硝基复合肥生产装置的设计研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 硝基复合肥生产装置的设计研究 摘 要：在当前科学施肥观念的 深入下，人们越来越重视硝基复合肥的 运用。而在这种环境下，要实现高效硝 基复合肥生产，就需要对其生产装置加 以改造升级，并优化设计，达到经济生 产的目的。 中国论文网 /7/view-12952027.htm 关键词：硝基复合肥 生产装置 设计研究 1.前言 硝基复合肥是含有氮、钾、磷这 三种物质中，任意两种或两种以上的化 学肥料，为硝态氮与铵态氮各占一半的 “双氮”肥。由于硝基复合肥的养分种类 较多，对于农作物可以起到联合效应， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 且养分含量能够结合土壤状况、农作物 生长要求进行适当调整，所以，其肥效 要比普通单一肥效要高很多，能够实现 经济生产的目的。然而，从当前我国的 用肥结构看，硝基复合肥的用量占比还 相对较低，而随着农村经济的快速发展， 硝基复合肥需求量也呈现出逐年上升的 趋势，市场前景广阔。基于此，就需要 进行适当的产品结构调整，对硝基复合 肥生产装置进行优化设计，以实现高效、 高质生产的目的。 2.硝基复合肥生产要点 硝基复合肥是一种新型化肥品种， 在近些年来得到了广泛的发展，其含有 硝态氮及铵态氮、有效磷等，属于高浓 度复合肥。该种化学肥料较适用于降雨 量小，气温较低的北方碱性旱地，尤其 是对蔬菜、烟草、果树、小麦等的生长 有明显的促进作用。由于我国当前的硝 基复合肥生产工艺还相对落后，单套装 置规模减小，生产成本较高。所以，为 了达到高效生产的目的，就需要进行生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 产装置的设计研究，并明确其生产工艺、 生产要点1。 从硝基复合肥的生产工艺看，其 主要选用的是管式反应器加压中和反应， 以及高塔造粒生产工艺、立式真空降膜 蒸发器逆流蒸发浓缩工艺。在生产中， 硝酸、气氨会在管式反应器中通过加压 反应而产生硝酸铵溶液，之后，溶液在 进入真空立式降膜逆流蒸发器后，便予 以浓缩处理。通过将蒸发浓缩之后的硝 铵溶液运送到造粒塔顶部的相关蒸发器 中，进行再一次深入浓缩，最后，将其 与硫酸钾、磷铵等予以有效混合，进入 到高塔进行造粒。 3.硝基复合肥生产装置的设计研 究 3.1 主要生产设备的设计研究 通常来说，硝基复合肥的管式反 应器由分离器与加压管道反应器两部分 构成。其中，分离器主要是将中和反应 的蒸汽从相关溶液内予以分离；而加压 管道反应器则需要促进气氨跟硝酸的充 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 分接触。在该生产工艺中，将中和反应 放置于同一段管道内，可以取得更高浓 度的硝铵溶液，从而大大降低了冷凝液 内的硝铵含量，让反应器维修费用得到 有效降低。而真空立式的降膜逆流蒸发 器主要通过连通的 3 个部分构成，其中， 硝铵溶液主要从顶部进入到真空闪蒸， 之后通过重力流入下部降膜蒸发器，让 混合物在底部完成分离2。在这个过程 中，主要设置了热空气气提式二段蒸发 器以及中压蒸汽加热，且为了确保流体 在管道中得以均匀分配，进行特殊的分 配器设计。 而在管道输送系统中，对于存在 危险物质的硝酸铵、稀硝酸、液氨及气 氨等，均使用密闭输送系统。其中，液 氨及气氨需要运用碳钢材质；而稀硝酸 及硝酸铵需要运用不锈钢材质。且对于 易燃、易爆，存在有毒物质的物料，要 将其置于密闭管道内，以免发生泄漏而 造成安全事故的发生。尤其是硝酸这一 中度危害介质，其管道设计更是要符合 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 工业金属管道的设计规范要求。对于涉 及液氨及气氨的设备，需要在管道设置 相关的氮气吹扫管线，并运用凹凸面法 兰，及聚四氟乙烯垫片进行紧固。对于 压力容器的安全阀设置，去安全阀整定 压力通常为压力容器或是管道工作压力 的一倍，且不可超出容器及管道的压力。 同时，安全阀所泄放的气氨，要经过吸 收后再予以放空，设置相关的回收系统， 对于强腐蚀性介质的硝酸排液管线，需 要进行双阀设计，以免产生泄漏导致腐 蚀危害的发生。 3.2 联锁及自控系统的设计研究 结合硝基复合肥的生产工艺与生 产特征，其生产装置除了要满足上述特 征，还需要具备自动控制系统、遥控系 统等装置，以便对生产过程进行更好的 控制。其中，首先要进行液氨蒸发器的 出口毫 鹘冢 并对液氨蒸发器的液 位予以控制，监管管式反应器中的气氨 流量、硝酸流量，并设置相关的遥控切 断装置。与此同时，还需要设置主要联 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 锁，也就是液氨蒸发器的出口超高限压 力联锁、氨气流量的超限联锁、液氨蒸 发器液位的超高限联锁、硝酸流量的超 限联锁、管式反应器的温度超高限联锁 等，并腐蚀性介质仪表选型过程中，尽 量选取陈陶瓷等防腐材料。 3.3 电气设备与防爆装置的设计 研究 硝基复合肥生产所用的电负荷通 常为二级负荷，而控制室的仪表电源则 为一级负荷，全厂使用的是两路供电， 可以满足一级负荷的相关要求。在电气 设备的设计中，其应急照明灯具要使用 的是自带蓄电池的灯具，其供电时间要 连续在 30min 以上，并设置于出口、通 道等重要位置3。另外，需要注意的是， 在硝基复合肥生产过程中，若是没有注 意严格的生产控制，则容易发生氨气爆 炸，因此，要设置相关的防爆装置，且 防爆级别为 IIA，防爆组别为 T1。一般 情况下，电气设备防爆结构主要采用的 是隔爆型，所以，进行防爆电气设备设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 计时，其级别要达到 IIB，防爆组别要 达到 T4。针对非爆炸危险区的电气设 备、其他传动设备，其防护等级也应该 达到 IP44，其中，移动式电气设备的防 护等级要满足 IP54 的相关要求，且所 选用的防爆装置需要进行相关的性能测 试、等级测试，在满足要求后才能投入 使用。 此外，结合建构筑物火灾危险性 特征，需要在硝基复合肥装置内设置有 毒气体探测器以及洗眼淋浴器，且室外 的设备区域、敞开装置需要具备良好的 通风条件，若无法实现自然通风的封闭 厂房，需要设置相关的机械通风，且建 构筑物耐火级别、防爆泄压、抗震设计 等均需要满足硝基复合肥装置生产的相 关要求。 4.提升硝基复合肥装置生产效率 的主要措施 由于硝基复合肥生产装置内含有 大量的吸湿性、潮湿性、粘结性的物料 与细粉，且生产中需要运输较高固体含 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 量及较高温度的洗涤液、中和料浆，因 此，若是没有对操作工况进行良好的控 制，就会导致生产无法得以正常进行。 所以，为了提升其生产效率，首先需要 结合生产工艺，从设计环节着手，让工 艺更具有灵活性、便捷性、实用性，且 对于尾洗系统要设置相关的氨能回收装 置，以免发生堵塞。此外，要进行合理 的管道走向、设备布置，让物流输送可 以借助重力作用，且管线无死角，以免 物料产生堆集4。同时，要设置可靠性 强、调节较为灵活的计量检测仪表，进 而提升硝基复合肥生产的可靠性、安全 性。 另外，要注意提高操作人员的技 术熟练度。尤其是造粒装置的相关操作， 更是要由操作经验丰富的人员进行操作。 并在生产过程中建立科学的清理检修周 期，以便对设备进行定期清理，让设备 得以更加高效的运转。同时，要注意结 合生产计划，保持充足的备品与备件， 包括筛网、振动筛振动电机、料浆泵备 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 件、斗提机料、斗提机链条、输送皮带 等，并确定生产负