摘
要:机械造粒的尿素产品主要是大颗粒尿素,粒径在 2~8mm。由于大颗粒尿素具有更高
的强度及更好的防潮性,因此成为肥料混合的首选原料。生产大颗粒尿素的方法主要有流化
床造粒、转鼓造粒、圆盘造粒、钢带直冷造粒等。目前世界上大颗粒尿素的制备技术中,比较
有代表性的技术有挪威海德鲁公司的流化床造粒技术,本文简单谈谈此项技术。
关键词:机械造粒 大颗粒尿素 制备
20 世纪 60 年代以来,受优质混合肥料的强劲需求,尿素大颗粒造粒技术得到了发展 ;
20 世纪 80 年代,流化床造粒技术的发展进一步推动了大颗粒尿素的生产。世界大颗粒尿素
的产能的增长速度快于小颗粒尿素。从
1980 到 2003 年,大颗粒尿素占世界尿素总能力的比
例从
11%增长到 22%,预计未来大颗粒尿素将占世界尿素总能力的 26%。
生产大颗粒尿素的方法主要有流化床造粒、转鼓造粒、圆盘造粒、钢带直冷造粒等。目前
世界上大颗粒尿素的制备技术中,比较有代表性的技术有挪威海德鲁公司的流化床造粒技
术、荷兰斯塔米卡邦公司的流化床造粒技术、斯那姆公司的降帘式滚筒成粒技术、日本东洋工
程喷流床造粒技术、法国
K-T 公司流化床转鼓造粒技术等。我国自主开发并已经建成多套工
业化大颗粒尿素造粒装置的组合双转鼓大颗粒尿素技术。
一、挪威海德鲁(Hydro)流化床造粒技术
1.流化床造粒技术基本原理
流化床造粒用于制备大颗粒尿素。在造粒机中,先加入细粒子作为晶种,然后从分布
板之下通入热空气使形成流化床。埋在床层中的喷嘴将浓度大于
95%的料液喷入。料液在喷
嘴中被热空气雾化为极细的雾滴,均匀地喷洒到床层中,附着在尿素晶种的表面上,经过
一定的时间.便可长大到规定大小的尺寸,从床层排出。从分布板下通入的载气利用尿液的
结晶热把料液水份蒸发掉,并将水分带出。排出的物料其温度较高,在另一流化床中用空气
冷却到包装或贮存温度。通过筛分机对产品进行筛分,符合粒度标准的作为产品,过大的颗
粒经过粉碎,连同筛下来的细粉料一起乍为晶种返回造粒机,多余者返回蒸发系统
为保持产品的流动性并减少粉尘和结块,在喷入的料液中配入少量的甲醛溶液。
大颗粒尿素的优点是生产过程基本上无环境污染,运输及施用中粉尘损失少。贮存方
便,使用有缓效作用。
2.Hydro 流化床造粒工艺流程
Hydro 流化床造粒工艺是将尿素质量分数为 96%的溶液通入造粒机中的喷头总管,经
雾化空气雾化后,喷洒在处于流化状态的晶种上,使大量微小液滴在晶种表面进行连续蒸
发和固化,从而得到一定大小的颗粒状尿素。
如图 1 所示,流化床位于造粒机上壳体的下部,造粒机从左到右分为 6 个腔室。晶种
被送到第
1 室,在此受到尿素溶液的喷洒,当尿素颗粒从第 1 室转入第 2 室再转入第 3 室
时,其粒径由于累积而不断长大(这种累积模式使颗粒均匀长大),并利用结晶热以最快
的速度使水分蒸发,因而颗粒结构致密均匀、硬度高。后面
3 个腔室用于冷却颗粒。图 2 为
Hydro 流化床造粒工艺流程 。
流化床造粒系统分为:给料和造粒系统、冷却系统、筛分及返料系统、尘洗系统。下面以
某公司年产
52 万吨尿素的流化床造粒系统为例进行说明。
给料和造粒系统包括的设备主要有静态混合器、流化空气风机、流化空气加热器、造粒
机、雾化空气压缩机、抽料机、安全筛、雾化空气加热器等。从蒸发系统来的
96%尿素溶液在静
态混合器前加入标准甲醛溶液后进入静态混合器混合,再到尿素总管,分成
9 组进入造粒
机。每一组分配管上有
23 个喷头,尿素溶液进喷头后被雾化空气压缩机送来的压力为
49~54Kpa(G),温度为 135
℃的空气雾化成小液滴,然后喷到细小的晶种上。由于造粒机