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        腐植酸銨的研發(fā)與應(yīng)用

        2020-05-11 03:22:36張應(yīng)虎念吉紅
        硫酸工業(yè) 2020年3期
        關(guān)鍵詞:造粒機文丘里干燥機

        張應(yīng)虎,念吉紅

        (云南云天化股份有限公司,云南昆明 650228)

        為提高肥料利用率,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本并減少因濫施肥料所造成的水體系污染,磷肥行業(yè)應(yīng)做到“三綠”磷肥體系即綠色研發(fā)、綠色生產(chǎn)和綠色施用[1]。近年來,以海藻酸肥、腐植酸肥、微生物菌肥、水溶肥、土壤調(diào)節(jié)劑、硅肥、功能性復(fù)合肥等一大批具有特定功能的新型特種肥料,因可滿足不同作物的不同生長時期的養(yǎng)分需求,且兼具省工高效、節(jié)能環(huán)保、提高農(nóng)作物抗逆和產(chǎn)品品質(zhì)等諸多優(yōu)點,正日益受到市場的青睞。根據(jù)市場需求,云南云天化股份有限公司云峰分公司進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),并成功生產(chǎn)出11 kt總養(yǎng)分(N+P2O5)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在57.0%腐植酸銨。

        1 腐植酸銨產(chǎn)品介紹

        腐植酸銨是領(lǐng)先腐植酸,具有生理酸性特點,能促進(jìn)土壤團聚體結(jié)構(gòu)的形成,調(diào)節(jié)土壤酸堿度,提高土壤交換能力,達(dá)到酸堿平衡,提高土壤的水土保持能力。腐植酸含有酚羥基、羧基等官能團,具有較強的吸附能力與離子交換能力,能使磷酸銨減少氮的損失,提高肥料的利用率。腐植酸還能降低植物葉片的氣孔張開強度和葉片蒸騰作用,從而降低耗水量。腐植酸多為兩性膠體,表面活性高,能抑制真菌,提高作物抗寒性。腐植酸能與微量元素形成復(fù)合物或螯合物,增加從根到葉或其他部位的微量元素含量,調(diào)節(jié)主要元素和微量元素的比例和平衡,加強糖、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和各種維生素酶的合成[2]。

        2 腐植酸銨產(chǎn)品開發(fā)

        2.1 產(chǎn)品質(zhì)量及要求

        生產(chǎn)出的腐殖酸銨總養(yǎng)分(N+P2O5)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于57%。其中,w(N)≥14%,w(P2O5)≥41%,w(H2O)≤2.5%。產(chǎn)品呈棕色,顆粒均勻光滑,無機械雜質(zhì)。粒徑在2.0~4.1 mm的產(chǎn)品大于或等于93%。

        2.2 生產(chǎn)流程

        生產(chǎn)工藝流程見圖1。

        圖1 生產(chǎn)工藝流程

        腐殖酸銨生產(chǎn)過程主要有以下幾個步驟:

        1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39%磷酸配制。來自磷酸廠的渣酸先進(jìn)入渣酸槽后,再計量加入文丘里液封槽,硫酸經(jīng)硫酸泵計量加入文丘里液封槽。送入文丘里混合器后,與來自尾氣洗滌塔的洗滌液混合?;旌弦合鄬γ芏瓤刂圃?.43~1.57。

        2)腐殖酸料漿的配制。文丘里混合器中的混合液送至腐殖酸再漿槽,與來自人工解包加入的腐殖酸混合?;旌弦核椭翝衲C濕磨,濕磨后進(jìn)入中轉(zhuǎn)槽。

        3)在中轉(zhuǎn)槽中的腐殖酸料漿混合液送至管式反應(yīng)器,與氣氨進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后的腐殖酸銨料漿噴入造粒機進(jìn)行造粒。在造粒機中的物料床層中通入適當(dāng)氣氨,調(diào)節(jié)腐殖酸銨產(chǎn)品中和度為1.63~1.73。

        4)出造粒機的物料經(jīng)皮帶運輸機送入干燥機,與來至熱風(fēng)爐的熱空氣進(jìn)行并流干燥。出干燥機的物料經(jīng)篩分、冷卻、包裹后送至成品崗位。

        2.3 主要工藝指標(biāo)

        研發(fā)生產(chǎn)期間,控制好工藝指標(biāo)能保證裝置長周期穩(wěn)定運行。腐殖酸銨生產(chǎn)主要工藝指標(biāo)有造粒機出口物料中和度為1.63~1.73,文丘里混合液相對密度在1.43~1.57,文丘里混合液中和度0.35~0.65,管式反應(yīng)器溫度在 115~147 ℃,干燥機進(jìn)口溫度小于或等于341 ℃,干燥機出口物料溫度在 76~96 ℃,返料量控制在 156~231 t/h。

        2.4 生產(chǎn)控制

        腐殖酸銨生產(chǎn)主要有以下幾個控制要點:

        1)重點監(jiān)控好液封槽混合液質(zhì)量是否合格,流動是否良好,料漿工藝指標(biāo)是否在控制范圍內(nèi)。

        2)定時對各染色劑加入量進(jìn)行校驗,定時對崗位設(shè)備及管線進(jìn)行巡檢。

        3)班長、主控及外操包裝人員輪流對產(chǎn)品取樣,觀察產(chǎn)品外觀質(zhì)量情況,每50 min取樣1次,避免發(fā)生外包裝質(zhì)量事故。

        4)根據(jù)磷酸密度及濃度變化情況,控制好液封槽混合液相對密度,做好系統(tǒng)水平衡。生產(chǎn)中根據(jù)磷酸及產(chǎn)品養(yǎng)分變化情況及時調(diào)整輔料加入量,與生產(chǎn)負(fù)荷相匹配。

        5)根據(jù)液封槽混合液相對密度變化情況,控制好管式反應(yīng)器溫度(115~147 ℃),確保產(chǎn)品水分達(dá)標(biāo) [w(H2O)≤ 2.5%]。

        6)控制好造粒機出口物料粒徑分布,確保造粒成粒率達(dá)標(biāo),避免造粒下料口及干燥機喉管堵塞。

        7)控制好系統(tǒng)返料量在156~231 t/h,根據(jù)返料情況及時調(diào)整生產(chǎn)負(fù)荷,避免返料過高導(dǎo)致系統(tǒng)運行惡化或返料過低導(dǎo)致過度?;?,影響工藝穩(wěn)定。

        8)做好工藝篩、精制篩的定期清理及維護工作(2 h檢查清理1次),確保產(chǎn)品粒徑合格。

        9)控制好一次氨量與二次氨量的比例,控制好

        進(jìn)入系統(tǒng)的總氨量,確保產(chǎn)品中和度合格。

        10)生產(chǎn)過程中,必須確保管式反應(yīng)器料漿量、磷酸加入量與生產(chǎn)負(fù)荷相匹配,不應(yīng)隨意調(diào)整。

        11)每班生產(chǎn)中取1次磷酸,觀察磷酸固含量變化,發(fā)現(xiàn)異常及時匯報處理。正常生產(chǎn)時嚴(yán)格按工藝指標(biāo)控制,生產(chǎn)負(fù)荷必須穩(wěn)定。嚴(yán)格監(jiān)控好染色劑的流量,杜絕產(chǎn)品發(fā)生花料情況[3]。停車后及時使用壓縮空氣吹掃,確保管線暢通。

        2.5 有待解決的問題

        1)洗滌塔需封閉循環(huán),洗滌泵出口管線上需安裝閥門,切斷回到磷酸的洗滌液。

        2)腐殖酸再漿泵、液下泵需安裝變頻器,再漿槽和中轉(zhuǎn)槽需安裝液位計,液下泵到管式反應(yīng)器的管線上要安裝流量計。

        3)根據(jù)試驗情況看,腐殖酸料漿混合液3 h后發(fā)泡嚴(yán)重,可能會導(dǎo)致液下泵輸送困難。

        4)腐殖酸被風(fēng)機送入尾氣洗滌塔,導(dǎo)致洗滌液發(fā)泡,循環(huán)泵循環(huán)量下降。在發(fā)泡嚴(yán)重時需對洗滌塔洗滌液進(jìn)行置換。

        3 結(jié)語

        隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,磷復(fù)肥生產(chǎn)行業(yè)迅速發(fā)展,復(fù)肥市場產(chǎn)品正走向?qū)S没?、高濃度長效化、多功能藥用化。云峰分公司腐植酸銨產(chǎn)品的成功生產(chǎn),標(biāo)志著云峰分公司作為產(chǎn)品制造中心,具備了獨立開發(fā)完成新工藝的能力,使磷肥廠的技術(shù)人員得到了一次很好鍛煉。通過這次技改,進(jìn)一步提高了三元復(fù)合肥系列產(chǎn)品的市場競爭力,為企業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

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