專利名稱：一種硝基復合肥制備裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種硝基復合肥制備裝置，屬于化工生產設備技術領域。
背景技術：
硝基復合肥是以硝酸銨熔融液為主要氮素原料與固體磷酸鹽(MAP、DAP)和鉀鹽 (KC1、K2SO4)為磷、鉀肥原料生產的二元或三元復合肥，通常采用塔式造粒方法生產。該方法是沿用硝酸銨和尿素塔式造粒技術，針對二元或三元復合肥物料特性，將塔徑增加到 12 18m、塔高增加到97 120m，并采有差動式旋轉噴頭，形成所謂的“高塔造粒”。眾所周知，最容易進行塔式造粒的物料是均勻物料，有明確的熔點或很窄的熔融區，并且粘性小(如硝酸銨和尿素)；水分很低的熔融物或料漿要求有足夠的流動性來通過造粒噴頭。要達到這種流動性往往采用提高溫度的辦法來實現，但溫度上限受物料可能發生的熱分解限制。當采用塔式造粒，以硝酸銨熔融液為主要氮素原料生產二元或三元復合肥時，上述要求便不易滿足。首先，由于存在液相混合過程，存在物料之間較長時間的反應。鉀鹽(KCl)的加入及聚磷酸鹽副反應使料漿粘度大幅度增加，操作溫度至少應在170_175°C，才能保證其足夠的流動性，這樣加劇了 DAP分解(>130 °C)和限制了 I32O5含量的提高(P205<8%)，即使全熔融低塔風冷結晶造粒技術，I32O5含量也只能達到約10%，不利于高磷和高鉀產品(P205、 K20>15%)的生產。其次，由于硝酸銨熔融液熔點約169. 6°C，而分解溫度為210°C，當溫度長至230°C 時加速分解，易產生氧化亞氮和水，溫度高于400°C時會發生強烈爆炸。當硝酸銨熔融液中存在氯離子時，由于氯離子對硝酸銨分解有催化作用，上述分解溫度會顯著下降。為此， 170-175 ！的高溫操作將對安全性造成影響，須加入一定量的防爆劑(3kg/t)才能保證安全生產。再次，由于較大的塔徑，只能采用經濟的自然通風方式進行塔內冷卻，限制了規模的擴大及操作彈性的提高大(生產能力一般不超過20-30萬噸/年)，且生產受氣候條件影響較大。最后，原料輸送產生的粉塵問題較嚴重、作業環境較差；廢液及不合格產品資源化利用較困難。由于“高塔造粒工藝”生產硝基復合肥存在上述問題，所以選擇有返料但無液相混合過程的附聚(半料漿)造粒工藝將更有效和更可靠。通過分析附聚造粒工藝的捏合機、轉鼓造粒機、轉鼓氨化造粒機、噴漿造粒機、盤式造粒機及流化床造粒機等生產技術，發現轉鼓造粒機可適應硝基復合肥的物料特性，滿足其生產要求。但用于尿基和氯基等復合肥生產的轉鼓造粒工藝同時也存在計量準確性、干燥再熔轉晶粉化、破碎制晶種質量、加熱冷卻尾氣處理能耗及造粒控制靈活性等問題，不能直接應用在硝基復合肥的生產中，仍需進行適應性工藝再造。綜上所述，盡管“高塔造粒”在原硝酸銨和尿素塔式造粒技術的基礎上適應了硝基復合肥部分產品(主要是高氮產品)的生產，且流程簡單，操作容易，投資少見效快，但其工藝本身存在的缺陷，限制了其應用和推廣。客觀上需要一種生產過程更安全可靠，產品品種全覆蓋，能力規模大，操作彈性高和環境友好的硝基復合肥生產裝置和工藝。
發明內容為了克服上述不足，本實用新型提供了一種硝基復合肥制備裝置，是一種生產過程更安全可靠，產品品種全覆蓋，能力規模大，操作彈性高和環境友好的硝基復合肥制備裝置。本實用新型采用如下技術方案一種硝基復合肥制備裝置，包括依次相連的配料設備、轉鼓造粒機、轉鼓干燥機、 篩分機、破碎機、流化床冷卻器、包裹機，其特征在于配料設備由原料倉、原料皮帶、計量秤、混合器、混合倉、刮板輸送機、加料皮帶組成，轉鼓造粒機為帶傾角的臥式滾筒，內表面固定有抄板，在滾筒下方沿水平方向布料，滾筒一端設有料漿進口、蒸汽進口、氨進口，另一端設有空氣出口和產品出口，滾筒下方均勻設有噴頭，轉鼓造粒機和轉鼓干燥機連接，轉鼓干燥機出口設有輸送皮帶和斗提機，斗提機另一端連接篩分機，篩分機出口處分別設有破碎機和分料器，分料器出口連接有流化床冷卻器，流化床冷卻器另一端連接有包裹機，該裝置還包括旋風除塵器、尾氣洗滌器，旋風除塵器一端連接轉鼓干燥機，另一端連接尾氣洗滌器，尾氣洗滌器采用分級處理單元，上端連接風機，下端連接洗滌液槽。在上述方案中，所述轉鼓造粒機采用壓力式機械霧化噴頭。在上述方案中，所述破碎機采用分級齒形三輥破碎單元，一級單輥進行預破碎，二級雙平輥進行可調間隙破碎。在上述方案中，所述二級雙平輥可調間隙為40_50mm。本裝置的基本特征是配料設備的固體原料(MAP、DAP、TSP, KC1、K2SO4等)計量采用加法計量方法，DCS控制定時(4-10分鐘)給料，使系統誤差一致，單物料誤差最小，產品質量穩定；破碎機采用齒形三輥破碎機，一級單輥進行預破碎，二級雙平輥進行可調間隙(40-50mm)破碎，保證出料粒徑，達到理想的晶種質量和數量，提高成粒率，降低返料比 (2-4)；造粒過程直接使用96-99. 5%的硝酸銨溶液，采用壓力式機械霧化噴頭噴淋，可接受 5-20%尾氣處理的稀硝酸銨液進行水平衡控制(出口約洲)，同時能使用酸性硝酸銨溶液或少量硝酸直接在滾筒中加氨反應供熱或加入硝酸銨裝置二次工藝蒸汽來調節熱量平衡，控制造粒溫度為65-75°C ；干燥過程采用130-135 低溫大氣量并流方式，防止顆粒再熔轉晶粉化發生(<85°C);尾氣處理采用分級處理方法，造粒機尾氣量小、粉塵少及水分高，一級洗滌后放空，干燥機尾氣量大、粉塵多及水分高，先進行旋風除塵后再經二級洗滌后放空，冷卻尾氣量大、粉塵多及水分小，加熱后直接送干燥機；能源達到綜合利用，硝酸銨裝置蒸發冷凝液作為尾氣循環洗滌液的補充水，利用硝酸銨裝置中液氨蒸發冷量，將用于流化床的冷卻空氣冷卻除濕(13-15°C )，流化床冷卻器出口的熱空氣(40-45 °C )再用于干燥機，使系統冷熱量得到充分利用。本實用新型提供的制備裝置，工藝方案是屬于半料漿法造粒(涂布為主，粘結為輔)的轉鼓造粒機工藝，該工藝具有產品N- P2O5- K2O比例靈活可調，可加微量元素生產高磷鉀WK產品(P205>8-15%)及多品種復合肥、專用肥；規模及操作彈性大，生產能力可達5-10,20-30,45-50及80萬噸/年，且生產不受氣候條件影響；產品質量高，顆粒光滑、粒子強度高(15-20N)；由于無須液相混合，不存在物料之間較長時間反應，且造粒溫度只有 65-75°C，遠小于170-175°C，DAP不分解、氯離子影響小無須加入防爆劑，裝置安全性好；原料輸送粉塵少、有利于保護環境；不合格產品及廢液可返造粒機資源化利用。本實用新型涉及的硝基復合肥制備裝置是以硝酸銨熔融液、固體磷酸鹽(MAP、 DAP,TSP)和鉀鹽(KC1、K2S04)為基本原料，采用轉鼓造粒生產硝基二元或三元復合肥，其特征在于無磷酸鹽和鉀鹽的液相混合過程，確保裝置安全；規模大、產品調整方便靈活，且不受環境溫度及濕度的影響；環境友好，不合格物料及廢液易于綜合利用。本裝置廣泛適用于大規模硝基二元或三元復合肥產品的制造，且特別適用于高磷高鉀復合肥的生產。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
圖1是本專利硝基復合肥制備工藝流程圖。 圖中1固體原料，2原料倉，3原料皮帶，4計量秤，5混合器，6混合倉，7刮板輸送機，8固體混合料，9加料皮帶，10總固體供料，11、57、61洗滌液，12氣氨，13硝酸銨熔融液， 14 二次蒸汽，15轉鼓造粒機，16造粒出口料，17造粒尾氣，18轉鼓干燥機，19干燥尾氣，20 干燥出口料，21干燥熱空氣，22輸送皮帶，23斗提機，24篩分機，25細物料，26粗物料，27破碎機，28合格料，29分料器，30,53返料皮帶，31冷卻器進料，32流化床冷卻器，33冷卻引風機，34冷卻器出口料，35冷卻空氣，36冷卻送風機，37、48、49加熱器，38分離器，39空氣冷卻器，40空氣，41液氨，42低壓蒸汽，43低壓冷凝液，44空氣冷凝液，45流化床出口空氣，46 中壓蒸汽，47中壓蒸汽冷凝液，50干燥送風機，51干燥補充空氣，52旋風除塵器，54尾氣洗滌器，55風機，56處理后尾氣，58硝酸，59洗滌液槽，60洗滌循環泵，62包裹機，63包裹劑， 64成品。
具體實施方式
實施例1 圖1示出了本專利硝基復合肥制備工藝流程圖。圖中硝基復合肥制備裝置，包括依次相連的配料設備、轉鼓造粒機15、轉鼓干燥機18、篩分機24、破碎機27、流化床冷卻器 32、包裹機62，其特征在于配料設備由原料倉2、原料皮帶3、計量秤4、混合器5、混合倉6、 刮板輸送機7、加料皮帶9組成，轉鼓造粒機15為帶傾角的臥式滾筒，內表面固定有抄板，在滾筒下方沿水平方向布料，滾筒一端設有料漿進口、蒸汽進口、氨進口，另一端設有空氣出口和產品出口，滾筒下方均勻設有噴頭，采用壓力式機械霧化噴頭，轉鼓造粒機15和轉鼓干燥機18連接，轉鼓干燥機18出口設有輸送皮帶22和斗提機23，斗提機23另一端連接篩分機M，篩分機M出口設有破碎機27和分料器四，破碎機27采用分級齒形三輥破碎單元， 一級單輥進行預破碎，二級雙平輥進行可調間隙破碎，可調間隙為40-50mm，分料器四出口連接有流化床冷卻器32，流化床冷卻器32另一端連接有包裹機62，該裝置還包括旋風除塵器52、尾氣洗滌器M，旋風除塵器52 —端連接轉鼓干燥機18，另一端連接尾氣洗滌器54， 尾氣洗滌器M采用分級處理單元，上端連接風機55，下端連接洗滌液槽59。
以下結合附圖對本專利工藝原理作進一步詳細說明。[0025] 參見附圖1，MAP、DAP、TSP, KC1、K2SO4和填料等固體原料1分別進入各自的料倉 2貯存，每種原料按不同最終產品配比由加法計量秤4計量，依次在規定的時間由各自的加料皮帶3加入計量秤4，經混合器5混合均勻后送入混合倉6 ；該稱量系統4-6分鐘對2-3 噸原料完成一個稱量周期，各原料稱量好進入混合倉6后必須在下一個稱量周期完成之前混合均勻。混合倉6中混合好的原料由刮板輸送機7依系統負荷大小不同送至造粒加料皮帶9與系統返料皮帶53送來的返料一起送入轉鼓造粒機15 ；在轉鼓造粒機15中由送入的硝酸銨熔融液13及回收的尾氣處理稀溶液11進行固體原料的噴漿涂布和粘結，在水平衡控制下同時調節氨化12及二次蒸汽14維持系統熱平衡實施造粒過程；成粒后的顆粒16進入轉鼓干燥機18內，由加熱后流化床冷卻器出口空氣45和補充空氣51的混合氣21進行干燥；干燥尾氣經旋風除塵器52除塵后與造粒尾氣17 —起進入尾氣洗滌器54，由循環洗滌液61洗滌后經風機55排出；為控制氨的逸出，洗滌液槽59中由硝酸58對洗滌后的溶液 57進行調節，維持弱酸性狀態；部分循環洗滌液11送至轉鼓造粒機15回收。干燥后的顆粒20由輸送皮帶22及斗提機23送入雙層篩分機對，粗物料沈經破碎機27處理后與細粉 25 一起作為晶種送入返料皮帶30，合格產品觀經分料器四后小部分進入返料皮帶30作為晶種補充，大部分產品31進入流化床冷卻器32由分離器38、空氣冷卻器39調濕和加熱器37調溫后的空氣35進行冷卻；冷卻后的產品34進入包裹機62，由包裹劑63包裹后作為成品64送出。
權利要求1.一種硝基復合肥制備裝置，包括依次相連的配料設備、轉鼓造粒機、轉鼓干燥機、篩分機、破碎機、流化床冷卻器、包裹機，其特征在于配料設備由原料倉、原料皮帶、計量秤、 混合器、混合倉、刮板輸送機、加料皮帶組成，轉鼓造粒機為帶傾角的臥式滾筒，內表面固定有抄板，在滾筒下方沿水平方向布料，滾筒一端設有料漿進口、蒸汽進口、氨進口，另一端設有空氣出口和產品出口，滾筒下方均勻設有噴頭，轉鼓造粒機和轉鼓干燥機連接，轉鼓干燥機出口設有輸送皮帶和斗提機，斗提機另一端連接篩分機，篩分機出口處分別設有破碎機和分料器，分料器出口連接有流化床冷卻器，流化床冷卻器另一端連接有包裹機，該裝置還包括旋風除塵器、尾氣洗滌器，旋風除塵器一端連接轉鼓干燥機，另一端連接尾氣洗滌器， 尾氣洗滌器采用分級處理單元，上端連接風機，下端連接洗滌液槽。
2.根據權利要求1所述的硝基復合肥制備裝置，其特征在于所述轉鼓造粒機采用壓力式機械霧化噴頭。
3.根據權利要求1所述的硝基復合肥制備裝置，其特征在于所述破碎機采用分級齒形三輥破碎單元，一級單輥進行預破碎，二級雙平輥進行可調間隙破碎。
4.根據權利要求3所述的硝基復合肥制備裝置，其特征在于所述二級雙平輥可調間隙為 40-50mm。
專利摘要本實用新型涉及一種硝基復合肥制備裝置，屬于化工生產技術領域。該裝置包括依次相連的配料設備、轉鼓造粒機、轉鼓干燥機、篩分機、破碎機、流化床冷卻器、包裹機，還包括旋風除塵器、尾氣洗滌器。本實用新型提供的硝基復合肥制備裝置，生產過程更安全可靠，產品品種全覆蓋，能力規模大，操作彈性高，廣泛適用于大規模硝基二元或三元復合肥產品的制造，且特別適用于高磷高鉀復合肥的生產。
文檔編號C05G5/00GK202072638SQ201120170029
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者李劍川, 李永鵬, 武晉強, 王玉平, 陳建溫, 陳趙鎖 申請人:太原海力豐科技發展有限公司