高塔造粒生产硝基复合肥的工艺研究
高塔造粒生产硝基复合肥的工艺研究

高塔造粒生产硝基复合肥的工艺研究高塔造粒工艺生产复合肥是我国近10年发展起来的工艺。
其产品具有外观颗粒均匀、光润圆滑、均带小孔,养分稳定,水分低等特点,深受农民欢迎,至今国内已建成装置的产量超过1000万t。
高塔工艺生产的主要是尿基复合肥。
硝基复合肥是指以硝铵磷或者硝酸铵作为氮源生产的复合肥,而区别于使用尿素、氯化铵、硫酸铵等生产的传统复合肥。
硝基复合肥可以直接被作物充分吸收,具有速溶速效的特点,尤其适用于国内雨水较少、气温较低的北方旱地碱性土壤。
硝态氮肥可以促进作物快速生长,特别适合于蔬菜、果树、烟草等经济作物。
硝基复合肥在国际上特别是在欧美国家得到广泛应用,据统计,俄罗斯、波兰、法国、巴西、美国硝酸铵占氮肥总产量的比例分别为39.7%、30.9%、27.5%、16.1%和12.6%,而我国加上进口不足5%。
正是由于含硝态氮肥料的优点,很多厂家看准市场需求,大力发展硝基复合肥。
许多厂家都尝试利用原有高塔设备生产硝基复合肥,但都存在一定问题。
1 高塔造粒生产硝基复合肥存在的主要问题1)无法连续生产。
熔融后的硝酸铵在加入粉状物料后出现料浆变黏稠,流动陛太差,频繁堵塞喷头和管道。
2)存在安全隐患。
混合槽内硝铵容易剧烈分解,进而有发生火灾的危险。
3)产量下降。
熔融设备生产尿基产品时能力可满足,但生产硝基产品时达不到生产尿基的产能。
2 高塔造粒生产硝基复合肥存在问题的原因分析国内高塔硝基复合肥生产企业多以硝铵(硝酸磷肥、硝磷铵)为生产原料,加入磷铵、氯化钾(硫酸钾)和其他添加剂进行生产,不同于国外的以磷矿和硝酸为原料进行生产。
但两种生产方法的原理相同。
下面以荷兰和俄罗斯的生产工艺为对照,分析国内高塔造粒生产硝基复合肥存在的问题。
2.1 荷兰和俄罗斯高塔造粒生产硝基复合肥的特点1)荷兰斯塔米卡本法硝酸磷酸铵钾生产流程。
荷兰斯塔米卡本公司(Stami Carbon)造粒塔喷淋造粒生产硝酸磷酸铵钾的工艺流程见图1。
高塔硝基复合肥生产工艺分析

高塔硝基复合肥生产工艺分析近年来,国内对于农产品产量以及品质的要求,很多新型肥料逐渐涌现,并开始抢占传统肥料的市场。
硝基复合肥能够被作物直接吸收,并且具有速溶速效的特征,被广泛应用于雨水较少、气温较低的土壤环境中。
因此,对高塔硝基复合肥生产工艺进行详细探究具有一分重要的现实意义。
1、高塔硝基复合肥生产技术原理在高塔硝基复合肥的生产过程中,通过硝酸铵熔融,能够与含有磷、钾复合肥的原料形成化合物。
在具体的生产过程中,首先在熔融的硝酸铵中加入预热完成的混合料浆,混合料浆是由磷肥、钾肥、填料以及其他添加剂所组成的。
混合料浆具有较强的流动性,能够流入至高塔造粒机中进行造粒,然后通过造粒机喷洒进入至造粒塔的物料可以从高塔上降落,在此过程中,能够与从塔底部上升的气体进行热交换,最后降落至塔底部,形成颗粒物料,再经过筛分处理后,即可得到颗粒状态良好的复合肥料。
2、高塔硝基复合肥工艺流程2.1工艺流程2.1.1硝酸铵溶液浓缩硝酸铵装置中,硝酸铵溶液的浓度为92%左右,硝酸铵溶液可以通过溶液泵流入至硝酸铵蒸发器中,通过蒸发器作用,对硝酸铵容易进行浓缩处理,将浓度控制在98%左右,再对溶液进行计量,并传输至一级混合槽中,使其与塔顶的硫酸钾以及填充料进行充分混合。
2.1.2、固体原料输送固体输送系统是由两个系统所组成的,即填充料系统以及磷酸一铵系统。
采用斗式提升机,将硫酸钾、填充料以及磷酸一铵提升至振动筛中进行筛分处理,物料经过筛分和计量后,硫酸钾与填充料即可进入至一级混合槽中,并且与浓度达到98%的硝酸铵溶液进行充分混合,与此同时,磷酸一铵进入至二级混合槽中,然后与来自一级混合操中的混合料进行充分混合。
2.1.3、熔融料浆制备硝酸铵蒸发器中浓度为98%的硝酸铵溶液首先在一级混合槽中,与硫酸钾以及填充料进行充分混合,然后再流入至二级混合槽中,并且与磷酸一铵进行充分混合,保证混合料合格。
最后,通过混合料的重力作用进入至造粒喷头中。
高塔硝基复合肥 生产流程

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复合肥生产综合工艺分析

复合肥生产综合工艺分析摘要:硝基复合肥是近年来化肥发展的新产品,硝基复合肥是一种富含铵态氮、硝态氮以及有效磷等等元素的高浓度的复合肥,所以在农业生产之中有着广泛的应用,分析硝基复合肥的生产技术,对生产过程中所使用的技术、安全性进行了分析,提出了上述因素的特征,期待未来复合肥生产综合工艺能够朝着更有助于农业发展的方向发展。
关键词:复合肥生产;高塔复合肥;生产技术1当前常用的高塔复合肥工艺技术当前常用的高塔复合肥制造工艺,采用的原料为尿素或硝铵、氯化钾、磷铵、硫酸钾、添加剂等,利用熔融尿素或熔融硝铵液和磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾及填充剂可形成低共熔点化合物的特点,将预热后的粉状磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾及填充剂与熔融尿素或熔融硝铵液充分混合,通过反应生成流动性良好的NPK熔融料浆。
该料浆通过专用喷头喷入造粒塔后,在空气中冷却固化成颗粒,从而获得养分分布均匀,颗粒形状良好的复混肥。
高塔复合肥生产装置工艺流程主要有以下工序:粉体原料处理工段、尿素(硝铵)熔融工段、混合造粒工段、成品工段。
由于熔体法复合肥工艺的三元素物质在熔融复合过程中,自身的黏度会受到反应物质以及周围环境温度的影响,因此会产生数量相当的固相悬浮颗粒,传统的喷淋造粒工艺无法有效维持稳定的生产状态,可以采用常规的离心式造粒喷头,针对喷淋式的造粒喷头进行替换,这样不仅可以加大孔眼,还可以增加液滴的体积,延长颗粒冷却固化时间。
与此同时,为有效解决高黏度以及高比例的固相悬浮颗粒,还可以搭配相应的熔断物料,也就是在塔式旋转喷淋造粒工艺中,针对其产量、合格率、粒径、颗粒强度等进行精准调控,使其能够满足高塔复合肥的工艺制造参数,同时也能够避免肥料生产制造过程中的各类影响问题,一方面可以减少高塔复合肥生产制造中的资源损耗,另一方面可以减少肥料生产中对生态环境造成的不良影响。
在高塔复合肥的生产制造中,如果因工艺问题、设备问题或操作问题没有及时处理,则会影响到后续肥料的生产质量,不仅会对企业造成一定的经济损失,而且还会影响到后续的肥料生产。
硝基复合肥生产工艺及发展建议

硝基复合肥生产工艺及发展建议摘要:不同的作物使用不同的肥料,而使用硝基复合肥能够做基肥也能够做追肥。
在做基肥之时,硝基复合肥需要深施覆土,这样有利于作物的根系吸收,提高化学肥料利用水平。
在做追肥之时,硝基复合肥应当集中条施或者穴施到根系较密的土层,这样有利于作物对于硝基复合肥的吸收。
利用硝基复合肥可以切实提高作物的产量以及质量。
关键词:硝基复合肥;性能;生产工艺;技术进展引言:硝基复合肥是近十年来我国正在迅速发展的一种高效、环保的化肥新品种。
随着农用硝酸铵的改性,硝基复合肥生产技术的研究开发不断获得发展。
硝基复合肥安全可靠、使用方便、环保性能好、养分含量高,既保留了原有硝酸铵的基本特性,含有氮磷钾等作物生长所需的营养元素,养分均衡,有效成分含量高,又能满足传统化肥市场的需求。
1性能特点氮肥按其中所含氮素养分的形态,可分为铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥以及经过改性的长效氮肥。
在硝态氮肥中,真正可称为“硝态氮肥”的只有硝酸钠、硝酸钙等少数品种。
实际上硝酸铵、硝酸铵钙是硝、铵态氮肥,硝酸磷肥是氮磷两元复合肥,硝酸钾是氮钾两元复合肥,硝基复合肥是氮磷钾三元复合肥,所以现在可以用“含硝态氮肥”把以上品种都包括在内。
硝态氮NO3-和铵态氮NH4+是植物吸收氮素营养的两种主要形态,在土壤中,铵态氮主要被土壤胶体吸附,也存在于土壤溶液中,氨挥发是其主要损失途径。
而硝态氮主要存在于土壤溶液中,淋溶和反硝化是其主要损失途径。
作为植物的氮源,铵态氮进入植物体后必须尽快与有机酸结合,形成氨基酸或酰胺,铵态氮的积累对植物有毒。
硝态氮进入植物体后,一部分还原成铵态氮,其余可暂时贮存在细胞的液胞中。
其特点就是肥效快。
氮肥本身就是肥效快的肥种,硝态氮肥又是在氮肥中肥效最快的,适用于生长期短的作物。
硝基复合肥是一种含铵态氮、硝态氮、有效磷的高浓度复合肥,与传统复合肥相比,肥效快、吸收率高,还具有抗土壤板结的特点。
与尿素相比,其养分流失少,尿基氮要先变成硝基氮后才能被农作物吸收,在变换过程中,一部分尿基氮流失了,既造成肥料损失,又污染了生态环境。
高塔熔融造粒工艺复合肥产品的开发与生产

化 肥 工 业
第 45 卷 第 3 期
高塔熔融造粒工艺复合肥产品的开发与生产
李英翔ꎬ吴长莹ꎬ念吉红 ( 云南云天化股份有限公司 云南昆明 650228)
摘 要 介绍了利用硝酸铵装置改产高浓度复合肥产品的开发原理以及开发过程的优化ꎮ 与传统的复合 肥生产工艺相比ꎬ高塔熔融造粒工艺生产复合肥产品具有较强的市场竞争力、操作环境好等优点ꎬ而且可以生产 高氮硝基复合肥产品ꎮ
投用一、二级振动筛ꎬ确保产品粒径在 Ф 1. 6 ~ 4. 2 mm 的质量分数≥70% ꎮ 投用三合一设备ꎬ物 料经 1# ~ 3#皮带输送机送至一、二级振动筛筛分 后ꎬ粒径在 Ф 1. 00 ~ 4. 75 mm 的颗粒进入流化床 沸腾冷却降温ꎬ温度降至≤55 ℃ 进行包装ꎬ确保 复合肥产品温度≤55 ℃ ꎮ
高塔熔融造粒工艺生产复合肥是指先用配制 好的复合肥母液按正常生产流程送至造粒塔六楼 混合罐ꎬ混合罐中的熔融料浆送入双轴差动旋转 造粒机中进行造粒ꎬ造粒塔塔底得到的颗粒经三 合一设备( 皮带输送机、振动筛、流化床) 后得到 符合工艺指标要求的产品再进行包装ꎮ 高塔熔融 造粒复合肥生产工艺流程如图 2 所示ꎮ
1 复合肥母液的配制及造粒
复合肥母液的配制及造粒工艺流程如图 1 所示ꎮ
硝酸铵熔融液、磷酸一铵和硫酸钾按比例送 入硝铵磷槽ꎬ形成的复合肥料浆通过硝铵磷泵送 至造粒塔造粒ꎬ在塔底获得粒状复合肥产品ꎮ
图 1 复合肥母液的配制及造粒工艺流程
高塔熔融造粒工艺是在总结国内外同类产品 生产工艺的基础上通过不断完善和改进的复合肥 生产技术ꎬ填补了国内熔体料浆造粒技术的空白ꎬ 也是目前发达国家生产高浓度复合肥的理想方法 之一ꎮ
在生产过程中ꎬ原料岗位每班专人负责统计 实际加入的硫酸钾和磷酸一铵的原料袋数以及硝 酸铵熔融液的计量数ꎬ并每小时向中控汇报 3 种 物料的实际加入量ꎻ成品岗位每小时向中控汇报 包装的复合肥数量ꎬ中控再校验加入的原料量ꎮ 2. 2 具体措施
高塔硝基复合肥生产工艺
高塔硝基复合肥生产工艺摘要:近年来,复合肥制造工艺的快速发展,推动了我国化肥产业的革新升级,硝基复合肥因安全可靠、使用方便、环保性能好、养分含量高,肥效快的特点,深受市场青睐。
硝基复合肥可用于各种经济作物、油料作物、旱地作物的基肥和追肥,广泛适用于各种类型的土壤,是一种增产效果显著,具有良好经济效益和社会效益的优质肥料。
高塔硝基复合肥相较于尿基复合肥的制造生产过程工艺控制更为繁琐,需要针对其技术工艺进行严格控制,才能保证复合肥料的应用质量。
关键词:复合肥;生产制造;工艺要点;控制措施前言:硝基复合肥是近十年来我国正在迅速发展的化肥新品种,它是一种含铵态氮、硝态氮、有效磷和钾的高浓度复合肥。
近年来农用硝铵的改性更是促进了硝基复合肥生产技术的研究开发,改性后的硝基复合肥产品安全可靠、使用方便、环保性能好、养分含量高,既保留了原有硝铵的基本特性,同时含有氮磷钾等作物生长所需的营养元素,养分均衡,有效成分含量高,与传统复合肥相比,肥效快、吸收率高,还具有抗土壤板结特点,广泛适用于各种类型的土壤,还可以节省大量的肥料包装、运输、存储及施肥的费用,是一种增产效果显著,具有良好经济效益和社会效益的优质氮肥,因此受到国家产业政策大力扶持。
1目前硝基复合肥生产方法概述1.1以硝酸铵为原料的转鼓造粒法和高塔造粒法这种方法采用氨和硝酸加压中和生成硝酸铵溶液,或者浓缩后至90%~95%硝酸铵浓度后喷入转鼓造粒机或进入与磷和(或)钾肥混合的团粒法;或者浓缩至98%以上硝酸铵浓度后与磷或钾肥混合反应生成含N、P或K的硝酸铵磷、硝酸铵磷钾肥的料浆法。
1.2以德国巴斯夫公司为代表的硝酸磷肥装置法这种方法采用硝酸分解磷矿,酸不溶物分离,酸解液冷冻结晶,硝酸钙结晶分离,然后是母液通氨气中和,物料蒸发浓缩,加入钾盐造粒后得到NPK产品,由于硝酸磷肥法受到磷矿石资源的限制,不利于大多企业实施生产,这里主要介绍高塔熔体复合肥生产方法。
1.3硝酸磷肥、硝铵磷二次加工法这种方法使用硝酸铵磷肥为原料,加入磷、钾肥混合后造粒生成N、P或K 的复合肥。
高塔造粒生产硝基复合肥的探索分析
高塔造粒生产硝基复合肥的探索分析摘要:文章首先分析了硝酸铵的性质,其次介绍高塔造粒硝基复合肥产品特点,随后描述了高塔熔体造粒工艺原理,最后从硝基复合肥生产过程中危险性研究分析结论和措施进行总结。
关键词:硝基复合肥;硝酸铵;造粒塔;高塔熔体造粒硝基复合肥是以硝酸铵为氮源,添加磷、钾等复肥原料,生产出的N、P、K三元复合肥料。
其产品中既含有硝态氮又含有铵态氮。
主要产品有硝酸铵磷、硝酸铵磷钾。
本文主要探讨高塔硝基复合肥工艺中硝铵性质和硝基复合肥生产过程进行分析和研究。
1 硝酸铵性质1.1 硝酸铵的晶型硝酸铵(NH4NO3)为无色结晶,铵态氮和硝态氮的总氮含量為34.4%,相对分子质量80.04,2熔点169.6℃,熔融热67.8kJ/kg,在20~28℃的平均比热容为1.76kJ/kg·℃。
固态硝铵具有5种晶型,如表1-1所示,每种晶型仅在一定的温度范围内稳定存在,在从一种晶型转变为另一种晶型是,不仅伴随有热量变化,而且会有体积改变。
此外,当温度从125.2℃迅速冷却到32℃以下时,晶型Ⅱ可能不经过晶型Ⅲ而直接转变为晶型Ⅳ。
1.2 硝酸铵的热分解硝酸铵在常温下是稳定的盐类,但随着温度的升高稳定性减弱,分解物增加。
纯硝铵在加热条件下,温度达110℃时,开始按下式分解:NH4NO3=NH3+HNO3-174.6kJ分解过程需吸收热量,且在150℃以上才明显进行。
当在185~200℃之间分解时,发生氧化亚氮和水的微放热反应:NH4NO3=N2O+2H2O+36.8kJ当迅速加热至230℃以上,即开始强烈分解,并伴随着微弱的火花发生,此时按下式分解为氮、氧及水蒸气:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O(g)+119.3kJ当温度高于400℃时,反应极为迅猛,以致发生剧烈爆炸,其反应式如下:4NH4NO3=3N2+2NO2+8H2O(g)+123.5kJ硝酸铵分解速度不仅决定于温度,还决定于其他因素,如硝酸铵表面积、杂质含量等。
150kt/a硝基高塔复合肥生产工艺研究及实践
人冷却包裹滚筒。防结块剂经泵送人冷却包裹滚筒
对物 料进 行涂 膜 后 经 成 品皮 带 送 至包 装 , 品经 过 成 自动 包 装 机 包 装 成 袋 送 入 成 品 库 房 储 存 , 袋 每
4 g。 0k
燃烧 ” 区域 内 ; 另一 方 面应 注 意储 存 温 度低 于 4 ℃ , 5 使 其 反应 热不 足 以引起 “ 慢 燃 烧 ” 缓 。产生 “ 慢燃 缓
通过不断摸索、 总结操作方法、 出现的问题进行技 对
术 改造 , 在 运 行 比较 稳 定 , 均 日产 量 在 3 0/ 现 平 5 td
的生产工艺流程 , 使复合肥的生产工艺更加简单 。 ( ) 料 的混 合 是 在 熔 融 状 态 下 搅 拌 进 行 , 2物 因
此混 合 均匀 , 料 的每 一 个 颗 粒 都是 多种 营养 元 素 肥 的均 匀体 , 证 了成 品复合 肥颗粒 的养 分均 匀一 致 。 保
图 1 流 程 图
( ) 合 生 产 中、 5适 高浓 度 不 同养 分 的硝 基 复 合 肥, 且工 艺调 节 方便 , 易生产 出农 作物 实 际需 要 配 容 比的复 合肥 。
12 流程 简述 .
将硝铵 溶 液 由离 心 式 溶 液 泵 送 至 蒸 发 器 , 蒸 与 发器 壳 程 的 13 a 汽 进 行 换 热 , 度 为 7 %左 .MP 蒸 浓 6 右 的硝酸 铵 溶 液 在 0 09~ .8 MP .6 0 07 a的 真 空 状 态
下进 行 蒸 发 , 液 浓 缩 到 9 . % 以 上 , 硝 铵 熔 融 溶 9O 为
3 生 产 中存 在 的 问题 及 防 范措 施
3 1 生产 的安全 性 .
( ) 氯 化 钾 生 产 含 钾 硝基 复 合 肥 注 意 事 项 : 1用 用 硝铵 熔融 液 生 产 硝基 复合 肥 时 , 充 分 考 虑 硝 铵 要
高塔硝基复合肥生产方法介绍
的 目的。
我国复合肥料发展起步较 晚,是从 2 0世纪 8 年代起 , 0 随着磷肥工业的大规模发展而发展起 来 的。当时是 以发展二元复肥 ( 如磷铵 、 硝酸磷
肥) 为主, 对三元复肥虽然也有发展 , 但仍 以小型 掺混复肥为主。直到 19 年 , 97 我国复合肥的生产 才初具规模。
本文链接:/Periodical_xdfsjjs201201016.aspx
() 3 主要设备
量 ,与经 过筛 分 的硫 酸钾在皮 带机上 混合 , 被 10 0m斗提机提升到造粒塔上 , 再次经过计量后 ,
进入混合槽 1与液体硝铵磷进行充分混合 。 ,
原料磷酸一铵经过振 动筛去除颗粒物杂质 ,
经过皮带机 、 斗提机提升到 10 0 m造粒塔上 , 经过
主要 设备有 斗提 机 、 熔融 器 、 量秤 、 计 混合
数量( 台)
设备名称
斗式提升机
型号
’ 5 - m I D2 0 H- 6
高塔硝基复合肥生产装置具有投资少、 生产
费用 少 、 见效 快 的特 点 ; 品具 有 外观 均 匀 、 产 颗粒
硝基肥冷却机
包膜机
I 0 B16 0×60 0 0 018 0×2 2 0 0 0
氮 肥 技 术
21 0 2年第 3 卷第 1 3 期
摘
要 简述硝基复合肥 的生产方法主要有硝酸磷肥法和高塔熔融造粒法 ,由于硝酸磷肥法受 到磷矿石资源 的限制 , 不
硝基复合肥 高塔 造粒
利于大多数企业实施。着重介绍 以深圳芭 田、 山西 阳煤丰喜等企业为代表的高塔熔融造粒法生产工艺。 关键词 复合肥 硝铵磷肥
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高塔造粒生产硝基复合肥的工艺争论高塔造粒工艺生产复合肥是我国近10 年进展起来的工艺。
其产品具有外观颗粒均匀、光润圆滑、均带小孔,养分稳定,水分低等特点,深受农民欢送,至今国内已建成装置的产量超过1000 万t。
高塔工艺生产的主要是尿基复合肥。
硝基复合肥是指以硝铵磷或者硝酸铵作为氮源生产的复合肥,而区分于使用尿素、氯化铵、硫酸铵等生产的传统复合肥。
硝基复合肥可以直接被作物充分吸取,具有速溶速效的特点,尤其适用于国内雨水较少、气温较低的北方旱地碱性土壤。
硝态氮肥可以促进作物快速生长,特别适合于蔬菜、果树、烟草等经济作物。
硝基复合肥在国际上特别是在欧美国家得到广泛应用,据统计,俄罗斯、波兰、法国、巴西、美国硝酸铵占氮肥总产量的比例分别为39.7%、30.9%、27.5%、16.1%和12.6%,而我国加上进口缺乏5%。
正是由于含硝态氮肥料的优点,很多厂家看准市场需求,大力进展硝基复合肥。
很多厂家都尝试利用原有高塔设备生产硝基复合肥,但都存在肯定问题。
1高塔造粒生产硝基复合肥存在的主要问题1)无法连续生产。
熔融后的硝酸铵在参加粉状物料后消灭料浆变黏稠,流淌陛太差,频繁堵塞喷头和管道。
2)存在安全隐患。
混合槽内硝铵简洁猛烈分解,进而有发生火灾的危急。
3)产量下降。
熔融设备生产尿基产品时力量可满足,但生产硝基产品时达不到生产尿基的产能。
2高塔造粒生产硝基复合肥存在问题的缘由分析国内高塔硝基复合肥生产企业多以硝铵〔硝酸磷肥、硝磷铵〕为生产原料,参加磷铵、氯化钾〔硫酸钾〕和其他添加剂进展生产,不同于国外的以磷矿和硝酸为原料进展生产。
但两种生产方法的原理一样。
下面以荷兰和俄罗斯的生产工艺为比照,分析国内高塔造粒生产硝基复合肥存在的问题。
2.1 荷兰和俄罗斯高塔造粒生产硝基复合肥的特点1〕荷兰斯塔米卡本法硝酸磷酸铵钾生产流程。
荷兰斯塔米卡本公司〔Stami Carbon〕造粒塔喷淋造粒生产硝酸磷酸铵钾的工艺流程见图1。
1、8—高位槽;2—混合槽;3、6—贮槽;4—中和槽;5—蒸发器;7—泵;9—造粒塔;10—冷却筒;11—提升机;12—筛子;13—裂开机;14—包裹筒图1 斯塔米卡本法硝酸磷酸铵钾生产工艺流程w〔HNO3〕47%~55%的硝酸和w〔P2 O5〕52%~54%的湿法磷酸混合后送入中和槽,用氨将混酸中和至pH 为2.8~3.2,生成的硝酸磷酸铵溶液在自然循环的蒸发器〔加热管的工作压力为 1.22~1.52MPa。
温度约200℃〕中蒸发至w〔H20〕1.8%左右。
温度为170℃的熔体,泵送至造粒塔顶的高位槽;研磨至细度0.5 mm 并预热至170℃的氯化钾与来自高位槽的硝酸磷酸铵熔体一起在高位槽内混合,要求混合时间少于1min,以免硝酸铵和氯化钾发生分解反响,使熔体的黏度增高。
熔体流人造粒塔旋转喷头喷洒成液滴,液滴在塔内下降并与上升的空气流进展传热、传质,固化成颗粒落于塔底。
温度约为90℃的颗粒物料经冷却、筛分、扑粉等工序,1.5~4.0 mm 的合格粒子送往仓库包装。
大颗粒经裂开后和细粉状物料〔占总量的3%~8%〕循环送到熔体贮槽再混合。
用本流程可生产氮磷二元复混肥,也可生产氮磷钾三元复混肥,主要产品规格有25—9—9、22—11—11、17—17—17、17—9—22、15—15—21 等。
2) 俄罗斯阿康公司的生产工艺与荷兰斯塔米卡本公司的生产工艺类似。
先将硝酸和磷酸的混合液与氨中和至pH 2.6~2.8,浓缩后再加氨中和至pH 5.2,使料浆快速经过磷酸一铵转化为磷酸二铵的黏稠阶段,再浓缩后与温度为140℃的氯化钾快速混合,主要生产16—16 —16 复合肥产品。
2.2 影响高塔造粒连续生产硝基复合肥的缘由分析1〕高塔内物料输送热损失大,粉体物料温度降低,导致混合料浆温度下降而引起结晶,堵塞喷头、管道。
与国外上述生产工艺的主要区分为:国内的生产工艺为硝铵在175℃熔融后,分别与磷铵和氯化钾(硫酸钾)混合。
磷铵和氯化钾〔硫酸钾〕在塔底加热〔原高塔尿基工艺一般将粉体加热器置于塔底,加热后的粉体物料用钢丝胶带斗提机提升到混合器内进展混合〕,磷铵加热温度为80℃以上,氯化钾加热温度为100℃左右,再通过筛分、输送设备运送至塔顶,这两种粉体物料到塔顶后约45℃,大量热量在输送过程中损失。
占物料总量1/2 以上的粉体物料与熔融的硝铵混合后,使混合料浆的温度下降至140℃,这样硝铵会结晶,在搅拌过程中,料浆变稠,在出混合槽后由于物料缺少了搅拌动力,结晶会加重,最终堵塞喷头和管道。
这是造成高塔生产不稳定和不连续的主要缘由。
以下通过计算作进一步分析。
2〕用硝磷铵生产16—16—16 品种时,硝磷铵〔29—6—0〕、MAP 〔11—46—0〕和氯化钾〔0—0—60〕添加配比为0.443:0.29:0.267 〔质量比〕。
以该品种为例计算45℃的MAP 和氯化钾加热到140℃共需热量与硝磷铵从175℃降为140℃时放出的热量。
①MAP 和氯化比热容分别为1.293、0.682kJ/〔kg·℃〕,由45℃加热到140℃吸取热量。
MAP 吸取热量:[1.293×(140-45)×0.29]kJ/kg=35.62kJ/kg氯化钾吸取热量:[0.682×(140-45)×0.267]kJ/kg=17.29kJ/kgMAP 与KCL 从45℃升温至140℃共需热量:35.62kJ/kg+17.29kJ/kg=52.91kJ/kg②硝磷铵由175℃降至140℃放出热量〔硝磷铵中硝铵〔熔融热68.04kJ/kg,比热容1.803kJ/(kg·℃)占85%,磷铵占15%)。
硝铵放出热量:[68.04+1.803×(175-140)]×0.443×0.85IkJ/kg= 49.38kJ/kg磷铵放出热量:[1.293×(175-140)×0.443×0.15]kJ/kg=3.01kJ/kg硝磷铵从175℃降至140℃共放热量:49.38kJ/kg+3.01kJ/kg=52.39kJ/kg52.39 kJ/kg 和52.91 kJ/kg 数值差不多。
从计算可以说明,硝磷铵释放出的热量和MAP 与氯化钾升温的吸取热量根本相当。
在140℃状态下,混合料浆中的硝铵已经结晶,这样必定会在试生产过程中消灭料浆变稠,最终堵塞喷头和管道的现象。
③ 试验说明,混合料浆在155℃时不会结晶,以此为准,计算粉体物料需要的加热温度。
熔融硝磷铵由175℃降至155℃放出热量为:[1.803×(175-155)X0.443X0.85+1.293X(175-155)X0.443X0.15]kJ/kg=15.30kJ/kg假设MAP 和氯化钾加热的温度一样,熔融硝磷铵放出热量可使MAP 和氯化钾升温为:[15.3O÷(1.293×0.29+0.682×0.267)]℃=27.5℃这样MAP 和氯化钾要升温到155℃,还需要对MAP 和氯化钾加热升温为:155℃-27.5℃=127.5℃假设氯化钾加热至 155℃,则熔融硝磷铵放出热量可使MAP 升温为:[15.30÷(1.293×0.29)]℃=40.8℃这样MAP 要升温到 155℃ ,还需要对MAP 加热升温为:155℃-40.5℃=114.5℃通过上述计算,说明粉体物料温度太低,都未到达155℃,必需提高其温度才能正常生产。
堵塞造粒喷头的另外一个缘由是粉体物料在硝磷铵熔融液中的分散不均匀。
由于 MAP 尤其是氯化钾会造成硝铵的分解,所以要求硝磷铵熔融液与粉体物料快速混合后进人造粒机中进展造粒。
粉体物料的分散不均匀主要因混合器中搅拌装置配置不适宜,搅拌强度低,使局部MAP 和氯化钾颗粒过多,流经喷头时就会堵塞喷头。
而且由于料浆过于黏稠,更加不利于粉体物料的分散,加重了造粒喷头的堵塞。
2.3高塔生产硝基复合肥存在安全隐患的缘由分析由于混合料温过低,造成料浆变稠,为了转变这种现象,不少生产厂家加大了混合器,又给混合器增加了加热盘管,想通过在混合器内升温增加料浆的流淌性。
这样做虽然提高了流淌性,但由于参加了促进硝铵分解的MAP 和氯化钾,混合料浆受热和停留时间增加,使硝铵分解加剧,极易生成对人体有害的气体和引起火灾。
2.4高塔生产硝基复合肥产量下降的缘由分析硝铵具有 5 种晶型变体,每一种结晶体的构造和密度都不同,各种晶型在肯定温度范围内才能存在。
当加热或冷却硝铵时,假设温度变化超过该种晶型的温度范围,即由一种晶型转变为另一种晶型。
晶型转变时结晶构造、密度、比容也发生变化并伴有热效应〔晶型转变热,硝铵Ⅰ型转Ⅱ型,Ⅱ型转Ⅲ型,Ⅲ型转Ⅳ型的晶变热分别为52.75、16.72、19.86kJ/kg〕。
硝铵由熔融盐转变到 I 型的温度为169.6℃,I 型转变为Ⅱ型的温度为125.2℃,Ⅱ型转变为Ⅲ型的温度为84.2℃,Ⅲ型的转变为Ⅳ型的温度为32.3℃,Ⅳ型的转变为 V 型的温度为-16.9℃。
以20℃为加热起始温度,生产每千克硝基复合肥 16—16—16(C1)需要的理论热量为MAP、KC1 加热至 115℃,硝磷铵加热至175℃和硝铵熔融、晶变所需的热量之和,则:{[l1.293×(115-20)×0.29+0.682×(115-20)×0.267]+[1.803×(175-20)×0.443×0.85+1.293×(175-20)×0.443×0.15]+(68.04+52.75+16.72+l9.86)×0.043}kJ/kg=241.17kJ/kg生产每千克尿基复合肥 l6—16—16(C1)〔MAP、KCL、尿素、氯化铵质量配比为 0.364:0.267:0.172:0.172〕需要的理论热量为 MAP、KCI、NH Cl〔比热容1.553kJ/(kg·℃)〕由2O℃加热至115℃,尿素4〔比热容1.55kJ/kg·℃〕由20℃加热至135℃所需热量之和,则:[1.293×(115-20)×0.364+0.682×(I15-20)×0.267+1.55X(135-20)×0.172+1.553×(115-20)×O.172]kJ/kg=118.035kJ/kg通过上面计算可以看诞生产硝基复合肥理论热量是尿基的 2 倍多,因此,从原来生产尿基产品改为生产硝基产品产量下降是正常的。
3改造建议3.1粉体加热器移位在条件允许的状况下,将粉体加热器从塔底移至塔顶,避开斗提机输送过程的热量损失。