专利名称：一种硝基复合肥制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种硝基复合肥制备装置，属于化工生产设备技术领域。
背景技术：
硝基复合肥是以硝酸铵熔融液为主要氮素原料与固体磷酸盐(MAP、DAP)和钾盐 (KC1、K2SO4)为磷、钾肥原料生产的二元或三元复合肥，通常采用塔式造粒方法生产。该方法是沿用硝酸铵和尿素塔式造粒技术，针对二元或三元复合肥物料特性，将塔径增加到 12 18m、塔高增加到97 120m，并采有差动式旋转喷头，形成所谓的“高塔造粒”。众所周知，最容易进行塔式造粒的物料是均勻物料，有明确的熔点或很窄的熔融区，并且粘性小(如硝酸铵和尿素)；水分很低的熔融物或料浆要求有足够的流动性来通过造粒喷头。要达到这种流动性往往采用提高温度的办法来实现，但温度上限受物料可能发生的热分解限制。当采用塔式造粒，以硝酸铵熔融液为主要氮素原料生产二元或三元复合肥时，上述要求便不易满足。首先，由于存在液相混合过程，存在物料之间较长时间的反应。钾盐(KCl)的加入及聚磷酸盐副反应使料浆粘度大幅度增加，操作温度至少应在170_175°C，才能保证其足够的流动性，这样加剧了 DAP分解(>130 °C)和限制了 I32O5含量的提高(P205<8%)，即使全熔融低塔风冷结晶造粒技术，I32O5含量也只能达到约10%，不利于高磷和高钾产品(P205、 K20>15%)的生产。其次，由于硝酸铵熔融液熔点约169. 6°C，而分解温度为210°C，当温度长至230°C 时加速分解，易产生氧化亚氮和水，温度高于400°C时会发生强烈爆炸。当硝酸铵熔融液中存在氯离子时，由于氯离子对硝酸铵分解有催化作用，上述分解温度会显著下降。为此， 170-175 ！的高温操作将对安全性造成影响，须加入一定量的防爆剂(3kg/t)才能保证安全生产。再次，由于较大的塔径，只能采用经济的自然通风方式进行塔内冷却，限制了规模的扩大及操作弹性的提高大(生产能力一般不超过20-30万吨/年)，且生产受气候条件影响较大。最后，原料输送产生的粉尘问题较严重、作业环境较差；废液及不合格产品资源化利用较困难。由于“高塔造粒工艺”生产硝基复合肥存在上述问题，所以选择有返料但无液相混合过程的附聚(半料浆)造粒工艺将更有效和更可靠。通过分析附聚造粒工艺的捏合机、转鼓造粒机、转鼓氨化造粒机、喷浆造粒机、盘式造粒机及流化床造粒机等生产技术，发现转鼓造粒机可适应硝基复合肥的物料特性，满足其生产要求。但用于尿基和氯基等复合肥生产的转鼓造粒工艺同时也存在计量准确性、干燥再熔转晶粉化、破碎制晶种质量、加热冷却尾气处理能耗及造粒控制灵活性等问题，不能直接应用在硝基复合肥的生产中，仍需进行适应性工艺再造。综上所述，尽管“高塔造粒”在原硝酸铵和尿素塔式造粒技术的基础上适应了硝基复合肥部分产品(主要是高氮产品)的生产，且流程简单，操作容易，投资少见效快，但其工艺本身存在的缺陷，限制了其应用和推广。客观上需要一种生产过程更安全可靠，产品品种全覆盖，能力规模大，操作弹性高和环境友好的硝基复合肥生产装置和工艺。
发明内容为了克服上述不足，本实用新型提供了一种硝基复合肥制备装置，是一种生产过程更安全可靠，产品品种全覆盖，能力规模大，操作弹性高和环境友好的硝基复合肥制备装置。本实用新型采用如下技术方案一种硝基复合肥制备装置，包括依次相连的配料设备、转鼓造粒机、转鼓干燥机、 筛分机、破碎机、流化床冷却器、包裹机，其特征在于配料设备由原料仓、原料皮带、计量秤、混合器、混合仓、刮板输送机、加料皮带组成，转鼓造粒机为带倾角的卧式滚筒，内表面固定有抄板，在滚筒下方沿水平方向布料，滚筒一端设有料浆进口、蒸汽进口、氨进口，另一端设有空气出口和产品出口，滚筒下方均勻设有喷头，转鼓造粒机和转鼓干燥机连接，转鼓干燥机出口设有输送皮带和斗提机，斗提机另一端连接筛分机，筛分机出口处分别设有破碎机和分料器，分料器出口连接有流化床冷却器，流化床冷却器另一端连接有包裹机，该装置还包括旋风除尘器、尾气洗涤器，旋风除尘器一端连接转鼓干燥机，另一端连接尾气洗涤器，尾气洗涤器采用分级处理单元，上端连接风机，下端连接洗涤液槽。在上述方案中，所述转鼓造粒机采用压力式机械雾化喷头。在上述方案中，所述破碎机采用分级齿形三辊破碎单元，一级单辊进行预破碎，二级双平辊进行可调间隙破碎。在上述方案中，所述二级双平辊可调间隙为40_50mm。本装置的基本特征是配料设备的固体原料(MAP、DAP、TSP, KC1、K2SO4等)计量采用加法计量方法，DCS控制定时(4-10分钟)给料，使系统误差一致，单物料误差最小，产品质量稳定；破碎机采用齿形三辊破碎机，一级单辊进行预破碎，二级双平辊进行可调间隙(40-50mm)破碎，保证出料粒径，达到理想的晶种质量和数量，提高成粒率，降低返料比 (2-4)；造粒过程直接使用96-99. 5%的硝酸铵溶液，采用压力式机械雾化喷头喷淋，可接受 5-20%尾气处理的稀硝酸铵液进行水平衡控制(出口约洲)，同时能使用酸性硝酸铵溶液或少量硝酸直接在滚筒中加氨反应供热或加入硝酸铵装置二次工艺蒸汽来调节热量平衡，控制造粒温度为65-75°C ；干燥过程采用130-135 低温大气量并流方式，防止颗粒再熔转晶粉化发生(<85°C);尾气处理采用分级处理方法，造粒机尾气量小、粉尘少及水分高，一级洗涤后放空，干燥机尾气量大、粉尘多及水分高，先进行旋风除尘后再经二级洗涤后放空，冷却尾气量大、粉尘多及水分小，加热后直接送干燥机；能源达到综合利用，硝酸铵装置蒸发冷凝液作为尾气循环洗涤液的补充水，利用硝酸铵装置中液氨蒸发冷量，将用于流化床的冷却空气冷却除湿(13-15°C )，流化床冷却器出口的热空气(40-45 °C )再用于干燥机，使系统冷热量得到充分利用。本实用新型提供的制备装置，工艺方案是属于半料浆法造粒(涂布为主，粘结为辅)的转鼓造粒机工艺，该工艺具有产品N- P2O5- K2O比例灵活可调，可加微量元素生产高磷钾WK产品(P205>8-15%)及多品种复合肥、专用肥；规模及操作弹性大，生产能力可达5-10,20-30,45-50及80万吨/年，且生产不受气候条件影响；产品质量高，颗粒光滑、粒子强度高(15-20N)；由于无须液相混合，不存在物料之间较长时间反应，且造粒温度只有 65-75°C，远小于170-175°C，DAP不分解、氯离子影响小无须加入防爆剂，装置安全性好；原料输送粉尘少、有利于保护环境；不合格产品及废液可返造粒机资源化利用。本实用新型涉及的硝基复合肥制备装置是以硝酸铵熔融液、固体磷酸盐(MAP、 DAP,TSP)和钾盐(KC1、K2S04)为基本原料，采用转鼓造粒生产硝基二元或三元复合肥，其特征在于无磷酸盐和钾盐的液相混合过程，确保装置安全；规模大、产品调整方便灵活，且不受环境温度及湿度的影响；环境友好，不合格物料及废液易于综合利用。本装置广泛适用于大规模硝基二元或三元复合肥产品的制造，且特别适用于高磷高钾复合肥的生产。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本专利硝基复合肥制备工艺流程图。 图中1固体原料，2原料仓，3原料皮带，4计量秤，5混合器，6混合仓，7刮板输送机，8固体混合料，9加料皮带，10总固体供料，11、57、61洗涤液，12气氨，13硝酸铵熔融液， 14 二次蒸汽，15转鼓造粒机，16造粒出口料，17造粒尾气，18转鼓干燥机，19干燥尾气，20 干燥出口料，21干燥热空气，22输送皮带，23斗提机，24筛分机，25细物料，26粗物料，27破碎机，28合格料，29分料器，30,53返料皮带，31冷却器进料，32流化床冷却器，33冷却引风机，34冷却器出口料，35冷却空气，36冷却送风机，37、48、49加热器，38分离器，39空气冷却器，40空气，41液氨，42低压蒸汽，43低压冷凝液，44空气冷凝液，45流化床出口空气，46 中压蒸汽，47中压蒸汽冷凝液，50干燥送风机，51干燥补充空气，52旋风除尘器，54尾气洗涤器，55风机，56处理后尾气，58硝酸，59洗涤液槽，60洗涤循环泵，62包裹机，63包裹剂， 64成品。
具体实施方式
实施例1 图1示出了本专利硝基复合肥制备工艺流程图。图中硝基复合肥制备装置，包括依次相连的配料设备、转鼓造粒机15、转鼓干燥机18、筛分机24、破碎机27、流化床冷却器 32、包裹机62，其特征在于配料设备由原料仓2、原料皮带3、计量秤4、混合器5、混合仓6、 刮板输送机7、加料皮带9组成，转鼓造粒机15为带倾角的卧式滚筒，内表面固定有抄板，在滚筒下方沿水平方向布料，滚筒一端设有料浆进口、蒸汽进口、氨进口，另一端设有空气出口和产品出口，滚筒下方均勻设有喷头，采用压力式机械雾化喷头，转鼓造粒机15和转鼓干燥机18连接，转鼓干燥机18出口设有输送皮带22和斗提机23，斗提机23另一端连接筛分机M，筛分机M出口设有破碎机27和分料器四，破碎机27采用分级齿形三辊破碎单元， 一级单辊进行预破碎，二级双平辊进行可调间隙破碎，可调间隙为40-50mm，分料器四出口连接有流化床冷却器32，流化床冷却器32另一端连接有包裹机62，该装置还包括旋风除尘器52、尾气洗涤器M，旋风除尘器52 —端连接转鼓干燥机18，另一端连接尾气洗涤器54， 尾气洗涤器M采用分级处理单元，上端连接风机55，下端连接洗涤液槽59。
以下结合附图对本专利工艺原理作进一步详细说明。[0025] 参见附图1，MAP、DAP、TSP, KC1、K2SO4和填料等固体原料1分别进入各自的料仓 2贮存，每种原料按不同最终产品配比由加法计量秤4计量，依次在规定的时间由各自的加料皮带3加入计量秤4，经混合器5混合均勻后送入混合仓6 ；该称量系统4-6分钟对2-3 吨原料完成一个称量周期，各原料称量好进入混合仓6后必须在下一个称量周期完成之前混合均勻。混合仓6中混合好的原料由刮板输送机7依系统负荷大小不同送至造粒加料皮带9与系统返料皮带53送来的返料一起送入转鼓造粒机15 ；在转鼓造粒机15中由送入的硝酸铵熔融液13及回收的尾气处理稀溶液11进行固体原料的喷浆涂布和粘结，在水平衡控制下同时调节氨化12及二次蒸汽14维持系统热平衡实施造粒过程；成粒后的颗粒16进入转鼓干燥机18内，由加热后流化床冷却器出口空气45和补充空气51的混合气21进行干燥；干燥尾气经旋风除尘器52除尘后与造粒尾气17 —起进入尾气洗涤器54，由循环洗涤液61洗涤后经风机55排出；为控制氨的逸出，洗涤液槽59中由硝酸58对洗涤后的溶液 57进行调节，维持弱酸性状态；部分循环洗涤液11送至转鼓造粒机15回收。干燥后的颗粒20由输送皮带22及斗提机23送入双层筛分机对，粗物料沈经破碎机27处理后与细粉 25 一起作为晶种送入返料皮带30，合格产品观经分料器四后小部分进入返料皮带30作为晶种补充，大部分产品31进入流化床冷却器32由分离器38、空气冷却器39调湿和加热器37调温后的空气35进行冷却；冷却后的产品34进入包裹机62，由包裹剂63包裹后作为成品64送出。
权利要求1.一种硝基复合肥制备装置，包括依次相连的配料设备、转鼓造粒机、转鼓干燥机、筛分机、破碎机、流化床冷却器、包裹机，其特征在于配料设备由原料仓、原料皮带、计量秤、 混合器、混合仓、刮板输送机、加料皮带组成，转鼓造粒机为带倾角的卧式滚筒，内表面固定有抄板，在滚筒下方沿水平方向布料，滚筒一端设有料浆进口、蒸汽进口、氨进口，另一端设有空气出口和产品出口，滚筒下方均勻设有喷头，转鼓造粒机和转鼓干燥机连接，转鼓干燥机出口设有输送皮带和斗提机，斗提机另一端连接筛分机，筛分机出口处分别设有破碎机和分料器，分料器出口连接有流化床冷却器，流化床冷却器另一端连接有包裹机，该装置还包括旋风除尘器、尾气洗涤器，旋风除尘器一端连接转鼓干燥机，另一端连接尾气洗涤器， 尾气洗涤器采用分级处理单元，上端连接风机，下端连接洗涤液槽。
2.根据权利要求1所述的硝基复合肥制备装置，其特征在于所述转鼓造粒机采用压力式机械雾化喷头。
3.根据权利要求1所述的硝基复合肥制备装置，其特征在于所述破碎机采用分级齿形三辊破碎单元，一级单辊进行预破碎，二级双平辊进行可调间隙破碎。
4.根据权利要求3所述的硝基复合肥制备装置，其特征在于所述二级双平辊可调间隙为 40-50mm。
专利摘要本实用新型涉及一种硝基复合肥制备装置，属于化工生产技术领域。该装置包括依次相连的配料设备、转鼓造粒机、转鼓干燥机、筛分机、破碎机、流化床冷却器、包裹机，还包括旋风除尘器、尾气洗涤器。本实用新型提供的硝基复合肥制备装置，生产过程更安全可靠，产品品种全覆盖，能力规模大，操作弹性高，广泛适用于大规模硝基二元或三元复合肥产品的制造，且特别适用于高磷高钾复合肥的生产。
文档编号C05G5/00GK202072638SQ201120170029
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者李剑川, 李永鹏, 武晋强, 王玉平, 陈建温, 陈赵锁 申请人:太原海力丰科技发展有限公司