CN207254245U - 一种配置尿素硝铵溶液的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种配置尿素硝铵溶液的装置；包括颗粒尿素提升装置、尿素硝铵溶液储槽、硝酸铵溶液输送管线和添加剂输送管线，颗粒尿素提升装置的出口通过颗粒尿素粉碎装置与粉面尿素料仓相连，粉面尿素料仓底部的出口通过皮带秤与配制槽粉面尿素进口相连，配制槽的底部设有尿素硝铵溶液出口，尿素硝铵溶液出口通过尿素硝铵溶液给料泵、冷却器的壳程与尿素硝铵溶液储槽相连；具有投资少、工艺简单，运行成本低、可操控性强等优点，最重要的是缩短反应时间，快速高效，以固体尿素为原料，对尿素蒸发装置没有影响，不受原料限制，社会效益和经济效益显著的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于尿素-硝铵溶液生产技术领域，具体涉及一种配置尿素硝铵溶液的装置。
背景技术
尿素作为我国主要的氮肥，目前存在产能严重过剩，行业盈利能力下滑，而且尿素的利用率较低。尿素硝铵溶液(Urea Ammonium Nitrate solution)，简称UAN溶液，由尿素、硝铵和水配制而成，是一种在国外应用广泛的液体肥料，该肥料能有效缓解氮肥产能压力，并能提高肥料利用率，在农业部水肥一体化推广下，具有广阔的应用前景，且在节水节肥方面效果良好。
在现有的尿素-硝酸溶液生产工艺中，传统的生产方法是将尿素蒸发系统的一部分尿液作为尿素原料，该方法存在一定弊端。首先，生产周期长，一般反应时间不小于1小时。专利CN 103408332 B尿素硝铵溶液的制备方法中提到的工艺需要搅拌反应1-2h，生产周期较长，不易进行连续化大规模生产。其次，生产尿素-硝铵溶液消耗掉一部分尿液会造成尿素造粒工艺负荷下降，对稳定生产工艺和产品质量造成很大困难。最后，采用蒸发系统尿液作原料限制了尿素硝铵溶液的发展，不利于行业的竞争，有些企业有硝酸原料，但是没有尿素生产装置，常规的方法无法生产尿素硝铵溶液，长久来看不利于行业的市场竞争和健康有序发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种结构简单，设计合理，可操控性强，可快速配置尿素硝铵溶液的装置，有效缩短了产品的反应时间，并打破原料壁垒，降低了企业的生产成本和实现尿素硝铵溶液连续大规模快速生产的一种配置尿素硝铵溶液的装置。
本实用新型的目的是这样实现的：包括颗粒尿素提升装置、尿素硝铵溶液储槽、硝酸铵溶液输送管线和添加剂输送管线，颗粒尿素提升装置的出口通过颗粒尿素粉碎装置与粉面尿素料仓相连，粉面尿素料仓底部的出口通过皮带秤与配制槽粉面尿素进口相连，配制槽的底部设有尿素硝铵溶液出口，尿素硝铵溶液出口通过尿素硝铵溶液给料泵、冷却器的壳程与尿素硝铵溶液储槽相连；所述配制槽的顶部设有粉面尿素进口、无级调速搅拌装置、硝酸铵溶液输送管线、添加剂输送管线和尿素硝铵溶液回流口，配制槽上设有温度变送器，配制槽的外部设有夹套，所述的夹套上部设有带调节阀的蒸汽管道，夹套底部设有带疏水阀的冷凝水管道；所述尿素硝铵溶液给料泵和冷却器的壳程之间设有三通，三通的第三端与尿素硝铵溶液回流口相连；所述冷却器的管程上设有冷却循环水上水管道和冷却循环水回水；所述的硝酸铵溶液输送管线上设有程控调节阀和硝酸铵溶液流量计。
优选地，所述硝酸铵溶液流量计、皮带秤和温度变送器分别与单片机的输入端相连，单片机的输出端分别与程控调节阀和调节阀相连。
优选地，所述颗粒尿素提升装置为斗提机或螺旋上料机之一。
优选地，所述三通的第三端与尿素硝铵溶液回流口之间设有第一阀门，三通与冷却器的壳程之间设有第二阀门。
优选地，所述粉面尿素料仓底部的出口与皮带秤之间设有粉面尿素下料阀。
本实用新型以固体尿素为原料，通过粉碎机、皮带秤、配制槽、冷却器等设备，合理设计工艺路线和工艺参数，将固体颗粒尿素粉碎在200目以下，通过皮带秤精确计量进入配制槽的物料量，硝酸铵溶液用程控调节阀控制，流量计精确计量，进而实现对两者的配比精确控制，使产品养分含量在合格范围之内。反应温度采用压力传感器和加热蒸汽进行控制，在循环和搅拌条件下快速配置UAN，尿素经过粉碎后能够快速溶解，在外力作用下充分混合，使配置尿素硝铵溶液由原来的1-2h缩短为50min以内，并可实现连续大规模生产；具有投资少、工艺简单，运行成本低、可操控性强等优点，最重要的是缩短反应时间，快速高效，以固体尿素为原料，对尿素蒸发装置没有影响，不受原料限制，社会效益和经济效益显著的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的控制关系原理图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1、2所示，本实用新型包括颗粒尿素提升装置1、尿素硝铵溶液储槽18、硝酸铵溶液输送管线6和添加剂输送管线21，颗粒尿素提升装置1的出口通过颗粒尿素粉碎装置2与粉面尿素料仓3相连，粉面尿素料仓3底部的出口通过皮带秤4与配制槽5粉面尿素进口相连，配制槽5的底部设有尿素硝铵溶液出口，尿素硝铵溶液出口通过尿素硝铵溶液给料泵12、冷却器15的壳程与尿素硝铵溶液储槽18相连；所述配制槽5的顶部设有粉面尿素进口、无级调速搅拌装置20、硝酸铵溶液输送管线6、添加剂输送管线21和尿素硝铵溶液回流口，配制槽5上设有温度变送器8，配制槽5的外部设有夹套，所述的夹套上部设有带调节阀9的蒸汽管道，夹套底部设有带疏水阀10的冷凝水管道；所述尿素硝铵溶液给料泵12和冷却器15的壳程之间设有三通，三通的第三端与尿素硝铵溶液回流口相连；所述冷却器15的管程上设有冷却循环水上水管道16和冷却循环水回水17；所述的硝酸铵溶液输送管线6上设有程控调节阀7和硝酸铵溶液流量计19。所述硝酸铵溶液流量计19、皮带秤4和温度变送器8分别与单片机22的输入端相连，单片机22的输出端分别与程控调节阀7和调节阀9相连。所述颗粒尿素提升装置1为斗提机或螺旋上料机之一。所述三通的第三端与尿素硝铵溶液回流口之间设有第一阀门13，三通与冷却器15的壳程之间设有第二阀门14。所述粉面尿素料仓3底部的出口与皮带秤4之间设有粉面尿素下料阀11。
一种配制尿素硝铵溶液的方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：固体颗粒尿素经过颗粒尿素提升装置1将固体尿素原料提升后进入颗粒尿素粉碎装置2内，颗粒尿素粉碎装置2将固体尿素粉碎到粒径小于75微米，并使粉面尿素进入粉面尿素料仓3内；所述固体颗粒尿素原料中尿素的质量百分数≥98.5％，水分的质量百分数≤1.0％，缩二脲的质量百分数≤0.5％；
步骤二：粉面尿素料仓3内的粉面尿素通过粉面尿素下料阀11、皮带秤4进入配制槽5内，硝酸铵溶液通过硝酸铵溶液输送管线6进入配制槽5中，防腐剂和Ph调节剂通过添加剂输送管线21进入配制槽5内；上述过程中，皮带秤4和硝酸铵溶液流量计19的计量信号传输至单片机22中，单片机22控制程控调节阀7的开度，使粉面尿素与硝酸铵溶液的重量比为：1.2∶1.8；所述的硝酸铵溶液输送管线6中硝酸铵的质量百分数为：85％～96％；
步骤三：粉面尿素、硝酸铵溶液、防腐剂和pH调节剂进入配制槽5制成混合液，启动无级调速搅拌装置20进行搅拌，搅拌时间为25～45min；上述混合液的pH值为6.5～7.5，密度为：1250～1330kg/m3；
步骤四：在步骤三中通过无级调速搅拌装置20搅拌的同时开启调节阀9，使压力为：0.3～0.4MPa的蒸汽通过蒸汽管道进入夹套内与配制槽5内部的物料进行换热，换热后的冷凝水通过冷凝水管道排出；所述换热后配制槽5内部的物料温度为：90～110℃；
步骤五：上述步骤三搅拌和步骤五中加热完成后的物料通过尿素硝铵溶液出口进入尿素硝铵溶液给料泵12中，尿素硝铵溶液给料泵12加压后通过三通将尿素硝铵溶液分为两股，一股通过第一阀门13和尿素硝铵溶液回流口重新进入配制槽5内进行循环；另一股通过第二阀门14进入冷却器15的壳程与冷却器15管程中的冷却循环水进行换热，换热后进入尿素硝铵溶液储槽18中；所述换热后的尿素硝铵溶液温度不高于40℃；
步骤六：温度变送器8实时监测配制槽5内部物料的温度，当温度大于110℃，温度变送器8将数据传输至单片机22中，单片机22控制调节阀9的开度调小，至物料温度不大于110℃为止；当温度小于90℃，温度变送器8将数据传输至单片机22中，单片机22控制调节阀9的开度调大，至物料温度不小于90℃为止。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种配置尿素硝铵溶液的装置，包括颗粒尿素提升装置(1)、尿素硝铵溶液储槽(18)、硝酸铵溶液输送管线(6)和添加剂输送管线(21)，其特征在于：颗粒尿素提升装置(1)的出口通过颗粒尿素粉碎装置(2)与粉面尿素料仓(3)相连，粉面尿素料仓(3)底部的出口通过皮带秤(4)与配制槽(5)粉面尿素进口相连，配制槽(5)的底部设有尿素硝铵溶液出口，尿素硝铵溶液出口通过尿素硝铵溶液给料泵(12)、冷却器(15)的壳程与尿素硝铵溶液储槽(18)相连；
所述配制槽(5)的顶部设有粉面尿素进口、无级调速搅拌装置(20)、硝酸铵溶液输送管线(6)、添加剂输送管线(21)和尿素硝铵溶液回流口，配制槽(5)上设有温度变送器(8)，配制槽(5)的外部设有夹套，所述的夹套上部设有带调节阀(9)的蒸汽管道，夹套底部设有带疏水阀(10)的冷凝水管道；
所述尿素硝铵溶液给料泵(12)和冷却器(15)的壳程之间设有三通，三通的第三端与尿素硝铵溶液回流口相连；
所述冷却器(15)的管程上设有冷却循环水上水管道(16)和冷却循环水回水(17)；
所述的硝酸铵溶液输送管线(6)上设有程控调节阀(7)和硝酸铵溶液流量计(19)。
2.根据权利要求1所述一种配置尿素硝铵溶液的装置，其特征在于：所述硝酸铵溶液流量计(19)、皮带秤(4)和温度变送器(8)分别与单片机(22)的输入端相连，单片机(22)的输出端分别与程控调节阀(7)和调节阀(9)相连。
3.根据权利要求1所述一种配置尿素硝铵溶液的装置，其特征在于：所述颗粒尿素提升装置(1)为斗提机或螺旋上料机之一。
4.根据权利要求1所述一种配置尿素硝铵溶液的装置，其特征在于：所述三通的第三端与尿素硝铵溶液回流口之间设有第一阀门(13)，三通与冷却器(15)的壳程之间设有第二阀门(14)。
5.根据权利要求1所述一种配置尿素硝铵溶液的装置，其特征在于：所述粉面尿素料仓(3)底部的出口与皮带秤(4)之间设有粉面尿素下料阀(11)。
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