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　　大顆粒尿素指粒徑>2mm的粒狀尿素。同普通造粒塔造粒制得的尿素相比，大顆粒尿素硬度高、肥效好、用途廣，在國內市場上需求量不斷增加；另外，大顆粒尿素能有效地提高產品質量，方便用戶，改善生產環境，對開拓市場，增強產品的競爭力，提高經濟效益，有著十分重要的意義。

　　近年來， 國內大顆粒尿素生產工藝發展迅速，從1996年海南富島化肥廠引進第一套挪威海德魯大顆粒尿素裝置起到現在，國內已經先后引進了數十套各種先進的造粒工藝。因此，探討和研究大顆粒尿素的各種制備技術及其特點，并將其進行相互比較，對我們今后無論是工藝選型、開發研究還是裝備制造都是很有必要的。

　　世界上各種大顆粒尿素生產工藝都具有基本相似的工藝流程，主要由造粒、篩分、冷卻和洗滌幾部分組成，每種工藝的特點取決于其造粒機理和技術。目前，工業化的大顆粒尿素造粒技術主要有流化床造粒技術、噴射流化床造粒技術、轉鼓流化床造粒技術以及高溫盤式造粒技術等。

　　流化床造粒技術

　　其主要的造粒設備為造粒室和冷卻室。造粒室內尿素經分配管進入霧化噴嘴，被霧化空氣噴霧成細液滴，噴灑在返料晶種細粒上，懸浮于流化床中包裹結晶，逐步成長為多層結構的尿素粒子。當床層內的顆粒長大到要求的粒徑后，經篩分獲得合格產品，不合格小顆粒尿素經破碎后返回造粒室。

　　造粒室內的多孔板(斜孔板)使流化空氣除了起到除尿素結晶熱、蒸發水分和凝固、冷卻、干燥的作用外，還推動尿素粒子在造粒室內朝一方向移動，最終冷卻至70℃ 后，離開造粒機。

　　流化床造粒的優點是產品中縮二脲含量低，顆粒的強度大，圓整性好，工藝操作簡單，返料比小，運轉穩定。產品的粒度可控制在3．5ram-8．0mm。流化床造粒比盤式及轉鼓造粒生產能力大，是當今世界大顆粒尿素大型生產工藝的主流。

　　目前，國際上具有競爭能力且廣泛應用于大型化裝置的流化床大顆粒尿素生產工藝的主要公司有挪威海德魯公司(Hydro)和日本東洋工程公司(Tec)。相比較而言，海德魯公司建廠數多，經驗豐富，投資費用低，具有較強的競爭力。

　　噴射流化床造粒技術

　　噴射流化床造粒以Tec公司的技術為代表。新開發的噴射流化床造粒器由噴射床、多孔板、流化床、噴嘴、空氣分配管和氣室組成。原始設計中的圓錐底已取消。噴射床被多孔板上的流化床所環繞，一個噴射床有一個噴嘴，根據各裝置生產規模可以在造粒器內布置多個噴射床，噴射床由噴射空氣形成，能使尿素粒子與尿液充分混合，使產品大小均勻，且噴射床合適的空間也不會使顆粒結塊； 流化床由流化空氣形成，噴射床和流化床的優化組合對顆粒不僅能產生有效地冷卻作用，而且由于帶壓尿液直接經噴嘴噴淋在噴射床上，不需使用加熱過的霧化空氣，從而也產生了有效的干燥作用。

　　該技術采用的工藝過程與挪威海德魯公司的流化床造粒技術基本相同，不同之處在于：顆粒在噴流床內處于噴動流化狀態，呈有規律的上下環流運動。

　　該工藝能保持適當的床層溫度，此外該工藝操作彈性大，通過減少噴嘴數，很容易將生產負荷降至50％以下，而且能快速開、停車，開車后能快速達到穩定狀態。另外，該技術的能耗要比挪威海德魯公司流化床造粒技術的能耗低。

　　轉鼓流化床造粒技術

　　該工藝的代表有加拿大聯合公司的噴漿轉鼓造粒工藝和法國K—T公司的轉鼓造粒工藝。熔融尿素噴灑在轉鼓內造粒段的粒子上包涂成顆粒。尿素顆粒越過轉鼓造粒段的內堰進人冷卻段，用逆向流動的空氣冷卻，出轉鼓后經篩分得合格產品，粒徑不合格的尿素返回造粒器繼續加工。 ．該技術的優點是工藝簡單，將轉鼓造粒和流化床造粒合二為一，粒徑的大小可通過調整流化床的空氣流量和顆粒的停留時間來調節，操作較簡單。同時不用特殊或額外的添加劑就能大幅度提高產品硬度，比較適合于現有造粒塔裝置的改造。

　　該技術的缺點是返料比稍大。另外，長期應用時，為防尿素溶液噴霧穿透料簾、黏接抄板，通常每隔一段時間就要對轉鼓壁進行清洗。由于轉鼓造粒工藝裝置運行周期較短，產品質量較差，目前世界上工業化裝置較少。

　　高溫盤式造粒技術

　　盤式造粒器是一個淺的、敞口式的圓盤，盤面與水平面成一定夾角并旋轉。隨著斜盤的轉動，質量分數大于98％的熔融尿液通過一排噴嘴噴灑在盤內滾動著的返料層上，將細粒子層層包涂而增大。顆粒長大后．滾到轉盤下邊進入磨光鼓，通過適度的機械研磨將顆粒磨圓和磨光。該工藝具有良好的適應性，通過改變轉速、返料與給料速率、返料溫度以及盤的斜度和噴嘴的位置等可變參數，就能生產出不同粒徑的大顆粒尿素。與其他造粒技術相比，該工藝的顆粒增大和冷卻在2個不同的設備中進行，盤式造粒器和磨光鼓通入的空氣量少，粉塵夾帶量低，除塵洗滌的負荷也就較低。

　　該工藝以美國TVA的技術為代表，我國上海化工研究院也有類似的技術。此技術的優缺點同轉鼓流化床基本一致，每套裝置的生產能力一般在10萬t／a以下。

　　新型噴動床轉鼓造粒技術

　　清華大學在多年造粒實驗研究的基礎上，開發出了新型噴動床轉鼓造粒技術。

　　轉鼓抄板將尿素顆粒送入噴動床，從雙流噴嘴噴出的尿素溶液與顆粒逆流接觸，進行包覆造粒。包覆后的尿素顆粒從噴動床落下后，被抄板抄起，進行新一輪的造粒過程。轉鼓出口顆粒經冷卻篩分后，得到粒徑合格的產品。冷卻空氣從轉鼓一端進入，在流動過程中與尿素顆粒進行高效率的換熱。夾帶著細顆粒的冷卻空氣從轉鼓另一端出來后進入噴淋造粒塔。噴淋造粒得到細粒尿素直接作為噴動床造粒晶種，可以有效利用原有的噴淋造粒設備。

　　該技術的轉鼓結構與轉鼓流化床造粒技術的相似。不同之處在于：

　　(1)轉鼓內用噴動床代替了流化床，噴動床內沒有流化氣體，裝置簡單；(2)采用顆粒與噴霧液滴的逆流接觸，避免了尿素溶液對轉鼓壁的黏接；(3)大顆粒物料在噴動床內的停留時間比小顆粒的短，有利于尿素顆粒的均勻包覆，可進一步減小返料比；(4)能耗低，除了沒有流化床壓降外，在放大時可直接用一段蒸發的尿素水溶液造粒；(5)粉塵少，有利于環境保護。

　　新型造粒技術具有很大的優勢。清華大學已建立起年產千噸的噴動床轉鼓造粒小試設備，但目前尚無大規模生產裝置的報道。

　　結 論

　　大顆粒尿素無論在國際市場還是在國內市場均呈現快速發展的勢頭。各造粒工藝產品粒度、造粒方式、適應范圍、投資成本等各有不同，尤其是我國的尿素產品多為噴淋塔造粒，大顆粒尿素生產所占比例偏小，面臨著亟需改造的任務。因此，盡快發展我國的大顆粒尿素技術并進行大規模生產有深遠的意義。