本发明属于化肥生产领域，尤其是涉及一种四水硝酸钙肥料生产系统及生产工艺。
背景技术
硝酸钙产品分子式为ca(no3)2，是当今市场最有价值的化肥之一，最适宜施用于甜菜、马铃薯、大麦、麻类等作物，硝酸钙每粒中均匀地含有11.8％的氮和23.7％的水溶性钙，有利于植物对营养元素的吸收，增强瓜果蔬菜抗逆性，促进早熟，提高果菜品质，在农业上用作酸性土壤的速效肥料。
现有的硝酸钙的生产工艺是由硝酸和生石灰作为原料，经过反应，浓缩，结晶而制得的。这种生产工艺制得的产品纯度及流散性能较差，结晶过程时间过长，且生产连续化性能差，生产周期过长，蒸发浓缩能源消耗过大，过程环保性能差。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种四水硝酸钙肥料生产系统及生产工艺，以缩短生产周期，保证产品合格率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种四水硝酸钙肥料生产系统，包括通过管道依次串联的酸解槽、中和槽、多级压滤单元、预热单元、多效蒸发单元和造粒单元；
所述造粒单元包括滚筒造粒机，其造粒腔体与一能向其内输送干燥冷空气的除湿机连接，所述造粒机的出料口下方设有一能分离出大小合格颗粒的筛分机，所述筛分机包括合格颗粒出料口、大颗粒出料口和小颗粒出料口，所述大颗粒出料口与一破碎机连接，所述小颗粒出料口与一造粒机的进料口连接，所述合格颗粒出料口与打包机连接。
进一步的，该系统还包括石灰石储料斗以及其下方的送料传送带，所述石灰石储料斗能将石灰石送进酸解槽内。
进一步的，所述中和槽与一石灰乳输送管连通。
进一步的，所述多级压滤单元包括依次串联的一级压滤器、一级储料罐、二级压滤器和二级储料罐，所述一级压滤器与中和槽之间的管道和一级储料罐与二级压滤器之间的管道均串联有一滤液泵。
进一步的，所述预热单元包括依次串联的一级预热器和二级预热器。
进一步的，所述造粒单元还包括与造粒机尾气管向连通的尾气洗涤器，所述尾气洗涤器中填充有水，且尾气洗涤器尾端设有一竖直向上的排气筒。
基于上述系统的一种四水硝酸钙生产方法，包括
s1制备浆料，包括用过量稀硝酸溶解固体石灰石，直至溶解后的溶液中硝酸比例达到4％，得到粗制硝酸钙溶液；
s11向粗制硝酸钙溶液中加入氢氧化钙，直至使溶液ph值达到7；
s2蒸发浓缩，将s1中所得的硝酸钙溶液经过三效蒸发器蒸发浓缩，且三效蒸发之后得到的硝酸钙浓缩液中硝酸钙浓度为68％；
s3造粒，将s2中的硝酸钙浓缩液通入造粒机的浆料入口中，且向造粒机中通入干燥的冷空气，将硝酸钙浓缩液的温度降至45°。
进一步的，s12对s1中所得ph为7的溶液多级过滤得到硝酸钙澄清液。
进一步的，s21在对澄清液进行多效蒸发前对澄清液进行两次预热，且第一次预热将溶液从75°升温至85°，第二次预热将溶液从85°升温至95°。
进一步的，所述三效蒸发器的一级蒸发器中温度为155℃，其内压强为0.3mpag；二级蒸发器中温度为120℃，其内压强为0.02mpag；三级蒸发器中温度为80℃，其内压强为-0.085mpag。
进一步的，s31筛分，将所得的颗粒进行筛分，将颗粒直径小于2mm和大于4mm的颗粒粉碎返料至造粒机进料口。
相对于现有技术，本发明所述的一种四水硝酸钙肥料生产系统具有以下优势：
本发明采用筛分机将不合格的颗粒筛分返料至造粒机中，保证了产品的合格率；
采用在尾气洗涤器中加入水对含有硝酸钙粉末的尾气进行洗涤，以吸收硝酸钙，方便其再次投入生产；
采用三效蒸发器，且将蒸发器中压力降低，保证在温度较低的情况下仍能使溶液中的水分减少，方便溶液浓缩，且实现上一级中的蒸汽在降温之后仍能在下一级蒸发器中有效利用。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本生产系统整体示意图；
图2为本造粒单元示意图；
图3为硝酸钙肥生产方法流程示意图。
附图标记说明：
1-石灰石储料斗；2-酸解槽；3-中和槽；4-多级压滤单元；41-一级压滤器；42-一级滤液缓冲槽；43-二级滤液缓冲槽；44-二级滤液缓冲槽；45-滤液泵；51-一级预热器；52-二级预热器；6-多效蒸发器；61-一级蒸发器；62-一级分离器；63-二级蒸发器；64-二级分离器；65-三级蒸发器；66-三级分离器；67-冷却器；7-造粒机；71-鼓风机；72-除湿机；73-出料传送带；74-提升机；701-核芯进料口；702-浆料进料口；703-出料口；704-尾气管；8-筛分机；81-返料传送带；82-成品传送带；83-破碎机；801-大颗粒出料口；802-合格颗粒出料口；803-小颗粒出料口；9-尾气洗涤器，91-排气筒。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种硝酸钙肥料生产装置，包括石灰石加料单元，其包括储料斗1和储料斗1下方的送料传送带，所述送料传送带能将石灰石输送到一酸解槽2上方，所述酸解槽2底部通入稀硝酸溶液，与石灰石进行酸解反应：caco3+2hno3→ca(no3)2+h2o+co2，并且由于碳酸钙中通常含有碳酸镁杂质，因此在于稀硝酸反应时同时会产生硝酸镁，经过稀硝酸反应：mgco3+2hno3→mg(no3)2+h2o+co2，得到含有杂质的粗硝酸钙溶液，在此过程中，为了使反应完全，需向酸解槽2中添加过量的稀硝酸溶液，且反应后的硝酸浓度约为4％，将得到的粗硝酸钙溶液添加到一中和槽3中，所述中和槽3与一石灰乳输送管连接，并向中和槽3内添加石灰乳(ca(oh)2),使中和槽3中发生中和反应：ca(oh)2+2hno3—→ca(no3)2+2h2o，并产生氢氧化镁沉淀，去除原溶液中的mg离子杂质，并通过添加石灰乳将粗硝酸钙溶液的ph值调至7，得到硝酸钙溶液；
将得到的硝酸钙溶液加入到多级压滤单元4中进行过滤，去除其中的沉淀物，得到硝酸钙澄清液和沉淀物滤饼，将所述澄清液添加到一三效蒸发单元中，进行三次蒸发浓缩，得到浓度为68％的硝酸钙浓缩液，将所得的浓缩液通入转筒造粒机7中，所述干燥造粒机7包括核芯进料口701、与内部涂布喷嘴连通的浆料进料口702、出料口703和尾气管704，所述造粒机7的出料口703下方设有出料传送带73，所述出料传送带73尾端下方设有一提升机74下部的提升机74进料口，所述提升机74将造粒机7造出的颗粒提升至提升机74的出料口，所述提升机74的出料口下方设有一筛分机8，用所述筛分机8，所述筛分机8包括合格颗粒出料口802、大颗粒出料口801和小颗粒出料口83，所述大颗粒出料口801与一破碎机83连接，所述小颗粒出料口803与一造粒机7的进料口连接，所述合格颗粒出料口802与打包机连接，将颗粒筛分为小于2mm的小颗粒、2-4mm的合格颗粒和大于4mm的超大颗粒，将超大颗粒置于一破碎机83内，所述破碎机83的出料口与造粒机7的进料口连接，所述小颗粒通过一返料传送带81输送至造粒机7的进料口，所述合格颗粒通过一成品传送带82进入产品打包机中进行打包。
由于四水硝酸钙极易吸收水且造粒温度很低，造粒之前将四水硝酸钙通入一冷却器67内冷却，且将造粒过程需要用大量的除湿空气冷却造粒机7内的物料，因此将空气通过鼓风机71通入一除湿机72中除湿，降温后通入造粒机7，以控制造粒机7中的工作温度，且由于在造粒的过程中经常出现造粒机7内喷嘴喷出的浆料无法与预先的颗粒粘合而导致在造粒机7的尾气中经常含有固化的粉状硝酸钙，因此将造粒机7的尾气管704与一尾气洗涤器连接，硝酸钙极易溶于水，故将水作为洗涤液，收集粉状硝酸钙，并将洗涤后的尾气通过11排放。
所述多级压滤单元4包括串联设置的一级压滤机、一级滤液缓冲槽42、二级压滤机43和二级滤液缓冲槽44，所述每级压滤机前均设有一滤液泵45将待过滤液体泵入压滤机中。
所述三效蒸发单元包括向串联的一级预热器51和二级预热器52，澄清液经过二级预热后通过蒸发循环泵将澄清液泵入一一级蒸发器61中，并向一级蒸发器61壳程中通入155℃蒸汽，后进入一级分离器62，所述一级分离器62通过蒸发循环泵将澄清液泵入二级蒸发器63中，并向二级蒸发器63的壳程中通入120℃蒸汽，之后进入二级分离器64，所述二级分离器64通过蒸发循环泵将澄清液泵入三级蒸发器65中，并向三级蒸发器65的壳程中通入80℃蒸汽，后进入三效分离器，所述三效分离器与造粒机7的浆料进料口702连通。
一种硝酸钙肥料生产方法，包括
s1制备浆料，包括用过量稀硝酸溶解固体石灰石，直至溶解后的溶液中硝酸比例达到4％，得到粗制硝酸钙溶液；
s11向粗制硝酸钙溶液中加入氢氧化钙，直至使溶液ph值达到7；
s12对所得ph为7的溶液多级过滤得到硝酸钙澄清液；
s2蒸发浓缩，将s1中所得的硝酸钙溶液经过三效蒸发器蒸发浓缩，且三效蒸发之后得到的硝酸钙浓缩液中硝酸钙浓度为68％；
s21在对澄清液进行多效蒸发前对澄清液进行两次预热，且第一次预热将溶液从75°升温至85°，第二次预热将溶液从85°升温至95°，且第一次预热的热源为二级蒸发器和三级蒸发器中排出的蒸汽冷凝液，第二次预热的热源为一级蒸发器使用排出后的蒸汽冷凝液；
s3造粒，将s2中的硝酸钙浓缩液通入造粒机7的浆料入口中，且向造粒机7中通入干燥的冷空气，将硝酸钙浓缩液的温度降至45°；
s31筛分，将所得的颗粒进行筛分，将颗粒直径小于2mm和大于4mm的颗粒粉碎返料至造粒机7进料口。
所述三效蒸发器的一级蒸发器61中温度为155℃，其内压强为0.3mpag；二级蒸发器63中温度为120℃，其内压强为0.02mpag；三级蒸发器65中温度为80℃，其内压强为-0.085mpag。
该方法还包括尾气处理，将造粒机7排出的尾气含有约2～5g/nm3的硝酸钙细小颗粒，利用硝酸钙易溶于水的性质，将造粒机7中所产生的尾气通入一装有水的尾气洗涤器内，将二级、三级蒸发器中的部分蒸汽冷凝液作为洗涤液，通过泵使尾气洗涤器内的洗涤液循环使用，喷淋到尾气洗涤器内，来洗涤尾气，并在洗涤槽内的硝酸钙浓度达到一定数值后(小于68％)将溶液导入三效蒸发器蒸发浓缩再利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。