高塔生产含硫尿素的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高塔制备含硫尿素的系统和方法。本发明专利技术利用现有的尿素高塔造粒装置，通过增加可单独开停的加硫部分、分散剂加入泵等，提供了能够在制备不含硫尿素和含硫尿素的工艺间灵活转换的高塔制备含硫尿素的系统，并提供了利用该系统生产含硫尿素的方法。本发明专利技术所述的系统保持了原有尿素造粒系统的独立性，可实现含硫尿素和不含硫尿素的灵活转换，操作简单，投资少、流程短，能够方便地提供可满足农作物对硫养分需要的含硫尿素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化肥领域，具体地说，涉及一种利用。
技术介绍
目前，由NH3和CO2合成制备的固体尿素是一种最重要的氮肥品种，它广泛用于农业生产作肥料施用。但由于尿素的养分单一，无法提供植物所需要的其它养分。同时，因氮 含量太高，植物往往来不及吸收而造成流失，从而不但造成氮肥利用率过低，也造成严重的 环境污染。实际上，很多地区都普遍存在硫缺乏的现象，尤其是沙质、有机物含量较低的土 壤，或碱性土壤，通常需要使用含硫的肥料来补充。因此，目前市场上已经开发出在尿素颗 粒外面包裹硫磺的包硫尿素作为肥料。尿素的传统的造粒方法是高塔造粒工艺，在工业生产中被长期普遍采用。常规的 尿素高塔造粒生产工艺见图2 将来自尿素生产系统的原料液，温度约135°C，压力0.6 1.010^，浓度99.7% (wt)的尿素溶液经造粒给料泵直接送入高塔造粒喷头喷洒进入造粒 塔，造粒物料在从高塔上部向下降落过程中，与从塔底上升的气体相互作用，与其进行热交 换后冷却而凝固，形成晶体颗粒降落到塔底后得到尿素颗粒产品。典型尿素产品的指标为含氮量46. 4%含水量<0.5%缩二脲0.8% 1.0%甲醛0 0.25% (我国大部分不加甲醛)压碎强度0. 6Kg上述工艺所生产的尿素产品中主要有效元素是氮，氮含量为46. 4% (wt)左右，但 不含硫等农作物所需要的其它元素。本专利技术通过改进现有的尿素高塔造粒系统，提供制备含硫尿素的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高塔制备含硫尿素的系统，以及利用该系统生产含硫尿 素的方法。本专利技术所述的高塔生产含硫尿素的系统包括尿素高塔造粒部分和加硫部分，所 述尿素高塔造粒部分是常规的尿素高塔造粒装置，包括与高塔造粒喷头相连的尿素加料 泵，用于将尿素熔融液泵入高塔造粒喷头，以及包括高塔造粒喷头的尿素高塔造粒装置；所述加硫部分包括融硫槽使硫熔融液升温或将固体硫熔融变成硫熔融液；加硫泵与融硫槽相连，将硫熔融液加入静态混合器；以及静态混合器用于将尿素熔融液与硫熔融液混合，其进料口分别与尿素加料泵和 加硫泵的出料口相连，出料口与高塔造粒喷头的进料口相连。融硫槽的温度设置在130-135 ，与尿素熔融液的温度基本一致，以使进料的硫熔 融液升温至与尿素熔融液基本等温；或将固体硫变成温度较高的硫熔融液，以便于硫熔融 液与尿素熔融液混合；为了使熔融硫与尿素熔融液均勻混合，可以适当加入分散剂，因此所述含硫尿素的高塔造粒系统还包括分散剂加入泵，用于将分散剂加入静态混合器；所述分散剂选用本领域常用的分散剂，优选液体分散剂。优选的，所述分散剂加入泵的出料口与加硫泵的进料口相连，将分散剂预先混入， 然后再通过加硫泵加入静态混合器；所述分散剂加入泵可选用各种本领域常用的泵，为方便计算分散剂的加入量，优选计量泵。所述融硫槽还包括设置在其出口的计量泵，以控制硫熔融液的加入量。本专利技术所述系统中，各部件的连接可采用本领域常用的各种方式，优选以管道的 方式连接；具体的，高塔造粒喷头与尿素加料泵以管道相连；静态混合器的进料口与尿素加 料泵以管道连接；静态混合器的出料口与高塔造粒喷头以管道相连；为使本专利技术所述的系 统能够在纯尿素造粒和含硫尿素的造粒之间灵活地转换，所述管道上设置有阀门。另外，为提高尿素熔融液与硫熔融液的混合效率，本专利技术所述的系统还包括将尿 素熔融液引入加硫泵的管道，以使尿素熔融液提前与硫熔融液混合，再进入静态混合器进 行充分混合；同样，为使本专利技术所述的系统能够在纯尿素造粒和含硫尿素的造粒之间灵活 地转换，所述管道上设置有阀门。为保证造粒的稳定性，本专利技术所述的系统中，所述尿素高塔造粒部分还包括过滤 器，设置在高塔造粒喷头的入口，用于过滤进入高塔造粒喷头的液体中的杂质；本专利技术还提供利用上述系统生产含硫尿素的方法，包括以下步骤1)熔融硫将融硫槽升温至130_135°C，加热硫熔融液或将固体硫熔融，成为硫熔 融液；2)混合将硫熔融液通过加硫泵加入静态混合器中，同时将尿素熔融液也加入静 态混合器中，均勻混合；3)造粒将步骤2)混合均勻的液体引入高塔造粒喷头，进行造粒。本专利技术所述的方法在步骤2)之前，还包括步骤i)预混合将尿素熔融液引入加硫 泵，与经加硫泵的硫熔融液预混合；其中，引入加硫泵进行预混合的尿素熔融液为所需尿素 熔融液总量的5% -50%。另外，为使熔融硫与尿素熔融液均勻混合，本专利技术所述的方法在步骤2)之前，还 包括ii)添加分散剂利用计量泵将分散剂加入加硫泵。步骤2)所述静态混合器中，硫与尿素的质量比为0 25 100 ；硫加入量由融硫 槽出口的计量泵控制。步骤2)所述静态混合器中，分散剂与尿素的质量比为0.01 0.5 100 ；分散剂 的加入量由分散剂加入泵(计量泵)控制。在本专利技术所述的生产含硫尿素的方法中，硫的加入可采用两种方式A.以固体硫形式添加将固体硫，一般为硫粉加入到融硫槽中，将融硫槽加热升温至130-135°C，使固体硫变成硫熔融液，与来自尿素装置的添加有甲醛的熔融态尿素进入静态混合器进行充分混合，之后喷入造粒塔造粒；B.以熔融形式添加将硫熔融液加入到融硫槽中，利用融硫槽加热升温至 130-135 ，然后加入到静态混合器中与已添加甲醛的熔融态尿素混合，喷入造粒塔造粒。硫加入质量为含硫尿素质量的0 25%，优选1-25%。本专利技术所述的含硫尿素的高塔造粒系统，可通过对现有尿素高塔造粒系统的改进 而直接得到在现有尿素高塔造粒系统的基础上，增加添加硫和添加分散剂的装置，以及控 制其各自添加量的装置，就能够向输往高塔造粒的尿素熔融液中加入硫，使高塔造出的含 硫0 25%左右，含氮34. 5% 46. 4%左右的，可满足农作物对硫养分需要的含硫尿素。通过本专利技术所述的系统，利用以下重量百分数的原料熔融态尿素(纯度 99.7% ) ；0 25%的硫；0.01% 0.5%的分散剂；微量的甲醛(甲醛的主要作用是帮助 尿素熔融液造粒成型，现有技术经常在尿素熔融液中添加甲醛以造粒，因此，甲醛的用量可 参照现有技术)，可以制备出含有以下重量百分数组分的含硫尿素含氮量34. 5 % 46. 4 % ；硫0 25%;水含量<0.5%;缩二脲0. 4% 0. 9% ；甲酸 0 0.25%;压碎强度0. 6Kg。本专利技术所述的系统通过增加可单独开停的加硫、加分散剂部分，保持了原有尿素 造粒系统，可在制备不含硫尿素和含硫尿素的工艺间灵活转换，且操作简单，投资少、流程 短，能够方便地提供可满足农作物对硫养分需要的含硫尿素。附图说明图1为本专利技术所述的高塔生产加硫尿素的系统。图2为现有技术中尿素的高塔造粒系统。其中，1、高塔造粒喷头；2、过滤器；3、尿素加料泵；4、融硫槽；5、计量泵；6、分散剂 加入泵；7、加硫泵；8、静态混合器；9、阀门-01 ； 10、阀门-02 ； 11、阀门-03 ； 12、阀门-04。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如无特别说明，实施例 中采用的原料均为市购。实施例1本专利技术所述的系统如图1所示，在图2所示的本领域常用的尿素高塔造粒系统 (包括与高塔造粒喷头1相连的尿素加料泵3，用于将尿素熔融液泵入高塔造粒喷头1，包括 高塔造粒喷头1的尿素高塔造粒装置(未示出)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高塔制备含硫尿素的系统，包括尿素高塔造粒部分和加硫部分，所述尿素高塔造粒部分包括尿素加料泵和尿素高塔造粒装置，所述尿素高塔造粒装置的顶部设置有高塔造粒喷头，所述尿素加料泵与高塔造粒喷头相连，用于将尿素熔融液泵入高塔造粒喷头，进行造粒；所述加硫部分包括：融硫槽：使硫熔融液升温或将固体硫熔融变成硫熔融液；加硫泵：与融硫槽相连，将硫熔融液加入静态混合器；静态混合器：用于将尿素熔融液与硫熔融液混合，其进料口分别与尿素加料泵和加硫泵的出料口相连，出料口与高塔造粒喷头的进料口相连。

【技术特征摘要】
一种高塔制备含硫尿素的系统，包括尿素高塔造粒部分和加硫部分，所述尿素高塔造粒部分包括尿素加料泵和尿素高塔造粒装置，所述尿素高塔造粒装置的顶部设置有高塔造粒喷头，所述尿素加料泵与高塔造粒喷头相连，用于将尿素熔融液泵入高塔造粒喷头，进行造粒；所述加硫部分包括融硫槽使硫熔融液升温或将固体硫熔融变成硫熔融液；加硫泵与融硫槽相连，将硫熔融液加入静态混合器；静态混合器用于将尿素熔融液与硫熔融液混合，其进料口分别与尿素加料泵和加硫泵的出料口相连，出料口与高塔造粒喷头的进料口相连。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述含硫尿素的高塔造粒系统还包括分散 剂加入泵，用于将分散剂加入静态混合器。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分散剂加入泵的出料口与加硫泵的进 料口相连，将分散剂预先混入加硫泵，然后再通过加硫泵加入静态混合器。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括将尿素熔融液引入加硫 泵的管道，以使一部分尿素熔融液提前与硫熔融液混合。5.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，高彦芳，
申请(专利权)人：北京荷丰远东技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]