专利名称：一种生产氮磷钾复合肥的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及肥料，尤其涉及一种以磷酸为基础原料生产氮磷钾复合肥的工艺。
目前国内外以磷酸为基础生产氮磷钾复合肥工艺主要有㈠预中和一转鼓氨化粒化工艺，该工艺中磷酸和氨中和过程分两步进行，一步在预中和槽中进行，一步在造粒机里进行，利用氨中和放出的热量来蒸发大量的水分，氨和磷酸在预中和槽中反应生成的NH3和H3PO4的料浆，用泵送入造粒机内，同时还必需往造粒机中投入一定量的硫酸，以平衡蒸发水份所需的热量，该工艺料浆带入造粒机的水量较高，需要较高的返料比和较大的干燥系统，且由于造粒机的二次氨化属气固相反应，造粒机的氨逸出率较大，需配制较大能力的洗涤系统，此外造粒机内装有二次氨化器，料浆喷淋管，硫酸喷管，大梁等内件，使设备运转率受到严重影响；㈡管式反应器工艺，该工艺是近二十年发展起来的新工艺，采用高效的管式反应器代替槽式预中器来进行氨的中和反应，该工艺仍然需要在造粒机内进行气固相二次氨化粒化反应，因此仍然未能解决二次氨化氨的逸出率高以及设备运转率不高等问题，西班牙TR公司的ESPINDESA单管反应器工艺虽然解决了转鼓造粒机内二次氨化的问题，造粒机内件大为减少，但该工艺生产氮磷钾同其它管式反应器工艺一样需用浓缩磷酸而且需在返料中补充大量的硫酸铵等固体氮肥，并且造粒机氨的逸出率还较高。
因此本发明的目的就是针对上述工艺的不足提供一种能降低氨的逸出率，并使设备运转率高，同时可用稀磷酸和硫酸生产氮磷钾复合肥工艺。
本发明的目的可通过以下方案来实现，本发明所需的原料为，小于或等于24％PO2O5稀磷酸，98％浓硫酸、氯化钾、液氨，其生产工艺如下
1、将占上述原料总重量10-20％的浓硫酸和5-12％的稀磷酸以及从洗涤系统来的洗涤液，从预中和器顶部加入预中和器，洗涤液的用量是浓硫酸用量的3.45倍(洗涤液的N/P校正分子比＜0.3比重为1.30-1.35)，由氨蒸发器来的占上述原料总重量为5-12％的气氨从预中和器底部切线方向进入预中和器，在预中和器中，浓硫酸、磷酸、洗涤液与气氨充分混合并发生反应，制取合格的料浆(料浆校正分子比为0-0.5或1.2-1.4，比重为1.47-1.51)，这种料浆具有良好的流动性和较小的腐蚀性，可用普通离心泵进行输送，反应生成的热量用来蒸发各物料带入的水份，反应尾气去文丘里洗涤器洗涤。其主要化学反应式为(1)、(2)、(3)、2、将在预中和器反应制得的合格料浆用泵输送到管式反应器并维持进管式反应器前的压力为5kgf/cm2左右，由氨蒸发器来的占原料总重量为2-8％的气氨从管式反应器头部进入管式反应器并维持此前压力为5kgf/cm2左右，将上述原料总重量5-10％的浓硫酸进入管式反应器并维持此前压力为5kgf/cm2左右，气氨与料浆及加入的浓硫酸在管式反应器内迅速地充分混合并与硫酸和料浆中的游离磷酸进行反应，制得温度为160-220℃、N/P校正分子比＞1.8的高温料浆，在管式反应器内制得的熔融料浆从安装在造粒机出料端筒体之外的管式反应器尾端卸出并喷洒涂布在转鼓造粒机内的返料床层上，返料的主要成份是系统收集来的粉尘，筛分破碎后的物料及部分成品粒子，以及进入造粒机里的氯化钾和固体氮肥，其中氯化钾的用量为上述原料总重量的12-24％，物料在造粒机内滚动形成粒子，含水份约为2.0-3.0％的成品物料从造粒机尾部卸出进入干燥机内进行干燥，从管式反应器快速卸出的熔融料浆在喷洒在造粒返料床层的瞬间，料浆中的水分大部分在微负压的造粒机内被闪蒸并被尾气风机抽出送去洗涤系统进行洗涤，其主要化学反应式为(1)、(2)、(3)、3、造粒尾气、反应尾气、设备抽风尾气被送去RGV文丘里洗涤器，干燥尾气被送去干燥机文丘里洗涤器，并分别用稀磷酸、浓硫酸及循环洗涤液进行洗涤，然后经各自的引风机送入一台卧式洗涤器进行除氨除氟后由烟囱排入大气，其中进入文丘里洗涤器的稀磷酸和浓硫酸的用量分别为上述原料总重量的30-40％和1-3％。
4、造粒物料经干燥、筛分、冷却后即得氮磷钾复合肥。
实施例以日产1000吨氮磷钾复合肥为例气氨去预中和器为4.69吨/小时，浓硫酸去预中和器为8.33吨/小时，稀磷酸去预中和器为4.64吨/小时，气氨进入管式反应器为2.78吨/小时，浓硫酸进入管式反应器为4.04吨/小时，氯化钾进入造粒机为10.13吨/小时，稀磷酸进入文丘里洗涤器为18.55吨/小时，浓硫酸去洗涤器为1.1吨/小时。
本发明将预中和常压反应和管式反应器加压反应有机结合起来，对磷酸和氨的可逆反应来说，在理论上实现了最优的物料合理分配和反应工序组合，成功解决了目前世界上磷铵生产技术在造粒过程中普遗存在的氨的逸出率高的问题，本工艺氨的利用率高，生产成本低，生产的产品还具有氮含量高，水份少，颗粒强度高，产品不易结块，用在水中不会飘浮等优点。
权利要求
1.一种以磷酸为基础原料生产氮磷钾复合肥的工艺(1)、将重量为原料总重量10-20％的浓硫酸和5-12％的稀磷酸以及从洗涤系统来的洗涤液，从预中和器顶部加入预中和器，洗涤液的N/P校正分子比＜0.3，比重为1.30-1.35，洗涤液的用量为浓硫酸的3.45倍，由氨蒸发器来的重量为原料总重量5-12％的气氨从预中和器底部切线方向进入预中和器，在预中和器中浓硫酸、稀磷酸、洗涤液和气氨充分混合并发生反应制成料浆；(2)、将在预中和器反应制得的合格料浆用泵输送到管式反应器并维持进管式反应器前的压力为5kgf/cm2左右，由氨蒸发器来的重量为原料总重量的2-8％的气氨从管式反应器头部进入管式反应器并维持此前压力为5kgf/cm2左右，重量为原料总重量5-10％的浓硫酸进入管式反应器并维持此前压力为5kgf/cm2左右，制得温度为160-220℃、N/P校正分子比＞1.8的高温料浆，在管式反应器内制得的熔融料浆从安装在造粒机出料端筒体之外的管式反应器尾端卸出并喷洒涂布在转鼓造粒机内的返料床层上，重量为原料总重量12-24％氯化钾进入造粒机内，物料在造粒机内滚动形成粒子，含水份约为2.0-3.0％的成品物料从造粒机尾部卸出进入干燥机内进行干燥；(3)造粒尾气、反应尾气、设备抽风尾气被送去RGV文后里洗涤器，干燥尾气被送去干燥机文丘里洗涤器，并分别用稀磷酸、浓硫酸及循环洗涤液进行洗涤，然后经各自的引风机送入一台卧式洗涤器进行除氨除氟后由烟囱排入大气，其中进入文丘里洗涤器的稀磷酸和浓硫酸的用量分别为30-40％和1-3％；(4)、造粒物料经干燥、筛分、冷却后即得氮磷钾复合肥。
全文摘要
本发明提供了一种以磷酸为基础原料生产氮磷钾复合肥的工艺,将预中和常压反应和管式反应器加压反应有机结合起来,对磷酸和氨的可逆反应来说,在理论上实现了最优的物料合理分配和反应工序组合,成功解决了目前世界上磷铵生产技术在造粒过程中普遍存在的氨的逸出率高的问题,本工艺氨的利用率高,生产成本低,生产的产品还具有氮含量高,水份少,颗粒强度高,产品不易结块,用在水中不会飘浮等优点。
文档编号C01B25/28GK1306955SQ0010134
公开日2001年8月8日 申请日期2000年2月1日 优先权日2000年2月1日
发明者郑秀兴, 洪细安, 刘琨, 黄式鹏, 江寿良, 黄平, 郑光辉 申请人:江西贵溪化肥厂