一种粉粒状硫酸铵钾复合肥料的制造方法技术

一种粉粒状硫酸铵钾的制造方法，其特征是，以硫酸和氯化钾低温转化所得含过量硫酸和少量未反应的氯化钾的硫酸氢钾溶液和一定量的水混合，混合料浆在管式反应器中与气态氨进行中和反应，中和料浆喷淋入喷雾干燥塔中，依靠上述中和反应的化学反应热蒸发掉料浆中的水分，直接制成粉粒状硫酸铵钾产品。本发明专利技术方法工艺简单，投资和操作费用低，可拓宽无氯钾盐原料来源，降低复合肥的二次加工费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种农用化肥的制造方法，具体地说，涉及一种含有氮、 硫、钾等元素的化肥的制造方法，即硫酸铵钾复合肥料的制造方法，这 是一种以喷雾造粒法制造粉粒状硫酸铵钾的方法。背录技术粉粒状肥料是化学肥料中的一个重要品种。它既能单独使用，也可 作为颗粒状复合肥料的基础原料。品质良好的粉粒状肥料深受农业部门 和颗粒状复合肥二次加工企业的欢迎。中国专利(专利申请号93111207.9)"硫酸钾型三元复合肥的生产方 法"介绍了氯化钾与浓硫酸转化反应，制取硫酸氢钾，然后硫酸氢钾溶 液与磷酸混合，在中和槽用氨中和，喷浆造粒制造硫酸钾型三元复合肥 料的方法。美国的TVA、西班牙Cms等以浓縮磷酸为原料，应用管式反应器代 替传统的槽式搅拌氨化反应器，生产磷酸铵及磷酸铵系复合肥料，取得 了多项专利(US 3,130,033、 US 3,420,624)。目前，管式反应器生产技术 已被世界上许多磷酸铵及磷酸铵系复合肥料生产企业所采用。1964年英国Fisons公司开发了槽式加压氨中和以及喷雾干燥制取粉 状磷酸一铵生产工艺技术(专利号US 3,415,638)。美国的Swift农业与 化学品公司开发了喷嘴氨化反应器及喷雾干燥制取粉状磷酸一铵生产工 艺(专利号US 3,419,378)。上述工艺技术的出现对化学肥料生产技术的 发展，产生了较大的推动作用。近十几年来，我国化学肥料工业发展较为迅速，上海化工研究院在 国家"六五"及"七五"科技攻关项目中开展了粉状磷酸一铵制造技术 及管道反应器制磷铵及氮、磷、钾复合肥生产技术的研究，完成了中间 试验，并在国内推广上述技术，取得了较大的成果。
技术实现思路
本专利技术旨在吸取上述复合化肥制造技术和经验的基础上提供一种粉 粒状硫酸铵钾的制造方法及相应的生产工艺流程。它以硫酸和氯化钾低 温转化所得的含过量硫酸和少量未反应的氯化钾的硫酸氢钾溶液为基础 原料，经和一定量的水混合后，在管式反应器中与气态氨进行中和反应。 并利用原料的化学反应热，蒸发掉水分，再经喷雾干燥，得到粉粒状硫 酸铵钾产品。这种直接制成粉粒状硫酸铵钾产品的方法工艺简单，投资 和操作费用低，可拓宽无氯钾盐原料来源，降低复合肥的二次加工费用。本专利技术是这样实现的，它主要是利用硫酸氢钾和氨的中和反应，其 特征是，所述的制造方法包括如下步骤(1 )以硫酸和氯化钾低温转化所得的含过量硫酸和少量未反应氯化 钾的硫酸氢钾溶液和一定量的水混合制成密度为1.58 1.62g/cm3、温度 为90 110℃的混合料浆；(2) 混合料浆在管式反应器中与气态氨进行中和反应，反应温度 140 160℃,压力为0.2 0.4MPa，反应后料浆的pH值是4 5;(3) 管式反应器中的中和料浆从喷雾干燥塔塔顶喷淋入干燥塔中， 中和料桨中的水份被减压闪蒸，喷雾的细粉粒在降落过程中与上升的冷 空气接触换热并冷却干燥，在塔底得到硫酸铵钾复合肥料。所述的氯化钾低温转化工艺是采用过量10—20%的硫酸与氯化钾在 120 130℃下反应，反应物为硫酸氢钾、硫酸和少量未反应的氯化钾混 合料浆和氯化氢气体。氯化氢气体采用降膜吸收器被水吸收成浓度约30%的盐酸，另作它用。用于制造粉粒状硫酸铵钾复合肥料的混合料浆在 用气态氨中和的过程中会发生以下反应H2S04+NH3=(NH4)2S04KHS04+NH3=K2S04+(NH4)2S04上述反应过程十分快速，尤其是硫酸和氨的氨化反应属于飞速反应， 会产生大量热量。在混合料浆中加适量的水既可增加料桨的流动性，也 可以防止中和过程中物料的快速干固，堵塞管式反应器。水的加入量以 把料浆的密度调整为1.58 1.62g/ci^为宜，温度也要控制在90 110℃ 。 据此，加入到硫酸氢钾溶液中的水的比例，以质量计，为0.3 0.7:1。管 式反应器中气态氨的加入量需要通过硫酸氢钾溶液被氨中和的程度来控 制，此时中和终点的料浆pH值是4 5。在实施本专利技术方法时，可采用如下的工艺流程液氨通过汽化器转 化成气态氨，送入气态氨稳压罐并经计量后送至管式反应器；另外，硫 酸和氯化钾低温转化所得的硫酸氢钾溶液和水在混合槽中混合调配后用 泵送至管式反应器，混合液与气态氨在管式反应器内进行中和反应，反 应后料浆送至喷雾干燥塔，由塔顶喷淋入干燥塔中，进行减压闪蒸，这 时喷雾的细粉粒在降落过程中与上升的冷空气逆流接触换热并冷却干 燥；落入塔底的产品经皮带输送机送至筛分机筛分，筛分出的大粒料经 破碎机破碎后由斗式提升机送回皮带输送机。粗细度符合要求的合格的 粉粒状硫酸铵钾由成品提升机提送至成品出口，送包装工段包装后，入库，即为硫酸铵钾产品。由于本方法工艺采用自热干燥方式，塔内气流 速度较低，尾气含尘量少，仅需在排气筒中进行洗涤即可放空；洗涤液 用循环泵在排气筒与洗涤槽之间循环吸收，在补充一定量清水后，循环 一定阶段，该洗涤水可返至混合槽重复使用。由上述可见，本专利技术所述的粉粒状硫酸铵钾的制造方法生产工艺简 单，投资省，可拓宽现有国内采用低温转化工艺的硫基复合肥工厂的产品品种，增加复混肥二次加工企业的无氯钾盐原料来源，降低复合肥的 二次加工费用。附图说明图1是采用本专利技术所述的粉粒状硫酸铵钾制造方法时的生产工艺流 程示意图。图中标号为l一水的入口； 2 —硫酸氢钾的入口； 3 —管式反应器； 4 —洗涤槽；5 —循环泵；6 —筛分机；7 —成品出口； 8 —成品提升机； 9一破碎机；IO—斗式提升机；11—皮带输送机；12 —喷雾干燥塔； 13 —泵；14一混合槽；15 —气态氨稳压罐；16 —汽化器；17 —液氨入口。具体实滩方式下面通过实施例对本专利技术作进一步具体说明，但本专利技术决不局限于 这些实施例。所述的这些实施例均采用如图1所示的工艺流程。因此，首先请参 见图1。工艺原理如下从液氨入口 17进入的液氨通过汽化器16转化成 气态氨，送入气态氨稳压罐15并经计量后送至管式反应器3;另外，硫 酸和氯化钾低温转化所得的硫酸氢钾溶液和水分别经硫酸氢钾入口 2和 水入口 1进入混合槽14 (包括返回的洗涤液)，在混合槽14中混合调配 后用泵13送至管式反应器3，混合液与气态氨在管式反应器3内进行中 和反应，反应后料浆送至喷雾干燥塔12，由塔顶喷淋入干燥塔12中，进 行减压闪蒸，这时喷雾的细粉粒在降落过程中与上升的冷空气逆流接触 换热并冷却干燥；落入塔底的产品经皮带输送机11送至筛分机6筛分， 筛分出的大颗粒粒料经破碎机9破碎后由斗式提升机送回皮带输送机10 。粗细度符合要求的合格的粉粒状硫酸铵钾由成品提升机8提送至成品出 口7排出，送包装工段包装后，入库，即为硫酸铵钾产品。在该流程中，因尾气含尘量低少，仅需在排气筒中进行洗涤即可放空；洗涤液用循环 泵13在排气筒与洗涤槽之间循环吸收，在补充一定量清水后，循环至一定阶段可返至混合槽14重复使用。实施例l以硫酸和氯化钾低温转化所得硫酸氢钾溶液0.85吨，水0.5吨在混 合槽中混合，混合液在管式反应器中与0.23吨气态氨进行中和反应，管式反应器内温度约152°C ，压力约0.30MPa，反应后料浆的pH值约为4.5。 从管式反应器出来的料浆在喷雾干燥塔塔顶喷淋入干燥塔中，减压闪蒸， 喷雾的细粉粒在降落过程中与上升的冷空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉粒状硫酸铵钾复合肥料的制造方法，主要是利用硫酸氢钾和氨的中和反应，其特征是，该复合肥料制造方法包括如下步骤：（１）以硫酸和氯化钾低温转化所得的含过量硫酸和少量未反应氯化钾的硫酸氢钾溶液和一定量的水混合制成密度为１．５８～１．６２ｇ／ｃｍ↑［３］、温度为９０～１１０℃的混合料浆；（２）混合料浆在管式反应器中与气态氨进行中和反应，反应温度１４０～１６０℃，压力为０．２～０．４ＭＰａ，反应后料浆的ｐＨ值是４～５；（３）管式反应器中的中和料浆从喷雾干燥塔塔顶喷淋入干燥塔中，中和料浆中的水份被减压闪蒸，喷雾的细粉粒在降落过程中与上升的冷空气接触换热并冷却干燥，在塔底得到硫酸铵钾复合肥料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明良，梁济，赵继善，葛建国，赵军辉，李接励，朱东明，
申请(专利权)人：上海化工研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]