專利名稱：高氮大顆粒尿素生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種尿素生產工藝，具體地說，是一種以乙二醛為添加劑的高氮大顆粒尿素生產工藝。
背景技術：
目前，由氨和CO2合成所制得的固體尿素是一種最重要的氮肥品種，它廣泛用于農業(yè)生產作肥料施用。
生產大顆粒尿素的工藝方法主要有海德魯(HYDRO)和東洋工程公司(TEC)流化床造粒工藝。前者為霧化流化床，后者為噴射流化床，在造粒過程中均加入少量添加劑甲醛溶液或甲醛與尿素溶液反應生產的脲醛化合物。
海德魯公司大顆粒尿素生產工藝見圖2原料95％(wt)濃度的尿素溶液經造粒給料泵21送至造粒機22進行造粒。在尿素溶液輸送管23內經管道混合器24加入約占產品量0.4～0.5％(wt)的甲醛(用37％濃度的甲醛溶液)。造粒機為流化床造粒設備，包括流化空氣風機25和霧化空氣風機26及尿素溶液霧化噴嘴27。造粒機制成的大顆粒尿素經斗提機28，尿素篩29篩分出粒度φ2～4mm或φ5～8mm的大顆粒尿素產品，經最終產品冷卻器30冷卻后成為合格的大顆粒尿素產品。另外，從造粒機和產品冷卻器排出的含尿素粉塵的空氣進入粉塵洗滌塔31，用水濕法洗滌后，尾氣排入大氣。一般尾氣中含尿素粉塵30mg/m3，含氨300～500mg/m3。
東洋工程公司大顆粒尿素生產工藝見圖3原料95～98％(wt)濃度的尿素溶液經造粒給料泵41送至造粒機42進行造粒。其中很少一部分尿素溶液送至MMU反應器43中與37％濃度的甲醛溶液反應形成MMU溶液。該溶液經蒸發(fā)器44進一步濃縮后由MMU給料泵45送至造粒給料泵出口管線46內一并進造粒機內。造粒系統(tǒng)包括噴射噴嘴47、流化空氣風機48及噴射空氣風機49等。造粒機制成的大顆粒尿素經斗提機50，尿素篩51篩分出粒度φ2～4mm或φ5～8mm的大顆粒尿素產品，經最終產品冷卻器52冷卻后成為合格的大顆粒尿素產品。另外，從造粒機和產品冷卻器排出的含尿素粉塵的空氣進入粉塵洗滌塔53，用水濕法洗滌后，尾氣排入大氣。一般尾氣中含尿素粉塵30mg/m3，含氨300～500mg/m3。
上述兩種工藝所生產的尿素產品除含尿素單一氮肥品種外，未含其它作物所需的營養(yǎng)成分。實踐證明，這種尿素產品含氮量在46％(wt)以上，而農作物吸收利用率一般在35％(wt)左右，未吸收的氮流失到土壤中，造成江河湖泊水系的二次污染。這也是目前國內江河湖泊水系富營養(yǎng)化的主要原因。此外，排放尾氣中仍然含有大量的游離氨，對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠即可達到國家標準GB2440-2001又可滿足農作物對養(yǎng)分的需要，同時又能克服上述兩種工藝不足的生產高氮大顆粒尿素的新工藝。
為實現上述目的，本發(fā)明采取以下步驟A.將90％-99％(wt)的尿素溶液和乙二醛溶液按重量比100∶0.05-0.25，在壓力為0.1-0.2MPa和溫度為130-135℃下混合，再以霧化流化床成粒工藝進行造粒后，經斗提機輸送和尿素篩篩分出粒度Φ2-4mm或Φ5-8mm的產品后，再經最終產品冷卻器冷卻至50℃以下得到大顆粒尿素。
B.造粒機和最終產品冷卻器排出的含尿素粉塵的空氣在常溫和常壓下，采用水進行噴淋洗滌。
所述的步驟A中，霧化流化床成粒時，造粒機流化床溫度為115℃，出口產品溫度為90℃。
所述的步驟B中，噴淋洗滌時，洗滌塔為填料塔、篩板塔或噴淋塔。
采用步驟A所述的重量比經混合不會對造粒給料泵及造粒噴嘴產生磨損。
造粒采用霧化流化床成粒工藝，材料為不銹鋼，具有生產能力大、不易堵塞、抗腐蝕，耐高溫等特點。
造粒機和產品冷卻器排出的尾氣經水洗滌后，排放尾氣中含尿素粉塵量降至20mg/M3以下，含氮量由上述兩種工藝的46.2％增至46.4％(wt)，達到國家最新尿素優(yōu)級品標準GB2440-2001。
本發(fā)明所述溶液，除另有特殊說明之外，均指水溶液。
復合硫基大顆粒尿素產品具有以下主要特點(1)產品含氮高；(2)加入乙二醛量為尿素量的0.05％-0.25％(wt)，僅為上述兩種工藝甲醛加入量的約1/5(上述兩工藝均加入甲醛約0.5％(wt)，因而降低了尿素成本。同時，減輕了尿素蒸發(fā)段的負荷，降低了能耗約1％；(3)產品由于加入硫銨和添加劑甲醛的復合作用，具有緩釋長效的作用，促使氮的有效利用率提高50％以上；
(4)產品由于加入乙二醛較強的復合作用，具有緩釋長效的作用，促使氮的有效利用率提高10％以上。
本工藝與上述兩種工藝制得大顆粒尿素產品組分、顆粒度及壓碎力比較如下海德魯和東洋工程公司生產的大顆粒尿素產品尿素 98.45％(wt)縮二脲(增加量) 0.1％(wt)甲醛 0.5％(wt)水 0.3％(wt)顆粒度分布 Φ2～4mm≥90％或Φ4～8mm≥90％壓碎力 Φ3.2mm 30N最小Φ6.2mm 100N最小本工藝生產的復合硫基大顆粒尿素產品尿素 98.55％-98.85％(wt)縮二脲(增加量) 0.1％(wt)乙二醛 0.1％(wt)水 0.3％(wt)顆粒度分布 Φ2～4mm≥92％或Φ4～8mm≥92％壓碎力 Φ3.2mm 33N最小Φ6.2mm 110N最小


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
圖2為現有技術中海德魯公司大顆粒尿素生產工藝流程示意圖。
圖3為現有技術中東洋工程公司大顆粒尿素生產工藝流程示意圖。
具體實施例方式
下面參照圖1詳細敘述本發(fā)明內容。
原料為來自尿素合成分解工序制得的濃度為98％(wt)的尿素溶液，經管線1及流量計2計量后進入混合槽3。
另外，乙二醛溶液經乙二醛溶液槽6、乙二醛計量泵7送入混合槽。在壓力為0.15MPa、溫度為132℃的條件下混合。上述兩種物料在混合槽內攪拌均勻后，由尿素溶液給料泵19送至造粒機10內進行造粒。在混合槽內尿素溶液和乙二醛溶液的重量比例分別為100公斤和0.1公斤。
造粒系統(tǒng)由霧化流化床造粒機、流化空氣風機12、霧化空氣風機13和霧化噴嘴11等組成。造粒機流化床溫度為115℃，出口產品溫度為90℃。由造粒機制成的大顆粒尿素產品經斗提機14、尿素篩15篩分出粒度Φ2-4mm的大顆粒尿素產品，經最終產品冷卻器16冷卻至50℃后得到合格產品。
從造粒機和最終產品冷卻器排出的含尿素粉塵的空氣，進入粉塵洗滌塔17，用水進行洗滌。該粉塵洗滌塔17為噴淋塔。循環(huán)洗滌液經循環(huán)溶液泵18送入混合槽內進行回收利用。洗滌后尾氣排入大氣，尾氣中含粉塵量20mg/M3，相對其他工藝降低了排放氣中的粉塵的排放量，更好滿足環(huán)保的要求，大大減少對大氣的污染。
權利要求
1.一種高氮大顆粒尿素生產工藝，其特征在于，采用以下步驟A.將90-99wt％的尿素溶液和乙二醛溶液按重量比100∶0.05-0.25，在壓力為0.1-0.2MPa和溫度為130-135℃下混合，再經霧化流化床成粒工藝進行造粒后，經斗提機輸送和尿素篩篩分出粒度Ф2-4mm或Ф5-8mm的產品后，再經最終產品冷卻器冷卻至50℃以下得到大顆粒尿素；B.造粒機和最終產品冷卻器排出的含尿素粉塵的空氣在常溫和常壓下，采用水進行噴淋洗滌。
2.根據權利要求1所述的高氮大顆粒尿素生產工藝，其特征在于所述的步驟A中，霧化流化床成粒時，造粒機流化床溫度115℃，出口產品溫度90℃。
3.根據權利要求1所述的高氮大顆粒尿素生產工藝，其特征在于所述的步驟B中，噴淋洗滌時，洗滌塔為填料塔、篩板塔或噴淋塔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高氮尿素大顆粒(粒徑2－8mm)生產工藝。在生產高氮大顆粒時，將90％－99％的尿素溶液與乙二醛溶液按重量比100∶0.05－0.25混合后，再經以霧化流化床成粒工藝進行造粒，冷卻后制得大顆粒尿素。造粒機和最終產品冷卻器排出的含尿素粉塵的空氣在常溫和常壓下用水進行噴啉洗滌。本發(fā)明得到的高氮大顆粒尿素含氮量可高達46.4％，達到國家優(yōu)級品標準GB2440－2001；且顆粒大，顆粒均勻，強度高，流動性好，不易破碎和不結塊，便于儲存和施用。
文檔編號C05C9/00GK1706777SQ20041009087
公開日2005年12月14日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權日2004年11月16日
發(fā)明者王威, 徐耀武 申請人:王威, 徐耀武