提高尿素產(chǎn)品質(zhì)量的控制措施

孫衛(wèi)忠

山東華魯恒升化工股份有限公司

提高尿素產(chǎn)品質(zhì)量的控制措施

孫衛(wèi)忠

山東華魯恒升化工股份有限公司

我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，對(duì)于肥料的需求度較高，肥料質(zhì)量好壞直接影響到糧食的生產(chǎn)效率，尿素作為一種化學(xué)肥料，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求。尿素是由碳、氮、氧、氫組成的有機(jī)化合物，尤其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是常用的肥料，作為植物的氮肥為植物生長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)分。尿素產(chǎn)品的質(zhì)量直接影響到其功效，如果產(chǎn)品質(zhì)量不符合國(guó)家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，則無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。文章對(duì)影響尿素產(chǎn)品質(zhì)量的因素及解決策進(jìn)行了探討。

提高；尿素產(chǎn)品；質(zhì)量；控制措施

1、概述

尿素是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛的一種化工產(chǎn)品，尿素質(zhì)量指標(biāo)主要包括含氮量、縮二脲含量、含水量、粒度、強(qiáng)度以及粉塵等。在實(shí)際生產(chǎn)中含氮量基本能夠達(dá)標(biāo)，因而其他指標(biāo)的控制就成為影響尿素產(chǎn)品質(zhì)量的主要影響因素。如果尿素產(chǎn)品粒子呈現(xiàn)乳白色、結(jié)塊、不均勻或刺激性氣味過(guò)大時(shí)，說(shuō)明尿素產(chǎn)品沒(méi)有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要采取有效的措施控制縮二脲、水、粒度及粉塵等各項(xiàng)指標(biāo)。

2、尿素生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素

2.1 縮二腮因素

縮二脈是尿素生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，成品中縮二脈含量大小直接影響尿素生產(chǎn)質(zhì)量，一旦縮二脈含量超過(guò)l%，對(duì)于農(nóng)作物生長(zhǎng)而言，將產(chǎn)生嚴(yán)重抑制作用，難以有效滿足糧食生長(zhǎng)養(yǎng)分需求，所以在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡可能降低縮二脈含量，確保尿素質(zhì)量。縮二脈含量大小主要影響原因在于裝置難以保證低負(fù)荷生產(chǎn)，一旦氣溫升高，縮二脈含量將隨之增加。在濃縮過(guò)程中，尿素濃度越高，氨氣分壓隨之增加，將對(duì)設(shè)備產(chǎn)生十分嚴(yán)重的腐蝕作用，并且會(huì)出現(xiàn)縮合反應(yīng)，影響尿素產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 粒度因素

噴射速度、噴量多少、孔徑大小會(huì)對(duì)尿素成品粒度產(chǎn)生影響。噴孔初速越大，拉斷時(shí)間短，尿素溶液溫度高、茹度小，所得成品粒度??；噴量大，流股變細(xì)時(shí)間延長(zhǎng)，尿液溫度下降較多，茹度增加，所得尿素粒度就大；孔徑大，流股粗，相同斷裂時(shí)間時(shí)，產(chǎn)品粒度大。

2.3 粉塵因素

在尿素生產(chǎn)的過(guò)程中，如果因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或者機(jī)械設(shè)備自身運(yùn)行存在問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致粉塵的產(chǎn)生，會(huì)直接影響到尿素的質(zhì)量。在尿素熔融物從塔頂噴頭噴出時(shí)，在高溫與低含量氮的共同作用下，就會(huì)產(chǎn)生大量的異氰酸和氮，如果溫度越高，劇烈的反應(yīng)下所產(chǎn)生的粉塵量就會(huì)越多；噴頭在長(zhǎng)期運(yùn)行的情況下，會(huì)在噴口的邊緣形成較多的毛刺，由此在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵；如果噴頭沒(méi)有及時(shí)清理，被尿素溶液中的雜物堵塞，就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速過(guò)低，由此增加粉塵量。

2.4 含水量因素

影響水量的主要因素有以下幾點(diǎn)：一是蒸發(fā)溫度，二是真空度，三是出現(xiàn)泄漏。如一、二段蒸發(fā)溫度不達(dá)標(biāo)會(huì)增加水分含量；一、二段分離器真空度不達(dá)標(biāo)也會(huì)增加含水量；另外，容易出現(xiàn)泄漏的部件有二段蒸發(fā)加熱器列管、上造粒塔保溫夾套和蒸汽吹出閥、熔融泵進(jìn)口沖洗水閥、造粒噴頭預(yù)熱蒸汽閥等。除以上原因外，雨季時(shí)空氣濕度高也會(huì)影響產(chǎn)品含水量。

3、尿素生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)和控制對(duì)策

3.1 縮二服含量的控制措施

為了盡量控制縮二脈的生成量，應(yīng)該對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷、蒸發(fā)溫度、停留時(shí)間等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。生產(chǎn)負(fù)荷過(guò)低是縮二脈生成的主要原因，當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷低于65%時(shí)，在汽提塔上部的液位十分不穩(wěn)定，由于合成液的分布不均勻，在進(jìn)液較少的列管中可能會(huì)形成干管，由此在局部溫度較高的情況下，就會(huì)增加縮二脈的生成量。所以應(yīng)該對(duì)生產(chǎn)工藝的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，使其在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下能夠盡量控制縮二脈的生成，可通過(guò)調(diào)整汽提塔蒸汽壓力的上限以及低壓系統(tǒng)壓力的上限來(lái)完成。另外還應(yīng)該盡量避免尿素系統(tǒng)在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，將運(yùn)行負(fù)荷量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；合理控制一、二段運(yùn)行溫度、真空差；避免在高濃度、高溫、真空條件下打循環(huán)；縮短尿素溶液在槽內(nèi)存放時(shí)間。

3.2 粒度的控制

3.2.1 冷卻溫度決定顆粒大小、斷裂時(shí)間、流股與流動(dòng)空氣的相對(duì)速度、尿液與冷空氣的溫差、流股比表面積大小等均會(huì)影響冷卻溫度。從機(jī)械方面看，噴孔初速愈大，拉斷時(shí)間愈短，尿液溫度就愈高，粘度就越小，故使斷裂小滴變?。粐娏坑?，使流股變細(xì)時(shí)間延長(zhǎng)，尿液溫度下降較多，粘度增加，使斷裂小滴變大；孔徑愈大，流股愈粗，同樣斷裂時(shí)間長(zhǎng)，使小滴變大。所以噴頭各排孔徑大小，必須針對(duì)該位置上離心速度大小和噴孔初速度大小做出恰當(dāng)選配，才能獲得較均勻的顆粒。

3.2.2 粒度的均勻控制

（1）系統(tǒng)工藝保持穩(wěn)定，溫度、壓力控制在指標(biāo)內(nèi)。

（2）定期更換造粒噴頭（使用時(shí)間最長(zhǎng)不超過(guò)一年），每周清洗噴頭一次。

（3）冬季和夏季噴頭不能混用。

（4）根據(jù)負(fù)荷大小調(diào)節(jié)造粒變頻器，保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3 含水量控制措施

首先，溫度的控制。溫度過(guò)高，則縮二脲含量會(huì)升高，影響尿素質(zhì)量；溫度過(guò)低，尿素溶液會(huì)結(jié)晶（132.7℃），且真空度無(wú)法保障，熔融尿素中水分不能有效蒸發(fā)，影響最終品質(zhì)。因此，實(shí)際生產(chǎn)中一段溫度控制在128-132℃，二段溫度控制在136-138℃較為合適，既能保證縮二脲含量不增加，還能有效降低水分。其次，真空度的控制。嚴(yán)格蒸發(fā)負(fù)荷，減少不凝性氣體含量；及時(shí)檢測(cè)噴射泵噴嘴蒸汽壓力、磨損及堵塞狀況，確保其抽吸能力正常；檢測(cè)冷凝器含水量、水溫、液管通暢性，確保其冷凝效果達(dá)到最佳；檢查系統(tǒng)各部件是否存在泄漏、水封注水量、尿素溶液中游離氨的含量，將系統(tǒng)內(nèi)不凝性氣體含量控制在合理范圍內(nèi)；檢查造粒塔周邊環(huán)境、塔頂是否存在泄漏，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理。

綜上所述，尿素產(chǎn)品盡管產(chǎn)量較高，能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，但是尿素產(chǎn)品質(zhì)量還有待進(jìn)一步改進(jìn)，尤其是尿素中縮二脈含量的控制問(wèn)題。針對(duì)其中存在的問(wèn)題，尋求合理解決對(duì)策，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

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