農(nóng)藥造粒設(shè)備和生產(chǎn)工藝探討

農(nóng)藥造粒設(shè)備和生產(chǎn)工藝探討

《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備雜志》2023年第三期

1問題的提出

在原油和粉劑農(nóng)藥加工成顆粒劑的過程中，首先須有承載農(nóng)藥顆粒的載體。一般生產(chǎn)中使用的載體大約分為兩種：自然砂粒、為人造顆粒。前者由于是自然生成，加工本錢較低，只需將采集到的砂粒篩分成所需粒徑的砂粒便可利用。然而，由于是自然生成的，所以，隨著挖掘、采集的不斷進(jìn)展，自然界中的存有量會(huì)越來越少，最終將不能滿意農(nóng)藥顆粒劑生產(chǎn)所需的量，影響農(nóng)藥顆粒劑的產(chǎn)量。為此，討論者不得不尋求本錢低且效果最正確的人工造粒方法。

2造粒材料

人工造粒的生產(chǎn)工藝并不簡單，但是，對(duì)作為農(nóng)藥的載體卻有肯定的要求。造粒的材料其化學(xué)特性和物理特性對(duì)農(nóng)藥的原藥均將造成影響。

2.1化學(xué)特性主要指造粒材料的pH值對(duì)農(nóng)藥帶來的影響。農(nóng)藥大局部偏酸性，假如遇到堿性材料造粒出來的顆粒就會(huì)發(fā)生酸堿中和化學(xué)反響，降低甚至失去農(nóng)藥的藥性，達(dá)不到殺滅害蟲的目的。所以，所選的造粒材料肯定要適合被載農(nóng)藥的化學(xué)特性的要求，即兩者的pH值相近或等同。

2.2物理特性影響的因素比擬多，如造粒出來的顆粒的內(nèi)吸性、吸潮性、水溶性、材料的粘性、濕水性、密度等特性，都會(huì)對(duì)造粒和農(nóng)藥顆粒劑的生產(chǎn)、使用帶來極大的影響。所以，必需對(duì)化學(xué)特性適用的造粒材料在物理特性上進(jìn)展比對(duì)，篩選出比擬適用的材料。所謂適用是指簡單造粒，枯燥后做顆粒劑農(nóng)藥時(shí)不易松散，并且內(nèi)吸性適宜，使加工的顆粒劑農(nóng)藥的勻稱性有保證，這需要做大量的材料試驗(yàn)。

3造粒設(shè)備

我國造粒設(shè)備主要有以下幾種：圓盤造粒機(jī)、轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)、對(duì)輥擠壓造粒機(jī)、平模擠壓造粒機(jī)、環(huán)模擠壓造粒機(jī)、螺桿擠壓造粒機(jī)和高塔造粒機(jī)。造粒是粉粒體過程處理中的一環(huán)，粉粒體是指生產(chǎn)中工藝物料為粉粒體或其混合物，且以物理變化為主的多種作業(yè)的操作，其裝置稱為過程處理裝置。粉體造粒技術(shù)是粉粒體過程處理的主要分支。隨著環(huán)保需求和生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度的提高，粉狀產(chǎn)品粒狀化已成為世界粉體后處理技術(shù)的必定趨勢(shì)。我國粉體造粒技術(shù)及裝備討論始于20世紀(jì)80年月中期，經(jīng)過多年努力，目前我國粉體造粒技術(shù)已具有肯定水平，設(shè)備規(guī)模根本可滿意粉粒體顆?；蟆，F(xiàn)有粉粒體處理技術(shù)可分為四類：①攪拌法；②壓力成型法；③噴霧和分散彌霧法；④熱熔融成型法。但作為復(fù)合肥和農(nóng)藥顆粒劑而言，大致分為兩類：①利用重力滾動(dòng)自然造粒；②利用壓力硬性擠壓成型。其中第一類處理技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)量高，消耗動(dòng)力能源小，但對(duì)多種材料混成的顆粒，無法保證產(chǎn)品顆粒中各種材料的勻稱性，特殊是在pH中和時(shí)，無法保證每一粒都是pH中和后的顆粒，會(huì)形成有的顆粒呈堿性，而有的顆粒則呈酸性。其次類生產(chǎn)設(shè)備對(duì)多種材料混成，在造粒前進(jìn)展充分?jǐn)嚢鑴蚍Q后，根本能保證各種材料比例的配比，但能耗大，產(chǎn)量低，設(shè)備故障多。

3.1圓盤造粒機(jī)該系列產(chǎn)品的工作原理是：主電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)減速機(jī)，由其輸出軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)固定在圓盤上的大齒輪，使圓盤勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工藝物料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的圓盤后，隨圓回旋轉(zhuǎn)而帶上落下，在噴霧裝置不斷噴霧下，使工藝物料顯濕粘結(jié)，圓球越大，越不易帶上，而漫出圓盤，細(xì)小物料連續(xù)被帶上噴濕，落下翻滾粘結(jié)，如此循環(huán)往復(fù)，直至停機(jī)。圓球顆粒的大小，由圓盤傾角來打算。傾角越大，顆粒越小，調(diào)整圓盤傾角有手工和電機(jī)兩種，調(diào)整好傾角后，將圓盤支座與固定底座固定好，配好混勻的物料在進(jìn)入圓盤后，隨圓回旋轉(zhuǎn)帶上落下時(shí)，實(shí)際是一個(gè)簸揚(yáng)分別的過程，依據(jù)物料的粗細(xì)、比重不同而被重新分別，依據(jù)物料的親和力和粘結(jié)性而使得顆粒不行能按事先調(diào)好的比例而結(jié)球。

3.2轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、前大托輪、后大托輪、大齒輪、減速器、電機(jī)等組成。轉(zhuǎn)鼓是一個(gè)長圓柱筒，內(nèi)分兩到三個(gè)區(qū)間，第一區(qū)間為造粒區(qū)，其次區(qū)間為整形除粉刺區(qū)，第三區(qū)間為拋光區(qū)。有些只分兩個(gè)區(qū)，即造粒區(qū)和拋光區(qū)，各區(qū)由環(huán)形擋圈分開。工作時(shí)，工藝物料及返料由進(jìn)料口參加后，旋轉(zhuǎn)的筒體帶動(dòng)物料層向上轉(zhuǎn)動(dòng)，至肯定高度時(shí)，在重力和慣性力的作用下，物料沿鼓壁下滑，滾落。筒體內(nèi)部通入蒸汽或噴灑水霧在滾動(dòng)的料層上，使物料團(tuán)聚成粒，造粒時(shí)要保持肯定的返料率。物料在造粒區(qū)成粒，然后越過環(huán)形擋料圈進(jìn)入整形區(qū)整形除粉刺，之后越過其次級(jí)環(huán)形擋料圈進(jìn)入拋光區(qū)。在拋光區(qū)，粒子經(jīng)過陳化、拋光后，從轉(zhuǎn)鼓出料口落到皮帶傳送帶上，送至枯燥機(jī)。造粒區(qū)長度越長，造粒越充分。一般依據(jù)材料造粒的難易程度而加長或縮短造粒區(qū)，難造的應(yīng)長，易造的益短。

3.3高塔造粒機(jī)組高塔造粒機(jī)組是一種可以同時(shí)完成枯燥和造粒的裝置，機(jī)組主要由空氣過濾器、蒸汽加熱器或電加熱器、熱風(fēng)安排器、料液高壓泵、造粒塔、旋風(fēng)分別器、除塵器等組成。工作時(shí)，將配好的料液通過料液隔膜泵高壓輸入，由噴孔噴出霧狀液滴，然后同熱空氣并流下降。料液經(jīng)霧化后外表積快速膨化增大，在下降過程中，碰撞、合并、長大、成粒。在熱風(fēng)氣流中，水分瞬間便可蒸發(fā)，在空中完成枯燥、膨化。顆粒為球形，其速溶性強(qiáng)。

3.4擠壓造粒設(shè)備

3.4.1對(duì)輥擠壓造粒機(jī)主要由電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、對(duì)輥、碎粒輥、旋振篩組成。工作時(shí)，將配好并具有相宜濕度的物料從對(duì)輥擠壓造粒機(jī)的頂端灌入，其槽內(nèi)有一個(gè)豎直的螺旋桿，通過螺旋桿的旋轉(zhuǎn)，物料被強(qiáng)行送究竟部的雙輥之間進(jìn)展擠壓，雙輥外表為所造粒的模型，相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使輸入的物料被壓成顆粒形的條狀帶，條狀帶通過碎粒輥時(shí)，被輥上的刀排破裂，由旋振篩分別，合格顆粒通過被送到外部，而篩出的粉狀物被送回原料倉進(jìn)展二次輥壓。擠壓力的大小可依據(jù)造粒機(jī)需要，由液壓系統(tǒng)進(jìn)展掌握。其工作主要分為兩步：第一步擠壓，干物料和微濕物料在壓力作用下團(tuán)聚，成致密堅(jiān)硬的顆粒帶，稱為擠壓過程；其次步造粒顆粒帶再被破裂篩分后成為顆粒料，稱為造粒過程。擠壓的作用一是將顆粒間的空氣排擠掉，二是使粉與粉之間距離到達(dá)足夠近，以產(chǎn)生分子之間的吸引力，擠壓造粒的顆粒主要是靠分子之間的作用力形成的顆粒強(qiáng)度。

3.4.2其它擠壓造粒設(shè)備平模擠壓造粒、環(huán)模擠壓造粒、螺桿擠壓造粒等設(shè)備雖構(gòu)造不同，但原理一樣，都是利用壓力將工藝物料從模板孔洞中擠出成圓柱形的粒條，再用刮刀切斷成一粒一粒的圓柱形顆粒。若要加工成球形顆粒，還需一道工序———整形，即利用整形設(shè)備將圓柱形顆粒整形成球形。

4設(shè)備選型分析

以上簡要介紹了農(nóng)藥和肥料造粒中的幾種主要造粒設(shè)備，對(duì)于選什么形式的造粒設(shè)備，須依據(jù)詳細(xì)工藝和材料、不同的工藝要求和造粒材料的要求而定。各種設(shè)備有各自的優(yōu)劣性，下面就詳細(xì)幾種工藝進(jìn)展設(shè)備選型的分析。1）將農(nóng)藥與造粒材料相混合，配好比例、攪拌勻稱后一起造粒，這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是一次造粒便可完成產(chǎn)品，避開了造粒后再加藥帶來的重復(fù)攪拌，而使顆粒散化的問題。針對(duì)這種工藝，圓盤造粒機(jī)、轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)等都不適應(yīng)。理由是，配好并攪拌勻稱的工藝物料，會(huì)在揚(yáng)起、落下的造粒過程中，將物料重新分別，造出的顆粒無法保證農(nóng)藥的勻稱性和含藥量。高塔造粒的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)出量大，產(chǎn)品的速溶性與農(nóng)藥要求的速效性特別吻合，但是，對(duì)農(nóng)藥和載體材料要求較高，必需具有肯定的流淌性和可噴霧性，且在枯燥過程中，農(nóng)藥對(duì)溫度的要求有肯定承受性。對(duì)輥擠壓造粒和其它幾種擠壓造粒設(shè)備都比擬適應(yīng)。這一類設(shè)備都能保證預(yù)先攪拌勻稱后的工藝物料不會(huì)發(fā)生變化，但這類設(shè)備產(chǎn)量相對(duì)較低，能耗較大，速溶性不及高塔造粒。2）先造粒，后包藥。這種工藝與現(xiàn)存生產(chǎn)工藝一樣，惟一不同的是將砂粒改為人工造的粒。這種工藝所用的顆粒又分為兩種狀況：①單一材料或幾種化學(xué)性質(zhì)即pH值相近且同農(nóng)藥pH值近似或一樣，對(duì)農(nóng)藥沒有影響的材料。對(duì)于這類材料，圓盤造粒機(jī)和轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)都比擬適用，而圓盤造粒優(yōu)于轉(zhuǎn)鼓造粒，因其產(chǎn)出率較高；高塔造粒不大適用，由于其對(duì)材料要求高，且造出的顆粒太疏松不行二次加工；對(duì)輥擠壓造粒機(jī)和其它幾種擠壓造粒機(jī)都適用，但缺點(diǎn)是產(chǎn)量低，能耗大。②兩種或兩種以上的不同化學(xué)性質(zhì)即pH值不同的工藝物料，為了完成中和反響，適應(yīng)農(nóng)藥的pH值，避開農(nóng)藥的降解而配備的材料。對(duì)這類材料的造粒，圓盤造粒機(jī)、轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)、高塔造粒機(jī)都不適用，由于無法保證材料中復(fù)配的勻稱性，造出的粒難以到達(dá)所要求的pH值；對(duì)輥擠壓造粒機(jī)和其它幾種擠壓造粒機(jī)都比擬適用，缺點(diǎn)是產(chǎn)量低，能耗大。

5結(jié)語

綜合以上分析，對(duì)于第一種工藝（將農(nóng)藥與造粒材料相混合，配好比例、攪拌勻稱后一起造粒），最好是利用粉碎后的蔗渣為載體，利用高塔造粒，產(chǎn)量高，顆粒小，速溶快；其次是擠壓成型設(shè)備，不適用的是圓盤造粒和轉(zhuǎn)鼓造粒。對(duì)于其次種工藝（先造粒，后包藥）的第一類形式，最好選用圓盤造粒，產(chǎn)出量高，顆粒牢固，比擬適用于再加工；其次是轉(zhuǎn)鼓造粒。它只比圓盤造粒機(jī)成粒率稍低，其它都優(yōu)于圓盤造粒機(jī)，特殊是便于儀表自動(dòng)掌握；再次是擠壓成型設(shè)備。不適用的是高塔造粒。對(duì)于其次種工藝的其次類形式，最好選用擠壓成型設(shè)備?？杀ＷC配比好的材料不變，其它幾種類型的設(shè)備均不行用。為了解決農(nóng)藥廠用于造粒的砂源緊缺的問題，可利用石料廠的尾料或礦石尾料，在篩分、水磨后用作農(nóng)藥載體。這種尾/腳料來源非常廣泛，除了要選用pH值適應(yīng)農(nóng)藥pH值的材料外，設(shè)計(jì)制作用于拋光、水磨石料或礦石尾料的設(shè)備并非難事。此外，制