专利名称：生产含氮钾肥的方法
技术领域：
本发明涉及可以用于化学工业中的基于尿素和氯化钾的颗粒含氮钾肥的生产方法。
该方法的主要缺点是产品的吸湿性相当高。
为了降低颗粒产品的吸湿性，在冷却尿素颗粒的温度(115-125℃)下通过粉状氯化钾将所得的尿素颗粒在冷却过程中磨成粉末而生产颗粒含氮钾肥是一种已知方法(SU1084262，C05 D1/02，1984)。输入10-12％(质量)的粉状氯化钾用于磨粉。该方法的主要缺点是由于颗粒的反复成粒(冷却)，导致氯化钾在成粒机板上聚集以及导致工艺中断，从而引起该方法的操作可靠性降低。
制备氯化钾和尿素和/或硝酸铵的混合物，使该混合物成粒，使终产品中尿素和/或硝酸铵的比例为10-50％(质量)，其就N来说，尿素含4.6-23.0％(质量)的N，包括上述步骤的生产颗粒含氮钾肥的方法也是一种已知方法(FR1476296，C05 D1、02，1996)。
粒化在成粒和干燥鼓中进行。该方法的主要缺点是所生产的颗粒含氮钾肥的含氮量不够，以及颗粒的体积具有不均匀的组成。
混合尿素与氯化钾，加热该混合物到尿素熔融和使肥料成粒，包括上述步骤的生产含氮钾肥的方法也是一种已知方法(RU2100326，C05 D1/00，1997)。在该已知方法中，取35-90％的尿素。通过该已知方法生产的肥料颗粒的强度增加。然而，所使用的在冷金属表面上冷却热混合物的成粒方法要求额外的步骤，将所形成的块研磨成平均大小为1-4mm的颗粒。这削弱了可靠性，从而削弱了该方法的产量。
在技术本质和所实现的效果上最类似于本发明的方法是以下生产含氮钾肥的方法，所述方法包括在掺和机中混合氯化钾与尿素，该混合物的加热及其成粒(SU 347324，C05 D1/02，1972)。在该已知方法中，所取的尿素的量为10-30％(质量)，其就N来说，尿素含4.6-13.8％(质量)的N。K2O含量为42.0-54.0％(质量)。
这一最接近本发明的方法的主要缺点是由于实现该已知方法的设备故障增加，导致其操作可靠性(参见GOST对术语“可靠性”的定义以及在本说明书的结尾处的表格中的它的特征)削弱。
这一最接近本发明的方法的另一缺点是所生产的肥料的钾含量相当高，而这妨碍成粒并削弱该方法的操作可靠性。
本发明的技术效果是增加实现该方法的设备的故障之间的时间，并生产K2O％(质量)为1-5.94的肥料。
上述任务连同所实现的技术效果在以下生产含氮钾肥的方法中实现，所述方法包括在掺和机中混合氯化钾与尿素，该混合物的加热及其成粒，选择1.66-9.9％(质量)的氯化钾用于混合，将尿素以熔块形式输入掺和机中，通过在造粒塔内在气流中造粒而进行成粒。
此外，通过液体喷射从上述气流中收集肥料颗粒。
此外，各液体喷射的速度高差与气流的速度高差之比保持在3650-9980的范围内。
当将所生产的肥料的水溶液用作该液体时，本发明的变体是可能的。
此外，水溶液中和气流中的的质量比保持在22-250的范围内。
该方法所生产的含氮钾肥含有K2O1-5.94％(质量)，N41.4-45.2％(质量)。
所提出的方法的主要区别特征在于选择1.66-9.9％(质量)的氯化钾用于混合，将尿素以熔块的形式输入掺和机中，以及通过造粒进行成粒。
所提出的方法的其它区别特征在于以下通过液体喷射，优选通过所生产的肥料的水溶液，从气流中收集所生产的肥料颗粒。各液体喷射的速度高差与气流的速度高差之比保持在3650-9980的范围内，且肥料的水溶液中和气流中钾的质量比保持在22-250的范围内。速度高差指W2p/2之比，其中W和p分别是流动速度和流动密度。
本发明满足专利性中关于新颖性的条件，因为现有技术中没有这种工程(engineering)溶液，其本质特征与包含在本发明独立权利要求中的所有特征完全一致。本发明还满足专利性中关于创造性程度的条件，因为在现有技术中没有发现这种工程溶液，该溶液的区别特征旨在解决被本发明作为目标的技术问题。
在132-140℃下，分别以54.1-59t/h和1-5.94t/h的速度向掺和机中输入99.7-99.8％(质量)的熔块形式的尿素和氯化钾粉末。混合物中氯化钾的浓度为1.66-9.9％(质量)。通过造粒的手段进行成粒。为此将混合物输入直径为10960mm且高度为68m的造粒塔内。颗粒的飘扬高度为62m。从底部向塔内供应530000-600000m3/h的空气。所生产的含氮钾肥具有下述组成(％(质量))K2O1-5.94，N45.2-41.4，H2O不高于0.25。这种肥料具有不少于93％的大小为1-4mm的颗粒，高达5％的大小在1mm以下的颗粒。平均每小时的产量为60t/h。成粒后，通过肥料水溶液的喷射，从气流中收集肥料颗粒。在40个滤清器(cleaner)中进行收集，其中所述滤清器在绕塔顶安装的外部环形罩中均匀分布。各滤清器是内径为750mm且高度为1250m的管。在管的顶部有喷嘴，该喷嘴提供放射状的肥料水溶液喷射，它与管轴垂直。喷嘴出口的内径为14mm。含肥料颗粒的气流(空气)经过在塔顶的口进入环形罩。然后其在管内分布，其中气流在管内从顶部流向底部。当气流与放射状的肥料水溶液喷射接触时，发生来自肥料颗粒的气流的有效滤清。滤清的气流排入大气中。
喷射的速度高差与气流的速度高差之比为3650-9980。肥料水溶液的循环速度为600m3/h。
选择水溶液中和气流中钾的质量比在22-250的范围内。
所提出的方法的操作特征以及最接近的方法的操作特征见下表。
表
应当注意，当氯化钾KCl的浓度在本发明权利要求1所规定的范围之上时，该方法可靠性的操作特征严重地受到削弱。本发明者所进行的试验研究表明，在超过KCl浓度上限的情况下，两种不期望的现象发生。首先，在塔顶部分布肥料熔块的粉末分配器的堵塞频率增加；第二，来自肥料颗粒的气流滤清效率严重地下降，这导致使气流从罩中排出的出口管更频繁地堵塞。
因此，不得不停止设备以更频繁地清洁。当KCl浓度低于下限时，得到不合格的肥料。它具有降低的钾含量，亦即就K2O来说，钾含量低于所要求的1％(质量)的限度。当喷射的速度高差与气流的速度高差之比保持比下限还低的情况下时，以及当肥料水溶液中和气流中钾的质量比保持比上限还高的情况下时，也发生类似的不期望的现象。当超过权利要求3所要求的参数的上限时，以及当权利要求4所要求的参数保持在比下限还低的情况下时，方法的可靠性下降，因为为了提供设备中的这些条件，必需增加泵唧效能或增加泵的数目，泵对输入的肥料水溶液执行循环，以从气流中除去肥料颗粒。实际上由于故障次数的增加，这导致设备可靠性削弱。
从表中可以看出，所提出的方法使故障之间的平均时间增加1.92倍成为可能，使故障次数降低1.75倍成为可能，使修复的平均时间缩短1.81倍成为可能。因此，由于故障而引起的总的延迟时间降低3.18倍。该方法中每小时的平均产量增加1.14倍。工业实用性本发明可以最有效地在化学工业中用于生产颗粒含氮钾肥。
权利要求
1.生产含氮钾肥的方法，所述方法包括在掺和机中混合氯化钾与尿素，混合物的加热及其成粒，其特征在于取1.66-9.9％(质量)的氯化钾用于混合，将尿素以熔块的形式输入掺和机中，通过在造粒塔内在气流中造粒而进行成粒。
2.权利要求1的生产含氮钾肥的方法，其特征在于通过液体喷射从所述气流中收集所生产的肥料颗粒。
3.权利要求1、2的生产含氮钾肥的方法，其特征在于各液体喷射的速度高差与气流的速度高差之比保持在3650-9980的范围内。
4.权利要求1、2的生产含氮钾肥的方法，其特征在于将所生产的肥料的水溶液用作所述液体。
5.权利要求1、4的生产含氮钾肥的方法，其特征在于水溶液中和气流中钾的质量比保持在22-250的范围内。
6.根据权利要求1-5的方法生产的含氮钾肥。
7.权利要求6的含氮钾肥，其含有K2O 1-5.94％(质量)和N41.4-45.2％(质量)。
全文摘要
本发明涉及基于尿素和氯化钾的含氮钾肥的生产方法。该方法由以下组成:在掺和机中混合氯化钾与尿素,加热该混合物并成粒。选择1.66－9.9%(质量)的氯化钾用于混合,且将尿素以熔块的形式输入掺和机中。通过在造粒塔内在气流中造粒而进行成粒。以这一方式生产的含氮钾肥包含K
文档编号C05G1/00GK1423624SQ00818396
公开日2003年6月11日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年1月14日
发明者弗拉基米尔·费奥多罗维·杜哈宁, 亚历山大·伊万诺维奇·谢列布里亚科夫 申请人:国际Vti集团控股有限公司