一种含锌腐植酸的尿素、生产装置及生产工艺的制作方法

本发明属于农用化学肥料技术领域，具体涉及一种含锌腐植酸的尿素、生产装置及生产工艺。

背景技术：

尿素[(nh2)2co]是氮含量最高、使用最广泛的氮肥，利用率只有30％-35％。尿素的酰胺氮经过土壤脲酶作用转化为铵态氮才能被植物吸收，但大部分土壤酶过分活跃，对尿素分解速度过快。同时，国内尿素市场已经处于严重过剩的状态，国内尿素产能将近8500万吨，产量约在7000万吨，国内农业需求约为4500多万吨，工业需求量在1400万吨左右，尿素出口为900万吨，产能过剩，新产能的不断涌现，落后产能的淘汰与兼并，尿素行业大洗牌势在必行。

腐植酸是一种天然高分子有机物，广泛存在于风化煤、褐煤、泥炭等低燃烧值的劣质煤中。腐植酸中含有大量羧基、酚羟基、羰基等活性基团，可促进作物生长，增强光合作用，对土壤脲酶活性有很好的抑制效果。腐植酸类肥料具有改良土壤、增进肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性和改善作物品质等作用。

锌是农作物生长所必需的一种微量元素，在作物体内参与生长素的合成，从而促进幼叶、茎端、根系的生长。锌也是多种酶的组成部分，参与作物的光合作用，促进蛋白质的代谢。锌能够对种子、果实的形成和发育起重要作用。与尿素发生反应产生腐脲，减缓尿素在土壤中的分解和释放速度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构简单、工艺设计合理和尿素养分利用率高的一种含锌腐植酸的尿素、生产装置及生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：该含锌腐植酸的尿素包含有腐植酸、锌和尿素；所述含锌腐植酸的尿素中腐植酸的重量百分比≥0.15％；含锌腐植酸的尿素中锌的重量百分比≥0.02％。

一种含锌腐植酸的尿素生产装置，包括机械部分和控制部分，

a、机械部分包括原料输送装置，原料输送装置与原料搅拌槽的进口相连，原料搅拌槽底部的出口依次通过密度计、计量泵、第一阀门和三通与尿素一次蒸发系统相连，尿素一次蒸发系统依次通过尿素二次蒸发系统、熔融泵和流量计与尿素造粒塔相连，所述的三通的第三端与尿素二次蒸发系统相连，三通和尿素一次蒸发系统之间设有第二阀门，三通的第三端和尿素二次蒸发系统之间设有第三阀门；

b、控制部分包括单片机，单片机的输入端分别与密度计和流量计相连，单片机的输出端分别与第一阀门、第二阀门和第三阀门相连。

优选地，所述原料输送装置包括去离子水输送管道和螺旋给料机。

优选地，所述原料搅拌槽内设有搅拌装置和蒸汽加热装置，搅拌装置包括电机，与电机相连的搅拌轴，套装在搅拌轴底部的搅拌叶片；蒸汽加热装置包括设在原料搅拌槽内部的加热盘管，加热盘管的上部与蒸汽管道相连，加热盘管的下部与冷凝水管道相连。

一种含锌腐植酸的尿素生产工艺，包括如下步骤：

步骤一：使去离子水通过去离子水输送管道进入原料搅拌槽内，腐植酸和七水硫酸锌分别通过螺旋给料机进入原料搅拌槽内，开启原料搅拌槽内的搅拌装置和蒸汽加热装置，使原料溶液升温至60-70℃并搅拌均匀备用；搅拌结束后原料溶液中腐植酸的重量百分比≥15％，原料溶液中锌的重量百分比≥1.8％；

步骤二：通过密度计检测步骤一中所述原料溶液的密度，当原料溶液密度小于1.05时，单片机控制第一阀门和第二阀门开启，同时关闭第三阀门，原料溶液通过计量泵、第一阀门、三通和第二阀门进入尿素一次蒸发系统内，进入尿素一次蒸发系统内的原料溶液与尿素一次蒸发系统中的尿素溶液混合；

步骤三：当原料溶液密度不小于1.05时，单片机控制第一阀门和第三阀门开启，同时关闭第二阀门，原料溶液通过计量泵、第一阀门、三通和第三阀门进入尿素二次蒸发系统内，进入尿素二次蒸发系统内的原料溶液与尿素二次蒸发系统中的尿素溶液混合；

步骤四：步骤二中所述的进入尿素一次蒸发系统内的原料溶液与尿素溶液混合后通过尿素二次蒸发系统、熔融泵和流量计进入尿素造粒塔内造粒，即为成品；

步骤五：步骤三中所述的进入尿素二次蒸发系统内的原料溶液与尿素溶液混合后通过熔融泵和流量计进入尿素造粒塔内造粒，即为成品；

步骤六：步骤四和步骤五中所述的原料溶液通过流量计时，流量计将信号传输给单片机，单片机控制第一阀门的开度，使原料溶液与半成品尿素之间的重量比为1∶50-100。

腐植酸是一种天然高分子有机物，广泛存在于风化煤、褐煤、泥炭等低燃烧值的劣质煤中。腐植酸中含有大量羧基、酚羟基、羰基等活性基团，可促进作物生长，增强光合作用，对土壤脲酶活性有很好的抑制效果。腐植酸类肥料具有改良土壤、增进肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性和改善作物品质等作用。锌是农作物生长所必需的一种微量元素，在作物体内参与生长素的合成，从而促进幼叶、茎端、根系的生长。锌也是多种酶的组成部分，参与作物的光合作用，促进蛋白质的代谢。本发明结合腐植酸与锌的优点，腐植酸与尿素发生反应产生腐脲，抑制氨挥发，减缓尿素在土壤中的分解和释放速度。锌能够对种子、果实的形成和发育起重要作用。

本发明具有结构简单、工艺设计合理和尿素养分利用率高的特点，在大田试验示范肥效验证，在改善土壤、提高肥效、增强抗逆、改善农产品品质、增加产量方面具有明显的优势。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的控制原理结构示意图。

图3为实验例中尿素中腐植酸含量与小麦和玉米产量关系图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

本发明为一种含锌腐植酸的尿素、生产装置及生产工艺，该含锌腐植酸的尿素包含有腐植酸、锌和尿素；所述含锌腐植酸的尿素中腐植酸的重量百分比≥0.15％；含锌腐植酸的尿素中锌的重量百分比≥0.02％。

如图1、2所示，一种含锌腐植酸的尿素生产装置，包括机械部分和控制部分，

a、机械部分包括原料输送装置，原料输送装置与原料搅拌槽2的进口相连，原料搅拌槽2底部的出口依次通过密度计12、计量泵3、第一阀门4和三通5与尿素一次蒸发系统6相连，尿素一次蒸发系统6依次通过尿素二次蒸发系统7、熔融泵8和流量计14与尿素造粒塔9相连，所述的三通5的第三端与尿素二次蒸发系统7相连，三通5和尿素一次蒸发系统6之间设有第二阀门10，三通5的第三端和尿素二次蒸发系统7之间设有第三阀门11；

b、控制部分包括单片机13，单片机13的输入端分别与密度计12和流量计14相连，单片机13的输出端分别与第一阀门4、第二阀门10和第三阀门11相连。所述原料输送装置包括去离子水输送管道1和螺旋给料机15。所述原料搅拌槽2内设有搅拌装置和蒸汽加热装置，搅拌装置包括电机16，与电机16相连的搅拌轴17，套装在搅拌轴17底部的搅拌叶片18；蒸汽加热装置包括设在原料搅拌槽2内部的加热盘管19，加热盘管19的上部与蒸汽管道20相连，加热盘管19的下部与冷凝水管道21相连。

一种含锌腐植酸的尿素生产工艺，包括如下步骤：

步骤一：使去离子水通过去离子水输送管道1进入原料搅拌槽2内，腐植酸和七水硫酸锌分别通过螺旋给料机15进入原料搅拌槽2内，开启原料搅拌槽2内的搅拌装置和蒸汽加热装置，使原料溶液升温至60-70℃并搅拌均匀备用；搅拌结束后原料溶液中腐植酸的重量百分比≥15％，原料溶液中锌的重量百分比≥1.8％；

步骤二：通过密度计12检测步骤一中所述原料溶液的密度，当原料溶液密度小于1.05时，单片机13控制第一阀门4和第二阀门10开启，同时关闭第三阀门11，原料溶液通过计量泵3、第一阀门4、三通5和第二阀门10进入尿素一次蒸发系统6内，进入尿素一次蒸发系统6内的原料溶液与尿素一次蒸发系统6中的尿素溶液混合；

步骤三：当原料溶液密度不小于1.05时，单片机13控制第一阀门4和第三阀门11开启，同时关闭第二阀门10，原料溶液通过计量泵3、第一阀门4、三通5和第三阀门11进入尿素二次蒸发系统7内，进入尿素二次蒸发系统7内的原料溶液与尿素二次蒸发系统7中的尿素溶液混合；

步骤四：步骤二中所述的进入尿素一次蒸发系统6内的原料溶液与尿素溶液混合后通过尿素二次蒸发系统7、熔融泵8和流量计14进入尿素造粒塔9内造粒，即为成品；

步骤五：步骤三中所述的进入尿素二次蒸发系统7内的原料溶液与尿素溶液混合后通过熔融泵8和流量计14进入尿素造粒塔9内造粒，即为成品；

步骤六：步骤四和步骤五中所述的原料溶液通过流量计14时，流量计14将信号传输给单片机13，单片机13控制第一阀门4的开度，使原料溶液与半成品尿素之间的重量比为1∶50-100。

下面将结合本发明的实施例，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域内的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种含锌腐植酸的尿素生产工艺，包括如下步骤：

步骤一：使去离子水通过去离子水输送管道1进入原料搅拌槽2内，腐植酸和七水硫酸锌分别通过螺旋给料机15进入原料搅拌槽2内，开启原料搅拌槽2内的搅拌装置和蒸汽加热装置，使原料溶液升温至60-70℃并搅拌均匀备用；搅拌结束后原料溶液中腐植酸的重量百分比≥15％，原料溶液中锌的重量百分比≥1.8％；

步骤二：通过密度计12检测步骤一中所述原料溶液的密度，当原料溶液密度小于1.05时，单片机13控制第一阀门4和第二阀门10开启，同时关闭第三阀门11，原料溶液通过计量泵3、第一阀门4、三通5和第二阀门10进入尿素一次蒸发系统6内，进入尿素一次蒸发系统6内的原料溶液与尿素一次蒸发系统6中的尿素溶液混合；

步骤三：步骤二中所述的进入尿素一次蒸发系统6内的原料溶液与尿素溶液混合后通过尿素二次蒸发系统7、熔融泵8和流量计14进入尿素造粒塔9内造粒，即为成品；

步骤四：步骤三中所述的原料溶液通过流量计14时，流量计14将信号传输给单片机13，单片机13控制第一阀门4的开度，使原料溶液与半成品尿素之间的重量比为1∶50。

实施例二

一种含锌腐植酸的尿素生产工艺，包括如下步骤：

步骤一：使去离子水通过去离子水输送管道1进入原料搅拌槽2内，腐植酸和七水硫酸锌分别通过螺旋给料机15进入原料搅拌槽2内，开启原料搅拌槽2内的搅拌装置和蒸汽加热装置，使原料溶液升温至60-70℃并搅拌均匀备用；搅拌结束后原料溶液中腐植酸的重量百分比≥15％，原料溶液中锌的重量百分比≥1.8％；

步骤二：通过密度计12检测步骤一中所述原料溶液的密度，当原料溶液密度不小于1.05时，单片机13控制第一阀门4和第三阀门11开启，同时关闭第二阀门10，原料溶液通过计量泵3、第一阀门4、三通5和第三阀门11进入尿素二次蒸发系统7内，进入尿素二次蒸发系统7内的原料溶液与尿素二次蒸发系统7中的尿素溶液混合；

步骤三：步骤二中所述的进入尿素二次蒸发系统7内的原料溶液与尿素溶液混合后通过熔融泵8和流量计14进入尿素造粒塔9内造粒，即为成品；

步骤四：步骤三中所述的原料溶液通过流量计14时，流量计14将信号传输给单片机13，单片机13控制第一阀门4的开度，使原料溶液与半成品尿素之间的重量比为1∶100。

实施例三

一种含锌腐植酸的尿素生产工艺，包括如下步骤：

步骤一：使去离子水通过去离子水输送管道1进入原料搅拌槽2内，腐植酸和七水硫酸锌分别通过螺旋给料机15进入原料搅拌槽2内，开启原料搅拌槽2内的搅拌装置和蒸汽加热装置，使原料溶液升温至60-70℃并搅拌均匀备用；搅拌结束后原料溶液中腐植酸的重量百分比≥15％，原料溶液中锌的重量百分比≥1.8％；

步骤二：通过密度计12检测步骤一中所述原料溶液的密度，当原料溶液密度小于1.05时，单片机13控制第一阀门4和第二阀门10开启，同时关闭第三阀门11，原料溶液通过计量泵3、第一阀门4、三通5和第二阀门10进入尿素一次蒸发系统6内，进入尿素一次蒸发系统6内的原料溶液与尿素一次蒸发系统6中的尿素溶液混合；

步骤三：步骤二中所述的进入尿素一次蒸发系统6内的原料溶液与尿素溶液混合后通过尿素二次蒸发系统7、熔融泵8和流量计14进入尿素造粒塔9内造粒，即为成品；

步骤四：步骤三中所述的原料溶液通过流量计14时，流量计14将信号传输给单片机13，单片机13控制第一阀门4的开度，使原料溶液与半成品尿素之间的重量比为1∶75。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”等等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“设”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本发明的保护范围之内。

实验例

如图3所示，含腐植酸的尿素中腐植酸的重量百分比分别为0.080％、0.120％、0.150％、0.180％、0.213％和0.247％，其对应的编号分别为1、2、3、4、5和6，由图3中现实的结果可知，小麦、玉米产量随尿素中腐植酸增效剂添加量的呈先快速增长后平缓稳定的趋势。编号1-6的含腐植酸尿素处理的小麦产量较普通尿素处理分别提高2.27％、7.16％、9.87％、12.65％、13.89％、12.71％，对应处理的玉米产量分别提高6.64％、14.70％、16.41％、17.83％、18.46％、18.93％。当腐植酸含量为0.150％～0.180％时，小麦、玉米产量较普通尿素处理平均增产分别为11.26％、17.12％，增产效果显著。

锌作为微量元素的一种，根据gb18382肥料标识、内容和要求，锌≥0.02％。

自推广以来，该产品推广10万吨以上，按每亩施用30公斤该尿素，推广面积达300万亩以上。

产品技术指标：