硝基复合肥生产装置的设计研究.doc

硝基复合肥生产装置的设计研究

摘要:在当前科学施肥观念的深入下,人们越来越重视硝基复合肥的运用。而在这种环境下,要实现高效硝基复合肥生产,就需要对其生产装置加以改造升级,并优化设计,达到经济生产的目的。
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关键词:硝基复合肥生产装置设计研究

硝基复合肥是含有氮、钾、磷这三种物质中,任意两种或两种以上的化学肥料,为硝态氮与铵态氮各占一半的“双氮”肥。由于硝基复合肥的养分种类较多,对于农作物可以起到联合效应,且养分含量能够结合土壤状况、农作物生长要求进行适当调整,所以,其肥效要比普通单一肥效要高很多,能够实现经济生产的目的。然而,从当前我国的用肥结构看,硝基复合肥的用量占比还相对较低,而随着农村经济的快速发展,硝基复合肥需求量也呈现出逐年上升的趋势,市场前景广阔。基于此,就需要进行适当的产品结构调整,对硝基复合肥生产装置进行优化设计,以实现高效、高质生产的目的。

硝基复合肥是一种新型化肥品种,在近些年来得到了广泛的发展,其含有硝态氮及铵态氮、有效磷等,属于高浓度复合肥。该种化学肥料较适用于降雨量小,气温较低的北方碱性旱地,尤其是对蔬菜、烟草、果树、小麦等的生长有明显的促进作用。由于我国当前的硝基复合肥生产工艺还相对落后,单套装置规模减小,生产成本较高。所以,为了达到高效生产的目的,就需要进行生产装置的设计研究,并明确其生产工艺、生产要点[1]。
从硝基复合肥的生产工艺看,其主要选用的是管式反应器加压中和反应,以及高塔造粒生产工艺、立式真空降膜蒸发器逆流蒸发浓缩工艺。在生产中,硝酸、气氨会在管式反应器中通过加压反应而产生硝酸铵溶液,之后,溶液在进入真空立式降膜逆流蒸发器后,便予以浓缩处理。通过将蒸发浓缩之后的硝铵溶液运送到造粒塔顶部的相关蒸发器中,进行再一次深入浓缩,最后,将其与硫酸钾、磷铵等予以有效混合,进入到高塔进行造粒。


通常来说,硝基复合肥的管式反应器由分离器与加压管道反应器两部分构成。其中,分离器主要是将中和反应的蒸汽从相关溶液内予以分离;而加压管道反应器则需要促进气氨跟硝酸的充分接触。在该生产工艺中,将中和反应放置于同一段管道内,可以取得更高浓度的硝铵溶液,从而大大降低了冷凝液内的硝铵含量,让反应器维修费用得到有效降低。而真空立式的降膜逆流蒸发器主要通过连通的3个部分构成,其中,硝铵溶液主要从顶部进入到真空闪蒸,之后通过重力流入下部降膜蒸发器,让混合物在底部完成分离[2]。在这个过程中,主要设置了热空气气提式二段蒸发器以及中压蒸汽加热,且为了确保流体在管道中得以均匀分配,进行特殊的分配器设计。
而在管道输送系统中,对于存在危险物质的硝酸铵、稀硝酸、液氨及气氨等,均使用密闭输送系统。其中,液氨及气氨需要运用碳钢材质;而稀硝酸及硝酸铵需要运用不锈钢材质。且对于易燃、易爆,存在有毒物质的物料,要将其置于密闭管道内,以免发生泄漏而造成安全事故的发生。尤其是硝酸这一中度危害介质,其管道设计更是要符合工业金属管道的设计规范要求。对于涉及液氨及气氨的设备,需要在管道设置相关的氮气吹扫管线,并运用凹凸面法兰,及聚四氟乙烯垫片进行紧固。对于压力容器的安全阀设置,去安