CN208308734U - 一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，包括反应系统（1）、中和系统（3）、过滤装置（4）、尾气处理系统、液体肥料出料系统（2）；反应系统（1）、中和系统（3）、过滤装置（4）、液体肥料出料系统（2）通过封闭式运输单元依次连接。本实用新型液体复合肥料制备系统可解决解决了现有方法生产液体肥料设备复杂、能耗高的特点，解决了肥料生产过程中铵、氮容易流失造成的污染环境，为全水溶液体肥料，且这种肥料的利用率高、效果明显。

Description

一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统

技术领域

本实用新型涉及肥料生产技术领域，尤其是一种液体复合肥料制备系统。

背景技术

目前随着蔬菜的大力发展及水肥一体化的发展迅速加快，相应的国家提出节水节肥提高肥料的利用率降低化学化肥料用量，并且使用化肥减量不减产的要求，及蔬菜的各种病害的产生、生产一种既有营养又能抗病肥料就非常有必要。国内生产的水溶肥料主要是用固体的磷酸二氢钾主要是用于页面喷施，磷酸二氢钾是氢氧化钾和磷酸反应后结晶烘干，这种产品经水溶后变成液体肥料再使用，增加了烘干成本，单一使用营养不全面无法保证农业尤其蔬菜的生产需求，而且有没有抗菌和杀菌功能、不能满足蔬菜生产需要。另外单纯使用磷酸二氢钾没有杀菌抗病的作用成本又高（磷酸二氢钾主要叶面喷施），其只含磷和钾而且不含其有机物质。聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐，按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种，其聚合度越高水溶性越小，反之则水溶性越大。按其结构可以分为结晶形和无定形，结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性盐。聚磷酸铵的分子通式为(NH₄)_(n+2)P_nO_(3n+1)，当n为10 ～20时，为水溶性；当n大于20时，为难溶性。聚磷酸铵已逐渐进入复混肥和液体肥料的生产，特别是在发达国家已得到广泛应用。20世纪70年代初，美国开发了用商品湿法磷酸生产聚磷酸铵基础液体肥料，也就是将湿法磷酸浓缩成过磷酸，在管式反应器中与氨反应，生成高浓度聚磷酸铵，加水冷却生成品级为10-34-0的液肥产品。基础液肥可与氮溶液、钾肥生产液体复混肥。但单独使用聚磷酸铵，不含钾肥。黄腐酸钾是一种纯天然矿物质活性钾元素肥，黄腐酸钾内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分，使养分更充足、补给更合理，从而避免了作物因缺少元素而造成的各种生理性病害的发生，使作物株型更旺盛叶色更浓绿，抗倒伏能力更强。黄腐酸钾能及时的补充土壤中所流失的养分，使土壤活化，具有生命力，减少了土壤内养分被过度吸收引起的重茬病害，产品完全可以代替含量相同的硫酸钾或氯化钾及硫酸钾镁，而且天然、环保，但单纯的黄腐酸钾肥料缺少磷和氮。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统。

本实用新型采用的技术方案如下。

一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：包括反应系统、中和系统、过滤装置、尾气处理系统、液体肥料出料系统。

反应系统、中和系统、过滤装置、液体肥料出料系统通过封闭式运输单元依次连接。

所述反应系统包括管式反应器、氨水供应槽、正磷酸溶解槽、聚磷酸溶解槽、预混槽、钾盐溶解槽、铵盐溶解槽；管式反应器包括混合段、反应管，混合段包括外管、内管及变径管，外管侧壁上有进液口，变径管分别与外管和内管连接且外直径变小与反应管相同；反应管连接在混合段的下端，反应管与混合段同轴线垂直设置；氨水供应槽通过管路与管式反应器的内管相连；正磷酸溶解槽、聚磷酸溶解槽分别通过管路与预混槽相连；预混槽通过管路与管式反应器的外管侧壁上的进液口相连，预混槽与进液口之间的管路上设有第一真空泵；钾盐溶解槽、铵盐溶解槽分别通过管路与反应管相连。

中和系统包括中和罐、黄腐酸盐供应槽、中和用氨水槽、中和用磷酸槽，反应管的底部、黄腐酸盐供应槽各通过管路与中和罐相连；中和用氨水槽、中和用磷酸槽分别通过管路与中和罐相连；中和用氨水槽、中和用磷酸槽与中和罐之间的管路上各设有阀门；反应管的底部、黄腐酸盐供应槽各通过管路与中和罐相连。

所述尾气处理系统包括通过管路相连的酸洗系统、水洗系统，水洗系统上设有排空口；中和罐的顶部通过管路与酸洗系统相连。

进一步，酸洗系统包括酸洗塔、酸液箱、酸液循环泵，所述酸洗塔包括依次连接的上塔体、中间塔体和下塔体，所述上塔体顶部设置有出气管，上塔体的上侧端设置有进酸管，进酸管与上塔体内部的酸喷头连接，位于酸喷头下方的上塔体内设置有带孔的漏酸板，所述中间塔体内部设置有旋流塔板结构，旋流塔板结构包括左旋流结构和右旋流结构，所述左旋流结构包括若干相互平行的左旋流塔板，所述右旋流结构包括若干相互平行的右旋流塔板，所述下塔体侧端设置有进气管，所述下塔体底部设置有出酸管；进酸管、酸液循环泵、酸液箱、出酸管通过管路相连并形成闭合回路；中和罐的顶部通过管路与下塔体侧端的进气管相连。

进一步，水洗系统包括水塔、水箱、水循环泵，所述水塔包括依次连接的上水塔体、中间水塔体和下水塔体，所述上水塔体顶部设置有排空口，上水塔体的上侧端设置有进水管，进水管与上水塔体内部的水喷头连接，位于水喷头下方的上水塔体内设置有带孔的漏水板，所述中间水塔体内部设置有水旋流塔板结构，水旋流塔板结构包括左水旋流结构和右水旋流结构，所述左水旋流结构包括若干相互平行的左水旋流塔板，所述右水旋流结构包括若干相互平行的右水旋流塔板，所述下水塔体侧端设置有进气口，所述下水塔体底部设置有出水管；进水管、水循环泵、水箱、出水管通过管路相连并形成闭合回路；酸洗塔顶部的出气管通过管路与下水塔体侧端的进气管相连。

进一步，过滤装置包括密封壳及设置在密封壳底部的滤网，中和罐通过管路与密封壳的顶部相连。

进一步，滤网与地面的夹角为35-50度，滤网的上方设有中轴与滤网的顶面平行的出料绞龙；出料绞龙的下端设有出料口。

进一步，液体肥料出料系统包括成品槽及与其相连的灌装机，密封壳的出液口通过管路与成品槽相连。

进一步，过滤装置通过管路与酸洗系统相连。

进一步，预混槽上设有第一搅拌装置；中和罐上设有第二搅拌装置。

进一步，中和罐与酸洗系统之间的管路上设有第二真空泵；中和罐与过滤装置之间的管路上设有第三真空泵。

进一步，反应管的径向外周表面上设有反应管温度控制装置。

本实用新型的有益效果是：正磷酸、聚磷酸与氨水反应生成低聚磷酸铵溶液，与钾盐溶解、黄腐酸盐溶液混合，制得液体肥料。可解决解决了现有方法生产液体肥料设备复杂、能耗高的特点，解决了肥料生产过程中铵氮流失造成的污染环境，为全水溶液体肥料，且这种肥料的利用率都是在98%以上、效果明显。

附图说明

图1是本实用新型农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统一较佳实施例的结构示意图。

图2是图1的A部分的局部放大图。

图3是图1的B部分的局部放大图。

其中：反应系统-1；管式反应器-10；氨水供应槽-11；正磷酸溶解槽-12；聚磷酸溶解槽-13；预混槽-14；钾盐溶解槽-15；第一真空泵-16；反应管-17；外管-18；内管-19；变径管-110；进液口-111；第一搅拌装置-112；第二搅拌装置-113；第二真空泵-114；反应管温度控制装置-115；铵盐溶解槽-116；第三真空泵-117；

中和系统-3；中和罐-31；黄腐酸盐供应槽-32；中和用氨水槽-33；中和用磷酸槽-34；阀门-35；

过滤装置-4；密封壳-41；滤网-42；出料口-43；出料绞龙-44；出液口-45；

酸洗系统-5；酸液箱-51；酸液循环泵-52；上塔体-53；中间塔体-54；下塔体-55；出气管-56；进酸管-57；酸喷头-58；漏酸板-59；左旋流塔板-510；右旋流塔板-511；进气管-512；出酸管-513；

水洗系统-6；排空口-61；水箱-62；水循环泵-63；上水塔体-64；中间水塔体-65；进水管-67；下水塔体-66；水喷头-68；漏水板-69；左水旋流塔板-610；右水旋流塔板-611；进气口-612；出水管-613；

液体肥料出料系统-2；成品槽-21；灌装机-22。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-3所示，一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，包括反应系统1、中和系统3、过滤装置4、尾气处理系统、出料系统2；

反应系统1、中和系统3、过滤装置4、出料系统2通过封闭式运输单元依次连接。

所述反应系统1包括管式反应器10、磷酸供应槽11、氢氧化钾溶解槽12、氨水供应槽13；管式反应器10包括混合段、反应管17，混合段包括外管18、内管19及变径管110，外管18侧壁上有进液口111，变径管110分别与外管18和内管19连接且外直径变小与反应管17相同；反应管17连接在混合段的下端，反应管17与混合段同轴线垂直设置；磷酸供应槽11通过管路与管式反应器10的内管19相连；氨水供应槽13通过管路与管式反应器10的外管18侧壁上的进液口111相连，氨水供应槽13与进液口111之间的管路上设有第一真空泵16；氢氧化钾溶解槽12通过管路与反应管17相连。

中和系统3包括中和罐31、黄腐酸盐供应槽32、中和用氨水槽33、中和用磷酸槽34，反应管17的底部、黄腐酸盐供应槽32各通过管路与中和罐31相连；中和用氨水槽33、中和用磷酸槽34分别通过管路与中和罐31相连；中和用氨水槽33、中和用磷酸槽34与中和罐31之间的管路上各设有阀门35；反应管17的底部、黄腐酸钾供应槽32通过管路与中和罐31相连。

所述尾气处理系统包括通过管路相连的酸洗系统5、水洗系统6，水洗系统6上设有排空口61；中和罐31顶部通过管路与酸洗系统5相连。

酸洗系统5包括酸洗塔、酸液箱51、酸液循环泵52，所述酸洗塔包括依次连接的上塔体53、中间塔体54和下塔体55，所述上塔体53顶部设置有出气管56，上塔体53的上侧端设置有进酸管57，进酸管57与上塔体53内部的酸喷头58连接，位于酸喷头58下方的上塔体53内设置有带孔的漏酸板59，所述中间塔体54内部设置有旋流塔板结构，旋流塔板结构包括左旋流结构和右旋流结构，所述左旋流结构包括若干相互平行的左旋流塔板510，所述右旋流结构包括若干相互平行的右旋流塔板511，所述下塔体55侧端设置有进气管512，所述下塔体55底部设置有出酸管513；进酸管57、酸液循环泵52、酸液箱51、出酸管513通过管路相连并形成闭合回路；中和罐31的顶部通过管路与下塔体55侧端的进气管512相连。

水洗系统6包括水塔、水箱62、水循环泵63，所述水塔包括依次连接的上水塔体64、中间水塔体65和下水塔体66，所述上水塔体64顶部设置有排空口61，上水塔体64的上侧端设置有进水管67，进水管67与上水塔体64内部的水喷头68连接，位于水喷头68下方的上水塔体64内设置有带孔的漏水板69，所述中间水塔体65内部设置有水旋流塔板结构，水旋流塔板结构包括左水旋流结构和右水旋流结构，所述左水旋流结构包括若干相互平行的左水旋流塔板610，所述右水旋流结构包括若干相互平行的右水旋流塔板611，所述下水塔体66侧端设置有进气口612，所述下水塔体66底部设置有出水管613；进水管67、水循环泵63、水箱62、出水管613通过管路相连并形成闭合回路；酸洗塔顶部的出气管56通过管路与下水塔体66侧端的进气管512相连。

过滤装置4包括过滤装置本体41及设置在过滤装置本体41底部的滤网42，中和罐31通过管路与过滤装置本体41的顶部相连。

出料系统2包括成品槽21及与其相连的灌装机22，过滤装置本体41的底部通过管路与成品槽21相连。

过滤装置4通过管路与酸洗系统5相连；过滤装置4与中和罐31的管路上设有第三真空泵14；过滤装置本体41的侧壁上设有第二出渣门43。

氢氧化钾溶解槽12上设有第一搅拌装置112；氢氧化钾溶解槽12与反应管17之间的管路上设有流量控制阀门15。

中和罐31上设有第二搅拌装置113。

中和罐31与酸洗系统5之间的管路上设有第二真空泵114。中和罐31与过滤装置4之间的管路上设有第三真空泵117。

反应管17的径向外周表面上设有反应管温度控制装置115。

具体生产包括以下步骤：

（1）通过管式反应器后进入中和罐反应。在管式反应器中的反应温度为80-120℃，优选90℃，反应时间为0.3-1秒；生产中，正磷酸、聚磷酸与氨、钾盐的质量比为4:1:0.3:0.1。具体比例、反应温度、反应时间可根据肥效实际需要调节。

（2）在所述第一步反应物中加入黄腐酸盐形成共混物，进行搅拌。本实施例采用黄腐酸钾肥料，正磷酸、黄腐酸钾的质量比为1:0.25。反应后流至中和罐，在中和罐中加入酸液或碱液进行中和，中和槽充分反应0.1-0.2h，反应温度常温，中和后的pH值根据需要而定，一般为6-9，中和反应充分后打入半成品槽。

（3）过滤。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：包括反应系统（1）、中和系统（3）、过滤装置（4）、尾气处理系统、液体肥料出料系统（2）；

反应系统（1）、中和系统（3）、过滤装置（4）、液体肥料出料系统（2）通过封闭式运输单元依次连接；

所述反应系统（1）包括管式反应器（10）、氨水供应槽（11）、正磷酸溶解槽（12）、聚磷酸溶解槽（13）、预混槽（14）、钾盐溶解槽（15）、铵盐溶解槽（116）；管式反应器（10）包括混合段、反应管（17），混合段包括外管（18）、内管（19）及变径管（110），外管（18）侧壁上有进液口（111），变径管（110）分别与外管（18）和内管（19）连接且外直径变小与反应管（17）相同；反应管（17）连接在混合段的下端，反应管（17）与混合段同轴线垂直设置；氨水供应槽（11）通过管路与管式反应器（10）的内管（19）相连；正磷酸溶解槽（12）、聚磷酸溶解槽（13）分别通过管路与预混槽（14）相连；预混槽（14）通过管路与管式反应器（10）的外管（18）侧壁上的进液口（111）相连，预混槽（14）与进液口（111）之间的管路上设有第一真空泵（16）；钾盐溶解槽（15）、铵盐溶解槽（116）分别通过管路与反应管（17）相连；

中和系统（3）包括中和罐（31）、黄腐酸盐供应槽（32）、中和用氨水槽（33）、中和用磷酸槽（34），反应管（17）的底部、黄腐酸盐供应槽（32）各通过管路与中和罐（31）相连；中和用氨水槽（33）、中和用磷酸槽（34）分别通过管路与中和罐（31）相连；中和用氨水槽（33）、中和用磷酸槽（34）与中和罐（31）之间的管路上各设有阀门（35）；反应管（17）的底部、黄腐酸盐供应槽（32）各通过管路与中和罐（31）相连；

所述尾气处理系统包括通过管路相连的酸洗系统（5）、水洗系统（6），水洗系统（6）上设有排空口（61）；中和罐（31）的顶部通过管路与酸洗系统（5）相连。

2.如权利要求1所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：酸洗系统（5）包括酸洗塔、酸液箱（51）、酸液循环泵（52），所述酸洗塔包括依次连接的上塔体（53）、中间塔体（54）和下塔体（55），所述上塔体（53）顶部设置有出气管（56），上塔体（53）的上侧端设置有进酸管（57），进酸管（57）与上塔体（53）内部的酸喷头（58）连接，位于酸喷头（58）下方的上塔体（53）内设置有带孔的漏酸板（59），所述中间塔体（54）内部设置有旋流塔板结构，旋流塔板结构包括左旋流结构和右旋流结构，所述左旋流结构包括若干相互平行的左旋流塔板（510），所述右旋流结构包括若干相互平行的右旋流塔板（511），所述下塔体（55）侧端设置有进气管（512），所述下塔体（55）底部设置有出酸管（513）；进酸管（57）、酸液循环泵（52）、酸液箱（51）、出酸管（513）通过管路相连并形成闭合回路；中和罐（31）的顶部通过管路与下塔体（55）侧端的进气管（512）相连。

3.如权利要求2所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：水洗系统（6）包括水塔、水箱（62）、水循环泵（63），所述水塔包括依次连接的上水塔体（64）、中间水塔体（65）和下水塔体（66），所述上水塔体（64）顶部设置有排空口（61），上水塔体（64）的上侧端设置有进水管（67），进水管（67）与上水塔体（64）内部的水喷头（68）连接，位于水喷头（68）下方的上水塔体（64）内设置有带孔的漏水板（69），所述中间水塔体（65）内部设置有水旋流塔板结构，水旋流塔板结构包括左水旋流结构和右水旋流结构，所述左水旋流结构包括若干相互平行的左水旋流塔板（610），所述右水旋流结构包括若干相互平行的右水旋流塔板（611），所述下水塔体（66）侧端设置有进气口（612），所述下水塔体（66）底部设置有出水管（613）；进水管（67）、水循环泵（63）、水箱（62）、出水管（613）通过管路相连并形成闭合回路；酸洗塔顶部的出气管（56）通过管路与下水塔体（66）侧端的进气管（512）相连。

4.如权利要求1所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：过滤装置（4）包括密封壳（41）及设置在密封壳（41）底部的滤网（42），中和罐（31）通过管路与密封壳（41）的顶部相连。

5.如权利要求4所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：滤网（42）与地面的夹角为35-50度，滤网（42）的上方设有中轴与滤网（42）的顶面平行的出料绞龙（44）；出料绞龙（44）的下端设有出料口（43）。

6.如权利要求5所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：液体肥料出料系统（2）包括成品槽（21）及与其相连的灌装机（22），密封壳（41）的出液口（45）通过管路与成品槽（21）相连。

7.如权利要求1所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：过滤装置（4）通过管路与酸洗系统（5）相连。

8.如权利要求7所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：预混槽（14）上设有第一搅拌装置（112）；中和罐（31）上设有第二搅拌装置（113）。

9.如权利要求8所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：中和罐（31）与酸洗系统（5）之间的管路上设有第二真空泵（114）；中和罐（31）与过滤装置（4）之间的管路上设有第三真空泵（117）。

10.如权利要求1所述的一种农用黄腐酸低聚磷酸铵磷酸钾液体复合肥料制备系统，其特征在于：反应管（17）的径向外周表面上设有反应管温度控制装置（115）。