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硝酸銨鈣的性能、生產方法及生產技術發展方向 |
來源:好農資招商網 2016-7-21 17:03:00 |
硝酸銨鈣是一種含氮素和鈣素的農用硝酸銨改性化學肥料,目前在國外,尤其是西歐,已廣泛使用。而在我國,硝酸銨鈣作為硝酸銨的改良產品,是從2002年以后才日益受到重視。隨著硝酸銨鈣的化工行業標準HG/T 3733-2004和HG/T3790-2005的頒布,硝酸銨鈣作為氮鈣復合肥正式進入化肥大家族之中�,F除了原有的農用硝酸銨生產企業轉產該產品外,還有新建、擴建的硝酸錢鈣生產裝置陸續建成投產。鑒于上述情況,本文簡要介紹硝酸銨鈣的物化性能、生產方法及生產技術的發展方向。 1 硝酸銨鈣的性能 硝酸銨鈣是由硝酸銨和硝酸鈣組成的一種復合肥料,外觀為黃褐色粒狀固體。國內硝酸銨鈣產品有氨化硝酸鈣[5Ca(NO,) ·NH NO ·IOH 0]和硝酸銨鈣(nNH NOj·CaCO )2種。由于有鈣元素存在,硝酸銨鈣的含氮量比普通硝酸銨有所降低,典型產品的含氮量為14.5%,20.5%或26.0%(質量分數,下同)。硝酸銨鈣的吸濕性低于普通硝酸銨,以含氮量20.5% 的硝酸銨鈣為例,其吸濕量比硝酸銨低2% ~3% ,但其結塊性只是純硝酸銨的1/2.4~1/3.0? 。含氮量<22% 的硝酸銨鈣無爆炸危險,含氮量≥26%的則有爆炸危險H ;同時,由于改善了硝酸銨熱穩定性差的缺陷,所以在儲存和運輸過程中不易發生火災和引起爆炸,是一種比硝酸銨更為安全的硝態氮肥。 化肥中的氮有銨基氮和硝基氮2種存在形式。硝基氮能被農作物直接吸收,而銨基氮則不能,須被土壤中的微生物轉化成硝基氮才能被作物吸收。氨化硝酸鈣含硝基氮90% 以上,其余是銨基氮;而硝酸銨鈣中硝基氮和銨基氮各占50% 。與尿素相比,硝酸銨鈣雖然含氮量低,但使用效果不亞于尿素。尿素中的氮全部是以銨基氮的形式存在,須轉化成硝基氮才能被作物吸收,在儲存和使用過程中氮的損失較大。此外,硝酸銨鈣還具有存儲方便、產品性能安全可靠和對土壤作用呈中性等特點。 2 硝酸銨鈣的生產方法 國內硝酸銨鈣的主要生產方法是硝酸銨與碳酸鈣混合法,采用塔式造粒,基本上是利用原有的硝酸銨裝置改產硝酸銨鈣,工藝流程見圖。 氨與硝酸經二段中和得到硝酸銨溶液,再經二段蒸發至質量分數96% 一99% 后,與碳酸鈣細粉混合進行噴淋造粒(或轉鼓造粒),造粒后經回轉爐干燥、冷卻、篩分和涂敷而得成品。 (1)中和 氨與硝酸中和,濃縮部分與一般硝酸銨生產方法相同,不再贅述。主要應控制二段蒸發壓力和溫度,分別為0.017 MPa和175℃ ,蒸發后的硝酸銨質量分數為96.0% ~97.5%_2]。 (2)混合 濃縮后的硝酸銨熔融液在2臺帶攪拌器的混合槽內與粒度為20~40 m石灰石粉按一定比例混合,混合后含水質量分數3% 一4%的硝酸銨鈣料漿用泵送至造粒塔頂進行噴淋造粒。在硝酸銨與碳酸鈣混合槽出口設置放射性濃度檢測裝置,以調節碳酸鈣的加入量。 (3)造粒 硝酸銨鈣混合液用泵送至造粒塔頂的高位槽中,依靠位差自流人造粒塔旋轉造粒器內。造粒器為錐形多孔噴頭,錐度30。,孔徑 l mm,孔間距10 mm,噴頭高度500 mm,轉速300 r/min。噴頭內設有刮刀,刮刀與噴頭以不同速度旋轉,以便清理雜物,防止噴頭堵塞。造粒器設有升降裝置,每臺造粒塔有2套造粒器,1套清洗備用,1套運轉生產。當運轉的噴頭堵塞時,斷開進料管,用升降裝置提升造粒器并將其旋轉180。,使備用造粒器轉到運轉位置,再將其降低至工作位置,然后接好進料管即可投入運行。被堵塞的噴頭則可放入清洗槽,通蒸汽清洗。 硝酸銨鈣熔融料漿進噴頭前用角式調節閥控制流量,一般氣源壓力為0.25 MPa。閥門進、出口管線上均配有蒸汽吹掃管,每班清洗噴頭時亦同時用低壓蒸汽吹掃閥門。噴頭附近設置攝像頭,可在主控室內監視造粒噴頭的工作情況。 (4)調理 出造粒塔的硝酸銨鈣顆粒首先在回轉干燥爐內進行干燥,含水質量分數降至0.3%后進行流化冷卻和振動篩分,粒度小于1 mm的細粉返回混合槽,合格的顆粒送敷粉筒內進行涂層、敷粉。 敷粉劑為石灰石粉,粒度小于2 m的占60% 一70%(質量分數)。敷粉劑從敷粉筒入口處加入,在敷粉筒中部噴灑胺油(0.35 MPa),所得成品送倉庫包裝、貯存。 硝酸銨鈣(含氮、鈣和水分質量分數分別為26.0% ,11.0%和0.3% ,粒度為1—4 mm顆粒質量分數占95% 以上),主要消耗定額見表1。 3 硝酸銨鈣生產技術發展方向 由于硝酸銨鈣是中性肥料,適合于多種土壤,特別是酸陛土壤,可增加土壤團粒結構,使其不結塊,并有改善和提高作物品質的作用,受到農民普遍歡迎。硝酸銨鈣的生產技術發展情況按氨化硝酸鈣和硝酸銨鈣2種產品分述如下。 (1)氨化硝酸鈣 山西天脊煤化工集團公司利用硝酸磷肥生產中副產的粗硝酸鈣,經氨化和碳酸鈣化生產氨化硝酸鈣,為綜合利用、變廢為寶項目,已經建成了30 kt/a工業示范生產裝置并投入試生產。目前,國內工業生產氨化硝酸鈣的企業有豐喜集團,采用硝酸與石灰中和法工藝制得硝酸銨鈣溶液,再經蒸發、盤式造粒得到產品。 (2)硝酸銨鈣 仍沿用原硝酸銨生產工藝,采用硝酸銨與碳酸鈣混合法,經塔式造粒生產硝酸銨鈣,為目前硝酸銨鈣生產的主要方法。 由山西天脊煤化工集團有限公司新開發的硝酸銨鈣轉鼓流化床造粒技術已應用于30 kt/a氨化硝酸鈣工業示范工程建設中。轉鼓流化床造粒過程屬于熔體造粒,轉鼓中心處設有流化床,內壁設有螺旋抄板。抄板一方面將顆粒物料從人口端移至出口端;另一方面將顆粒送至流化床正上方,并落到流化床上,經充分流化冷卻后,自料漿噴射方向一側的流化床邊緣流下,形成厚厚的料簾。 同時,抄板在上升過程中,也形成數層料簾。料漿管伸入鼓內,朝料簾一側設有多個噴頭,并配有霧化空氣,料漿經霧化空氣霧化后,噴涂在料簾上。造粒機理為涂布造粒,因此所造顆粒球形度較好。顆粒的結晶潛熱和顯熱由流化氣帶走。由于顆粒是逐層冷卻的,所以冷卻效果好,顆�?箟簭姸纫草^大。該工藝具有設備小、顆粒大小可調、產品不含油等優點。工藝條件:一般情況下,轉鼓轉速4~8 r/min,物料停留時間15 min,硝酸銨鈣料漿溫度120℃ ,霧化空氣溫度120℃,料漿/霧化空氣為1/100(體積比),轉鼓內造粒溫度80~90℃。 對于新建硝酸銨鈣生產裝置,若采用高塔造粒,造價較高。山東f臨沂某化工新技術有限公司在設計的150 kt/a硝酸銨鈣裝置中采用了轉鼓流化床造粒工藝,其造價僅為同等規模的塔式造粒的20% ~25% ,排放氣中粉塵含量≤30 mg/m。(標態),但噸硝酸銨鈣產品電耗比塔式造粒工藝約高25 kW ·h。 |
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