專利名稱：降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高塔熔體造粒復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法。
背景技術(shù)：
尿素含氮量高，資源豐富，是我國高濃度復(fù)混(合)肥料的主要生產(chǎn)原料之一。但是尿素自身的理化性質(zhì)決定了在其生產(chǎn)熔融過程中容易形成有害物質(zhì)縮二脲，尤其是采用高塔熔體造粒工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥一般縮二脲的含量均在1. 5%以上，經(jīng)常出現(xiàn)因其超標(biāo)危害農(nóng)作物的報道。縮二脲生成的條件和規(guī)律在尿素熔融加熱過程中，當(dāng)把尿素加熱到其熔點常壓下132. 7°C時，尿素自身會發(fā)生縮合反應(yīng)，兩個尿素分子縮合成一個分子的縮二脲并放出一個分子的氨，若繼續(xù)加熱時還將生成縮三脲、三聚氰酸等縮合物。在復(fù)混(合)肥料的生產(chǎn)過程中生產(chǎn)實踐經(jīng)驗表明，縮二脲的生成量與尿素的加熱溫度及其它肥料混合后的物料溫度、停留時間、物料水份和含氮量等因素有關(guān)。一般縮二脲的生成規(guī)律為隨尿素加熱溫度的升高而增高，隨混合物料的加熱時間延長而增大，隨產(chǎn)品中氮素質(zhì)量分數(shù)的提高而提高， 隨生產(chǎn)物料水分的增高而相對降低。熔體造粒復(fù)合肥生產(chǎn)過程與縮二脲的生成因素分析現(xiàn)有技術(shù)高塔熔體造粒生產(chǎn)復(fù)合肥料所用生產(chǎn)原料為尿素、磷酸一銨、氯化鉀或硫酸鉀、中微量元素硫或鎂及填充料滑石粉。其生產(chǎn)工藝過程是將設(shè)置在造粒塔下面熔融槽中熔融的尿素液采用管道輸送到塔頂，磷酸一銨、氯化鉀用提升機提升到塔頂，在塔頂加熱后與尿素液混合進行造粒，存在尿素液輸送時間長的問題，熔融的尿素熔液中配入一定比例的經(jīng)過加熱的磷、鉀、中微量元素以及填充料，使其與尿素熔融液充分混合，在熔融液自身的溫度及機械攪拌作用下迅速復(fù)合成具有一定流動性能的低溫共熔體，然后該共熔體經(jīng)DCS控制系統(tǒng)控制均勻的通過造粒塔噴淋造粒器進行造粒，當(dāng)噴淋后的滴珠在造粒塔中靠自身重力下落的過程中與上升的空氣流進行熱量交換時，物料便產(chǎn)生了冷卻和固化，形成外觀光滑、圓潤的并帶有針孔狀 (冷縮孔)的高氮復(fù)合肥。熔體造粒復(fù)合肥的工藝特點是因在整個生產(chǎn)過程中無水分引入，無烘干過程，無需干燥機，具有耗電少的優(yōu)點；但是現(xiàn)有技術(shù)工藝所用的混合物料水分必須嚴(yán)格的控制在2%以下，否則產(chǎn)品水分將超標(biāo)，為不合格產(chǎn)品；因其采用熔融尿素液為載體混合經(jīng)加熱的粉狀固體磷酸一銨和氯化鉀使其形成有一定流動性能的固溶體，因此現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生產(chǎn)的復(fù)合肥含氮配比高(一般含氮質(zhì)量百分比在22%以上)，否則固溶體流動性能差，難以生產(chǎn)；由于其含氮質(zhì)量百分比在22%以上，所以現(xiàn)有技術(shù)熔體造粒復(fù)合肥的生產(chǎn)配方少，養(yǎng)分調(diào)節(jié)空間小，一般僅有M-12-12、26-10-16J6-13-13等較少的幾個品種。因此現(xiàn)有技術(shù)高塔熔體造粒復(fù)合肥在生產(chǎn)過程中造成縮二脲超標(biāo)的4個因素中(混合物料溫度、時間、水分和含氮量)，只有2個因素(溫度和時間)即尿素的加熱溫度、加熱時間和與物料的混合時間對現(xiàn)有技術(shù)工藝的縮二脲生成有關(guān)，物料中水分和含氮量因其變量小，可忽略不計。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)高塔熔體造粒生產(chǎn)復(fù)合肥存在縮二脲多的技術(shù)問題，提供一種降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法所采取的技術(shù)方案是在熔體造粒復(fù)合肥的生產(chǎn)過程中，將有2個有利于縮二脲副產(chǎn)物生成的因素，一是尿素在加熱熔融過程中，極易形成縮合反應(yīng)，生成縮二脲，同時加熱后的物料停留時間與縮二脲的生成有關(guān)，時間越長形成縮二脲的量越大；二是加熱后的尿素液和磷酸一銨混合超出工藝規(guī)定時間會發(fā)生聚合反應(yīng)，并分解產(chǎn)生聚合磷酸鹽，聚合磷酸鹽更加粘稠， 易堵塞噴淋造粒噴頭，使生產(chǎn)過程無法進行，針對上述2個問題本發(fā)明所采取的措施是1、 縮短尿素液輸送距離和停留時間；2、縮短磷酸一銨、氯化鉀和尿素液的混合時間，使該物料一旦充分混合后立即進入噴淋造粒器中進行造粒，使物料間的聚合反應(yīng)和縮合反應(yīng)尚未完全進行時物料即被造成了顆粒，并使其在造粒塔中進行自然冷卻，具體按下述工藝步驟操作1)、將尿素加入設(shè)置在造粒塔頂上的熔融槽中，用蒸汽盤管加熱，在120 加熱攪拌25 30分鐘使尿素熔融，蒸汽壓力為0. 5 0. 8Mpa ；2)、將熔融的尿素液以每小時10噸的流量輸送到設(shè)置在造粒塔頂上位于熔融槽下面的混合槽中，同時將磷酸一銨、氯化鉀、滑石粉和中微量元素硫或鎂分別以每小時2 5噸、5 8噸、20 25噸和1 2公斤的流量輸送到混合槽中，在125°C保溫攪拌混合20 分鐘形成共融體，經(jīng)蒸汽夾套輸送管噴入造粒塔中生產(chǎn)高塔熔體造粒復(fù)合肥。本發(fā)明縮短了尿素液輸送距離和停留時間，并在蒸汽保溫的情況下輸送熔融液， 可有效防止尿素液結(jié)晶的產(chǎn)生，從而避免了尿素液的縮合反應(yīng)，減少了縮二脲生成。本發(fā)明采用正交試驗法優(yōu)化生產(chǎn)工藝指標(biāo)，使其產(chǎn)品中的縮二脲含量有效的控制在1. 2%以下，從而避免了因縮二脲超標(biāo)對農(nóng)作物造成的危害。
具體實施例方式
本發(fā)明降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法，工藝步驟見下述實施例實施例1:1)、將尿素加入設(shè)置在造粒塔頂上的熔融槽中，用蒸汽盤管加熱，在125°C加熱攪拌30分鐘使尿素熔融，蒸汽壓力為0. 7Mpa ；2)、將熔融的尿素液以每小時10噸的流量輸送到設(shè)置在造粒塔頂上位于熔融槽下面的混合槽中，同時將磷酸一銨、氯化鉀、滑石粉和硫分別以每小時2噸、5噸、20噸和1 公斤的流量輸送到混合槽中，在125°C保溫攪拌混合20分鐘形成共融體，經(jīng)蒸汽夾套輸送管噴入造粒塔中生產(chǎn)高塔熔體造粒復(fù)合肥。實施例2:1)、將尿素加入設(shè)置在造粒塔頂上的熔融槽中，用蒸汽盤管加熱，在120°C加熱攪拌25分鐘使尿素熔融，蒸汽壓力為0. SMpa ；2)、將熔融的尿素液以每小時10噸的流量輸送到設(shè)置在造粒塔頂上位于熔融槽下面的混合槽中，同時將磷酸一銨、氯化鉀、滑石粉和鎂分別以每小時5噸、8噸、25噸和2 公斤的流量輸送到混合槽中，在125°C保溫攪拌混合20分鐘形成共融體，經(jīng)蒸汽夾套輸送管噴入造粒塔中生產(chǎn)高塔熔體造粒復(fù)合肥。本發(fā)明為避免高塔熔體造粒復(fù)合肥在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生不利于生產(chǎn)的縮合或聚合反應(yīng)，利用尿素在熔化制備尿素液時與磷銨、氯化鉀等能形成低溫共熔物的特性，盡快加入氯化鉀、磷銨等單體肥料，從而降低尿素熔融后的溫度，減少縮二脲的生成。在工藝上我們盡量縮短磷酸一銨、氯化鉀、尿素液的混合時間，使該物料一旦充分混合后立即進入噴淋造粒器中進行造粒，使物料間的聚合反應(yīng)和縮合反應(yīng)尚未完全進行時物料即被造成了顆粒， 并使其在造粒塔中進行自然冷卻，通過以上措施即解決了熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量超標(biāo)的問題又解決了混合物料易分解產(chǎn)生聚合磷酸鹽容易堵塞造粒噴頭的問題。
權(quán)利要求
1. 一種降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法，其特征是按下述工藝步驟操作1)、將尿素加入設(shè)置在造粒塔頂上的熔融槽中，用蒸汽盤管加熱，在120 加熱攪拌25 30分鐘使尿素熔融，蒸汽壓力為0. 5 0. 8Mpa ；2)、將熔融的尿素液以每小時10噸的流量輸送到設(shè)置在造粒塔頂上位于熔融槽下面的混合槽中，同時將磷酸一銨、氯化鉀、滑石粉和中微量元素硫或鎂分別以每小時2 5噸、 5 8噸、20 25噸和1 2公斤的流量輸送到混合槽中，在125°C保溫攪拌混合20分鐘形成共融體，經(jīng)蒸汽夾套輸送管噴入造粒塔中生產(chǎn)高塔熔體造粒復(fù)合肥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低高塔熔體造粒復(fù)合肥中縮二脲含量的方法，將尿素加入設(shè)置在造粒塔頂上的熔融槽中，用蒸汽盤管加熱，在120～128℃加熱攪拌25～30分鐘使尿素熔融，將熔融的尿素液輸送到設(shè)置在造粒塔頂上位于熔融槽下面的混合槽中，同時將磷酸一銨、氯化鉀、滑石粉和中微量元素硫或鎂輸送到混合槽中，在125℃保溫攪拌混合20分鐘形成共融體，經(jīng)蒸汽夾套輸送管噴入造粒塔中生產(chǎn)高塔熔體造粒復(fù)合肥。本發(fā)明縮短了尿素液輸送距離和停留時間，并在蒸汽保溫的情況下輸送熔融液，有效防止尿素液結(jié)晶的產(chǎn)生，從而避免了尿素液的縮合反應(yīng)，使其產(chǎn)品中的縮二脲含量有效的控制在1.2％以下，從而避免了因縮二脲超標(biāo)對農(nóng)作物造成的危害。
文檔編號C05G5/00GK102267830SQ201010187878
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者吳清明, 吳紹山, 張寶偉, 張春會, 曹廣峰, 王恒濤 申請人:吳紹山