
一、硝酸铵钙生产工艺技术路线
国内硝酸铵钙生产主要采用中和反应法,核心是通过硝酸与钙源(石灰石或碳酸钙)的中和反应生成硝酸钙溶液,再与硝酸铵溶液混合后造粒。具体技术路线如下:
原料准备与检验
原料:硝酸铵(氮源)、石灰石/碳酸钙(钙源)、水。
检验:对原料纯度、水分、杂质含量进行检测,确保符合生产要求。
溶解与中和反应
硝酸铵溶解:将硝酸铵溶解于水中,配制成硝酸铵溶液。
中和反应:向硝酸铵溶液中加入石灰石粉或碳酸钙,发生酸碱中和反应:
NH4NO3+CaCO3 →Ca(NO3)2+NH4NO3+CO2↑
反应生成硝酸钙和硝酸铵的混合溶液,同时释放二氧化碳。
3. 结晶分离与沉淀
结晶:通过冷却或蒸发使硝酸铵钙结晶析出。
沉淀处理:分离结晶后的母液,回收可再利用的硝酸铵溶液,减少原料浪费。
蒸发浓缩
三效蒸发器:采用多效蒸发技术,利用一效蒸发器产生的二次蒸汽作为二效、三效的热源,实现热能循环利用,降低能耗。
浓缩密度:溶液经蒸发浓缩至所需密度(如波美度40-50),为后续造粒提供条件。
造粒工艺
圆盘造粒:将浓缩后的料浆喷洒在旋转圆盘内,通过滚动形成球形颗粒,适用于中小规模生产。
塔式造粒:将高温熔浆从高空抛撒,利用表面张力形成球状颗粒,再经筛分得到合格产品。此方法生产的颗粒抗压强度高、水溶快,但设备投资较大。
对辊挤压造粒:通过机械压力将粉状物料挤压成片状或条状,再破碎筛分,无需加热干燥,节能30%-50%,适合热敏性物料。
干燥与冷却
振动流化床干燥机:利用热风与振动结合,使颗粒在流化状态下干燥,含水率可降至0.3%以下,温度均匀性±2℃,颗粒破碎率<0.5%。
滚筒冷却:干燥后的颗粒通过滚筒冷却至室温,防止结块。
筛分与打包
筛分:去除过大或过小的颗粒,确保产品粒径均匀(如2-4mm)。
打包:采用自动计量打包机,按规格分装,储运稳定性显著提升。
二、制造复合肥设备推荐
根据生产规模和工艺需求,可选择以下关键设备:
中和反应设备
中和槽搅拌器:立式结构,内径3500mm×高度4000mm,材质316L不锈钢,防爆等级dⅡBT4,用于硝酸钙溶液与硝酸铵的混合反应。
蒸发浓缩设备
三效蒸发器:由三效降膜蒸发器、二效蒸发器、一效蒸发器和单效蒸发器组成,蒸汽单耗0.8-1.2吨/吨产品,电耗15-25kWh/吨产品,实现高效节能。
造粒设备
圆盘造粒机:直径2-4m,转速可调,适用于中小规模生产,颗粒均匀度高。
塔式造粒机:高度15-20m,熔浆温度160-180℃,生产效率高,但投资较大。
对辊挤压造粒机:辊压50-150MPa,孔径2-10mm可调,无需干燥环节,节能显著。
干燥设备
振动流化床干燥机:处理量5-20吨/小时,接触物料部件为316L不锈钢,内壁镜面抛光Ra≤0.4μm,防止物料粘附。
滚筒干燥机:适用于大规模生产,热效率高,但占地面积较大。
筛分与打包设备
滚筒筛分机:筛网孔径2-5mm,分离合格颗粒与细粉。
自动计量打包机:精度±0.5%,打包速度200-500袋/小时。
三、工艺优化与设备选型建议
规模匹配:中小规模(年产1-5万吨)推荐圆盘造粒+滚筒干燥;大规模(年产5万吨以上)优先塔式造粒+振动流化床干燥。
节能降耗:采用三效蒸发器和对辊挤压造粒机,可降低蒸汽和电耗30%-50%。
环保要求:配置布袋除尘器和废气处理系统,确保粉尘排放<10mg/m³,符合GB 16297-1996标准。
自动化控制:选用PLC控制系统,实时监测温度、压力、转速等参数,提高工艺稳定性。
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