CN202007198U - 聚天冬氨酸尿素生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚天冬氨酸尿素的生产线，包括并列设置的尿素生产线和聚天冬氨酸溶液输送线，聚天冬氨酸溶液输送线接入尿素生产线的位置位于尿素生产线的进入熔融泵的管道上，聚天冬氨酸溶液输送线上依次设置有计量泵和背压阀。本实用新型通过改变聚天冬氨酸溶液的添加位置，使得聚天冬氨酸溶液在高温尿素溶液中的停留时间缩短，大大减少了聚天冬氨酸有效成分的损耗，节约了成本，提高了产品的合格率。

Description

聚天冬氨酸尿素生产线

技术领域

本实用新型涉及一种尿素的生产线，具体涉及一种利用普通尿素和聚天冬氨酸盐生产高效尿素的生产线。

背景技术

氮肥是农作物生长所依赖的肥料，其中60％的氮肥是尿素。据统计，目前常用的普通尿素的吸收率仅为使用量的20-30％，这不仅会造成了资源的极大浪费，而且没有被吸收的部分就会成为污染源，人们通常采用的通过施加更多的尿素来提高农作物产量的做法已经对土壤和环境造成很大的污染，并且对提高农作物产值的效果甚微。因此，为了提高农作物的产值和减少污染，必然的途径要提高尿素的吸收率，提高肥料利用率成为行业主要的发展方向。

聚天冬氨酸尿素(商品名：多肽尿素、聚能尿素等)作为一种能够提高氮肥吸收率的高效肥料，在近年来得到了迅速发展。从2007年初到2010年5月，短短3年时间，国内聚天冬氨酸尿素生产企业的数量已经由当初的一家企业迅速增加到几十家企业；所在区域也从山东省内的禹城、聊城、潍坊等地，迅速向河北、河南、江苏、山西、新疆、东北等地扩展，从整个化肥市场来看，聚天冬氨酸尿素呈现出蓬勃的发展势头。

但是，由于目前聚天冬氨酸尿素生产方法的不完善，各企业所生产的产品质量也是参差不齐。目前的聚天冬氨酸尿素的生产设备主要包括聚天冬氨酸的储料、输送及添加设备，以及尿素的生产、蒸发浓缩、分离、输送及造粒设备。聚天冬氨酸尿素的生产方法为直接将储存在储料罐的聚天冬氨酸盐的溶液经过管道及调节阀等添加到尿素生产设备的蒸发器中，聚天冬氨酸溶液与尿素溶液在蒸发器中混合后通过管道输出给熔融泵，经过熔融泵混合、加压后输送到造粒塔进行聚天冬氨酸尿素的生产。这种生产工艺主要存在以下缺点：1)聚天冬氨酸溶液的添加位置不合理，由于直接添加到蒸发器中，使得聚天冬氨酸溶液在高温尿素溶液中长时间停留，必然会与尿素发生化学反应，从而减少了聚天冬氨酸溶液的有效成分，使聚天冬氨酸在尿素中的含量低于理论含量；并且，由于蒸发器的容积较大，聚天冬氨酸溶液添加不均匀必然会造成产品中的不合格品增多，造成极大地浪费。2)目前的聚天冬氨酸尿素的生产方法中，聚天冬氨酸溶液添加时通常是定量添加，由于整个生产系统的计量精度低、不稳定等因素，使得聚天冬氨酸在最终产品中的均匀性无法得到保证。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够提高聚天冬氨酸尿素的合格率，并且能够保证聚天冬氨酸在产品中含量均匀的聚天冬氨酸尿素生产线。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

聚天冬氨酸尿素生产线，包括主要由尿素生产设备、蒸发器、分离器、熔融泵和造粒设备组成的尿素生产线，以及包括存放聚天冬氨酸的储料罐的聚天冬氨酸输送线，各设备之间通过管道连接；聚天冬氨酸输送线和尿素生产线并列设置，聚天冬氨酸输送线接入尿素生产线的位置位于尿素生产线的进入熔融泵的管道上，所述聚天冬氨酸输送线上还依次设置有计量泵和背压阀。

聚天冬氨酸尿素的生产过程为：

a)将聚天冬氨酸和颜料倒入安装有搅拌器的储存聚天冬氨酸的储料罐中，将聚天冬氨酸搅拌成溶液；同时尿素生产线生产出的尿素溶液输送到蒸发器中，经蒸发器蒸发浓缩后通过分离器输送到尿素溶液输送管道中；

b)储存于储料罐中聚天冬氨酸溶液经设置于聚天冬氨酸溶液输送管道上的计量泵、背压阀后输送到尿素生产线的熔融泵前的尿素溶液输送管道中；

c)聚天冬氨酸溶液和尿素溶液一起进入熔融泵，在熔融泵充分混合后，经混合液输送管道输送到造粒设备内进行聚天冬氨酸尿素的造粒。

本实用新型的改进在于：所述聚天冬氨酸输送线上的计量泵和背压阀之间的管道中还设置有用于减少计量泵脉动对流量产生影响的脉动阻尼器。

本实用新型的进一步改进在于：所述计量泵输出端与储料罐的顶部之间设置有用于调节输送管道压力的安全阀。

本实用新型的改进还在于：所述聚天冬氨酸输送线上的计量泵与储料罐之间的管道中还设置有过滤器；所述储料罐的侧壁上设置有液位计。

所述过滤器的改进在于：所述过滤器为Y型过滤器。

所述计量泵的改进在于：所述计量泵为机械隔膜泵。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步在于：

本实用新型通过改变添加聚天冬氨酸溶液的位置而改变了聚天冬氨酸溶液在高温中的时间，使得聚天冬氨酸溶液在高温尿素溶液中的停留时间大大缩短，聚天冬氨酸溶液与高温尿素溶液的接触时间只有几秒钟，这就大大减少了聚天冬氨酸有效成分的损耗量，经实验表明，其损耗量可由原来的30％-60％降到1％-10％以内，有效减少了聚天冬氨酸的浪费，节约了成本。并且，由于尿素的生产是一个连续的过程，聚天冬氨酸溶液的加入也需要一个过程，这就必然产生一定量的过渡性产品，这些过渡性产品就是聚天冬氨酸含量不达标的不合格品，本实用新型聚天冬氨酸溶液添加位置的调整还可以使过渡性产品由2-5吨降到了0.05-0.2吨，大大降低了废品量，提高了产品的合格率。

本生产工艺中计量泵采用机械隔膜泵，具有计量准确、不受系统压力变化干扰、操作方便等优点，计量泵实现了对聚天冬氨酸溶液流量的精确计量，保证了产品中聚天冬氨酸有效成分的含量。背压阀的设置，能够充分保证流量准确，避免由于尿素溶液输送管道的压力低于聚天冬氨酸溶液输送管道的压力而引起虹吸现象，从而造成计量不准情况的发生。

本实用新型聚天冬氨酸溶液输送管道中脉动阻尼器的设置，可有效减少计量泵在计量过程中由于其脉动对流量产生的影响，使输送到熔融泵中的聚天冬氨酸溶液流量均匀，进一步使得生产的成品质量稳定，聚天冬氨酸含量均匀，提高产品的合格率。安全阀的设置能够有效保证聚天冬氨酸溶液输送管道中的压力保持平稳，防止压力过高引起事故的发生。计量泵与储料罐之间设置的Y型过滤器，可以对聚天冬氨酸溶液中的杂质进行过滤，从而进一步保护计量泵的膜片不受杂质的损害，延长计量泵的使用寿命。储料罐侧壁上液位计的设置，可以对生产过程中聚天冬氨酸溶液的投加速度，进而对产品中聚天冬氨酸含量的均匀性进行控制。

附图说明

图1：本实用新型的工艺流程图。

其中：1.储料罐，2.计量泵，3.背压阀，4.熔融泵，5.造粒塔，6.蒸发器，7.分离器，8.加料口，9.脉动阻尼器，10.过滤器，11.搅拌器，12.安全阀，13.聚天冬氨酸溶液输送管道，14.尿素溶液输送管道，15.混合液输送管道，16.液位计。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细的说明。

实施例1

本实用新型应用于一套产能为460-485吨/天、最大生产量为20.21吨/小时的聚天冬氨酸尿素生产系统中，使用的设备主要包括聚天冬氨酸的储料罐1的聚天冬氨酸溶液输送线，以及包括尿素的生产、蒸发浓缩、输送及造粒设备的尿素生产线，聚天冬氨酸溶液输送线和尿素生产线并列设置。聚天冬氨酸溶液的输送线上依次设置有过滤器10、计量泵2、脉动阻尼器9和背压阀3，各设备之间通过聚天冬氨酸溶液输送管道13连接。尿素生产线上依次设置有蒸发器6、分离器7、熔融泵4以及造粒塔5，各设备之间通过尿素溶液输送管道14连接。尿素生产线采用原有的生产线，先是尿素溶液的生产，然后是对尿素溶液进行多级蒸发，经蒸发浓缩的尿素溶液成为熔融的尿素，经分离器、熔融泵后进入造粒塔生产出尿素颗粒。预计生产5000吨聚天冬氨酸尿素，以每吨尿素所需40％的聚天冬氨酸盐为3公斤计算，得出所需聚天冬氨酸盐为15吨，其密度为1.26g/cm³，换算成体积每小时需要48.2升，因此计量泵选择米顿罗GM0090SNlMNN，最大流量85升/小时，流量调节至57％。由于15吨聚天冬氨酸的溶液可以用一个储料罐盛装，因此生产系统中只需设置一个储料罐。

组建生产系统：储料罐1的输出端连接聚天冬氨酸溶液输送管道13，在聚天冬氨酸溶液输送管道13中依次安装Y型过滤器10、米顿罗GM0090SNlMNN计量泵2、脉动阻尼器9以及背压阀3，脉动阻尼器9的前端、计量泵2的输出端与储料罐1的顶部之间设置一个安全阀12，聚天冬氨酸溶液输送管道13经设置在熔融泵4前端的加料口8连接尿素溶液输送管道14，加料口至造粒塔之间的管道为混合液输送管道15，混合液输送管道经熔融泵连接到造粒塔5的上部。尿素溶液输送管道14的输入端经过分离器7连接蒸发器6的输出端。

储料罐的侧壁上还安装有液位计16，用于标示储料罐中溶液的液位，监测生产系统的投加速度。

生产系统的调试：设备安装完成后，需对安全阀和背压阀的压力进行调节，一般安全阀的压力比计量泵的压力低1-2Bar左右，进一步保证输送管道内压力的平稳；背压阀的压力设置为1Bar左右，以避免聚天冬氨酸溶液在输送过程中发生虹吸，保证计量泵的准确计量。

聚天冬氨酸尿素的生产过程如下所述：

a)将聚天冬氨酸和颜料倒入安装有搅拌器11的储料罐1中，将聚天冬氨酸搅拌成溶液；聚天冬氨酸溶液从储料罐中输出后，通过过滤器将杂质过滤后，到达计量泵，计量泵对聚天冬氨酸溶液的流量进行计量，聚天冬氨酸溶液在输送管道中经脉动阻尼器调节后，均匀流经背压阀，最后经过加料口流入混合液输送管道中与尿素溶液混合；

b)尿素生产线生产出的尿素溶液进入蒸发器中，经蒸发器处理蒸发浓缩后通过分离器输送到尿素溶液输送管道中；

c)聚天冬氨酸溶液和尿素溶液在加料口处混合后流入熔融泵，混合液在熔融泵充分混合，然后经混合液输送管道输送到造粒塔内进行聚天冬氨酸尿素的制备。

整个生产任务完成后，聚天冬氨酸尿素的实际产量为5124.20吨，其中合格品为5124.05吨，废品为0.15吨，合格率为99.997％。整个生产过程中聚天冬氨酸的使用量为15.4吨，损耗0.274吨，损耗率为1.8％。

实施2

本实施例为将本实用新型应用于一套产能为300吨/天、最大生产量为12.5吨/小时的聚天冬氨酸尿素生产系统中，预计生产1000吨聚天冬氨酸尿素，所需40％的聚天冬氨酸盐为3吨，密度为1.26g/cm³，因此计量泵所需的流量为30升/小时，选择米顿罗GM0050SNlMNN计量泵，最大流量45升/小时，流量调节至67％。3吨聚天冬氨酸的溶液用一个储料罐盛装。

生产系统的组装、系统的调试以及聚天冬氨酸尿素的生产工艺与实施例1相同，整个生产任务完成后，聚天冬氨酸尿素的实际产量为1012.33吨，其中合格品1012.25吨，废品0.08吨，合格率为99.992％。整个生产过程中聚天冬氨酸的使用量为3.1吨，损耗0.0651吨，损耗率为2.1％。

实施例3

本实施例为将本实用新型应用于一套产能为920吨/天、最大生产量为38.3吨/小时的聚天冬氨酸尿素生产系统中，预计生产8000吨聚天冬氨酸尿素，所需40％的密度为1.26g/cm³的聚天冬氨酸盐为24吨，可得出所需计量泵的最大流量为115升/小时，因此选择米顿罗GM0120SNlMNN，其最大流量为120升/小时，流量调节至76％。24吨聚天冬氨酸的溶液需要用两个储料罐盛装，因此生产系统中需要设置两个储料罐进行聚天冬氨酸溶液的制备。

生产系统的组装、系统的调试以及聚天冬氨酸尿素的生产工艺与实施例1相同，整个生产任务完成后，聚天冬氨酸尿素的实际产量为8009.44吨，其中合格品8009.25吨，废品0.19吨，合格率为99.997％。整个生产过程中聚天冬氨酸的使用量为24.4吨，损耗0.366吨，损耗率为1.5％。

Claims (6)

1.聚天冬氨酸尿素生产线，包括主要由尿素生产设备、蒸发器(6)、分离器(7)、熔融泵(4)和造粒设备组成的尿素生产线，以及包括存放聚天冬氨酸的储料罐(1)的聚天冬氨酸输送线，各设备之间通过管道连接，其特征在于：聚天冬氨酸输送线和尿素生产线并列设置，聚天冬氨酸输送线接入尿素生产线的位置位于尿素生产线的进入熔融泵(4)的管道上，所述聚天冬氨酸输送线上还依次设置有计量泵(2)和背压阀(3)。

2.根据权利要求1所述的聚天冬氨酸尿素生产线，其特征在于：所述聚天冬氨酸输送线上的计量泵(2)和背压阀(3)之间的管道中还设置有用于减少计量泵脉动对流量产生影响的脉动阻尼器(9)。

3.根据权利要求1所述的聚天冬氨酸尿素生产线，其特征在于：所述计量泵(2)输出端与储料罐(1)的顶部之间设置有用于调节输送管道压力的安全阀(12)。

4.根据权利要求1所述的聚天冬氨酸尿素生产线，其特征在于：所述聚天冬氨酸输送线上的计量泵(2)与储料罐(1)之间的管道中还设置有过滤器(10)；所述储料罐的侧壁上设置有液位计(16)。

5.根据权利要求4所述的聚天冬氨酸尿素生产线，其特征在于：所述过滤器(10)为Y型过滤器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的聚天冬氨酸尿素生产线，其特征在于：所述计量泵(2)为机械隔膜泵。