国内网站建设费用联盟

复肥工艺设计中应注意的问题

只看楼主 收藏 回复
  • - -
楼主
  

导读

 团粒法复合肥料生产技术,具有适应性强,原料来源广泛易得,加工流程较为简单,投资少,上马快、生产成本低,生产灵活性大,产品的品位调整容易,通用性较强,且采用的原料均为固体,对原材料的依赖性不强,操作稳定可靠,弹性大,生产过程中能根据市场要求,较方便地调节NPK配比,还可以适当加入其它中微元素,生产更多品种的复合肥和专用肥,充分发挥多品种、多配方、多规格、专用化的特点。

固体团粒法是基础肥料的二次加工,几乎不存在环境污染问题,原料来源广泛,适用于生产多种体系的复合肥:以尿素(尿液)为主要氮源生产尿基NPK;以氯化铵-磷铵-钾盐生产氯基NPK;以硫酸钾生产硫基NPK;以硝铵(硝铵浓溶液)-磷铵-钾盐生产硝基NPK等。我国中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。

1.团粒法生产中存在的主要问题  

1.1设备问题


  固体团粒法,由于具有技术适应性强,原料来源广泛易得,产品的品位调整简单容易,通用性较强等特点,因此,被国内生产厂家广为采用。转鼓造粒可生产高、中、低三种规格的复合肥产品,是一种对原料体系和产品规格适应性较强的生产流程。盘式造粒由于造粒设备的局限,生产的产品品位仅限中、低浓度二种规格,但是盘式造粒装置的投资费用比转鼓造粒低,在我国的南方较多。这两种流程应该说都是较好较实用的生产流程。一些企业建设时为了节约投资和加快建设速度,往往采取能简就简的做法。“一个圆盘、几把铁锹就能生产复合肥”就是这种错误认识的典型写照,对生产流程、生产装备等都进行简化,生产设备及自动化控制水平很低,采用人工作业,最后的结果导致了产品质量的不合格和系统不稳定等问题。 

   有的企业认为固体团粒法技术和流程较为简单,建设时只要找到主要设备供应厂,把设备买来安装上就可以生产了,但不知复合肥的生产除了生产设备因素外,还与生产体系、生产配方、生产管理、质量检测、原料性能都有关系,应该根据具体情况对流程进行适当调整,结果造成装置的生产能力低,开工率低,生产设备不合适或不配套,开开停停,不能长周期稳定运行,产品的合格率低等问题。导致生产车间环境粉尘大,工人的劳动条件差、劳动强度大;产品的含水量偏高;抗压强度差;产品结块严重;市场销售不好;经济效益差;甚至亏损等问题。

    由于前几年,复肥项目上马多,一些对复合肥工艺技术毫无所知的机械公司也转产生产复合肥设备,不是从工艺角度出发,提供的设备不符合工艺要求,内部结构违反团粒法颗粒运动规律,要么配置不合理,要么流程不通,导致改造难度大,有的如废铁一堆。

1.2板结问题


  很多复合肥公司生产的产品(高或中或低浓度)都有结块现象,虽然生产中已经做了防结块处理,但是产品的结块情况仍未得到完全改善,因此,四处寻求效果好的防结块剂和防结块技术。
  其实,在高浓度复合肥生产流程中增加防结块处理设备,添加防结块剂的做法完全正确,因为复合肥产品的溶解度大吸湿性强是一个很显著的特点。数据显示,在30℃时,单质基础肥料的临界相对吸湿点一般为约80%左右,而一旦这几种基础肥料加工成了复合肥产品,同样在30℃时,临界相对吸湿点仅为约50%左右,可见,复合肥产品比单独基础肥料的吸湿性更强。特别是尿素系(尿基NPK)和硝铵系(硝基NPK)复合肥产品吸湿点仅仅为30%左右。引起复合肥产品吸湿、结块的因素很多,并非在流程中增加防结块处理设备、产品中添加防结块剂就可以完全解决问题的。除了在生产流程中增加防结块处理设备、产品中添加防结块剂以外,还和以下五个主要因素密切有关:
   ①肥料的组成和水含量;
   ②颗粒的大小和强度;

 
 ③储存温度;
   ④储存压力;
   ⑤储存时间。
1.2.1产品水分
  肥料的水含量对其在贮存中的结块影响最大。任何结块机理都与肥料中的液相含量有关(不包括结晶水在内),肥料的组成不同,它的临界相对湿度也不同。产品烘干水分尿基应该控制在0.8%,硝基0.5%,其它在2.0%以内才是安全的。现在一烘一冷的生产线,成品水分都超过2.0%。
1.2.2包装温度
   产品的储存温度高,则容易发生结块,因此,产品的储存温度应低,冷却到一个较低的程度,最好是低于35~40℃,不能大于45℃。
1.2.3码垛时间
   产品储存时间长,肥料表面盐溶液重结晶--溶解的过程进行次数多;长期处于一定的压力下,颗粒产生的变形就大,结块趋势明显。在加工过程中是从高温到低温,由于温度的作用颗粒处在溶解和结晶的过程中,由于产品在加工过程中很难冷却到38℃以下,况且产品在冷却过程中的停留时间有限,物料的晶型还未完全定型,因此,要保证产品有一定的停留时间,在自由空间进行定型和冷却,这一点对硝铵系和尿素系产品尤为重要。 
1.2.4颗粒强度
  相对大的颗粒且不含粉将减少粒子间的接触点,因此有减少结块的趋势。强度低则在运输和储存中会变形和破碎,增加了接触点,因此,会增加肥料的结块的趋势。
1.2.5垛高压力
  一般的公司堆包高度在16包,但有的公司码垛24包以上。这样必然会引起颗粒变形和破碎,增加接触面积,使晶体交联的可能性加大,增加了肥料的结块趋势,故而,这样的工厂必须采用定期翻包措施以缓解结块性。 

1.3流程问题


 
 近年来,复合肥公司普遍对产品质量意识有了较大的提高,重视产品内在质量和产品外观成了生产厂普遍追求的目标,有一些工厂已经通过了ISO9002质量认证。但是,由于流程问题引起市场上不合格的产品还是较多。主要表现:①产品中规定的养份及数量不合格;②以非主要养分充当主要养分;③产品的含水量偏高;④抗压强度不符合储存要求;⑤产品结块严重等。
1.3.1 流程布置的不合理
     A.配料
   流程中配料部分是整个生产系统最为关键的,因为直接影响到产品中养份的准确性及原料的消耗,在电子斗称、皮带称等广泛应用的今天,还有一些生产厂仍采用人工以包计量的配料方式,结果引起产品质量的不稳定。
     B.返料
   应该说目前的团粒法生产厂,装置中几乎都没有返料计量装置,导致造粒操作十分困难,系统运行很不稳定。生产线的造粒机岗位不能离人,蒸汽、水阀门等24小时均是人工调节,不仅劳动强度大,稍不注意直接影响到整个系统的稳定。系统物料不稳定和造粒水分的变化,影响到系统返料量的平衡和成品的产量,非常容易引起水分超标、斗提机堵塞、干燥机结疤等问题,严重时需停车清窑。

C.尾气粉尘
   造粒机、干燥机、冷却机、筛分机、包裹机等都有大量的含尘尾气产生,很多生产厂只采用重力沉降收尘加湿法洗涤的处理方法,由于重力沉降分离效率低,带出较多的尘埃进入洗涤系统,引起洗涤液量增多,生产中无法平衡这部分洗涤液,必须排出系统,造成肥料浪费和环保问题。有的生产厂在环保部门不来检查时,干脆关闭洗涤系统、含尘尾气直接排空,引起工厂周围的作物烧死等纠纷问题和环境问题。另外,生产线设计和建设时,除了购进的部分大型设备配置除尘系统外,其它粉尘点设备无除尘装置,结果导致车间散布大量粉尘,导致车间操作环境很差,影响设备运行和操作工人的健康。 
1.4 配置问题

   较早建设的生产线,由于没有专用设备对正常生产引起了不小麻烦,主要有破碎机、筛分机、电子称、热风炉和尾气除尘器。近年来,我国复合肥技术、规模和生产管理经验等有了较大的提高和发展,生产磷复肥(复合肥)的专用设备和装备的水平有了较大的提高,磷复肥(复合肥)生产设备已经完全实现全部国产化。但是,经过多年的生产实践证明:某些国产化的专用设备与国外先进国家的专用设备的差距还是很大的,例如:筛子,日本公司在35万吨/年团粒法装置上所用的筛子筛分面积仅4平方米(2只),筛子的筛分强度很高,而且整个筛面布料均匀,安装尺寸较小。德国、美国等也有高质量的大面积筛分机。还有破碎机,日本、法国等均研制了针对不同破碎物料的专用破碎机,主要有DAP的滚锤式专用破碎机、可移动笼式破碎机等,这些专用破碎机对专门物料的破碎最合适、最有效。反观我国的筛子,面积小、筛分强度低、设备故障率高。国内的破碎机目前仅有链式破碎机和较原始的笼式破碎机,专用性不强,能力低,而且清理较麻烦。因而限制了国产团粒法的设计规模,只能停留在10~20万吨/年的水平。2.团粒法复肥生产线设计应注意的问题     固体团粒法生产技术决定了在生产线工艺设计时,必须遵循“简单,经济,实用,安全”八字方针,按照肥料产品—工艺技术—生产线设备—操作技术去构思。

2.1生产线设计必须满足多品种开发要求

    近年来,全国尿素总产量不断提高,产品质量有了较大的提高,产品市场竞争异常激烈,尿素产量过剩价格下降,这为团粒法复合肥工厂利用尿素作为氮源加工复合肥提供了良好的契机。尿素含氮量高、来源广、易得、价廉,也具有性能活跃的特点,它几乎能与复合肥生产中的任何基础原料发生反应,特别是磷肥(SSP、TSP、MAP、DAP等)反应生成一种溶解度极大的加成物,并且放出游离水,结果使生产系统中的物料在造粒机内自聚成大球或由于液相量过多成糊状。在干燥机内和其他设备生产中经常发生严重的结壁现象,结果导致了装置连续生产不正常、生产能力低下的问题。同时,由于尿素的低熔点性,产品干燥时要求低温大风量,因此原来的干燥系统不能适应,产品的含水量不能降低,发生严重的结块等生产难题。很多想要以尿素为主要氮源加工生产复合肥料的工厂只能望而却步,我们认为在原有的装置上生产以尿素为主要氮源的复合肥料从工艺技术和工程技术上完全能够实现,前提是必须对原有的生产装置进行技术改造,使生产装置完全能适应尿素体系复合肥的生产条件(尿基复合肥)。因此,解决以尿素为主要氮源加工生产复合肥料生产装置的改造,目前成为普遍要求。

     氯化铵作为联碱工业的副产品,价格低廉,近几年也被广泛用于复合肥生产。中国复合肥产量提升很快,市场竞争激烈,企业为了降低生产成本,目前在高浓度复合肥上,氯化铵用量大增,比如15-15-15在配料组方上,氯化铵用量高达40%。氯化铵是沙性物料,这给造粒带来诸多困难。这势必要求造粒工艺随之改变。
   上海化工研究院在国内率先从八十年代开始就从事该项技术的开发和工程化,通过国家“八五”攻关项目(尿素磷铵系复合肥生产技术)的研究和近年来的推广、生产实践,推出“二次干燥流程”,解决了尿基复合肥的干燥问题,尿基复合肥产品的含水量很容易控制到1%以下,产品的结块性能有了较大的改善。同时,也推出了“以尿素(硝铵)浓溶液喷浆造粒的半料浆法”生产技术,结合“二次干燥技术”解决了尿基复合肥生产中生产能力低的问题、生产设备严重结壁现象、产品的外观大大改善,已经为新建装置和原来装置的技术改造提供了切实可行的成套工艺技术和工程技术。

 
 氨酸法工艺技术是随着造粒难的问题应运而生的。目前,氨酸法工艺技术一般有三种形式,一是硫酸-氨管式反应器;二是料床埋管;三是铵溶法(半料浆)。不论那种形式,氨酸法固有的三个作用(氨酸反应给造粒提高温度;氨酸反应生成的硫酸铵料浆帮助造粒物料成球;使粉状磷酸一铵溶融,在低水分下帮助造粒)发挥好了,真正的效益才会发挥出来。硫酸-氨管式反应器只提供了硫酸铵料浆;铵溶法事先溶化磷酸一铵,或将尿素先与硫酸进行反应,制取硫酸脲溶液,但输送泵、管道、喷头容易堵塞;料床埋管法可以发挥这三点作用,成球率高,只是埋管容易粘料;相比之下,料床埋管容易操作,简便易行。

2.2生产线布置必须使流程通畅

    复合肥项目上马,必须进行可行性论证分析,有工艺包做指导。工艺包必须对主物料流程、风温风量进行计算,并充分考虑以下影响颗粒肥料生产十个方面的因素:

   1)工艺技术是否满足肥料产品生产要求;

   2)设备技术性状是否适应多品种开发生产;

   3)原料理化性状对生产线的影响; 

   4)生产配方以及添加的调理剂;

   5)烘干机风温风量水分对多种配方有调节空间;

   6)造粒物料的温度、液相量能否满足成粒要求;

   7)物料流量在系统异常时是否畅通;

   8)返料比例异常时有没有调节余地;

   9)操作人员的素质能不能满足生产线要求;

  10)气候条件对生产的影响。

设备的性能是提高成球率的基础。肥料设备厂家很多,各种设备的性能各有专长,博采众长,集各家设备优点于一条生产线上,才能达到最佳的成球效果。好的工艺一定要由好的设备来实现。设备布局要合理,一定要根据生产现场情况,利于生产。目前的烘干机后物料直接进斗提机提升输送或直接热筛分,不适合高尿态氮品种生产。冷却后的两级筛分的一筛,以筛出大颗粒为好,筛上物大颗粒在筛面上的滚动和撞击,对网孔有自清理功能,使流程畅通。

2.3除尘实现在线,返料要均衡

复合肥收尘提倡采用干法收尘。旋风除尘器是一种收尘效率较高的设备,它投资少,简单经过特殊设计的旋风除尘器具有收尘效率较高(95%以上)、阻力降小的特点。实践证明:旋风除尘器使用时只要为它创造了合适的条件(保温、防结露等),能够达到收尘目的。除了旋风除尘器外,布袋式除尘器除尘效率高达99%,随着技术进步,按布袋式除尘器的工作条件和要求为其创造好的工作条件(含尘尾气的加温和保温措施,选择合适型式、滤袋等)是完全可行。干法除尘得当车间粉尘工作环境问题就解决了。

无论是收尘料还是筛分返料,必须实现在线回收,均匀返回造粒系统再造粒,这样以确保产品含量达标,减少浪费和停车清理工作强度。均衡返料对造粒和系统稳定,生产线长周期稳定运行至关重要。

2.4流程中设备内部构造必须满足滚圆需要

  固体团粒法在生产过程中,虽伴有部分化学反应,但以物理形式居多。滚筒设备要充分考虑物料在运动过程中的“滚动、挤压、摩擦”三个动作,且保证在运动过程中颗粒的完整性。造粒机分混料区、造粒区和密实区,以机长的2/3设定造粒区。内村绕性耐温耐腐橡胶板,外开气孔,保证造粒效果。

   烘干机内部必须设导料区、二次造粒抛光区、180°预烘区、135°烘区、135°/125°交错烘干区、125°烘干区和125°/90°交错烘干区,形成料幕无空洞,保证造粒效果。机头设热风机送风。

   冷却机内部须设导料区、135°/125°交错区、125°区和125°/90°交错区,形成料幕无空洞,保证冷却效果。冷却引风机设变频调速。

    高温高湿地区可使用圆滚筛分机,最好粗眼(网孔4.5*4.5)在前,细筛(网孔4.5*4.5)在后。其它地区可使用振网筛,最好不用震动筛。

产品防结包膜和扑粉,如同物料造粒一样,需要肥料颗粒在包膜机内滚动、挤压和摩擦,使颗粒表面粘附油和粉。一吨合格颗粒成品肥料表面积约为10万平方米,要让1.5-2.0kg的油和2-3kg粉体完全附着在这么大的面积上,需要滚动频率和时间,尤其是油剂包裹更加困难。故包膜机内应设中间挡圈(直径1/8)及尾部(距出口30cm)挡圈(直径1/10),并等份反扣焊接角钢6-8根,角钢大小由筒体直径决定。颗粒产品只有在包膜机内充分滚动摩擦,油剂及粉体防结剂才能均匀包裹在颗粒表面,达到最佳防结效果。

      

富邦肥料专家团队是由数名肥料生产管理、技改经验丰富的专家组成,依托在生产实践过程的多年经验及在全球范围内的服务经验,协助复合肥(转鼓、高塔)、硝铵、DAP客户进行生产工艺的调整,技术改造的实施及生产线的设计,是富邦整体解决方案的重要组成部分。


为了生活,我们要花更多的时间用于工作,用于提升自我。我们每个人都关注了很多公众号,有很多都来不及看。在此,感谢每个关注复合肥技术联盟的人!     

关于文章更新频率,今后,计划每月双周末推送1篇文章,争取做到量少质优。欢迎大家投稿至邮箱:

fxffxjk@126.com



公告

欢迎大家积极留言,直接在右下角点击写留言进行讨论,发表自己观点。

本文系复合肥技术联盟微信公众号独家发布,转载请按以下格式注明:

文章来源:复合肥技术联盟(订阅号:fhfjslm)

复合肥技术联盟,磷复肥交流第一平台!欢迎在线咨询或添加编者微信号进行交流:xjk830103。欢迎投稿!


芈月

这么好的行业公众号一定要传播啊。

一定分享扩散,让更多同行关注。

黄歇



举报 | 1楼 回复