尿基NPK復(fù)合肥裝置建設(shè)及生產(chǎn)控制要點(diǎn)

李 斌

（甘肅甕?；び邢挢?zé)任公司，甘肅金昌 737000）

近年，對(duì)于NPK復(fù)合肥有了更為深入的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)對(duì)于原來的單一型施肥方式進(jìn)行了改變，進(jìn)而采用復(fù)合（混）肥來增產(chǎn)增收?，F(xiàn)如今，NPK復(fù)合肥已經(jīng)變成了首選肥料，促使肥料的利用率進(jìn)一步提高，也讓中國(guó)的復(fù)合肥生產(chǎn)規(guī)模不斷的擴(kuò)大。

我國(guó)有著比較多的尿素生產(chǎn)企業(yè)，而整個(gè)市場(chǎng)也有著比較大的波動(dòng)，不利于中小型企業(yè)的順利發(fā)展。所以說，部分企業(yè)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效改善，主要是把尿素進(jìn)一步加工，從而變成尿基 NPK復(fù)合肥。本文針對(duì)尿基NPK復(fù)合肥生產(chǎn)設(shè)備的進(jìn)一步改良提出部分建議。

1 尿基 NPK 復(fù)合肥生產(chǎn)特點(diǎn)

對(duì)于生產(chǎn)尿素的企業(yè)來講，能夠直接用尿素溶液造粒的方式對(duì)尿基NPK復(fù)合肥進(jìn)行加工，不但在能耗方面有很大的節(jié)省，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提高也是非常有益的。因尿基復(fù)合肥有著比較強(qiáng)的吸濕性和比較低的熔點(diǎn)，故而在物料干燥的溫度方面被局限。如果采用較高的干燥溫度，則易造成尿基復(fù)合肥出現(xiàn)熔融情況，進(jìn)而導(dǎo)致干燥過程中出現(xiàn)結(jié)疤等情況；如果是干燥的不夠充分，則易產(chǎn)生物料黏結(jié)而堵塞加工設(shè)備。因此，尿基復(fù)合（混）肥的生產(chǎn)有著更高難度，造成較低的設(shè)備利用率。

2 工藝路線

我國(guó)當(dāng)前對(duì)于NPK復(fù)合肥有兩種生產(chǎn)工藝：一，物理混合、蒸汽造粒工藝，其屬于團(tuán)粒法復(fù)混肥生產(chǎn)方式，由于其產(chǎn)品有著比較低的顆粒強(qiáng)度，故而易采用就地生產(chǎn)和銷售；二，包含了料漿與固體料的造粒方式，其屬于料漿法復(fù)合肥生產(chǎn)，較易進(jìn)行大型化的生產(chǎn)，并且有著較高的顆粒強(qiáng)度，可以進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的輸送和銷售，因此成為了當(dāng)前市場(chǎng)非常受歡迎的產(chǎn)品。

在中國(guó)正式加入WTO之后，我國(guó)的化肥生產(chǎn)企業(yè)無法避免地會(huì)和洋品牌形成競(jìng)爭(zhēng)局面，而基于更科學(xué)的生產(chǎn)工藝以促使產(chǎn)品質(zhì)量的提高就成為了贏得競(jìng)爭(zhēng)的重要基礎(chǔ)。在對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝方式進(jìn)行選擇時(shí)，首先需要考慮原料的類型，比如說只是選用尿素、磷酸銨、鉀鹽以及填料進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，采用轉(zhuǎn)鼓造粒工藝就能夠得到滿意產(chǎn)品；但是一旦添加了氨、磷酸或者是硫酸為原材料，那么就需要依照磷酸或者是硫酸的使用情況去對(duì)工藝加工方式進(jìn)行挑選?？傮w來講，在對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)需考慮到下面的幾類特點(diǎn)。

2.1 產(chǎn)品多樣性

可以借助于多種原料配合比例去加工出養(yǎng)分比例不一樣的NPK復(fù)合肥產(chǎn)品。

2.2 投資省

在造粒方面，直接應(yīng)用尿素溶液，并借助于反應(yīng)料漿的合理添加使加工能耗進(jìn)一步減小，促使加工設(shè)備投資的有效降低。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量

更為合理的智能產(chǎn)品生產(chǎn)方式能夠保障產(chǎn)品的各種配比規(guī)范化，進(jìn)而提高產(chǎn)品的總體質(zhì)量。

2.4 文明生產(chǎn)

在生產(chǎn)的時(shí)候有著較多的揚(yáng)塵情況，那么在各個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)（詳細(xì)情況在下面圖1 的D位置標(biāo)注）需要進(jìn)行收塵設(shè)備的應(yīng)用，而且要注意防吸濕和防堵塞方式的應(yīng)用。

2.5 尾氣達(dá)標(biāo)排放

在生產(chǎn)設(shè)備方面應(yīng)當(dāng)保障沒有廢液和廢渣的外排，也就是對(duì)于生產(chǎn)過程實(shí)施除塵、凈化等環(huán)保處理，還應(yīng)當(dāng)對(duì)于加工中的各類氣體排放進(jìn)行再利用，以有效節(jié)約能耗。

圖1中展示的就是我國(guó)第一套200kt/a尿基復(fù)合肥加工的部分設(shè)備，主要是在固體物料方面進(jìn)行加工的流程示意圖。這項(xiàng)工程在2002年的6月就建設(shè)完成，并且經(jīng)由省級(jí)的相關(guān)部門進(jìn)行了驗(yàn)收，主要是借助于自產(chǎn)尿素溶液、外購(gòu)磷酸一錢和鉀鹽的加工方式生產(chǎn)NPK三元復(fù)合肥。另外，在生產(chǎn)的過程中使用了DCS控制模式，最終的產(chǎn)品有著比較穩(wěn)定的營(yíng)養(yǎng)成分和較高的顆粒強(qiáng)度（＞20No），而已經(jīng)進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品標(biāo)稱就包括了16-16-16、15-15-15、18-10-12、18-13-9、18-16-6以及24-6-11等。

3 生產(chǎn)控制要點(diǎn)

因尿基顆粒復(fù)合肥有著比較強(qiáng)的吸濕性，其標(biāo)稱是15-15-15的產(chǎn)品于20℃時(shí)的吸濕點(diǎn)相對(duì)濕度大概是50%，而處于w(N)＞20%的時(shí)候，則40℃環(huán)境下的相對(duì)臨界濕度約40%。此外，尿素的熔點(diǎn)是132℃，在和15%（質(zhì)量計(jì)）的KC1形成低共熔物的時(shí)候，則會(huì)讓其熔點(diǎn)進(jìn)一步降低，大概為115℃。故此，尿基復(fù)合（混）肥在造粒以及干燥方面一定要選用緩和的環(huán)境。

3.1 造粒過程控制要點(diǎn)

固體物料有著較高的含水量及溫度的時(shí)候，就易熔化而變成較大的顆粒，對(duì)于生產(chǎn)過程造成不良影響，最終導(dǎo)致產(chǎn)品的含水量增高而影響其質(zhì)量。另外，此種情況會(huì)引起破碎機(jī)產(chǎn)生過大的負(fù)荷，進(jìn)而讓其清理的難度及工作量均增大。固體物料有著較低的含水量及溫度，就會(huì)在造粒機(jī)、干燥機(jī)等處理過程中產(chǎn)生比較多的粉塵。所以說，選擇最為合適的造粒溫度、物料含水量和返料數(shù)量，才可以讓造粒狀態(tài)達(dá)到理想水平。

3.2 干燥過程控制要點(diǎn)

在對(duì)尿基NPK復(fù)合肥進(jìn)行干燥處理的時(shí)候，應(yīng)用了回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備，這一設(shè)備的抄板所撒落的物料應(yīng)該是均勻分布的料幕，從而能夠和熱空氣進(jìn)行更為充分的和全面的接觸。尿素和氯化鉀所構(gòu)成的低共熔物有著比較低的熔點(diǎn)和相對(duì)臨界濕度，而這一方面的要求就成為了尿基復(fù)合肥干燥過程中的技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)。一般情況下，標(biāo)稱是15-15-15的干燥熱風(fēng)溫度應(yīng)當(dāng)為120℃，而出干燥機(jī)時(shí)的物料則為80℃左右。如果尿基復(fù)合肥有著比較高的w(N)時(shí)，則應(yīng)將干燥熱風(fēng)調(diào)控在105℃之下，而出干燥機(jī)時(shí)的物料則處于70℃左右。根據(jù)前面的闡述能夠得出，物料需要在干燥機(jī)中停留一定的時(shí)間，以確保其水分的有效脫除。

3.3 冷卻過程控制要點(diǎn)

在對(duì)尿基NPK復(fù)合肥進(jìn)行冷卻的時(shí)候，較易出現(xiàn)吸濕的情況，所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步控制氣相中溫度及濕含量。針對(duì)冷卻空氣就需要進(jìn)行降溫、除濕等相關(guān)處理，再和出干燥機(jī)的物料進(jìn)行接觸，預(yù)防潮解情況的產(chǎn)生。在對(duì)冷卻裝置進(jìn)行選用的時(shí)候，最好選擇流化床冷卻器，具有比較好的冷卻效果，并且能夠有效預(yù)防物料被粉化的現(xiàn)象產(chǎn)生。另外，在收塵系統(tǒng)的旋風(fēng)分離器等其他的干法收塵裝置使用中，也需要進(jìn)行相關(guān)方式的應(yīng)用和干預(yù)，以保證設(shè)備正常運(yùn)行，最終讓產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到理想水平。

4 結(jié)束語

對(duì)于尿基復(fù)合肥設(shè)備來講，其單線生產(chǎn)的規(guī)模不應(yīng)當(dāng)太大，如果干燥等裝置體積較大，就會(huì)在生產(chǎn)及運(yùn)輸方面有較大難度。依照我國(guó)已經(jīng)建立的相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，如果選用有磷酸或者是硫酸與氨反應(yīng)的料漿造粒方式，則最好是選擇200～500kt/a的單線生產(chǎn)規(guī)模；如果是選用固體原料混合、蒸汽造粒生產(chǎn)方式，則單線生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)低于200kt/a。當(dāng)然，對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模影響的因素是多方面的，所以說應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)自身的現(xiàn)實(shí)狀況去擬定建設(shè)的規(guī)模大小。