在轉鼓造粒機生產顆粒一銨的工藝中,需重點控制原料預處理、中和反應、轉鼓造粒參數、干燥冷卻、篩分打包等環節,并關注設備維護與操作管理,以下是具體工藝控制要點:
一、原料準備與預處理
磷酸預處理:使用濃度為36%~45%的磷酸作為原料,確保磷酸濃度穩定。磷酸中可能含有少量硫酸,需控制其含量在3%~5%以內,以避免對后續反應產生不利影響。
其他原料準備:根據產品配方要求,準備氨氣、返料(即篩分后的不合格顆粒和部分成品顆粒)等原料。返料量通常為成品量的2.5~3倍,有助于提高造粒效率和顆粒質量。
原料混合:將磷酸、氨氣和返料等原料按照一定比例進行混合,確保混合均勻。混合過程中需控制溫度和濕度,以避免原料結塊或變質。
二、中和反應控制
預中和反應:在預中和器中,將磷酸與部分氨氣進行中和反應,生成磷酸一銨料漿。預中和度通常控制在1.2~1.3之間,此時料漿的溶解度較大,流動性較好,有利于后續造粒操作。
反應熱利用:中和反應是放熱反應,反應熱可用于蒸發料漿中的部分水分,降低后續干燥能耗。同時,需控制反應溫度,避免過高導致氨氣逸出過多或料漿變質。
尾氣處理:預中和器產生的尾氣中含有少量氨氣和粉塵,需通過尾氣洗滌系統進行回收處理,以減少環境污染和原料損失。
三、轉鼓造粒過程控制
轉鼓參數設置:
轉速:根據轉鼓直徑和物料性質調整轉速,通常控制在每分鐘數轉到數十轉之間。轉速過快可能導致物料在轉鼓內停留時間過短,顆粒成型不佳;轉速過慢則可能降低生產效率。
傾斜角度:轉鼓通常具有一定的傾斜角度(如2°左右),有助于物料在轉鼓內向前移動和混合造粒。
停留時間:物料在轉鼓內的停留時間需根據產品要求進行調整,通常為幾分鐘到數十分鐘不等。停留時間過短可能導致顆粒未完全成型;停留時間過長則可能增加能耗和生產成本。
氨化反應控制:在轉鼓內繼續通入氨氣進行氨化反應,提高顆粒中的氮含量。氨化反應需控制氨氣通入量和反應溫度,以確保反應充分進行并避免氨氣逸出過多。
粘結劑添加:根據物料性質和造粒要求,可添加適量的粘結劑(如磷酸、氨水等)以改善顆粒成型效果。粘結劑的添加量和添加方式需根據實際情況進行調整和優化。
顆粒成型監測:通過觀察顆粒的外觀、大小和均勻度等指標來評估造粒效果。如發現顆粒松散、易碎或大小不一等問題,需及時調整轉鼓參數或粘結劑添加量等工藝條件。
四、干燥與冷卻控制
干燥溫度控制:濕顆粒從轉鼓排出后需進行干燥處理以去除多余水分。干燥溫度需根據顆粒成分和性質進行調整,避免過高導致養分流失或顆粒變質。
冷卻處理:干燥后的顆粒需進行冷卻處理以降低溫度并提高穩定性。冷卻方式可采用自然冷卻或強制風冷等,需根據實際情況進行選擇和優化。
五、篩分與打包控制
篩分處理:冷卻后的顆粒需進行篩分處理以去除不合格顆粒和雜質。篩分設備可采用滾筒篩或振動篩等,需根據顆粒大小和形狀進行選擇和調整。
打包與儲存:合格顆粒經打包后入庫儲存待售。打包材料需具有良好的密封性和防潮性以避免顆粒受潮變質。儲存環境需保持干燥、通風和避光等條件以延長產品保質期。
六、設備維護與操作管理
設備維護:定期對轉鼓造粒機及其附屬設備進行維護和保養以確保設備正常運行和延長使用壽命。維護內容包括清洗設備內部、檢查傳動部件磨損情況、更換潤滑油等。
操作管理:加強操作人員培訓和管理以提高操作技能和安全意識。操作人員需熟悉設備性能和操作規程并嚴格按照要求進行操作和維護設備。
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