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1、尿素熔融喷浆造粒工艺生产复合肥我国复合肥行业快速发展，市场竞争日益激烈，能否生产出优质、高效的复合产品，已关系到企业的生存和发展。国内复合肥生产，主要有挤压法、团粒法、料浆法3种工艺。挤压法工艺目前产量较小；料浆法工艺因其生产规模、投资规模等因素制约，主要用在少数大型企业；而团粒法因具有工艺简单、投资少、操作便利等特点而被国内大多数厂家所采用，其缺点是生产中经验性因素比较多，产品对原料局限性比较大，特别是含氮、尿素高的复肥生产，甚是困难。尿素熔融喷浆造粒生产NPK工艺，生产原理介于团粒法和料浆法之间，兼具两者优点，可显著提高产量，而且产品颗粒圆润光滑、强度高、不易结块。生产中对原材料、配方的适
2、应性强，能以全部尿素为氮源。1尿素熔融喷浆造粒主要工艺指标（1） 熔融槽内尿液温度110-135，自控上限设定125，下限设定115。（2） 熔融槽内尿液浓度w【（NH2）2CO】95%。（3） 熔融槽内液位自控上限设定85%，下限设定80%。（4） 熔融槽内加热蒸汽压力0.5-1.2Mpa。（5） 尿液管路保温蒸汽压力0.25-0.28Mpa。（6） 造粒机内物料温度60-65，造粒后物料中w（H2O）3%左右，造粒机出口粒径2-3mm。（7） 干燥机进口气温110-140（根据配方需要，灵活掌握）。2 尿素熔融喷浆造粒工艺需解决的主要问题 （1）防止尿液在管道、阀门、尿液泵、喷头中冷凝堵塞
3、。 尿液通过的部位采取全程蒸汽夹套保温，确保气温在-30也能正常工作。 尿液通过的管道内，设计蒸汽吹扫，有效地防止停机后管道内的堵塞。 原设计的卧式尿液泵改为立式泵，解决了尿液在泵体内的冷凝堵塞问题，并且延长了尿液泵的使用寿命。 选用特殊型号的喷头，使喷头不保温部分尽量缩短，解决了喷头由于冷凝出现的堵塞问题。 所有阀门采用蒸汽夹套保温阀。（2）防止尿基复合肥缩二脲含量超标。 尿素熔融槽内装2只温度表进行现场检测，把尿液的温度严格控制在130以下。 自动控制加热蒸汽阀门，当尿液温度超过125时，自动阀根据计算机指令切断蒸汽来源。 原设计2个熔融槽交替使用，现改为1个，一边熔一边喷，缩短了尿液在熔
4、解槽的停留时间。 对复合肥中的缩二脲含量进行常年检测，使缩二脲含量控制在0.5%之内。（3）整条生产线实现自动化控制。对物料流量（包括NPK干料、尿液、水）、温度、液位养分配比、产量进行全自动控制。生产线上所有的计算机、电子秤上的传感器、尿液流量计、水流量计、自动阀、液位表、温度计等大部分采用进口产品，确保生产的稳定性，使复合肥产品质量、产量有了可靠保证。3 设备本工艺主要考虑适应团粒法工艺老线的技改，以及除尿素系列外的其它肥种的生产，故保留原有团粒法工艺的所有设备，只增加尿素喷浆部分设备。主要设备数量、参考价格见表1。根据生产规模和实际场地的差异，所用设备略有不同。考虑到尿液对设备的腐蚀，溶
5、解槽、喷浆泵、喷嘴、管路等都采用不锈钢制品。 表1 尿素熔融喷浆造粒设备及参考价格序号 设 备 名 称 数量 单价/ 计价/ 万元 万元 1 尿液泵 1台 1.8 1.8 2 尿液溶解槽 1台 6.0 6.0 3 斗提机 1台 22 22 4 电子秤 1套 10.5 5 尿液流量计 1台 1.4 1.4 6 水流量计 1台 0.84 0.84 7 水流量自控阀 1只 0.8 0.8 8 温度自控阀 1只 0.7 0.7 9 液位表 1只 0.4 0.4 10 温度表 1只 0.25 0.25 11 压力表 7只 0.035 0.25 12 抽风管及风机 0.5 0.5 13 截止阀、疏水阀、减
6、压阀 25只 0.4 14 管道 0.3515 分汽包 1只 0.316 喷头 4只 0.36合计 27.054 投资分析4.1 投入 本项目投资见表2。 表2 项目投资生产规模/ 设备费用/ 技术服务费/ 总计费用/(万ta-1) 万元 万元 万元 3 25 10 35 5 27 10 37 10 30 15 45 4.2 经济效益测算多数复合肥企业认为：“尿素熔融喷浆造粒生产复合肥工艺虽好，但是氮源用尿素成本过高，会影响企业的经济效益。”现分析如下：（1） 以复肥规格15-15-15为例 尿素价1350元/t,w(N)46%，每千克氮为2.93元；氯化铵650元/t，w(N)25%，每千克
7、氮为2.60元；二者每千克氮素的差价为0.33元。 在生产配方中的磷铵有3.5%左右的氮，此价格是不变的。 一般厂家生产总养分45%复肥时，配方中也搭配了5%-15%的尿素。如用量以5%计算，尿素可提供5%46%=2.3%的氮。 尿素熔融喷浆造粒可以全部用尿素为氮源，但生产出的颗粒会不圆，尿素最佳量为18%，所以最好搭配10%左右的氯化铵或硫酸铵。如用氯化铵10%，即为2.5%个氮。以上3项合计：3.5%+2.3%+2.5%=8.3%，所以又8.3%个氮价格是不变的。只有6.7%个氮价格有所增加，即67kg0.33元/kg=22.11元。（2） 尿素熔融喷浆造粒工艺与转鼓蒸汽造粒工艺产量对比（
8、见表3） 表3 尿素熔融喷浆造粒工艺与转鼓蒸汽造粒工艺产量对比年生产规模/ 干燥机规格/ 转鼓蒸汽造粒 喷浆造粒 万t m 8h产量/ 8h产量/ t t 3 1.818 48 67 5 2.020 80 112 8 2.222 96 134 10 2.424 120 168 由于产量增加，每吨复合肥的电耗从27KWh下降为20KWh，每吨煤从29kg下降为22kg，还有折旧和管理方面的分摊费用大幅度下降，以上3项每吨复合肥最少可下降10元。 22.11元-10元=12.11元，通过计算，每吨实际增加成本为12.11元。 （3）以年产5万t规模的企业测算 转鼓蒸汽造粒生产5万t,每年经济效益为
9、5万t100元/t=500万元。 尿素熔融喷浆造粒即可产7万t，7万t（100-12.11）元/t=615万元。 通过二者比较，尿素熔融喷浆造粒工艺，每年可增加纯利115万元。5体会 生产表明，尿素熔融喷浆造粒生产工艺具有以下优势（见表4）。 （1）不生产尿素的企业，可购入尿素进行熔融喷浆造粒，拥有尿素生产装置的企业，可直接利用95%的尿液生产复合肥，省去了尿素造粒、包装、运输等费用和用固体尿素生产复合肥需破碎、计量、搬运等操作过程，每吨复合肥成本比购入尿素的企业还可降低100元左右。 （2）尿液既是一种原料又充当液相参与造粒过程，并能提供一定的热能，提高造粒时物料的温度，减少物料含水量，利于
10、成球和烘干，减轻了干燥负荷，煤耗从每吨27kg下降至20kg. （3）可生产总养分含量20%50%的产品，养分配比调节幅度宽度，操作弹性大，适合多种品种开发。特别是能够生产高氮复合肥。 （4）产品质量符合GB150632001标准，颗粒圆整、光滑、抗压强度增加，肥料水溶性好，水分含量低，可通过喷涂防结块剂，缓解复肥的结块。 （5）产量明显提高，由于造粒时物料水分在3%左右，大大提高了烘干机的干燥能力，与其它工艺对比平均增产率在30%50% 。 实践表明，利用尿素熔融喷浆造粒生产NPK复合肥，工艺先进，生产连续性强，设备运行稳定可靠，节能效果明显，养分含量稳定，产品质量优良，具有推广应用价值。 表4 尿素熔融喷浆造粒生产工艺主要技术指标增产率/ 成球率/ w(H2O)/ 颗粒强度/ 干燥温度/ 复肥氮素 配方变化的适 颗粒外观 养分偏差/ 操作方面 % % % N 最高含量 应性变化/ % W(N)% % 3050 8090 1.5左右 16 头部125左右 23 2050更适合 圆整光滑均匀0.5自动化程度高 尾部65左右 多品种开发
