一種硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，所述復(fù)合肥采用傳統(tǒng)法磷酸銨雙管式反應(yīng)器工藝，生產(chǎn)所需物料主要包括：濃度（P2O5）40%～48%的濃磷酸、高純度的無水液氨，濃度為90.0%～98.5%的濃硫酸；濃磷酸、液氨、濃硫酸根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格按比例定量進(jìn)入管式反應(yīng)器，發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸銨、磷酸銨混合料漿，經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓氨化?；纬闪姿徜@基氮-磷-硫（NPS）復(fù)合肥。本發(fā)明產(chǎn)品中富含的銨態(tài)氮、可溶性磷酸鹽、可溶性硫酸鹽等營養(yǎng)成分，可有效保障植物生產(chǎn)對氮、磷、硫元素的需求，不但拓展了磷酸銨復(fù)合肥功能性，提高產(chǎn)品附加值，更為促進(jìn)化肥產(chǎn)品多元化的提供了有效途徑。
【專利說明】一種硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及肥料領(lǐng)域，特別涉及一種含硫元素的磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 磷酸二銨是一種二元速效復(fù)合肥，含有氮、磷二種植物生產(chǎn)必需的營養(yǎng)元素。面對 產(chǎn)能過剩，市場嚴(yán)重飽和的影響，化肥生產(chǎn)企業(yè)追尋差異化戰(zhàn)略勢在必行。磷酸二銨生產(chǎn)工 藝與產(chǎn)品質(zhì)量單一，其二元復(fù)合肥呈現(xiàn)出一定的局限性。隨著多元復(fù)合肥工業(yè)的崛起并廣 泛應(yīng)用及其工藝技術(shù)的進(jìn)步，將磷酸銨生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，形成含有多種規(guī)格微量 元素復(fù)合肥，拓展產(chǎn)品類型，改善產(chǎn)品質(zhì)量刻不容緩。
[0003] 硫是作物生長發(fā)育不可或缺的一種營養(yǎng)元素，幾乎所有蛋白質(zhì)、酶都含有硫成分， 硫的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)，含硫的肥料主要包括硫酸銨、硫酸鉀等，硫元素在生物體 中的存在能提_物體中硫氧基的數(shù)量，提_生物耐寒、耐旱和抗倒伏等抗逆性。但其營養(yǎng)成 分單一，肥效不及多元復(fù)合肥全面而高效，未能有效而長周期促進(jìn)植物的全面生長與增產(chǎn)。 部分地區(qū)缺少硫元素，對植物的生產(chǎn)極其不利，通過改善肥料化學(xué)成分的分布與養(yǎng)分比例 結(jié)構(gòu)，改善肥料的性能，彌補(bǔ)土壤對硫稀缺的不足，可有效保障土壤對需求元素均衡。
[0004] 目前，國內(nèi)存在部分生產(chǎn)含硫肥料的方法，但主要含硫復(fù)合肥生產(chǎn)通過采用添加 硫單質(zhì)，如熔融狀態(tài)的硫磺作為生產(chǎn)途徑，或是以包裹涂覆的方式，或是以融入料漿的方 式，硫以液態(tài)形式進(jìn)入化肥中，而在化工高溫高壓狀態(tài)下，硫磺作為一種易燃易爆固體，生 產(chǎn)過程中存在一定的風(fēng)險，需要復(fù)雜的工藝設(shè)計(jì)從而保證工藝的安全性。此外，單質(zhì)硫難溶 于水，被植物直接吸收效率總體降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對上述問題對磷酸銨生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，以氨、酸中和反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含硫磷 酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)，硫元素通過以硫酸鹽的形式均勻分布于復(fù)合肥中，并得到充分氨化，使 產(chǎn)品含有氮、磷、硫三種植物生長必需的營養(yǎng)元素。
[0006] -種硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，所述復(fù)合肥采用傳統(tǒng)法磷酸銨生產(chǎn)工藝，生產(chǎn) 所需物料主要包括：濃度（P2〇5) 40%?48%的濃磷酸、高純度的無水液氨，濃度為90. 0%? 98. 5%的濃硫酸；濃磷酸、液氨、濃硫酸根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格按比例定量進(jìn)入管式反應(yīng)器，發(fā)生中 和反應(yīng)生成硫酸銨、磷酸銨混合料漿，經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓氨化?；纬闪姿徜@基氮-磷-硫（NPS)復(fù) 合肥；所述濃度均為質(zhì)量百分濃度。
[0007] 上述濃磷酸進(jìn)入磷酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)，分為兩部分，其一部分進(jìn)入造粒尾氣預(yù)洗滌器 對造粒機(jī)逸出的尾氣進(jìn)行洗滌，中和回收逸出的氨與粉塵尾氣，形成的洗滌液一部分持 續(xù)循環(huán)洗滌，并從循環(huán)泵的出口部分分流回收至管反配酸槽；另一部分根據(jù)經(jīng)過計(jì)量直 接進(jìn)入管反配酸槽配制適用于管式反應(yīng)器氨化的管反配酸，管式反應(yīng)器的配酸密度保持 1. 50 ?1. 60g/ml。
[0008] 上述濃硫酸進(jìn)入磷酸二銨生產(chǎn)系統(tǒng)分為兩部分，一部分和濃磷酸一起添加于造粒 尾氣預(yù)洗滌器，對造粒尾氣進(jìn)行洗滌，保持洗滌液呈酸性，別一部分則進(jìn)入兩個管式反應(yīng) 器，每個管式反應(yīng)器設(shè)置三個進(jìn)料口，分別連接硫酸、液氨、磷酸管線，在管式反應(yīng)器運(yùn)行 時，管式反應(yīng)器中磷酸、硫酸、液氨快速切入管式反應(yīng)器混合頭，氨與酸充分混分，并迅速發(fā) 生中和反應(yīng)，隨即迅速放熱生成高溫高壓的磷酸銨、硫酸銨料漿，憑借料漿自身在壓力動 力，由料漿分布管導(dǎo)引進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓氨化?；炝C(jī)中以返料為載體進(jìn)行噴漿涂布造粒，形成 硫磷酸銨顆粒物料；通過流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥的實(shí)時監(jiān)控與測定，嚴(yán)格控制分別進(jìn)入兩個管式 反應(yīng)器磷酸（p205)、硫酸（H2S04)、液氨（NH3)的給料速率，以達(dá)到控制產(chǎn)品不同規(guī)格和性質(zhì) 的目的。
[0009] 所述兩個管式反應(yīng)器混合頭安裝于造粒機(jī)末端，連接有硫酸、磷酸、液氨管線，管 式反應(yīng)器的料漿分布管延伸至造粒機(jī)內(nèi)部。磷酸、硫酸、液氨快速切入管式反應(yīng)器混合頭， 并在混合頭處混合均勻并發(fā)生中和反應(yīng)，生成硫酸銨、磷酸銨料漿，由料漿分布管將料漿導(dǎo) 引至造粒機(jī)內(nèi)部噴漿。
[0010] 所述造粒機(jī)的造粒母料來自篩分破碎系統(tǒng)返回的磷酸銨返料，在造粒機(jī)轉(zhuǎn)鼓作用 下，形成翻滾的料幕；兩個管式反應(yīng)器的噴射的氨化硫酸銨、磷酸銨料漿均勻分布于母料 上，料楽、母料一起在造粒機(jī)中完成涂布、粘結(jié)造?；蜃猿闪＃瑲饣炝C(jī)內(nèi)部安裝連接液 氨總管的二次補(bǔ)氨分布器，可以根據(jù)生產(chǎn)需要在造粒機(jī)物料床層中噴射一定比例的液氨， 對造粒物料進(jìn)行二次氨化，調(diào)校造粒物料的氨酸比例，提高造粒物料中和度，以調(diào)整硫磷酸 銨復(fù)合肥料的氮、磷、硫成分比例均衡；造粒工序逸出的粉塵與含氨尾氣進(jìn)入洗滌器，添加 濃磷酸與硫酸進(jìn)入洗滌凈化回收；造粒物料氮（N)、磷（P205)、硫（S)的比例根據(jù)規(guī)格由管式 反應(yīng)器設(shè)置氨酸比例動態(tài)調(diào)節(jié)，以造粒的酸堿度（pH)為調(diào)節(jié)參考依據(jù)；所述造粒機(jī)附有活 動膠板，隨著造粒機(jī)的轉(zhuǎn)動，依靠呼吸孔的吸氣與排氣過程，實(shí)現(xiàn)活動膠板的彈動，防止物 料粘結(jié)在造粒壁上，保持物料的松散狀態(tài)。
[0011] 所述造粒機(jī)出口物料在重力作用下，進(jìn)入回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，在來自熱風(fēng)爐的熱空氣 (T=350?650°C)加熱作用下水分蒸發(fā)而干燥，在干燥機(jī)中的抄板將物料掀起，形成分散的 料幕，增加了物料與熱空氣的面積，強(qiáng)化了干燥的效果；干燥機(jī)產(chǎn)品的氣氨與粉塵由風(fēng)機(jī)抽 入旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵，隨后進(jìn)入尾氣洗滌系統(tǒng)，采用低濃度的磷酸洗滌液凈化造粒機(jī)溢 出的含有粉塵與氨的尾氣。
[0012] 所述物料離開干燥機(jī)進(jìn)入篩分工序，由篩分機(jī)對產(chǎn)品顆粒進(jìn)行篩選，提取粒度為 2?4mm的顆粒作為產(chǎn)品輸出，而不合格顆粒> 4mm或< 2mm則由篩分機(jī)篩網(wǎng)進(jìn)行 機(jī)械隔離，大顆粒都經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，由返料輸送設(shè)備輸送返回造粒機(jī)，作為母料與管式 反應(yīng)器的料漿重新涂布造粒； 顆粒合格的產(chǎn)品（小2?4mm)進(jìn)入冷卻流化床，在鼓風(fēng)機(jī)作用下，產(chǎn)品呈懸浮流化狀 態(tài)，增加了冷卻空氣與物料的接觸面積，強(qiáng)化產(chǎn)品冷卻效果，流化冷卻系統(tǒng)的尾氣進(jìn)入除塵 洗滌工序，對尾氣進(jìn)行除塵并凈化而排空，固相則作為產(chǎn)品經(jīng)過包裹油劑的包裹涂覆后，增 加顆粒產(chǎn)品的防潮、防塵、防結(jié)塊性能，進(jìn)入產(chǎn)品倉庫儲存，包裝出廠。
[0013] 通過篩分機(jī)分料閥的開度，調(diào)節(jié)產(chǎn)品取出比例，控制系統(tǒng)物料平衡動態(tài)，保持適 當(dāng)?shù)姆盗媳龋盗媳燃磸暮Y分系統(tǒng)返回造粒機(jī)物料和取出產(chǎn)品的質(zhì)量比例，正常維持于 3. 5?6. 0:1，以維持造粒物料的適當(dāng)?shù)乃趾?，呈現(xiàn)干燥、分散的顆粒狀態(tài)。
[0014] 通過調(diào)節(jié)造粒機(jī)添加的硫酸、磷酸與液氨的含量，保持管式反應(yīng)器的物料充分反 應(yīng)，并在造粒機(jī)中添加一定量的二次補(bǔ)氨，維持造粒物料的化學(xué)成分平衡，最終達(dá)到調(diào)節(jié) 產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格與養(yǎng)分的目的；產(chǎn)品中硫（S)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%?15%，氮（N)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 6. 0%?18. 0%，磷（P205)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%?40%。
[0015] 發(fā)明人指出，本發(fā)明通過對添加硫酸、磷酸、氨的比例調(diào)節(jié)與定量給料流率控制， 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的物料動態(tài)平衡與產(chǎn)品質(zhì)量成分的穩(wěn)定分布，生產(chǎn)出不同規(guī)格含硫磷氮的磷 酸銨，使硫元素全面嵌入磷酸銨肥料中，形成磷酸銨基氮-磷-硫（NPS)復(fù)合肥，而并非單 純的氮、磷、硫三種化合物或單質(zhì)的簡單物理混合，硫元素在化肥中以化合物的鹽類形式存 在，是一種復(fù)合肥。同時，由于濕法磷酸中存在一定量的雜質(zhì)離子，在反應(yīng)過程中，也會生成 一定比例的復(fù)合鹽類，產(chǎn)品中含有豐富的銨態(tài)氮、可溶性磷酸鹽、可溶性硫酸鹽等成分，可 有效保障植物生產(chǎn)對氮、磷、硫元素的需求，尤其是對氮、磷、硫三種元素稀缺的地區(qū)，有利 于改善土壤成分結(jié)構(gòu)，具有重要的補(bǔ)充作用，彌補(bǔ)了天然土壤的不足。因此，本發(fā)明提供了 拓展磷酸銨復(fù)合肥功能性、提高產(chǎn)品附加值，是有效促進(jìn)產(chǎn)品多元化的有效途徑。
[0016] 本發(fā)明具有以下有益效果：（1)復(fù)合肥中的硫元素以硫酸鹽的形式存在于復(fù)合化 中，可溶性好，是硫元素被他植物吸收的主要狀態(tài)，可直接促進(jìn)植物的生長，資源利用率高； (2)復(fù)合肥中含有氮、磷、硫三種主要營養(yǎng)元素，其中的銨態(tài)氮、磷酸鹽、硫酸鹽均易溶于水， 可被植物直接吸收，促進(jìn)植物的全面生長與發(fā)育；（3)采用節(jié)能效果顯著且自動化程度較 高的雙管式反應(yīng)器+轉(zhuǎn)鼓氨化?；に?，硫元素充分嵌入磷酸銨顆粒中，養(yǎng)分分布均勻，通 過控制硫酸、磷酸、液氨的進(jìn)料比例，實(shí)現(xiàn)復(fù)合肥中氮、磷、硫三種元素比例的動態(tài)調(diào)節(jié)，生 產(chǎn)含硫量為3%、6%、7%、10%、13%多種規(guī)格的復(fù)合肥，提高磷酸銨復(fù)合肥料的附加值；（4)將 硫酸添加于磷酸銨生產(chǎn)過程中，不但保證了硫元素充分嵌入化肥中，形成三元復(fù)合肥，同 時，酸性介質(zhì)在磷酸銨剩下過程中，對尾氣洗滌與凈化具有吸收作用，可提高造粒、干燥過 程中，氨氮資源的回收率，降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 一種硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，所述復(fù)合肥采用傳統(tǒng)法磷酸銨生產(chǎn)工藝，生產(chǎn) 所需物料主要包括：濃度（P2〇5) 40%?48%的濃磷酸、高純度的無水液氨，濃度為90. 0%? 98. 5%的濃硫酸；濃磷酸、液氨、濃硫酸根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格按比例定量進(jìn)入管式反應(yīng)器，發(fā)生中 和反應(yīng)生成硫酸銨、磷酸銨混合料漿，經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓氨化?；纬闪姿徜@基氮-磷-硫（NPS)復(fù) 合肥。主要設(shè)備包括管反配酸槽、管式反應(yīng)器、轉(zhuǎn)鼓氨化?；炝C(jī)、干燥機(jī)、斗提機(jī)、篩分 機(jī)、破碎機(jī)、冷卻流化床、包裹筒等多種設(shè)備，支持硫磷酸銨生產(chǎn)過程中的原料配制、中和反 應(yīng)與造粒、物料干燥、輸送、顆粒篩分與破碎、產(chǎn)品冷卻與包裹各項(xiàng)功能。
[0019] 濃磷酸進(jìn)入磷酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)，分為兩部分，其一部分進(jìn)入造粒尾氣預(yù)洗滌器對造 粒機(jī)逸出的尾氣進(jìn)行洗滌，中和回收逸出的氨與粉塵尾氣，形成的洗滌液一部分持續(xù)循環(huán) 洗滌，從泵出口部分分流回收至管反配酸槽；另一部分根據(jù)經(jīng)過計(jì)量分流回收到管反配酸 槽配制適用于管式反應(yīng)器氨化的管反配酸，管式反應(yīng)的配酸密度保持1. 50?1. 60g/ml。
[0020] 濃硫酸進(jìn)入磷酸二銨生產(chǎn)系統(tǒng)分為兩部分，一部分和濃磷酸一起添加于造粒尾氣 預(yù)洗滌器，對造粒尾氣進(jìn)行洗滌，保持洗滌液的呈酸性，有利于造粒尾氣中氨的回收和尾氣 的凈化，別一部分則計(jì)量后直接進(jìn)入兩個管式反應(yīng)器，每個管式反應(yīng)器設(shè)置三個進(jìn)料口，分 別連接硫酸、液氨、磷酸管線，在管式反應(yīng)器運(yùn)行時，管式反應(yīng)器中磷酸、硫酸、液氨快速切 入管式反應(yīng)器混合頭，氨與酸充分混合并迅速發(fā)生中和反應(yīng)，隨即迅速放熱生成高溫高壓 的磷酸銨、硫酸銨料漿，憑借料漿自身在壓力動力，由料漿分布管導(dǎo)引進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓氨化?；?粒機(jī)中以返料為載體進(jìn)行噴漿涂布造粒，形成硫磷酸銨顆粒。通過流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥的實(shí)時 監(jiān)控與測定，嚴(yán)格控制進(jìn)入分別兩個管式反應(yīng)器磷酸（P2〇5)、硫酸（H2S04)、液氨（NH3)的給 料速率，以達(dá)到控制產(chǎn)品不同規(guī)格和性質(zhì)的目的。
[0021] 兩個管式反應(yīng)器混合頭安裝于造粒機(jī)末端，連接有硫酸、磷酸、液氨管線，管式反 應(yīng)器的料漿分布管延伸至造粒機(jī)內(nèi)部。磷酸、硫酸、液氨快速切入管式反應(yīng)器混合頭，并在 混合頭處混合均勻并發(fā)生中和反應(yīng)，生成硫酸銨、磷酸銨料漿，由料漿分布管將料漿導(dǎo)引至 造粒機(jī)內(nèi)部噴漿。
[0022] 造粒母料來自篩分破碎系統(tǒng)返回的磷酸銨返料，在造粒機(jī)轉(zhuǎn)鼓作用下，形成翻滾 的料幕；兩個管式反應(yīng)器的噴射的氨化硫酸銨、磷酸銨料漿均勻分布與母料上，料漿、母料 一起在造粒機(jī)中完成涂布、粘結(jié)造?；蜃猿闪?，氣化造粒機(jī)內(nèi)部安裝連接液氣總管的-次 補(bǔ)氨分布器，可以根據(jù)生產(chǎn)需要在造粒機(jī)物料床層中噴射一定比例的液氨，對造粒物料進(jìn) 行二次氨化，調(diào)校造粒物料的氨酸比例，提高造粒物料中和度，以調(diào)整硫磷酸銨復(fù)合肥料的 氮、磷、硫成分比例均衡。造粒工序逸出的粉塵與含氨尾氣進(jìn)入洗滌器，添加濃磷酸與硫酸 進(jìn)入洗滌凈化。造粒物料氮（N)、磷（P205)、硫（S)的比例根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格由管式反應(yīng)器設(shè)置 氨酸比例動態(tài)調(diào)節(jié)，以造粒的酸堿度（pH)為調(diào)節(jié)參考依據(jù)。轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)附有活動膠板，隨 著造粒機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)，依靠呼吸孔的吸氣與排氣過程，實(shí)現(xiàn)活動膠板的彈動，防止物料粘結(jié)在造 粒壁上，保持物料的松散狀態(tài)。
[0023] 造粒機(jī)出口物料在重力作用下，進(jìn)入回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，在來自熱風(fēng)爐的熱空氣 (T=350?650°C)加熱作用下水分蒸發(fā)而干燥，在干燥機(jī)中的抄板將物料掀起，形成分散的 料幕，增加了物料與熱空氣的面積，強(qiáng)化了干燥的效果。干燥機(jī)產(chǎn)品的氣氨與粉塵由風(fēng)機(jī)抽 入旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵，隨后進(jìn)入尾氣洗滌系統(tǒng)，采用低濃度的磷酸洗滌液凈化造粒機(jī)溢 出的含有粉塵與氨的尾氣。
[0024] 離開干燥機(jī)的物料進(jìn)入篩分工序，由篩分機(jī)對產(chǎn)品顆粒進(jìn)行篩選，提取粒度為 2?4mm的顆粒作為產(chǎn)品輸出，而不合格顆粒> 4mm或< 2mm者則由篩分機(jī)篩網(wǎng)進(jìn) 行機(jī)械隔離，大顆粒都經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，由返料輸送設(shè)備輸送返回造粒機(jī)，作為母料與管 式反應(yīng)器的料漿重新涂布造粒。
[0025] 顆粒合格的產(chǎn)品（2?4mm)進(jìn)入冷卻流化床，在鼓風(fēng)機(jī)作用下，產(chǎn)品呈懸浮流化 狀態(tài)，增加了冷卻空氣與物料的接觸面積，強(qiáng)化產(chǎn)品冷卻效果，流化冷卻系統(tǒng)的尾氣進(jìn)入除 塵洗滌工序，對尾氣進(jìn)行除塵并凈化而排空，固相則作為產(chǎn)品經(jīng)過包裹油劑的包裹涂覆后， 增加顆粒產(chǎn)品的防潮、防塵、防結(jié)塊性能，進(jìn)入產(chǎn)品倉庫儲存，包裝出廠。
[0026] 通過篩分系統(tǒng)分料閥的開度，調(diào)節(jié)產(chǎn)品取出比例，控制系統(tǒng)物料平衡動態(tài)，保持 適當(dāng)?shù)姆盗媳?，返料比即從篩分系統(tǒng)返回造粒機(jī)物料和取出產(chǎn)品的質(zhì)量比例，正常維持于 3. 5?6. 0:1，以維持造粒物料的呈現(xiàn)干燥、分散的顆粒狀態(tài)。
[0027] 另外，通過調(diào)節(jié)造粒機(jī)添加的硫酸、磷酸與液氨的含量，保持管式反應(yīng)器的物料充 分反應(yīng)，并在造粒機(jī)中添加一定量的二次補(bǔ)氨，維持造粒物料的化學(xué)成分平衡，最終達(dá)到調(diào) 節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格與養(yǎng)分的目的。產(chǎn)品中硫（S)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%?15%，氮（N)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 到6. 0%?18. 0%，磷（P205)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%?40%。常見的產(chǎn)品養(yǎng)分規(guī)格包括14 (N)-32 (P205)-7 (S)、16 (N)-20 (P205)-13 (S)、16 (N)-42 (P205)-3 (S)等多種規(guī)格。
[0028] 以上所述洗滌液、管反配酸、料漿中添加的硫酸、磷酸的比例，根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品 規(guī)格和化學(xué)成分平衡按比例定量添加，以保持穩(wěn)定的參數(shù)，具有良好流動性，物料的添加量 有效保持了系統(tǒng)的物料平衡與熱量平衡。
[0029] 上述生產(chǎn)過程中，針對造粒工藝設(shè)置尾氣洗滌器對造粒機(jī)逸出的含塵尾氣進(jìn)行凈 化洗滌，也針對干燥機(jī)、輸送設(shè)備、冷卻流化床的尾氣設(shè)置除塵器和洗滌塔，對尾氣進(jìn)行凈 化，回收其中的磷、氮等資源，確保尾氣的達(dá)標(biāo)排放，同時降低單位產(chǎn)品消耗，提高資源有效 利用率。
[0030] 以下實(shí)例用于說明本發(fā)明的實(shí)施過程與效果： 實(shí)施例：N:P205 :S=14 :32 :7復(fù)合肥工藝 此類產(chǎn)品中，總氮（N)含量彡14. 0%，有效磷（P205)含量彡32. 0%，硫（S)含量彡7. 0%。
[0031] 以1噸產(chǎn)品為計(jì)量，每噸硫磷酸銨產(chǎn)品中含有氮（N) 140kg，五氧化二磷（P205) 320kg，硫（S)70kg，則純度99. 6%(以NH3計(jì))的液氨、濃度47%(以P205計(jì))的磷酸、濃度98%(以 H2S04計(jì))濃硫酸為原料，資源收率98%計(jì)算，則每噸硫磷酸銨產(chǎn)品單耗液氨（NH3) 174. 17kg， 濃磷酸（47%P205) 958. 75kg，濃硫酸（98%H2S04) 223. 21kg。
[0032] 生產(chǎn)過程中根據(jù)系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷，按比例進(jìn)料。濃磷酸、濃硫酸、液氨三股物料流的 質(zhì)量流量，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格按比例嚴(yán)格控制進(jìn)入生產(chǎn)反應(yīng)系統(tǒng)，以維持產(chǎn)品氮、磷、硫三種元 素的化學(xué)平衡分析與養(yǎng)分比例的穩(wěn)定。
[0033] 首先向洗滌系統(tǒng)添加濃硫酸、濃磷酸與工藝水，保持密度為1. 25?1. 45g/ml，具 有良好的流動性，有利于流體輸送和造粒預(yù)洗滌系統(tǒng)中尾氣中氨和粉塵的回收與凈化。 [0034] 向管反配酸槽中添加來自濃磷酸，并回收來自造粒尾氣洗滌系統(tǒng)的洗滌液，配制 適用于管式反應(yīng)器氨化反應(yīng)磷酸，管反配酸的密度保持1. 50?1. 60g/ml。
[0035] 配制完成的管反配酸由管反給料泵輸送進(jìn)入管式反應(yīng)器混合頭，同時來自液氨罐 區(qū)的高壓液氨與硫酸罐區(qū)的濃硫酸同時切入管式反應(yīng)器混合頭，在管式反應(yīng)器迅速發(fā)生中 和反應(yīng)，生成高溫高壓的硫酸銨料漿與磷酸銨料漿，憑借氨酸中和反應(yīng)釋放的熱量，料漿溫 度升高至125?155°C，壓力達(dá)到0. 20?0. 60MPa，料漿由管式反應(yīng)器料漿分布管導(dǎo)引進(jìn)入 造粒機(jī)轉(zhuǎn)筒內(nèi)部，憑自身的壓力噴射在返料（母料）料床與料幕上，完成涂布、粘結(jié)、自成粒 等造粒過程，同時，通過觀察造粒機(jī)出口物料的顆粒分布狀態(tài)，動態(tài)調(diào)節(jié)管式反應(yīng)器進(jìn)料量 和調(diào)節(jié)管式反應(yīng)器的氨/酸比例，管式反應(yīng)器的NH3/H3P04摩爾比控制在1. 00?1. 35之間， 并在造粒機(jī)的料床深層噴射一定量的液氨，對造粒物料進(jìn)行二次氨化，持續(xù)的氨化反應(yīng)，可 能將保持造粒機(jī)出口物料更干、更硬，保持造粒機(jī)出口物料pH值為6. 5?7. 5之間。
[0036] 通過控制磷酸、硫酸、液氨的添加量，以磷酸流量為變量，通過調(diào)節(jié)硫酸、液氨的流 量，保持物料流量的比例，控制產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格與參數(shù)。保持產(chǎn)品化學(xué)成份平衡為氮：磷：硫 =14 :32 :7物料配比如下表-1所示： 表-1 :14-32-7復(fù)合肥投料配比表

【權(quán)利要求】
1. 一種硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述復(fù)合肥采用傳統(tǒng)法磷酸銨生產(chǎn)工 藝，生產(chǎn)所需物料主要包括：P2〇5濃度40%?48%的濃磷酸、高純度的無水液氨，濃度為 90. 0%?98. 5%的濃硫酸；濃磷酸、液氨、濃硫酸根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格按比例定量進(jìn)入管式反應(yīng)器， 發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸銨、磷酸銨混合料漿，經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓氨化?；纬闪姿徜@基氮-磷-硫 (NPS)復(fù)合肥；所述濃度均為質(zhì)量百分濃度。
2. 如權(quán)利要求1所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述濃磷酸進(jìn)入磷酸銨 生產(chǎn)系統(tǒng)，分為兩部分，其一部分進(jìn)入造粒尾氣預(yù)洗滌器對造粒機(jī)逸出的尾氣進(jìn)行洗滌，中 和回收逸出的氨與粉塵尾氣，形成的洗滌液一部分持續(xù)循環(huán)洗滌，從循環(huán)泵出口部分分流 回收至管反配酸槽；另一部分根據(jù)需要計(jì)量分流直接進(jìn)入到管反配酸槽配制適用于管式反 應(yīng)器氨化的管反配酸，管式反應(yīng)的配酸密度保持1. 50?1. 60g/ml。
3. 如權(quán)利要求2所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述濃硫酸進(jìn)入磷酸二 銨生產(chǎn)系統(tǒng)分為兩部分，一部分和濃磷酸一起添加于造粒尾氣預(yù)洗滌器，對造粒尾氣進(jìn)行 洗滌，保持洗滌液呈酸性，別一部分則進(jìn)入兩個管式反應(yīng)器，每個管式反應(yīng)器設(shè)置三個進(jìn)料 口，分別連接硫酸、液氨、磷酸管線，在管式反應(yīng)器運(yùn)行時，管式反應(yīng)器中磷酸、硫酸、液氨快 速切入管式反應(yīng)器混合頭，氨與酸充分混分并迅速發(fā)生中和反應(yīng)，隨即迅速放熱生成高溫 高壓的磷酸銨、硫酸銨料漿，憑借料漿自身在壓力動力，由料漿分布管導(dǎo)引進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓氨化粒 化造粒機(jī)中以返料為載體進(jìn)行噴漿涂布造粒，形成顆粒狀硫磷酸銨顆粒物料；通過流量計(jì) 和調(diào)節(jié)閥的實(shí)時監(jiān)控與測定，嚴(yán)格控制分別進(jìn)入兩個管式反應(yīng)器磷酸（P2〇5)、硫酸（H 2S04)、 液氨（NH3)的給料速率，以達(dá)到控制產(chǎn)品不同規(guī)格和性質(zhì)的目的。
4. 如權(quán)利要求3所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述兩個管式反應(yīng)器混 合頭安裝于造粒機(jī)末端，連接有硫酸、磷酸、液氨管線，管式反應(yīng)器的料漿分布管延伸至造 粒機(jī)內(nèi)部；磷酸、硫酸、液氨快速切入管式反應(yīng)器混合頭，并在混合頭處混合均勻并發(fā)生中 和反應(yīng)，生成硫酸銨、磷酸銨料漿，由料漿分布管將料漿導(dǎo)引至造粒機(jī)內(nèi)部噴漿。
5. 如權(quán)利要求4所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述造粒機(jī)的造粒母 料來自篩分破碎系統(tǒng)返回的磷酸銨返料，在造粒機(jī)轉(zhuǎn)鼓作用下，形成翻滾的料幕；兩個管式 反應(yīng)器的噴射的氨化硫酸銨、磷酸銨料漿均勻分布于母料上，料漿、母料一起在造粒機(jī)中完 成涂布、粘結(jié)造?；蜃猿闪?，氨化造粒機(jī)內(nèi)部安裝連接液氨總管的二次補(bǔ)氨分布器，可以根 據(jù)生產(chǎn)需要在造粒機(jī)物料床層中噴射一定比例的液氨，對造粒物料進(jìn)行二次氨化，調(diào)校造 粒物料的氨酸比例，提高造粒物料中和度，以調(diào)整硫磷酸銨復(fù)合肥料的氮、磷、硫成分比例 均衡；造粒工序逸出的粉塵與含氨尾氣進(jìn)入洗滌器，添加濃磷酸與硫酸進(jìn)入洗滌凈化；造 粒物料氮（N)、磷（P205)、硫的比例根據(jù)規(guī)格由管式反應(yīng)器設(shè)置氨酸比例動態(tài)調(diào)節(jié)，以造粒 的酸堿度（pH)為調(diào)節(jié)參考依據(jù)；所述造粒機(jī)附有活動膠板，隨著造粒機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)，依靠呼吸 孔的吸氣與排氣過程，實(shí)現(xiàn)活動膠板的彈動，防止物料粘結(jié)在造粒壁上，保持物料的松散狀 態(tài)。
6. 如權(quán)利要求5所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述造粒機(jī)出口物料在 重力作用下，進(jìn)入回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，在來自熱風(fēng)爐的熱空氣加熱作用下水分蒸發(fā)而干燥，所述熱 空氣溫度T=350?650°C，在干燥機(jī)中的抄板將物料掀起，形成分散的料幕，增加了物料與 熱空氣的面積，強(qiáng)化了干燥的效果；干燥機(jī)產(chǎn)品的氣氨與粉塵由風(fēng)機(jī)投入旋風(fēng)分離器進(jìn)行 除塵，隨后進(jìn)入尾氣洗滌系統(tǒng)，采用低濃度的磷酸洗滌液凈化造粒機(jī)溢出的含有粉塵與氨 的尾氣。
7. 如權(quán)利要求6所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是所述物料離開干燥機(jī)進(jìn) 入篩分工序，由篩分機(jī)對產(chǎn)品顆粒進(jìn)行篩選，提取粒度為￠2?4_的顆粒作為產(chǎn)品輸出， 而不合格顆粒小>4臟或小< 2mm則由篩分機(jī)篩網(wǎng)進(jìn)行機(jī)械隔離，大顆粒都經(jīng)過破碎機(jī) 破碎后，由返料輸送設(shè)備輸送返回造粒機(jī)，作為母料與管式反應(yīng)器的料漿重新涂布造粒； 顆粒合格的產(chǎn)品2?4mm，進(jìn)入冷卻流化床，在鼓風(fēng)機(jī)作用下，產(chǎn)品呈懸浮流化狀態(tài)， 增加了冷卻空氣與物料的接觸面積，強(qiáng)化產(chǎn)品冷卻效果，流化冷卻系統(tǒng)的尾氣進(jìn)入除塵洗 滌工序，對尾氣進(jìn)行除塵并凈化而排空，固相則作為產(chǎn)品經(jīng)過包裹油劑的包裹涂覆后，增加 顆粒產(chǎn)品的防潮、防塵、防結(jié)塊性能，進(jìn)入產(chǎn)品倉庫儲存，包裝出廠。
8. 如權(quán)利要求7所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是通過篩分機(jī)分料閥的開 度，調(diào)節(jié)產(chǎn)品取出比例，控制系統(tǒng)物料平衡動態(tài)，保持適當(dāng)?shù)姆盗媳?，返料比即從篩分系統(tǒng) 返回造粒機(jī)物料和取出產(chǎn)品的質(zhì)量比例，正常維持于3. 5?6. 0:1，以維持造粒物料的呈現(xiàn) 干燥、分散的顆粒狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的硫磷酸銨復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征是通過調(diào)節(jié)造粒 機(jī)添加的硫酸、磷酸與液氨的含量，保持管式反應(yīng)器的物料充分反應(yīng)，并在造粒機(jī)中添加一 定量的二次補(bǔ)氨，維持造粒物料的化學(xué)成分平衡，最終達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格與養(yǎng)分的目 的；產(chǎn)品中硫（S)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%?15%，氮（N)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6. 0%?18. 0%，磷（P205)質(zhì) 量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%?40%。
【文檔編號】C05G1/00GK104355734SQ201410571433
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】王玉訓(xùn), 楊毅, 趙建勇, 饒軼晟 申請人:甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司