[发明专利]一种高塔管式反应方法生产的复合肥

说明书

技术领域

本发明涉及一种高塔造粒生产的复合肥，具体涉及一种高塔管式反应方法生产的复合肥。

背景技术

高塔造粒生产复合肥的方法，目前已经成为一项比较成熟的工艺。其工艺原理是固体尿素或硝铵（硝铵磷等）加热熔融后成为熔融液，也可以直接使用蒸发浓缩后的熔融液。在熔融液中加入相应的磷肥、钾肥、填料及添加剂制成混合料浆。混合料浆送入高塔造粒机进行喷洒造粒，通过造粒机喷洒进入造粒塔的造粒物料，在从高塔下降过程中，与从塔底上升的气体阻力相互作用，与其进行热交换后降落到塔底，落入塔底的颗粒物料，经筛分表面处理后得到颗粒复合肥料。

由于受到造粒所需混合物必须是能形成可流动的熔体，因此要借助尿素和硝铵的优势，所以一般高塔造粒只能生产尿基和硝基复合肥。高塔生产尿基复合肥是由尿素、氮肥、磷肥、钾肥、填料按一定比例混合，在100℃~145℃的加热温度下在熔融混合器中制成熔融料浆；硝基复合肥是由硝铵、氮肥、磷肥、钾肥填料等按一定比例混合，在145℃~175℃的加热温度下在熔融混合器中制成熔融料浆；熔融料浆通过塔顶旋转造粒喷头喷洒进入造粒塔内；造粒物料从塔顶下降过程中在与上升的气流阻力作用下缓慢的降落到塔底，经筛分得到颗粒状尿基或硝基氮磷钾复合肥料。

与常用的复合肥料制造工艺相比，高塔造粒工艺具有以下优点：（1）熔融料浆水分含量低，无需干燥过程，节约了能耗；（2）颗粒表面光滑、圆润、不易结块，具有较高的市场竞争力；（3）操作环境好，无三废排放，属清洁生产工艺；（4）可直接利用生产系统尿素或硝铵熔体，简化生产工艺流程。

但是，目前高塔造粒也存在一定的缺点，主要包括：（1）产品规格受到一定的限制，造粒所需混合物必须是能形成可流动的熔体，需要借助尿素和硝铵的优势，并且由于磷酸一铵与尿素的反应机理的存在，将对料浆性态造成较大的影响，因此磷的加入受到限制，只能生产高氮产品；（2）生产的尿基产品中缩二脲含量高；（3）需要用大量电能或热能熔融原料。

由于现有技术的限制，目前市场上的高塔复合肥的五氧化二磷质量百分比一般均不大于15%，如市场上典型的高塔技术生产的产品规格为18-5-15复合肥，其含N的量为18%，含五氧化二磷的量为5%，含钾的量为15%。随着农业种植的多元化，农民对肥料种类的需求也是愈加多元化，单纯的生产高氮复合肥很难满足广大农民的需求，高磷低氮复合肥的需求将会越来越大，因此，有必要对高塔造粒进行改进。

管式反应器主要有水平管式反应器、立管式反应器、盘管式反应器、U型管式反应器等几种类型。管式反应器主要具有以下特点：（1）由于反应物的分子在反应器内停留时间相等，所以在反应器内任何一点上的反应物浓度和化学反应速度都不随时间而变化，只随管长变化；（2）管式反应器具有容积小、比表面大、单位容积的传热面积大，特别适用于热效应较大的反应；（3）由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快，所以它的生产能力高；（4）管式反应器适用于大型化和连续化的化工生产；（5）和釜式反应器相比较，其返混较小，在流速较低的情况下，其管内流体流型接近与理想流体；（6）管式反应器既适用于液相反应，又适用于气相反应。

由于管式反应器的特点，使得在利用管式反应器生产复合肥时能有效利用氨化的反应热，同时可有效控制氨化反应，避免酸过度所带来的不良副反应，保证了造粒过程的平稳性。

目前，也有相关技术将管式反应器应用于复合肥生产中，主要用的工艺是管式反应器——双轴造粒器工艺及管式反应器——转鼓粒化器工艺，例如申请号为200910228884.5的酸氨管式反应器生产三元复合肥的方法专利中就是利用了酸氨管式反应器与转鼓造粒技术。但是转鼓喷浆造粒需要的固体料较多，肥料单粒子中的养分容易含量不均匀，双轴造粒的粒子的外观不圆润规则、容易结料、不易清理等问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种高塔管式反应方法生产的复合肥，解决了目前高塔复合肥磷的质量百分比难以达到15%的问题。本发明将高塔造粒复合肥及管式反应复合肥的优点结合起来，克服了现有高塔造粒技术生产的复合肥的不足，能生产出更符合市场需求的高磷低氮复合肥。

一种高塔管式反应方法生产的复合肥，所述复合肥养分的质量百分比≥45%，所述复合肥P₂O₅的质量百分比≥15%，颗粒强度≥32N。

本发明的复合肥颗粒强度不低于32牛顿，由于肥料颗粒强度比较大，因此本发明提供的肥料在搬运时颗粒不容易破碎，不容易产生粉尘，肥料颗粒之间不容易形成盐桥，肥料不易板结，并且肥料颗粒流动性好，更有利于机械施肥。