尿基NPK复合肥装置建设及生产控制要点

李 斌

（甘肃瓮福化工有限责任公司，甘肃金昌 737000）

近年，对于NPK复合肥有了更为深入的认识，已经对于原来的单一型施肥方式进行了改变，进而采用复合（混）肥来增产增收。现如今，NPK复合肥已经变成了首选肥料，促使肥料的利用率进一步提高，也让中国的复合肥生产规模不断的扩大。

我国有着比较多的尿素生产企业，而整个市场也有着比较大的波动，不利于中小型企业的顺利发展。所以说，部分企业对产品结构进行有效改善，主要是把尿素进一步加工，从而变成尿基 NPK复合肥。本文针对尿基NPK复合肥生产设备的进一步改良提出部分建议。

1 尿基 NPK 复合肥生产特点

对于生产尿素的企业来讲，能够直接用尿素溶液造粒的方式对尿基NPK复合肥进行加工，不但在能耗方面有很大的节省，同时对产品质量提高也是非常有益的。因尿基复合肥有着比较强的吸湿性和比较低的熔点，故而在物料干燥的温度方面被局限。如果采用较高的干燥温度，则易造成尿基复合肥出现熔融情况，进而导致干燥过程中出现结疤等情况；如果是干燥的不够充分，则易产生物料黏结而堵塞加工设备。因此，尿基复合（混）肥的生产有着更高难度，造成较低的设备利用率。

2 工艺路线

我国当前对于NPK复合肥有两种生产工艺：一，物理混合、蒸汽造粒工艺，其属于团粒法复混肥生产方式，由于其产品有着比较低的颗粒强度，故而易采用就地生产和销售；二，包含了料浆与固体料的造粒方式，其属于料浆法复合肥生产，较易进行大型化的生产，并且有着较高的颗粒强度，可以进行较远距离的输送和销售，因此成为了当前市场非常受欢迎的产品。

在中国正式加入WTO之后，我国的化肥生产企业无法避免地会和洋品牌形成竞争局面，而基于更科学的生产工艺以促使产品质量的提高就成为了赢得竞争的重要基础。在对生产设备和工艺方式进行选择时，首先需要考虑原料的类型，比如说只是选用尿素、磷酸铵、钾盐以及填料进行生产时，采用转鼓造粒工艺就能够得到满意产品；但是一旦添加了氨、磷酸或者是硫酸为原材料，那么就需要依照磷酸或者是硫酸的使用情况去对工艺加工方式进行挑选。总体来讲，在对加工设备进行选择时需考虑到下面的几类特点。

2.1 产品多样性

可以借助于多种原料配合比例去加工出养分比例不一样的NPK复合肥产品。

2.2 投资省

在造粒方面，直接应用尿素溶液，并借助于反应料浆的合理添加使加工能耗进一步减小，促使加工设备投资的有效降低。

2.3 产品质量

更为合理的智能产品生产方式能够保障产品的各种配比规范化，进而提高产品的总体质量。

2.4 文明生产

在生产的时候有着较多的扬尘情况，那么在各个扬尘点（详细情况在下面图1 的D位置标注）需要进行收尘设备的应用，而且要注意防吸湿和防堵塞方式的应用。

2.5 尾气达标排放

在生产设备方面应当保障没有废液和废渣的外排，也就是对于生产过程实施除尘、净化等环保处理，还应当对于加工中的各类气体排放进行再利用，以有效节约能耗。

图1中展示的就是我国第一套200kt/a尿基复合肥加工的部分设备，主要是在固体物料方面进行加工的流程示意图。这项工程在2002年的6月就建设完成，并且经由省级的相关部门进行了验收，主要是借助于自产尿素溶液、外购磷酸一钱和钾盐的加工方式生产NPK三元复合肥。另外，在生产的过程中使用了DCS控制模式，最终的产品有着比较稳定的营养成分和较高的颗粒强度（＞20No），而已经进行生产的产品标称就包括了16-16-16、15-15-15、18-10-12、18-13-9、18-16-6以及24-6-11等。

3 生产控制要点

因尿基颗粒复合肥有着比较强的吸湿性，其标称是15-15-15的产品于20℃时的吸湿点相对湿度大概是50%，而处于w(N)＞20%的时候，则40℃环境下的相对临界湿度约40%。此外，尿素的熔点是132℃，在和15%（质量计）的KC1形成低共熔物的时候，则会让其熔点进一步降低，大概为115℃。故此，尿基复合（混）肥在造粒以及干燥方面一定要选用缓和的环境。

3.1 造粒过程控制要点

固体物料有着较高的含水量及温度的时候，就易熔化而变成较大的颗粒，对于生产过程造成不良影响，最终导致产品的含水量增高而影响其质量。另外，此种情况会引起破碎机产生过大的负荷，进而让其清理的难度及工作量均增大。固体物料有着较低的含水量及温度，就会在造粒机、干燥机等处理过程中产生比较多的粉尘。所以说，选择最为合适的造粒温度、物料含水量和返料数量，才可以让造粒状态达到理想水平。

3.2 干燥过程控制要点

在对尿基NPK复合肥进行干燥处理的时候，应用了回转干燥设备，这一设备的抄板所撒落的物料应该是均匀分布的料幕，从而能够和热空气进行更为充分的和全面的接触。尿素和氯化钾所构成的低共熔物有着比较低的熔点和相对临界湿度，而这一方面的要求就成为了尿基复合肥干燥过程中的技术重点和难点。一般情况下，标称是15-15-15的干燥热风温度应当为120℃，而出干燥机时的物料则为80℃左右。如果尿基复合肥有着比较高的w(N)时，则应将干燥热风调控在105℃之下，而出干燥机时的物料则处于70℃左右。根据前面的阐述能够得出，物料需要在干燥机中停留一定的时间，以确保其水分的有效脱除。

3.3 冷却过程控制要点

在对尿基NPK复合肥进行冷却的时候，较易出现吸湿的情况，所以应当进一步控制气相中温度及湿含量。针对冷却空气就需要进行降温、除湿等相关处理，再和出干燥机的物料进行接触，预防潮解情况的产生。在对冷却装置进行选用的时候，最好选择流化床冷却器，具有比较好的冷却效果，并且能够有效预防物料被粉化的现象产生。另外，在收尘系统的旋风分离器等其他的干法收尘装置使用中，也需要进行相关方式的应用和干预，以保证设备正常运行，最终让产品质量达到理想水平。

4 结束语

对于尿基复合肥设备来讲，其单线生产的规模不应当太大，如果干燥等装置体积较大，就会在生产及运输方面有较大难度。依照我国已经建立的相关生产设备，如果选用有磷酸或者是硫酸与氨反应的料浆造粒方式，则最好是选择200～500kt/a的单线生产规模；如果是选用固体原料混合、蒸汽造粒生产方式，则单线生产规模应低于200kt/a。当然，对于生产规模影响的因素是多方面的，所以说应根据生产企业自身的现实状况去拟定建设的规模大小。