酸铵的尿素溶液蒸发浓缩至95～99.7wt％，经熔融泵11送至尿素造粒装置2造粒，输出尿素产品；闪蒸槽7和尿素蒸发装置1产生的气体，分别返回生产系统，空气经空气增压机12以后，送入尿素造粒装置2吹扫冷却尿素，产生的含氨尾气，送往除尘除氨尾气处理装置6除氨以后排放大气，排出的草酸铵溶液循环回到闪蒸槽7。当草酸洗涤尾气中的氨和尿素粉尘生成的草酸铵不能满足尿素产品所需要的草酸铵量时，可在闪蒸槽7中再加入草酸铵来满足尿素产品草酸铵和尿素配比。

含草酸铵溶液还可以是将草酸加入尿素生产中的一部分含氨或尿素中至少一种的废液中生成草酸铵溶液，具体地，如图3所示，在本实施例中，第一输送管路包括液体输送泵3、含氨废水供给管道8、草酸供给管道9、尿素溶液供给管道5和闪蒸槽7；含氨废水供给管道8的出口端和草酸供给管道9的出口端均连通闪蒸槽7的第一进液口；闪蒸槽7的第二进液口和出液口分别连通尿素溶液供给管道5的出口端和液体输送泵3的入口；液体输送泵3的出口连通尿素蒸发装置1的进料口。

例如，如图3所示，在含氨废水中加入草酸，生成草酸铵溶液，含草酸铵的溶液与65～85wt％的尿素溶液，一起进入闪蒸槽7闪蒸，闪蒸以后的含草酸铵的尿素溶液由液体输送泵3送入尿素蒸发装置1，含草酸铵的尿素溶液蒸发浓缩至95～99.7wt％，经熔融泵11送至尿素造粒装置2造粒，输出尿素产品；闪蒸槽7和尿素蒸发装置1产生的气体，分别返回生产系统，空气经空气增压机12以后，送入尿素造粒装置2吹扫冷却尿素，产生的含氨尾气可送往除尘除氨尾气处理系统除氨以后排放大气，排出的草酸铵溶液循环回到闪蒸槽7。为了维持水平衡，减小尿素蒸发装置1的能量消耗，所加含氨废水量受到了限制，当含氨废水和草酸所生成的草酸铵量不能满足尿素产品所需要的草酸铵量时，可以在闪蒸槽7中加入草酸铵来满足尿素产品草酸铵和尿素配比。

缓释尿素的制备系统100具有如下优点：

1、缓释尿素的制备系统100可以将草酸洗涤氨以后的液体综合利用，减少环境污染的同时，还生产了高效缓释的尿素产品；

2、草酸铵本身是一种优良缓释氮肥，无毒，又具有速效功能的肥料，草酸铵与尿素正好能够互补，两者结合能形成一种既有缓释作用又具有速效功能的肥料，能延长肥效时间，产品的氮素有效利用率提高60％以上；

3、可以是直接利用现有尿素生产工艺装置，或做简单改造即可，设备投资成本低；

4、草酸铵与尿素配比灵活，可以根据需要生产草酸铵含量不同的产品；

5、缓释尿素的制备系统100生产的产品颗粒大，强度高；

6、缓释尿素的制备系统100所需要的缓释原料草酸或草酸铵安全可靠，来源广泛，能适用于规模化生产。

本发明还提供一种缓释尿素的制备方法，该缓释尿素的制备方法是基于如上所介绍的缓释尿素的制备系统来实现的，如图4所示，该缓释尿素的制备方法包括步骤S410至S440。

步骤S410：制备含草酸铵溶液。

具体地说，含草酸铵溶液的制备方式有多种，例如，用草酸铵配制草酸铵溶液；再如，将草酸加入尿素生产中的一部分含氨或尿素中至少一种的废液中生成草酸铵溶液；又如，将草酸洗涤含氨尾气排出的草酸铵溶液循环回用。

步骤S420：将所述含草酸铵溶液与65～85wt％的尿素溶液混合，得到混合液。

步骤S430：通过第一输送管路将所述混合液送入尿素蒸发装置进行蒸发浓缩，得到95～99.7wt％的熔融液。

具体地说，将闪蒸以后的含草酸铵的尿素溶液由液体输送泵送入尿素蒸发装置，蒸发浓缩至95～99.7wt％

步骤S440：通过第二输送管路将所述熔融液送入所述尿素造粒装置进行造粒，以得到尿素产品。

具体地说，将蒸发浓缩后的熔融液经熔融泵送至尿素造粒系统，进行造粒作为尿素产品输出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种缓释尿素的制备系统，其特征在于，包括第一输送管路、第二输送管路、吹扫冷却管路、尿素蒸发装置和尿素造粒装置；

所述第一输送管路连通所述尿素蒸发装置的进料口，用于将含草酸铵溶液与尿素溶液的混合液送入所述尿素蒸发装置进行蒸发浓缩；

所述尿素蒸发装置的出料口通过所述第二输送管路连通所述尿素造粒装置的进料口，用于将蒸发浓缩后的熔融液送入所述尿素造粒装置进行造粒，以得到尿素产品；

所述吹扫冷却管路连通所述尿素造粒装置的进气口，用于将压缩空气送入所述尿素造粒装置。

2.根据权利要求1所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述第一输送管路包括液体输送泵、含草酸铵溶液供给管道和尿素溶液供给管道；

所述含草酸铵溶液供给管道的出口端和所述尿素溶液供给管道的出口端均连通所述液体输送泵的入口；

所述液体输送泵的出口连通所述尿素蒸发装置的进料口。

3.根据权利要求1所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述缓释尿素的制备系统还包括除尘除氨尾气处理装置；

所述尿素造粒装置的出气口连通所述除尘除氨尾气处理装置的进气口。

4.根据权利要求3所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述第一输送管路包括液体输送泵、含草酸铵溶液供给管道、尿素溶液供给管道、草酸溶液进液管道和闪蒸槽；

所述除尘除氨尾气处理装置的进液口和出液口分别连通所述草酸溶液进液管道的出口端和所述含草酸铵溶液供给管道的入口端；

所述闪蒸槽的第一进液口、第二进液口和出液口分别连通所述含草酸铵溶液供给管道的出口端、所述尿素溶液供给管道的出口端和所述液体输送泵的入口；

所述液体输送泵的出口连通所述尿素蒸发装置的进料口。

5.根据权利要求1所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述第一输送管路包括液体输送泵、含氨废水供给管道、草酸供给管道、尿素溶液供给管道和闪蒸槽；

所述含氨废水供给管道的出口端和所述草酸供给管道的出口端均连通所述闪蒸槽的第一进液口；

所述闪蒸槽的第二进液口和出液口分别连通所述尿素溶液供给管道的出口端和所述液体输送泵的入口；

所述液体输送泵的出口连通所述尿素蒸发装置的进料口。

6.根据权利要求4或5所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述缓释尿素的制备系统还包括第一返回管道；

所述第一返回管道的入口端连通所述闪蒸槽的出气口。

7.根据权利要求1所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述第二输送管路包括熔融泵，所述熔融泵的入口和出口分别连通所述尿素蒸发装置的出料口和所述尿素造粒装置的进料口。

8.根据权利要求1所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述吹扫冷却管路包括空气增压机，所述空气增压机的出口连通所述尿素造粒装置的进气口。

9.根据权利要求1所述的缓释尿素的制备系统，其特征在于，所述缓释尿素的制备系统还包括第二返回管道；

所述第二返回管道的入口端连通所述尿素蒸发装置的出气口。

10.一种缓释尿素的制备方法，其特征在于，包括：

制备含草酸铵溶液；

将所述含草酸铵溶液与65～85wt％的尿素溶液混合，得到混合液；

通过第一输送管路将所述混合液送入尿素蒸发装置进行蒸发浓缩，得到95～99.7wt％的熔融液；

通过第二输送管路将所述熔融液送入所述尿素造粒装置进行造粒，以得到尿素产品。

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