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硫基复肥装置生产多品种硫、氯基复肥的技术改造
发布时间：2013-10-25 08:42 来源：未知
受国际金融危机影响，我国磷复肥行业遇到前所未有的困难，特别是单一生产硫基复肥的企业，大多数处于停产或半停产状态。我国硫基复肥生产技术大多数是利用料浆法磷铵生产装置发展起来的，采用料浆转鼓造粒工艺，即将磷酸与氯化钾低温转化、喷浆造粒、转筒干燥等工艺过程组合为一体生产硫基复肥。但随着市场的变化和竞争加剧，单一品种的复肥已经不能满足市场需求，企业必须依靠技术进步，采用硫酸一氨管式反应器造粒新技术，将硫基复肥装置改造成能快速切换、适应生产硫基和氯基多品种复肥的生产装置，以增强装置的生产弹性，提高产品品质，主动赢得市场。
1、技术改造方案
技改思路：尽可能不改变原工艺中大型设备布局，减少设备改动，以最少的投入来达到将硫基复肥装置改造成适应多品种硫基、氯基复肥生产的目的。
工艺流程中的主要区别：从生产硫基复肥改为生产氯基复肥，混拌系统增加了原料品种和加入量，如氯化钾、磷酸一铵、固体尿素、氯化铵、普通过磷酸钙等；管式反应器进料由混酸变成硫酸，增加了洗液；反应器位置安装在造�；那岸�；干燥机尾气吸收系统因粉尘增多而需要先经过重力降尘等。
将硫基复肥装置改造成适应生产多品种硫基、氯基复肥时，需要改造的内容如下。
(1)原料投料部分：新增加l台圆盘搅拌机和1台原料破碎机，有条件的可安装电子配料系统；新增1只硫酸配酸槽，对硫酸进行稀释。
(2)管式反应器部分：在进料法兰处增加洗涤液入口管，安装位置移至造�；�，进料端位于造�；獠�，反应管伸进造�；冢朐炝；桨沧埃从π纬傻母呶陆贤ü缱齑怪迸缛嗽炝；谖锪洗膊闵稀�
(3)干燥尾气处理部分：新增一降尘室，并在进降尘室尾气吸收管路上安装三通和闸阀，生产氯基复肥时，尾气先进入降尘室进行干法除尘，以减轻洗涤负荷。
在生产不同品种复肥时，要根据不同配料调整工艺指标，特别需要注意控制管式反应器工艺指标和造粒物料温度。
2、料浆转鼓造粒法生产硫基复肥
2.1改造前工艺流程
改造前，采用料浆转鼓造粒法生产硫基复肥，其生产工艺流程如图l所示。
氯化钾在反应槽内与浓硫酸在强烈的搅拌下反应，生成的KHSO。料浆溢流至混酸槽，生成的HCI气体进入盐酸吸收系统。在混酸槽内加入经过尾气洗涤的稀磷酸配制成混酸，混酸通过泵打入管式反应器与来自氨站的气氨反应，形成的料浆闪蒸溢流至料浆中间槽，再用料浆泵打入喷嘴（有些企业直接通过管式反应器的自身压力压出料浆），料浆经喷嘴雾化涂布在来自混拌系统的固体配料和返料上，干湿物料在造粒机的转动作用下团聚成颗粒。出造�；奈锪暇蚴渌痛腿牒娓苫确缏娜妊唐院娓苫诘奈锪辖胁⒘骷尤雀稍锶コ�。被烘干机干燥后的物料经热料提升机进入振网筛筛分，粗返料经笼式破碎机粉碎后返回造粒机，筛分后得到的成品用输送带输入冷却机。成品冷却后，在包裹机内被喷上防结块剂，包裹后的产品经包装机计量包装后进库。造粒机、烘干机、冷却机内形成的尾气经旋风除尘器除尘后去尾气吸收系统，用稀磷酸洗涤吸收，尾气汇集后经烟囱排空。
2.2改造后工艺流程
改造后采用硫酸一氨管式反应器快速切换生产氯基复肥，其造粒、干燥部分工艺流程见图2。
来自原料混拌系统的各种固体原料和返料进入转鼓造粒机。由硫酸泵、洗涤液泵分别送来的硫酸、洗涤液与气氨加入管式反应器内，反应生成的高温低湿料浆经反应器喷嘴均匀地喷到造粒物料床层上，干湿物料在造粒机的转动作用下团聚成粒。出造粒机的物料经湿球输送带送入烘干机，热风炉产生的热烟气对烘干机内的物料进行并流加热干燥去除水分。经烘干机干燥后的物料进行筛分，粗返料经破碎后返回造粒机，成品送冷却机、包裹机，最后经包装机计量包装后进库。造粒尾气经旋风除尘器除尘后去尾气吸收系统，烘干机内形成的粉尘、尾气经旋风除尘、降尘室重力降尘后去尾气吸收系统，尾气用稀磷酸（无磷酸的企业用硫酸或水）洗涤、吸收后排空。无磷酸装置的企业，可将气氨分成两部分，一部分进管式反应器，另一部分气氨通人造�；喜阒校朐狭姿嵋伙�、普通过磷酸钙进行反应。
2.3主要工艺指标
改造前、后主要工艺指标对比见表1。
3、改造效果
根据上述方案，江苏瑞和化肥有限公司对原100 kUa硫基复肥装置进行了改造。经6个月的运行表明：设备运行正常，工艺指标控制稳定，共生产硫基复肥10 600 t、氯基复肥58 260 t，达到了改造目的。
3.1 技改后取得的主要效果
(1)提高了产品含氮量
生产硫基复肥时，原料采用含P2 05质量分数为20%左右的磷酸进行反应。由于磷酸中杂质较多、含固量较高，所以产品含氮质量分数一般仅能达到13%左右，要使其含氮质量分数达到15%，只能采取补氮措施。而采用硫酸一氨管式反应器生产氯基复肥时，产品含氮质量分数可达到15%以上。
(2)造粒工况明显改善，生产能力有所提高
造粒时，利用气氨与硫酸、磷酸的化学反应热来提高造粒物料温度和改善物料特性，造粒温度可高达80℃．物料含水质量分数小于3%，能有效地避免造粒“拉稀”现象，成球率高达80$以上。由于成球率上升、返料比下降，生产能力可提高15%~309%。
(3)产品质量显著提高
产品不溶性残渣少，产品外观光滑，有较强的市场竞争力；产品强度大于30 N/颗，产品含水质量分数小于1.5%，颗粒粒度均匀，有较强的抗结块能力；造粒工况稳定，产品内在养分波动小。
(4)生产品种多元化
硫酸一氨管式反应器造粒技术可通过调节管式反应器运行负荷，在不同配方、原料等条件下，均保证良好的造粒效果，有效提高了装置的生产灵活性，可生产多品种、多系列复肥。
(5)节约能源
充分利用原料间的化学反应热和系统的返料热量，吨产品煤耗降低30%~40%以上。
(6)洗涤液得以回收利用，实现污水零排放
尾气处理的洗涤液全部回收用于管式反应器造粒，解决了传统工艺湿法除尘系统洗涤液只能部分回收的问题，既降低了原料损耗，又可实现污水零排放。
3.2技改后存在的问题
(l)由于现有硫基复肥装置干燥机电机、尾气风机电机功率较大，吨肥电耗较传统工艺偏高，建议采用变频控制来降低电耗。
(2)-旦氨、酸加入不平衡，容易在造�；谐鱿只粕菽�，使出口产品发黏而导致粘壁。建议对氨、酸、洗涤液等工艺参数实现检测控制，有条件可采用计算机控制技术。
4、结语
实践证明：采用硫酸一氨管式反应器喷浆造粒新技术对现有的硫基复肥装置进行升级优化改造，生产多品种硫基、氯基复合肥，以应对目前硫基复肥出现的危机，是一种投资省、见效快的技术方法。
