淺析復混肥生產(chǎn)裝置技改方案

陳華

摘要：文章通過對某公司復混肥生產(chǎn)流程及主要生產(chǎn)操作參數(shù)

的全面分析，找出復混肥生產(chǎn)裝置存在的問題，提出相應的技術(shù)改造方案，實現(xiàn)生產(chǎn)綱領(lǐng)的目標。

關(guān)鍵詞：復混肥 生產(chǎn)裝置 技改

1 復混肥生產(chǎn)流程及主要生產(chǎn)操作參數(shù)

某公司復混肥原料按配方比例要求配料，經(jīng)皮帶送至攪拌室混合均勻，然后粗混物料送轉(zhuǎn)鼓造粒機造粒，造粒溫度維持在65℃左右，由調(diào)節(jié)低壓蒸汽加入量控制。造粒濕料送轉(zhuǎn)鼓干燥器烘干，干燥劑采用煤加熱至200℃的熱風。干燥除濕后物料溫度略升至80℃送冷卻機，熱風在真空泵的抽吸導流下與濕料直接接觸進行傳質(zhì)傳熱，溫度降至90℃經(jīng)重力沉降室和水洗室除塵后排空。冷卻器采用真空泵抽吸環(huán)境空氣對流冷卻物料至55℃，冷卻后的半成品經(jīng)提升機送至振動篩分除去2mm以下的微粒，約50-70%的細粉微粒收集后經(jīng)返料皮帶輸送至造粒工段。篩分合格、溫度約50℃的成品肥料經(jīng)皮帶輸送至成品車間加防結(jié)劑后計量包裝。流程簡圖見圖1：

主要原料及生產(chǎn)操作參數(shù)（低濃度復混肥）：

主要原料：普鈣25%、氯化鉀9%、氯化銨45%、尿素8%、高嶺土10%、磷銨3%；

生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)最大物料量45噸/小時，系統(tǒng)最大出料量15噸/小時；

干燥器：熱風進口溫度為200℃ 熱風進風量

12000m3/h；

進口物料含水量20%左右；溫度65℃左右；

出口風溫度90℃；出口物料溫度80℃；

出口物料含水量9%；

干燥真空泵功率37KW ；風量為50000m3/h。

冷卻器：進風進口溫度為常溫；風量30000m3/h；

進口物料含水量9%左右；溫度80℃；

出口物料溫度55℃；

出口物料含水量7%；（要求達到5%以下）

冷卻真空泵功率22KW。

2 現(xiàn)有復混肥生產(chǎn)裝置存在的問題

現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)高濃度復混肥時，生產(chǎn)裝置其中造粒機、干燥器基本滿足生產(chǎn)需要，但冷卻器出口溫度約50-60℃略有偏高（期望45℃）；在生產(chǎn)低濃度復混肥（普鈣含量較高）時，干燥器能力明顯不足，出口物料游離水含量達7%（指標要求5%以下）。為解決生產(chǎn)低濃度復混肥中成品水含量超標問題，該公司之前就做了一些技改工作，在原冷卻器抽吸冷風口處增鼓300℃左右的熱風。事實上，已將冷卻器改為了二次干燥器。由于現(xiàn)場條件的限制，二次干燥后未設(shè)置體積龐大的新冷卻器，結(jié)果成品粒子溫度夏天達90℃以上，篩分、包裝工段的工人操作困難，成品結(jié)塊嚴重，添加防結(jié)劑較多，嚴重影響了成品質(zhì)量。鑒于上述原因，公司設(shè)想在篩分后增加一流化床裝置以期降低粒子溫度。

3 改造目標

綜合公司的意見，提出以下改造目標：①降低成品粒子溫度至40℃以下（全年平均溫度），提高粒子均勻度。②成品粒子水含量5%以下。③返料量不超過40%，改善現(xiàn)場工作環(huán)境。

4 工藝分析

通過現(xiàn)場實地考察，現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置中二次干燥后未設(shè)冷卻器先降粒子溫度，然后直接送進下一工序—篩分的工藝有較大問題。首先這是造成了成品粒子溫度高的直接原因。其次，較高溫度的粒子有較低的機械強度，特別是摻有尿素的復混肥粒子。在篩分工段，強力的振動撞擊下成型粒子的破脆率高，成品粒子的粒徑均勻度也較差。然后是篩下來的粉料返回量大大超出了造粒工藝最佳的20-30%范圍（實際達50-60%），一次性造粒率低，干燥工段負荷加重，同時干燥引風產(chǎn)生的粉塵增加了空氣密度以及管道摩擦力，從而導致真空泵抽吸熱風能力不足，進而引起干燥器出口物料水含量超標。

在實際生產(chǎn)中表現(xiàn)的特征是：現(xiàn)場粉塵多，工作環(huán)境惡劣；傳送皮帶電機容易發(fā)生過載燒瓦事故；一次干燥后的物料濕度大，被迫加大二次干燥的烘干力度（熱風溫度有時達400℃）或者將一次干燥的混合式進風改為直熱式進風。

直熱式進風雖然在一定程度上可以緩解干燥器瓶頸，但由于進風量的限制效果并不一定好。為降低粒子冷卻溫度，原則上應盡可能采用較低溫、大風量的干燥熱風。

5 技改方案

通過上述工藝分析，提出的科學經(jīng)濟的改造目標是完全可行的。初步選用的技改方案如下：①保留原冷卻器，現(xiàn)場不需改動，不投用熱風即可。②新增一臺8萬NM3/h干燥器真空泵替換原5萬NM3/h干燥器真空泵，換下來的5萬NM3/h干燥器真空泵改作冷卻器真空泵使用。③原本擬用一套流化床裝置替換現(xiàn)有振動篩，但考慮現(xiàn)場工程量較大且公司3年后搬遷遵義等因素，因此只對現(xiàn)有第三級振動篩作簡單改動，在篩子下部用一閑置鼓風機鼓冷風強制冷卻肥料粒子，篩子上方用一密閉鐵皮罩住，吹出的粉塵用一新增管道送廠房外的沉降室收集。詳見以下示意圖。

選用一臺8萬NM3/h干燥器真空泵是基于這樣的考慮：參考現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，保守估算現(xiàn)有干燥器（包括一二次干燥）需要的熱量，改后實際上相當于現(xiàn)有的兩干燥器合并為一個使用。按現(xiàn)場提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，在保證熱風進溫的情況下，8萬NM3/h干燥能力足夠。

注意大冷風量操作干燥器是很有必要的，否則顯熱過多傳遞給物料將影響冷卻器的效果。

6 綜述

本技改項目新增設(shè)備較少，主要是一臺干燥真空泵的投資，其他如篩子冷吹設(shè)施等費用也不多。通過增加干燥器熱風進氣量和冷卻器冷風進氣量提升干燥器和冷卻器的處理能力，達到降低入振動篩分半成品的粒子溫度，提高粒子強度的目的，進而提升成品粒子的均勻度和減少返料量，良性改善造粒機（處理消化粉塵的能力提升）、干燥器工況（粉塵少）以及強化真空泵抽風能力。新增的密閉強制冷吹裝置可進一步降低成品粒子溫度，改善現(xiàn)場的工作環(huán)境。成品粒子水份含量將降到5%以下，減少防結(jié)劑添加量，增加肥料的有效養(yǎng)分，提高成品的內(nèi)外觀質(zhì)量。

參考文獻：

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