无干燥复合肥料的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种无干燥复合肥料的生产方法，将浓硫酸、氨直接制成400℃以上的硫酸铵溶液，通过尿素融熔装置将尿素融熔成温度115—125℃、质量百分比浓度95%-98%的尿素溶液，硫酸铵溶液经特制的管式反应器与尿素溶液经专用喷头雾化后一起喷入到造粒机内与其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料造粒，造粒后经直接冷却、筛分、包膜得到氮、磷、钾复合肥料。充分利用氨、酸反应热和尿素溶液的温度提高物料温度，利用氨酸反应生成的硫酸氨溶液和尿液为液相量及粘性，成球率高。不需要再加入蒸汽和水增加造粒物料水分，取消了干燥系统及附属设备，减少了工艺流程，节省了约30%的设备投资和大量能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合肥料生产方法，具体涉及一种在团粒法生产工艺中加入化工原料硫酸和氨、将 部分尿素融熔成尿素溶液，以硫酸铵溶液和尿素溶液作为造粒所需液相量，改变了传统造粒方式需加入大量的蒸汽和水作为成粒所需液相量的模式，实现无干燥制作含氮、磷、钾的复合肥料的方法。
技术介绍
目前，随着现代农业的发展，国内外复混肥料的发展在化肥工业中占主导地位，在化肥工业发达国家，复混肥料用量已经占化肥用量的70% 80%。复混肥料主要是将含氮、磷、钾的基础肥料，如尿素、氯化铵、磷铵、氯化钾等经混合后，在造粒机内，在一定的温度和液相量下，依靠自身的粘合力或加入适量的粘合剂，团聚成粒，再经干燥、冷却、筛分制成复混肥产品。复混肥生产方法主要有团粒法、喷浆造粒法、挤压法和掺混法等，它们都是属于基础肥料进行二次加工而制成的含量有氮、磷、钾等多种元素的复混肥料。如图I所示，现有技术利用团粒法生产三元复合肥的方法包括以下步骤将原料如氯化钾、磷酸一铵、氯化铵、尿素等经微机计量后进入转鼓造粒机，同时将蒸汽和水均匀喷洒在转鼓造粒机内的物料上，经物理混合造粒后，依次进入一段烘干系统、二段烘干系统，烘干后经冷却系统进入筛分，未透筛的物料粉碎后返回转鼓造粒机，透筛部分进入包裹机，进行防结块处理，经料仓储存后进行包装。上述团粒法生产技术是广泛使用的生产方法，该方法生产过程简单，操作易于掌握，但存在造料所需水量高，需要加入大量的蒸气和水，由于物料的含水量高，增加后续的干燥负荷，为保证产品水分达到国家标准，生产企业大多采用二段烘干的生产方式，即增加了设备的投入，又增加了能源的使用量，并且产品的颗粒强度低，产品强度在8N — 12N之间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供基于团粒法的生产复合肥料的新生产方法。本方法改变了传统团粒法的造粒模式，传统团粒法的造粒模式为通过加入大量的蒸汽和水作为成粒所需的液相量，实现物料造粒，造粒机出口物料水分达到5%以上，物料温度一般在60— 70°C之间，然后至少采用一段烘干(一般为二段烘干)的方式进行烘干。本方法通过在生产中加入化工原料硫酸和氨，利用其直接反应生成的硫酸氨溶液做为成粒所需的液相量，利用其反应温度加热物料，利用尿素溶液补充成粒所需的液相量，并利用其温度加热物料，造粒过程中不需要再加入蒸气和水，造粒机出口物料温度可达到100°C之上，物料水分可控制在2. 5%以下。然后利用物料自身的温度经直接冷却进行水分挥发，制得水分合格的产品。本方法取消了干燥系统，优化了工艺流程，减少大量的设备投入，克服了传统团粒法制得的产品能耗高、产品外观粗糙、成球率低、产品成本高的缺点，最大限度的降低成本，最大限度的提高了产品质量。本专利技术的另一目的是通过加入硫酸和氨，充分利用其化学反应热降低产品水分，加入尿素溶液 补充成粒所需液相量，利用其温度加热物料，以使制成的复合肥料具有更高的强度，产品强度可达到20N以上，产品光滑并具有晶体感。本专利技术的进一步目的是对生产过程的尾气进行洗涤处理，并对洗涤水再利用，用来完成尿素融熔。以使复合肥生产过程中废气、废水零排放，使复合肥生产过程更友好环境。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种，将浓硫酸、氨直接制成400°C以上的硫酸铵溶液，通过尿素融熔装置将尿素融熔成温度115 — 125°C、质量百分比浓度95%-98%的尿素溶液，硫酸铵溶液经特制的管式反应器与尿素溶液经专用喷头雾化后一起喷入到造粒机内与其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料造粒，造粒后经直接冷却、筛分、包膜得到氮、磷、钾复合肥料。上述技术方案中管式反应器的材料特别重要，氨酸直接反应温度可达到400°C以上，产生大量的热量，并且所生成的硫酸铵溶液具有高温、强腐蚀性、冲击力大的特点，现有反应器的材料像四氟、石墨、钛合金、哈氏合金等耐腐蚀耐高温的材料都达不到上述使用要求，这需要耐高温、耐腐蚀、耐冲击的特殊材料制做管式反应器。具体解决办法是采用结构陶瓷材料氮化硅管，化学式为Si3N4。利用它的超硬、耐磨损、耐腐蚀、高温时抗氧化的特性。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000°C以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。为解决氮化硅管怕磕碰的问题，管式反应器采用三种材料制成，内置氮化硅管，外套钢管保护，中间衬四氟材料为填充并固定氮化硅管。具体地说，所述的包括以下步骤⑴、在团粒法复合肥生产中，通过硫酸泵按占总投入原料量的质量百分比5% — 7%将浓硫酸加入到管式反应器中，然后按占总投入原料量的质量百分比3. 5% — 5%将液氨气化后加入到管式反应器中。上述反应过程中管式反应器的材料特别重要，氨酸直接反应温度可达到400°C以上，产生大量的热量，并且所生成的硫酸铵溶液具有高温、强腐蚀性、冲击力大的特点，像四氟、石墨、钛合金、哈氏合金等耐腐蚀耐高温的材料都达不到上述使用要求，这需要耐高温、耐腐蚀、耐冲击的特殊材料制做管式反应器。具体解决办法是采用结构陶瓷材料氮化硅管，化学式为Si3N4。利用它的超硬、耐磨损、耐腐蚀、高温时抗氧化的特性。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000°C以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。为解决氮化硅管怕磕碰的问题，管式反应器采用三种材料制成，内置氮化硅管，外套钢管保护，中间衬四氟材料为填充并固定氮化硅管。⑵、通过尿素融熔釜将尿素与水融熔成温度115 — 125°C、质量百分比浓度95%-98%的尿素溶液。尿素融熔釜采用不锈钢罐体，内置不锈钢盘管加热，外面保温的方式。根据不同的产品配比，尿素溶液的加入量占总投入原料量的质量百分比控制在10 —15%之间。⑶、其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料经微机计量后进入转鼓造粒机，与来自管式反应器中的硫Ife按溶液和来自尿素融溶圣的尿素溶液在转鼓造粒机中完成造粒过程，造粒过程中利用氨酸在管式反应器反应时产生的大量热量和尿素溶液的温度来加热物料，同时利用反应生成的硫酸铵溶液和尿素溶液作为成粒所需的液相量，造粒时间5 9min,造粒机出口物料温度达到100°c以上，水分控制在2. 5%以下；⑷、造粒后，物料直接进入冷却系统冷却，依靠物料自身的温度进行水分挥发，冷却时间30 40min，冷却后分别经细筛筛分和粗筛筛分，细筛后的粉状物料与粗筛后的大颗粒经破碎一起返回造粒机，合格品进入包裹机，进行防结块处理，经料仓储存后进行包装。步骤(2)尿素融熔加入的水是洗涤转鼓造粒机排出尾气的洗涤水。细筛筛分的筛孔直径2. 0—3. Omm之间，粗筛筛分的筛孔直径4. O — 4. 5mm之间。所述其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料是尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、重过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾中的几种混合物，加入的基础肥料品种和加入量需视最终产品的养分、水分确定。所述尿素加入方式采用尿素溶液和固体方式两种方法，固体加入方式可直接加 入，不需要破碎。。本专利技术与现有技术相比有如下优点I、充分利用氨、酸反应热和尿素溶液的温度提高物料温度,利用氨酸反应生成的硫酸氨溶液、尿素溶液为液相量及粘性，成球率高，不需要再加入大量蒸汽和水增加造粒物料水分。与现有技术相比，取消了干燥系统及附属设备，优化了工艺流程，节省了约30%的设备投资和大量能耗。2、一条10万吨的生产线，现有生产方法要配备一台4吨蒸汽锅炉，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无干燥复合肥料的生产方法，其特征在于，将浓硫酸、氨直接制成400℃以上的硫酸铵溶液，通过尿素融熔装置将尿素融熔成温度115—125℃、质量百分比浓度95%—98%的尿素溶液，硫酸铵溶液经管式反应器与尿素溶液经喷头雾化后一起喷入到造粒机内与其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料造粒，造粒过程中不需要再加入蒸汽和水增加造粒物料水分，造粒机出口物料温度达到100℃以上，水分控制在2.5%以下，造粒后直接冷却、筛分、包膜得到氮、磷、钾复合肥料。

【技术特征摘要】
1.一种无干燥复合肥料的生产方法，其特征在于，将浓硫酸、氨直接制成400°C以上的硫酸铵溶液，通过尿素融熔装置将尿素融熔成温度115—125で、质量百分比浓度95% — 98%的尿素溶液，硫酸铵溶液经管式反应器与尿素溶液经喷头雾化后一起喷入到造粒机内与其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料造粒，造粒过程中不需要再加入蒸汽和水増加造粒物料水分，造粒机出ロ物料温度达到100°C以上，水分控制在2. 5%以下，造粒后直接冷却、筛分、包膜得到氮、磷、钾复合肥料。2.根据权利要求I所述的无干燥复合肥料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤 (I)、在团粒法复合肥生产中，通过硫酸泵按占总投入原料量的质量百分比5% — 7%将浓硫酸加入到管式反应器中，然后按占总投入原料量的质量百分比3. 5% — 5%将液氨气化后加入到管式反应器中； ⑵、通过尿素融熔釜将尿素与水融熔成温度115—125で、质量百分比浓度95% — 98%的尿素溶液，根据不同的产品配比，尿素溶液的加入量占总投入原料量的质量百分比控制在IO—15% 之间； ⑶、其它含氮、磷、钾的粉状基础肥料经微机计量后进入转鼓造粒机，与来自管式反应器中的硫酸铵溶液和来自尿素融熔釜的尿素溶液在转鼓造粒机中完成造粒过程，造粒过程中利用氨酸在管式反应器反应时产生的大量热量和尿素溶液的温度来加热物料，同时利用反应生成的硫酸铵溶液和尿素溶液作为成粒所需的液相量，造粒时间5 9mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱守军，
申请(专利权)人：盘锦施壮肥业有限公司，
类型：发明
国别省市：