肥料加工工艺.

1、山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5第三章第三章 缓控缓控释肥的生产释肥的生产原理与技术原理与技术肥料加工工艺缓控肥料加工工艺缓控释肥释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5第一节第一节 缓控释肥的控释特征和释放机理缓控释肥的控释特征和释放机理缓控释肥的基本生产方法按其加工过程可分为：缓控释肥的基本生产方法按其加工过程可分为： 物理方法物理方法 化学方法化学方法 物理化学法物理化学法肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物

2、营养教研室 2013.5（一）物理方法（一）物理方法 通过简单的物理过程处理使肥料具有缓释性，有通过简单的物理过程处理使肥料具有缓释性，有微胶囊法和整体法微胶囊法和整体法。 微胶囊法微胶囊法是通过惰性物质包膜以控制肥料的渗透是通过惰性物质包膜以控制肥料的渗透率；率； 整体法则整体法则是将肥料均一的溶解或分解在聚合物是将肥料均一的溶解或分解在聚合物中，形成多孔网络体系，然后随着聚合物的溶解或降中，形成多孔网络体系，然后随着聚合物的溶解或降解过程控制养分释放。解过程控制养分释放。肥料加工工艺学控释肥肥料加工工艺学控释肥物理法物理法微胶囊法微胶囊法整体法整体法包裹型肥料包裹型肥料涂层尿素涂层尿素 各

3、种胶结肥料各种胶结肥料山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥硫包尿素硫包尿素聚合物包膜肥料聚合物包膜肥料山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5涂层肥料：涂层肥料： 是用非水溶性物质把水溶性肥料包裹起来，以控是用非水溶性物质把水溶性肥料包裹起来，以控制其养分释放速率。制其养分释放速率。包裹分成三种形式：包裹分成三种形式： 半透膜包裹半透膜包裹 膜层会因内部蒸汽扩散产生的渗透压而胀破，在包膜层会因内部蒸汽扩散产生的渗透压而胀破，在包裹层破裂后，溶解性肥料养

4、分全部释放出来。裹层破裂后，溶解性肥料养分全部释放出来。肥料加工工艺学控释肥肥料加工工艺学控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5采用具有小孔的不透性膜包裹采用具有小孔的不透性膜包裹水透过包裹层溶解肥料，使颗粒膨胀，孔眼增大，溶水透过包裹层溶解肥料，使颗粒膨胀，孔眼增大，溶解的肥料通过孔眼释放出来。解的肥料通过孔眼释放出来。用无孔的不透膜包裹溶解性肥料用无孔的不透膜包裹溶解性肥料通过化学、物理和微生物作用使包裹材料降解，然通过化学、物理和微生物作用使包裹材料降解，然后逸出肥料养分。后逸出肥料养分。肥料加工工艺学控释肥肥料加工工艺学控释肥山

5、东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5氮肥涂层材料多种多样，从氮肥涂层材料多种多样，从天然材料到合成材料：天然材料到合成材料：沥青、焦油、树胶、乳胶、油类、石蜡、丙沥青、焦油、树胶、乳胶、油类、石蜡、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯烯酸树脂、环氧树脂、聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、脲醛、醋酸乙烯、硫磺等。乙烯、聚氨基甲酸酯、脲醛、醋酸乙烯、硫磺等。 不同材料可以单独使用，也可联合使用，其中不同材料可以单独使用，也可联合使用，其中最重要的是蜡、聚合物及硫磺。最重要的是蜡、聚合物及硫磺。肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释

6、肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5（二）化学方法（二）化学方法是是直接或间接地将肥料联接到预先形成的直接或间接地将肥料联接到预先形成的聚合物上，构成一种新型组合物聚合物上，构成一种新型组合物，其释放速率，其释放速率取决于组合物键的性质、立体化学结构疏水性、取决于组合物键的性质、立体化学结构疏水性、降解难易程度和交联程度等。降解难易程度和交联程度等。 或者或者添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂等化学添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂等化学物质物质，调节土壤微生物活性，减缓尿素的水解，调节土壤微生物活性，减缓尿素的水解和对铵态氮的硝化反硝化作用，从而达到肥

7、和对铵态氮的硝化反硝化作用，从而达到肥料氮素缓慢释放和减少损失的目的。料氮素缓慢释放和减少损失的目的。肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥化学型化学型控释肥控释肥 料料化学合化学合 成型成型化学抑化学抑 制型制型丁烯叉二脲和丁烯叉二脲和 草酰胺草酰胺水溶性难降解化合物水溶性难降解化合物，如异丁叉，如异丁叉二脲等二脲等低溶性无机盐低溶性无机盐，如磷酸镁铵等，如磷酸镁铵等添加脲酶抑制剂减缓尿素水解添加脲酶抑制剂减缓尿素水解添加硝化抑制剂减缓铵态氮的添加硝化抑制剂减缓铵态氮的硝化和反硝化作用硝化和反硝化作用山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5

8、肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥难溶性有机化合物难溶性有机化合物，包括脲甲醛，包括脲甲醛N丁基硫代磷酸酰三胺（丁基硫代磷酸酰三胺（NBPT）邻苯基磷酰二胺邻苯基磷酰二胺（PPD）脲酶抑制剂脲酶抑制剂硫代磷酰三胺（硫代磷酰三胺（TPTA）西吡（西吡（2氯氯6（三氯甲基）吡啶）（三氯甲基）吡啶）硝化抑硝化抑制剂制剂双氰胺（双氰胺（DCD）山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥氢醌（氢醌（HQ）山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5（三）物理化学法（

9、三）物理化学法是先采用物理的整体法处理，再在其表面通过化是先采用物理的整体法处理，再在其表面通过化学法的处理形成包膜后构成的。学法的处理形成包膜后构成的。例如：例如：把一定量的营养粉均匀分散在聚合物溶液后进把一定量的营养粉均匀分散在聚合物溶液后进行造粒，然后在颗粒表面进行包膜，行造粒，然后在颗粒表面进行包膜，包膜剂和颗粒表包膜剂和颗粒表面的聚合物发生化学反应，形成表面渗透膜面的聚合物发生化学反应，形成表面渗透膜，从而得，从而得到物理化学型控释肥，其养分的缓效源于表面渗透和到物理化学型控释肥，其养分的缓效源于表面渗透和聚合物网络结构的限制作用。聚合物网络结构的限制作用。肥料加工工艺缓控释肥肥料加

10、工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5第二节第二节 常见控缓释肥的生产常见控缓释肥的生产肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5一、包硫尿素生产技术一、包硫尿素生产技术 粒状尿素先在流化床设备中加热到粒状尿素先在流化床设备中加热到65； 然后进转鼓然后进转鼓用用155的熔硫处理；的熔硫处理；熔硫用两组喷嘴熔硫用两组喷嘴(每组每组22个个)喷入，熔硫在喷入，熔硫在7.410.3 兆帕压下加入直径兆帕压下加入直径1.5m、长、长9.8m的转鼓。

11、的转鼓。 涂布有涂布有13%16%(质量质量)S的尿素颗粒在的尿素颗粒在80下下从转鼓引出，送去用粘结剂从转鼓引出，送去用粘结剂(30%聚乙烯和聚乙烯和70%润滑油的混合物润滑油的混合物)调理。调理。（一）方法步骤（一）方法步骤肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5涂覆的调理剂量约为总质量的涂覆的调理剂量约为总质量的2%，涂覆温度为，涂覆温度为124。 然后将制得的产品冷却至然后将制得的产品冷却至25，再用硅藻土，再用硅藻土(占总占总 重量重量2.4%)重新重新调理调理 最后用筛分级入最后用筛分级入库库

12、肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5喷动床涂硫的方法是目前新发展起来的尿素涂硫法。喷动床涂硫的方法是目前新发展起来的尿素涂硫法。优点：优点：在大的固体颗粒和气流之间可以有效接触。在大的固体颗粒和气流之间可以有效接触。空气流由下向上经过颗粒物质，颗粒被空气流带着沿空气流由下向上经过颗粒物质，颗粒被空气流带着沿设备中央室升高。高出床层料面以后，颗粒便掉入中设备中央室升高。高出床层料面以后，颗粒便掉入中央室和设备周壁之间的环形空间，由此返回颗粒的密央室和设备周壁之间的环形空间，由此返回颗粒的密集层。集层。（

13、二）生产工艺（二）生产工艺肥料加工工缓控释肥肥料加工工缓控释肥放空放空1蒸汽蒸汽28水水水水675空气空气34空气空气1-熔硫贮斗；熔硫贮斗；2称量器；称量器；3喷入装置；喷入装置；4造粒器；造粒器；5加热器；加热器；6旋风分离器；旋风分离器；7集尘器；集尘器；8洗涤器洗涤器山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5二、涂层尿素生产技术二、涂层尿素生产技术 先根据产品所需的配方比例及特定工艺条件，制先根据产品所需的配方

14、比例及特定工艺条件，制备具有较强渗透性和稳定性的饱和涂层溶液。备具有较强渗透性和稳定性的饱和涂层溶液。 然后在尿素造粒过程中，用输液泵将涂层溶液雾然后在尿素造粒过程中，用输液泵将涂层溶液雾化，并与造粒塔内落下的尿素颗粒逆流接触，均化，并与造粒塔内落下的尿素颗粒逆流接触，均匀分布于尿素颗粒外表，并快速渗入内部。匀分布于尿素颗粒外表，并快速渗入内部。 最后干燥即得产品。最后干燥即得产品。广州氮肥厂研制出的涂层尿素就是将含有硼、锌、广州氮肥厂研制出的涂层尿素就是将含有硼、锌、锰、铁、钼等微量元素的胶状有机物涂层溶液涂在普锰、铁、钼等微量元素的胶状有机物涂层溶液涂在普通尿素上干涸而成的一种新型高效氮肥

15、。通尿素上干涸而成的一种新型高效氮肥。肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5三、草酰胺生产方法三、草酰胺生产方法 用用NO2或或CuO 把氢氰酸氧化把氢氰酸氧化成氰，然后酸解氰成成氰，然后酸解氰成 草酰胺；草酰胺； 用醌作氧化剂，把醇氧化羟化成草酸酯，草酸用醌作氧化剂，把醇氧化羟化成草酸酯，草酸 酯氨解成草酰胺；酯氨解成草酰胺； 在在150160条件下，把条件下，把草酸和氨加热直接生产草酸和氨加热直接生产 草酰胺。草酰胺。有三种方法：有三种方法：肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环

16、境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5四、胶粘肥料四、胶粘肥料 是用整体法生产的肥料。具体做法如下：是用整体法生产的肥料。具体做法如下： 配制聚合物体系，该聚合物体系应与肥料配方相配制聚合物体系，该聚合物体系应与肥料配方相 配伍，聚合物必须可溶并能产生粘性，一般为多糖配伍，聚合物必须可溶并能产生粘性，一般为多糖 化合物，制成粉末。化合物，制成粉末。 配制配制NPK液体肥液体肥料，其浓度及性质因地而宜料，其浓度及性质因地而宜 将聚合物粉末倒入盛有液体肥料的大槽内，搅拌将聚合物粉末倒入盛有液体肥料的大槽内，搅拌 510分钟，直至达粘性蜂蜜状。聚合物粉末用量分钟，直

17、至达粘性蜂蜜状。聚合物粉末用量 占混合总体占混合总体积的积的1。肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5五、喷动床包膜复混肥料五、喷动床包膜复混肥料按养分配比制成的按养分配比制成的颗粒复混肥料颗粒复混肥料是包膜复混肥料是包膜复混肥料的的原料原料。代表性的包膜材料是。代表性的包膜材料是轻烯烃类如聚乙烯、聚轻烯烃类如聚乙烯、聚苯乙烯苯乙烯等。这些原料在一定的溶剂下溶解，然后通过等。这些原料在一定的溶剂下溶解，然后通过喷头喷洒到复混肥料的颗粒上，喷头喷洒到复混肥料的颗粒上，其生产装置如下图。其生产装置如下图。肥

18、料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5 这是一种这是一种喷动床包膜肥料生产装置喷动床包膜肥料生产装置，主要设备是，主要设备是包膜器包膜器，其关键部件是，其关键部件是喷头喷头，一股一股雾化空气是使被溶雾化空气是使被溶剂溶解的包膜材料进行雾化，剂溶解的包膜材料进行雾化，另一股另一股喷动空气将颗粒喷动空气将颗粒喷动上升。当颗粒达到一定的高度又落加到喷流与器喷动上升。当颗粒达到一定的高

19、度又落加到喷流与器壁之间的环形间隙中时，形成壁之间的环形间隙中时，形成喷动床内的旋回运动喷动床内的旋回运动。这两股空气均被预热，使包膜材料一层一层的包涂到这两股空气均被预热，使包膜材料一层一层的包涂到颗粒上，同时使溶剂挥发。颗粒上，同时使溶剂挥发。 从包膜器的顶部将气体引出，经除尘器除去粉尘，从包膜器的顶部将气体引出，经除尘器除去粉尘，再经溶剂冷凝器，加收溶剂重复使用。空气经鼓风机再经溶剂冷凝器，加收溶剂重复使用。空气经鼓风机作喷动空气。作喷动空气。包膜的厚度和包膜材料中造成包膜开孔包膜的厚度和包膜材料中造成包膜开孔率的添加剂用量是控制养分释放速率的主要因素。率的添加剂用量是控制养分释放速率的主要因素。肥料加工工艺缓控释肥肥料加工工艺缓控释肥山东农业大学资源环境学院植物营养教研室山东农业大学资源环境学院植物营养教研室 2013.5六、转盘包膜复肥六、转盘包膜复肥我国常采用转盘生产包膜复肥，其特点是我国常采用转盘生产包膜复肥，其特点是“以肥包肥以肥包肥”，即以微溶性