肥料生产工艺实验

1、肥料生产工艺 试验指导书编著：杜志勇青岛农业大学资源与环境学院2022 年 3 月 2目录试验一颗粒肥料粒径分布的测定3试验二颗粒肥料硬度和脆碎度的测定6试验三圆盘造粒工艺设计与实践8试验四转鼓造粒工艺设计与实践10试验五挤压造粒工艺设计与实践12试验六沸腾流化床包膜工艺设计与实践14试验七作物专用控释肥的生产与肥效评价16试验一颗粒肥料粒径分布的测定一、 试验目的了解一般颗粒肥料的粒径分布特征把握颗粒肥料粒径分级的一般步骤和留意事项学会制作粒径分布图对肥料粒径分布特征进展评价二、 试验原理颗粒肥料granular fertilizers是按预定平均粒径制成的固体肥料。颗粒肥料可以降低肥料的吸

2、湿性，削减对环境的污染，也便于施用。并且一些水溶性磷肥经制成颗粒肥料后，可削减在土壤中的化学固定。但是，在颗粒肥料的制作过程中，由于选用生产工艺的不同，使所得肥料存在肯定的粒径分布。本试验是通过组合塔筛的方法对一般颗粒肥料进展筛分，称量不同粒级的肥料质量，计算粒径分布，并制作粒径分布图。三、 仪器设备试验筛(GB 6003 R40/3 系列)：孔径为 1.00，2.00，2.80，3.35，4.75，5.60mm的筛子，附盖和底盘；电子天平：感量为0.01g；振筛机等。圆盘造粒制取的球状颗粒肥料，挤压造粒经抛光整形制取的颗粒肥料。1.将筛子按孔径大小4.75，2.80，2.00，1.00mm，

3、条状为 5.60，3.35，2.00mm孔径筛 ，依次叠好；称取经屡次缩分的球状或条状试样约 1000g，准确到 0.5g，分别置于4.75 或 5.60mm 筛子上，盖上筛盖，置于振荡机上，夹紧筛盖，振荡5 min 或进展人工筛分。球状试样：称量未通过 4.75mm 孔径筛子上及底盘上的试样，准确到0.5g，夹在筛孔中的试样作不通过此筛。保存2.002.80mm 筛子间试样，以备测定颗粒平均抗压碎力用。条状试样：称量未通过 5.60mm 孔径筛子上及通过 2.00mm 孔径筛的 4试样，准确到 0.5g，夹在筛孔中的试样作不通过此筛。保存 3.355.60mm筛子间试样，以备测定颗粒平均抗压

4、碎力用。六、 结果计算粒度计算粒度x5 ，以 1.004.75mm 或 2.005.60mm 试样质量占整个试样质量的百分率，以百分数表示，按下式计算：式中： m1 未通过 4.75 或 5.60mm 孔径筛和通过 1.00 或 2.00mm 孔径筛的试样质量，g；m试样的质量，g。粒径分布图的绘制粒径分布图grain diameter distribution map是指不同粒径范围内的颗粒的个数或质量或外表积所占的比例。以颗粒的质量或外表积表示时，称为质量分布或外表积分布粒径分布图的绘制是将筛分获得的肥料称重量输入Excel 表格，通过制图模块，制作类似频数分布图的肥料质量分布直方图。如图

5、1 所示：同时绘制两种不同生产工艺制作的颗粒肥料的粒径分布图，并进展比较分 5析，找出两种肥料工艺生产肥料粒径分布的差异。七、 留意事项70。八、 思考题依据试验中测定的粒度和粒径分布特征争辩颗粒肥料生产中为适应机械施肥的需求应中选用怎样的粒径分布？试验二颗粒肥料硬度和脆碎度的测定一、 试验目的了解颗粒肥料硬度和脆碎度指标对肥料物性品质的影响把握颗粒肥料硬度和脆碎度测定的一般步骤和技术要点二、 试验原理颗粒肥料由于选用的造粒工艺不同， 以及造粒过程中添加的粘结剂和调理剂的差异，经常使肥料颗粒的机械强度存在较大的差异。而且机械强度小的肥料在运输施用的过程中尤其机械施肥过程中极易发生颗粒崩裂，而失

6、去颗粒的物性，影响肥料的施用。本试验测定颗粒肥料的硬度和脆碎度两个物性指标来表征其机械强度。其中，颗粒硬度承受挤压裂开的方法，记录裂开时的临界压力；脆碎度的测量承受脆碎度检查仪， 设定肯定的转速， 使颗粒在肯定时间内不停抛动，同时可在颗粒中添加钢球，模拟运输过程中对肥料的作用，依据粉末的质量和放进去颗粒的总质量的比值得到脆碎度。三、 仪器设备050 或 0100N；脆碎度检测仪FT-2022A ；电子天平感量 0.01g ，试验筛规格同试验一四、 试验材料试验一操作中筛出的 2.002.80mm 的颗粒肥料。 包括圆盘造粒和挤压造粒两种生产工艺生产的肥料。五、 操作步骤颗粒硬度的测定：任意选取

7、处于 2.002.80mm 孔径筛间 30 颗球状试样，用颗粒强度测定仪逐个测定颗粒的抗压碎力(F)10 颗进展测定。任意选取处于 3.355.60mm 孔径筛间、长径比约 11.5、直径一样、长30 颗条状试样， 用颗粒强度测定仪逐个测定颗粒侧向抗压碎力(F)。颗粒脆碎度的测定：1、接通电源：在仪器反面插上电源插头，翻开电源开关。 72、翻开左右轮鼓端盖；握住端盖金属手柄，向内轻按并顺时针旋转，即可翻开端盖。3、将选出并称重m1好的被检肥料放入轮鼓，装上轮鼓端盖；握住金属手柄，将手柄轴向轴孔内按入，逆时针旋转，关闭端盖。4、按动“复零启动”按键，仪器开头工作，并自动计数，待轮鼓转动 100转

8、时，自动停机报警。5、翻开端盖，取出肥料，用 2.00mm 试验筛筛出裂开物，用电子天平测量筛上物的重量m2检查测试结果端盖手柄顺时针旋转后，可连同轮鼓从仪器上一同退出6、假设需连续测试，则重复 25 步骤即可。7、如当日不再测试，则请关闭仪器反面“电源”开关。并退出轮鼓，清洗或用软布擦净轮鼓内外，保持仪器清洁。六、 结果计算颗粒平均抗压碎力(x6)，以牛顿(N)表示，按下式计算：式中： Fi每个颗粒试样的抗压碎力，N。所得结果应表示至一位小数。颗粒脆碎度X7 ，以百分数表示，按下式计算：式中：m1试验前参加肥料重量，g；m2试验完毕筛分后筛上肥料重量，g； m1-m2试验中裂开的肥料重量，g

9、。七、 留意事项测定时，环境相对湿度应小于 70。硬度测定时须缓缓增加压力，听到提示音后应当马上停顿加压，以免用力过猛损坏仪器。脆碎度测定过程中应当保持仪器放在水平清洁的工作台上，而且必需使用三眼插座，确保接地良好。轮鼓旋转时，切勿翻开轮鼓端盖。当轮鼓退下洗净或擦净后，安装轮鼓时，留意左右轮鼓不得对换。 8试验三圆盘造粒工艺设计与实践一、 试验目的了解圆盘造粒工艺可生产的肥料类型把握圆盘造粒工艺的技术要点学会圆盘造粒工艺的工艺过程和操作技术二、 试验原理团粒法造粒是将粉末状的干质混合料加水或通入蒸汽， 或添加具有高分散度微粒的黏土、高岭土、凹凸棒土等粘结物料，借助肥料盐类的液相使其粘聚，再借助

10、外力使粘聚的颗粒运动，相互间的挤压、滚动使其严密成型。然后经枯燥、过筛、粒径合格产品经过冷却，涂上调理剂，防止结块，定量，装袋。圆盘造粒是团粒法造粒最典型的工艺过程。圆盘造粒的工艺特点：成球率高，颗粒圆整均匀，操作直观，修理便利，投资省，适应性广，生产本钱低，效益高。三、 仪器设备圆盘造粒机圆盘直径 1000mm ；台秤量程 5000g ；粉碎机；空气压缩机；烘箱；组合试验筛一套。四、 试验材料尿素 1000g1000g1000g，高岭土 1000g，水，自制粘结剂 50g。五、 操作步骤先将生产原料尿素用粉碎机粉碎，过2mm 筛，备用。依据试验要求进展配方设计15-15-15 ，并结合原料含

11、水量进展物料配比计算，得到三种物料的实物质量尿素为m1m2m3m41000将称重后的原料直接倒入塑料桶进展预混，分取一半物料倒入圆盘，调整转速，进展混合，1min配制好的粘结剂均匀的喷晒在滚动的物料上。留意调整粘结剂的喷洒速 9度，并用栅板不停搅拌物料，使其滚动成粒。待粉状物料成球，消灭粒径大小不等的颗粒时，用组合筛进展筛分，选出粒径在 2.00-2.80mm 的颗粒，筛下物直接倒入圆盘，连续造粒；筛上物经手工裂开后，倒入圆盘；同时将剩余的预混物料分次参加圆盘中，调整物料干湿程度，以便提高造粒效率。待筛出颗粒到达生产需求量时，停顿造粒，所剩物料留给下一组同学使用，最终一组同学将圆盘物料倾出，做

12、好圆盘清洁工作。将筛出的合格颗粒物料放入烘箱，60烘干。六、 留意事项整个试验过程保持试验室空气畅通，需要翻开排气扇，做完试验室关闭。圆盘造粒机的倾角是预先调整好的，不经教师允许，请不要私自调整， 以免造粒效率降低。造粒后剩余的物料应当从圆盘中倾出，并妥当保存，同时清理圆盘中残留的肥渣，用湿布擦净，翻开热风加热装置烘干圆盘内壁，防止锈蚀。七、 思考题如何有效的提高圆盘造粒的成粒效率？利用圆盘造粒机进展包膜控释肥料的生产，例如用磷矿粉包裹尿素来生产缓释包膜尿素，应当如何进展工艺改进？试验四转鼓造粒工艺设计与实践一、 试验目的了解转鼓造粒工艺可生产的肥料类型及其特点把握转鼓造粒工艺的技术要点学会转

13、鼓造粒工艺的工艺过程和操作技术二、 试验原理转鼓造粒机主要由转鼓、前大托轮、后大托轮、大齿轮、减速箱、电机等组成，内部由造粒区、下料区、蒸汽喷管、环形挡圈、抛光区等构成。工作时，粉状原料及返料由进料口参加后， 旋转的筒体带动物料层向上转动， 至肯定高度时，在重力和惯性力的作用下，物料沿弧形轨道下落，使物料完成造粒时所需要的滚动运动。筒体内部通入蒸汽或水喷洒在滚动的料层上，使物料团聚成粒。造粒时要保持肯定的返料率。物料在造粒区成粒，然后越过环形挡料圈进入抛光区。在抛光区，粒子经过陈化、抛光，细粒长大后, 从转鼓出口下料到陈化皮带上，由陈化皮带送至枯燥机。 该造粒设备类似多组圆盘造粒机的叠合， 提

14、高了造粒效率。转鼓造粒机试验室自制专利产品 ，磅秤，铁铲，空气压缩机。小颗粒尿素 200kg，脲酶抑制剂HQ2kg，硝化抑制剂DCD2kg，滑50kg。五、 操作步骤称取小颗粒尿素 50kg，从转鼓进料口直接投入，开动转鼓，使小颗粒尿素在转鼓中不停翻滚，形成从转鼓中线的肥料料幕。翻开加热装置，加热转鼓，通入热风蒸汽 ，使肥料预热。同时，加热尿素熔炉，加热至 115125，维持温度相对稳定，并向小颗粒尿素中添加极少量的水100：7 ，使肥粒熔化。翻开喷浆液阀门，启动空气压缩机，以肯定压力预先设定加压，使预先熔化的小颗粒尿素液体在空压下喷涂到肥料料幕上。假设需要，可以在熔 11融的尿液中添加脲酶抑

15、制剂、硝化抑制剂或彩色颜料，进展稳定性大颗粒尿素的 生产。当喷涂液体量到达预先设定的要求后，停顿喷涂，并用铁铲向转鼓中抛洒肯定量的滑石粉，以防止大颗粒尿素外表液相过多和转鼓降温引起的结块，同时也为生产的大颗粒尿素的贮存供给防结块处理。将冷却至常温的大颗粒尿素，倾出，用试验组合筛进展筛分，取35mm为合格粒径，进展称重，装袋。筛余物可作为返料，直接投入转鼓，供下一组同学使用；筛上物倒入尿素熔化炉，熔化成尿液，连续使用。六、 留意事项尿素的熔融炉必需把握温度为 115125。当尿素颗粒不断增长到适宜粒径时，需要准时扑粉。须待尿素颗粒冷却至室温时，方可出料。七、 思考题为什么在尿素熔融时肯定把握温度

16、在115125范围内？施用添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂的稳定性尿素在农业生产中的意义？ 试验五挤压造粒工艺设计与实践一、 试验目的了解挤压造粒工艺的技术特点把握挤压造粒工艺的操作要点学会挤压造粒生产有机-无机复混肥料的工艺设计及操作技术经混合、捏和的湿物料或低软化点一般指小于 50物料在造粒机的螺杆输送、挤压作用下，从机头开孔模板挤出，再经过枯燥或冷却得到颗粒成品， 从而实现将粉状产品转变为均匀的颗粒产品的目的。颗粒外形为圆柱状，再经过抛光机进展整形后，成品颗粒为球形，粒径可把握为35mm。且成粒率95%。该方法常在生产有机-无机复混肥料时，作为主要造粒工艺而被承受。三、 仪器设备螺杆式挤压造粒

17、机挤出规格 3mm 直径棒状物 ，颗粒抛光整形机，台秤，烘箱等。四、 试验材料经过厌氧发酵腐熟的浒苔堆肥物料试验室自制，也可以用堆腐发酵完全的鸡粪代替1000g，尿素直径 12mm500g，过磷酸钙或 120 目的磷矿粉200g100g，凹凸棒土120 目200g，腐植酸钠粉60 目100g。依据配方设计的要求，依据小组争辩的不同作物专用配方，确定原料的实物用量。现将堆肥物料进展粉碎过 2mm 筛，制成粉状或微粒状，备用。用台秤分别称取相应确定重量的各生产原料，先在塑料桶中混合均匀， 亦可用圆盘造粒机混合。向混合物料中添加适量自来水，调整物料含水量在设定的范围，并充分混匀。先开动挤压造粒机，使

18、设备空转 30s，再将肯定湿度的物料分次倾入挤 13压造粒机料仓中，进展造粒。将挤压出的棒状肥粒倾入颗粒整形抛光机中，开动电机，使其高速运转， 可适当添加少量整形剂，使整形颗粒外表光滑。待颗粒抛光好后，将颗粒卸出，可进展筛分，也可直接放入烘箱进展枯燥。最终装袋，以备其他肥料指标的测定和肥效试验评价。六、 留意事项各物料的粒度肯定把握在 2mm 以下，以便挤压机的模孔能够顺当通过。物料的湿度是挤压过程连续进展的关键，应当使其具有肯定的流淌性， 而且又不宜太湿，以免增加后期烘干的负荷。七、 思考题挤压造粒工艺和圆盘造粒及转鼓造粒生产的肥料颗粒有何不同？挤压造粒生产工艺中如何提高造粒机的生产效率？试

19、验六沸腾流化床包膜工艺设计与实践一、 试验目的了解沸腾式流化床包膜工艺的根本原理把握沸腾式流化床的包膜工艺流程二、 试验原理通过控温加热的空气进入流化床， 喷动气流使肥料颗粒做循环往复的沸腾式翻滚，再将溶解的包膜材料通过压缩空气喷涂到肥粒外表，使溶剂挥发，膜材固结，反复此过程可制的不同包膜厚度的控释肥料。三、 仪器设备流化床主机， 组合式肥料筛1mm，2 mm，3 mm，4 mm，5 mm ，空气压缩机，电子天平，250ml 三角瓶，气动搅拌式恒温水浴锅，蠕动泵。四、 试验材料高塔造粒工艺生产的颗粒复合肥15-15-153000g，包膜剂试验室自制300ml。五、 操作步骤将熔融喷浆高塔造粒生

20、产的颗粒复合肥15-15-15用组合式肥料筛进展34mm的肥料作为包膜核芯肥料。用电子天平称取粒径为 34mm 的肥料颗粒 500g，倾入流化床主机料仓。关闭仓体，通气流化，并翻开加热器使仓体内升温至所需温度45，55，85，105等等 。启动空气压缩机，通过压缩空气将预先用恒温水浴锅溶解好的包膜材料150ml匀速喷涂到肥料外表，把握蠕动速度，使进样均匀，防止肥料颗粒结块。待包膜材料喷涂完毕，到达设定包膜厚度时，依次关闭空气压缩机，加热器，引风机，停顿流化，翻开主机仓体，取出产品。补充测定控释肥料的静水溶出率，把握包膜质量，评价控释肥料的控释性能。 15六、 留意事项开启总电源，翻开空压机，电

21、控柜上的压力表应到达 0.6Mpa，方可进展流化。料仓中物料投放肯定适宜，太多影响流化效果，太少形不成流化物料流， 起不到流化目的。 3料车复位，开启气压顶升器，使料车和机体密合，并且要检查机体的密 封性，防止有机溶剂外漏，污染环境，影响操作员安康。 5出料时应先关闭加热器，5 分钟后关闭风机，2 分钟后关闭自动气源，然后下顶出料。 6清洗设备，特别对喷头要用清水清洗，并用清水喷淋数分钟，使之不存 物料残液。七、 思考题沸腾式流化床包膜工艺与转鼓流化床包膜工艺的特点？争辩包膜法生产控释肥料的工艺技术关键？试验七作物专用控释肥的生产与肥效评价 一、 试验目的生疏肥料产品的开发过程把握肥料生产中的工艺设计学会运用型肥料肥效评价的一般方法二、 试验原理参考植物养分学的相关学问归纳作物的养分吸取规律，并结合作物的生长环境和土壤养分状况，确定肥