念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司， 云南宣威 655413)

高塔生產(chǎn)硝硫基水溶性復(fù)合肥

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司， 云南宣威 655413)

硝酸銨 硝硫基氮磷鉀復(fù)合肥 裝置 技術(shù)改造 清潔生產(chǎn)

云南云天化股份有限公司云峰分公司(以下簡(jiǎn)稱云峰分公司)110 kt/a硝銨磷裝置是在原110 kt/a農(nóng)用硝酸銨裝置基礎(chǔ)上改造而成，在原硝酸銨中加入磷元素生產(chǎn)N-P2O5(30-10-0)二元復(fù)合肥。原農(nóng)用硝酸銨工藝流程為二次熔融法，后在原工藝流程上新增熔融控制工序，在塔下和塔上分2次加入磷酸一銨后加熱熔融，制得合格的硝銨磷料漿后通過高塔造粒，后又由2次熔融法改為1次全熔融法生產(chǎn)工藝，即磷酸一銨全部在塔下一次加入，熔融后由料漿泵送到塔上造粒。在造粒之前加入固體硫酸鉀可生產(chǎn)不同配比的高塔硝硫基NPK產(chǎn)品，也可生產(chǎn)高塔系列產(chǎn)品，但若要生產(chǎn)高濃度三元復(fù)合肥，現(xiàn)有的載人電梯不能滿足工藝要求，必須對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行技術(shù)改造[1]。

1 工藝流程

原110 kt/a農(nóng)用硝酸銨裝置于1999年8月建成投產(chǎn)[2]，采用改良常壓中和流程，生產(chǎn)能力為360 t/d(年生產(chǎn)時(shí)間按330 d計(jì))。2007年云峰分公司在其基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，生產(chǎn)硝銨磷復(fù)合肥，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為110 kt/a硝銨磷，生產(chǎn)能力為360 t/a(年生產(chǎn)時(shí)間按330 d計(jì))。

硝銨磷復(fù)合肥生產(chǎn)工藝流程為：中和器出來的微酸性硝酸銨溶液進(jìn)入硝酸銨溶液槽再次加氨中和，制得微堿性硝酸銨溶液，由溶液泵送入硝酸銨蒸發(fā)器。與蒸發(fā)器殼程的1.3 MPa中壓蒸汽進(jìn)行熱交換，硝酸銨溶液在-0.08～-0.06 MPa真空狀態(tài)下在列管內(nèi)受熱沸騰，水分被汽化，溶液被濃縮成硝酸銨熔融液。出蒸發(fā)器的不凝性氣體和硝酸銨熔融液經(jīng)分離器分離后，熔融液進(jìn)入熔融液槽，加入適量氨氣，保證熔融液pH值大于4，然后去造粒機(jī)；通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴灑，在塔內(nèi)下落過程中與上升的空氣換熱，逐漸冷卻結(jié)晶，落在塔下1#皮帶輸送機(jī)上，經(jīng)2#斗式皮帶輸送機(jī)、3#帶式皮帶輸送機(jī)送至流化床冷卻器，與流化床鼓風(fēng)機(jī)送來的空氣換熱，硝酸銨物料溫度被冷卻到32 ℃以下，經(jīng)4#帶式皮帶輸送機(jī)送至包裝貯斗，經(jīng)折邊縫包后經(jīng)5#帶式輸送機(jī)送至成堆碼庫房。流化床冷卻器出來的空氣由引風(fēng)機(jī)抽出送至沉降室。

出分離器的蒸汽進(jìn)入冷凝器內(nèi)，冷凝液進(jìn)入冷凝液槽，不凝性氣體被一級(jí)蒸汽噴射泵不斷抽出送入中間冷凝器，冷凝液進(jìn)入冷凝液槽，不凝氣體被二級(jí)蒸汽噴射泵抽出，進(jìn)入中冷分離器，經(jīng)分離后不凝性氣體放空，冷凝液排入冷凝液槽。造粒塔內(nèi)上升的空氣進(jìn)入塔頂洗滌塔，經(jīng)洗滌液洗滌后達(dá)標(biāo)排放。

2 技術(shù)改造的主要內(nèi)容

2.1 設(shè)備改造

① 新增1臺(tái)帶式斗提機(jī)，用于把固體硫酸鉀、磷酸一銨(MAP)送到造粒塔八樓；② 稱重皮帶2條，用于計(jì)量固體硫酸鉀、磷酸一銨；③ 平面回轉(zhuǎn)篩，用于篩分成品；④ 振動(dòng)篩，用于篩分固體硫酸鉀和磷酸一銨；⑤ 鏈?zhǔn)狡扑闄C(jī)，用于破碎顆粒不合格的產(chǎn)品和大于1 mm的硫酸鉀和磷酸一銨；⑥ 包裹機(jī)，用于包裹產(chǎn)品，防止結(jié)塊；⑦ 將原混合罐的底部改成錐形，出料管改在錐形底部，防止固體硫酸鉀沉積于混合罐底部；⑧ 改造混合罐漿葉，增加攪拌強(qiáng)度，增加混合罐內(nèi)部的蒸汽加盤管。

2.2 技術(shù)改造目的

為了滿足市場(chǎng)對(duì)不同配方高塔硝硫基三元復(fù)合肥產(chǎn)品的需求，通過對(duì)現(xiàn)有硝銨磷裝置技術(shù)改造，使裝置生產(chǎn)不同配方的高塔三元復(fù)合肥。

2.3 工藝路線的選擇

來自硝酸銨蒸發(fā)濃縮工序的w(NH4NO3)99%硝酸銨熔融液與粉狀磷酸一銨按照一定比例加入硝銨磷熔融控制槽，利用1.3 MPa蒸汽加熱到155～160 ℃，制備低溫共熔體硝銨磷料漿，用硝銨磷料漿泵送到造粒塔六樓混合罐，在混合罐中與來自斗提機(jī)的粉狀硫酸鉀，經(jīng)快速攪拌和混合均勻后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)噴淋造粒機(jī)造粒，經(jīng)過篩分、冷卻、包裹和包裝得到成品，粒徑小于2 mm和大于4 mm的顆粒從料管和皮帶回到破碎機(jī)，破碎后進(jìn)入振動(dòng)篩。原料固體硫酸鉀和粉狀MAP經(jīng)皮帶秤計(jì)量后進(jìn)入振動(dòng)篩，粒徑小于1 mm的顆粒進(jìn)入斗提機(jī)，粒徑大于1 mm的顆粒用皮帶送到破碎機(jī)，與粒徑不合格的產(chǎn)品在破碎機(jī)中混合，經(jīng)破碎后一起進(jìn)入振動(dòng)篩。

2.4 技改的質(zhì)量要求

1) 設(shè)備安裝前必須檢驗(yàn)合格；安裝后必須找平，其水平度小于或等于1 mm/m； 設(shè)備制造廠家和安裝單位須參與試車，試車合格才能交付使用。

2) 明確現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人和安全負(fù)責(zé)人。保證設(shè)備停車、排放、清洗、置換、分析合格。

3) 詳細(xì)檢查施工所用的工具、防護(hù)器材，確保安全可靠。

4) 管道施工時(shí)，一定要將管口包好，防止異物掉入管中。起重工具由專人操作、專人指揮，嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)定。動(dòng)火時(shí)必須遵守有關(guān)動(dòng)火安全規(guī)定；電動(dòng)工具及電線絕緣良好并有可靠的接地；外來人員參加施工時(shí)必須指定專人負(fù)責(zé)施工過程中的安全工作；施工前在施工現(xiàn)場(chǎng)拉警界線，防止高空落物。

5) 施工產(chǎn)生的工業(yè)垃圾必須分類處理，不得隨意堆放。項(xiàng)目完畢后，應(yīng)做到工完料盡，現(xiàn)場(chǎng)清。

3 工業(yè)應(yīng)用

以生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45.0% NPK氮磷鉀復(fù)合肥產(chǎn)品N-P2O5-K2O(15-15-15)為例[3]，磷酸一銨分2次加入塔上和塔下，塔上、塔下加入比例由試生產(chǎn)確定，塔下加入部分由原熔融控制工序完成，暫不做改造，主要提供造粒料漿液相量，資料顯示高塔造粒生產(chǎn)硝硫基三元復(fù)合肥的造粒料漿液相量在41%～43%為宜，造粒料漿溫度控制在145～148 ℃；塔上加入的磷酸一銨經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入振動(dòng)篩，粒徑小于1 mm的顆粒經(jīng)皮帶進(jìn)入斗提機(jī)，粒徑大于1 mm的顆粒進(jìn)入固體磨機(jī)，磨細(xì)后回到振動(dòng)篩。

硫酸鉀經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入振動(dòng)篩，粒徑小于1 mm的顆粒直接進(jìn)入斗提機(jī)，粒徑大于1 mm的顆粒先進(jìn)入破碎機(jī)破碎后回到振動(dòng)篩。

平面回轉(zhuǎn)篩安裝位置在現(xiàn)有3#皮帶位置，粒徑不合格的顆粒從1#棧橋通過料管回到安裝在造粒塔旁的破碎機(jī)，因料管較長(zhǎng)，為防止物料堵管，在料管上安裝2個(gè)振動(dòng)器，定時(shí)開啟振動(dòng)器；小流化床搬到中和廠房三樓；小流化床原先的位置用來安裝包裹機(jī)。造粒塔旁搭建一個(gè)廠房用于固體硫酸鉀和固體磷酸一銨加料、計(jì)量。造粒塔旁臨時(shí)存放雜物的廠房用于安裝破碎機(jī)，將破碎工序和加料工序隔離，可以有效改善工作環(huán)境。

4 結(jié)語

熔體造粒工藝在云峰分公司的應(yīng)用，由于不需要傳統(tǒng)復(fù)合肥生產(chǎn)裝置中投資及能耗較大的干燥系統(tǒng)，就可以生產(chǎn)三元(NPK)高濃度復(fù)合肥的生產(chǎn)。與常用的復(fù)合肥料制造工藝相比，熔體造粒工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：① 直接利用熔體的噴淋造粒過程，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程;② 生產(chǎn)中合格產(chǎn)品顆粒百分含量很高，因此生產(chǎn)過程返料量少(幾乎沒有);③ 產(chǎn)品顆粒表面光滑、圓潤(rùn)、水分低(水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1%)不易結(jié)塊和顆?？箟簭?qiáng)度大(大于30 N)，具有較高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力; ④ 熔體造粒工藝充分利用原熔融的熱能，物料水分含量很低，無需干燥過程，大大節(jié)省了能耗;⑤ 操作環(huán)境好，無“三廢”排放，屬清潔生產(chǎn)工藝。

[1] 行景昆，馮嘉偉.高塔復(fù)合肥生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn)[J]. 磷肥與復(fù)肥，2013，28(4)：51-53.

[2] 丁友清，張吉?jiǎng)?硝酸銨聯(lián)產(chǎn)高塔造粒硝硫基復(fù)合肥裝置運(yùn)行總結(jié)[J].化肥工業(yè)，2013，40(3)：25-26.

[3] 張大偉，李會(huì)俠，耿清云. 高塔硝硫基復(fù)合肥對(duì)玉米土壤養(yǎng)分和產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)科技與信息，2015(15)：77-78.

2017-07-11。

念吉紅，男，云南云天化股份有限公司云峰分公司生產(chǎn)管理部工程師，主要從事生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理工作。電話：13378748029；E-mail：1197047969@qq.com。

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