一種聯(lián)產(chǎn)液體肥的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化肥生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)產(chǎn)液體肥的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液體化肥包括液體復(fù)合肥和尿素硝銨溶液，液體肥料在國(guó)外已得到了較為廣泛的應(yīng)用，在美國(guó)液體肥料占復(fù)合肥總量的15%以上，占化肥總量的30%左右。英國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)、荷蘭、墨西哥、俄羅斯等國(guó)也都在大量使用各種液體肥料。國(guó)外發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國(guó)家水肥一體化技術(shù)應(yīng)用廣泛，液體復(fù)合肥和尿素-硝銨溶液作為液體肥料隨著該技術(shù)的推廣也在發(fā)展壯大。其中尿素-硝銨溶液作為第二大氮肥品種，美國(guó)等國(guó)家使用量超過(guò)尿素。
[0003]在我國(guó)的化肥產(chǎn)品中，氮磷鉀比例失調(diào)以及磷肥產(chǎn)品中高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品比例太低，遠(yuǎn)跟不上農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。近年來(lái)，我國(guó)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化上做了大量的工作，農(nóng)民的科學(xué)種田意識(shí)大大增強(qiáng)，對(duì)施用化肥的氮磷鉀比例認(rèn)識(shí)越來(lái)越深，已從過(guò)去施用單一化肥向復(fù)混肥方向轉(zhuǎn)變。由于氮肥與磷鉀肥施用不平衡，造成氮素的浪費(fèi)和肥效下降，不能真正發(fā)揮化肥的協(xié)同作用。因此加大資金投入，大力增加高濃度肥料和優(yōu)質(zhì)磷復(fù)肥的產(chǎn)量，進(jìn)一步調(diào)整氮磷鉀比例，是我國(guó)化肥工業(yè)特別是磷肥工業(yè)發(fā)展的必由之路。高濃度NPK液體化肥高效追肥，省工又省力，在我國(guó)具有較廣闊的市場(chǎng)前景。
[0004]近兩年來(lái)，在國(guó)家水肥一體化的大好政策的引領(lǐng)下，中國(guó)水溶肥進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。從國(guó)家政策來(lái)看，水溶肥具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、高產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)定為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大技術(shù)，更是保障國(guó)家糧食安全的戰(zhàn)略選擇。2013年初，農(nóng)業(yè)部辦公廳下發(fā)的《水肥一體化》技術(shù)指導(dǎo)意見(jiàn)中要求“2015年中國(guó)水肥一體化，新增推廣面積5000萬(wàn)畝，推廣總面積將達(dá)到8000萬(wàn)畝”。中國(guó)水肥一體化已從當(dāng)年的“高端農(nóng)業(yè)”、“形象工程”，開(kāi)始向普及應(yīng)用發(fā)展，當(dāng)前中國(guó)已經(jīng)具備了大力發(fā)展水肥一體化的有利條件。
[0005]國(guó)內(nèi)尿素、硝銨產(chǎn)能已嚴(yán)重過(guò)剩，裝置又單一運(yùn)行，限制了行業(yè)的發(fā)展。尿素裝置和硝銨生產(chǎn)裝置生產(chǎn)過(guò)程中濃縮造粒均需消耗大量的能量，而隨著水肥一體化技術(shù)的發(fā)展，裝置聯(lián)產(chǎn)直接生產(chǎn)液體肥為產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合與發(fā)展提供條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種聯(lián)產(chǎn)液體肥的方法及系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了尿素硝銨溶液和液體復(fù)合肥的聯(lián)產(chǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]—種聯(lián)產(chǎn)液體肥的方法，步驟如下:
[0009](1).尿素硝銨的生產(chǎn):
[0010](1-1).將溫度高于80°C質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70-80%的尿素溶液、溫度高于90°C質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90-95 %的硝銨溶液和脫鹽水混合后形成尿素硝銨混合溶液，一部分冷卻，另一部分參與液體復(fù)合肥的生產(chǎn)；
[0011](1-2).冷卻后的混合溶液加入腐蝕抑制劑和脫鹽水，調(diào)節(jié)pH為6.5-7.5 ;
[0012](1-3).包裝、灌裝；
[0013](2).液體復(fù)合肥的生產(chǎn):
[0014](2-1).按配比將聚磷酸銨、硫酸鉀、中微量元素和水加入到尿素硝銨混合溶液中進(jìn)行混合；所述尿素硝銨混合溶液、聚磷酸銨、硫酸鉀、中微量元素和水的質(zhì)量比為87-95:1-3:1-3:0.2-2:1-5 ；
[0015](2-2).加入螯合劑進(jìn)行螯合反應(yīng)；調(diào)節(jié)pH為6.5-7.5 ;所述螯合劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為 0.3-0.45:1-3 ；
[0016](2-3).包裝、灌裝。
[0017]本發(fā)明直接用生產(chǎn)的高溫高濃度的尿素溶液和硝銨溶液生產(chǎn)尿素硝銨溶液，產(chǎn)生了以下優(yōu)點(diǎn):1.去除了將尿素和硝銨結(jié)晶成固體的步驟，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)尿素和硝銨的生產(chǎn)工藝；2.由于生產(chǎn)后的尿素溶液和硝銨溶液溫度較高，其進(jìn)行混合時(shí)，無(wú)需再次加熱，既降低了能耗，又減少了水的消耗，降低了生產(chǎn)成本。而且由于作物生長(zhǎng)時(shí)，在不同時(shí)期所需要的肥料并不相同，本發(fā)明通過(guò)聯(lián)產(chǎn)可以控制氮肥和復(fù)合肥的比例，即若作物需要氮肥，則控制多生產(chǎn)尿素硝銨溶液，減少液體復(fù)合肥的生產(chǎn)，若作物需要復(fù)合肥，則控制少生產(chǎn)尿素硝銨溶液，增加液體復(fù)合肥的生產(chǎn)，以滿足作物不同時(shí)期需要不同的肥料，從而實(shí)現(xiàn)液體肥的連續(xù)化生產(chǎn)，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
[0018]按照本發(fā)明配比生產(chǎn)的液體復(fù)合肥一是可使作物根系發(fā)達(dá)、植株健壯，抗病性提尚;一.是可使作物廣量提尚20%左右，提尚肥料利用率；二是改善作物品質(zhì)。
[0019]本發(fā)明在聯(lián)產(chǎn)尿素硝銨溶液和液體復(fù)合肥的同時(shí)，生產(chǎn)的液體肥對(duì)于農(nóng)作物生長(zhǎng)起效快、肥效長(zhǎng)，且具有降低農(nóng)業(yè)成本、提高肥料利用率、減少肥料投入等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟(1-1)中將硝銨溶液、尿素溶液和脫鹽水以質(zhì)量比為1:0.7-1:0-0.3。生產(chǎn)的液體肥的肥效最佳。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟(1-1)中的尿素溶液的溫度為95±5°C，所述硝銨溶液的溫度為127±5°C。進(jìn)一步降低了能耗和生產(chǎn)成本。
[0022]優(yōu)選的，所述步驟(1-1)中尿素硝銨混合溶液的溫度為85±5°C。使尿素硝銨混合溶液在液體復(fù)合肥的生產(chǎn)時(shí)，不需要更多的能量加熱，從而提供高了能量利用率，降低生產(chǎn)成本。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟(1-1)中尿素硝銨混合溶液的含N量為28-32% (質(zhì)量)。含N量為28-32% (質(zhì)量)的尿素硝銨混合溶液生產(chǎn)的尿素硝銨溶液和液體復(fù)合肥的效果最好。
[0024]優(yōu)選的，所述步驟(1-2)中的腐蝕抑制劑為氨水。常用的腐蝕抑制劑通常含有重金屬元素，能夠污染環(huán)境，使用氨水為腐蝕抑制劑，則能夠減少對(duì)環(huán)境的污染，而且能夠調(diào)節(jié)液體肥的pH值，使液體肥處于最佳肥效狀態(tài)。
[0025]優(yōu)選的，所述步驟(2-2)中的螯合劑為腐殖酸。使液體復(fù)合肥具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生長(zhǎng)、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等作用。
[0026]—種聯(lián)產(chǎn)液體肥的系統(tǒng)，包括尿素硝銨溶液生產(chǎn)單元和液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元；
[0027]所述尿素硝銨溶液生產(chǎn)單元包括依次連接的混合器、冷卻器1、給料槽I和儲(chǔ)槽I ；
[0028]所述液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元包括依次連接反應(yīng)釜、冷卻器I1、給料槽II和儲(chǔ)槽II ;
[0029]其中，所述混合器的入口連接尿素溶液管道和硝銨溶液管道，所述混合器的出口分別與冷卻器I的進(jìn)口和反應(yīng)釜的進(jìn)口相連安裝高精度流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥。能夠?qū)崿F(xiàn)尿素硝銨溶液和液體復(fù)合肥的聯(lián)合生產(chǎn)，并且通過(guò)調(diào)節(jié)閥的控制，調(diào)節(jié)分別進(jìn)入尿素硝銨溶液生產(chǎn)單元和液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元的尿素硝銨混合溶液的量，從而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)尿素硝銨溶液生產(chǎn)量和液體復(fù)合肥生產(chǎn)量，以滿足作物不同時(shí)期需要不同的肥料，從而實(shí)現(xiàn)液體肥的連續(xù)化生產(chǎn)，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
[0030]優(yōu)選的，所述混合器為靜態(tài)混合器。靜態(tài)混合器能夠更好的將原料進(jìn)行均勻混合，實(shí)現(xiàn)溶液中各種元素的均勻分布。
[0031]優(yōu)選的，所述尿素溶液管道上安裝高精度流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥，所述硝銨溶液管道安裝高精度流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥。對(duì)尿素溶液和硝銨溶液的流量控制，實(shí)現(xiàn)尿素溶液和硝銨溶液的加入比例。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:
[0033](1)尿素與硝銨裝置聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)液體肥，尿素溶液與硝銨溶液無(wú)需冷卻而直接混合，既不改變?cè)a(chǎn)品的生產(chǎn)路線，又可使產(chǎn)品快速高效混勻，間接節(jié)約了能源。
[0034](2)液體肥料制作簡(jiǎn)單，濃度高、可直接與水混合。
[0035](3)本方法即可生產(chǎn)高效尿素硝銨溶液，也可生產(chǎn)多功能液體復(fù)合肥，兩種化肥均可隨時(shí)根據(jù)不同作物不同時(shí)期的需要調(diào)整濃度，水肥一體化施加，使用方便。
【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0037]其中，1.靜態(tài)混合器，2.冷卻器I，3.給料槽I，4.儲(chǔ)槽I，5.反應(yīng)釜，6.冷卻器II，7.給料槽II，8.儲(chǔ)槽II。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1所示，一種聯(lián)產(chǎn)液體肥的系統(tǒng)，包括尿素硝銨溶液生產(chǎn)單元和液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元；
[0039]尿素硝銨溶液生產(chǎn)單元包括依次連接的靜態(tài)混合器1、冷卻器I 2、給料槽I 3和儲(chǔ)槽I 4 ;
[0040]液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元包括依次連接反應(yīng)釜5、冷卻器II 6、給料槽II 7和儲(chǔ)槽II 8 ;
[0041]其中，靜態(tài)混合器1的入口連接尿素溶液管道、硝錢(qián)溶液管道和脫鹽水管道，靜態(tài)混合器1的出口分別與冷卻器I 2的進(jìn)口和反應(yīng)釜5的進(jìn)口相連。
[0042]尿素溶液管道上安裝高精度流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥，硝銨溶液管道安裝高精度流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥，脫鹽水管道上安裝高精度流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥。
[0043]實(shí)施例1
[0044]通過(guò)控制尿素溶液管道、硝銨溶液管道和脫鹽水管道上的調(diào)節(jié)閥將來(lái)自尿素裝置75%尿素溶液(75% w，95±5°C )、92%硝銨溶液(92% w，127±5°C )和脫鹽水按照質(zhì)量比為1:0.96:0.04直接引入到靜態(tài)混合器1內(nèi)，直接配成低溫(85±5°C)、低濃度的含氮量為32%全水溶性尿素-硝銨溶液，一部分進(jìn)入到冷卻器I 2中，另一部分進(jìn)入到液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元中。尿素與硝銨溶液通過(guò)攪拌器在靜態(tài)混合器內(nèi)混合均勻，取樣分析尿素、硝銨含量，加入適量腐蝕抑制劑氨水，用硝銨生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的工藝蒸汽冷凝液配成適當(dāng)濃度的尿素-硝銨溶液，用硝銨蒸發(fā)的氣氨調(diào)節(jié)pH值在6.5-7.5之間，合格產(chǎn)品輸送到儲(chǔ)槽I 4，進(jìn)入包裝工序灌裝。
[0045]控制進(jìn)入到液體復(fù)合肥生產(chǎn)單元的低溫(85±5°C )、低濃度的含氮量為32%全水溶性尿素-硝銨溶液87份進(jìn)入到反應(yīng)釜5中，然后向反應(yīng)釜5中加入1份聚磷酸銨、1份硫酸鉀、0.2份中微量元素和1份水進(jìn)行混合，