硫酸脲氨化法生产尿基复合肥工艺技术及应用

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1、硫酸脲氨化法生产尿基复合肥工艺技术及应用来源：  作者：发布者：  发布日期：2010-09-26 硫酸脲氨化法生产尿基复合肥工艺技术及应用 摘要： 对脲硫酸氨化法生产尿基复合肥工艺的原理和影响造粒的主要因素进行了分析，总结了生产过程中出现的主要问题，提出了解决办法和应对措施，为蒸汽团粒法、尿液喷浆法、氨酸法造粒装置技术升级和改造提供了可借鉴的思路。关键词：硫酸脲；氨化造粒；尿基复合肥；技术改造1.0概述目前，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

2、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。随着对硫酸脲氨化法生产复合肥的工艺技术研究的不断深入，已有多个生产厂家采用硫酸脲氨化工艺进行了工业化的生产，并取得了相当的成果，同时在生产中也暴露出一些问题，经过我们深入的分析，提出了解决办法和改进措施，并取得了满意效果。2.0.硫脲氨化法生产尿基复合肥工艺原理2.1硫酸脲的基本性质    1934年Ddlman.L等研究了CO(NH⒉)2-H2SO4-H2O三元系统相图，提出尿素和硫酸可以形成不同的加合物，可以形成低温共熔物，最低共熔点为10℃。图1尿素-硫酸二元

3、体系相图尿素与硫酸的加合为放热反应，且第一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℃，一般控制在110℃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脲的粘度和保持硫脲的稳定。图210℃、25℃尿素-硫酸-水三元体系相图2.2.硫酸脲溶液的配制固体尿素经破碎机破碎大块后经斗提进入料仓，然后经皮带秤计量送到配制罐，浓硫酸、工艺

4、水按比例计量后加入配制罐搅拌混合制得硫酸脲溶液，在配制过程中通过外置换热器用冷却水降温保持硫酸脲溶液温度在正常操作范围内，配制好的硫脲溶液泵送到造粒系统。2.3硫酸脲氨化法生产尿基复合肥的工艺流程硫酸脲溶液通过加压、计量后进入造粒机，在特定的喷嘴作用下均匀的喷洒在料层上，液氨（气氨）经加压、计量后通过氨喷嘴加入料层内，与各种原材料、返料一起混合造粒，同时用洗涤液和蒸汽调节造粒机物料温度和湿度。尾气经风机引到洗涤系统用稀硫酸洗涤回收氨和粉尘后排放，洗涤水用于返回造粒机调节造粒。 固体尿素                              

5、          浓硫酸工艺水冷却水  破碎机斗提机料仓皮带计量称配制罐换热器出水       造粒机雾化喷头硫脲溶液泵压缩空气图3硫酸脲氨化法生产尿基复合肥的工艺流程示意图2.4主要工艺技术指标硫脲溶液温度：80-110℃造粒机物料温度：60-70℃造粒机出口物料含水量：2.5﹪-4﹪返料比：1-2物料PH值：5.5-6.53.0硫酸脲氨化造粒的机理和主要影响因素3.1硫脲氨化造粒的机理硫酸脲均匀喷洒在料层上作为粘结剂强化造粒，随后进入料层的液氨、MAP与硫酸进行反应生成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粘性

6、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+H2SO4=(NH4)2SO4+QNH4H2PO4+NH3=（NH4）2HSO4+Q  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，使得物料的粘性增加，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。3.2湿度的影响。造粒的液相量与物料湿度有最直接的关系，随着湿度的提高各种物料的溶解量增加，液相量增多。不同的物料体系成粒性与液相量密切相关，在相同的生产条件下，尿磷铵系物料较其他物料体系

7、的含水量要求更低，最佳的水分含量在3%左右。3.3温度的影响提高造粒温度，无机盐之间的化学反应变得活跃，物料间化学键结合的机会增加。而且，无机盐的溶解度一般随温度的升高而增大，所以造粒温度高时体系的液相量随之增多，相互的溶解和反应生成复盐量增加、均匀程度提高，这时外加液相量应适当减少，造粒湿含量（水分）应随温度和原料的溶解度变化而调整，例如尿磷铵造粒温度由60℃改为90℃时，其物料湿含量应从3.2%降为1.2%。升高温度也使液相粘度和表面张力减小，从而在机械外力作用下可获得更结实的颗粒。3.4物料溶解度的影响物料的溶解度对造粒有很大的影响，在相

8、同温度和湿度的情况下，溶解度大的物料形成的液相量大。在硫酸脲喷浆造粒工艺中常用的原料主要有尿素、硫铵、氯化铵、碳铵，MAP、普钙、氯化钾、硫酸钾，常温