探索尿基复合肥包涂造粒过程工业性试验研究

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1、四川大学硕士学位论文尿基复合肥包涂造粒过程工业性试验研究姓名：刘勇申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：叶世超;茅启昌20031101尿基复台肥包涂造粒过程工业性试验研究蒸发。二是尿液雾滴在达到造粒晶种表面的状况，若床温过低，大量尿液雾化液滴在到达造粒晶种表面前就已部分冷却开始结晶，与磷酸一铵晶种碰撞粘结，造成产品颗粒表面粗糙无光泽；床温过高，则会导致尿液雾滴在晶种表面来不及冷却，使晶种粒子表面湿润，引起尿素的分解，在磷酸一铵晶种和尿素间形成分界面造成产品颗粒破碎：只有在床温控制适宜的条件下，尿液雾滴与晶种碰撞时

2、，在表面张力的作用下，逐渐冷却结晶，才能使产品颗粒表面较光滑和有光泽。2．3．2流化气速对造粒过程的影响流化气速是影响粒子流化状况和造粒过程的重要因素。按流态化要求，流化气速应该在临界流化速度和粒子带出速度之间选择。流化气速低于临界流化速度粒子不能正常流化；流化气速高于粒子带出速度，将出现大量粒子被夹带出造粒器。而实际流化气速受粒子本身特性和流体特性等多方面因素的影响，所以流化气速通过实验测定。实验中以粒子平均粒径在2．Omm左右，粒径范围为1．5～2．5mm之间的磷酸一铵为晶种进行实验，静床层高度45ram。辱毛J

3、誊篓00．511．52533．544．555．566．5流化速度(m／s)图2—3床层压降随流化气速的变化粒子类别：磷酸一铵．粒径范围：1．5～2．5ram，静床高度：45mm图2—3是以磷酸一铵为晶种，粒径范围1．5～2．5mm，静床高度45ram下四川大学=I一程硕士专业学位论文测得的床层压降随流化气速的变化曲线。从图中可以看出，在流化气速小于lm／s时，床层压降很小，当达到lm]s后，床层压降30Pa左右，当气速继续增加，床层压降基本保持不变，而从实验观察到粒子的流化高度明显上升。从图形的变化趋势说明，在气速较

4、低时，由于床层流化较差或基本未流化，故压降小。当达到临界流化气速后，床层压降稳定且操作范围较大。2．3．3进料晶种外形对产品颗粒外形的影响流化造粒过程是在晶种完全混合条件下长大的，晶种的包涂较均匀，几乎不存在方位上的优势。因此，晶种粒子的进料形状对最终产品颗粒的形状起到决定性的作用。图2-4是以磷酸一铵为晶种所生产尿基复合肥颗粒的剖面图，从图中可以看出，最终产品颗粒的断面轮廓线与内包晶种的轮廓线相似，说明晶种原始形状对最终产品形状起决定作用。因此，要保证产品颗粒有较好的外形，就得对所使用的晶种形状有一定的要求。(a)

5、立方体为晶种的颗粒产品(b)长方体为晶种的颗粒产品图2-4不同外形晶种的产品颗粒削面图2．4实验结论小试实验表明，磷酸一铵一尿素体系复合肥造粒过程能完成。控制参数为：造粒器床层温度在40～70'C之间造粒过程能够进行，但70"C床温下形成的颗粒，在磷酸一铵晶种和尿素涂层间已有较明显的分界面，流化空气气速在3m／s左右。产品颗粒的外形与原始晶种外形相似。四川大学工程碗上专业学位论文首先，通过一带式输送机1将一定粒径的磷酸一铵品种送入造粒机出口输送机2，然后通过一斗式提升机3将磷酸一铵晶种提升到一定高度进入产品振动筛4，

6、经过产品振动筛筛分后，小于筛孔的品种进入晶种活化料斗5，在活化料斗振动器6和振动给料机7的作用下，磷酸一铵晶种被送到造粒机循环返料皮带8进入造粒机9，造粒机内磷酸一铵晶种的流化由流化空气风机13提供，造粒机床层高度由造粒机出口振动给料机17控制，出造粒机的品种进入造粒机出13输送机，从而完成晶种循环。随着磷酸～铵晶种的不断加入，当造粒机内磷酸一铵晶种床层达到一定高度，0．8Mpa(绝压)99．7％(质量百分率)的熔融尿液19经三通电磁阀(9组)进入设置在造粒机底部的压力式喷嘴20，在喷射空气风机12的作用下对磷酸一铵

7、晶种进行包裹造粒。造粒机床层高度通过造粒机出口振动造粒机控制在400mm左右，床温控制在70℃以下，出造粒机的半成品经造粒机出口输送机、斗提机进入产品振动筛，在产品振动筛里，通过筛内两层不同孔径的筛网(上层筛网孔径5mm左右，下层筛网孔径2．6mm左右)将半成品进行筛分，两层之间的作为成品，经产品冷却器lO冷却送出装置，冷却空气由冷却风机11提供，下层的作为造粒晶种经晶种活化料斗，在活化料斗振动器和振动给料机的作用下，进入循环晶种返料皮带回造粒机继续造粒，筛网上层的极少尿基复合肥作为副品送出装置。磷酸一铵晶种和熔融尿

8、液按一定比例投入，通过调节产品振动筛下层筛网孔径和投料氮磷比来控制产品中的氮磷元素比例。出造粒机和产品冷却器含尿素、磷酸一铵粉尘的气体，进入一段填料床16洗涤器进行洗涤，洗涤液通过一离心泵14循环洗涤吸收气体中的尿素、磷酸一铵粉尘，经过洗涤后的气体排入大气，气体的流动动力由设置在洗涤器顶部的四台轴流式风机15提供，同时保证整个装置在负压下操作。