原水氣轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)混肥生產(chǎn)裝置的技術(shù)改造

原水氣轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)混肥生產(chǎn)裝置的技術(shù)改造

0氨酸法氯基復(fù)混肥生產(chǎn)線山東金正生態(tài)工程有限公司現(xiàn)有采用三套200噸/a蒸汽混肥生產(chǎn)裝置。為了促進公司的獨立創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，公司采用硫酸、氨中和反應(yīng)直接生產(chǎn)氯基復(fù)合物，對原氣源生產(chǎn)裝置進行改造，開發(fā)出氯基復(fù)合物的新產(chǎn)品。該裝置于2007年9月投料試車,已連續(xù)運行8個月,產(chǎn)品達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo),深受農(nóng)民歡迎。1氨基酸法的生產(chǎn)原理1.1氨和硫酸的中和反應(yīng)濃硫酸稀釋后與定量的液氨在管式反應(yīng)器中進行中和反應(yīng),生成硫酸銨料漿并放出熱量。1.2氫鉀和氯化銨反應(yīng)時間的影響從配料崗位輸送到造粒機內(nèi)的氯化鉀和磷酸一銨在低溫下可進行復(fù)分解反應(yīng)生成磷酸二氫鉀和氯化銨,但該反應(yīng)在溫度低時反應(yīng)緩慢,生成的磷酸二氫鉀量相對較低。當(dāng)硫酸與液氨進行中和反應(yīng)放出大量的熱量時,物料溫度升高加速了其反應(yīng)速度,同時生成的硫酸銨又與物料中的氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鉀和氯化銨。1.3硫酸銨固溶體nh4,k該物料中氯化鉀和磷酸一銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成的氯化氨與原料中的氯化鉀將形成氯化銨鉀復(fù)鹽固溶體[(NH4,K)Cl]。硫酸與液氨進行中和反應(yīng)生成的硫酸銨又與氯化鉀復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸鉀形成硫酸銨鉀固溶體[(NH4,K)2SO4]。氯化鉀和磷酸一銨反應(yīng)生成的磷酸二氫鉀與原料中的磷酸一銨又形成磷酸銨鉀固溶體[(NH4,K)H2PO4]。這些固溶體是該肥料的主要成分,并在造粒過程中起到成球作用。2轉(zhuǎn)鼓造粒機制備硫酸銨料漿將濃硫酸和水按比例稀釋到一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)后冷卻,經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計計量進入管式反應(yīng)器,液氨經(jīng)汽化后,通過渦街流量計計量,同時進入管式反應(yīng)器,瞬間產(chǎn)生中和反應(yīng),生成溫度較高的硫酸銨料漿,并產(chǎn)生壓力將硫酸銨料漿噴入轉(zhuǎn)鼓造粒機內(nèi)。經(jīng)配料崗位計量、混合、粉碎后的氯化鉀和磷酸一銨被輸送到轉(zhuǎn)鼓造粒機內(nèi),粉狀物料與硫酸銨料漿混合,形成一定液相的固溶體,在轉(zhuǎn)鼓造粒機內(nèi)滾動造粒,同時在高溫下各物料間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成復(fù)鹽。在造粒過程中產(chǎn)生的尾氣均經(jīng)文丘里洗滌器洗滌后放空。造粒后的物料再經(jīng)過烘干、冷卻、篩分、計量、包裝后為成品,其中篩分后的大顆粒物料經(jīng)粉碎后與篩下的小顆粒物料一起返回造粒機內(nèi)重新造粒。3設(shè)備選擇3.1物料流失率高原設(shè)計氨酸反應(yīng)采用懸埋式雙噴管法,生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)反應(yīng)不完全造成局部物料粘結(jié)、堵塞等現(xiàn)象,影響物料的成球速率,而且懸管容易在高溫下彎曲變形,阻擋物料流動導(dǎo)致酸管斷裂,使氨酸中和反應(yīng)受阻。為保證硫酸與氣氨充分反應(yīng),金正大公司采取在造料機入口端安裝管式反應(yīng)器,且將反應(yīng)器出口管平行伸入造粒機內(nèi),硫酸與液氨中和反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽壓力將料漿直接均勻地噴到造粒機內(nèi)的物料上,使物料與料漿充分混合滾動造粒,避免了硫酸與氣氨因反應(yīng)不充分造成造粒機內(nèi)物料、料漿比例不均造粒困難的現(xiàn)象,確保了物料成球率。3.2造粒機內(nèi)部粘結(jié)原造粒機內(nèi)壁襯不銹鋼板,目的是解決介質(zhì)腐蝕和粘壁問題,但由于氣氨、硫酸反應(yīng)劇烈,物料極粘稠仍然使造粒機內(nèi)壁粘結(jié),經(jīng)常需要停車清理,影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和開車率。金正大公司針對這一問題采取了在造粒機內(nèi)襯一層耐高溫、耐酸、耐磨的天然橡膠板并在造粒機筒體上鉆出數(shù)個氣孔的方法,使物料在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中隨襯板的震動自然脫落,防結(jié)壁效果明顯。3.3增設(shè)離心鼓風(fēng)機和文丘里洗滌劑裝置由于硫酸與氣氨在反應(yīng)過程中有過量的氣氨逸出,若直接排放既浪費資源又污染環(huán)境,為此金正大公司采取了在造粒機一端增加密封裝置,且新增一臺4-72NO14C離心鼓風(fēng)機和一套文丘里洗滌裝置?？紤]造粒過程中尾氣溫度較高,采用水作洗滌液吸收氣氨時,因氨的溶解度受溫度影響吸收率較低且容易飽和造成污染事故,金正大公司采取了用稀硫酸作為氣氨的吸收洗滌液對尾氣進行處理,效果較好,可大大提高氨的回收率,減少環(huán)境污染。該洗滌液使用一定時間后,可以泵送到配酸工序作工藝水使用,使資源得到充分利用。4-15產(chǎn)品主要工藝指標(biāo)采用氨酸造粒法生產(chǎn)氯基復(fù)合肥時,由于產(chǎn)品有效養(yǎng)分不同,所用氣氨、硫酸的比例、數(shù)量不同,其工藝操作指標(biāo)也不相同,現(xiàn)以生產(chǎn)有效養(yǎng)分45%(15-15-15)產(chǎn)品為例,主要工藝指標(biāo)如下:稀釋崗位:硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%,稀釋時間45min,氨酸比8∶7,稀釋溫度<30℃,稀酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)52%～54%。造粒崗位:稀硫酸流量0.26m3/h,蒸汽壓力0.3～0.4MPa,氣氨壓力0.6～0.8MPa,計量頻率6Hz,洗滌液流量0.5～0.6m3/h。烘干、冷卻崗位:烘干機進口氣體溫度250～300℃,烘干機尾出口氣體溫度65～85℃,冷卻機出口物料溫度<50℃。5氨基丙烯酸法具有生產(chǎn)肥料特征的特點5.1氨酸造粒法氯基復(fù)混肥生產(chǎn)裝置該項目在原轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒復(fù)混肥裝置上僅需增加管式反應(yīng)器、造粒尾氣洗滌裝置、氨酸計量裝置和對造粒機內(nèi)襯進行改造即可在復(fù)混肥生產(chǎn)裝置上開發(fā)出氨酸造粒法氯基復(fù)合肥新產(chǎn)品。該項目投資省,操作范圍大,當(dāng)不采用氨酸造粒法生產(chǎn)復(fù)合肥時,該裝置還能生產(chǎn)出復(fù)混肥產(chǎn)品,實現(xiàn)一機雙用。5.2能源能源型的造粒設(shè)備粉狀物料需水分、溫度和粘結(jié)劑三種材料都具備時才能造粒,水分越高成球速率越快,但水分高時將增加烘干負(fù)荷,浪費能源,同時產(chǎn)量降低,成本增加。該項目利用氣氨和硫酸中和反應(yīng)所產(chǎn)生的氯化銨料漿代替水分進行造粒,不需向造粒機內(nèi)物料噴入水分,從而降低了造粒機內(nèi)的物料液相,減輕了烘干負(fù)荷,提高了產(chǎn)量,節(jié)約了能源。該項目利用液氨、硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的溫度進行造粒,不需再向造粒機內(nèi)補充蒸汽,從而降低了蒸汽消耗,更加節(jié)能。5.3景觀用粘結(jié)劑氨酸中和反應(yīng)生成的硫酸銨料漿可代替粘性造粒填加劑,不需在生產(chǎn)工藝中加入膨潤土或凹凸棒土等粘結(jié)劑,并且比增加粘結(jié)劑的造粒成球率高,物料返料比低,可大大提高裝置生產(chǎn)能力,降低生產(chǎn)成本。5.4質(zhì)量、品質(zhì)氨酸造粒法生產(chǎn)的復(fù)合肥產(chǎn)品顆粒光滑、圓潤,強度高,水分低,不結(jié)塊,便于機械化施肥,產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國家法定部門檢驗均優(yōu)于國家GB-15063標(biāo)準(zhǔn)。6改造效果好,經(jīng)濟效益好金正大公司在轉(zhuǎn)鼓蒸汽