CN202139174U - 一种生产高浓度复合肥的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高浓度复合肥生产***，包括粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机；其特征在于，所述粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机通过皮带输送机依次相连；还包括自动配料***，自动配料***通过皮带输送机与粉碎机相连；自动配料***、粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机通过数据线与数控***连接。本实用新型由数控***通过数据线对各设备进行控制，有效解决现有的复合肥生产设备不够完善，有利于生产高浓度复合肥，而且工作效率高。其生产工艺独特：高塔喷浆，转毂成粒，二烘，二冷；其中在烘和冷的过程中，将进一步促进和完善复合物质的化学反应过程。

Description

一种生产高浓度复合肥的设备

技术领域

本实用新型涉及复合肥的生产设备，具体涉及一种高浓度复合肥生产设备。

背景技术

土壤是农业的基础，肥料是作物的“粮食”。化肥是当前粮食作物生产增长不可缺少的重要的物质支撑。复合肥具有养分含量高，副成分极少，且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物高产稳产有着十分重要的作用。根据全国化肥试验网的测试结果：合理的氮、磷、钾配合，可使水稻增产40.8%，玉米增产46.1%，小麦增产56.6%，棉花增产48.6%，油菜籽增产64.4%，大豆增产17.9%。因此，发展高浓度复合肥势在必行。

目前，复合肥的发展具有三大优势：第一是多品种专用化，不同作物有不同的专用肥。第二是多功能药用化，将农药和化肥结合到一起，可起到多重效果的作用。第三是高浓度长效化，这种类型肥料的应用，减少了施肥用量，可提高肥料利用率，省工，省力，省时，提质增效。复合肥生产是国家鼓励发展的产业之一，其产品直接为农业生产服务，对发展农业，提高粮食和经济作物产量，有着重要的现实意义，符合国家产业政策调整和科学发展观的发展方向。目前，我国农作物生产多施用单质肥料，施肥中氮、磷、钾比例不平衡，土地板结，地力下降，施肥水平远远低于发达国家水平。

同时，化肥利用率远远低于世界先进水平。这既浪费了大量的财力，物力和资源，又造成了不应有的环境污染。近年来，各种长效专用复合（混）肥，具有营养全面、配比合理，针对性强、肥效期长、利用率高，作物增长幅度大等优点，有利于节约资源，降低农业生产成本，增加农民收入。但是，配方和生产工艺不尽合理。

目前地产化肥不足需求的三分之一。大部分需从外省运入，运距远，运输费用高，增加了农业生产成本，而且供应也不及时，对农业发展存在潜在威胁。因此，实施高浓度复合肥项目，与单一组份尿素、合成氨等相比，可以获得更多的加工附加值，能为企业创造较好的经济效益，不仅促进企业自身的良性发展，而且可带动配套企业和相关产业的发展，使本企业在持续发展的同时，带动区域经济发展。

现有复合肥氮、磷、钾比例不平衡，特别是酸碱浓度不合理，容易造成土地板结，地力下降的问题。现有的复合肥生产设备不够完善，不利于生产高浓度复合肥，而且工作效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种生产高浓度复合肥的设备，解决现有生产设备不能自动配料和效率不高的问题，对多种原料进行配料加工，以生产氮、磷、钾比例平衡的高效复合肥。

本实用新型采用的技术手段是：一种高浓度复合肥生产***，包括粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机；其特征在于，所述粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机通过皮带输送机依次相连；还包括自动配料***，自动配料***通过皮带输送机与粉碎机相连；自动配料***、粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机通过数据线与数控***连接。

进一步，所述烘干***由依次相连的第一干燥窑和第二干燥窑构成。所述冷却***由依次相连的第一冷却窑和第二冷却窑构成。采用二烘，二冷，在烘和冷的过程中，将进一步促进和完善复合物质的化学反应过程。

采用本高浓度复合肥生产***进行生产的过程依次为：

    称料：由数控***对自动配料***控制进行称料。

混料：将称取的固体原料经破碎后送入原料料斗并投入溶解槽，再加入一定比例的水和用内部的蒸汽盘管进行加热，温度控制在95—110℃，尿酸浓度为85%—95%；在混浆釜中加入引发剂过硫酸铵，在引发剂加入5分钟后，再加入聚合催化剂氨基磺酸；加入水的量保证总质量的液固比为1.25～1.30：1.00；

造粒：配料投入的原料和***返料一起进入造粒机，返料比为1：3，在数控***控制下喷入设定量的尿浆，同时喷入一定量的蒸汽，补充水分和热量，使物料达到合适的液固比，控制其总质量的液固比为1.25～1.30：1.00，在转毂造粒机的转动下团聚成粒，然后由输送皮带机送至干燥；

干燥：自造粒机出来的粒化物料送入第一干燥窑烘烤19分钟后，由皮带输送机再送入第二干燥窑，进行二次干燥；第一干燥窑的进气温度120—135℃，出口温度＜70℃，物料停留时间为19分钟，出口物料水分＜2%;第二干燥窑的进气温度为60—90℃出口物料水分＜1.5%；

冷却：从第二干燥烘干窑出来的物料产品水分＜1.5%，进入两次冷却窑连续冷却；物料在冷却窑中冷却时间为18分钟；第二次冷却后物料（温度＜20℃）其水分＜1.4%；经筛分送包膜机包膜；

包膜：包膜剂由油和胺片配制，比例为5～8：1，油槽温度控制在90℃±5℃包膜后的成品送至自动包装机进行包装。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

本实用新型通过皮带输送机对粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***和包装机进行连接，由数控***通过数据线对各设备进行控制，有效解决现有的复合肥生产设备不够完善，有利于生产高浓度复合肥，而且工作效率高。

其生产工艺独特：高塔喷浆，转毂成粒，二烘，二冷；其中在烘和冷的过程中，将进一步促进和完善复合物质的化学反应过程。

附图说明

图1是本实用新型高浓度复合肥生产***结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种高浓度复合肥生产***，包括粉碎机2、混浆釜3、造粒机4、烘干***5、冷却***6和包装机7；所述粉碎机2、混浆釜3、造粒机4、烘干***5、冷却***6和包装机7通过皮带输送机8依次相连；还包括自动配料***1，自动配料***1通过皮带输送机8与粉碎机2相连；自动配料***1、粉碎机2、混浆釜3、造粒机4、烘干***5、冷却***6和包装机7通过数据线与工控机连接，由数控***（含计算机控制）对各设备的工作状态和时间进行控制。

为了不破坏高浓度复合肥的功效，烘干***由依次相连的第一干燥窑5.1和第二干燥窑5.2构成。所述冷却***由依次相连的第一冷却窑6.1和第二冷却窑6.2构成。所述烘干***5采用热风炉烘干，烘干***5中还包括除尘室9（9.1和9.2）。

本实用新型中，自动配料***、粉碎机、混浆釜、造粒机、烘干***、冷却***、包装机和数控***均采用现有成熟设备和成熟技术即可实现。

采用本实用新型***生产高浓度复合肥的工艺流程为：

1、磷钾肥及填充料等原料分别送入生产线各自道口，由计算机控制配料秤进行自动配料。固体原料经破碎后送入原料料斗，经计算机控制配料秤按配比投入溶解槽。溶解槽由数控***控制加入一定比例的水（保证其总质量的液固比：1.25～1.30：1.00）和用内部的蒸汽盘管进行加热，温度控制在95～110℃，尿酸浓度为85%～95%（质量分数，下同）。

2、配料岗位投入的原料和***返料一起进入造粒机，返料比为1：3，在数控***控制下喷入设定量的尿浆，同时喷入一定量的蒸汽，补充水分和热量，使物料达到合适的液固比，在转鼓造粒机的转动下团聚成粒，然后由输送皮带机送至干燥岗位。此造粒工艺利用了尿浆的液相、低水分、高粘性特点使物料成粒，造粒机出口物料水分由6%降到4%，大大降低了干燥负荷。复合肥在造粒过程中是通过设置在造粒机内的数个喷头，将尿浆均匀喷洒、涂覆、包裹在固体物料表面，随着物料的转动团聚成粒，因物料颗粒是随着喷浆涂布不断长大，形成合适的肥料颗粒，所以，产品的抗压强度（＞18N牛顿），缓释性好。

3、自造粒机出来的粒化物料送入1#干燥窑后，再送入2#干燥窑，进行二次干燥。1#干燥窑的进气温度120—135℃，出口温度＜70℃，物料停留时间为19min，出口物料水分＜2%;2#干燥窑的进气温度为60—90℃出口物料水分＜1.5%，干燥所需的热气由高效节能炉提供，每吨复合肥干燥煤耗仅8kg，而普通燃烧炉为20kg，提高能效60%。并在煤中加入石灰石即碳酸钙CaCO₃,其化学反应过程：

C₁₃₅H₉₆O₉NS+CaCO₃

 CaSO₃↓+Ca(OH)₂↓+H₂O↑+SO₂↑+NO_X↑+CO↑

经过这样处理，没有有害气体污染环境！

4、从2#窑出来的物料已达到产品水分要求，进入冷却窑冷却【经两次冷却】。第二次冷却后物料（温度＜20℃）经筛分送包膜机包膜。包膜剂由油和胺片配制，比例为5—8：1，油槽温度控制在90℃±5℃包膜后的成品送至自动包装机进行包装。

采用本实用新型设备进行生产的工艺过程中，包括但不限于下列化学反应：

（NH₄）₃PO₄+KCL→ NH₄CL+ K₃PO₄；

CN₂H₄O+KCL→NH₄CL+K₂O

CO（NH₂）₂+K₂SO₄→（NH₄）₄SO₄+K₂O

Ca（H₂PO₄）₂·H₂O+（NH₄）₂SO₄→CaSO₄+（NH₄）₃PO₄+H₂O

NH₄CL+CO（NH₂）₂→（NH₄）H₂CL+H₂0

K₂SO₄+Ca（H₂PO₄）₂·H₂O→CaSO₄+K₃PO₄+H₂O

KCL+NH₄H₂PO₄→NH₄CL+K₃PO₄+H₂O

NH₄H₂PO₄+（NH₄）₂S₂O₈→PO₄ ^-+NH₄ ⁺+H⁺+SO₄ ^-

（NH₄）₃PO₄+（NH₄）₂S₂O₈→NH₄ ⁺+PO₄ ^-+H⁺+SO₃ ^-

PO₄ ^-+NH₄ ⁺+H⁺+SO^- ₄+NH₄HCO₃→（NH₄）₃PO₄+NH₄CO₃

NH₄ ⁺+PO^- ₄+H⁺+CO^- ₃+NH₄HCO₃→（NH₄）₃H₂PO₄+（NH₄）₃H₂CO₃

采用上述设备和工艺方法，采用如下重量份额配比的原料即可生产出高效复合肥。具体配方为磷酸铵35kg,其中N：7.595kg , P:18.8125kg；碳酸氢铵30Kg其中N:5.10Kg；过磷酸钙20kg其中P：4.56kg；氯化钾15kg其中K：3.09kg；硫酸钾40kg，其中钾K：17.92kg；尿素50kg，其中N：23.25kg；硫酸铵10kg，其中N：2.28kg；氯化铵10kg，其中N：2.4kg；高龄土10kg（成核剂），9种物料的总营养成分【其中：N:40.625kg , P:23.3725kg , K:21.01kg】；

【N+P+K=85.625%】。

本尿基复合肥是用：磷酸铵（NH₄）PO₄，尿素Co（NH₂）₂，碳酸氢铵NH₄HCO₃，磷酸二氢铵NH₄H₂P0₄和氯化铵NH₄CL等为氮源，再配以氯化钾KCL，硫酸钾K₂SO₄，高岭土AI₂（SiO₂O₅）·（OH）₄（此为成核剂）等基础肥料作为原料进行二次或多次化学反应过程，加工制取的，高浓度氮，磷，钾多元复合肥，常做的生产方法有：挤压法、团粒法、料浆法、熔体法等。其中常规团粒法和料浆法最为常用，而采用作为一种复合肥生产新工艺的熔体塔式造粒法生产尿基复合肥具有其它生产办法无可比拟的优势。与团粒法、料浆法等其它的几种尿基复合肥的生产方法相比，熔体造粒法在各方面的优势仍是十分明显，其生产的尿基复合肥能达到较高的均匀粒度，和均衡水分、养分，这是采用其它方法很难实现的。作为一种复合肥的生产新工艺，对于提高国内复合肥生产的整体技术水平起到了积极的促进作用。

尿基复合肥是用磷酸铵（NH₄）₃PO₄，尿素Co（NH₂）₂，碳酸氢铵NH₄CO₃，磷酸二氢铵NH₄H₂PO₄；和氯化铵NH₄CL为氮源，再配以氯化钾KCL，硫酸钾K₂SO₄，以及高岭土AI₂（SiO₂O₅）·（OH）₄（成核剂）等基础肥料作为原料进行二次和多次的化学反应过程而加工制取的，高浓度氮，磷，钾多元复合肥，常做的生产方法有：挤压法、团粒法、料浆法、熔体法等。其中常规团粒法和料浆法最为常用，而采用作为一种复合肥生产新工艺的熔体塔式造粒法生产尿基复合肥具有其它生产办法无可比拟的优势，正在成为目前国内复合肥生产领域中的一项热门技术。

本生产工艺中:

1)在9种单质原料料浆搅拌反应釜中，加入引发剂：过硫酸铵（NH₄）₂S₂O₈，目的是：使9种单质物质的分子链解体，它们的化学键，共价键，断裂；使之成为游离态的分散离子；

2)在加入引发剂搅拌反应5分钟后，再加入聚合催化剂，氨基磺酸，H₃NS0₃.再继续搅拌5分钟，目的是：经过一系列的化学反应，反应釜内就已生成一种新物质的新的分子和分子团，已生成一种新物质--【高浓度复合肥】；

3)过硫酸铵，氨基磺酸，在反应过程中，以及反应过后其本质并没有发生变化；这两种物质（本身就是一种特殊的农药，按农药：水=1：85的比例配比，可直接对蔬菜，瓜果喷洒）具有双重功效！！

本发明中综合考虑了酸碱浓度的平衡问题，根据实测：其【PH=6.8～7.8】；而植物（包含农作物）生长最佳的酸碱浓度为：【PH=6.00～8.00】；因为，任何作物它自身就有对酸碱调解，平衡的功能；如果PH=7，这样作物就很难吸收；肥效作用不大；而PH=6.8～7.8，正好处于最佳值；同时，本复合肥养分含量高，副成分极少，且物理性状好，对于平衡施肥，是提高肥料利用率的一种高浓度复合肥。

本发明中配方设计独特：N:P:K=40.6:23.4:21.0；N+P+K=85.625%大大超过了45%的标准，其超过值为：40.625%；对土壤不酸碱化，不板结【PH=6.8～7.8】；本实用新型产品在气温环境25℃，每升水500g高浓度复合肥浓度条件下；实测结果：其【PH=6.8～7.8】；对任何土壤（不管酸性土壤或碱性土壤）对任何作物其中包含对农作物没有单一施用无机化肥所带来的负面影响，无公害污染。因为任何土质，任何作物所需要的酸碱浓度是：PH=6～8的范围内；通过二次或多次的化学反应使其生成高浓度复合肥，对农作物没有单一施用无机化肥所带来的负面影响，无公害污染。

Claims (5)

1.一种高浓度复合肥生产***，包括粉碎机（2）、混浆釜（3）、造粒机（4）、烘干***（5）、冷却***（6）和包装机（7）；其特征在于，所述粉碎机（2）、混浆釜（3）、造粒机（4）、烘干***（5）、冷却***（6）和包装机（7）通过皮带输送机（8）依次相连；还包括自动配料***（1），自动配料***（1）通过皮带输送机（8）与粉碎机（2）相连；自动配料***（1）、粉碎机（2）、混浆釜（3）、造粒机（4）、烘干***（5）、冷却***（6）和包装机（7）通过数据线与数控***连接。

2.根据权利要求1所述高浓度复合肥生产***，其特征在于，所述烘干***由依次相连的第一干燥窑（5.1）和第二干燥窑（5.2）构成。

3.根据权利要求1所述高浓度复合肥生产***，其特征在于，所述冷却***由依次相连的第一冷却窑（6.1）和第二冷却窑（6.2）构成。

4.根据权利要求1所述高浓度复合肥生产***，其特征在于，混浆釜（3）和造粒机（4）采用高塔喷浆和转毂成粒。

5.根据权利要求1所述高浓度复合肥生产***，其特征在于，所述烘干***（5）采用热风炉烘干，烘干***（5）中还包括除尘室（9）。

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