氨酸法项目说明

氨酸（料床反应）法复合肥

项目说明

1.工艺技术概述

氨酸法（料床反应）工艺生产复合肥，从原理上介于团粒法和料浆法之间，具有两者的优点，从国内外厂家常年运行的状况看，该技术是成熟安全可靠的。它可以显著提高生产产量，生产出来的产品，颗粒圆润光滑、强度高、不易结块。生产中对原料、配方的适应性强，生产的产品适应性广，对土壤副作用小。液氨与硫酸在工艺中，就是硫酸喷在物料的表面，这是化肥生产氨化造粒中多孔固体中酸的氨化问题。这时过程的速率主要受氨分子趋近颗粒外表面，再从表面进入毛细孔的扩散速率的控制。生产实践表明，对运动中的颗粒，气体扩散到表面的速率很快，在颗粒内部的扩散则较慢。因为气体不仅要进入孔道，而且还要通过液膜和反应产物形成屏蔽。氨到达颗粒表面的速率与设备的类型和进气方式有关。氨通过颗粒床的流态可分为两种：一种是滤过式，氨气通过颗粒之间的缝隙连续流过，几乎不影响粒子的运动；一种是喷射式，这时氨通过喷嘴流速较大，在颗粒床形成空间或喷舌，引起颗粒作剧烈的旋转运动，大大强化了传质和传热过程。固体物料上硫酸的中和反应，通常都在造粒机中进行，液氨通过埋在料床床中的分布器，沿造粒机轴向均匀喷出。良好的设计可使氨的吸收率达到90%以上。氨分布器是

氨化造粒机的重要部件。

2. 氨酸法工艺流程

经配料岗位计量、混合、粉碎后的固相物料被输送到转鼓造粒机内。浓硫酸和水按比例稀释到一定质量分数后，经流量计计量喷入造粒物料料床，液氨经流量计计量，进入埋在料床中的反应器与稀硫酸产生中和反应，生成温度较高的硫酸铵料浆。粉状物料与硫酸铵料浆混合，形成一定液相的固溶体，在转鼓造粒机内滚动成粒；磷酸一铵与过量的氨发生中和反应，在适宜的温度和PH值环境下熔融，利用磷铵自身熔融的溶液粘结成粒，同时在高温下各物料间发生复分解反应生成复盐，在造粒机不断的转动下，使物料处于流动状态，相互摩擦、翻动、挤压粘附成粒。

造粒过程中产生的尾气，经文丘里洗涤器洗涤后放空。洗涤液可用于配酸和造粒。造粒后的物料再经过烘干、冷却、筛分、计量、包装后为成品，其中筛分后的大颗粒物料经粉碎后与筛下的小颗粒物料一起返回造粒机内重新造粒。

3氨酸法工艺设备选择

3．1 造粒机结构改进连续氨化造粒过程的转鼓造粒机称为氨化转鼓造粒机，是磷复肥造粒中的一种常用设备，由美国TVA（田纳西流域管理局）在50年代初期开发的。迄今在世界各国的磷复肥生产中广泛应用。按照美国TVA氨化转鼓造粒机的设计准则，在造粒机靠筒体轴线的上方设有一

管梁，以便安装氨分布器和酸管、蒸汽管。返料从造粒机头加入，在筒体的转动下形成一滚动的物料床，硫酸由酸泵压送，由硫酸喷洒管的喷嘴喷洒在物料床上，氨则通过深埋在料床下的氨分布器以很高速度喷出，使床层物料进一步氨化到需要的PH值。有的造粒机内壁衬不锈钢板或PVC板，目的是解决介质腐蚀和粘壁问题，但这样配置物料容易打滑。由于氨、硫酸反应剧烈，物料极粘稠，仍然会使造粒机内壁粘结，经常需要停车清理，影响设备的正常运转和开车率。针对这一问题应采取，在造粒机内衬耐高温、耐酸、耐碱的天然橡胶板，有的采用在造粒机简体上钻出数个气孔的方法，使物料在设备运转过程中，随衬板的震动自然脱落，防结壁效果明显。

3．2 造粒尾气处理由于硫酸与氨在反应过程中有过量的气氨逸出，若直接排放既浪费资源又污染环境，应该采取在造粒机一端增加密封装置，新增一台引风机和一套文丘里洗涤装置。考虑造粒过程中尾气温度较高，采用水作洗涤液吸收气氨时，因氨的溶解度受温度影响，吸收率较低，且容易饱和造成污染，可采用稀硫酸作为气氨的吸收洗涤液，对尾气进行处理，可大大提高氨的回收率，减少环境污染。该洗涤液使用一定时间后，可以泵送到配酸和造粒工序，做工艺水使用，使资源得到充分利用。

4.氨酸法工艺特点

4．1 投资省，可实现一机两用该项目在原转鼓蒸汽造粒复混肥装置上仅需增加料床氨酸反应器、造粒尾气洗涤装置、氨酸计量装置即可在复混肥生产装置上开发出氨酸造粒复合肥新产品。该项目投资省，操作范围大，当不采用氨酸造粒生产复合肥时，该装置还能生产水汽造粒复混肥产品，实现一机双用。

4．2 节能效果显著粉状物料成粒需水分、温度和粘结剂三种材料都具备时才能造粒，水分越高成球速率越快，但水分高时既增加烘干负荷，浪费能源，同时又使产量降低，生产成本增高。氨酸法工艺利用氨和硫酸中和反应生成的硫酸铵料浆和融溶的磷酸一铵溶液代替水汽进行造粒，降低了一般造粒方法所需的液相，减轻了烘干负荷，提高了产量，节约了能源。液氨和稀酸直接进入造粒机造粒，稀硫酸既是一种粘性原料又充当液相参与造粒过程，并能提供一定的热能，提高造粒时物料的温度，减少物料的含水量，利于成球和烘干，大大减少了干燥的负荷，煤耗从每吨35Kg下降至15Kg。由于造粒物料温度较高，水份较低，一段干燥便于使产品水份达标，可实现一段干燥工艺生产高氮尿基复合肥工艺，简化了工艺过程。尾气处理的洗涤液用于造粒和配酸，得以回收，即解决了传统工艺湿法除尘系统洗涤液的回收问题，又降低了原料损耗，可实现污水零排放。

4．3 生产成本相对较低氨酸中和反应生成的硫酸铵料浆

可代替粘性造粒填加剂，高浓度品种不需在生产工艺中加入膨润土或凹凸棒土等粘结剂，也有较好的成球率，物料返料比低，大大提高了装置生产能力，降低了单位生产成本。

1）生产能力提高30%-50%，使吨肥产品的各种固定成本明显下降。

2）产品质量的提高和品种的多样化，有利于产品品牌的创建，提高了产品的市场竞争力，进而吨肥销售成本降低。

3）充分利用原料间的化学反应热和系统的返料热量，吨肥产品的煤耗可降低30%以上。

4）产品抗结块能力的增加，消耗防结块剂的成本也有所下降。

5）洗涤液得以充分利用，环保清洁，原料消耗有所降低。 6）利用廉价的氯化铵原料代替填充剂和部分尿素，同时也可使用低品位、低价格的氯化钾、普钙等原料，使产品原料成本有所降低。

7）可采用一段干燥，直接利用颗粒尿素进行生产，简化了生产过程，固定投资和运行费用有所降低。

8）装置的连续稳定运行，降低了设备的事故率和维修费用。4．4 产品质量好产品不溶性残渣少，外观洁白、光滑、圆润，有较强的市场竞争力；强度大于20N，水份低，颗粒粒度均匀，有较强的抗结块能力；造粒工况稳定，产品内在养分波动小。产品不易结块，便于机械化施肥，产品质量优

于国GB标准要求。

造粒工况明显改善和稳定液氨作为氨化介质，加入一定量的稀硫酸，利用液氨与硫酸、磷酸一铵的化学反应热来提高造粒物料温度和改善物料特性，并非主要靠蒸汽和尿液来提高造粒温度，提温幅度可达15-30℃，造粒温度可高达65-85℃，提高了磷酸铵等肥料盐的溶解度，从而实现低水份含量下能获得高的液相数量，完成造粒固体桥连，大幅度降低干燥过程所需要蒸发的水量，可使造粒物料水份降到3%左右，明显改善了造料工况，降低了干燥负荷，提高了烘干机的干燥能力，可在不同的配方、原料、季节等条件下保证的良好的造粒效果，有效提高了装置的生产弹性，可生产总养分含量25-51%的各种产品，养分配比调节幅度宽，操作弹性大，适合多品种开发，使产品具有独特的优势。与其它工艺对比，成球率和生产能力均提高，配方更易于调整，成本更易于降低！

简化尿素加工过程，避免缩二脲含量超标引起毒害可直接利用固体颗粒尿素生产尿基复合肥，而无需固体尿素融溶装置和尿素企业长距离尿液输送装置，减少了尿素融熔和输送部分的固定资产投资和较高运行费用，尤其是避免了以上装置易出现的产品缩二脲含量超标而导致的农作物烧苗现象。