一种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺，包括硫酸脲溶液的配制、备料、造粒、干燥、破碎、筛分、冷却、包膜、包装等步骤；本发明专利技术的优点在于：不用蒸汽即可实现尿素溶解，生成缩二脲的副反应减少，造粒成粒率高，干燥能耗低，工艺适应性强，产品质量好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺，包括硫酸脲溶液的配制、备料、造粒、干燥、破碎、筛分、冷却、包膜、包装等步骤；本专利技术的优点在于：不用蒸汽即可实现尿素溶解，生成缩二脲的副反应减少，造粒成粒率高，干燥能耗低，工艺适应性强，产品质量好。【专利说明】
本专利技术涉及一种复合肥的生产工艺，具体地说是一种硫酸脲氨化法制备复合肥的 生产工艺，属于复合肥制备领域。 一种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺
技术介绍
目前，随着我国复合肥和复混肥标准的分别制定和实施，我国蒸汽团粒法和尿液 喷浆法复混肥工艺急需改造、升级为有化学反应的复合肥生产工艺。目前，一般采用最简单 的氨酸法。但是氨酸法主要适用于高磷肥和平衡型肥料的生产，工艺的适应性不强。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术设计了一种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺，该 工艺不用蒸汽即可实现尿素溶解，生成缩二脲的副反应减少，造粒成粒率高，干燥能耗低， 工艺适应性强，产品质量好。 本专利技术的技术方案为： -种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺，包括以下步骤： (1)硫酸脲溶液的配制 尿素加入缓冲料斗，通过电子皮带秤计量后，用输送带送至硫酸脲配制罐；水、质 量浓度为98%的浓硫酸分别通过各自的流量计量控制系统，按照水、浓硫酸、尿素的重量比 1 : 20 : 100的比例流量输送至硫酸脲配制罐；在硫酸脲配制罐中，尿素与浓硫酸和水在 充分搅拌的情况下发生反应，形成硫酸脲液体，并释放出反应热；在此体系中，为控制反应 温度在80-90°C，在配制罐外设有硫酸脲换热器，以冷却水（或蒸汽）作为换热器介质，用硫 脲循环泵强制循环，通过温度调节系统冷却水量（或蒸汽量），使反应温度严格控制在适宜 的温度范围内；为了保证反应体系的液位稳定，利于反应充分、稳定，将液位控制在1/3高 度范围内，硫酸脲配制罐设有液位现场监测装置，通过调节浓硫酸、尿素、水的加入配制量 及配制时间从而达到控制液位的目的；在硫酸脲配制罐中，经过停留，停留时间15min，反 应物料最终形成硫酸脲；制备好的硫酸脲溶液经过滤器过滤后进人硫酸脲泵，然后经计量 后输送至造粒机参与造粒生产；考虑到硫酸脲的特殊性质及造粒的实际需要，生产中硫酸 脲配置时必须严格控制各组分配比； (2)备料 将各固体原料，包括尿素、磷酸一铵、氯化钾、填充料等，用量根据产品配方定，分 别提升到各原料料仓，然后经计量秤计量后由返料皮带输送进入转鼓造粒机，固体原料与 硫酸脲溶液的重量比为10 : 1 ; ⑶造粒 步骤（2)的固体物料进入造粒机后，将步骤（1)制备的硫酸脲溶液经加压计量后 送至造粒机内的硫酸脲喷嘴，喷洒至造粒机内不断滚动的循环料床的物料粒子表面；将来 自氨站的液氨或氨水经计量，液氨与硫酸脲溶液的重量比为1 : 2,后通过造粒机内的喷氨 轴送入造粒机内料床，与物料进行反应，促进造粒物料粒化，改善造粒物料物性并参与造粒 过程。同时，根据造粒状况可以向料床中通入适量的蒸汽和洗涤水，通过调节蒸汽和洗涤水 的用量来控制造粒机物料的温度、湿度，温度90°C、湿度5%，以促进物料的不断成粒；经过 团聚、粘结、涂布后的物料颗粒自造粒机流出； ⑷干燥 将步骤（3)造粒后的物料进入回转干燥机，与来自热风炉的热空气进行并流干 燥，通过调节热风风量92000M 3、温度220°C等指标对造粒物料干燥条件进行控制，使干燥后 的物料水分达到含水量3%的指标要求； (5)破碎、筛分、冷却 将步骤（4)干燥后流出的物料经皮带输送机送入一级粗筛进行颗粒的粗筛分，粗 筛粒径4. 5_，粗筛后的大粒经破碎后返回造粒机重新造粒，粗筛物料再经细筛筛除< 2_ 的细粉，细粉与原料混合返回造粒机重新造粒，2?4_的成品颗粒进入冷却滚筒中进行 冷却，冷却温度50°C，冷却采用自然风逆流方式进行，冷却后的物料进一步精筛，精筛粒径 3?4_，筛除细粉得到成品颗粒物料； (6)包膜、包装 将步骤（5)得到的成品颗粒物料与经计量调节喷入的包裹油在包膜机的转筒中 充分接触、滚动，使物料表面均匀地涂油或扑粉，防结块粉，完成颗粒物料的包裹操作，包裹 涂油1-1. 5Kg，扑粉3-6Kg ;肥料颗粒进行包裹的目的是防止粘结、结块。包裹剂通过比例计 量后由包裹剂输送泵送入设在包裹筒内的包裹剂喷嘴中（或使用螺旋输送计量扑粉）；完 成包裹后的硫酸铵成品颗粒由成品输送皮带机送至成品料仓，经自动计量后包装。 (7)尾气处理 在步骤（3)造粒过程中产生的尾气含有少量的氨和粉尘，经造粒尾气风机直接送 到喷淋洗涤塔洗涤，然后经烟?排空； 在步骤（4)干燥过程中产生的尾气含有少量氨气和大量粉尘，经干燥尾气风机抽 入旋风除尘器中除尘后，再经风道引至重力沉降室再次重力除尘，最后与造粒尾气一起经 喷淋洗涤后进烟囱排空； 在步骤（5)冷却过程中产生的尾气中含一定量的粉尘，经过冷却尾气风机抽入冷 却尾气旋风除尘器中进行一级干法旋风除尘，除下的粉尘送入返料造粒系统，除尘后的尾 气再由风道引至冷却布袋除尘器进行二次除尘，二次除尘后的尾气经烟?直接排空； 其他固体物料在破碎以及输送过程中产生的含尘尾气，分别通过各处相应除尘管 道收集后，由风机依次抽入旋风除尘器、布袋除尘器进行两级除尘处理回收后最后由烟囱 排空。 另外，硫脲溶液温度为80?110°C ;造粒机物料温度60?70°C ;造粒机出口物料 叫（H20) :2.5%?4% ;返料比为1?2;造粒物料pH值为5. 5?6. 5。 尿素与硫酸的加合为放热反应，且第1个摩尔尿素与硫酸结合时放出大量热量， 导致温度剧升，而第2个摩尔的尿素溶解时放热则较少。另外，由于尿素与硫酸加合过程的 放热，酸解液配制时所产生的热量可能使系统过热而发生缩合等副反应，甚至有可能引起 爆炸。因而要求酸解液配制温度最高不超过130°C，一般控制在110°C以下，并在配制过程 中控制合适的尿素和硫酸的比例，同时加入适量的水以降低硫酸脲的黏度和保持硫酸脲的 稳定。 硫酸脲均匀喷洒在料层上作为黏结剂强化造粒，随后进人料层的液氨与MAP、硫酸 进行反应生成DAP和硫酸铵，同时放出反应热，使物料迅速升温。利用尿素和反应物的黏性 把物料层层包裹，在机械的作用下形成合格的粒子。主要化学反应： 2NH3+H2S04 = (NH4) 2S04+Q ； (1) NH4H2P04+NH3 = (NH4)2HP04+Q。 （2) 在造粒过程中发生化学反应增加物料间的溶解、吸附、分子间作用力等作用，使得 物料的黏性增加，产品的致密度和强度提高，尤其是可以降低物料存储过程中的再次反应 和晶型转变，使得产品的性质稳定，不容易发生粉化和结块。 本专利技术的优点在于： (1)不用蒸汽可以实现尿素溶解 硫酸脲法充分利用尿素、硫酸、水形成硫酸脲的反应热，使固体尿素不需加热即能 形成易流动的稳定的硫酸脲液体，相对尿素熔融法节省了溶解尿素所需的大量蒸汽，降低 了生产成本； (2)生成缩二脲的副反应减少 硫酸脲的配制过程中，反应温度可较容易地控制在低温范围内，相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸脲氨化法制备复合肥的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)硫酸脲溶液的配制尿素加入缓冲料斗，通过电子皮带秤计量后，用输送带送至硫酸脲配制罐；水和质量浓度为98％的浓硫酸分别通过各自的流量计量控制系统，按照水、浓硫酸、尿素的重量比1∶20∶100的比例流量输送至硫酸脲配制罐；在硫酸脲配制罐中，尿素与浓硫酸和水在充分搅拌的情况下发生反应，形成硫酸脲液体，并释放出反应热；在此体系中，为控制反应温度在80‑90℃，在配制罐外设有硫酸脲换热器，以冷却水或蒸汽作为换热器介质，用硫脲循环泵强制循环，通过温度调节系统冷却水量或蒸汽量使反应温度严格控制在温度范围内；同时将反应液位控制在1/3高度；在硫酸脲配制罐中，经过停留，停留时间15min，反应物料最终形成硫酸脲；(2)备料将各固体原料分别提升到各原料料仓，然后经计量秤计量后由返料皮带输送进入转鼓造粒机，固体原料与硫酸脲溶液的重量比为10∶1；(3)造粒步骤(2)的固体物料进入造粒机后，将步骤(1)制备的硫酸脲溶液经加压计量后送至造粒机内的硫酸脲喷嘴，喷洒至造粒机内不断滚动的循环料床的物料粒子表面；将来自氨站的液氨或氨水经计量，液氨与硫酸脲溶液的重量比为1∶2，然后通过造粒机内的喷氨轴送入造粒机内料床，与物料进行反应，同时通入适量的蒸汽和洗涤水，通过调节蒸汽和洗涤水的用量来控制造粒机物料的温度为90℃、湿度为5％；再经过团聚、粘结、涂布后的物料颗粒自造粒机流出；(4)干燥将步骤(3)造粒后的物料进入回转干燥机，与来自热风炉的热空气进行并流干燥，调节热风风量92000M3、温度220℃，使干燥后的物料水分达到含水量3％；(5)破碎、筛分、冷却将步骤(4)干燥后流出的物料经皮带输送机送入一级粗筛进行颗粒的粗筛分，粗筛粒径4.5mm，粗筛后的大粒经破碎后返回造粒机重新造粒，粗筛物料再经细筛筛除小于2mm的细粉，细粉与原料混合返回造粒机重新造粒，2～4mm的成品颗粒进入冷却滚筒中进行冷却，冷却温度50℃，冷却采用自然风逆流方式进行，冷却后的物料进一步精筛，精筛粒径3～4mm，筛除细粉后得到成品颗粒物料；(6)包膜、包装将步骤(5)得到的成品颗粒物料与经计量调节喷入的包裹油在包膜机的转筒中充分接触、滚动，使物料表面均匀地涂油或扑粉，防结块粉，完成颗粒物料的包裹操作，包裹涂油1‑1.5Kg，扑粉3‑6Kg；包裹剂通过比例计量后由包裹剂输送泵送入设在包裹筒内的包裹剂喷嘴中或使用螺旋输送计量扑粉；完成包裹后的硫酸铵成品颗粒由成品输送皮带机送至成品料仓，经自动计量后包装。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：云中英，王恒涛，徐芹雷，杨丽娜，刘凤梅，时钰淇，
申请(专利权)人：云中英，
类型：发明
国别省市：山东;37