氨酸法工艺技术简述

1、氨酸法(稀酸法)复合肥工艺技术简介1、工艺技术概述氨酸法（料床反应）工艺生产复合肥，从原理上介于团粒法和料浆法之间，具有两者的优点，可显著提高生产产量。生产的产品，颗粒圆润光滑、强度高、不易结块。生产中，对原料、配方的适应性强，产品适应性广，对土壤副作用小。液氨与硫酸在工艺中，是硫酸喷在物料的表面，这是化肥生产氨化造粒中多孔固体中酸的氨化问题。液氨通过埋在料床中的分布器，沿造粒机轴向均匀喷出。生产实践表明，氨通过料床的流态可分为两种：一种是滤过式，氨通过颗粒之间的缝隙连续流过，几乎不影响粒子的运动；一种是喷射式，氨通过喷嘴流速较大，在颗粒床形成空间或喷舌，引起颗粒作剧烈的旋转运动，大大强化了传

2、质和传热过程。良好的设计可使氨的吸收率达到95%以上。氨分布器是氨化造粒机的重要部件。从国内外常年运行的状况看，该技术是成熟安全可靠的。2、工艺流程2.1原料预处理与计量结块磷铵和氯化铵，影响输送和计量，需对其进行预处理，生产高氮肥尿素需粉碎1/3，上述三种原料经人工解包后，送入各自的破碎机，破碎后直接落入各自的原料计量贮料斗。原料计量采用电子皮带秤，电子秤分别用于原料磷铵、氯化钾、氯化铵、固体尿素、微量元素配方计量，并采用工控机控制，以实现原料计量报表、历史记录、配方自动调节等功能。2.2 造粒来自酸站的浓硫酸和水按比例稀释到一定质量分数后，经流量计计量喷入造粒物料料床；氨站液氨进入埋在料床

3、中的反应器与稀硫酸产生中和反应，生成温度较高的硫酸铵料浆。粉状物料与硫酸铵料浆混合，形成一定液相的固溶体，在转鼓造粒机内滚动成粒；磷酸一铵与过量的氨发生中和反应，在适宜的温度和PH值环境下溶融，利用磷铵自身溶融的溶液粘结其他物料成粒，同时在高温下各物料间发生复分解反应生成复盐，在造粒机不断的转动下，使物料处于流动状态，相互摩擦、翻动、挤压粘附成粒。成球率可达95%，成品率达80%以上。2.3 干燥与冷却造粒物料由皮带机送入干燥机进行干燥，干燥机出料进入第一冷却器，冷却后的物料进入中间筛，筛上物料进入第二冷却机，细粉进入返料，以回收返料热量，降低装置的能耗。经二冷却后进入二级单层振动筛，进行精筛

4、处理，合格的颗粒送入包膜机进行涂层处理，然后包装出厂。2.4 除尘装置除尘采用二级除尘，一级在线旋风除尘、一级重力沉降法。干燥和冷却的尾气分别经干法除尘后一起送入湿法喷淋水洗除尘，然后经烟囱放空。 造粒尾气采用水洗吸收硫酸调节方案，洗涤液用于配酸和造粒，无氨气和废水排放。3、技术特点 31 造粒机结构改进 连续氨化造粒过程的转鼓造粒机称为氨化转鼓造粒机，是磷复肥造粒中的一种常用设备，由美国TVA（田纳西流域管理局）在50年代初期开发的。迄今在世界各国的磷复肥生产中广泛应用。按照美国TVA氨化转鼓造粒机的设计准则，造粒机内设有氨分布器和酸管、蒸汽管和水管。物料和返料从造粒机头加入，在筒体的转动下

5、形成一个滚动的料床，硫酸由酸泵压送，喷洒在物料床上，氨则通过深埋在料床下的氨分布器高速喷出，使物料氨化到需要的PH值。造粒机内衬耐高温、耐酸、耐碱的天然橡胶板，使物料在转动过程中，随衬板的震动自然脱落，防结壁效果明显。 32 造粒尾气处理 由于硫酸与氨在反应过程中有过量的气氨逸出，若直接排放既浪费资源又污染环境，采取在造粒机一端增加密封装置，增加一台引风机和一套文丘里洗涤装置。采用水作洗涤液吸收气氨时，当氨的溶解度受温度影响饱时，可采用一定量稀硫酸作为气氨的吸收洗涤液，对尾气进行处理，可提高氨的回收率，减少环境污染。该洗涤液使用一定时间后，可以泵送到配酸和造粒工序，做工艺水使用，使资源得到充分

6、利用。3.3干燥筛分与除尘 干燥机采用特殊内件结构，提高了干燥能力，同时具有结垢自清功能。干燥后的物料经中间筛处理后，热的细返料直接返回造粒，提高了造粒温度，提高了造粒的成粒率及装置的热效率。 产品筛分为三级筛，一级粗筛，二级分筛，三级精筛，保证产品的粒度合格。除尘采用三级除尘(二级干法、一级湿法)，粉尘通过旋风除尘直接连续返回系统，即有效的提供了造粒所需的粉状物料，改进了产品的外型，同时可增长装置的有效运转时间和劳动强度。1）、提高产品质量，显著降低能耗硫酸与氨的反应产生了大量的反应热（6648kJ/kgNH3），造粒床层温度在3分钟内升高20-35度，床层温度的升至60-75度，使造粒出口

7、水份含量降低到2.5%-3.5%，不仅降低了干燥系统负荷，提高了装置的生产能力，而且造粒的成粒率上升，颗粒外型光滑度、强度提高。2）、有效解决尿基复肥物性差的问题以尿素为氮源生产复合肥的主要问题是尿素的溶解度大，尿素与磷铵生成的尿素磷酸盐等复合物的溶解度更大，后者在40度时的溶解度是尿素的4倍，因此，通常尿基复合肥生产时，造粒返料比大，且干燥机、溜槽、破碎机、筛分机等设备结垢、堵塞严重。由于硫酸铵不能与磷铵生产低温共熔物，因此，尽管每个颗粒内的尿素与磷铵的反应仍然存在，但由于有硫铵的保护，颗粒之间的尿素与磷铵生成尿素磷酸盐的反应机会会明显降低。可有效地解决生产过程中尿素磷酸铵等低温共熔物给生产

8、带来的诸多问题，保证了装置的稳定运行。3）、实现装置污水零排放装置湿法除尘的洗涤液用以造粒和配酸，得以回收利用，既解决湿法除尘污水无法处理的问题，又降低了原料消耗。4）、可有效提高装的操作弹性水汽团粒生产复混肥，物料特性决定了造粒、干燥过程，指标不易控制，操作弹性小。应用氨酸法通过调节酸、氨量，改善造粒物料的PH值，保证了在品种、原料、季节等不同情况下的造粒热量、水分等指标，从而使装置在不同季节，采用不同原料，均可正常生产，有效地提高了装置的生产操作弹性。5）有效降低了生产成本，提高了装置的盈利能力通过采用低品位氮源（如氯化铵、硫铵）替代填料，从而减少了尿素和粘土的投入量，有效的降低了原料成本

9、。造粒成粒率稳定，装置运行平稳，从而减少了装置故障的发生，生产能力得到了有效的提高，降低了维修费用，使产品的制造费用得到了有效的降低。6)抗结块能力增强。颗粒表面光滑，粒度均匀，抗压强度好。7）生产配方灵活，可生产高氮、高磷及氮磷等多品种复合肥产品。8）造粒成球率高，装置粉尘产生量小，生产环境好。4、设计基础4.1 装置设计生产能力8-30万吨/年（年运转天数300天7200小时)。4.2 产品方案质量标准：GB15063-2009，缩二脲含量在0.5%以下。本工艺以无机复合肥产品为基础设计，适应氮、磷、钾养分25%-52%范围内高低浓度复合肥产品的生产，生产线可开发生产出不同配比的肥料品种，

10、还适合有机无机复混肥料生产。典型配方如下：26-10-12 25-10-10 25-12-8 20-12-13 21-11-10 20-8-1225-10-16 22-10-16 22-8-12 25-15-513-17-1512-18-15 12-23-10 10-22-18 15-15-15 16-16-1617-17-1743 原料N 源：尿素 N:46.3% H2O: 0.5% 氯化铵 N:23.5% H20: 5%-7% 硫铵 N:20% H2O:2% 气氨或液氨P2O5源： 粉状磷酸一铵 11-44、10-50、9-49等 H2O:2-4% 普钙 P2O5: 12-16% H2O:

11、16% 重钙 P2O5:42%-46% H2O:8%K2O源： 氯化钾 白钾或红钾 K2O：55-60% H2O:1-6% 硫酸钾 K2O:50% H2O:1.0%化学品：硫酸 84%-98%（北方地区为84%-92.5%）44 自备公用工程电：500kw/h380V5%，频率503% 水：生产水0.5t/h蒸汽：0.6-12MPa 煤：10-15kg/t45 吨产品消耗（15-15-15为例）原辅材料损耗率0.3%(养分含量)电 25度蒸汽 30-80公斤原煤 12-15kg/t46 污染物排放与噪声控制标准液态废物：废水执行污水综合排放标准（GB89781996）表4二级标准，排放量为零。

12、气态废物：废气执行大气污染物综合排放标准（GB162971996）表2二级标准。（标准规定最高排放浓度：120mg/m3,本装置允许排放浓度50mg/m3 ，排放量：60000m3 /n）排气筒标高：15m-20m固态废物：无固态废物噪声：执行工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）III类标准昼：65dB(A) 夜：55dB(A) 5.工艺优势 51 投资省，可实现一机两用 该项目可在原转鼓蒸汽造粒复混肥装置上仅需增加料床氨酸分布器、造粒尾气洗涤装置，即可开发出氨酸造粒复合肥新产品。投资省，操作范围大，当不采用氨酸造粒生产复合肥时，该装置还能生产水汽造粒复混肥产品，实现一机双用。 52

13、节能效果显著 利用氨和硫酸中和反应生成的硫酸铵料浆和融溶的磷酸一铵溶液代替水汽进行造粒，减轻了烘干负荷，提高了产量，节约了能源。液氨和稀酸直接进入造粒机造粒，稀硫酸既是一种粘性原料又充当液相参与造粒过程，反应热即提高了造粒物料的温度，又减少了物料的含水量，利于成球和烘干，大大减少了干燥的负荷，煤耗从每吨35Kg下降至15Kg。由于造粒物料温度较高，水份较低，一段干燥便使产品水份达标，可实现一段干燥工艺生产高氮尿基复合肥工艺，简化了工艺过程。尾气处理的洗涤液用于造粒和配酸，得以回收，即解决了传统工艺湿法除尘系统洗涤液的回收问题，又降低了原料损耗，可实现污水零排放。 53 生产成本相对较低 氨酸中

14、和反应生成的硫酸铵料浆可代替粘性造粒填加剂，高浓度品种不需在生产工艺中加入膨润土或凹凸棒土等粘结剂，比添加粘结剂的造粒成球率还要高，物料返料比低，大大提高了装置生产能力，降低了单位生产成本。 1）生产能力提高30%-50%，使吨肥产品的各种固定成本明显下降。2）产品质量的提高和产品的多样化，有利于产品品牌的创建，提高了产品的市场竞争力，进而吨肥销售成本有所降低。3）充分利用原料间的化学反应热和系统的返料热量，吨肥产品的煤耗可降低30%-50%以上。4）产品抗结块能力的增加，消耗防结块剂的成本也有所下降。5）利用廉价的氯化铵原料代替填充剂和部分尿素，同时也可使用低品位、低价格的氯化钾、普钙等原料

15、，使产品原料成本有所降低。6）可采用一段干燥，直接利用颗粒尿素进行生产，简化了生产过程，固定投资和运行费用有所降低。7）装置的连续稳定运行，降低了设备的事故率和维修费用。 54 产品质量好 产品不溶性残渣少，外观洁白、光滑、圆润，有较强的市场竞争力；强度大于20N，水份低，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。产品不易结块，便于机械化施肥，产品质量优于国GB15063-2009标准要求。5.5 造粒工况明显改善和稳定 液氨作为氨化介质，加入一定量的稀硫酸，利用液氨与硫酸、磷酸一铵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65-85，提高了磷酸铵等肥料盐的溶解度，从而实现低水份含量下能获得高的液相数量，完成造粒固体桥连，大幅度降低干燥过程所需要蒸发的水量，可使造粒物料水份降到3%左右，明显改善了造料工况，降低了干燥负荷，提高了烘干机的干燥能力，可在不同的配方、原料、季节等条件下保证的良好的