[發明專利]一種粉粒狀硫酸銨鉀復合肥料的制造方法

有效

• 申請號: 200610147263.0
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN101200392A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 陳明良;梁濟;趙繼善;葛建國;趙軍輝;李接勵;朱東明
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院
• 主分類號: C05G1/10
• 分類號: C05G1/10;C05G5/00
• 代理公司: 上海華工專利事務所
• 代理人: 謝世杰

技術領域

本發明涉及一種農用化肥的制造方法，具體地說，涉及一種含有氮、硫、鉀等元素的化肥的制造方法，即硫酸銨鉀復合肥料的制造方法，這是一種以噴霧造粒法制造粉粒狀硫酸銨鉀的方法。

背景技術

粉粒狀肥料是化學肥料中的一個重要品種。它既能單獨使用，也可作為顆粒狀復合肥料的基礎原料。品質良好的粉粒狀肥料深受農業部門和顆粒狀復合肥二次加工企業的歡迎。

中國專利(專利申請號93111207.9)“硫酸鉀型三元復合肥的生產方法”介紹了氯化鉀與濃硫酸轉化反應，制取硫酸氫鉀，然后硫酸氫鉀溶液與磷酸混合，在中和槽用氨中和，噴漿造粒制造硫酸鉀型三元復合肥料的方法。

美國的TVA、西班牙Cros等以濃縮磷酸為原料，應用管式反應器代替傳統的槽式攪拌氨化反應器，生產磷酸銨及磷酸銨系復合肥料，取得了多項專利(US?3,130,033、US?3,420,624)。目前，管式反應器生產技術已被世界上許多磷酸銨及磷酸銨系復合肥料生產企業所采用。

1964年英國Fisons公司開發了槽式加壓氨中和以及噴霧干燥制取粉狀磷酸一銨生產工藝技術(專利號US?3,415,638)。美國的Swift農業與化學品公司開發了噴嘴氨化反應器及噴霧干燥制取粉狀磷酸一銨生產工藝(專利號US?3,419,378)。上述工藝技術的出現對化學肥料生產技術的發展，產生了較大的推動作用。

近十幾年來，我國化學肥料工業發展較為迅速，上海化工研究院在國家“六五”及“七五”科技攻關項目中開展了粉狀磷酸一銨制造技術及管道反應器制磷銨及氮、磷、鉀復合肥生產技術的研究，完成了中間試驗，并在國內推廣上述技術，取得了較大的成果。

發明內容

本發明旨在吸取上述復合化肥制造技術和經驗的基礎上提供一種粉粒狀硫酸銨鉀的制造方法及相應的生產工藝流程。它以硫酸和氯化鉀低溫轉化所得的含過量硫酸和少量未反應的氯化鉀的硫酸氫鉀溶液為基礎原料，經和一定量的水混合后，在管式反應器中與氣態氨進行中和反應。并利用原料的化學反應熱，蒸發掉水分，再經噴霧干燥，得到粉粒狀硫酸銨鉀產品。這種直接制成粉粒狀硫酸銨鉀產品的方法工藝簡單，投資和操作費用低，可拓寬無氯鉀鹽原料來源，降低復合肥的二次加工費用。

本發明是這樣實現的，它主要是利用硫酸氫鉀和氨的中和反應，其特征是，所述的制造方法包括如下步驟：

(1)以硫酸和氯化鉀低溫轉化所得的含過量硫酸和少量未反應氯化鉀的硫酸氫鉀溶液和一定量的水混合制成密度為1.58～1.62g/cm³、溫度為90～110℃的混合料漿；

(2)混合料漿在管式反應器中與氣態氨進行中和反應，反應溫度140～160℃，壓力為0.2～0.4MPa，反應后料漿的pH值是4～5；

(3)管式反應器中的中和料漿從噴霧干燥塔塔頂噴淋入干燥塔中，中和料漿中的水份被減壓閃蒸，噴霧的細粉粒在降落過程中與上升的冷空氣接觸換熱并冷卻干燥，在塔底得到硫酸銨鉀復合肥料。

所述的氯化鉀低溫轉化工藝是采用過量10-20％的硫酸與氯化鉀在120～130℃下反應，反應物為硫酸氫鉀、硫酸和少量未反應的氯化鉀混合料漿和氯化氫氣體。氯化氫氣體采用降膜吸收器被水吸收成濃度約30％的鹽酸，另作它用。用于制造粉粒狀硫酸銨鉀復合肥料的混合料漿在用氣態氨中和的過程中會發生以下反應：

H₂SO₄+NH₃＝(NH₄)₂SO₄

KHSO₄+NH₃＝K₂SO₄+(NH₄)₂SO₄

上述反應過程十分快速，尤其是硫酸和氨的氨化反應屬于飛速反應，會產生大量熱量。在混合料漿中加適量的水既可增加料漿的流動性，也可以防止中和過程中物料的快速干固，堵塞管式反應器。水的加入量以把料漿的密度調整為1.58～1.62g/cm³為宜，溫度也要控制在90～110℃。據此，加入到硫酸氫鉀溶液中的水的比例，以質量計，為0.3～0.7∶1。管式反應器中氣態氨的加入量需要通過硫酸氫鉀溶液被氨中和的程度來控制，此時中和終點的料漿pH值是4～5。