專利名稱：一種利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及環境保護領域大氣污染治理脫硫及化工領域的化肥生產，尤其涉及一 種利用氨法煙氣脫硫生成的副產物硫酸銨生產優質肥料含尿素硫酸銨肥料的新工藝。
背景技術：
目前的氨法煙氣脫硫技術主要是將脫硫生成的副產物直接分包成硫酸銨肥料，化 工企業生產的尿素也為單獨產品。氨-硫酸銨化肥法脫硫技術采用氨水作為脫硫劑，生成副產物為硫酸銨，脫硫塔 內硫酸銨溶液排出后經過濾、蒸發、離心、干燥后生產出硫酸銨晶體包裝入庫，完成脫硫及 硫銨產品的回收過程。該方法生產的硫銨市場價格在700-800元/噸。銷售價格相對較低，而脫硫的運 營成本又較高，直接影響脫硫企業的生產積極性。該技術生產的產物為硫酸銨[(NH4)2S04]簡稱硫銨。含氮量20 21% (—般作 為標準氮肥)，硫銨施入土壤后，很快溶解于土壤水中，并解離成NH4+和so42-，是生理酸性肥 料，而S042_與土壤中的Ca2+形成CaS04 (石膏)，容易堵塞土壤孔隙而引起土壤板結；硫銨由 于含硫，有利于幼苗的根系發展，因此常作口肥和緩秧肥；硫銨因含氮量低，屬于低濃度氮 肥；因以上原因也就限制了硫銨大量使用。尿素是一種高氮量化肥，適合于任何土壤，當尿素施入土壤后，其中的酰胺必須在 土壤中微生物的作用下轉化為銨態氮后才可被植物的根系吸收，作用效果較慢，一般約需 3 5天，且其溶解難度較大，一旦遇到較大雨水，極易被淋濕在土壤深層，脫離植物根系的 吸收范圍，造成損失；同時在土壤微生物分泌的脲酶作用下，易水解成碳酸銨，繼而分解成 NH3和C02也造成氮的損失；因而不能做種肥，只能做追肥。現代農業除了需要氮之外，還需要硫，良好的農業生產需要一定的氮硫比例，才能 滿足作物需求。土壤中缺少硫時表現為初期葉色淡綠，嚴重時葉色呈黃色，莖細矮小，分蘗 減少，開花延遲，空殼率高等。從上述可知，尿素和硫銨作為肥料，有其各自的優缺點，能否將其結合形成一種新 的肥種，這就是尿素硫銨。本專利就是將尿素與硫銨混合形成共融混合物，并按要求制成一 定氮硫比的肥料，來克服單獨使用一種肥料的缺點。含硫尿素最早是美國T. V. A.公司在20世紀50年代開發并應用的。生產方法是 采用油浴造粒、盤式造粒與尿素塔式造粒等方式生產的。尿素塔式造粒工藝和現在的高塔 NPK復合肥的生產原理是一樣的，該工藝投資大，成品顆粒小，粉塵損失大。本發明采用大顆 粒尿素造粒技術生產含硫尿素。
發明內容
將硫銨粉或其結晶與熔融尿素在135 140°C左右直接混合成為熔融混合物，然 后采用大顆粒尿素造粒方式進行生產，產品為長效大顆粒含硫尿素。
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該工藝主要工序包括固體尿素熔融和尿素硫酸混料系統、轉鼓涂布式大顆粒含 硫尿素造粒和冷卻系統以及粉塵回收系統。固體顆粒尿素經計量，送至尿素速熔器，溫度控制在135 140°C，用6kg/cm3飽和 蒸汽加熱；顆粒尿素經尿素速熔器后，由固態變成液態，送入尿素硫銨混合器。從煙氣脫硫干燥來的不經冷卻的硫銨晶體(溫度在100 120°C )，一部分進入尿 素硫銨混合器，進行制漿，另一部分送轉鼓涂布式造粒機，作為晶種。從尿素硫銨混合器來 的尿素硫銨熔漿，通過空氣物化噴嘴將混合液噴涂到小硫銨粒子，通過轉鼓冷卻器進行冷 卻。從轉鼓冷卻器出來的粒子進入振動篩篩分，合格粒子進入包裝皮帶，細粒子返回造粒滾 筒，振動篩篩分后的很少量不合格大粒子破碎后返回造粒滾筒。尾氣經沉降、布袋除塵后排 空。除塵后的尿素硫銨粉料返回尿素硫銨混合器。整個系統在微負壓的條件下進行。本發明將起到以下積極效果1)氮、硫比例根據作物或市場需求可調2)硫銨與尿素部分結合，克服了單一產品的缺點，起到了兩種肥料優勢互補。該 產品可充分發揮肥效，克服土壤板結，增強作物抗寒、抗旱、抗倒伏的能力，并能提高作物產 量，改善糧食品質；既可減少尿素氮肥的流失增強尿素的穩定性，又具有速效、長效等功能。3)采用大顆粒尿素造粒技術減少生產過程外部返料，降低消耗。4)將煙氣脫硫生產的硫酸銨直接生產成含硫尿素產品，提高煙氣脫硫產品的附加 值，提高脫硫環保項目的可盈利性。
圖1所示為本發明一種低耗高效的鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖。固體尿素經尿素速 熔器(9)高溫熔化后送至尿素硫銨混合器(11)，煙氣脫硫的硫銨干燥后直接送到尿素硫銨 混合器(11)，混合后的熔液送至轉鼓造粒機(2)造粒，后經轉鼓冷卻機(3)冷卻，經篩選后 成品包裝，少數細塵及大粒回收。圖1中設備分別為⑴硫銨皮帶輸送機、⑵轉鼓造粒機、⑶轉鼓冷卻器、⑷成 品皮帶輸送機、(5)沉降室、(6)布袋除塵器、(7)引風機、⑶煙囪、(9)尿素速熔器、(10) 尿液泵、(11)尿素硫銨混合器。
具體實施例方式1)固體顆粒尿素經計量，送至尿素速熔器，溫度控制在135 140°C，用6kg/cm3飽 和蒸汽加熱；顆粒尿素經尿素速熔器后變成液態，送入尿素硫銨混合器。通過對尿素的控制 來調節產品中氮硫含量比，滿足不同產品的性能要求。2)從煙氣脫硫干燥來的不經冷卻的硫銨晶體(溫度在100 120°C)，一部分進入 尿素硫銨混合器，進行制漿，另一部分送轉鼓涂布式造粒機，作為晶種。減少生產過程外部 返料，降低能源消耗。3)從尿素硫銨混合器來的尿素硫銨熔漿，通過轉鼓造粒機的空氣物化噴嘴將混 合液噴涂到小硫銨粒子上，進行造粒，形成大顆粒的尿素硫酸銨，并通過轉鼓冷卻器進行冷 卻。
4)從轉鼓冷卻器出來的粒子進入振動篩篩分，合格粒子進入包裝皮帶，形成成品 尿素硫酸銨化肥。5)細粒子及振動篩篩分后的很少量不合格大粒子破碎后返回造粒滾筒。6)尾氣經沉降、布袋除塵后排空。除塵后的尿素硫銨粉料返回尿素硫銨混合器。
權利要求
一種利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝，其特征在于將脫硫副產物硫銨粉或其結晶與熔融尿素在135～140℃左右直接混合成為熔融混合物，然后采用大顆粒尿素造粒方式進行生產，產品為長效大顆粒含硫尿素。
2.根據權利1所述的利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝，其特征在 于固體顆粒尿素經計量，送至尿素速熔器，溫度控制在135 140°C，用6kg/cm3飽和蒸汽加 熱；顆粒尿素經尿素速熔器后，由固態變成液態，送入尿素硫銨混合器。
3.根據權利1所述的利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝，其特征在 于從煙氣脫硫干燥來的不經冷卻的硫銨晶體(溫度在100 120°C )，一部分進入尿素硫銨 混合器，進行制漿，另一部分送轉鼓涂布式造粒機，作為晶種。
4.根據權利1所述的利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝，其特征在 于從尿素硫銨混合器來的尿素硫銨熔漿，通過空氣物化噴嘴將混合液噴涂到小硫銨粒子， 通過轉鼓冷卻器進行冷卻。從轉鼓冷卻器出來的粒子進入振動篩篩分，合格粒子進入包裝 皮帶，細粒子返回造粒滾筒，振動篩篩分后的很少量不合格大粒子破碎后返回造粒滾筒。尾 氣經沉降、布袋除塵后排空。除塵后的尿素硫銨粉料返回尿素硫銨混合器。
5.根據權利1所述的利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝，其特征在 于氮、硫比例根據作物需求可調，采用大顆粒尿素硫酸銨造粒技術減少生產過程外部返料， 降低消耗。
6.根據權利1所述的利用氨法煙氣脫硫副產硫酸銨生產尿素硫酸銨的工藝，其特征在 于整個系統在微負壓的條件下進行。
全文摘要
本發明公開了一種將煙氣脫硫副產的硫酸銨直接生產長效大顆粒尿素硫酸銨的工藝。固體尿素經計量送至尿素速熔器，以液態送入尿素硫銨混合器；從煙氣脫硫干燥來的硫銨晶體，一部分進入尿素硫銨混合器制漿，一部為晶種送轉鼓涂布式造粒機。從尿素硫銨混合器來的熔漿通過空氣物化噴嘴將混合液噴涂到小硫銨粒子上，經轉鼓冷卻器冷卻，出來的粒子進入振動篩篩分，合格粒子進入包裝皮帶。本工藝采用大顆粒尿素造粒技術減少生產過程外部返料，降低消耗；硫銨與尿素結合克服了單一產品的缺點，氮、硫比例根據作物或市場需求可調，可防止土壤板結，提高作物產量，具有速效、長效等功能。
文檔編號C05C9/00GK101863696SQ20091016307
公開日2010年10月20日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者高翥 申請人:北京九州美電環保工程有限公司;高翥