液体肥料和叶面肥料的生产

6液体肥料和叶面肥料的生产加工工艺 第一节液体肥料加工工艺技术第二节叶面肥料加工工艺技术 第一节液体肥料加工工艺技术LiquidfertilizerFluidfertilizer 清液肥料Solutionfertilizer悬浮肥料Suspensionfertilizer 液体单一肥料液体复混肥料 清液肥料 原料和基础液肥氮磷钾清液肥料的配制和生产其他清液肥料的配制和生产 原料和基础液肥 主要原料有 氨尿素氮溶液氯化钾湿法正磷酸过磷酸热法磷酸基础液肥多为聚磷酸铵8 24 0 10 34 0 11 37 0 聚磷酸铵溶液的生产 设备 管式反应器 氨蒸发器 混合罐和冷却器等 液氨在一段氨蒸发器中换热而部分蒸发 再进入二段蒸发器与来自混合罐中的82 的产品溶液热交换而全部气化 进入管式反应器时温度约为54 经计量泵把已预热至118 的过磷酸从贮槽送入管式反应器的T形管中 在316 371 下 酸和氨生成熔融物 进入混合罐中与水和部分冷却的成品混合 保持溶液温度82 混合槽中液氨加入量约占总加氮量的40 混合罐上部有一填料洗涤段 用冷却过的循环液喷淋回收氨 水则从更上一层加入喷淋 也可起到回收氨的作用 混合罐中的溶液通过二段氨蒸发器后 即进入汽化冷却器进一步冷却 一部分作为循环液返回混合罐 一部分经过一段氨蒸发器冷却到27 作为产品 管式反应器生产聚磷酸铵溶液流程图 a 氨气流程 b 液氮流程 氮溶液清液肥料的另一种重要原料是 含有70 80 尿素和75 85 硝酸铵 含氮量有28 30 32 三种 氨溶液的生产方法有间歇法和连续法两种 都较简单 将氮源材料如尿素 硝酸铵作成溶液存入各自的储罐 经计量后混和 冷却即得成品 氮溶液的生产 连续生产氮溶液装置 冷混装置生产热混兼冷混装置生产 氮磷钾清液肥料的配制和生产 设备有混合槽 再循环泵 搅拌器 以基础溶液 10 34 0 11 37 0 和尿素 硝酸铵以及钾肥 微量元素等为原料 混合时基本无反应热 故叫冷混 该法生产多元清液复合肥料 冷混装置生产 热混兼冷混装置生产 生产装置除了多一个冷却器之外 其余同冷混操作差不多 热混生产 多采用正磷酸和聚磷酸铵基础液 肥约各占一半进行氨化 可防止磷酸中杂质的沉淀 由于混合中要放出中和热 故叫热混 这种装置生产产品和销售比较灵活 尿素氮溶液磷酸钾溶液硫酸锌 氨水溶液 其他清液肥料的配制和生产 尿素氮溶液 以颗粒或丸状尿素在49 热水中溶解 可制成18 19 氮的清液肥料 利用液氨通入水中产生溶解热来溶解尿素 可以节约能量 这种低氮清液肥料可销售给生产厂附近的农村 磷酸钾溶液 用不含氯根的高浓度磷钾液肥 可制备磷酸钾或聚磷酸钾清液肥料 美国田纳西河流域管理局研究成功用过磷酸与氢氧化钾反应制得聚磷酸钾 但是氢氧化钾成本高 未能广泛采用 用干燥的微量元素物料如硫酸锌 硫酸铜 硫酸锰等制成含微量元素的液肥 生产加料程序按每批配料1t计算 水600kg 溶解144kg的一水硫酸锌 通氨59kg 再加一水硫酸锌75kg 再通氨25kg再加62kg的一水硫酸锌 再通氨35kg 完成络合过程 制成的清液锌肥可与多种液体肥料相混溶 但不能直接用于叶面喷施 以免灼烧叶面 氨化硫酸锌液肥 悬浮肥料 悬浮液肥料的原料悬浮剂悬浮液肥料的生产 固体原料液态原料 悬浮液肥料的原料 主 次要营养元素化肥原料微量元素肥料农药含杂质的废弃物如含磷废渣 炼铝工业废弃磷酸 磷酸液氨氨水氮溶液磷酸一铵磷酸二铵聚磷酸铵 悬浮液肥的基础原料 是制成悬浮液肥料不可缺少的辅助原料 主要是粘土类物质 其功能是使悬浮液呈凝胶状 具有较高粘度 在悬浮液中经过剪切搅拌作用 使不溶解的微小颗粒物质在悬浮液相中保持悬浮状态 不会沉降 常用悬浮剂有 硅镁土海泡石土钠基膨润土黄原酸树胶 悬浮剂 能与有电解质性能的液体化肥生成有效的凝胶 迄今已广泛应用 一般硅镁土做成26 的 液体粘土分散液 后 才可以直接加到悬浮液肥 产生凝胶作用 该分散液略带酸性 硅镁土 是一种含有硅酸镁的水合物 它比硅镁土在悬浮液相中反应性更强 但随着时间的推移反应性减弱 在反应中起凝胶作用 因此 用海泡石作悬浮剂 要经过实验 确定悬浮液生成后的持久不析离的耐储存时间 海泡石 在悬浮液肥中也可做悬浮剂 使液相发生凝胶作用 它含有硅酸铝 但在浓缩的电解质化肥溶液中不会产生凝胶作用 因此用作悬浮剂 必须在加入悬浮剂之前和水作成凝胶 然后加入 美国制成含有10 预凝胶膨润土 对各种氮磷钾悬浮液肥料都可应用 钠基膨润土 悬浮液肥料的生产 第一类悬浮液肥料生产过程第二类悬浮液肥料生产过程悬浮液肥生产过程应注意的问题 在配制悬浮液过程中添加次要 微量元素 并加水和悬浮剂 冷混方式先把配方中规定数量的水加到混合容器中并开动搅拌器开始搅拌 徐徐把微量营养元素和次要营养元素按照配方加到混合容器中 再按配方规定总量的1 2 加入粘土类悬浮剂 并加以搅拌至粘土被适当胶化为止 若过度粘稠 用磷酸盐溶液稀释 加入全部的磷酸盐溶液和氮溶液于混合物中 加入钾肥并彻底搅拌混匀 第一类悬浮液肥料生产过程 按配方规定数量的水加到容器中 搅拌 徐徐把微量营养元素和次要营养元素加入水中 如溶液pH值在6 7时 可加入硫代硫酸铵 如加入硫酸锌后产生热量 最好在后期加入 加入磷酸 氨水或通液氨 一般把磷酸与氨同时加入 以保持液体接近中性 在低于60 的热溶液中 加入配方量1 2 的悬浮剂粘土 搅拌混合物至粘土被适当胶化 加入氮溶液 钾肥并彻底混匀 热混方式 把中量或微量元素物料加到已制成的悬浮液肥料中 程序如下 第一步在混合槽中加入悬浮液肥料的一半 第二步开动搅拌机或循环泵 把预润湿过的微量营养元素和次要营养元素加到混合槽的液面上 加入时注意要缓慢 防止粉状物料结球或生成乳酪状混合物 第三步在混合槽中高强度搅拌 使液相内的营养元素能混合均匀 第二类悬浮液肥料生产过程 悬浮液肥生产过程应注意的问题 1 添加氯化钾时 必须采用冷混法 不可加到热溶液中 因为热溶液中加入氯化钾后 一旦冷却 即生成大颗粒晶体 同时注意加入氯化钾的细度 必须能通过20目筛 2 重视悬浮剂粘土类对悬浮液肥料质量的影响 悬浮剂粘土类包括硅镁土 海泡石 钠基膨润土三种 粘土能在水中与氮磷复肥生成胶化混合物 从而在搅拌条件下提高溶液粘度 使不溶细粒物质悬浮在溶液中 不折离也不沉降 在一定时间内 保持悬浮液的质量均匀一致 悬浮剂粘土要求能提供液肥有良好的胶化性质和触变摇匀特性 它必须进行预分散和再絮凝 然后才能发挥悬浮剂功能 提供悬浮液以良好的凝胶化性能 分散过程有机械分散 化学分散 化学分散又叫预分散 使用焦磷酸盐作为分散剂 使粘土颗粒互相分离 以紊乱状态分散在液相中 操作的设备必须洁净 不能有丝毫可溶性盐类或含离子的物体 例如氯化钾 硝酸铵和磷酸铵等盐类 不然粘土类悬浮剂就不会分散 先把25 质量比 粘土为基础 的焦磷酸四钠溶于水中 搅拌5min 加粘土 悬浮剂 并不断搅拌5min 焦磷酸四钠加入数量为悬浮剂粘土类数量的2 3 这样可以制备出25 粘土浆状的分散剂 一般使用的分散粘土浆含25 27 悬浮剂粘土 机械分散又叫预胶化 用机械分散悬浮剂粘土类可改善胶化率 分散液应含粘土约有10 胶化含量 制备时 以聚磷酸铵为原料 先溶于水中 加入粘土并搅拌或用泵循环 最后用氮溶液中和 水溶液的温度不应超过66 否则胶化效率将受到影响 制备1t分散剂制法如下 先加入水63kg 聚磷酸铵 10 34 0 54kg 悬浮剂粘土30kg 制备成含10 的预凝胶 然后 搅拌或用泵循环 直至胶化为止 再加入基础肥料 聚磷酸铵 10 34 0 270kg 氮溶液 30 0 0 292kg 最后加入氯化钾 过60目 291kg 再搅拌5min 制得12 11 18的悬浮液肥料 第二节叶面肥料的类型和加工工艺流程 类型加工工艺流程 叶面肥料的类型 无机营养类型氨基酸加营养元素型腐殖酸加营养元素型植物生长调节剂加元素类型 无机营养类型 这类叶面肥简单的只加入几种化肥 如氮元素以尿素为佳 因为尿素属于中性分子 电离度小 为1 5 10 4 其溶液渗入叶片内部后 使细胞原生质分离的情况很少 一直广泛作为叶面肥的主要成分 磷钾肥料用磷酸二氢钾为多 一般不用普通过磷酸钙 磷素也有选用聚磷酸盐 可使叶面湿润期更长 钾素还可选择硝酸钾 氯化钾 硫酸钾 叶面肥中微量元素多选用硫酸锌 硫酸锰 硼砂 硼酸 钼酸铵 硫酸铜 硫酸亚铁 柠檬酸铁等 大量元素水溶性肥料固体产品技术指标 大量元素水溶性肥料液体产品技术指标 复杂的营养型叶面肥是多种元素混合配制而成 市场上销售的叶面肥多为此类 可以是几种微量元素相加 国家标准各种微量元素单质含量之和 100g L 也有是几种大量 微量元素相加 国家标准要求大量元素含量之和 500g L 微量元素单质含量之和 20g L 也可以是大中微量元素相加 由元素形态看 可以为无机盐也可以为配合物 由肥料物态看 可以为固态也可以液态 目前生产中应用较多的则是以微量元素为主 微量元素水溶性肥料固体产品技术指标 微量元素水溶性肥料液体产品技术指标 氨基酸来源多利用动植物的一些下脚料或其他物质的发酵或水解 然后添加进去微量营养元素 国家标准要求该类型叶面肥 发酵氨基酸含量 80g L 或化学水解氨基酸含量 100g L 单质微量元素含量之和 20g L 氨基酸加营养元素型 固体产品技术指标 液体产品技术指标 是一组天然的羟基芳香族羧酸 根据在溶剂中的溶解度 分为3部分 溶于丙酮 乙醇部分称为棕腐酸 用水和稀酸抽提的部分称为黄腐酸 只溶于碱的部分是黑腐酸 原料包括泥炭 褐煤和风化煤 经过抽提和纯化得到产品 腐植酸的常见产品有腐殖酸钠 钾 腐殖酸铵 黄腐酸 硝基腐殖酸等 腐植酸的化学结构迄今还不清楚 一般认为分子结构的基本单元是缩合程度不大的带侧链的芳环 脂肪环 周围连有羧基 羟基 羰基 醌基 甲氧基等基团 也有杂环 腐殖酸和金属离子之间有交换 吸附 配合 凝聚 胶溶等作用 利用腐殖酸和营养元素相混配 可以制成腐殖酸型叶面肥 国家标准要求 a 腐殖酸含量 8 单质微量元素之和 6 b 腐殖酸含量 8 大量元素 17 单质微量元素之和 3 腐植酸加营养元素型 含腐植酸水溶肥料 大量元素型 固体产品技术指标 含腐植酸水溶肥料 大量元素型 液体产品技术指标 含腐植酸水溶肥料 微量元素型 产品技术指标 国家标准为植物生长调节剂加上微量元素 其中单质微量元素含量之和 4 植物生长的过程中 不但能合成许多营养物质与结核物质 同时也产生一些内源植物激素 这些激素在植物体内含量虽很少 却能调节与控制植物以正常生长与发育 如细胞的生长分化 细胞的分裂 器官成建成 休眠与萌芽 植物的趋向性 感应性以及成熟 脱落 衰老等 人工合成的一些与天然植物激素有类似分子结构和生理效应的有机物质 叫做植物生长调节剂 植物生长调节剂和植物激素一般合称为植物生长调节物质 植物生长调节剂加元素类型 目前生产上常用的植物生长调节物质有 生长素类 萘乙酸 吲哚乙酸 防落素 2 4 D 增产灵 复硝钾 复硝酸一钠 复硝铵等 赤霉素类 赤霉素类化合物种类较多 但在生产上应用的赤霉素主要是赤霉酸 GA3 及GA4 GA7 细胞分裂素类 5406 乙烯类 乙烯利 植物生长抑制剂 矮壮素 比久 缩节胺 多效唑 整形素此外 还有芸薹素内酯 油菜素内酯 玉米健壮素 脱落酸 脱叶剂 三十烷醇等 海藻肥 肥药 叶面肥中除营养成分外 还加入一定数量和不同种类的农药或除草剂 喷洒后 不仅有肥效促进作物生长发育 还有防病 治虫 除草效果 稀土型 稀土是元素周期表第三副族的镧系元素以及与其性质相近的钪和钇等17种金属元素的总称 稀土对植物的作用机理尚不清楚 合理施用稀土可促进作物生根 发芽和增加叶绿素 从而增产 因此 在部分叶面肥中 也加稀土 但在施用此类叶面肥时 应注意 稀土毕竟不是植物必需的营养元素 代替不了营养元素的作用 同时要注意稀土肥料中的放射性 其他类型 固体法液体法生产上常采用混配工艺制造而成 加工工艺流程 固体法 固体叶面肥生产上较简单些 先将各种原料在粉碎机中粉碎后 按照配方要求用称量秤准确称量 放入混合槽中 进行搅拌 搅拌均匀后直接称量 分装 即得到成品 固体叶面肥生产工艺流程图 液体叶面肥生产较固体复杂 但以液体形态混合生产的叶面肥成分较均匀 使用方便 液体叶面肥生产工艺根据原料的物态不同而异 以固体原料为主的液体叶面肥 依配方要求 将原料分别称重 粉碎后按一定的顺序加入混合槽中 混合槽中事先加有一定数量的水溶液 或者在溶解槽中溶解 送入贮存罐 再从贮存罐通入混合槽 以液态原料为主