專利名稱：熔融料漿低塔造粒生產(chǎn)顆粒多元復(fù)合肥料的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用復(fù)合肥料，特別是涉及一種熔融料漿低塔造粒生產(chǎn)顆粒多元復(fù)合肥料的方法及設(shè)備。
已有技術(shù)中，傳統(tǒng)高塔造粒主要應(yīng)用在尿素、硝酸銨熔融料漿的造粒上，并用于生產(chǎn)單質(zhì)化肥。而應(yīng)用高塔或低塔制造氮磷鉀顆粒復(fù)合肥料則未見報道。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熔融料漿低塔造粒生產(chǎn)顆粒多元復(fù)合肥料的方法，該方法的原理是基于尿素與硫銨、鉀肥可以形成低共熔化合物的特點(diǎn)，將尿素等原料一起加熱熔融，熔融料漿通過塔頂旋轉(zhuǎn)造粒噴頭噴灑進(jìn)入造粒塔內(nèi)。造粒物料從塔頂下降過程中在與上升的噴射氣流阻力作用下緩慢的降落到塔底，經(jīng)篩分得到顆粒狀氮磷鉀復(fù)合肥料。該方法包括如下步驟a、將尿素、氮肥、磷肥、鉀肥及填料原料混合加熱熔融；b、熔融料漿通過低塔塔頂旋轉(zhuǎn)造粒噴頭噴灑進(jìn)入造粒塔內(nèi)；
c、在低塔內(nèi)中部至底部之間分多層向塔內(nèi)噴射送風(fēng)，使料漿從塔頂下降過程中在與上升的噴射氣流阻力作用下緩慢的降落到塔底，并完成造粒；造粒后的物料進(jìn)行篩分，合格顆粒(1～4mm)進(jìn)入撲粉筒進(jìn)行表面處理后再包裝；篩分后的細(xì)粉物料與大顆粒破碎后一起作為返料，回到熔融混合器中。
更具體地說，所述尿素、氮肥、磷肥、鉀肥、填料按1.5∶(0～1.0)∶(0～1.0)∶(0～1.0)∶(0～1.0)的比例(重量份)混合，并在100℃～145℃的加熱溫度下在熔融混合器中制成熔融料漿。
農(nóng)作物需要的中微量元素很少，但對提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)有一定的作用。在制備熔融料漿的同時可加入適量的中量元素化合物和微量元素化合物，得到含中、微量元素養(yǎng)分的顆粒狀復(fù)合肥料，中、微量元素化合物為選自鈣化合物、鎂化合物、硫化合物、錳化合物、鉬化合物、鋅化合物、鐵化合物、銅化合物、硼化合物中的一種或一種以上混合物。
所述的氮肥為氯化銨、硝銨、硫酸銨，磷肥為磷酸一銨，鉀肥為氯化鉀、硫酸鉀，填料為粘土、碳酸鈣粉、白云石粉。
在制備熔融料漿的同時可加入適量的染料制成彩色顆粒復(fù)合肥，所述的染料為酸性染料，如酸性紅、酸性蘭、酸性黑、酸性黃等。染料的加入量與肥料的比例為(0.0001～0.0003)∶1(重量份)。
由本發(fā)明的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可以是氮磷鉀三元復(fù)合肥，也可以是氮磷或氮鉀二元復(fù)合肥。
本發(fā)明方法所生產(chǎn)的多元復(fù)合肥料，其有效養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)≥25％。
本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的設(shè)備，該設(shè)備包括造粒塔、熔融混合器及造粒噴頭，其特征在于，所述造粒塔是塔高為15～45m的低塔。
具體地說，造粒塔為內(nèi)部中空的方柱形或圓柱形，方形塔底部尺寸為(長×寬)(4～20m)×(4～20m)，圓形塔底部直徑為4～20m。
在造粒塔內(nèi)中部至底部之間分多層設(shè)有噴射鼓風(fēng)裝置，且每層設(shè)有多個鼓風(fēng)裝置，鼓風(fēng)裝置主體裝在塔體外部，其送風(fēng)管引入塔體內(nèi)，每層的多個送風(fēng)管間隔一定距離沿塔體內(nèi)壁切線方向設(shè)置。
熔融混合器的蒸汽加熱功率為150～650kw，主軸轉(zhuǎn)速為20～175rpm；造粒噴頭為旋轉(zhuǎn)式差動造粒噴頭，噴頭的轉(zhuǎn)速為150～450rpm。
本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，它改變了傳統(tǒng)的高塔造粒的生產(chǎn)方法，實(shí)現(xiàn)了由低塔生產(chǎn)多元復(fù)合肥料。與現(xiàn)有高塔造粒制造尿素、硝酸銨化肥相比，本發(fā)明具有如下顯著特點(diǎn)一、本發(fā)明的方法生產(chǎn)的氮磷鉀或氮鉀或氮磷復(fù)合肥料較之單質(zhì)肥料營養(yǎng)元素更加全面，因此肥效顯著；二、該方法利用尿素能與硫銨、鉀肥能生成低共熔化合物的特點(diǎn)，因此有效地降低了熔融溫度，節(jié)約了能源；三，本發(fā)明將造粒塔改為低塔，降低了造粒塔的高度，大幅度降低了造塔成本和投資；四、該方法由于將高塔造粒和沸騰床造粒技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，實(shí)行強(qiáng)制噴射鼓風(fēng)，減慢了物料在塔內(nèi)的沉降速度，增加了物料在塔內(nèi)的停留時間，因此可以達(dá)到用低塔造粒達(dá)到高塔的效果，并因而降低了造粒塔設(shè)備的造價。
五、本發(fā)明的設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和維護(hù)，造價低等特點(diǎn)。
六、由于取消了干燥工序及冷卻工序，因而可以節(jié)約干燥及冷卻設(shè)備的投資和操作費(fèi)用，同時生產(chǎn)時無大量尾氣排放，操作環(huán)境好，屬清潔生產(chǎn)工藝。
實(shí)施例1如


圖1所示，造粒用設(shè)備包括低塔1、熔融混合器(圖中未示出)、造粒噴頭2，其中低塔為中空圓柱形，其高度為30米，底部直徑為10米。在低塔中部至底部之間分三層設(shè)有噴射鼓風(fēng)裝置3，每一層設(shè)有4個鼓風(fēng)裝置，它們均勻分布于塔體同一平面的圓周上，鼓風(fēng)裝置的主體裝在塔的外部，送風(fēng)管4則引入塔體內(nèi)，并沿塔體內(nèi)壁的切線方向設(shè)置，使噴出的風(fēng)能呈螺旋狀上升，使造粒物料能緩慢地下降，起到類似沸騰床的作用。熔融混合器選用常規(guī)產(chǎn)品，其蒸汽加熱功率為400kw，主軸轉(zhuǎn)速為100rpm。造粒噴頭為旋轉(zhuǎn)式差動造粒噴頭，噴頭的轉(zhuǎn)速為300rpm。
取固體尿素4.5kg、硫酸銨1.0kg、磷酸一銨2.0kg、白云石粉2.5kg、一水硫酸鎂0.1kg、硫酸錳0.01kg以及返料加入到熔融混合器中，加熱到130℃，制成熔融料漿，熔融料漿通過塔頂噴頭噴射進(jìn)入造粒塔造粒，造粒物料通過篩分得到1～4mm的合格粒子，該合格粒子再進(jìn)入撲粉機(jī)進(jìn)行表面調(diào)理即得到合格產(chǎn)品。篩分后的細(xì)粉料和大顆粒破碎后一起作為返料回到熔融混合器，該產(chǎn)品為白色顆粒狀氮磷復(fù)合肥料產(chǎn)品，它含有N24.68％，P2O59.96％，水分0.6％，同時含有鎂、硫中量元素和錳微量元素，產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度為29N。
實(shí)施例2設(shè)備同實(shí)施例1。
取固體尿素4.9kg、氯化鉀(紅色)3.0kg、碳酸鈣粉2.1kg、硫酸鈣0.5kg、硫酸鐵0.2kg、硫酸鋅0.1kg、酸性紅1.5g以及返料加入到熔融混合器中，加熱到126℃制成熔融料漿，熔融料漿通過塔頂噴頭噴射進(jìn)入造粒塔造粒，造粒物料通過篩分得到1～4mm的合格粒子，該合格粒子再進(jìn)入撲粉機(jī)進(jìn)行表面調(diào)理即得到合格產(chǎn)品。篩分后的細(xì)粉料和大顆粒破碎后一起作為返料回到熔融混合器。該產(chǎn)品為紅色氮鉀復(fù)合肥料產(chǎn)品，它含有N22.31％，K2O18.42％，水分0.87％，同時含有鈣、硫中量元素和鐵、鋅微量元素，產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度24N。
實(shí)施例3設(shè)備同實(shí)施例1。
取尿素熔體(尿素廠二段蒸發(fā)器出口)5.1kg、硫酸鉀1.5kg、氯化鉀(白色)1.25kg、磷酸一銨2.0kg、粘土1.5kg、硫酸銅0.015kg、鉬酸銨0.01kg以及返料加入到熔融混合器中，加熱到122℃制成熔融料漿，熔融料漿通過塔頂噴頭噴射進(jìn)入造粒塔造粒，造粒物料通過篩分得到1～4mm的合格粒子，該合格粒子再進(jìn)入撲粉機(jī)進(jìn)行表面調(diào)理即得到合格產(chǎn)品。篩分后的細(xì)粉料和大顆粒破碎后一起作為返料回到熔融混合器。該產(chǎn)品為白色氮磷鉀復(fù)合肥，它含有N 25.15％，P2O510.02％，K2O 14.20％，同時含有硫中量元素和銅、鉬微量元素，產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度32N。
實(shí)施例4設(shè)備同實(shí)施例1。
取固體尿素2.95kg、硝銨0.5kg、氯化銨1.5kg、磷酸一銨1.2kg、氯化鉀(白色)1.2kg、白云石粉2.65kg、一水硫酸鎂0.30kg、鉬酸銨0.01kg、酸性蘭染料1.0g以及返料加入到熔融混合器中，加熱到125℃制成熔融料漿。熔融料漿通過塔頂噴頭噴射進(jìn)入造粒塔造粒，造粒物料通過篩分得到1～4mm合格粒子，該合格粒子再進(jìn)入撲粉機(jī)進(jìn)行表面調(diào)理即得到合格產(chǎn)品。篩分后的細(xì)粉料和大顆粒破碎后一起作為返料回到熔融混合器，該產(chǎn)品為蘭色氮磷鉀復(fù)合肥料產(chǎn)品，它含有N 20.01％，P2O55.94％，K2O 7.34％，同時含有鎂、硫中量元素和鉬微量元素，產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度為28N。
權(quán)利要求
1.一種熔融料漿低塔造粒生產(chǎn)顆粒多元復(fù)合肥料的方法，其特征在于，它包括如下步驟a、將尿素、氮肥、磷肥、鉀肥及填料原料混合加熱熔融；b、熔融料漿通過低塔塔頂旋轉(zhuǎn)造粒噴頭噴灑進(jìn)入造粒塔內(nèi)；c、在低塔內(nèi)中部至底部之間分多層向塔內(nèi)噴射送風(fēng)，使料漿從塔頂下降過程中在與上升的噴射氣流阻力作用下緩慢的降落到塔底，并完成造粒；
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，尿素、氮肥、磷肥、鉀肥、填料按1.5∶(0～1.0)∶(0～1.0)∶(0～1.0)∶(0～1.0)的比例(重量份)混合；
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，尿素、氮肥、磷肥、鉀肥、填料在100℃～145℃的加熱溫度下在熔融混合器中制成熔融料漿。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在制備熔融料漿的同時可加入適量的中量元素化合物和微量元素化合物，得到含中、微量元素養(yǎng)分的顆粒狀復(fù)合肥料，中、微量元素化合物為選自鈣化合物、鎂化合物、硫化合物、錳化合物、鉬化合物、鋅化合物、鐵化合物、銅化合物、硼化合物中的一種或一種以上混合物。
5.如權(quán)利要求1至3中任一條所述的方法，其特征在于，所述的氮肥為氯化銨、硝銨、硫酸銨，磷肥為磷酸一銨，鉀肥為氯化鉀、硫酸鉀，填料為粘土、碳酸鈣粉、白云石粉。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在制備熔融料漿的同時可加入適量的染料制成彩色顆粒復(fù)合肥，所述的染料為酸性染料，染料的加入量與肥料的比例為(0.0001～0.0003)∶1(重量份)。
7.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的設(shè)備，包括造粒塔、熔融混合器及造粒噴頭，其特征在于，所述造粒塔是塔高為15～45m的低塔。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，造粒塔為內(nèi)部中空的方柱形或圓柱形，方形塔底部尺寸為(長×寬)(4～20m)×(4～20m)，圓形塔底部直徑為4～20m。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，在造粒塔內(nèi)中部至底部之間分多層設(shè)有噴射鼓風(fēng)裝置，且每層設(shè)有多個鼓風(fēng)裝置，鼓風(fēng)裝置主體裝在塔體外部，其送風(fēng)管引入塔體內(nèi)，每層的多個送風(fēng)管間隔一定距離沿塔體內(nèi)壁切線方向設(shè)置。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，熔融混合器的蒸汽加熱功率為150～650kw，主軸轉(zhuǎn)速為20～175rpm；造粒噴頭為旋轉(zhuǎn)式差動造粒噴頭，噴頭的轉(zhuǎn)速為150～450rpm。
全文摘要
一種熔融料漿低塔造粒生產(chǎn)顆粒多元復(fù)合肥料的方法及設(shè)備，方法包括如下步驟a、將尿素、氮肥、磷肥、鉀肥及填料原料混合加熱熔融；b、熔融料漿通過低塔塔頂旋轉(zhuǎn)造粒噴頭噴灑進(jìn)入造粒塔內(nèi)；c、在低塔內(nèi)中部至底部之間分多層向塔內(nèi)噴射送風(fēng)，使料漿從塔頂下降過程中在與上升的噴射氣流阻力作用下緩慢的降落到塔底，并完成造粒；設(shè)備包括造粒塔、熔融混合器及造粒噴頭，其特征在于，造粒塔是塔高為15～45m的低塔。在造粒塔內(nèi)中部至底部之間分多層設(shè)有噴射鼓風(fēng)裝置。本發(fā)明利用尿素與某些化肥能形成低共熔化合物的特點(diǎn)，降低了熔融溫度，節(jié)約了能耗和操作費(fèi)用，同時結(jié)合高塔造粒和沸騰床造粒等技術(shù)，因此能降低造粒塔的高度，大幅度節(jié)約造粒塔的投資并且操作環(huán)境好，無三廢排放。
文檔編號C05G5/00GK1403423SQ0213497
公開日2003年3月19日 申請日期2002年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月14日
發(fā)明者黃培釗, 張運(yùn)森, 李速亮, 池貴君, 王兆斌, 范素民 申請人:深圳市芭田生態(tài)工程股份有限公司