无烘干流程塔式熔体造粒复合肥生产工艺

无烘干流程塔式熔体造粒复合肥生产工艺无烘干流程塔式熔体造粒复合肥生产工艺 一 技术内容 技术原理 利用熔融尿素和磷酸一铵 氯化钾可以形成低共熔点化合物的特点 将经过预热后的粉状磷酸一铵 氯化钾 填充剂与熔融尿素充分混合 通过反应生成 流动性良好的 NPK 熔体料浆 该料浆通过专用喷头喷入复合肥造粒塔后 在空气中冷 却固化成颗粒 从而获得养分分布均匀 颗粒性状良好的复合肥料 关键技术 该项目的关键技术在于制备流动性良好的熔融料浆 混合槽的温度 停留时间及料浆液固比是该工艺过程的主要控制参数 参数控制得好有助于降低料浆 的粘度 保证其流动性 减少副反应 降低氨损 工艺流程 固体尿素人工拆包后经尿素提升机提至尿素振动筛 去除机械杂质及 垃圾后的尿素进入尿素贮斗 来自尿素贮斗的尿素经尿素计量秤计量后进入尿素熔融 槽 熔融后的尿液进入缓冲槽 再经输送泵送到混合槽 粉状氯化钾 磷酸一铵和填 充剂经人工拆包后进入立式搅拌机混合 混合后的物料经混料皮带机送至混料链磨机 消除原料中的结块现象后的混料 通过斗提机进入振动筛 筛除机械杂质及垃圾后进 入混料斗提机提至混料贮斗 来自混料贮斗的物混料经混料计量秤计量后送入加热器 预热 预热后的物料进入混合槽 在此与尿液充分混合 从混合槽出来的氮磷钾熔融料 浆进入造粒机将 NPK 熔融料浆喷洒造粒 从塔顶喷洒下来的 NPK 料浆通过空气冷却在 塔底成型后进入输送带输送到冷却机 在此 NPK 颗粒肥得到进一步的冷却处理后 由 提升机提至成品筛将成品分级后分别包装 冷却尾气经箱式除尘器及尾气风机排空 技术创新点 1 在该项目的生产过程中无水分引入 无烘干过程 传统的复合肥生产采用料浆 法或增湿团粒法 大量的水分引入方能造粒 在生产过程中需消耗大量的能源将其水 份烘干 并有废气 废水 废渣排放 污染环境 该项目充分利用低含水量的尿素溶 液 释放出的结晶热和物料混合后的反应热 降低了造粒机的蒸汽加入量和干燥负荷 用熔液喷淋造粒既有团聚成粒的特点 又有涂布作用 当喷淋滴珠在塔中下落通过上 升的空气流时 使其产生冷却和固化 产品收集在塔的底部 这样省去了通常造粒装 置中最大的而且是最昂贵的干燥机 并能使干燥用的燃料和干燥机及配套设备的电耗 得到节约 2 传统的复合 混 肥生产过程中 用热风炉予热空气对物料进行烘干 热风炉 燃煤产生一定的 SO2气体 对大气存在污染 而该项目在整个生产过程中不需燃煤节约 了能源 排除了 SO2的大气污染 传统的复合 混 肥生产方法 在物料的粉碎 混合 烘干 冷却 筛分过程中 产生大量的粉尘 污染环境 而该项目在生产过程中 以 热熔尿液或硝酸铵液为载体 用液泵输送 在塔中重力降落自然冷却造粒 在整个生 产过程中不产生粉尘 在传统的复混肥生产过程中 用水进行溶解料浆 或增湿团粒 用水进行冷却和尾气粉尘洗涤 这样便产生了大量的废水 而该项目在整个生产过程 中无水分引入 因此 该项目的生产无三废污染物的排放 属清洁生产工艺 3 该项目设备属立式安装 占用土地少 该项目在中试装置单塔造粒的基础上 又进行了重大突破 设计为双塔造型 从而又提高了产能 节省了土地和土建投资 流程更加衔接 在工程投资方面 由于该项目省去了烘干过程 设备投资低于传统的 料浆法造粒生产装置投资 与同等规模的增湿团粒法造粒复混肥生产装置相比设备投 资略高 但其生产成本大大低于料浆法和增湿团粒法的生产成本 4 在生产过程中 加入了一种生物酶制剂 可以有效的抑制肥料中各种养分在土 壤中的流失 从而提高了化学肥料的利用率 减轻了肥料对土壤和地下水的污染 5 该项目产品养分分布均匀 含氮配比高 颗粒水分低 强度高 光滑圆润 不 易结块 具有针孔出现 缩孔 利于作物吸收 具有较强的市场竞争力 二 主要技术指标 该项目在生产过程中无水分引入 无烘干过程 不产生废水 同时 生产过程中 不需燃煤 排除了 SO2的大气污染 不产生粉尘 该项目能耗与国内料浆法最低能耗比 较 每吨产品可节省标煤 45 kg 节电 17 千瓦时 该项目年节标煤 4 5 万吨 节电 1700 万千瓦时 年节能折合标煤共计 5 11 万吨 三 适用范围 该项目所属化肥制造技术行业 该工艺技术所涉及的工艺设备有 1 配料秤 选用了集控变频调速配料系统 2 选用钢丝胶带斗式提升机 其特点是 提升适用范围广泛 输送能力大 驱动功率 小 节省能源消耗 使用寿命长 操作维护简单方便 易损件少 运行成本低 整体 结构钢性好 精度高 密封性好 对环境无污染 3 选用空心桨叶式的加热器 特点 为 设备紧凑 占地面积小 热效率高 能耗及操作成本低 被加热物料在中空轴的 作用下 不断地被搅拌 瞬时更新加热界面 保证了物料与设备的加热界面充分接触 和物料加热和受力的均匀性 同时 有效地防止了物料在加热过程中的团聚与结块等 现象 设备的尾气排放少 对环境污染小 尾气的处理简单易行 设备的安装及调试 简单 低速运转设备 噪音较低 85dB 4 喷头选用大直径喷孔的差动双速旋转造粒 机 四 成功案例 公司在临沭郑山镇南沟头村选用东单 60 玉米品种进行田间试验 土壤类型为砂壤 土 养分含量 有机质 8 6g kg 碱解氮 45mg kg 速效磷 12 4mg kg 速效钾 90mg kg 在小区面积为 26 6m2 以每 666 7m2施无烘干流程塔式熔体造粒复合肥 普 通肥 45 复合肥各 50kg 为两个处理 以不施肥为对照 小区重复 3 次 试验证明 施 用无烘干流程塔式熔体造粒复合肥比普通肥的玉米穗粒数多 千粒重高 亩增产 86 3kg 增产率达 14 2 从而表明无烘干流程塔式熔体造粒复合肥增产效果明显 可 以广泛的推广应用 该项目在生产过程中无水分引入 无烘干过程 不产生废水 在今年复合肥行业 面临严峻考验的情况下 节约能源 降低成本 产生了显著的经济效益 该项目能耗 与国内料浆法最低能耗比较 每吨产品可节省标煤 45kg 节电 17 千瓦时 年节标煤 4 5 万吨 节电 1700 万千瓦时 年节能折合标煤共计 5 11 万吨 五 推广前景 该项目可生产高氮高浓度复合肥 100 万吨 实现销售收入 21 亿元 利税 1 7 亿元 其中税收 5500 万元 利润 1 15 亿元 产品远销全国各地深受农民朋友的喜爱 该项目将解决了目前国内复合肥料生产企业能耗高 污染多等问题 同时具有很 好的环保效果 产品具有工艺先进 产品档次高 附加值高等特点 产品技术在复合 肥加工行业处于高科技领域 发展前景十分看好 塔式熔体造粒复合肥无烘干流程节能工程项目项目被国家发改委列入国家 2007 年 第二批资源节约和环境保护国债项目 享受国家扶持资金 1000 万元 中国磷肥协会中 磷协 2006 15 号文件认定 该项目与传统的复合肥相比可节约能源 30 40 具有较好 的经济社会效益和显著的节能 环保效益 对推动化肥的发展具有广泛的现实意义和 深远的历史意义 六 技术持有单位 单位名称 史丹利化肥股份有限公司 单位地址 山东临沭经济开发区 联系人 刘军梁 邮编 276700 联系电话 0539 6263658 手机电子邮箱 Liyuanf2005 新型吸收式热变换器技术新型吸收式热变换器技术 一 技术名称 新型吸收式热变换器技术 二 适用范围 石化行业温度范围在 60 180 的废热回收 三 与该节能技术相关生产环节的能耗现状 目前在国内吸收式热变换器应用仍没有达到预期的程度 其适用温度范围的 限制是主要原因之一 在石油化工以及某些特殊生产过程中会产生高温废热 其 温度超过 150 甚至达到 200 为了扩大吸收式热变换器应用范围 使其能从 高温废热 最高大于 200 到低温废热 60 100 回收能量 实现废热源 的全温度范围内的梯级利用 四 技术内容 1 技术原理 吸收式热转换器 Absorption Heat Transformer 简称 AHT 吸收式热变 换器以废热来驱动系统 通过吸收过程放出的相变潜热使其中一部分低品位热能 的温位提高 送至用户使用 而另一部分转换为更低的温位排放到环境中 整个 过程中无任何污染排放 目前 主要实际应用的低温吸收式热变换器装置仅以中低温位废热来驱动系 统 例如 60 100 温度范围内的工业余热 通过吸收过程放出的相变潜热使 其中一部分低品位热能的温位提高后重新加以利用 而另一部分转换为更低的温 位排放到环境中 高温吸收式热变换器的基本原理与低温吸收式热变换器相同 但是其高压区 和低压区都是工作在正压环境下 由于高压区压力高 高低压区压差大 工质对 再循环过程中的控制比低温吸收式热变换器困难 同时 由于系统操作温度高 最 高大于 200 对设备的耐腐蚀性要求极高 该技术通过使用一种抗腐蚀性复 合 SiO2 膜技术解决了高温吸收式热变换器的主要技术难点 输出可用热大于 200 从而扩大了吸收式热变换器的使用范围 如果将其与低温吸收式热变换器联 合使用 可实现能量的梯级利用 2 关键技术 28 1 基于界面效应改善冷凝液流动原理 设计制作了工艺简单的功能强化表 面 其冷凝传热效率优于部分功能强化管型的传热性能 通过几种异形强化管强 化溴化锂垂直管外降膜吸收的性能 强化了降膜传热传质过程 2 利用在线成膜工艺 在系统运行时自动生成耐腐蚀硅膜 解决了高温溴 化锂溶液腐蚀问题 3 利用涂层分布管替代光滑铜管 增强了液膜自身的掺混效果 其掺混强 化率为光滑铜管的 1 2 倍 3 工艺流程 工艺流程见图 1 图 1 低温吸收式热变换器系统流程图 五 主要技术指标 1 输入废热温度范围 60 180 输出可用热温度范围 85 205 2 系统温升范围 25 35 3 COP 范围 0 4 0 48 4 各主要部件传热系数较光滑管提高 30 5 使用寿命超过 10 年 六 技术应用情况 1999 年在燕化公司 SBS 凝聚工段建成了 5MW 的 AHT 工业装置 是国内第一台 AHT 工业化装置 2002 年 11 月在燕化公司合成橡胶厂顺丁橡胶凝聚工段建成了 7MW 29 的 AHT 工业装置 2004 年 11 月在上海高桥石化公司化工事业部合成橡胶装置上成 功建成两套 6MW 的吸收式热泵 目前 已成功研制出高温吸收式热变换器小型样机 各项性能均达到设计要 求 从而扩大吸收式热变换器应用范围 形成了可应用于 60 180 全温度范围 工业废热回收的吸收式热变换器装置 且完全拥有自主知识产权 七 典型用户及投资效益 典型用户 北京燕山石化 上海高桥石化 1 建设规模 SBS 凝聚工段功率为 5MW 的吸收式热变换器 主要技改内容 配备功率 5MW 的吸收式热变换器装置 回收凝聚釜顶产生的废热 主要技改设备 吸收器 再生器 蒸发器 冷凝器 热交换器 节能技改投资额 610 万元 建设 期 6 个月 每年可节能 1669tce 年节能经济效益 346 万元 投资回收期约 2 年 2 建设规模 顺丁橡胶工段功率 7MW 的吸收式热变换器 主要技改内容 配备功率为 7MW 的吸收式热变换器装置 回收凝聚釜顶产生的废热 主要技改设 备 吸收器 再生器 蒸发器 冷凝器 热交换器 节能技改投资额 1450 万元 建设期 6 个月 每年可节能 2337tce 年节能经济效益 700 万元 投资回收期 2 年 八 推广前景和节能潜力 我国化学工业能源利用效率比发达国家低 10 15 左右 一些产品单位能耗 比发达国家高 10 20 实现废热源全温度范围内的梯级利用 是提高能源利用 效率的有效途径之一 预计到 2015 年 该技术在石化行业推广 10 总投入约 7000 万元 节能能力可达约 10 万 tce a 新型变换气制碱技术新型变换气制碱技术 一 所属行业 化工行业 二 技术名称 新型变换气制碱技术 三 适用范围 联合制碱企业 四 技术内容 1 技术内容 该技术依据低温循环制碱理论 改传统的三塔一组制碱为单塔制碱 改内换热为外换热 提高了重碱结昌质量 降低了洗水当量 延长了制碱塔作业周期 实现了联碱系统废液零 排放 降低阻力 节约能源 可比单位综合能耗在同行业处于领先水平 2 关键技术 新型的变换气循环制碱技术 将合成氨系统脱碳与联碱制碱两道工序合二为一 省去合成 氨系统脱碳工序的投资 降低了能耗 生产系统为闭路循环系统 无废水排放 3 工艺流程 自合成氨厂送来的合成氨变换气 经分离器分离直接送入联碱制碱塔脱碳 制碱 通过联 碱氨 II 母液进行脱碳 脱碳气再返回合所氨系统进一步合成氨 在脱碳的同时制碱塔中生成重碱 NaHCO3 和 NH4CL 从塔底取出进滤碱机分离出重碱 NaHCO3 分离后的液体进一步分离出 NH4CL 产品 分离后的液体再循环作为合成氨脱碳 和制碱的原料氨 II 母液循环使用 五 主要技术指标 1 目前我国重点大型联合制碱企业能耗为 10 1