尿基复混肥造粒塔内颗粒运动分析

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高塔熔融喷浆造粒生产尿基复合肥的工艺技术

高塔熔融喷浆造粒生产尿基复合肥的工艺技术尿基熔体塔式造粒工艺直接利用尿素熔液，省去了尿素溶液的喷淋造粒以及固体尿素制复合肥时的破碎操作，大大简化了生产流程，改善了环境。

该技术充分利用熔融尿素的热能，物料水分含量低，无需干燥，节省了能耗和投资；同时产品合格率高，生产过程返料量少，产品颗粒养分均匀，表面圆润，不易结块，具有较强的市场竞争力。

我公司2005年9月份投资4000万元，建设 1套年产15万t高塔熔融喷浆造粒生产尿基复合肥装置，由某化工研究院设计，于2006年6月份投产。

投产后生产系统存在消耗高、产品质量不稳定、混合槽管道易堵塞、造粒塔小漏斗结疤等诸多问题。

8月初针对存在问题进行了技术改造。

改造后，降低了成本，稳定了产品质量，保障了系统的连续性，节能效果明显，达到预期效果。

现在二期工程已如期进行，2007年五一预期投产。

总之，高塔熔融喷浆造粒生产尿基复合肥生产工艺简单，但是对工艺参数要求苛刻，稍有不慎就能导致系统停车造成经济损失。

现就技术改造成功经验归纳如下，供同行借鉴。

1 高塔熔融喷浆造粒生产尿基复合肥工艺1.1 工艺原理利用熔融尿素和磷酸一铵、氯化钾及填充剂可以形成低共熔点化合物的特点，将预热后的粉状磷酸一铵、氯化钾及填充剂与熔融尿素充分混合，通过反应生成流动性良好的NPK 熔体料浆。

该料浆通过专用喷头喷入造粒塔后，在空气中冷却固化成颗粒，从而获得养分分布均匀、颗粒形状良好的复合肥。

该技术的关键点在于制备流动性良好的熔融料浆，混合槽温度、停留时间及料浆液固比是工艺过程的主要参数，参数控制得好有助于降低料浆的黏度，保证其流动性，减少副反应，降低氨损。

1.2 生产工艺流程我公司以尿素、磷酸一铵、氯化钾及填充剂为原料，塔式熔融造粒制高浓度尿基复合肥，生产工艺流程见图1。

固体尿素经尿素提升机提至尿素振动筛，去除杂质后进入尿素贮斗，经计量后进入尿素熔融器，熔融后的尿液进入缓冲槽，再经泵送到塔顶混合槽；粉状氯化钾和磷酸一铵经人工拆包后各自经提升机，筛分、计量后与填充剂一起经混料输送带进入混料提升机提至混料贮斗，经螺旋输送机进入混料加热器用蒸汽预热。

尿素造粒塔工作原理

尿素造粒塔工作原理
尿素造粒塔是一种用于生产尿素的设备，其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 原料进料：将尿素合成反应中所需的氨气和二氧化碳通过管道引入到尿素造粒塔中，同时加入适量的水分。

2. 合成反应：在尿素造粒塔中，氨气和二氧化碳在催化剂的作用下进行合成反应，生成尿素。

这个过程需要控制温度、压力和流速等参数来保证反应效果。

3. 溶液冷却：合成反应后生成的尿素溶液需要经过冷却处理，以便进一步加工处理。

这个过程通常采用水冷却或者蒸汽冷却等方式。

4. 造粒干燥：将冷却后的尿素溶液通过喷雾器喷洒到热空气中，使其迅速形成颗粒状物质，并通过干燥器进行干燥处理，最终得到纯净的尿素颗粒。

总之，尿素造粒塔是一种利用化学原理进行生产制造的设备，在其中进行各种参数调控和工艺处理，最终得到高品质的尿素产品。

复合肥造粒工作总结

复合肥造粒工作总结
近年来，复合肥造粒工作在农业生产中发挥着越来越重要的作用。

复合肥是一
种将多种营养元素混合制成的肥料，可以提供作物生长所需的多种养分，对于提高农作物产量、改善土壤质量具有重要意义。

因此，复合肥造粒工作的质量和效率直接关系到农业生产的成败。

在过去的一段时间里，我们团队在复合肥造粒工作中取得了一些成绩，也积累了一些经验，现在我将对这些工作进行总结。

首先，复合肥造粒工作需要精准的配方。

我们团队在选择肥料原料时，注重了
不同营养元素的比例和作物的需要，通过科学的配方设计，确保了复合肥的养分含量和比例符合农作物的生长需要。

在实际操作中，我们还不断进行调整和改进，以适应不同作物和不同土壤的需求。

其次，复合肥造粒工作需要高效的生产工艺。

我们团队引进了先进的造粒设备，通过精密控制生产工艺参数，确保了复合肥颗粒的均匀性和稳定性。

同时，我们还注重了生产环境的清洁和卫生，以保证复合肥的质量和安全性。

最后，复合肥造粒工作需要严格的质量控制。

我们团队建立了完善的质量管理
体系，对原材料的采购、生产过程的监控和成品的检验都进行了严格把关，确保了复合肥的质量稳定和可靠。

通过以上工作总结，我们团队在复合肥造粒工作中取得了一定的成绩。

但同时，我们也清楚地意识到，复合肥造粒工作还有很大的提升空间。

未来，我们将继续加强技术研发和生产管理，不断提高复合肥的质量和效率，为农业生产做出更大的贡献。

熔体塔式造粒法生产尿基复合肥

为塔式造粒、冷造粒、油双轴造粒、转鼓造粒、喷浆
造粒、圆盘造粒和钢带造粒等多种形式，其中最为常用且最具发展前景的是熔体塔式造粒技术。
３工艺流程
采用常规的工业化生产方法生产尿基复合肥，别是高浓度尿基复合肥，产过程中造粒、特生干燥操作比较困难，品外观较差，粒强度低，产颗
维普资讯
２００６年第３期
川化
５
熔体塔式造粒法生产尿基复合肥
原息中汪家铭信心
摘要化肥企业生产尿基复合肥对于农业科学施肥、提高肥料利用率、避免环境污染及促进企业
产品结构调整都具有十分重要的意义。熔体塔式造粒法生产尿基复合肥较之其他方法优越性更为显著，本文简要介绍该法的生产机理、工艺流程、技术特点、国内现状及产品市场前景等方面的一些情况。
后循环使用。采用该工艺生产２ —２１４１—２规格的复合肥，每吨产品的消耗定额为：素熔融液（９，尿９％Ｎ含量 ≥４％）．６、铵（含量 ≥ ｌ％，２５６０４１ｔ磷ＮｌＰ０ ≥ ４％）．７、化钾（２４Ｏ２６ｔ氯Ｋ０≥６％）．０、充ｏ０２２ｔ填
常用的生产方法有挤压法、团粒法、料浆法和熔体法等，而尿基复合肥则是以尿素为氮源和磷、钾等原料肥经二次加工制取的氮磷钾多元复合肥。随着国内尿素生产能力的日趋扩大，于加用工生产尿基复合肥的尿素数量也呈逐年上升的趋势。据报道，由于目前国内尿基复合肥生产技术已基本成熟，已有一半以上的小氮肥企业生产尿基复合肥，也有数家大氮企业生产尿基复合肥。到２００５年底，不计中石化和中石油企业的产量，全国氮肥企业生产的尿基复合肥总产量已达４００多万吨，占国内复合肥年总产量（２００ｋ）３０ｔ的

1尿素造粒塔腐蚀机理分析

1尿素造粒塔腐蚀机理分析1.1尿素的吸湿性和潮解度尿素[co(nh2)2]结晶是一种易溶解的微碱性有机物,80℃以下不易分解,在干燥状态下一般对混凝土不产生化学腐蚀,但潮解后形成的尿液对混凝土有极强的渗透性,尿素的吸湿性和潮解度如表1、表2所示[1]。

1.2尿素造粒塔内部腐蚀的机理1.2.1尿液的腐蚀尿素颗粒易潮解,呈微碱性,常含有少量nh3、硫酸盐、水蒸气等物质,造粒塔中易出现固体、液体、气体3种形态,温度从喷头处的140℃到刮料平台,逐步冷却到60~70℃。

混凝土中含有大量气孔,尿素液体易在气孔中结晶膨胀,当尿液水份挥发后,便形成白色条状或棒状结晶残存于混凝土结构中,其结晶后的体积比原体积大1. 67~1. 93倍,产生85mpa以上的结晶胀力[2],远远超过了混凝土极限强度,因而混凝土被破坏,尿素液体再溶解→结晶→膨胀→破坏反复进行,会造成极大破坏,特别是在喷头处尤为严重。

1.2.2冲刷腐蚀刮料平台表面与刮料机板下端有20mm间隙,溶融尿液由造粒塔头喷下到达刮料平台前冷却凝结成 1. 8mm左右的小颗粒,在刮料机轴附近由于热胀冷缩原因易出现缺陷,冲刷及渗漏较为严重。

1.2.3碱集料效应和碳化腐蚀尿素造粒塔内,co2浓度往往比自然状态高10~15倍, co2与水泥中的ca(oh)2作用形成caco3和h2o,h2o的析出引起混凝土收缩,轻则附加内应力,重则使混凝土形成微小裂缝,降低混凝土温度并促使破坏加剧,当ca(oh)2减少到一定浓度时, ph下降到临界值, ph<9. 8时,钢筋开始从内部腐蚀。

1.3尿素造粒塔外部腐蚀的机理化肥厂中大气成分比一般环境复杂,主要为nh3、co2等。

影响大气腐蚀的重要因素有相对湿度、大气污染指数、灰尘及颗粒、气温及其变化、风沙磨蚀等。

另外紫外线破坏防腐介质,易引起防腐材料的老化。

2对防腐蚀材料的要求2.1附着力强尿素造粒塔内防腐材料必须与塔本身的附着力强,与塔形成一体,不开裂,虽然目前使用的防腐蚀材料与混凝土表面有良好的浸润性,但对于新塔来说,水泥凝固过程中生成的碱(主要成分ca(oh)2)降低了涂层附着力。

高塔复合肥熔体造粒工艺粒度成因机理及影响造粒的各种因素

［摘要］我国现有高塔熔体工艺生产尿基、硝基复合肥，成品粒度波动较大，常有大块肥、扁平粒、细粉的产生，生产过程较难控制。

分析高塔熔体造粒工艺成粒机理，原料物性、配方、操作条件对造粒的影响；介绍根据成品粒度的状况及观察喷头造粒情况如何进行生产控制的经验，以生产内外在质优的复合肥。

［关键词］高塔熔体造粒工艺；产品粒度；成粒机理；影响因素［中图分类号］TQ444［文献标识码］A［文章编号］1007－6220（2009）06－0041－04高塔复合肥熔体造粒工艺粒度成因机理及影响造粒的各种因素李晓波，韩春金，刘建华，崔聪娜，李金蓉（山西丰喜肥业（集团）股份有限公司闻喜复肥分公司，山西闻喜043802）［收稿日期］2008－03－14；［修回日期］2009－06－29［作者简介］李晓波（1963－），男，山西闻喜人，高级工程师。

E－mail ：milxb＠126．com熔体造粒工艺的特点是：物料处于高温熔融状态，含水量很低，可流动的熔体直接喷入冷媒（冷媒通常是空气或熔体物料不溶解的液体，如矿物油等）中，物料在冷却时固化成球形颗粒。

溶液的蒸发或浓缩固然需要消耗能量，但在能量利用方面远较干燥颗粒产品有效，更何况在某些生产工艺中还可以充分利用反应热来蒸发部分甚至全部水分。

一般的造粒工艺，干燥机通常是生产装置中最大的而且也是最昂贵的设备，而熔体造粒工艺无需干燥，节省了投资和能耗。

本文主要对高塔复合肥熔体造粒工艺粒度成因机理及影响造粒的各种因素讨论如下。

1高塔熔体造粒工艺原理及工程装置熔体塔式造粒制造尿基复合肥料主要是利用尿素熔体可与磷酸一铵、氯化钾等混合形成低共熔点的特性，生成均匀的含有固体悬浮物的较低温度熔体料浆。

熔体料浆通过特制喷头，喷入造粒塔中分散为一定粒度的液滴，液滴在空气中与上升气流进行热交换冷却并表面收缩，成为表面圆滑的小球粒，即可获得养分分布均匀的多养分颗粒状肥料。

工程装置包括如下过程：固体原料处理，粉料提升输送，熔融混合，造粒，冷却，包装。

复混肥高塔造粒数值模拟研究发展现状及展望

般在２４ｍ左右。颗粒下降速度随产品粒径的．ｍ增大而增加、落时间减少、热阻力增大、降传单位质量物料传热比表面积减小，以颗粒粒径的增所大，大地影响了颗粒的冷却效果．极．ｄ．造粒塔的结构形式不同。尿素造粒塔有效落程一般在５ｍ左右，『在的复混肥造粒塔０『现『『有效落程一般在８ｍ左右；尿素造粒塔的恒温０且
５８４１尿素与复混肥高塔造粒过程的区别
化上机械
２１０２年
固。当然，内气固比大也可能是造成造粒塔进塔
出口温差小的一个原因
虽然复混肥塔式造粒与尿素塔式造粒过程基
虽然熔体塔式造粒制高浓度复混肥技术已经
产业化，场推广也取得了很好的成绩，随着近市但
几年的连续运转，塔造粒过程中逐渐暴露出诸高
多问题，塔底颗粒温度过高、度分布不均匀、如粒塔底粘料以及尾气温度偏低等。对此，些学者一
第３９卷
第５期
化工机械
５７４
复混肥高塔造粒数值模拟研究发展现状及展望
刘阿龙韩坤彭东辉吴文华韩婕孙定芳
（海化工研究院化学１程及装备研究所）上

熔体塔式造粒法生产尿基复混肥

调整都具有十分重要的意义。熔体塔式造粒法生产尿基复混肥较乏其它方法优越性更为显著。简要介绍谊笔者法的生产机理、工艺流程、术特点、技国内现状厦产品市场前景等方面的一些情况。
关键词尿基复混肥生产方法尿素熔体塔式追粒
ＭｅｔＰｆｉｇＰｒｃｓｏａｕａｔｒｆＵｒａＢａｅｍｐｕｄＦｒｉｚｒｌｒｌｏｅｓｆｒＭｎｆｃｕｅｏｅ－ｓｄＣｏｏｎｅｔｉｅｓｌｎｌ
ｐｏｕｔｍｉｈｌｔ．Ｔｅｍａｕａｔｒｆｕｅ－ａｅｏｏｎｅｉｚｒｙｔｅｍｅｔｐｉｎｒｄｃｘｏｔｅｐａｓｈｎｆｃｅｏｒａｂｓｄｃｍｐｕｄｆｒｌｅｓｂｌｒｌｇｆｎｕｔｉｈｌｉ
ＷａｇＪａｎｎｉｍｉｇ
（ｉｕｎＣｅｉｌｏｋＧｏｐＬｄＣｅｇｕ１３１Ｓｈａｈｍｃｒｓｒｔ．ｈｎｄ６００）ｃａＷｕ
ＡｂｔａｔＴｅｐｏｕｔｎｏｒａｂｓｄｃｍｐｕｄｆｒｌｅｓｂｈｍｉＭｅｔｉｅｌｎｓｉｏｓｒｃｈｒｄｃｉｆｕｅ－ａｅｏｏｎｅｔｉｒｙｃｅｃｆｒｌｒｐａｔｓｆｏｉｚｉｚｖｒｍｐｒｎｉｎｆａｃｎｆｒｌｅｅｏｅｙｉｏｔｔｓｇｉｃｅｉｅｔｉｒｒｃｍｍｅｄｔｎｂｓｄｏｏｌａａｙｉｎａｒｕｔｒａｉｎｉｚｎａｉａｅｎｓｉｎｌｓｉｇｉｌｅ，ｉｒｖ－ｏｓｃｕｍｐｏｅ

熔体塔式造粒法生产尿基复合肥的工艺技术

熔体塔式造粒法生产复合肥技术在发达国家
硫酸钾）及填充料反应生成低共熔点且含水量很低的加成化合物的特性Ｊ将粉状磷一铵、，氯化钾（或硫酸钾）填充料预热后加入到熔融尿素中，熔及在融自身的温度及机械搅拌作用下迅速反应生成含有固体悬浮物且具有流动性的氮磷钾共熔体料浆，
ＸＩｏｇｐｎ，ＳＥＺｈｎ — ｉｇＨＵＷｅ — ｈｎｉｚｅｇ
（ｎｕｒｎｅｌｗｙＲｌｓｇＣｎｒｌｎｅｉｚｒＥｇｎｅｉｅｈｏｏｙＲｓａｃｉｇＣｎｅ，Ａｈｉ￣ｉｃＳｏｌｅａｉｏｔｌｇＦｒｌｅｎｉｅｒｇＴｃｎｌｇｅｒｎｅｔＰｅｎｏｉｔｉｎｅｈｒＡｈｉｎｓｎｔｃｏｐｎｔ．ｈｎｅｅｌａｔｎｕｔｏｐｎ，ｆｉｎｕ２００Ｃｉａ）ｎｕｇ扣ｇＳｏｋＣｍａｙＬｄ，ＣｉＧｎｒｌＩｄｓｙＣｍａｙＨｅｈｉ３０２ｈｎＨｏａａＳｒｅＡ
ＡｂｔａｔＡｕｈｒｈｓｂｅｙｄｓｒｂｄｔｅｔｃｎｃｌｐｉｃｐｅｓｒｃ：ｔｏａｒｆｅｃｅｈｅｈｉａｒｎｉｌ，ｐｏｅｓｆｗ，ｔｃｎｃｌｆａｕｅｎｕｌｙｓａｄｒｏｒｄｃｎｒｅｂａｅｃｎ— ｉｌｉｒｃｓｏｌｅｈｉａｅｔｒｓａｄｑａｉｔｎａｄｆｒｐｏｕｉｇｕｉｓｏｌｔｎｐｕｄｆｒｌｅｙｐｒｌｎｔｏｎｍｅｔｏｒｒｍｓｅｔｆｒｗｔｒａｅｅｔｎ，ｒｗｔｒａｒｔａｍｅｔａｄｍｉｉｇｔｍｐｒｔｒｏｎｅｔｉｒｂｉｉｇｍｅｈｄｉｌｔｗｅ；ｆｏａｐｃｓｏａｍａｅｌｓｌｃｉｉｚｌｉｏａｍａｅｉｌｐｅｒｔｎｎｘｎｅｅａｕｅ，ｍｉｉｇｔｅｘｎｉｍｅ，ｎｔｅｔｆｒｌｔ．ｏｒｌｎｌｒｙ，ａｔｏａｅｃｉｅｈｅｏｔｏｏｎｓｏｈｓｐｏｅｓｔｃｎｌｇ．ｕｒｎｏｍｕａｅｃｆｐｉｌｇｓｕｒｉｉｕｈｒｈｓｄｓｒｂｄｔｅｋｙｃｎｒｌｐｉｔｆｔｉｒｃｓｅｈｏｏｙ

塔式尿素造粒技术分析与探讨

但是，由于喷头为带压运行，其缺点是：①
熔融泵及系统的任何波动都会对喷头的生产能力及喷洒区域造成影响，对于塔径较小而造粒能力较大的装置，就会出现尿素粒子粘壁现象（如陕西某厂１１００ｔ／ｄ尿素装置１６ｍ内径造粒塔，就是此种原因造成了较大的困扰）；② 由于尿液直接进入造粒喷头造粒，当尿液中游离氨超标或
其工作原理类似于淋浴用的喷头，喷头生产能力的调节主要取决于喷头前安装的储液槽内液位的高度。由于此种喷头的喷洒区域仅靠喷头直径的
大小来决定，因此，一般在造粒塔内需布置多个喷头才能满足生产的需要。
旋转式造粒喷头是目前塔式尿素造粒唯一选用的设备，利用安装在造粒塔顶部中心位置的单
１．１．２常压式喷头
常压式喷头是将熔融泵送来的尿液泄压后再
１．１．１带压式喷头
［收稿日期］２０１６－１１ — ２３［作者简介］刘孝弟（１９５８一），男，陕西富平人，博士，研究员，中国氮肥工业协会技术委员会委员、中国石油勘察设计协会
１．１按造粒机理分类
水分（温度在尿素熔点以上，基本上以水蒸气
的形态存在）超标，喷头喷出的尿液中的游离
氨或水蒸气就会从溶液中快速溢出，造成尿素液
滴进裂而产生额外的粉尘。目前带压式喷头仅在国内有使用，国外已经彻底废弃。

高塔造粒尿基复合肥的结块与防结

高塔造粒尿基复合肥的结块与防结高塔造粒复合肥的结块与防结块一、肥料结块的内在/外在因素 1、化学组成：肥料的组成不同，其结块趋势不一样。

一般来说，存在着下列几种情况：吸湿性：①NPK（尿基）＞NPK（硝基）＞NPK（硫基），NPK（氯基）②NPK（高含氮）＞NPK（低含氮）结块性：①NPK（尿基），NPK（硝基）＞NPK（硫基），NPK（氯基）②NPK（高含氮）＞NPK（低含氮）2、颗粒状况：肥料的结块与肥料颗粒的大小和形状密切相关。

(a)颗粒大小：颗粒增大，比表面积减小，邻近颗粒间的吸引力和接触点减小，因而结块趋势降低。

(b)颗粒形状：如果颗粒表面光滑、成型好，则颗粒间的接触点减少，从而延缓结块。

3、湿度：此处湿度包括产品的含水量和产品存放环境的相对湿度。

(a) 产品含水量：产品含水量的微小变化对肥料的结块有明显影响。

产品含水量高，则容易吸收水分而发生重结晶。

当初含水量低于0.5%时，在通常储存条件下，产品不太有结块问题产生。

因此，在肥料生产过程中要严格控制产品的含水量。

(b) 空气相对湿度：肥料的结块与空气相对湿度密切相关。

每种盐或盐的混合物都有一定的临界相对湿度。

空气的相对湿度高于肥料的临界相对湿度，肥料就会吸收空气中湿气；相反，空气的相对湿度低于肥料的临界相对湿度，则肥料内部的湿气向空气中蒸发。

相对湿度的反复变化通常比持续的高湿度更有害，会令结块、粉化问题更加突出。

4、温度：温度也是影响肥料结块的一个重要因素。

高温包装时可能发生下列物理化学反应：（a）水分的蒸发与重结晶。

这种情况在高温储存时尤为严重。

由于温度较高，居中部分肥料的内部水分向外蒸发，遇到外部已冷却下来的肥料，冷凝成水进而发生重结晶。

（b）促进内部反应(加倍复分解反应/后反应)。

K2SO4+NH4NO3――（NH4）2SO4+K NO3NH4NO3+KCl――NH4Cl+KNO3 （NH4）2 SO4+ KCl――K2SO4+ NH4Cl（c）晶态变化。

熔体塔式造粒法生产尿基复合肥的工艺技术

熔体塔式造粒法生产尿基复合肥的工艺技术熔体塔式造粒法生产尿基复合肥的工艺技术是目前农业领域中应用较广泛的肥料生产技术之一，该技术过程中将原材料经过加热、转化、混合、构成熔体后经涂满蒸发接合，最终形成颗粒状的肥料产品。

下面就是这种工艺技术的详细介绍。

1.原材料准备在生产尿基复合肥时，需要准备多种原材料，其中包括尿素、碳酸铵、磷酸二铵、硫酸镁、硼酸、氯化钾等等。

所有原材料应该在生产前做充分的检验，确保其质量可以达到生产需要的要求，否则生产出来的产品质量将无法保证。

2.原材料混合将上述原材料按照一定比例混合均匀，确保每种原材料的含量达到生产所需的要求，这一步操作的重要性极高，它关系到产品的成分和品质。

当每种原材料的数量比例合理时，混合的效果会更好，容易得到一个均匀、充分融合的混合物。

3.熔化加热将上述混合物放入特制的熔化釜或者熔化塔中，加热到约180℃。

在这个温度下，固态物质将熔化成液态状，同时在熔体中，各元素都相互融合在一起，形成一种均匀的混合物。

4.塔式造粒将熔化的混合物喷出到熔体塔中，与高温烟气混合并搅拌，使得混合物在高温的环境下逐步硬化和成型，同时在塔的底部不断有颗粒状的复合肥料产生，这就是塔式造粒的原理。

需注意的是，塔式造粒过程中，需要保持制造其他复合肥的原理一样，保持熔体塔的高温和稳定，确保产品质量均匀。

5.表面处理完成塔式造粒过程后，可以对造粒完成的复合肥表面进行处理，例如给表面喷上涂层，这样可以提高产品的耐潮性。

6.包装封装最后，把生产出来的复合肥包装和封装起来，以保证其质量和有效期。

这一步要注意避免受到外界的污染，提高产品的安全性和实用性。

总的来说，熔体塔式造粒法生产尿基复合肥是一个经典的生产工艺流程，具有较高的生产效率和成品品质，可以满足农民的多种需求，同时也在一定程度上促进了农业的绿色可持续发展。

复混肥料的成粒性能

复混肥料的成粒性能段立松（上海化工研究院化肥所）1 综述目前，采用转鼓造粒的团粒法复混肥生产工艺依然占绝大多数。

指导该生产工艺的理论方法主要是20世纪六、七十年代提出并不断完善的溶液相理论。

其基本原理是：为了达到良好的成粒条件，就必须有一定比例的溶液相存在。

当然，在复混肥生产过程中，所提及的液体除了水以外，还通常包括溶解在其中的肥料盐。

温度越高，肥料盐的溶解度也越大。

因此，按照理论和生产经验均认为：造粒物料的温度和水分条件是除了物料体系以外对造粒操作最为敏感的两个参数。

一般地，传统团粒法工艺采用尿素、磷铵、氯化钾等作为原料生产高浓度复混肥，造粒机内的温度在50℃左右时，造粒物料的水分在4%～6%。

选取尿素——磷铵——氯化钾体系作为研究对象，不论配比如何变化，均有类似图1所示的造粒特性曲线①。

图1 造粒物料水分和温度对造粒的影响参照图1，根据造粒的溶液相理论大致有以下的论点：1.①区内为造粒区，在此区域内液相量正好合适，均能较好地成粒。

在区域②内，造粒的液相量偏高，会形成大的团块或悬浮液。

在区域③内，造粒的液相量偏低，造粒的物料主要以细粉的形态存在。

2.在造粒区内造粒产品在可接受的粒径范围内。

3.低湿含量造粒区较窄，高湿含量造粒区变宽。

意味着高湿含量的造粒操作弹性要好。

4.当造粒点移到②区（既可以是温度升高，也可以是湿度变大），将形成大块。

如果离开A线较远，物料将成为料浆形态。

5.当造粒点在③区（既可以是温度降低，也可以是湿度减小），将会使细粉增多。

针对特定物系，我们可以通过调节造粒水分的方法来测得特定温度条件下的适宜造粒水分，但这一方法还和其它造粒条件（如造粒机的工艺和运转参数、造粒的时间、控制颗粒的大小等）有较大的关系，因此有较大的误差存在。

在实际应用中要得到图1所示的特性曲线往往是比较困难的，对特定物系，一般是在经验的基础上形成一个大致的操作区间，因此用该图来指导复混肥料生产的可操作性不强。

全熔融新型塔式风冷造粒工艺生产尿基复合(混)肥技术及应用

ｌｈｅ，ｃａａｔｒｔｓｃｕｌｐｌｔｆｗｓｅｔｈｒｃｅｓｃ，ａｔａａｐｉａｉｎ，ａｄｐｐｌｒｚｔｎ，ｆｒｔｅｒｆｒｎｅｂｌｄｍｅｔｏｉｉｃｏｎｏｕａｉａｉｏｏｅｅｅｃｙａｌｏｓｉｈｃ
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ｔｎｉｏ
在诸多复合（）生产工艺中，混肥熔体造粒法
生产尿基复合（）混肥技术由于其工艺和产品的
独特优势，已经成为开发的热点。目前国内的熔
体造粒工艺主要有高塔造粒、油冷造粒、水冷（钢带）造粒、喷涂造粒等。综合比较各种熔体造粒技术，高塔造粒基础上改进提升的全熔融新型在
形复合（）混肥颗粒，在下落过程中经空气冷却至６７０～０℃ 后落人塔底锥斗。筛分分级后的合格
响，因而产品的规格和原材料适应性提高，可生产高、低不同浓度的产品；中、产品外观圆润，粒度均匀，品率高，成粒径为２～ｍ的颗粒占９％（４ｍ０质
ｃｍｐｕｄｆｒｉｚｒｌｎｓｉｕｌｉｇｎｗｐｏｕｔｎｕｉｒｔｃｎｌｇｃ￣ｎｆｒｔｎｏｏｎｅｔｉｅａｔｎｂｉｎｅｒｄｃｉｎｔｏｅｈｏｏｉａａｓｏｍａｏ．ｌｐｄｏｓｌｉＫｅｗｏｄｕｅ・ａｅｏｏｎｒｉｚｒａｒｃｏｅｒｌｇｏｑｉｌｉｏｒａｐｉａｙｒｓｒａｂｓｄｃｍｐｕｄｆｔｉｅ－ｅｌｓｉ－ｌｄｐｉｉｆｉｕｄｍｅｔｎｔｗｅｐｌ－ｏｌｎｌｃ・

熔体塔式造粒制高浓度氮磷钾复混肥料技术

熔体塔式造粒制高浓度氮磷钾复混肥料技术1、项目概况熔体塔式造粒制高浓度尿基氮磷钾复合肥料是上海化工研究院近年研究开发的适合于尿素生产厂和复合肥生产厂技术改造和产品升级的新技术，为国内首创，具有国际先进水平。

2、技术特点熔体造粒工艺的特点是物料处于高温熔融状态，含水量很低且可流动的熔体直接喷入冷媒(冷媒通常是空气或熔体物料不溶解的液体，如矿物油等)中，物料在冷却时固化成球形颗粒；或者可流动的熔体喷入机械造粒机内的返料粒子上，使之在细小的粒子表面涂布或粘结成符合要求的颗粒。

溶液的蒸发或浓缩固要需要消耗能量，但在能量利用方面远较干燥颗粒产品有效，更何况在某些生产工艺中还可以充分利用反应热来蒸发部分甚至全部水分；一般的造粒工艺，干燥机通常是造粒装置中最大的而且也是最昂贵的设备，熔体造粒工艺无需干燥，节省了投资和能耗。

熔体造粒法制复合肥技术最早应用于磷酸一铵(MAP)、硝酸磷酸铵(APN)，尿素磷酸铵(UAP)，在这些生产方法中，可以加入钾盐或其它固体物料生产颗粒状氮磷钾复合肥产品。

按造粒方式的不同，熔体造粒法制复合肥工艺主要可分为：造粒塔喷淋造粒工艺，油冷造粒工艺，双轴造粒工艺，转鼓造粒工艺，喷浆造粒工艺，盘式造粒工艺，钢带造粒工艺等。

造粒塔喷淋造粒工艺应用最早、最广泛的是单一氮肥(如尿素、硝酸铵等)的造粒，现已扩大到氮磷及氮磷钾复合肥料的造粒。

荷兰斯塔米卡本公司曾用造粒塔喷淋造粒工艺生产硝酸磷酸铵钾；挪威海德鲁用造粒塔喷淋造粒制尿素磷酸铵及尿素磷酸铵钾。

上海化工研究院进行了以熔融尿素、磷酸一铵、氯化钾等为原料，造粒塔喷淋造粒制尿基氮磷钾复合肥的生产技术研究和开发，并已实现了工程化。

该技术利用熔融尿素和磷酸一铵、氯化钾可以形成低共熔点化合物的特点，将粉状磷酸一铵、氯化钾、添加剂等各自加热后，加入熔融尿素中，生成流动性良好的NPK共熔体，再通过专用喷头喷入复合肥造粒塔，在空气中冷却固化成颗粒，获得养分分布均匀，颗粒性状较好的复合肥料。

尿基复合肥生产类型和造粒影响因素

煤炭与化工Coal and Chemical Industry第43卷第4期2020年4月Vol.43 No.4Apr. 2020化工工艺与工程尿基复合肥生产类型和造粒影响因素王荣江，于明园（中国-阿拉伯复合肥有限公司，河北秦皇岛066003）摘要：尿基复合肥品种很多，生产过程中各种造粒各具特点。

介绍了尿基复合肥（尿基高氮型、尿基均衡型、尿基氮钾肥、尿基高钾型）的特点及造粒过程的影响因素（物料温度、物料湿度、液固比、管式反应器N/P ）,提出在尿基复合肥生产过程中，应根据各种造粒特点，做出有针对性的调节，及时准确地把握各种尿基复合肥的造粒特点，使生产处于稳定的高产状态，从而降低生产能耗，提高产品质量，减少设备故障，保证设备稳定运行。

关键词：尿基复合肥；高氮肥；造粒；造粒影响因素中图分类号：TQ444 文献标识码：A 文章编号：2095-5979 （ 2020 ） 04-0125-03Production type and granulating influencing factorsof urea based compound fertilizerWang Rongjiang, Yu Mingyuan(Sino-Arab Chemical Fertilizers Corporation Ltd., Qinhucuigdao 066003, China )Abstract : There are many kinds of urea-based compound fertilizer, and all kinds of granulation have their owncharacteristics. The characteristics of the urea —based compound fertilizer (urea-based high nitrogen fertilizer, urea —basedbalanced fertilizer, urea —based nitrogen —potassium fertilizer and urea-based high potassium fertilizer ) and the influencing factors of granulation process ( material temperature, material humidity, liquid —solid ratio, tubular reactor N / P ) were introduced. It is pointed out that in the production of the urea-based compound fertilizer, it is necessary to make targetedadjustment according to various granulating characteristics, grasp the granulating characteristics of various urea —basedcompound fertilizers in time and accurately, so as to keep the production in a stable and high-yielding state and thus reduce the production energy consumption, improve product quality, reduce equipment failure, ensure the stable operation of the equipments.Key Words : urea based compound fertilizer; high nitrogen fertilizer; granulation; factors affecting granulation0引言复合肥料是指含有2种或2种以上营养元素的化肥，具有养分含量高、副成分少，且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。

复混肥料的造粒方法

复混肥料的造粒方法
复混肥料的造粒方法可以分为物理方法和化学方法两种。

物理方法主要包括：
1. 挤压造粒法：将复混肥料原料通过挤压机或造粒机进行挤压，使其形成块状颗粒。

2. 滚筒造粒法：将复混肥料原料放入滚筒内进行滚动，通过滚动过程中的挤压和摩擦作用，使其形成颗粒。

3. 振动造粒法：利用振动机或振动筛将复混肥料原料震动起来，通过颗粒之间的碰撞和摩擦产生形成颗粒。

化学方法主要包括：
1. 浸渍造粒法：将复混肥料原料在浸渍液中浸泡一段时间，使其溶解部分粘附在颗粒表面，然后通过干燥固化形成颗粒。

2. 化学反应造粒法：通过复混肥料原料中的某些成分进行化学反应，产生聚合物或结晶等物质，从而使原料形成颗粒。

需要注意的是，造粒方法的选择要根据复混肥料的原料特性、生产规模和产品要求等因素进行综合考虑，以达到最佳的造粒效果。

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ａｎａｌｙｓｉｓｍｏｔｉｏｎ
０ｆｉｓ
ｃｏｍｐｏｕｎｄＦｌｕｅｎｔ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｐａｒｔｉｃｌｅ
ｔｏｗｅｒ．
ｕｓｉｎｇｏｆ
ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｓｏｌｖｅｄ
ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓ
ｗｈｉｃｈ
ａｒｅ
ｏｆｄｉｓｃｒｅｔｅｗｒｉｔｔｅｎｉｎ
ａ
ｐｈａｓｅ
ｐａｒｔｉｃｌｅｓ
１复混肥颗粒下降的运动方程
力、空气阻力、浮力，以及其他力如热泳力、ｓ甜ｍａｎ升力等。由颗粒的惯性与受力平衡，写出颗粒运动方程为（以直角坐标系内ｚ方向为例）：
誓：三（。一坼）＋只：三（。一坼）＋里生型＋Ｅ。二＝一（ｕ一坼）＋只＝一（“一坼）＋三二２二＋Ｅ。
ｄｔ
ｆＰ
（１）
Ｔ
ｐ
ｐｐ
式中“——颗粒周围空气速度，ｍ，ｓ；
慧７如专嚣愁７
ｍｍ～Ｗ。ｍ’氏，２９２．６ｌ２４６．５２１．ｏｏ２．ｏｏ３５６．６８ｌ１８２．４２
ｍｍ７胁絮繁‘ｍ’Ａ，
２．８３４．００２０６２．７６３５５８．０９２２４．６３２０４．９９
４结语
尿基复混肥颗粒在造粒塔内，以抛物线的形式降落。对于平均粒径２ｍｍ左右的颗粒，总降落时间为９．４７ｓ，最终轴向匀速速度为７．６７ｍ／ｓ。颗粒粒径越大，降落冷却时间越长，最终轴向速度值越大。模拟计算中，最大粒径４．７６ｍｍ的颗粒轴向匀速阶段距离塔中心８．５ｍ，小粒径的粒子在塔内降落过程中受水平气流的影响轨迹发生偏移。在得出不同粒径粒子的运动轨迹线后，依据最外层颗粒轨迹线在粘壁落程以下一个适当落程与塔壁碰撞的原则，可以计算出该工况下的最小塔径值。
ｐｒｉｌｌｉｎｇ
ｔｏｗｅｒ；
ｐａｒｔｉｃｌｅ
ｔ阳ｊｅｃｔｏｒｙ；
ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
复混肥造粒塔设计一定程度上参照了尿素造粒塔，为了防止造粒过程中出现物料粘壁，在设计时人为扩大了塔径。过大的塔径不仅提高了建筑成本，也不利于复混肥颗粒的冷却。塔径的设计与颗粒在造粒塔内的运动轨迹息息相关，因此有必要对造粒塔内复混肥的降落过程进行详细分析。国内不少人对造粒塔内颗粒的运动轨迹进行过分析ｎ。２，，然而均未考虑造粒塔空气分布规律对颗粒轨迹的影响，将塔内空气的流动简单地近似成活塞流，空气以恒定的速度上升。这与实际情况不相符，必然造成一定的误差。近年来，随着计算机技术和流体力学的发展，出现了一门新兴交叉学科即计算流体力学，为解决该问题提供了新思路。利用Ｆｌｕｅｎｔ软件耦合计算塔内空气流场分布和颗粒的运动轨迹，为复混肥造粒塔的设计提供参考。
４
睇＝０．５（衅＋睇“）；
ｕ’＝Ｏ．５（““＋“ｎ＋１）：
ｕ”１＝旷＋△ｆ醒・Ｖ矿。
将式（５）至（７）代人式（４）中得到下式：
睇（１一ｏ．５竺）＋竺（Ⅱ一＋ｏ．５△￡ｕ：．ｖｕｎ）＋△￡Ｆａ—
Ｈ∥＝————ｊＬ—上。—————————一。（８）
△ｆｌ＋Ｏ．５—— Ｌ
ｍｍ范围内的颗粒的总降落时间为６．８５～１６．４３
Ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｎ
ｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｔｉｏｎｉｎｕｒｅａ—ｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｕｎｄ
ｆｂ嘣ｌｉｚｅｒ
ｐｒｉｌｌｉｎｇｔｏｗｅｒ
ＷＵＷｅｎ—ｈｕａ，ＨＡＮＫｕｎ，ＬＩＵＡ—ｌｏｎｇ，ＸＵＪｉｎｇ—ａｎ，ＣＨＥＮＭｉｎｇ—ｌｉａｎｇ
（ＳｈⅡｎ曲谢ｍ跏砌‰疵眦矿ｍｅｍｉｃ口ｆ加ｄｗ打ｙ，｜ｓ＾ｏ，渺ｏｉ２００３３３，矾ｉ眦）
表２颗粒下降参数
蛇ｎ
ｌ５２８３２
２７●６７
２７５
１‘１‘
４ｌ●２０６２５
Ｈ虬∞
３７
∞鳄丝拍∞
以山东某造粒塔工况为例，人口空气气温为２７２．１５Ｋ，模拟计算风量为１５４．６９ｍ３／ｓ。造粒塔高
为９９ｍ，塔径为１８ｍ，垂直有效落程６９．６ｍ。造粒
３．２颗粒轨迹分析复混肥颗粒自喷孔射出后，其运行轨迹为不规整抛物线形，粒径越小，不规整度越大。从图２可看出，粒径０．５ｍｍ的粒子受造粒塔内水平方向气流运动的影响，下降５ｍ左右开始向塔壁方向运动，至塔中心的径向距离越来越大；粒径＞２ｍｍ的粒
磷肥与复肥
・１６・
Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ＆ＣｏｍｐｏｕｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
２０１３年１月第２８卷第１期
◆研究与开发◆
尿基复混肥造粒塔内颗粒运动分析
吴文华，韩坤，刘阿龙，徐静安，陈明良
（上海化工研究院，上海２００３３３）
［摘要］通过对尿基复混肥颗粒在造粒塔内的降落过程进行理论分析，得出颗粒运动方程。利用Ｆ１ｕｅｎｔ软件对颗粒的运动过程进行数值模拟计算。通过积分Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ参考系下的颗粒运动方程，计算出颗粒运动轨迹。运动方程求解方式采用梯形离散法，分析得出颗粒的水平速度、轴向速度以及空间住置随路程和时间的变化规律。计算结果可为造粒塔的塔径设计提供参考。［关键词］尿基复混肥；造粒塔；颗粒运动轨迹；数值模拟［中图分类号］ＴＱ４４４［文献标志码］Ａ［文章编号］１００７—６２２０（２０１３）０ｌ一００１６—０３
盹：堕：２＋ｏ．６Ｐｒ—ｎ＋砘ｍ。
Ｋ精¨‰１
（１０）
图２颗粒至塔中心径向距离随路程变化曲线
式中＾，一颗粒表面对流换热系数，’吖（ｍ２・Ｋ）；
Ｋ——空气的导热系数，Ｗ／（ｍ・Ｋ）；
图３为造粒塔内横截面上不同粒径粒子的径向分布图。选取距离通风窗１８．４、２８．４、３８．４ｍ的３个截面上的粒子进行分析。图３显示，在同一截面上颗粒粒径越大，距离塔中心越远。粒径４．７６的颗粒在通风窗上端１８．４ｍ处，距离塔壁只有０．５
・１７・
式中，ｒ空气黏度，ｋｇ／（ｍ‘ｓ）；
以——颗粒直径，ｍ；尺岛——颗粒雷诺数。
复混肥颗粒自喷头的各排孑Ｌ中以不同的初始水平速度沿着喷杯切线方向射出，喷头内外转速１９９、
（３）
忍。：丛型。
肛
２７ｈ／ｍｉｎ。为了简化计算以及对比不同粒径颗粒的运动隋况，将喷头简化成Ｃｏｎｅ模型，设置所有粒
径颗粒的初始水平速度均为平均速度值４．２８３．１颗粒速度分析复混肥颗粒自喷孑Ｌ中射出，在造粒塔内下降的过程中与塔内上升的空气进行动量交换。水平方向颗粒逐渐减速，轴向颗粒先加速后匀速。追踪其中
粒径２ｍｍ的颗粒，得到颗粒的水平方向速度和轴
ｍ／ｓ。
巴为空气阻力系数，对于复混肥颗粒，将其简化成球形颗粒且颗粒形状不发生变化，则阻力系数
ＣＤ＝。，＋去＋毒，式中。－、。ｚ和锄对于光滑球形颗
粒在一定尺ｅ。范围内为常数（见表１）。
表ｌ阻力系数参数
Ｒｅ。范围
０．１一ｌ＞１一ｌＯ＞１０～１００
Ⅱｌｎ２
∞
耽范围
＞１００—１０００＞１０００
口．
０２
ｍ
向速度随路程、时问的变化曲线，如图１所示。
３．６９６Ｏ２２．７３０００．０９０３１．２２２０Ｏ．６１６７２９．１６６７３．８８９０
Ｏ．３６４４Ｏ．４０００
９８＿３３—２７７８００
４６．５０００一１１６．６７
２计算方法本次计算采用分散相模型（ＤＰＭ）计算，离散方式采用控制容积有限差分法。连续相方程采用ＳＩＭＰＬＥ算法迭代求解，分散相进行稳态耦合计算。ＤＰＭ模型通过积分Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ参考系下的颗粒的运动方程计算其运动轨迹，求解方式采用梯形离散法。３１。对运动方程（１）梯形离散如下所示：
ｓ，
最终匀速速度为４．３０—１１．７５ｍ，ｓ。颗粒粒径越小降落时间越长，轴向到达匀速阶段所需时间与水平
（９）
颗粒位置离散化求解用如下方程式：
露“＝露＋０．５血（衅＋睇“）。
方向减速到零所需时间越短。
式中：０为颗粒平均速度，ｍ／ｓ；Ｍ＋为空气平均速度，耐ｓ；△￡为积分时间步长，ｓ；簖、布、““ 分别为第凡次积分迭代中颗粒速度（ｒＩｌ／ｓ）、颗粒位置（ｍ）、空气速度（１Ｉｌ／ｓ）；酊“、茹”、“”１分别为第ｎ＋１次积分迭代中颗粒速度（ＩＩｌ／ｓ）、颗粒位置（ｍ）、空气速度（ｄｓ）。
ｍｍｍ。
Ｐｒ－—颢粒周围空气的普朗特常数。表３为颗粒匀速阶段雷诺数与表面传热系数统计表。粒径１。４ｍｍ粒子的传热系数在２０４～２９２Ｗ／（ｍ２・Ｋ）范围内，粒径越小表面传热系数越高。
表３颗粒匀速阶段的雷诺数与传热系数
相同粒径的粒子在不同横截面上的分布不同，越接近通风窗，颗粒至塔中心的距离越远，说明颗粒匀速阶段虽然水平运动很弱，但水平速度始终不为零。粒径０．５ｍｍ的粒子因轨迹发生偏移，相对于粒径１ｍｍ的粒子，距离塔中心更远。实际生产中，造粒塔内水平方向气流运动比模拟计算中的气流运动要强些，颗粒轨迹偏移的现象更加明显。
３结果分析
蚴。热，塞蹩萋竺塑翌竺竺兰訾茹撩ｍｍ有效路程，ｍ时间，ｓ时间，。路程，。盖嚣：）哥蒿菩ｉ；；孟
１．００２．００２．８３３．６４４．ｏｏ６９．６６９．６６９．６６９．６６９．６６９８７６们钾∞¨弱１５５ｌ２５７４８Ｏ１２１７００４３Ｏ７６７９４７１４２ｌ７５２２３３３７
时间，ｓａ．速度随时间变化
路程，ｍ
ｂ．速度随路程变化
图１粒径２ｍｍ颗粒速度变化规律
图１显示，粒径２ｍｍ的颗粒运行１０ｍ左右路
程（即运行１．６ｓ左右）轴向开始以７．６７ｍ／ｓ的速
兰竺：土（。・一正）＋凡。； ——＝——Ｌ“一Ⅱ。Ｊ＋，。；
出
Ｌ
（４）Ｌ‘｜，（５）（６）（７）
度匀速运动，运行１６ｍ左右路程（即运行２．７ｌｓ左右）颗粒水平方向速度降到零左右，之后运行中颗粒水平速度在零附近波动。颗粒降落到通风窗（距塔顶６５ｍ）附近，受进口气流的影响颗粒水平方向速度变大，颗粒轴向速度发生微小波动。统计其他粒径粒子的变化规律，制成表格（见表２），粒径１～