尿基NPK復合肥裝置建設及生產控制要點

李 斌

（甘肅甕福化工有限責任公司，甘肅金昌 737000）

近年，對于NPK復合肥有了更為深入的認識，已經對于原來的單一型施肥方式進行了改變，進而采用復合（混）肥來增產增收。現如今，NPK復合肥已經變成了首選肥料，促使肥料的利用率進一步提高，也讓中國的復合肥生產規模不斷的擴大。

我國有著比較多的尿素生產企業，而整個市場也有著比較大的波動，不利于中小型企業的順利發展。所以說，部分企業對產品結構進行有效改善，主要是把尿素進一步加工，從而變成尿基 NPK復合肥。本文針對尿基NPK復合肥生產設備的進一步改良提出部分建議。

1 尿基 NPK 復合肥生產特點

對于生產尿素的企業來講，能夠直接用尿素溶液造粒的方式對尿基NPK復合肥進行加工，不但在能耗方面有很大的節省，同時對產品質量提高也是非常有益的。因尿基復合肥有著比較強的吸濕性和比較低的熔點，故而在物料干燥的溫度方面被局限。如果采用較高的干燥溫度，則易造成尿基復合肥出現熔融情況，進而導致干燥過程中出現結疤等情況；如果是干燥的不夠充分，則易產生物料黏結而堵塞加工設備。因此，尿基復合（混）肥的生產有著更高難度，造成較低的設備利用率。

2 工藝路線

我國當前對于NPK復合肥有兩種生產工藝：一，物理混合、蒸汽造粒工藝，其屬于團粒法復混肥生產方式，由于其產品有著比較低的顆粒強度，故而易采用就地生產和銷售；二，包含了料漿與固體料的造粒方式，其屬于料漿法復合肥生產，較易進行大型化的生產，并且有著較高的顆粒強度，可以進行較遠距離的輸送和銷售，因此成為了當前市場非常受歡迎的產品。

在中國正式加入WTO之后，我國的化肥生產企業無法避免地會和洋品牌形成競爭局面，而基于更科學的生產工藝以促使產品質量的提高就成為了贏得競爭的重要基礎。在對生產設備和工藝方式進行選擇時，首先需要考慮原料的類型，比如說只是選用尿素、磷酸銨、鉀鹽以及填料進行生產時，采用轉鼓造粒工藝就能夠得到滿意產品；但是一旦添加了氨、磷酸或者是硫酸為原材料，那么就需要依照磷酸或者是硫酸的使用情況去對工藝加工方式進行挑選。總體來講，在對加工設備進行選擇時需考慮到下面的幾類特點。

2.1 產品多樣性

可以借助于多種原料配合比例去加工出養分比例不一樣的NPK復合肥產品。

2.2 投資省

在造粒方面，直接應用尿素溶液，并借助于反應料漿的合理添加使加工能耗進一步減小，促使加工設備投資的有效降低。

2.3 產品質量

更為合理的智能產品生產方式能夠保障產品的各種配比規范化，進而提高產品的總體質量。

2.4 文明生產

在生產的時候有著較多的揚塵情況，那么在各個揚塵點（詳細情況在下面圖1 的D位置標注）需要進行收塵設備的應用，而且要注意防吸濕和防堵塞方式的應用。

2.5 尾氣達標排放

在生產設備方面應當保障沒有廢液和廢渣的外排，也就是對于生產過程實施除塵、凈化等環保處理，還應當對于加工中的各類氣體排放進行再利用，以有效節約能耗。

圖1中展示的就是我國第一套200kt/a尿基復合肥加工的部分設備，主要是在固體物料方面進行加工的流程示意圖。這項工程在2002年的6月就建設完成，并且經由省級的相關部門進行了驗收，主要是借助于自產尿素溶液、外購磷酸一錢和鉀鹽的加工方式生產NPK三元復合肥。另外，在生產的過程中使用了DCS控制模式，最終的產品有著比較穩定的營養成分和較高的顆粒強度（＞20No），而已經進行生產的產品標稱就包括了16-16-16、15-15-15、18-10-12、18-13-9、18-16-6以及24-6-11等。

3 生產控制要點

因尿基顆粒復合肥有著比較強的吸濕性，其標稱是15-15-15的產品于20℃時的吸濕點相對濕度大概是50%，而處于w(N)＞20%的時候，則40℃環境下的相對臨界濕度約40%。此外，尿素的熔點是132℃，在和15%（質量計）的KC1形成低共熔物的時候，則會讓其熔點進一步降低，大概為115℃。故此，尿基復合（混）肥在造粒以及干燥方面一定要選用緩和的環境。

3.1 造粒過程控制要點

固體物料有著較高的含水量及溫度的時候，就易熔化而變成較大的顆粒，對于生產過程造成不良影響，最終導致產品的含水量增高而影響其質量。另外，此種情況會引起破碎機產生過大的負荷，進而讓其清理的難度及工作量均增大。固體物料有著較低的含水量及溫度，就會在造粒機、干燥機等處理過程中產生比較多的粉塵。所以說，選擇最為合適的造粒溫度、物料含水量和返料數量，才可以讓造粒狀態達到理想水平。

3.2 干燥過程控制要點

在對尿基NPK復合肥進行干燥處理的時候，應用了回轉干燥設備，這一設備的抄板所撒落的物料應該是均勻分布的料幕，從而能夠和熱空氣進行更為充分的和全面的接觸。尿素和氯化鉀所構成的低共熔物有著比較低的熔點和相對臨界濕度，而這一方面的要求就成為了尿基復合肥干燥過程中的技術重點和難點。一般情況下，標稱是15-15-15的干燥熱風溫度應當為120℃，而出干燥機時的物料則為80℃左右。如果尿基復合肥有著比較高的w(N)時，則應將干燥熱風調控在105℃之下，而出干燥機時的物料則處于70℃左右。根據前面的闡述能夠得出，物料需要在干燥機中停留一定的時間，以確保其水分的有效脫除。

3.3 冷卻過程控制要點

在對尿基NPK復合肥進行冷卻的時候，較易出現吸濕的情況，所以應當進一步控制氣相中溫度及濕含量。針對冷卻空氣就需要進行降溫、除濕等相關處理，再和出干燥機的物料進行接觸，預防潮解情況的產生。在對冷卻裝置進行選用的時候，最好選擇流化床冷卻器，具有比較好的冷卻效果，并且能夠有效預防物料被粉化的現象產生。另外，在收塵系統的旋風分離器等其他的干法收塵裝置使用中，也需要進行相關方式的應用和干預，以保證設備正常運行，最終讓產品質量達到理想水平。

4 結束語

對于尿基復合肥設備來講，其單線生產的規模不應當太大，如果干燥等裝置體積較大，就會在生產及運輸方面有較大難度。依照我國已經建立的相關生產設備，如果選用有磷酸或者是硫酸與氨反應的料漿造粒方式，則最好是選擇200～500kt/a的單線生產規模；如果是選用固體原料混合、蒸汽造粒生產方式，則單線生產規模應低于200kt/a。當然，對于生產規模影響的因素是多方面的，所以說應根據生產企業自身的現實狀況去擬定建設的規模大小。