氨酸造粒法复合肥生产技术

2015-12-12汪澈

安徽化工 2015年3期

关键词：液氨造粒氨酸

汪澈

（中盐安徽红四方股份有限公司，安徽合肥231604）

1 生产原理

1.1 物料的中和反应

氨酸造粒是硫酸和氨、磷酸一铵和氨反应的过程。硫酸和氨、磷酸一铵和氨之间是中和反应，并释放出大量的反应热，其反应方程式为：

传统的团粒转鼓造粒，造粒机内只能通过蒸汽加热物料，造粒物料温度较低，一般只有50～60℃，而氨酸造粒法造粒机内引入硫酸和液氨，中和反应产生大量的热，物料温度瞬间就能达到70～80℃。温度的提升进一步促进了原料中化学盐类的溶解度（通常盐类的溶解度随温度升高而增加，以氯化钾为例，见表1）。在这种情况下，蒸汽的用量明显减少，造粒时混合物料的水分也达到最低值。

表1 氯化钾的溶解度

1.2 复分解反应及复盐的生成

造粒机内的氯化钾和磷酸一铵在低温下可进行复分解反应生产磷酸二氢钾，从而有利于成球，提高造粒成球率。造粒温度偏低时该反应进行缓慢，生成的磷酸二氢钾相对较少。当造粒机内的硫酸与液氨中和反应放出大量热时，物料温度的升高加速了其反应速度。

1.3 调节造粒pH值在合理范围内

造粒成球率的提高需要物料的pH值控制在一定范围内。在氨酸造粒的实际操作中，液氨的加入略微过量，这样一方面保证硫酸的充分反应，充分释放中和反应的热量，确保物料pH值在合理范围内；另一方面氨气还可以进一步中和原料中磷酸一铵的酸性，增加物料的黏性，从而提高物料的造粒成球率。根据实践经验，造粒时物料的pH值控制在5.8～6.2之间，成球率最高，可达到80%以上。

2 工艺流程

破碎工序送来的物料在造粒机转鼓内喷涂熔融尿素，通过蒸汽、氨和稀硫酸喷入物料层上进行反应，借助造粒机的机械力，使物料通过挤压团聚形成球形颗粒，然后输送到干燥工序，再经过冷却、筛分、包膜、包装后为成品，其中筛分后的大颗粒物料经过破碎后与筛分后的细小物料一起返回造粒机内重新造粒。

稀硫酸通过浓硫酸和水按比例稀释到一定的浓度后经电磁流量计喷到造粒机内的料层上。液氨由管道经浮子流量计计量后加入到造粒机的料层中。造粒过程中产生的尾气经文丘里洗涤器洗涤后放空。

3 工艺指标

以普遍使用的有效养分48%（16-16-16中氯）品种为例，其主要工艺指标如下：

配酸岗位：浓硫酸的质量分数98%，反应釜温度≤80℃，稀酸比重1.45～1.53 g/cm3，稀硫酸的质量分数60%左右。

造粒岗位：稀硫酸流量0.3m3/h，蒸汽压力0.5～0.8MPa，液氨压力 0.6～0.8MPa。

烘干、冷却岗位：烘干机进口气体温度220～380℃，尾气出口温度85～90℃，冷却机出口物料温度＜60℃。

表2 氨酸造粒法生产16-16-16（中氯）主要工艺指标

4 工艺特点及产品特征

4.1 工艺特点

氨酸造粒物料成球率高，利用液氨中和磷酸一铵中的余酸，合理控制造粒物料的pH值，提高了物料的溶解度，减少了蒸汽的用量，使物料的成球率达到80%以上。由于蒸汽添加量的降低，使造粒后物料的水分达到最低，降低了干燥机负荷，可以提产20%～30%，并降低吨肥煤耗2～3kg，吨肥电耗3～4KWh。

氨酸造粒中的氨化反应使混合物的养分结构发生改变，成品中有效养分氮（N）的含量比混合物料中氮含量提高1%～1.5%，有的品种不加尿素就能生产；对含氮量高的品种，尿素的添加量也大大降低，有利于对生产的控制。另外，生产配方中尿素被氯化铵代替，氯化铵与尿素单位养分价格存在较大差距，从而最大程度降低了产品的原料成本。