用于生产具有低吸湿趋向的尿素肥料的方法技术

技术编号:8885969 阅读:170 留言:0更新日期:2013-07-05 02:28
一种用尿素造粒机生产具有低吸湿能力的尿素颗粒的方法,该造粒机具有一个颗粒流入口侧以及相对地一个颗粒流出口侧,这样形成了一条轴线,从一种尿素溶液和一种尿素/铵盐流沿着这条轴线形成了尿素颗粒,由此该尿素溶液和该尿素/铵盐流经由一个进料系统单元经过不同的喷嘴作为一种混合物或者分开地被喷淋到该尿素造粒机中的一种晶种材料上。在这个工艺中,最高量的尿素/铵盐流在该颗粒流入口侧被喷淋到该尿素造粒机中并且该尿素/铵盐流的量沿着该尿素造粒机的从该颗粒流入口侧到该颗粒流出口侧的轴线而减少,由此该尿素/铵盐流包括一种比率在4与20之间的尿素:铵盐、按重量计0-10%的含水量以及任选地按重量计高达1%-5%的添加剂,并且最高量的尿素溶液在该颗粒流出口侧被喷淋到该尿素造粒机中并且该尿素溶液的量沿着该尿素造粒机的从该颗粒流出口侧到该颗粒流入口侧的轴线而减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种尿素造粒工艺和通过这种工艺生产的尿素颗粒。本专利技术整合了一种用于使当前被排放到其他的工艺中(例如排放到UAN或NPK工艺中或排放到常规的尿素生产工艺中)的铵盐再循环的方法。将铵盐在本专利技术中的尿素造粒机中均匀混合,使得尿素肥料显示出低吸湿趋向。在尿素装置中,除了尿素粉尘之外,从配备有流化床的尿素造粒机中排出的使用过的空气还含有氨。在这种废气流能被排放到大气中之前,需要除去这种氨污染。从废气流中除去氨是熟知的技术,例如,如在EP1695755A1中描述的。通常将这种废气流用一种酸性洗涤溶液处理。通过将一种酸(如硝酸或硫酸)加入到水中可以容易地制造这种酸性洗涤溶液。通过化学吸收从这种气体流中除去氨并且将其转化成相应的铵盐。分别使用硝酸来生产硝酸铵(AN)和使用硫酸来生产硫酸铵(AS)。在这样的工艺中产生了一种排污溶液(bleed solution),其含有低浓度的铵盐和高浓度的尿素。这些溶液或者可以从装置中排放,或者更有利的是,可以被添加到来自合成的尿素熔融物中并且在典型的尿素造粒装置中成粒。产品的规格和质量并没有在很大程度上受到少量添加这些铵盐的影响。尿素产品的N含量仍然高于46%N,使得该产品仍然是一种典型的尿素基肥料。然而,当将尿素与铵盐混合时,存在一个显著的缺点,这个缺点是生成的产品的临界相对湿度的显著降低。一种盐的临界相对湿度(CRH)被定义为当材料开始从大气中吸收水分时的周围大气的相对湿度。当大气的湿度等于(或大于)盐样品的临界相对湿度时,样品将会吸收水直到所有的盐溶解而产生饱和溶液。具有低临界湿度的产品难于储存、运输以及应用,因为它会趋向于结块和成团。在高空气湿度下,如在海洋或者热带环境中发现的,这样一种肥料甚至会被破坏。这是所有的铵盐肥料展现出的现象,于是已经开发了许多包衣系统和包衣物质来防止产品的变质。然而,由于尿素通常具有高于70%的相对高的临界湿度,大多数尿素生产装置不需要或者不具有在储存之前处理产品的设施。这将会排除使用推荐的一体化氨回收系统,无需额外投资,但是将会招致用于包衣的操作成本。然而,当将尿素与铵盐混合时,成品的临界湿度显著下降。尿素与硝酸铵的混合物具有大约20%的临界湿度,尿素与硫酸铵的混合物的临界湿度恰好为60%。对于产品的处理,这些值将会引起严重的问题。因此,期望的是这样的产品在它们离开这些装置之前必须被处理。作为替代方案,必须开发一种用来防止尿素/铵盐颗粒吸湿的方法。如在附图说明图1a)中所示的一个尿素造粒坑3的进料系统包括一个进料系统5,尿素溶液4从进料系统5被分配到喷嘴6中,喷嘴6位于尿素造粒机3的内部。如在这里所显示的现有工艺水平系统中,只有尿素溶液被引入尿素造粒机3中。作为替代方案,如在图1b)所示,尿素溶液4和尿素/铵盐流8分开地或者作为一种混合物仅在该尿素造粒机的颗粒流入口侧I处被引入尿素造粒机3中,并且这种混合物以逆流的方式流到正在尿素造粒机3中积累的颗粒上。因此,经由穿过颗粒流入口侧I到颗粒流出口侧2,在两个实例中都产生了包含均匀分布的铵盐和尿素的产品7。因此,以此方式生产的颗粒显示出低临界湿度。使尿素造粒机的废气14经过现有技术水平的普通洗涤系统,然后将其释放到大气中。现有技术水平的技术在于针对吸湿的水溶性肥料提供不同性质的包衣以便改进产品的物理或农艺特性。在US3205061中描述了一种用熔蜡覆盖的肥料的方法。氨基甲酸乙酯树脂包被可溶性肥料的用途教导了 US3372019。通常用耐水密封剂(如油、蜡、还有其他的有机材料)包被吸湿性肥料,以便减少这些单独的颗粒的吸湿性和后续的结块。这些不同的包被的产品显示出若干缺点,包括低生产率、高操作成本以及对需要使用的包衣材料的大量需求。在EP0289074中描述了一种用于通过在颗粒流化床中造粒生产含有尿素和硫酸铵的肥料颗粒的工艺。在这个工艺中,引入了用作核的单独制备的硫酸铵颗粒。通过将含尿素的含水液体喷淋这种核上,这些硫酸铵核与尿素一起应用,这种含尿素的含水液体具有按重量计70%-99.9%的尿素浓度。终产物是具有用尿素包被的硫酸铵芯的颗粒。在US3725029中,硫酸铵是通过使用一种特殊粘合剂而成粒的。用熔融尿素包被这些颗粒并且使这些包被的颗粒与作为抗结块剂的干燥粉末接触。在EP0289074和US3725029中披露的两种工艺都使用了颗粒状硫酸铵作为核来产生最终的颗粒。因此,两种方法都包括以下缺点:用于硫酸铵造粒的特殊造粒机是必需的,导致了生产成本的增加。因此,本专利技术的目的是提供一种替代工艺,这种替代工艺避免了以上提到的由尿素与铵盐的混合物的临界湿度引起的问题。本专利技术还将消除用包衣材料包被的肥料的缺点和缺陷。这是通过用尿素造粒机生产具有低吸湿能力的尿素颗粒的方法实现的,该造粒机具有一个颗粒流入口侧以及相对地一个颗粒流出口侧,这样形成了一条轴线,从一种尿素溶液和一种尿素/铵盐流沿着这条轴线形成了尿素颗粒,由此该尿素溶液和该尿素/铵盐流经由一个进料系统单元经过不同的喷嘴作为一种混合物或者分开地被喷淋到该尿素造粒机中的一种晶种材料上。在这个工艺中,最高量的尿素/铵盐流在颗粒流入口侧被喷淋到尿素造粒机中并且该尿素/铵盐流的量沿着该尿素造粒机的从该颗粒流入口侧到该颗粒流出口侧的轴线而减少,由此该尿素/铵盐流包括比率在4与20之间的尿素:铵盐、按重量计0-10%的含水量以及任选地按重量计高达1%_5%的添加剂,并且最高量的该尿素溶液在该颗粒流出口侧被喷淋到该尿素造粒机中并且该尿素溶液的量沿着该尿素造粒机的从该颗粒流出口侧到该颗粒流入口侧的轴线而减少。本专利技术的另外的实施例与被引入尿素造粒机中的这些流的组成有关。优选地,在尿素造粒机的颗粒流入口侧引入的流仅仅由尿素/铵盐流组成,而在尿素造粒机的颗粒流出口侧引入的流仅仅由尿素溶液组成,无需将两种流混合。该尿素/铵盐流优选地包含比率在7与16之间的尿素:铵盐。这种流的含水量优选地按重量计为0-5%。任选地,它包含按重量计在0.4%到0.8%之间的添加剂。由此,针对尿素/铵盐流的添加剂选自下组,该组包括甲醛、硫酸铝、硫酸镁、微量营养素、以及其他的碳氢化合物造粒添加剂或其混合物。 甲醛作为一种优选的添加剂被使用。在尿素造粒机的颗粒流出口侧引入的尿素溶液包括按重量计0-10%的含水量,优选按重量计0-5%的含水量,以及任选地按重量计高达1.5%的添加剂,优选按重量计在0.4%到0.8%之间的添加剂,由此这些添加剂选自下组,该组包括甲醛、硫酸铝、硫酸镁、微量营养素、以及其他的碳氢化合物造粒添加剂或其混合物。甲醛作为一种优选的添加剂被使用。尿素溶液包括一种较小含量的杂质也是可能的,如缩二脲。针对尿素/铵盐流以及针对尿素溶液的添加剂选自下组,该组包括甲醛、硫酸铝、硫酸镁、微量营养素、以及其他的碳氢化合物造粒添加剂或其混合物。甲醛作为一种优选的添加剂被使用。有利的是这种晶种材料与生产的尿素颗粒是化学相容的。这表示该晶种材料的组成可以是任何天然或合成的成分。环境友好的、可降解的并且对土壤和施肥的植物无害的材料是优选的。给出一些实例,它可以是土壤、砂或者可生物降解塑料。其他的肥料也是可能的。最优选的是通过本专利技术工艺生产的撞碎的尺寸过大的尿素颗粒或者尺寸过小的尿素颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·尼沪斯H·弗兰茨拉赫M·珀特霍夫吕克·艾伯特·凡马尔科
申请(专利权)人:伍德肥料技术有限责任公司
类型:
国别省市:

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