基于高塔熔融造粒工藝的復(fù)合肥加工生產(chǎn)

孔令吉

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000）

硝基復(fù)合肥產(chǎn)量增長(zhǎng)效果顯著，能夠在一定程度上縮短農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，提高農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度。通過(guò)詳細(xì)分析高塔硝基復(fù)合肥生產(chǎn)工藝的重要意義，更加充分地了解高塔硝基復(fù)合肥生產(chǎn)工藝流程，使得高塔硝基復(fù)合肥的生產(chǎn)效率得到大幅度提升，基于上述的詳細(xì)分析，針對(duì)高塔硝基復(fù)合肥生產(chǎn)流程與特點(diǎn)，推動(dòng)了我國(guó)整體農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。

1 高塔熔融造粒生產(chǎn)工藝的重要意義

高塔硝態(tài)氮復(fù)合肥能有效地將銨態(tài)氮與硝態(tài)氮兩者相互結(jié)合，在復(fù)合肥料中其內(nèi)部包括的成分相對(duì)較為均衡，能夠在一定程度上提供最佳的營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。通過(guò)科學(xué)應(yīng)用高塔硝態(tài)氮復(fù)合肥，可以有效減輕植物病蟲(chóng)害的外部環(huán)境干擾[1]。在此過(guò)程中對(duì)高塔硝態(tài)氮復(fù)合肥生產(chǎn)工藝的基本流程進(jìn)行深入分析，不僅可以提升農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度，而且具有較為顯著的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境具有一定的促進(jìn)性[2]。

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國(guó)，隨著農(nóng)作物種植面積的增加，高塔硝基復(fù)合肥料的實(shí)際應(yīng)用總量呈顯著增加趨勢(shì)。與硝酸銨肥料相比，高塔硝基復(fù)合肥對(duì)環(huán)境的污染程度相對(duì)較弱，且能夠根據(jù)實(shí)際情況直接提高種植者的經(jīng)濟(jì)效益。硝基復(fù)合肥料的加工生產(chǎn)基本形式可以劃分為三類：團(tuán)粒模式，淤漿模式及高塔熔融造粒模式，其中高塔熔融造粒是應(yīng)用最廣泛的方式。在制粒設(shè)備中將硝酸銨、磷、鉀及其他肥料有效地熔融，以形成混合熔體并團(tuán)聚成顆粒狀[3]。

2 高塔熔融造粒工藝的復(fù)合肥加工生產(chǎn)

2.1 復(fù)合肥生產(chǎn)控制

通過(guò)高塔熔融造粒工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥料，其主要是指將制備的復(fù)合肥料母液按照基本生產(chǎn)工藝，首先將其送入造粒塔六層的熔融儲(chǔ)存設(shè)備中，然后將熔融漿料送到雙軸差速旋轉(zhuǎn)制粒裝置進(jìn)行制粒操作，在制粒塔最下面位置處獲得的顆粒，通過(guò)三合一裝置包裝獲取滿足基本生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)產(chǎn)品。對(duì)復(fù)合肥母液的制備過(guò)程而言，其在硝酸銨磷罐中引入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.5%的1.5m3熔融硝酸銨，然后以1.5t/袋的體積融入3.79t磷酸一銨和7.30t硫酸鉀。

在常規(guī)的基本加工制造過(guò)程中，硫酸鉀用量為3.1t/h，磷酸一銨用量為2.3t/h，加工負(fù)荷需要設(shè)置在15.5t/h范圍內(nèi)，使用第一級(jí)和第二級(jí)振動(dòng)篩，以保障粒度為1.6～4.2mm的產(chǎn)品質(zhì)量≥70%。將物料送入第一級(jí)和第二級(jí)振動(dòng)篩，以便在此過(guò)程中能夠通過(guò)1#～3#帶式輸送機(jī)進(jìn)行選擇和劃分后，粒徑為1.00～4.75mm的顆粒引入流化床進(jìn)行相應(yīng)沸騰、冷卻操作處理，在一定程度上使得相應(yīng)產(chǎn)品的溫度控制在≤55℃，以保證復(fù)合肥料產(chǎn)品的溫度量值≤55℃。在整個(gè)高塔熔融造粒生產(chǎn)過(guò)程中，每班班次專門(mén)分配一次對(duì)實(shí)際添加的硫酸鉀、磷酸一銨的原料袋數(shù)量值、硝酸銨熔體的計(jì)量值，三者應(yīng)用的總量及相關(guān)情況進(jìn)行記錄，并每小時(shí)向中心控制部報(bào)告相應(yīng)的情況。成品位置處的相關(guān)人員需要每小時(shí)向中心控制部報(bào)告包裝的復(fù)合肥料總體量值信息，中心控制部重新驗(yàn)證添加的物料量。

2.2 高塔熔融造粒工藝具體實(shí)施

（1）復(fù)合肥產(chǎn)品粒度的控制

影響復(fù)合肥料粒度的核心指標(biāo)在于制粒裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，制粒裝置內(nèi)部及外部噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度將在一定程度上影響產(chǎn)品顆粒大小、抗壓強(qiáng)度和粉末量。對(duì)于新型的制粒裝置而言，其內(nèi)部噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度從260r/min逐漸趨向于65r/min，外部噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度從260r/min逐漸趨向于330r/min，以增加反向旋轉(zhuǎn)的量值差。在此過(guò)程中根據(jù)實(shí)際條件調(diào)整制粒裝置內(nèi)、外噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度后，粒徑為1.0～2.3mm，具有等量值參數(shù)的復(fù)合肥質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥95.0%，獲得顯著效果。

（2）富余養(yǎng)分的控制

影響復(fù)合肥產(chǎn)品過(guò)剩成分的核心因素，其在于磷酸一銨的含量不穩(wěn)定。按照復(fù)合肥料的相關(guān)產(chǎn)量總值，將原料磷酸一銨的進(jìn)料量減少到螺旋喂料機(jī)上，與實(shí)際添加的包裝數(shù)量比對(duì)后及時(shí)整合磷酸一銨給料機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速，在一定程度上需要根據(jù)實(shí)際情況降低點(diǎn)袋周期，保證添加量在相應(yīng)幅度上等價(jià)于理論量值。按照原料磷酸一銨營(yíng)養(yǎng)的變化程度，需要根據(jù)測(cè)算的情況整合試劑添加量。經(jīng)過(guò)以上相關(guān)操作后，2018年復(fù)合肥產(chǎn)品中剩余營(yíng)養(yǎng)素的質(zhì)量因子將會(huì)被有效地控制在36.5%～43.5%，降低了生產(chǎn)成本。

（3）蒸汽消耗量的控制

影響復(fù)合肥加工生產(chǎn)中蒸汽消耗的核心要素：復(fù)合肥料堵塞次數(shù)頻繁，蒸汽損失相對(duì)較為嚴(yán)重；稀硝酸和中和溶液濃度低，溶液循環(huán)蒸發(fā)水分大；蒸汽管排水閥故障，排水效果差；磷酸銨槽和蒸發(fā)溫度量值管控標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)寬泛。

為此，采取以下措施：中控操作人員對(duì)進(jìn)硝銨磷槽蒸汽流量和硝酸銨熔融液上塔量進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液泵電機(jī)頻率合理控制上塔量，以減少溶液循環(huán)量；嚴(yán)格控制成品酸濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)51%～67%）、硝酸銨蒸發(fā)溫度（140～175℃）、中和器溫度（110～135℃）、硝銨磷槽溫度（140～170℃）、除氧水溫度（90～99℃）等工藝指標(biāo)，縮小控制范圍，以降低蒸汽消耗。優(yōu)化措施實(shí)施后，噸產(chǎn)品硝銨磷槽蒸汽消耗量由454kg 降至365kg。

因此，基于該情況需要中央控制部相關(guān)管理人員，監(jiān)控流入硝酸銨磷設(shè)備的蒸汽量和塔上硝酸銨熔融液的量值情況，并通過(guò)調(diào)整相關(guān)容量總值，合理控制塔上的液量溶液泵電機(jī)，以降低液體循環(huán)總量；嚴(yán)格管控產(chǎn)品的濃度（51%～67%）、硝酸銨蒸發(fā)溫度（140～175℃）、中和劑溫度（110～135℃）硝酸銨、磷罐溫度（140～170℃）、脫氣水溫度（90～99℃）等標(biāo)準(zhǔn)，能夠使其降低至可控制區(qū)域范圍內(nèi)，以減少蒸汽消耗總量值。當(dāng)實(shí)施相關(guān)優(yōu)化策略后，每噸產(chǎn)品硝酸銨磷設(shè)備的蒸汽消耗將會(huì)從454kg趨向于365kg。

3 高塔熔融造粒工藝的復(fù)合肥加工生產(chǎn)特點(diǎn)及優(yōu)化

3.1 高塔熔融造粒工藝的復(fù)合肥加工生產(chǎn)特點(diǎn)

硝酸銨生產(chǎn)商可直接利用熔融的硝酸銨生產(chǎn)硝基復(fù)合肥，節(jié)約硝酸銨包裝、運(yùn)輸、粉碎等工序，在其整個(gè)過(guò)程充分應(yīng)用熔融硝酸銨生成的熱量，降低混合熔體水分含量，從而可有效地降低生產(chǎn)成本。其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）投資費(fèi)用省

與傳統(tǒng)的團(tuán)粒法和料漿法相比，該裝置的資金投入和運(yùn)行成本較低，設(shè)備占地區(qū)域范圍小，布局緊湊，生產(chǎn)規(guī)模越大，優(yōu)勢(shì)越突出。

（2）環(huán)保效益好

生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境良好，全部排出的粉塵均作為回收材料回收再利用，無(wú)三廢排放，屬于典型的清潔生產(chǎn)過(guò)程。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量高

通過(guò)在熔融狀態(tài)下攪拌進(jìn)行材料混合并結(jié)晶，產(chǎn)品顆粒表面光滑，合格率高，每個(gè)肥料顆粒的養(yǎng)分完全平衡，肥料顆粒表面有小孔，具有較強(qiáng)的吸水能力。

3.2 高塔熔融造粒工藝的復(fù)合肥加工優(yōu)化

鑒于硝酸、復(fù)合肥生產(chǎn)過(guò)程中的瓶頸，通過(guò)相關(guān)策略能夠有效地降低蒸汽消耗，增加氮氧化物分離器液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輔助管路，將硝酸銨地下設(shè)備中的脫鹽水調(diào)整為中和冷凝液，并對(duì)硝酸排放泵出口管線進(jìn)行相應(yīng)的整合操作，在一定程度上能夠保證設(shè)備安全運(yùn)行。

在生產(chǎn)硝酸銨的過(guò)程中，首先在硝酸銨設(shè)備泵的進(jìn)口管位置處布置吹掃蒸汽，以便在開(kāi)啟或終止設(shè)備操作前期階段，能夠?qū)ο跛徜@管道進(jìn)行預(yù)熱泵體或吹掃殘留物等相關(guān)操作。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，有必要將磷酸銨設(shè)備泵與蒸汽一起長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱，然后再根據(jù)實(shí)際情況將其投入運(yùn)行中應(yīng)用。若由于異常情況使泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，且無(wú)法及時(shí)清洗管道，則會(huì)堵塞管道，這不僅會(huì)影響設(shè)備的啟動(dòng)周期，還會(huì)增加消耗和操作風(fēng)險(xiǎn)。因此，用夾套式保溫閥代替磷酸銨設(shè)備泵進(jìn)水管中的吹掃蒸汽閥，不僅更加方便，而且不會(huì)堵塞磷酸銨管道，使磷酸銨設(shè)備泵體完全清洗后，有效地減少顆粒磨損，保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于上述的詳細(xì)分析，高塔熔煉造粒復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝具有較多優(yōu)勢(shì)，其相對(duì)于傳統(tǒng)模式下的生產(chǎn)工藝而言，產(chǎn)品合格率高、返料少；顆粒表面光滑、圓形，水分含量相對(duì)較低；具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，能夠生產(chǎn)高氮硝基復(fù)合肥料；物料含水率低，無(wú)須干燥工藝，降低了能耗。