李日升：三元复合肥的生产工艺与设备

　　三元复合肥是在一种农用化肥中，同时含有氮、磷、钾三种要素以上的肥料。这种复合肥根据不同工艺与设备生产，又可分为化成复合肥和混成复合肥。我们这里所谈的氨化三元复合肥，既有化学反应，又有物理混成，是一种典型的复合肥生产工艺与设备。

　　一、配料

　　为了解决清洁生产问题，并提高自动化水平，配料采用单室操作，电子配料，机械提升。将配料工段设在一个单独的车间里，与造粒、烘干等形成物理隔离。对袋装或散装的基础肥料进行破碎，用一台或多台斗式提升机将它们分别提送至各自的贮斗中。配料采用带有电脑控制的电子秤进行，每一批配料自动卸入中间贮斗，在贮斗的底部由调速皮带输送机将物料连续加入破碎机进行粉碎。达到一定细度后，再用提升机送至造粒机，通过添加少量水或蒸汽使物料成粒。该配料系统可以使配料控制在0.5个单养份之内。达到精确配料、减少污染、降低成本和提高自动化水平等功效。

　　二、氨化

　　氨化造粒技术是美国国家肥料开发中心研发的一项世界领先技术。该技术的原理是将氯化钾与硫酸加入反应槽加热并在一定条件下反应，制取硫酸氢钾，逸出的氯化氢气体，经水吸收后制成盐酸，生成的硫酸氢钾与稀硫酸混合后形成混酸，将该混酸与液氨按比例在管式反应器中反应，制得含硫酸钾、硫酸氨、硫酸二氢钾的复合肥料浆，再将料浆直接喷浆到造粒机中生成含一定氮、磷、钾比例的硫基复合肥。该技术具有操作简单、综合能耗低、自动化程度高、产品氮可调节等特点。生产的复合肥不含有害氯，且水分低，强度好，颗粒均匀，色泽美白，长期库存不结块。

　　三、造粒

　　选用美国田纳西管理局开发的转鼓造粒机，并进行系统改造。在造粒机内部设置混沌螺旋造粒结构，使其既有圆盘造粒的自动分级功能，又有滚筒造粒的高产量特长。将转鼓倾斜地安装在基础上。机内装设料桨喷洒管和氨分布器，返料由头部加入，预中和好的料桨由料桨泵压送，并从料桨喷洒管的喷嘴喷出进行造粒。粒化好的成品由转鼓尾端卸料箱排出。该系统可使成球率达到 90% 以上，生产能力提高 30% 以上。且减轻干燥负荷，降低蒸汽用量，保持环境洁净。能够灵活调节单养分之间的比例，生产 N≥30%以上的高氮品种。真正达到不粘壁、不结块，消耗低、适应强、无粉尘和换料快的效果。

　　四、烘干

　　烘干是利用烘干炉产生的热能，使湿物料水份汽化，从而使物料中的水份降低到指定要求的操作过程。根据热空气动力学原理设计，使一次烘干设备前端具有造粒功能，实现造粒烘干一体化，既节约了蒸汽，又减少了氮气挥发，还对造粒机未完全造粒的细粉实现二次造粒。同时，使二次烘干与一次烘干设备连体，缩减了皮带传送环节，节约了设备安置空间。并通过系统使细粉与成球颗粒自动分离，进一步降低冷却负荷，减少过程损失。将烘干炉和蒸汽炉另设车间放置，也彻底解决了黑白粉尘相混带来的环境污染和浪费。该系统具有生产能力大，气流阻力小，操作弹性大及操作方便等特点。

　　五、冷却

　　在复合肥的生产过程中，颗粒产品的冷却是直接影响产品质量和成品包装的重要过程之一。常用的冷却设备为转鼓冷却器。它与转鼓干燥机工作原理基本相同。所不同的是转鼓干燥机内通的是热空气，而转鼓冷却机内通的是冷空气。冷却过程的基本原理是，干燥后的颗粒肥料由入口端口加入，冷风由出口端进入，两者逆流相遇，颗粒肥料将热量供给冷风，使其下降一定温度，达到40-50度左右，再由出口端排出。颗粒肥料的入口端即是冷风的出口端，与引风机相连。由于这种设备可靠，操作弹性大，适应性强，处理能力大，所以在生产中获得广泛应用。

　　六、筛分

　　筛分是复合肥工艺中的重要过程，筛分效率的高低不仅会影响肥料的均匀性，还会影响系统产量及能源消耗。我们选用的筛机以电磁高频振动做为振动源，牵引筛网及筛框振动，实现物料分级。由于筛面高频振动，筛箱不动，设备易加装防尘罩以及密封装置等，减少环境污染。筛机的安装角度可随时调节，以适应物料性质和不同筛分作业。由于筛面高频振动，增强了筛面自清能力，使筛分效率高，处理能力大。为了解决物料黏性大、含湿量高而引起筛网堵塞和腐蚀等问题，可选用不锈钢筛网。该筛分系统比之现有的圆筒筛具有效率高，产能大、噪音低、防尘好和维修方便等特点。

    七、包装　　

　　包装是复合肥生产的最后一道工序。包装如果与造粒和烘干等工序混在一起，显得混乱，且不清洁。因此，可将包装单独设立车间，实行封闭管理。为了实现技术保密，也可只让外来人员参观包装车间。为了提高自动化水平和计量准确，我们采用复合肥电脑定量包装系统。该系统主要由自动称重装置、输送装置、缝包装置和电脑控制等四大部分组成。主机采用快、中、慢三速喂料和特殊喂料结构，先进的数字变频技术、采样处理技术、抗干扰技术，并实现误差自动补偿和修正。该系统具有结构合理，造型美观，运行平稳，节能省电，操作方便和称重精确等特点。

　　所述氨化三元复合肥的工艺与设备，既可生产多品种、多类型的尿基、氯基和硝硫基复合肥。又可增强对原料的适应性，方便使用氯化铵、硫酸铵、硫酸钾、氯化钾等低溶解度的原料，还可适用尿素、硝铵、磷铵等高溶解度的原料。同时，还能添加部分有机质及中微量元素，生产专用、高效和多功能复合肥。