способ гранулирования сложного азотсодержащего удобрения

Формула изобретения

1. Способ гранулирования сложного азотсодержащего удобрения в барабанном грануляторе-сушилке, включающий распыл влажной пульпы удобрения в завесу, создаваемую внешним и внутренним ретуром, сушку гранулята греющими газами с температурой до 250°С, его рассев, дробление крупной фракции, отбор целевого продукта и мелкой фракции, возврат последней в качестве внешнего ретура в завесу, отличающийся тем, что в мелкой фракции поддерживают содержание гранул с размером 1÷3 мм не менее 80 мас.%, в том числе с размером 2÷3 мм в пределах 25÷75 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что влажность пульпы удобрения, подаваемой в барабанный гранулятор-сушилку, поддерживают в пределах 7÷15 мас.%.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что температуру греющих газов на входе в барабанный гранулятор-сушилку поддерживают в пределах 150÷230°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам гранулирования сложных удобрений с использованием барабанных грануляторов-сушилок (БГС) и может найти применение в химической промышленности для производства сложных удобрений.

Известен способ гранулирования сложного азотно-фосфорного удобрения путем распыла безводного расплава в грануляционных башнях [пат. РФ №2174970, МПК 7: С 05 C 1/00, С 05 G 1/06, опубл. 20.10.2001 г.]. Недостаток известного способа состоит в том, что он предполагает упаривание пульпы удобрений до безводного состояния, а это представляет сложную техническую задачу из-за возможных забивок выпарных аппаратов неплавкой твердой фазой, всегда присутствующей в пульпе удобрений, содержащих фосфаты.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ гранулирования сложного азотсодержащего удобрения в барабанном грануляторе-сушилке, включающий распыл влажной пульпы удобрения в завесу, создаваемую внешним и внутренним ретуром, сушку гранулята греющими газами с температурой 220-250°С, его рассев, дробление крупной фракции, отбор целевого продукта и мелкой фракции, возврат последней в качестве внешнего ретура в завесу [Комплексная азотнокислотная переработка фосфатного сырья. Под ред. А.Л.Гольдинова и Б.А.Копылева. Л., Химия, 1982 г., c.129-131].

Известный способ не обеспечивает получение целевого продукта с необходимыми физико-механическими свойствами: прочностью гранул на раздавливание и грансоставом, отвечающими современным требованиям сельхозпотребителей, то есть с необходимыми потребительскими свойствами. Получаемое по известному способу сложное удобрение характеризуется следующими показателями:

- прочность гранул на раздавливание, кг/см² - 50-60;

- гранулометрический состав; мас.%:

- фракция менее 1 мм - не более 3,

1-4 мм - не менее 94,

более 6 мм - отсутствие.

Прочность гранул, равная 50-60 кг/см ² хотя и превышает нормируемый предел в 2,5-3 раза, но остается низкой, способствующей измельчению удобрения при перевозках и перетарках, и не удовлетворяющей требованиям сельхозпотребителей. Содержание фракции 2-4 мм не нормируется, но его фактическое значение не превышает 50%. Между тем, сельхозпотребители предъявляют требование, чтобы доля фракции 2-4 мм составляла не менее 80%.

Технической задачей, решаемой заявляемым способом, является улучшение потребительских свойств целевого продукта за счет увеличения прочности гранул и повышения доли фракции 2-4 мм.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе гранулирования сложного азотсодержащего удобрения в барабанном грануляторе-сушилке, включающем распыл влажной пульпы удобрения в завесу, создаваемую внешним и внутренним ретуром, сушку гранулята греющими газами с температурой до 250°С, его рассев, дробление крупной фракции, отбор целевого продукта и мелкой фракции, возврат последней в качестве внешнего ретура в завесу, согласно изобретению в мелкой фракции поддерживают содержание гранул с размером 1-3 мм не менее 80 мас.%, в том числе с размером 2-3 мм в пределах 25-75 мас.%.

При этом влажность пульпы удобрения, подаваемой в барабанный гранулятор-сушилку, поддерживают в пределах 7-15 мас.%, а температуру греющих газов на входе в гранулятор-сушилку в пределах 150-230°С.

Пример 1

Пульпу тройного удобрения с соотношением питательных компонентов N:Р₂O₅:К₂ O=1:1:1 и влажностью 13 мас.%, полученную упаркой аммонизированного нитратнофосфатного раствора, его смешением с хлоридом калия и скрубберным раствором с узла очистки отходящих газов от пыли удобрения, в количестве 27 т/ч подают в завесу БГС, создаваемую внешним и внутренним ретуром.

Туда же подают 60000 м ³/ч греющих газов с температурой 175-185°С, обеспечивая температуру газов на выходе из БГС в пределах 80-85°С. Высушенный гранулят, выходящий из БГС, а также продукт дробления крупной фракции рассевают на двухсекционном грохоте, отбирая мелкую фракцию, целевой продукт и крупную фракцию, последнюю измельчают в дробилке, возвращая на рассев совместно с гранулятом. Мелкую фракцию возвращают в качестве внешнего ретура в завесу в БГС. При этом изменяют размер ячеек нижнего сита и режим работы дробилки таким образом, чтобы гранулеметрическии состав мелкой фракции поддерживать в следующих пределах, мас.%:

менее 1 мм 1-10

1-3 мм 85-93

в том числе 2-3 мм 25-60

3-4 мм 1-5

более 4 мм отсутствие

В результате получают 23 т/ч сложного удобрения марки N:Р₂O₅:К₂О=16:16:16 с влажностью 0,7 мас.%. Прочность гранул удобрения на раздавливание 100-120 кг/см².

Гранулометрический состав целевого продукта, мас.%:

менее 1 мм 1-2

1-2 мм 6-8

2-4 мм 89-91

4-6 мм 1-3

более 6 мм отсутствие

Пример 2

На том же оборудовании проводят гранулирование двойных и тройных азотсодержащих сложных удобрений марок NРК 21:10:10, NP 23:2I, NP 26:13 при следующих параметрах:

- гранулометрический состав мелкой фракции, возвращаемой в завесу, мас.%:

менее 1 мм 1-10

1-3 мм 80-98

в том числе 2-3 мм 30-75

3-4 мм 1-10

более 4 мм отсутствие

влажность пульпы, подаваемой в БГС, 7-15 мас.%;

температура греющих газов, подаваемых в БГС, 150-220°С;

температура отходящих из БГС газов 80-95°С.

Производительность БГС составляет 22-24 т/ч по целевому продукту. Прочность гранул удобрения на раздавливание 90-130 кг/см².

Гранулометрический состав целевого продукта, мас.%:

менее 1 мм 1-2

1-2 мм 5-9

2-4 мм 85-92

4-6 мм 1-3

более 6 мм отсутствие

Как видно из представленных данных, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет улучшить потребительские свойства целевого продукта: прочность гранул на раздавливание возрастает с 50-60 до 90-130 кг/см², а доля фракции 2-4 мм - с 50 до 85-92 мас.%. Положительный эффект обеспечивается поддержанием гранулеметрического состава мелкой фракции, возвращаемой в БГС в качестве внешнего ретура, в заявляемых пределах.

Оптимальная влажность пульпы удобрения, подаваемой в БГС, составляет 7-15 мас.%. При влажности менее 7 мас.% не удается выдержать требуемый гранулометрический состав целевого продукта, при влажности более 15 мас.% падает производительность БГС.

Оптимальный температурный интервал греющих газов на входе в БГС составляет 150-230°C. Он обеспечивает одновременно требуемую производительность БГС и практически исключает вероятность самопроизвольного термического разложения продукта в БГС.

Дополнительным преимуществом заявляемого способа является увеличение производительности БГС за счет возрастания доли целевой фракции в грануляте, поступающем на рассев: при близких параметрах температурного режима и влажности пульпы, поступающей в БГС, производительность последнего по целевому продукту при работе по заявляемому способу на 10-20 отн.% выше, чем при работе по прототипу.