[发明专利]高塔生产含硫尿素的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及化肥领域，具体地说，涉及一种利用高塔生产含硫尿 素的系统和方法。

背景技术

目前，由NH₃和CO₂合成制备的固体尿素是一种最重要的氮肥品 种，它广泛用于农业生产作肥料施用。但由于尿素的养分单一，无法 提供植物所需要的其它养分。同时，因氮含量太高，植物往往来不及 吸收而造成流失，从而不但造成氮肥利用率过低，也造成严重的环境 污染。实际上，很多地区都普遍存在硫缺乏的现象，尤其是沙质、有 机物含量较低的土壤，或碱性土壤，通常需要使用含硫的肥料来补充。 因此，目前市场上已经开发出在尿素颗粒外面包裹硫磺的包硫尿素作 为肥料。

尿素的传统的造粒方法是高塔造粒工艺，在工业生产中被长期普 遍采用。常规的尿素高塔造粒生产工艺见图2：将来自尿素生产系统 的原料液，温度约135℃，压力0.6～1.0MPa，浓度99.7％(wt)的尿 素溶液经造粒给料泵直接送入高塔造粒喷头喷洒进入造粒塔，造粒物 料在从高塔上部向下降落过程中，与从塔底上升的气体相互作用，与 其进行热交换后冷却而凝固，形成晶体颗粒降落到塔底后得到尿素颗 粒产品。

典型尿素产品的指标为：

含氮量46.4％

含水量＜0.5％

缩二脲0.8％～1.0％

甲醛0～0.25％(我国大部分不加甲醛)

压碎强度0.6Kg

上述工艺所生产的尿素产品中主要有效元素是氮，氮含量为 46.4％(wt)左右，但不含硫等农作物所需要的其它元素。

本发明通过改进现有的尿素高塔造粒系统，提供制备含硫尿素的 系统和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高塔制备含硫尿素的系统，以及利用该 系统生产含硫尿素的方法。

本发明所述的高塔生产含硫尿素的系统包括：尿素高塔造粒部分 和加硫部分，所述尿素高塔造粒部分是常规的尿素高塔造粒装置，包 括与高塔造粒喷头相连的尿素加料泵，用于将尿素熔融液泵入高塔造 粒喷头，以及包括高塔造粒喷头的尿素高塔造粒装置；

所述加硫部分包括：

融硫槽：使硫熔融液升温或将固体硫熔融变成硫熔融液；

加硫泵：与融硫槽相连，将硫熔融液加入静态混合器；以及

静态混合器：用于将尿素熔融液与硫熔融液混合，其进料口分别 与尿素加料泵和加硫泵的出料口相连，出料口与高塔造粒喷头的进料 口相连。

融硫槽的温度设置在130-135℃，与尿素熔融液的温度基本一致， 以使进料的硫熔融液升温至与尿素熔融液基本等温；或将固体硫变成 温度较高的硫熔融液，以便于硫熔融液与尿素熔融液混合；

为了使熔融硫与尿素熔融液均匀混合，可以适当加入分散剂，因 此所述含硫尿素的高塔造粒系统还包括分散剂加入泵，用于将分散剂 加入静态混合器；

所述分散剂选用本领域常用的分散剂，优选液体分散剂。

优选的，所述分散剂加入泵的出料口与加硫泵的进料口相连，将 分散剂预先混入，然后再通过加硫泵加入静态混合器；

所述分散剂加入泵可选用各种本领域常用的泵，为方便计算分散 剂的加入量，优选计量泵。

所述融硫槽还包括设置在其出口的计量泵，以控制硫熔融液的加 入量。

本发明所述系统中，各部件的连接可采用本领域常用的各种方 式，优选以管道的方式连接；

具体的，高塔造粒喷头与尿素加料泵以管道相连；静态混合器的 进料口与尿素加料泵以管道连接；静态混合器的出料口与高塔造粒喷 头以管道相连；为使本发明所述的系统能够在纯尿素造粒和含硫尿素 的造粒之间灵活地转换，所述管道上设置有阀门。

另外，为提高尿素熔融液与硫熔融液的混合效率，本发明所述的 系统还包括将尿素熔融液引入加硫泵的管道，以使尿素熔融液提前与 硫熔融液混合，再进入静态混合器进行充分混合；同样，为使本发明 所述的系统能够在纯尿素造粒和含硫尿素的造粒之间灵活地转换，所 述管道上设置有阀门。

为保证造粒的稳定性，本发明所述的系统中，所述尿素高塔造粒 部分还包括过滤器，设置在高塔造粒喷头的入口，用于过滤进入高塔 造粒喷头的液体中的杂质；

本发明还提供利用上述系统生产含硫尿素的方法，包括以下步 骤：