CN1339418A - 一种防尿素结块的方法 - Google Patents
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Abstract
一种防尿素结块的方法,其特征在于在尿素进行造粒之前,将甲醛加入尿液中,让尿素与甲醛发生充分反应,生成脲醛溶液(UFD溶液)作为尿素造粒添加剂,生产颗粒尿素产品,尿素与甲醛反应停留时间为1～10小时,脲醛溶液的pH值控制在6～8,甲醛/尿素的摩尔比为4～6,所生成的脲醛溶液不需经过浓缩或蒸发过程,利用熔融尿液泵进出口压差将生成的脲醛溶液直接加入泵入口,作尿素造粒添加剂。
Description
本发明属于化肥工业，尤其涉及化肥生产中的防尿素结块的方法。
目前，世界上尿素造粒工艺主要分为两大类，造粒塔喷淋造粒工艺和机械造粒工艺。机械造粒工艺又分为流化床造粒工艺和转鼓造粒工艺。为了防止尿素结块，有些工艺在尿素造粒过程中注入添加剂。脲醛溶液作防尿素结块剂效果好，但是，脲醛溶液的生产成本非常高。有些厂家只好在尿液中直接加入甲醛进行造粒，虽然可以部分改进尿素产品质量，但是效果不理想。
熔融尿素与甲醛的反应过程首先生成脲基甲醇，然后由脲基甲醇与尿液进一步反应，生成较长链的化合物亚甲基二脲(MDU)、二亚甲基三脲(MTU)等。MDU、MTU的生成，改变了尿素的晶体结构，是提高尿素强度和防结块性的主要化合物。
当在熔融尿液中，直接加入甲醛进行造粒时，由于尿液与甲醛发生反应的时间短，不能进行充分反应，因而在尿素产品中未充分形成具有提高尿素强度和防结块性的主要化合物亚甲基二脲(MDU)、二亚甲基三脲(MTU)，尿素颗粒在储存时就会发生严重的结块现象。
本发明的目的是提供一种经济有效的防尿素结块的方法，能有效降低尿素结块程度，提高尿素产品质量，而且成本很低，成功解决了尿素结块问题。
本发明的技术方案是在尿素进行造粒之前，将甲醛加入尿液中，让尿素与甲醛发生充分反应，生成脲醛溶液(UFD溶液)作为尿素造粒添加剂，生产颗粒尿素产品。
本发明防尿素结块的方法，其特征在于甲醛与尿液预先混合，延长尿素与甲醛的反应时间，生成脲醛溶液(UFD溶液)，反应停留时间为1～10小时，脲醛溶液的pH值控制在6～8，甲醛/尿素的摩尔比为4～6。所生成的脲醛溶液不需经过浓缩或蒸发过程，利用熔融尿液泵进出口压差将生成的脲醛溶液(UFD溶液)直接加入泵入口，作尿素造粒添加剂。
本发明的方法的工艺流程图见图1：将氨水或氢氧化钠经计量器F-3计量后与经计量器F-2计量后的甲醛混合，再与尿液泵P-1出口部分尿液混合，甲醛/尿素的摩尔比为4～6，在R-1中停留时间为1～10小时，生成的脲醛溶液的pH值控制在6～8，利用熔融尿液泵进出口压差将生成的脲醛溶液直接加入P-1入口，作尿素造粒添加剂。根据pH测量仪AT测量得到的pH值，调整P-1流量。
本发明的设计条件如下：R-1进料1、甲醛水溶液：组成：37％甲醛，甲醇≤3％
pH＝3-4
流量：993.8kg/h
压力：0.6MPa
温度：32℃
尿液：组成：尿素94.94％，水4.01％，缩二脲0.6。
流量：148.21kg/h
压力：0.6MPa
温度：132℃
氨水：组成：氨54.32％，水45.68％
流量：44kg/h
压力：2.3MPa
温度：50℃R-1出料：
组成：甲醛32.2％，尿素12.9％，水54.8％，缩二脲0.078％
流量：1142kg/h
压力：0.08MPa
温度：70℃R-1设备说明
内径800mm，高4000mm，容积2.01m3，停留时间1.8小时，压力0.6MPa，最高温度132℃，最低温度20℃。竖立安装，下部为圆锥体。
图1为本发明方法的工艺流程图。
本发明的实施例的结块程度评价标准：采用挪威海德鲁公司提供的结块标准：
结块硬度：＜5Kg为良好；
5-10Kg为中等结块；
＞10Kg为严重结块；
以下将实施例1-10的条件、结果列表如下：
| 实施例 | 反应条件 | 尿素结块程度 | 检测单位 | ||||
| pH | 停留时间(小时) | 甲醛/尿素摩尔比 | 添加剂种类 | 结块硬度(公斤) | 结块程度 | ||
| 1 | 3.62 | 30秒 | - | 37％甲醛溶液 | 13 | 严重结块 | 挪威海德鲁公司 |
| 2 | 6.35 | 6 | 5.05 | UFD | 9 | 中等结块 | 挪威海德鲁公司 |
| 3 | 7.5 | 9 | 3.2 | UFD | 2.8 | 良好 | 海南富岛化工有限公司 |
| 4 | 3.5 | 30秒 | - | 37％甲醛溶液 | 10.37 | 严重结块 | 海南富岛化工有限公司 |
| 5 | 7.8 | 3 | 6.14 | UFD | 8.65 | 中等结块 | 海南富岛化工有限公司 |
| 6 | 8.0 | 7 | 3.56 | UFD | 5.05 | 中等结块 | 海南富岛化工有限公司 |
| 7 | 7.8 | 102 | 3.30 | UFD | 6.08 | 中等结块 | 海南富岛化工有限公司 |
| 8 | 7.6 | 5 | 5.61 | UFD | 8.2 | 中等结块 | 海南富岛化工有限公司 |
| 9 | 8.3 | 8 | 4.19 | UFD | 5.3 | 中等结块 | 海南富岛化工有限公司 |
| 10 | 8.5 | - | 4.03 | UFD | 7.1 | 中等结块 | 海南富岛化工有限公司 |
本发明的优点和显著效果：
1、防结块效果明显：从以上实施例看出，采用本发明的防结块方法，可以有效地防止尿素结块，防结块性能明显优于直接加甲醛所生产的尿素。
2、成本低：与采用脲醛溶液作防尿素结块剂相比，生产成本可成倍降低。
Claims (3)
1、一种防尿素结块的方法，其特征在于在尿素进行造粒之前，将甲醛加入尿液中，让尿素与甲醛发生充分反应，生成脲醛溶液作为尿素造粒添加剂，生产颗粒尿素产品。
2、如权利要求1所述的防尿素结块的方法，其特征在于尿素与甲醛反应停留时间为1～10小时，脲醛溶液的pH值控制在6～8，甲醛/尿素的摩尔比为4～6。
3、如权利要求1或2所述的防尿素结块的方法，其特征在于所生成的脲醛溶液不需经过浓缩或蒸发过程，利用熔融尿液泵进出口压差将生成的脲醛溶液直接加入泵入口，作尿素造粒添加剂。
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