Pressatura a rulli a seccoGranulazionelavorazioneÈ stato applicato per la prima volta nel campo dei fertilizzanti per la granulazione del cloruro di potassio. A causa delle particolari proprietà fisiche e chimiche del cloruro di potassio, viene utilizzato per il granulare (1) necessario per la miscelazione di fertilizzanti (fertilizzanti BB).-4mm)Il cloruro di potassio è principalmente usatoroll-inProduzione legale. negli ultimi anni,roll-inLa granulazione ha raggiunto un rapido sviluppo nella produzione di fertilizzanti composti.
roll-inIl principio di funzionamento della granulazione è:
I materiali asciutti si aggregano in materiali densi e duri sotto alta pressionePiastra, detta rulloprocesso di compressione;settoreIl processo di frantumazione, granulazione e setacciatura in particelle è chiamato granulazione.roll-inLa funzione è quella di spremere l'aria tra le particelle e rendere la distanza tra le particelle abbastanza vicina da generare forze attraenti come forze van der Waals, forze di adsorbimento, ponti di cristallo e connessioni incorporate.roll-inLa forza delle particelle della granulazione è formata principalmente dalle forze intermolecolari tra molecole.
Questo processo ha un breve tempo di creazione, un funzionamento facile, una comoda sostituzione della varietà di prodotto, un investimento basso e risultati veloci. Soprattutto come una lavorazione secondaria di fertilizzanti di base, combinata con test e concimazione del suolo, riduce i costi del campo agricolo e aumenta i benefici agricoli, che è ampiamente accolto con favore.
Caratteristiche del processo:
1Nessun adesivo richiesto
Il metodo comunemente usato per la produzione di fertilizzanti composti in Cina è la granulazione del vapore/liquame. Dopo condensazione e cristallizzazione tra molecole materiali, il vapore acqueo agisce come legante durante il processo di granulazione. Ma durante il processo di essiccazione, è necessario rimuovere l'acqua all'interno e sulla superficie delle particelle, altrimenti il fertilizzante è incline a agglomerarsi durante lo stoccaggio. La granulazione a secco non richiede additivi aggiuntivi e utilizza solo la forza di legame intermolecolare del materiale stesso, semplificando il processo e riducendo il consumo energetico.
2Diverse fonti di materie prime
Le vie delle materie prime per la produzione di fertilizzanti composti mediante granulazione in rotolo sono piuttosto estese, e attualmente più di 20 tipi di materiali sono stati utilizzati con successo per la granulazione di estrusione: nitrato di ammonio, urea, cloruro di ammonio nei fertilizzanti azotatisolfato di ammonioI fertilizzanti fosforici includono fosfato di ammonio, fosfato tricalcico, fosfato pesante di calcio, polvere di fosfato, ecc. I fertilizzanti di potassio includono cloruro di potassio, solfato di potassio, ecc. Possono anche essere aggiunti oligoelementi come boro, ferro, rame, zinco, manganese, ecc.
Inoltre, l'uso della tecnologia di granulazione dei rulli può cambiare in modo flessibile le formule dei prodotti in un periodo di tempo molto breve e un insieme di apparecchiature può produrre più di 30 tipi di prodotti con formule diverse.
Nei fertilizzanti misti, le proprietà di un determinato componente possono avere un impatto positivo o negativo sulla spremitura della miscela, come il basso punto di fusione dell'urea e la tendenza del superfosfato ad ammorbidirsi sotto pressione. Entrambi questi componenti possono agire come adesivi a basse concentrazioniLa funzione. Tuttavia, quando il contenuto di questi due componenti nella formula del fertilizzante è alto, farà sì che la piastra diventi morbida. A questo punto è necessarioStringeremakegranodiDurante il funzionamento continuo,settoreCe ne sono 30 sul nastro trasportatore o nel magazzino di invecchiamentoIl tempo di indurimento dei minuti rende la piastra più dura e fragile.
La durezza dei componenti del fertilizzante determina il consumo energetico richiesto per l'estrusione e la durezza media dei fertilizzanti misti è determinata dalla formula. Ad esempio, quando si aggiunge un componente con una bassa percentuale e un'elevata durezza, l'impatto del componente ad alta durezza sul consumo energetico è minimo. Al contrario, quando la percentuale di componenti con elevata durezza nella miscela è elevata (come acqua di vanadio di magnesio, solfato di ammonio o solfato di potassio), la forza di estrusione richiesta per la produzione della piastra è elevata e anche il consumo energetico è alto.
Un altro importante parametro caratteristico è l'indice di resistenza all'usura dei componenti. La resistenza all'usura e la forza di estrusione sono i principali fattori che causano l'usura superficiale dell'albero del rullo. Al fine di garantire la durata della superficie usurata, per le materie prime fertilizzanti altamente resistenti all'usura come le scorie d'acciaio Thomas, il manicotto dell'albero del rullo deve essere realizzato in acciaio speciale altamente resistente all'usura.
La densità effettiva delle materie prime fertilizzanti determina la densità apparente della piastra e la capacità produttiva della pressa a rulli. Nella produzione di fertilizzanti misti, la densità apparente delle piastre è determinata daLa densità di ogni componente e il suo contenuto nella miscela sono determinati, in modo che la formula del fertilizzante cambia, il rulloAnche l'abilità della stampa sta cambiando.
Materie prime | Abbreviazione | N(%) | P2O5(%) | K2O(%) | MGO(%) |
Cloruro di ammonio | AC | 25-26 | 0 | 0 | 0 |
nitrato di ammonio | AN | 33.0-34.5 | 0 | 0 | 0 |
solfato di ammonio | AS | 20.5-21.0 | 0 | 0 | 0 |
Urea | UR | 42-46 | 0 | 0 | 0 |
Fosfato monoammonio | MAP | 11.0 | 48-52 | 0 | 0 |
DAP | DAP | 16-18 | 46 | 0 | 0 |
nitrato di potassio | NOP | 13 | 44 | 0 | 0 |
Superfosfato di calcio | SSP | 0 | 18-20 | 0 | 0 |
Superfosfato | TSP | 0 | 44-48 | 0 | 0 |
roccia fosfatica macinata | RP | 0 | 36.5 | 0 | 0 |
cloruro di potassio | MOP | 0 | 0 | 50.0-60.0 | 0 |
solfato di potassio | SOP | 0 | 0 | 50-54 | 0 |
Solfati di potassio e magnesio | SPM | 0 | 0 | 22-26 | 5-18 |
Magnesio Vanadio Acqua | 0 | 0 | 0 | 27 | |
oligoelemento | Boro (boro 48) Fe-、Cu-、Zn、 solfato di manganese | ||||
riempitivo | Calcestruzzo, dolomite, argilla, gesso |
3. Materie primeL'impatto sulla resistenza del prodotto:
roll-inGranulazionelavorazioneNon ci sono requisiti speciali per la dimensione delle particelle delle materie prime e il requisito di umidità è inferiore a3%,Sono disponibili sia materiali granulari che fini in polvere, ma la dimensione della polvere non è all'altezza dello standardA volte materie primeMeglio usare.
Durante il processo di formazione delle particelle,polvereLa forma (sferica, cubica, a forma di piastra, a forma di ago) epolvereL'intervallo di distribuzione delle dimensioni è influenzatoForma verdeFattori importanti.
Nel settore dei fertilizzantiroll-inC'è una regola universale nel processo che per le particelle con strutture relativamente ruvide, soloun gran numero diLa polvere può riempire pori più grandi. A questo punto, la forza di legame tra le molecole è più probabile che si formi. In generale, solo la forza van der Waals non può generare abbastanzaforza. Ci sono alcune sostanze adesive naturali come sostanze nelle materie prime fertilizzanti che hanno un effetto leganteSono: ponti di cristallo formati tra particelle, reazioni chimiche tra componenti misti e ponti tra particellePrendilo.
Quando materie primeDimensione<<span=''>0.5mmIn questo momento, i ponti di cristallo svolgono un ruolo importante. Di solito sono formati in granuli aggiungendo una piccola quantità di acqua alla materia prima, sciogliendo una piccola quantità della materia prima e durante il processo di essiccazione della materia prima, il solido ricristallizza,Possiamo utilizzare il ponte di cristallo formato,Ottenere alta resistenza e bassa porositàProdotti pressati.Tuttavia, la quantità di acqua aggiunta generalmente non dovrebbe superare il 2%. Come mostrato nella tabella precedente, per il solfato di potassio, il contenuto di umidità nel mangime è generalmente superiore all'1%. Tuttavia, quando il cloruro di potassio viene estruso e granulato, deve essere fatto a secco. Alcuni fertilizzanti (come l'urea) hanno proprietà di assorbimento dell'acqua particolarmente forti e possono facilmente assorbire l'acqua dall'aria. Quando l'urea è presente nel fertilizzante misto, l'umidità critica dell'aria è inferiore a quella di ogni componente del fertilizzante misto, con conseguente elevata viscosità e difficoltà di granulazione. Quindi, è necessario elaborare materie prime contenenti urea in un ambiente relativamente asciutto, come l'aggiunta di un essiccatore in aree con elevata umidità.
Quando materie primedimensione<1< span=''>Quando mm,Anche l'utilizzo della plasticità delle materie prime è un metodo fattibile.Quando la temperatura dell'alimentazione è aumentata, la plasticità della materia prima può essere aumentata, con conseguente compressione strettaPreforma.La temperatura di alimentazione delle materie prime fertilizzanti determina la plasticità dei fertilizzanti. Le materie calde possono ottenere la stessa resistenza e densità delle particelle con una pressione specifica inferiore rispetto ai materiali freddi, mentre con lo stesso apporto energetico, le materie calde possono ottenere prodotti con maggiore resistenza e densità rispetto ai materiali freddi. Ad esempio, il fertilizzante di potassio richiede una pressione specifica di 70KN/cm a temperatura ambiente, mentre a 120-140℃Di seguito, è necessaria solo una pressione specifica di 50KN/cm. Il solfato di potassio può essere utilizzato solo tra 70-100℃Solo allora può essere serrato, con una pressione specifica di 70KN/cm. Aumentare la temperatura è utile anche per i ponti di cristallo, poiché più grani vengono prodotti durante il processo di ricristallizzazione.
Per alcuni fertilizzanti misti, anche le reazioni chimiche tra i componenti svolgono un ruolo di legame.Quando le materie prime del fertilizzante monocomponente non possono formare abbastanza rulliQuando si tratta di pressione, possonoprendere formaCome una miscela di fosfato rock e urea.
Fertilizzante | Pressione specifica (KN/cm) | Contenuto di umidità (%) | feed-inDimensioni (mm) |
solfato di ammonio | 100-120 | 0.5-1 | <1 |
Cloruro di potassio (contenente 60% K2O) (120℃-150℃) | 50 | scudo | <1(3%<0,06)< span=''> |
Cloruro di potassio (contenente 60% K2O)(20℃) | 70 | scudo | <1(3%<0,06)< span=''> |
Cloruro di potassio (contenente 40% K2O)(90℃) | 60 | scudo | <1 |
Solfato di potassio (700-100)℃) | 70 | 1 | <0.5 |
Nitrato di potassio | 100 | 0.5-1 | <1 |
Urea | 30-40 | scudo | 2-3 |
Fertilizzante NPK (contenente minerale fosfato e fertilizzante Thomas) | 30-80 | <1 | <1 |
Fertilizzante NPK (contenente minerale fosfato e fertilizzante Thomas) | 80 | <1 | <1 |
NPK a base urinaria | 30-40 | <1 | <1 |
4consumo energeticoPer quanto riguarda gli investimenti:
La granulazione del rotolo è il processo di granulazione dei materiali a temperatura ambienteRispetto ad altri metodi, non richiede misure di essiccazione come combustibile o carbone. La produzione richiede solo il consumo di energia elettrica, per tonnellata di prodottoIl consumo energetico è di circa 40 kWh.
A causa dell'eliminazione del processo di essiccazione, il flusso di processo è semplice e l'investimento è relativamente basso. Secondo IFDC (International Fertilizer Development Center) nel 1987Nel corso dell'anno è stato condotto uno studio dettagliato, che ha dimostrato che nei paesi in via di sviluppo, per un impianto di concime composto di nuova costruzione, il rulloLa granulazione a pressione è economicamente superiore alla granulazione a vapore o alla granulazione dei residui. Per un impianto di fertilizzante composto NPK con una produzione annuale di 100000 tonnellate, l'investimento nella granulazione a vapore è superiore del 20% rispetto a quello nella granulazione dell'estrusione, mentre l'investimento nella granulazione chimica o nella granulazione dei residui è superiore dell'88,8% In termini di costo di produzione (per la formula 15-15-15), la granulazione a vapore è superiore del 3% mentre la granulazione chimica o dei residui è superiore del 12%.
Per il dispositivo di granulazione del rotolo, l'effetto della scala economica non è significativo e la capacità del dispositivo varia da 1 tonnellata/ora Piattaforma -50Tonnellata/ora Taiwan può eseguire progetti più economici, quindi ha una vasta gamma di capacità applicabili.
5Formula flessibile
Un insieme di attrezzature di granulazione dell'estrusione può produrre fino a dozzine di prodotti e la produzione su piccola scala è anche fattibile. In base all'esigenza di eliminare la quantità totale di materie prime durante il passaggio e al grado di impatto dei materiali esistenti sulla nuova formula, possono essere prodotti al massimo 3 lotti di prodotti per turno (8 ore). Pertanto, il fertilizzante composto prodotto dalla granulazione in rotolo può soddisfare le esigenze di piccoli lotti e varietà multiple di fertilizzanti composti.
L'esempio più evidente è l'urea. Nel caso di contenuto relativamente basso di urea, cioè 10-15%, la plasticità dell'urea lo fa agire come legante nel materiale. In questo modo, durante il processo di estrusione, sono necessari solo bassa pressione e consumo energetico. Inoltre, può ridurre l'usura dell'estrusore, prolungarne la vita e anche la resistenza del prodotto è elevata. Tuttavia, man mano che la percentuale di urea continua ad aumentare, il materiale sottile estruso diventerà morbido e appiccicoso. Quindi il più alto contenuto percentuale di urea nella formula è generalmente compreso tra il 30-40%, a seconda delle proprietà di altri componenti della formula. Per superare i problemi di cui sopra, si consiglia di utilizzare altri fertilizzanti azotati (come il solfato di ammonio) invece di contenuto di urea superiore al 25%, e l'aggiunta di solfato di ammonio ha un altro vantaggio di aggiungere zolfo alla formula.
Il vantaggio principale del dispositivo di estrusione del fertilizzante è la sua capacità di produrre più azoto, fosforo e potassioTutte le formule sono applicabili e la scelta della formula dipende principalmente dalle condizioni di mercato (cioè prezzo e offerta). Ma il rulloLa pressione ha anche alcune limitazioni, soprattutto perché alcune materie prime (come l'urea) non possono coesistere con altre materie prime in condizioni climatiche avverse (come l'elevata umidità). Pertanto, si raccomanda di controllare il contenuto percentuale di urea inferiore al 30% e di ridurlo ulteriormente nelle stagioni con elevata umidità, altrimenti la materia prima diventerà viscosa a causa dell'assorbimento dell'acqua e ostruirà la tramoggia.
6carenze:
L'unico inconveniente della produzione di fertilizzanti composti attraverso la granulazione del rotolo è che la forma del prodotto è particelle irregolari, ma la forma irregolare delle particelle non influisce sull'applicazione dei fertilizzanti. Il fertilizzante prodotto dalla granulazione rotolante ha resistenza e polvere sufficientiMeno polvere, nessun agglomerato, intervallo di distribuzione ristretto delle dimensioni delle particelle e buona fluidità. I fertilizzanti prodotti dalla granulazione rotolante, in particolare i fertilizzanti granulari di potassio, sono stati ampiamente utilizzati nella concimazione meccanica all'estero, dimostrando che la loro forma delle particelle non sarà un fattore che influenza l'applicazione del fertilizzante.
lavorazioneprocesso tecnologico:
Processo di granulazione del rotoloSi compone di quattro parti, descritte come segue:
1.Pretrasformazione delle materie prime:Stoccaggio, misurazione e miscelazione
Le materie prime del fertilizzante come l'urea, il fosfato di ammonio, il cloruro di potassio, ecc. sono trasportate nel contenitore da ascensori e cinghie a secchiello. Il numero di contenitori di stoccaggio, la complessità delle tecniche di misurazione e miscelazione e il numero di componenti nella formula del prodotto sono correlati. Per garantire la flessibilità del dispositivo, si consiglia di avere più di 4 contenitori di alimentazione, preferibilmente 6: 2 per fertilizzante azotato, 2 per fertilizzante fosforoso, 1 per fertilizzante potassio e 1 per riempitivo.
Quando si producono fertilizzanti composti, vengono generalmente utilizzate operazioni di miscelazione intermittente o continua. Le materie prime di ogni componente della formula vengono pesate nel contenitore di pesatura e, dopo aver soddisfatto i requisiti della formula, vengono tutte aggiunte al miscelatore intermittente o continuo per la miscelazione. Un contenitore della bilancia è installato nel sistema e altre attrezzature dopo che il contenitore della bilancia funziona continuamente. Gli elementi di traccia possono anche essere aggiunti al mixer. Al fine di garantire una distribuzione uniforme delle particelle degli oligoelementi, vengono selezionati miscelatori ad alta resistenza. Il materiale misto e il materiale di ritorno sono sollevati da un elevatore a benna e mescolati con il materiale di ritorno in un miscelatore a palette a doppio asse. Il materiale di ritorno è le particelle non qualificate dopo la frantumazione e lo screening ed il rapporto tra materiale circolante e nuovo materiale è di circa 35:65.
2Rullopremere
miscelaIl materiale viene immesso nello spazio tra due rulli che ruotano in direzioni opposte attraverso un alimentatore verticale a spiraleDurante il processo di compressione, la pressione sul materiale aumenta gradualmente. Quando lo spazio tra i due alberi è alla sua posizione minima, il materiale viene sottoposto alla pressione massima, per poi diminuire gradualmente fino a raggiungere lo zero. Durante il processo di estrusione, a causa della riduzione del volume del materiale, la densità apparente della miscela può aumentare di 1,5-3 volte.rulloIl prodotto compresso è un pezzo spesso di 5-20mmdisettoreLa struttura e la dimensione della pressa a rulli sono determinati da molti parametri, che sono generalmente determinati in base alle proprietà del materiale e agli esperimenti.
Materie prime applicabiliCi sono alcuni requisiti per dimensione delle particelle, forma, contenuto di umidità, plasticità, durezza, temperatura, ecc, enterIl materiale morso nella zona deve avere una buona fluidità,subitoRichiedere che il materiale abbia un basso contenuto di umidità, poiché la scorrevolezza si deteriora quando il contenuto di umidità del materiale raggiunge un certo livello.
Il processo di estrusione dei materiali comprende: a. riorganizzazione dei materiali; b、 frammentazione; cdeformazione plasticaTre fasi. Queste fasi possono non essere necessariamente sequenziali, possono verificarsi in modo intermittente. Il risultato dell'estrusione è che il rapporto di compressione dei materiali generali è vicino a 2,5: 1, o il tasso di rimozione del gas nell'alimentazione è superiore al 60%. Per ottenere un migliore effetto di estrusione, la dimensione delle particelle di alimentazione dovrebbe essere di dimensioni diverse, con un intervallo adatto tra 0,1 e 1,0. Materiali troppo fini (meno di)1.0mm)C'è troppo contenuto di gas e materiali troppo grandi richiedono più consumo energetico.
La durezza o plasticità del materiale influisce sulla pressione richiesta per il processo di estrusione. Alcuni materiali, come il cloruro di potassio, il fosfato di diammonio e l'urea, hanno buona plasticità e possono essere estrusi in granuli efficacemente; Solfato di potassio, solfato di ammonio, solfato di magnesio e polvere di fosfato hanno scarsa plasticità ed effetto di estrusione, che li rende difficili da modellare. Per gli ingredienti che sono difficili da modellare, una quantità appropriata di adesivo può essere aggiunta per ottenere risultati migliori. Urea, cloruro di potassio e una piccola quantità di acqua possono agire come adesivi.
3. Granulazione e screening
Le piastre devono essere ulteriormente rotte e classificate per ottenere la dimensione delle particelle richiesta. C'è uno sotto la macchina della pressa a rullotorrebiaxFrantoio a piastre, pre-frantumazione di piastreUn piccolo pezzo di circa 50mm.Pezzo piccoloRelativamente facile da trasportare e suscettibile di danni successiviGranulatoriUn'ulteriore frammentazione. Le materie prime schiacciate sono divise in grandi particelle, particelle di prodotto e piccole particelle sullo schermo di classificazione. Le particelle sottili sul setaccio più basso vengono riciclate nel miscelatore e poi estruse in forma. Le particelle sovradimensionate intrappolate nello strato superiore del setaccio multistadio devono essere ulteriormente schiacciate. Dopo la frantumazione, tornare allo screening.
La scelta della giusta attrezzatura di frantumazione e vagliatura è fondamentale perProcesso di granulazione del rotoloL'economia è fondamentale. La forma delle particelle (solitamente cubiche) e la gamma di dimensioni delle particelle (1)-5 millimetriO 2-4 millimetri) La quantità di circolazione dopo la frantumazione e lo screening determina l'uscita e la capacità di un insieme di attrezzature.
4.Post trasformazione dei prodotti finiti:Lucidatura e riparazione
In circostanze normali, il prodotto finale deve essere lucidato e rifinito. Le particelle di forma irregolare sono arrotondate ai bordi e agli angoli utilizzando un tamburo di macinazione. La polvere fine generata durante il processo di lucidatura viene setacciata attraverso uno strato di setaccio e fatta circolare. Durante la riparazione, di solito vengono aggiunti agenti anti agglomeranti.
Per la protezione dell'ambiente, l'intero dispositivo deve essere dotato di un filtro a sacco per la raccolta delle polveri.