專利名稱:一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,具體涉及一種速效、緩釋、長(zhǎng)效不易結(jié)塊的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
目前,一般的化學(xué)合成復(fù)合肥都是由磷礦石與硫酸反應(yīng)生成稀磷酸,然后和氯化鉀與硫酸的反應(yīng)物硫酸氫鉀按照一定比例混合得到混酸,經(jīng)過中和反應(yīng)器混酸與氨氣進(jìn)行中和,生成的料漿進(jìn)入造粒機(jī)霧化后噴到料幕形成復(fù)肥顆粒,這種方法生產(chǎn)的復(fù)合肥存在一定的缺陷即含氮量受生產(chǎn)條件的限制難以提高;雖然復(fù)合肥生產(chǎn)廠家想盡一切辦法來提高含氮量,利用向復(fù)合肥成品上噴涂尿液等方法能提高一定的含氮量,但也存在復(fù)合肥易結(jié)塊、粉化,不便于運(yùn)輸和使用的缺陷;并且利用這種方法生產(chǎn)的復(fù)合肥氮素利用率偏低,而氮素是構(gòu)成作物的重要組成部分,且不同生長(zhǎng)時(shí)期需求量不一,需要多次施肥和追肥才能滿足作物生長(zhǎng)需要,隨著全球資源短缺和環(huán)境日益惡化的形勢(shì)及城鎮(zhèn)化發(fā)展致使農(nóng)村勞動(dòng)力的短缺,這種方法生產(chǎn)的復(fù)合肥顯然已不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的需要,與國(guó)家提倡的調(diào)整化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形勢(shì)發(fā)展緩控釋肥料的要求不相適應(yīng)。而脲甲醛為合成有機(jī)微溶性緩釋氮肥,由尿素和甲醛在一定條件下反應(yīng)縮合而成,包含亞甲基二脲、二亞甲基三脲、三亞甲基四脲、四亞甲基五脲、五亞甲基六脲等縮合物,靠土壤微生物分解釋放氮素。其肥效時(shí)間長(zhǎng)短取決于組分分子鏈長(zhǎng)短,分子鏈長(zhǎng)的縮合物氮的肥效期長(zhǎng),肥效期可通過控制反應(yīng)條件人為調(diào)控。脲醛緩控釋原理脲醛復(fù)合肥施入土地后,快速融化為膠體被土壤緊密吸附融合,從而保證養(yǎng)分長(zhǎng)期毫不流失。尿素短期內(nèi)在微生物分解下即可轉(zhuǎn)化為作物直接吸收的無機(jī)氮,快速的釋放養(yǎng)分,形成脲醛肥料中的速效成分(10到40天);1亞甲基2尿素必須在微生物的一段時(shí)間內(nèi)分解下,轉(zhuǎn)化為作物可直接吸收的無機(jī)氮,因此形成了脲醛肥料中的中效成分GO到80天);2亞甲基3尿素必須經(jīng)過微生物的長(zhǎng)期、多次分解才能轉(zhuǎn)化為作物可吸收的無機(jī)氮,于是就形成了脲醛肥料中的長(zhǎng)效成分(80到120天)。因此脲醛肥料是一種集合緩釋和控釋于一體的高效長(zhǎng)效肥料?,F(xiàn)有脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝已有多方面報(bào)道,專利00805079. 1公開了一種顆粒復(fù)合肥組合物的制備工藝及其產(chǎn)品,通過尿素和甲醛的混合液體施加到干燥的底物上反應(yīng)并造粒制得。專利200810225221. 3公開了一種脲醛肥料與脲醛復(fù)合肥料及其制備方法, 該方法以淀粉和水混合制得淀粉糊,然后在淀粉糊中加入甲醛和尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后加入吸附劑和硫酸混合、固化得脲醛肥料。專利201010174915. 6公開了一種一步法噴漿造粒制備長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥料的方法。該方法將甲醛和尿素混合制成料漿,然后將氮磷鉀等固體物料引入造粒裝置,將料漿與硫酸混合后噴在固體物料上進(jìn)行造粒,同時(shí)通入氨進(jìn)行中和, 得顆粒復(fù)合肥料。上述制備方法的缺點(diǎn)是以上生產(chǎn)方法均為脲甲醛與復(fù)混肥為物理混合制備方法,存在產(chǎn)品質(zhì)量不夠均勻穩(wěn)定的缺陷,并且生產(chǎn)的復(fù)合肥顆??箟盒詮?qiáng)度底,容易結(jié)塊,不利于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種新型化學(xué)合成顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,本方法實(shí)施方便,所得的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,能提高復(fù)合肥的含氮量且不易結(jié)塊,而且氮素能夠根據(jù)作物不同生長(zhǎng)期進(jìn)行釋放,隨著天氣溫度升高,地溫也升高,農(nóng)作物生長(zhǎng)旺盛,脲甲醛中的氮元素被微生物分解加速,形成被農(nóng)作物易吸收的含氮物質(zhì),提供農(nóng)作物生長(zhǎng)需要,滿足不同作物不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)氮素的需求,同時(shí)提高了肥料的利用率。本發(fā)明是一種新型化學(xué)合成顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法。在整個(gè)生產(chǎn)工藝中,主要是通過控制尿素和甲醛的投入比例,反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、PH值等工藝條件,分步加入尿素,生產(chǎn)出合格的脲甲醛,根據(jù)生產(chǎn)不同復(fù)合肥養(yǎng)分,按照一定的投料比例(生產(chǎn) 12-18-15品種復(fù)合肥,每噸復(fù)合肥加脲甲醛料漿30 80kg。生產(chǎn)15-15-15品種復(fù)合肥, 每噸復(fù)合肥加脲甲醛料漿60 160kg),將脲甲醛與預(yù)中和料漿(磷酸和硫酸及氯化鉀反應(yīng)生產(chǎn)的硫酸氫鉀混合,形成混酸再用氨進(jìn)行中和)同時(shí)經(jīng)過管式反應(yīng)器,在管式反應(yīng)器內(nèi)通入氨氣,料漿再次氨化噴入造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒、然后干燥、冷卻,得到成品。其技術(shù)方案為一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,包括以下步驟(1)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿;(2)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿;(3)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;(4)造粒后通過常規(guī)技術(shù)制成所需產(chǎn)品。步驟(1)中所述硫酸氫鉀溶液由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成,所述氯化鉀與 98%的濃硫酸的質(zhì)量體積比為1000 (0.7- 0. 9) (kg m3)。步驟(1)中所述磷酸的質(zhì)量濃度為19. 5 22%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 50 1. 90克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 38 1. 47克/毫升。步驟O)中加氨預(yù)中和后溶液的中和度為0. 6 1. 1。步驟⑵中加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為30 160公斤/噸。所述霧化噴漿具體為將步驟所得的( 所得的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1. 2 1. 6,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)將甲醛溶液調(diào)節(jié)pH為7 10,加熱到40 80°C,到40°C時(shí)開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng);(b)將步驟(a)得到的溶液調(diào)為酸性,溫度控制在60 90°C,再加入另一半尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后即得脲甲醛料漿;所述甲醛與尿素的摩爾比為1 1.2 2.0;步驟(a)中,甲醛溶液的質(zhì)量濃度為36 38%,加熱溫度為55 65°C,反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。步驟(b)中,所述溶液調(diào)為pH值為3 6,反應(yīng)時(shí)間為1 2h。還可添加一種或多種能對(duì)土壤起到調(diào)節(jié)作用的農(nóng)作物需要的微量元素,包括硼、 錳、銅、鋅等。上述方法所制得的脲甲醛成分更加穩(wěn)定,脲甲醛料漿成白色,脲甲醛料漿密度 118 1.22g/ml,總含氮量36 40%,冷態(tài)不溶氮彡14%,熱態(tài)不溶氮彡16%,活性指數(shù)
4≥ 40%。步驟O)中“加氨預(yù)中和”的目的是為了改變硫酸氫鉀溶液的性質(zhì),便于速送,如不進(jìn)行預(yù)中和,硫酸氫鉀溶液輸送極為困難。本發(fā)明的生產(chǎn)方法的反應(yīng)原理為濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氫鉀,硫酸氫鉀溶液再與磷酸混合,生成混酸料漿加氨預(yù)中和后和脲甲醛料漿,同時(shí)用泵送入管式反應(yīng)器,與來自氨站的氣氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,漿料呈霧狀噴灑在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的料床上,應(yīng)后的料漿和返料在高溫、高濃度的熔融漿料作用下,相互粘結(jié)、合成顆粒復(fù)合肥,為滿足不同產(chǎn)品對(duì)養(yǎng)分含量的要求,并對(duì)所用原料進(jìn)行計(jì)量、調(diào)節(jié),生產(chǎn)出不同養(yǎng)分含量的物料。出造粒機(jī)的物料經(jīng)烘干、 篩分、冷卻、包膜、自然冷卻、篩分、計(jì)量包裝成為成品脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品?;瘜W(xué)合成方法是料漿用管式反應(yīng)器噴出,復(fù)合肥成品顆粒是一層層噴涂制造,生產(chǎn)的復(fù)合肥烘干后,形成養(yǎng)分均勻,強(qiáng)度大,產(chǎn)量高的特點(diǎn),復(fù)合肥長(zhǎng)期存放不易結(jié)塊,有利于存儲(chǔ)和運(yùn)輸;并且氨化噴漿造粒是用濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)脫氯后為復(fù)合肥提供鉀養(yǎng)分, 屬無氯硫基復(fù)合肥。如用物理混合成粒的復(fù)合肥生產(chǎn)硫基復(fù)合肥,所用的鉀資源為硫酸鉀, 這樣生產(chǎn)的硫基復(fù)合肥會(huì)比化學(xué)合成,噴漿造粒生產(chǎn)的硫基復(fù)合肥每噸成本高100 150 元,在市場(chǎng)銷售中,競(jìng)爭(zhēng)力大幅下降,所以目前市場(chǎng)上用物理混合生產(chǎn)的硫基復(fù)合肥極少, 一般都是氯基復(fù)合肥,并且物理混合成粒的復(fù)合肥強(qiáng)度差,容易結(jié)塊,不利于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。脲甲醛加入量根據(jù)養(yǎng)分不同加入量不同;硫酸銨用來調(diào)整養(yǎng)分高低,磷酸P2O5濃度19. 5 22%,根據(jù)養(yǎng)分不同加入量不同,用來調(diào)整復(fù)合肥中的含磷量;鉀肥根據(jù)養(yǎng)分不同加入量不同,用來調(diào)整復(fù)合肥中的鉀含量。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是1、利用該發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品,能提高復(fù)合肥的含氮量2%以上且不易結(jié)塊;而且氮素能夠根據(jù)作物不同生長(zhǎng)期進(jìn)行釋放,隨著天氣溫度升高,地溫升高,農(nóng)作物生長(zhǎng)旺盛,脲甲醛中的氮元素被微生物分解加速,形成能被農(nóng)作物吸收的無機(jī)氮,提供農(nóng)作物生長(zhǎng)需要,滿足不同作物不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)氮素的需求;同時(shí)提高了肥料的利用率;利用該發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有質(zhì)量均勻、顆粒圓滑、顏色較白、色澤度好、強(qiáng)度大,能夠滿足市場(chǎng)需求,同時(shí)符合國(guó)家對(duì)化肥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求;2、該生產(chǎn)方法實(shí)施方便,能利用氨化轉(zhuǎn)鼓造粒生產(chǎn)裝置實(shí)施,投資少、見效快。經(jīng)過調(diào)整后試生產(chǎn),能達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。豐富了現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),形成高端產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯;3、該方法生產(chǎn)的脲甲醛硫基復(fù)合肥,也可根據(jù)生產(chǎn)和市場(chǎng)需要,添加化合硼、錳、 銅、鋅等農(nóng)作物必需的微量元素,對(duì)土壤能夠起到良好有效的調(diào)節(jié)作用,滿足了作物全部生長(zhǎng)過程中對(duì)中、微量元素的需求;4、脲甲醛硫基復(fù)合肥料的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他類型的化學(xué)肥料,能分期釋放不同的養(yǎng)分,滿足作物各個(gè)階段的生長(zhǎng)需求。目前國(guó)內(nèi)的多數(shù)化學(xué)肥料的利用率在30%左右,這樣既對(duì)環(huán)境造成污染,也浪費(fèi)了大量的人力物力。脲甲醛肥料的利用率達(dá)到了 50%,這一水平遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)同行業(yè)同類產(chǎn)品的利用率。同時(shí)脲甲醛肥料釋放形式異于其他類型的化學(xué)肥料,不同時(shí)期釋放不同的亞甲基氮不會(huì)對(duì)作物造成傷害。無殘留、無污染,是安全、綠色、環(huán)保的生態(tài)肥。
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述,應(yīng)該說明的是,下述說明僅是為了解釋本發(fā)明,并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。實(shí)施例1本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液98%的濃硫酸指的是質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸,濃硫酸溫度120°C,加入速度為2. 34立方/小時(shí);氯化鉀含有61% 左右的K2O,加入速度為5噸/小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量體積比為氯化鉀濃硫酸=1000 0. 85 (kg m3)。(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為19. 5%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 70克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 38
克/毫升。(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 0.6。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量(指的是復(fù)合肥成品的質(zhì)量總量)的質(zhì)量比例為 30公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的 (2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.6,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入36%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為7. 5,蒸汽加熱至55°C, 到55°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 1.2。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其pH值為6. 0,并始終控制溫度在65°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。其中加入脲甲醛產(chǎn)品的方法為將所得的脲甲醛產(chǎn)品通過流量計(jì)計(jì)量后,用泵將反應(yīng)后的白色脲甲醛料漿通過管式反應(yīng)器,氨化后直接噴送到造粒機(jī)中。所制得的產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、 肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。其設(shè)計(jì)原理為將所得的脲甲醛產(chǎn)品通過流量計(jì)計(jì)量后,用泵將反應(yīng)后的白色脲
6甲醛料漿通過管式反應(yīng)器,氨化后直接噴送到造粒機(jī)中,脲甲醛按照不同復(fù)合肥品種,調(diào)整加入量;磷酸P2O5濃度19. 5 22%,根據(jù)養(yǎng)分不同加入量不同,用來調(diào)整復(fù)合肥中的含磷量,鉀肥根據(jù)養(yǎng)分不同加入量不同,用來調(diào)整復(fù)合肥中的鉀含量,各原料養(yǎng)分調(diào)配融合均勻,形成混合均勻的料漿,再通過管式反應(yīng)器將料漿噴入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒,造粒后經(jīng)常規(guī)技術(shù)即可制成所需產(chǎn)品。不同養(yǎng)分不同的含氮量,冷水不溶氮大于0.8%,其余為水溶性氮量;肥料的利用率50%以上,緩釋時(shí)間尿素短期內(nèi)在微生物分解下即可轉(zhuǎn)化為作物直接吸收的無機(jī)氮,快速的釋放養(yǎng)分,形成脲醛肥料中的速效成分(10到40天);1亞甲基2尿素必須在微生物的一段時(shí)間內(nèi)分解下,轉(zhuǎn)化為作物可直接吸收的無機(jī)氮,因此形成了脲醛肥料中的中效成分 (40到80天);2亞甲基3尿素必須經(jīng)過微生物的長(zhǎng)期、多次分解才能轉(zhuǎn)化為作物可吸收的無機(jī)氮,于是就形成了脲醛肥料中的長(zhǎng)效成分(80到120天)。其中本發(fā)明的工藝流程示意圖如圖1所示,其中,磷酸一銨作為調(diào)節(jié)肥料磷含量用的,尿素作為微量調(diào)節(jié)肥料中的氮含量用,提升機(jī)作為提升氯化鉀用的,其它輔料是調(diào)節(jié)養(yǎng)分用的養(yǎng)分用的。實(shí)施例2本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液濃硫酸濃度98%,濃硫酸溫度120°C,加入速度為4. 75立方/小時(shí);氯化鉀含有61 %左右的K2O,加入速度為10噸 /小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量比為1噸氯化鉀0. 87立方濃硫酸。 (即氯化鉀濃硫酸=1000 0. 87 (kg m3))(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為22%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 50克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 41
克/毫升。(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 0. 9。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為80公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的 (2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.6,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入造料機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入38%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為10. 0,蒸汽加熱至 80°C,到80°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 2.0。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其pH值為3.0,并始終控制溫度在80°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。
本實(shí)施例所制得的脲甲醛復(fù)合肥產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。實(shí)施例3本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液濃硫酸濃度98%,濃硫酸溫度120°C,加入速度為2. 74立方/小時(shí);氯化鉀含有61%左右的K2O,加入速度為6噸/ 小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的體積質(zhì)量比為1000 0. 83 (kg m3)。(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為20. 0,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 50克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 39 克/毫升。(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 0. 8。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為120公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的 (2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.2,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入造料機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入37%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為8.0,蒸汽加熱至40°C, 到40°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 1.6。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其pH值為4. 5,并始終控制溫度在60°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。本實(shí)施例所制得的脲甲醛復(fù)合肥產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。實(shí)施例4本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液濃硫酸濃度98%,濃硫酸溫度120°C,加入速度為5. 67立方/小時(shí);氯化鉀含有61%左右的K2O,加入速度為12噸/ 小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量比為1噸氯化鉀0. 86立方濃硫酸。(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為21. 0%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 60克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 47 克/毫升。(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 11。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為160公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的(2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.4,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入造料機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入37%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為9.0,蒸汽加熱至65°C, 到65°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 1.4。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其pH值為5.0,并始終控制溫度在65°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。本實(shí)施例所制得的脲甲醛復(fù)合肥產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。實(shí)施例5本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液濃硫酸濃度98%,濃硫酸溫度120°C,加入速度為3. 96立方/小時(shí);氯化鉀含有61%左右的K2O,加入速度為8噸/ 小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量比為1噸氯化鉀0. 9立方濃硫酸(即氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量體積比為IOOOkg 0.9m3)。(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為22%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 80克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 42
克/毫升。(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 0. 8。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為55公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的 (2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.2,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入造料機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入36%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為10. 0,蒸汽加熱至 70°C,到70°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 1.8。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其pH值為5.0,并始終控制溫度在70°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。本實(shí)施例所制得的脲甲醛復(fù)合肥產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。實(shí)施例6本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液濃硫酸濃度98%,濃硫酸溫度120°C,加入速度為3. 85立方/小時(shí);氯化鉀含有61%左右的K2O,加入速度為10噸/ 小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量比為1噸氯化鉀0. 7立方濃硫酸(即氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量體積比為IOOOkg 0.7m3)。(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為20%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 55克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 39
克/毫升。(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 11。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為100公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的 (2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.4,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入造料機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入38%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為7. 5,蒸汽加熱至80°C, 到80°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 1.2。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其PH值為3.0,并始終控制溫度在70°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。本實(shí)施例所制得的脲甲醛復(fù)合肥產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。實(shí)施例7本實(shí)施例的新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥的生產(chǎn)方法如下(1)由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成硫酸氫鉀溶液濃硫酸濃度98%,濃硫酸溫度120°C,加入速度為5. 15立方/小時(shí);氯化鉀含有61%左右的K2O,加入速度為12噸/ 小時(shí)。反應(yīng)所加入的氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量比為1噸氯化鉀0. 78立方濃硫酸(即氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量體積比為IOOOkg 0.78m3)。(2)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿所述磷酸的濃度為20%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 50克/毫升,將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 45
克/毫升。
(3)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿加氨預(yù)中和后溶液的中和度為 0. 6。加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為160公斤/噸。(4)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;將步驟所得的 (2)所得的混合均勻的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.6,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生0. 2 0. 4MPa的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿,將漿料噴入造料機(jī)中進(jìn)行造粒。(5)造粒后,進(jìn)入烘干機(jī),烘干后進(jìn)入粗篩、細(xì)篩等多級(jí)篩分后,經(jīng)冷卻進(jìn)入成品包裝進(jìn)行灌裝,即得新型顆粒狀脲甲醛硫基復(fù)合肥產(chǎn)品。所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)在反應(yīng)釜中加入37%的甲醛溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值為10. 0,蒸汽加熱至 40°C,到40°C時(shí)將反應(yīng)釜調(diào)溫裝置由蒸汽改為冷卻水,并開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。甲醛、尿素總量的摩爾比例為1 1.2。(b)然后把反應(yīng)釜中的溶液調(diào)節(jié)為弱酸性,其pH值為4. 0,并始終控制溫度在70°C 左右,加入另一半尿素反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。等反應(yīng)釜中的溶液變白色混濁料漿,取料漿滴入水中有絮狀物質(zhì),尿素和甲醛反應(yīng)的縮合物,不溶于水,沉入水后,水澄清不混濁時(shí)反應(yīng)結(jié)束。以上是驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)束的依據(jù),即合格的脲甲醛產(chǎn)品。本實(shí)施例所制得的脲甲醛復(fù)合肥產(chǎn)品外觀及內(nèi)在品質(zhì)獨(dú)特。其外觀呈圓粒狀,色澤好、硬度強(qiáng)、水溶性好、肥效高、質(zhì)量穩(wěn)定,配方科學(xué)合理。
1權(quán)利要求
1.一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括以下步驟(1)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿;(2)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿;(3)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;(4)造粒后通過常規(guī)技術(shù)制成所需產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟 (1)中所述硫酸氫鉀溶液由98%的濃硫酸和氯化鉀反應(yīng)制成,所述氯化鉀與98%的濃硫酸的質(zhì)量體積比為1000 (0. 7 0. 9) (kg m3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(1)中所述磷酸的質(zhì)量濃度為19.5 22%,硫酸氫鉀溶液的密度為1. 50 1. 90克/毫升, 將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿的密度為1. 38 1. 47克/毫升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(2)中加氨預(yù)中和后溶液的中和度為0.6 1. 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟 (2)中加入的脲甲醛料漿的占復(fù)合肥總量的質(zhì)量比例為30 160公斤/噸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述霧化噴漿具體為將步驟所得的( 所得的料漿與氨在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng),中和度為1.2 1.6,利用瞬時(shí)反應(yīng)釋放的熱量在管式反應(yīng)器出口處產(chǎn)生的壓力,對(duì)料漿進(jìn)行霧化噴漿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述脲甲醛料漿的制備方法為(a)將甲醛溶液調(diào)節(jié)pH為7 10,加熱到40 80°C,到40°C時(shí)開始加入尿素總量一半的尿素進(jìn)行反應(yīng);(b)將步驟(a)得到的溶液調(diào)為酸性,溫度控制在 60 90°C,再加入另一半尿素進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后即得脲甲醛料漿;所述甲醛與尿素的摩爾比為1 1. 2 2. 0。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(a)中,甲醛溶液的質(zhì)量濃度為36 38%,加熱溫度為55 65°C,反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(b)中,所述溶液調(diào)為pH值為3 6,反應(yīng)時(shí)間為1 池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型緩釋脲甲醛復(fù)合肥的生產(chǎn)方法。本發(fā)明生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)將硫酸氫鉀溶液與磷酸混合生成混酸料漿;(2)將混酸料漿加氨預(yù)中和后加入脲甲醛料漿;(3)將所得料漿通入氨中和,并在造粒裝置內(nèi)霧化噴漿進(jìn)行造粒;(4)造粒后通過常規(guī)技術(shù)制成所需產(chǎn)品。利用本方法生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定、顆粒圓滑、顏色較白、色澤度好、強(qiáng)度大、不易結(jié)塊且緩釋效果明顯,能夠滿足不同作物不同生長(zhǎng)時(shí)期的養(yǎng)分需求,達(dá)到養(yǎng)分釋放量和作物不同時(shí)期養(yǎng)分需求量的基本吻合,社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益較好。
文檔編號(hào)C05C9/02GK102153392SQ20111008832
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者呂新春, 張興華, 焦延濤, 玄先路, 王廣輝, 王汝申, 陳春良 申請(qǐng)人:山東聊城魯西化工第五化肥有限公司