一种硼氮肥的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种硼氮肥的生产工艺，在尿液进行造粒的步骤中引入了含硼药剂，通过该含硼药剂的加入，可实现肥料中硼、氮两种元素共存的目的，其中，硼元素可促进植物根系的生长，进而提高对氮元素的吸收，防止以往氮元素流失严重的问题。在造粒步骤中引入含硼药剂后，含硼药剂无需经历蒸发步骤，直接就可以进入到造粒步骤，能够有效解决以往生产工艺中硼元素能耗高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及肥料领域，尤其涉及一种硼氮肥的生产工艺。
技术介绍
尿素的化学名称为碳酰二胺，其分子式为CO(NH2)2，含氮量为46.65％，是含氮量最高的固体氮肥。在农业领域尿素已成为当之无愧的“当家肥”，并成为影响我国粮食安全的重要因素之一。在我国，尿素的生产与消费总量均牢牢占据世界首位，但氮素利用率较发达国家相比还有很大差距，极低的氮素利用率不仅导致巨大的浪费，同时氮素流失不仅会造成地下水污染，而且氮氧化物挥发还会引起温室效应，因此越来越引起国家的重视。如何提高氮肥特别是尿素的利用率已成为重要课题，一方面国家大力支持推广长效尿素，另一方面功能性肥料、中微量元素肥等新型肥料越来越成为肥料创新的重要途径。硼是植物必需的营养元素之一，能促进根系生长，对光合作用的产物——碳水化合物的合成与转运有重要作用，对受精过程的正常进行有特殊作用。因此，对防治油菜“花而不实”、棉花“蕾而不花”和果树“落蕾、落花、落果”、小麦“不稔”等症均有明显能力。如果豆科作物缺硼，则根瘤发育不良，甚至失去固氮能力。油菜、棉花、大豆、甜菜、苹果、柑橘等施硼都有显著增产，并改善品质。中国缺硼土壤在南方和北方都有，所以合理施用硼肥对发展中国农业有重要意义。而目前使用的硼肥多为硼砂、硼酸，用水溶解后作为液面肥喷施，并且需多次喷施，农民劳动强度较大，另一方面，溶解后直接喷施受溶解度的影响，硼肥在土壤中很难均匀分散，容易造成土壤中局部硼浓度过高，不仅可能使作物中毒，而且还有可能因硼元素残留而破坏土壤品质。为了实现硼、氮两种元素的合理利用，人们已经研发了一种硼氮肥料，现有硼氮肥料的制备工艺具体为，在制备肥料的蒸发步骤之前或蒸发步骤中加入溶解有硼源的药剂，该溶解有硼源的药剂只有经历蒸发步骤后，才可注入到造粒塔中，制得硼氮肥。上述的硼氮肥制备工艺中，由于在蒸发步骤中增加了溶解有硼源的药剂，会导致整个肥料生产系统中能耗增加。此外，在蒸发步骤中，蒸发获得的冷凝水需要二次利用，而过蒸发步骤中加入了溶解有硼源的药剂后，会导致冷凝水的污染，无法进行二次使用，造成资源的浪费。因此，如何研发一种硼氮肥的新型生产工艺，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种硼氮肥的生产工艺，以至少解决现有硼氮肥存在的能耗大，存在资源浪费等问题。本专利技术提供的技术方案，具体为，一种硼氮肥的生产工艺，包括如下步骤：1)将经过净化的氨与二氧化碳混合进入合成塔，反应获得含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液；2)将所述含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液，经减压降温，分离出氨和氨基甲酸铵后的尿液蒸发到99.5％以上，得熔融尿液；3)将所述熔融尿液注入造粒塔，造粒得到肥料成品；其特征在于，在步骤3)中将所述熔融尿液注入造粒塔的同时还注入了含硼药剂。优选，所述含硼药剂由以下成分按重量比组成：水0.5～20份、尿素60～80份以及含硼化合物10～30份。进一步优选，所述含硼化合物为：硼酸或四水八硼酸钠中的一种。进一步优选，所述含硼药剂的制备方法，具体如下：在温度为110℃条件下，将尿素按比例加入水中并不断搅拌，直至尿素溶解；将含硼化合物加入到溶解有尿素的水溶液中，得含硼药剂。进一步优选，在温度为100～120℃条件下，将含硼化合物加入到溶解有尿素的水溶液中。本专利技术提供的硼氮肥的生产工艺，在尿液进行造粒的步骤中引入了含硼药剂，通过该含硼药剂的加入，可实现肥料中硼、氮两种元素共存的目的，其中，硼元素可促进植物根系的生长，进而提高对氮元素的吸收，解决以往氮元素流失严重的问题。在造粒步骤中引入含硼药剂后，含硼药剂无需经历蒸发步骤，直接就可以进入到造粒步骤，能有效降低蒸发步骤中的能耗，有效解决以往生产过程中存在能耗大的问题。此外，以往在蒸发步骤中由于含硼药剂的加入，会导致冷凝水的污染，而本专利技术提供的生产工艺中，蒸发步骤中不存在其他添加成分，有效解决冷凝水污染的问题。本专利技术提供的硼氮肥的生产工艺，还可以实现一条生产线，同时生产带有添加硼元素的大颗粒硼氮肥，蒸发步骤以及其之前的设备、大颗粒装置均为基础性设备，将含硼药剂加入到大颗粒尿液管线即可。具体实施方式下面以具体的实施方案对本专利技术进行进一步解释说明，并不用于限制本专利技术的保护范围。本实施方案提供了一种硼氮肥的生产工艺，包括如下步骤：1)将经过净化的氨与二氧化碳按摩尔比3.1～3.6混合进入合成塔，塔内压力为15.4～15.6MPa，温度为172～189℃，反应物料停留时间为40min左右，反应获得含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液；2)将上述含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液，经减压降温，分离出氨和氨基甲酸铵后的尿液蒸发到99.5％以上，得熔融尿液；3)将熔融尿液和含硼药剂同时注入造粒塔，造粒得到肥料成品。其中，上述含硼药剂由以下成分按重量比组成：水0.5～20份、尿素60～80份以及含硼化合物10～30份，而含硼化合物可选用硼酸或四水八硼酸钠中的一种，其中，尿素和含硼化合物的具体配比可以根据肥料中所需的硼、氮量进行具体的设计，不会影响方案的实施，上述列举的配比为实施过程中常用的配比关系，而水分的含量主要目的在于便于造粒步骤的实施，以实现肥料中的粒度要求。其中，上述含硼药剂的制备方法，具体如下：在温度为110℃条件下，将尿素按比例加入水中并不断搅拌，直至尿素溶解；在温度为100～120℃条件下，将含硼化合物加入到溶解有尿素的水溶液中，得含硼药剂。采用上述生产方法制得的硼氮肥，可以使硼在尿素中均匀分散，该硼氮肥可作为基肥、底肥、追肥施用，能够满足在施用尿素的同时，也可以保证有效硼的施用，而不需要再单独施用硼肥，尤其对硼严重缺乏地区意义重大。上述实施方案提供的硼氮肥生产工艺，在造粒步骤中引入含硼药剂，该硼氮药剂无需经过蒸发步骤，能够有效避免硼元素的损耗，操作灵活，可以同时生产含硼小颗粒氮肥和含硼大颗粒氮肥，如果生产普通小颗粒尿素或普通大颗粒尿素，切断含硼药剂的加入即可，这样可以生产不同需求的产品，满足用户的个性化需求。下面以具体的实施例对本专利技术进行更进一步的详细解释说明。实施例1将储罐温度控制在110℃，将尿素加入到水中，不断搅拌使其溶解，然后加入硼酸，得到含硼药剂；将含硼药剂和熔融尿液同时注入造粒塔中，经造粒制得硼氮肥成品；其中，上述硼酸溶解时溶液温度为100-120℃。在上述工艺进行过程中，按照不同的配比制备肥料，测定最终所得含硼氮肥的水分质量含量h1(％)、硼质量含量b1(％)、尿素质量含量N1(％)、氮素质量含量n1(％)。采用溶解有硼源的药剂的质量H(kg)，水分质量H1(kg)，尿素质量H2(kg)，硼酸的质量H3(kg)、其尿素质量含量m2(％)。所得结果如下表一：经结果检测，上述制得肥料的粒度、水分均符合标准要求。实施例2将储罐温度控制在110℃，将尿素加入到水中，不断搅拌使其溶解，然后加入四水八硼酸钠，得到含硼药剂；将含硼药剂和熔融尿液同时注入造粒塔中，经造粒制得硼氮肥成品；其中，上述四水八硼酸钠溶解时溶液温度为100-120℃。在上述工艺进行过程中，按照不同的配比制备肥料，测定最终所得含硼氮肥的水分质量含量h1(％)、硼质量含量b1(％)、尿素质量含量N1(％)、氮素质量含量n1(％)。采用溶解有硼源的药剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼氮肥的生产工艺，包括如下步骤：1)将经过净化的氨与二氧化碳混合进入合成塔，反应获得含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液；2)将所述含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液，经减压降温，分离出氨和氨基甲酸铵后的尿液蒸发到99.5％以上，得熔融尿液；3)将所述熔融尿液注入造粒塔，造粒得到肥料成品；其特征在于，在步骤3)中将所述熔融尿液注入造粒塔的同时还注入了含硼药剂。

【技术特征摘要】
1.一种硼氮肥的生产工艺，包括如下步骤：1)将经过净化的氨与二氧化碳混合进入合成塔，反应获得含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液；2)将所述含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液，经减压降温，分离出氨和氨基甲酸铵后的尿液蒸发到99.5％以上，得熔融尿液；3)将所述熔融尿液注入造粒塔，造粒得到肥料成品；其特征在于，在步骤3)中将所述熔融尿液注入造粒塔的同时还注入了含硼药剂。2.根据权利要求1所述硼氮肥的生产工艺，其特征在于，所述含硼药剂由以下成分按重量比组成：水0.5～20份、尿素...

【专利技术属性】
技术研发人员：费建民，李永华，杨德福，汉秀英，张晓晖，张玉轩，高新忠，杨海峰，薛斌，李德君，王玲，
申请(专利权)人：锦西天然气化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21