在转鼓造粒机生产颗粒一铵的工艺中,需重点控制原料预处理、中和反应、转鼓造粒参数、干燥冷却、筛分打包等环节,并关注设备维护与操作管理,以下是具体工艺控制要点:
一、原料准备与预处理
磷酸预处理:使用浓度为36%~45%的磷酸作为原料,确保磷酸浓度稳定。磷酸中可能含有少量硫酸,需控制其含量在3%~5%以内,以避免对后续反应产生不利影响。
其他原料准备:根据产品配方要求,准备氨气、返料(即筛分后的不合格颗粒和部分成品颗粒)等原料。返料量通常为成品量的2.5~3倍,有助于提高造粒效率和颗粒质量。
原料混合:将磷酸、氨气和返料等原料按照一定比例进行混合,确保混合均匀。混合过程中需控制温度和湿度,以避免原料结块或变质。
二、中和反应控制
预中和反应:在预中和器中,将磷酸与部分氨气进行中和反应,生成磷酸一铵料浆。预中和度通常控制在1.2~1.3之间,此时料浆的溶解度较大,流动性较好,有利于后续造粒操作。
反应热利用:中和反应是放热反应,反应热可用于蒸发料浆中的部分水分,降低后续干燥能耗。同时,需控制反应温度,避免过高导致氨气逸出过多或料浆变质。
尾气处理:预中和器产生的尾气中含有少量氨气和粉尘,需通过尾气洗涤系统进行回收处理,以减少环境污染和原料损失。
三、转鼓造粒过程控制
转鼓参数设置:
转速:根据转鼓直径和物料性质调整转速,通常控制在每分钟数转到数十转之间。转速过快可能导致物料在转鼓内停留时间过短,颗粒成型不佳;转速过慢则可能降低生产效率。
倾斜角度:转鼓通常具有一定的倾斜角度(如2°左右),有助于物料在转鼓内向前移动和混合造粒。
停留时间:物料在转鼓内的停留时间需根据产品要求进行调整,通常为几分钟到数十分钟不等。停留时间过短可能导致颗粒未完全成型;停留时间过长则可能增加能耗和生产成本。
氨化反应控制:在转鼓内继续通入氨气进行氨化反应,提高颗粒中的氮含量。氨化反应需控制氨气通入量和反应温度,以确保反应充分进行并避免氨气逸出过多。
粘结剂添加:根据物料性质和造粒要求,可添加适量的粘结剂(如磷酸、氨水等)以改善颗粒成型效果。粘结剂的添加量和添加方式需根据实际情况进行调整和优化。
颗粒成型监测:通过观察颗粒的外观、大小和均匀度等指标来评估造粒效果。如发现颗粒松散、易碎或大小不一等问题,需及时调整转鼓参数或粘结剂添加量等工艺条件。
四、干燥与冷却控制
干燥温度控制:湿颗粒从转鼓排出后需进行干燥处理以去除多余水分。干燥温度需根据颗粒成分和性质进行调整,避免过高导致养分流失或颗粒变质。
冷却处理:干燥后的颗粒需进行冷却处理以降低温度并提高稳定性。冷却方式可采用自然冷却或强制风冷等,需根据实际情况进行选择和优化。
五、筛分与打包控制
筛分处理:冷却后的颗粒需进行筛分处理以去除不合格颗粒和杂质。筛分设备可采用滚筒筛或振动筛等,需根据颗粒大小和形状进行选择和调整。
打包与储存:合格颗粒经打包后入库储存待售。打包材料需具有良好的密封性和防潮性以避免颗粒受潮变质。储存环境需保持干燥、通风和避光等条件以延长产品保质期。
六、设备维护与操作管理
设备维护:定期对转鼓造粒机及其附属设备进行维护和保养以确保设备正常运行和延长使用寿命。维护内容包括清洗设备内部、检查传动部件磨损情况、更换润滑油等。
操作管理:加强操作人员培训和管理以提高操作技能和安全意识。操作人员需熟悉设备性能和操作规程并严格按照要求进行操作和维护设备。
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