复合肥生产工艺比较
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
LOGO
复合肥生产工 艺比较
http://www.hbdwjt.com
几种不同的造粒工艺
❖ 滚筒造粒工艺简单,但造粒圆滑,原料质量参差不齐,效果也 不相同,水溶率和利用率偏低,易流失,但在干旱年间针对生 长期较短的作物追肥效果,要比转鼓喷浆造粒的肥效快.
❖ 转鼓喷浆造粒粒度坚硬,肥效比高塔造粒长,不宜流失,易做 生长期长的作物基肥使用.缺点是化合时氮素易流失,故有 二次加氮的工艺.
❖ 对硝基复合肥由于氯化钾与硝铵的盐对反应使料 浆变稠，生产中宜选用硫酸钾作钾源，硝铵的量 宜大于40%。
❖ 原料的水分不宜过高，宜控制在小于1%比较合 适，原料的细度不宜大于0.5毫米。
Company Logo
熔融混合温度及时间的控制原则
❖ 目前有三种制浆过程
▪ 1）熔融尿液（或硝铵）与经过磨细加热的其他原料搅拌混合。 ▪ 2）固体尿素（或硝铵）与其他原料搅拌混合后加热熔融。 ▪ 3）熔融尿液（或硝铵）与其他原料搅拌混合并乳化。
❖ 对于尿基复合肥由于磷铵会产生聚合反应
❖ 上反应会导致混合物起泡冒槽和粘度急剧上升， 因此混合的时间应尽量短，在保证混合均匀的前 提下，一般宜低于4分钟，最高不超过8分钟。
Company Logo
高塔造粒复合肥优点
❖ 相对于其他传统的复合肥生产工艺而言，高塔造 粒生产N、P、K复合肥生产工艺的优势：
Company Logo
高塔造粒工艺流程
Company Logo
高塔造粒工艺流程
❖高浓度复合肥中的氮元素来自尿素和硝酸 铵，其中以尿素为主，故通称为尿基复合 肥；
❖磷元素的来源是磷酸一铵(磷酸二氢铵)； ❖钾元素的来源是氯化钾(氯基)或硫酸钾(硫
基)； ❖生产中将粉状的磷酸一铵、氯化钾和添加
剂(辅料)等加热后，加入到熔融尿素中， 充分混合后进入造粒塔造粒； ❖雾状液滴在空气中结晶、固化、冷却成成 品颗粒。
❖ 该工艺适合大规模生产装置，产品组分可以灵活调整， 近年来新建的S—NPK大型装置采用此方法较多。
Company Logo
目前比较典型的塔式复合肥工艺：
❖ 挪威塔式喷淋造粒工艺
▪ 塔式喷淋造粒工艺是NorsKHydro公司上世纪六十年代末，也是世界上 最早提出的熔体造粒技术，并且是比较典型直接以熔融尿液（或与尿素 生产线连接），与熔体磷酸一铵，粉状氯化钾为基质的复合肥生产工艺。
Company Logo
高塔复合肥配方及原料的选择原则
❖ 理论上高塔复合肥的投料比在一个很宽的范围内 都能生产
❖ 对尿基复合肥由于磷铵会产生聚合反应使料浆变 稠，因此其配入量应控制产品中P2O5 小于15%， 并尽量选用磷高的磷酸一铵，不宜选用热稳定性 稍差的磷酸二铵，熔融尿素的量应大于30%，适 当考虑磷高氮宜高些。
Company Logo
料浆转鼓造粒法生产S—NPK复合肥的工艺流程
❖ 浓硫酸和粉粒状氯化钾在多个串联的槽式反应器中进行化学反应，生 成的氯化氢气体用水降膜吸收后生成W(HC1)为31％ 的盐酸，含微 量氯化氢的尾气用水吸收后达标排放。反应产物硫酸氢钾、硫酸溶液 与来自尾气洗涤装置的洗涤液(中和度为0．3—0．8的稀磷酸)形成 混酸，与气氨在第一管式反应器中进行预中和，中和液进入预中和槽 分离出闪蒸的水蒸气，再进入第二管式反应器与气氨继续中和，生成 的料浆喷入转鼓造粒机中进行造粒，造粒后的物料经干燥、筛分、破 碎、涂膜(增氮)、冷却、包裹后包装入库。
❖ 氨化造粒是管道喷浆成粒,肥效期介于滚筒和转鼓喷浆之 间,利用率优于喷浆,而低于高塔造粒,水溶性不错,颗粒成 不规则状,高氮高钾等含量可自由调节,适合配方施肥.
❖ 高塔造粒颗粒光滑,中空防伪,含量均衡,NPK更可自由调 配,肥效在复肥中最快,易溶解,最适宜做追肥.缺点是在造 粒喷浆时,尿液熔融,如果工艺时间流程控制不好,易产生大 量的缩二脲,还有就是生产中水分易超标.
❖ 产品规格为15—15—15，符合《复混肥料(复合肥料)》(GB 15063—2001)规定的技术指标；副产盐酸符合《工业合成盐酸》 (GB 320—93)规定的技术指标。
❖ 造粒尾气采用二级文丘里、一级空塔喷淋洗涤，干燥尾气采用一级干 法(旋风分离)、一级文丘里、一级空塔喷淋洗涤，经中和、洗涤后的 两股尾气汇入除沫塔除沫后由烟囱达标排放。
❖ 料浆喷浆造粒法和料浆转鼓造粒法这两种方法的生产 能力约占90％ 以上。
❖ 料浆转鼓造粒法是在料浆喷浆造粒法基础上发展起来 的，它融合了料浆喷浆造粒法中氯化钾低温转化工艺 和硫酸氢钾与五氧化二磷的混酸制取，同时采用了料 浆法制取复合肥的机理和方法，解决了系统物料和热 量的平衡问题，特别是系统水平衡的问题。
❖ 混合前的固体原料一般采用加热器预热，来确保大量的固 体料在混合槽中不至于急冷固化。当然也有采用冷料混合， 但必须设计出合理的混合程序，以避免冷料所带来的负面 影响。
Company Logo
熔融混合温度及时间的控制原则
❖ 由于混合盐的低共熔点，其熔融混合温度会显著 低于其熔点，尿基一般在100℃－130℃，硝基 一般在140℃－170℃。
❖ 熔融温度一般由可熔的原料熔点来决定，尿素熔点 132.7℃，硝铵熔点170.4℃，在配方中加入一定量的助 熔剂可在低于熔点下熔融，对尿素来说可减少缩二脲的产 生，硝铵则可降低熔融的危险性。
❖ 熔融体与其他固体原料在一定的搅拌强度下混合，根据物 料粘稠度来确定搅拌桨叶端线速度和搅拌桨叶型式以保证 物料的混合均匀，也可采用乳化机进行乳化，以达到改善 造粒性能。
▪ 将浓度为99%的熔融尿液与通过管式反应器制得磷酸一铵熔体，分别用 泵打到造粒塔顶部的混合器，又与经过预热得氯化钾细粉一道混合，再 经一种底部有刮刀的旋转多孔喷头，以扇形覆盖面喷入塔内。在靠自重 下降过程中，被上升的气流冷却固化，于塔底收集得到复合肥。
❖ 荷兰国营矿业公司的硝基复合肥工艺
▪ 用氨与硝酸加压中和生产硝酸铵，在真空蒸发器中将72％的硝铵溶液浓 缩到92％-94％，然后与浓度为P2O550％的湿法磷酸混合，混合物用氨 中和到反应生成磷酸一铵阶段，再在一个真空蒸发器中浓缩，形成175℃ 的熔融物，该熔融物含水量约0.5％，并用泵送到造粒塔顶部的熔融物中 间槽，与预热的粉末状氯化钾在特殊混合机中混合，混合物直接加入旋 转喷头进行造粒。
▪ 该工艺要求氯化钾细度小于0.5毫米，预热温度140℃-160℃，混合时间 必须很短。
❖ 上海化工研究院工艺
▪ 在温度135℃-145℃下，熔融的尿液与颗粒小于0.5毫米预先加热到 100℃-125℃的其余原料，混合温度115℃-135℃，并保持混合时间小于 4分钟。利用复合盐的低共熔点形成流动性良好的NPK共熔体，再通过喷 头喷入造粒塔内，在空气中冷却固化成颗粒。
▪ ①在高氮含量的基础上，磷和钾的含量可任意调节； ▪ ②产品养分配比合理；适合做底肥、追肥，以及蔬菜
瓜果等专用肥； ▪ ③产品外观为光滑的圆球形，不易结块，抗压强度大，
方便施肥、利于作物吸收、适用范围广等特点； ▪ ④利用高塔喷淋造粒，集造粒、干燥、冷却于一体，
简化了生产流程； ▪ ⑤产品水溶性好，肥效高； ▪ ⑥产品颗粒上有一小孔是天然的防伪标志； ▪ ⑦生产过程中几乎无返料，生产成本低； ▪ ⑧生产投资少、规模大，产品产量高。
4.高塔芯肥表面(×1000);
Company Logo
LOGO
http://www.hbdwjt.com
Company Logo
肥芯表面电镜照片（100×）
5.转鼓芯肥表面(×100);
6.圆盘芯肥表面(×100);
7.油冷芯肥表面(×100);
8.高塔芯肥表面(×100)
Company Logo
肥芯表面电镜照片（×1000）
1.转鼓芯肥表面(×1000);
2.圆盘芯肥表面(×1000);
3.油冷芯肥表面(×1000);
❖ 洗涤液采用W(P205 )为21％稀磷酸，加入洗涤塔底部循环槽中，多 次循环洗涤后达到一定中和度，由泵送入氯化钾转化后的混酸槽中配 制混酸。
Company Logo
料浆法生产工艺图
产
品
Biblioteka Baidu
标
识
Company Logo
料浆转鼓造粒法优点
❖ 目前主要生产方法有五种：料浆喷浆造粒法、料浆转 鼓造粒法、半料浆法、团粒法和熔体塔式造粒法。
复合肥生产工 艺比较
http://www.hbdwjt.com
几种不同的造粒工艺
❖ 滚筒造粒工艺简单,但造粒圆滑,原料质量参差不齐,效果也 不相同,水溶率和利用率偏低,易流失,但在干旱年间针对生 长期较短的作物追肥效果,要比转鼓喷浆造粒的肥效快.
❖ 转鼓喷浆造粒粒度坚硬,肥效比高塔造粒长,不宜流失,易做 生长期长的作物基肥使用.缺点是化合时氮素易流失,故有 二次加氮的工艺.
❖ 对硝基复合肥由于氯化钾与硝铵的盐对反应使料 浆变稠，生产中宜选用硫酸钾作钾源，硝铵的量 宜大于40%。
❖ 原料的水分不宜过高，宜控制在小于1%比较合 适，原料的细度不宜大于0.5毫米。
Company Logo
熔融混合温度及时间的控制原则
❖ 目前有三种制浆过程
▪ 1）熔融尿液（或硝铵）与经过磨细加热的其他原料搅拌混合。 ▪ 2）固体尿素（或硝铵）与其他原料搅拌混合后加热熔融。 ▪ 3）熔融尿液（或硝铵）与其他原料搅拌混合并乳化。
❖ 对于尿基复合肥由于磷铵会产生聚合反应
❖ 上反应会导致混合物起泡冒槽和粘度急剧上升， 因此混合的时间应尽量短，在保证混合均匀的前 提下，一般宜低于4分钟，最高不超过8分钟。
Company Logo
高塔造粒复合肥优点
❖ 相对于其他传统的复合肥生产工艺而言，高塔造 粒生产N、P、K复合肥生产工艺的优势：
Company Logo
高塔造粒工艺流程
Company Logo
高塔造粒工艺流程
❖高浓度复合肥中的氮元素来自尿素和硝酸 铵，其中以尿素为主，故通称为尿基复合 肥；
❖磷元素的来源是磷酸一铵(磷酸二氢铵)； ❖钾元素的来源是氯化钾(氯基)或硫酸钾(硫
基)； ❖生产中将粉状的磷酸一铵、氯化钾和添加
剂(辅料)等加热后，加入到熔融尿素中， 充分混合后进入造粒塔造粒； ❖雾状液滴在空气中结晶、固化、冷却成成 品颗粒。
❖ 该工艺适合大规模生产装置，产品组分可以灵活调整， 近年来新建的S—NPK大型装置采用此方法较多。
Company Logo
目前比较典型的塔式复合肥工艺：
❖ 挪威塔式喷淋造粒工艺
▪ 塔式喷淋造粒工艺是NorsKHydro公司上世纪六十年代末，也是世界上 最早提出的熔体造粒技术，并且是比较典型直接以熔融尿液（或与尿素 生产线连接），与熔体磷酸一铵，粉状氯化钾为基质的复合肥生产工艺。
Company Logo
高塔复合肥配方及原料的选择原则
❖ 理论上高塔复合肥的投料比在一个很宽的范围内 都能生产
❖ 对尿基复合肥由于磷铵会产生聚合反应使料浆变 稠，因此其配入量应控制产品中P2O5 小于15%， 并尽量选用磷高的磷酸一铵，不宜选用热稳定性 稍差的磷酸二铵，熔融尿素的量应大于30%，适 当考虑磷高氮宜高些。
Company Logo
料浆转鼓造粒法生产S—NPK复合肥的工艺流程
❖ 浓硫酸和粉粒状氯化钾在多个串联的槽式反应器中进行化学反应，生 成的氯化氢气体用水降膜吸收后生成W(HC1)为31％ 的盐酸，含微 量氯化氢的尾气用水吸收后达标排放。反应产物硫酸氢钾、硫酸溶液 与来自尾气洗涤装置的洗涤液(中和度为0．3—0．8的稀磷酸)形成 混酸，与气氨在第一管式反应器中进行预中和，中和液进入预中和槽 分离出闪蒸的水蒸气，再进入第二管式反应器与气氨继续中和，生成 的料浆喷入转鼓造粒机中进行造粒，造粒后的物料经干燥、筛分、破 碎、涂膜(增氮)、冷却、包裹后包装入库。
❖ 氨化造粒是管道喷浆成粒,肥效期介于滚筒和转鼓喷浆之 间,利用率优于喷浆,而低于高塔造粒,水溶性不错,颗粒成 不规则状,高氮高钾等含量可自由调节,适合配方施肥.
❖ 高塔造粒颗粒光滑,中空防伪,含量均衡,NPK更可自由调 配,肥效在复肥中最快,易溶解,最适宜做追肥.缺点是在造 粒喷浆时,尿液熔融,如果工艺时间流程控制不好,易产生大 量的缩二脲,还有就是生产中水分易超标.
❖ 产品规格为15—15—15，符合《复混肥料(复合肥料)》(GB 15063—2001)规定的技术指标；副产盐酸符合《工业合成盐酸》 (GB 320—93)规定的技术指标。
❖ 造粒尾气采用二级文丘里、一级空塔喷淋洗涤，干燥尾气采用一级干 法(旋风分离)、一级文丘里、一级空塔喷淋洗涤，经中和、洗涤后的 两股尾气汇入除沫塔除沫后由烟囱达标排放。
❖ 料浆喷浆造粒法和料浆转鼓造粒法这两种方法的生产 能力约占90％ 以上。
❖ 料浆转鼓造粒法是在料浆喷浆造粒法基础上发展起来 的，它融合了料浆喷浆造粒法中氯化钾低温转化工艺 和硫酸氢钾与五氧化二磷的混酸制取，同时采用了料 浆法制取复合肥的机理和方法，解决了系统物料和热 量的平衡问题，特别是系统水平衡的问题。
❖ 混合前的固体原料一般采用加热器预热，来确保大量的固 体料在混合槽中不至于急冷固化。当然也有采用冷料混合， 但必须设计出合理的混合程序，以避免冷料所带来的负面 影响。
Company Logo
熔融混合温度及时间的控制原则
❖ 由于混合盐的低共熔点，其熔融混合温度会显著 低于其熔点，尿基一般在100℃－130℃，硝基 一般在140℃－170℃。
❖ 熔融温度一般由可熔的原料熔点来决定，尿素熔点 132.7℃，硝铵熔点170.4℃，在配方中加入一定量的助 熔剂可在低于熔点下熔融，对尿素来说可减少缩二脲的产 生，硝铵则可降低熔融的危险性。
❖ 熔融体与其他固体原料在一定的搅拌强度下混合，根据物 料粘稠度来确定搅拌桨叶端线速度和搅拌桨叶型式以保证 物料的混合均匀，也可采用乳化机进行乳化，以达到改善 造粒性能。
▪ 将浓度为99%的熔融尿液与通过管式反应器制得磷酸一铵熔体，分别用 泵打到造粒塔顶部的混合器，又与经过预热得氯化钾细粉一道混合，再 经一种底部有刮刀的旋转多孔喷头，以扇形覆盖面喷入塔内。在靠自重 下降过程中，被上升的气流冷却固化，于塔底收集得到复合肥。
❖ 荷兰国营矿业公司的硝基复合肥工艺
▪ 用氨与硝酸加压中和生产硝酸铵，在真空蒸发器中将72％的硝铵溶液浓 缩到92％-94％，然后与浓度为P2O550％的湿法磷酸混合，混合物用氨 中和到反应生成磷酸一铵阶段，再在一个真空蒸发器中浓缩，形成175℃ 的熔融物，该熔融物含水量约0.5％，并用泵送到造粒塔顶部的熔融物中 间槽，与预热的粉末状氯化钾在特殊混合机中混合，混合物直接加入旋 转喷头进行造粒。
▪ 该工艺要求氯化钾细度小于0.5毫米，预热温度140℃-160℃，混合时间 必须很短。
❖ 上海化工研究院工艺
▪ 在温度135℃-145℃下，熔融的尿液与颗粒小于0.5毫米预先加热到 100℃-125℃的其余原料，混合温度115℃-135℃，并保持混合时间小于 4分钟。利用复合盐的低共熔点形成流动性良好的NPK共熔体，再通过喷 头喷入造粒塔内，在空气中冷却固化成颗粒。
▪ ①在高氮含量的基础上，磷和钾的含量可任意调节； ▪ ②产品养分配比合理；适合做底肥、追肥，以及蔬菜
瓜果等专用肥； ▪ ③产品外观为光滑的圆球形，不易结块，抗压强度大，
方便施肥、利于作物吸收、适用范围广等特点； ▪ ④利用高塔喷淋造粒，集造粒、干燥、冷却于一体，
简化了生产流程； ▪ ⑤产品水溶性好，肥效高； ▪ ⑥产品颗粒上有一小孔是天然的防伪标志； ▪ ⑦生产过程中几乎无返料，生产成本低； ▪ ⑧生产投资少、规模大，产品产量高。
4.高塔芯肥表面(×1000);
Company Logo
LOGO
http://www.hbdwjt.com
Company Logo
肥芯表面电镜照片（100×）
5.转鼓芯肥表面(×100);
6.圆盘芯肥表面(×100);
7.油冷芯肥表面(×100);
8.高塔芯肥表面(×100)
Company Logo
肥芯表面电镜照片（×1000）
1.转鼓芯肥表面(×1000);
2.圆盘芯肥表面(×1000);
3.油冷芯肥表面(×1000);
❖ 洗涤液采用W(P205 )为21％稀磷酸，加入洗涤塔底部循环槽中，多 次循环洗涤后达到一定中和度，由泵送入氯化钾转化后的混酸槽中配 制混酸。
Company Logo
料浆法生产工艺图
产
品
Biblioteka Baidu
标
识
Company Logo
料浆转鼓造粒法优点
❖ 目前主要生产方法有五种：料浆喷浆造粒法、料浆转 鼓造粒法、半料浆法、团粒法和熔体塔式造粒法。