專利名稱：一種含對苯二酚的長效尿素生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于尿素肥料制造工藝的領(lǐng)域，即提供一種含對苯二酚的長效尿素肥料生產(chǎn)工藝。
尿素肥料已成為世界農(nóng)業(yè)中最重要的一種固體氮肥，比起其他氮肥來，尿素肥料有許多優(yōu)點;氮含量高，造價低，易溶于水和易于處理，并適合于生產(chǎn)復合肥料。此外，它除作基肥外對某些作物來說，還可以用作葉面噴肥。然而，施用尿素肥料還存在一些有待解決的問題，主要是尿素肥料在土壤中會迅速水解，一方面會引起土壤PH值的增高和氨的累積，產(chǎn)生亞硝酸鹽和氨的毒害，這對于發(fā)芽的幼苗和幼令植株尤為嚴重;另一方面尿素轉(zhuǎn)變?yōu)榘焙笠詺鈶B(tài)形式大量揮發(fā)掉。為減少施入土壤中的尿素氮的損失，人們采取過多種途徑來研究長效肥料，即是使尿素不致于在短期內(nèi)在土中迅速水解。這樣，一次施入土壤中的大量尿素肥料，可設(shè)法使之在作物整個生育期內(nèi)給予持續(xù)穩(wěn)定的供給。作為一種可行的解決技術(shù)，本發(fā)明者們在前期曾提出過在尿素中加入脲酶抑制劑得到一種長效尿素肥料(中國專利CN85109580)，即采用對苯二酚為脲酶抑制劑，按一定比例加入到尿素或尿素衍生物中得到含對苯二酚的長效尿素肥料。該種肥料采用目前生產(chǎn)尿素的工藝方法，只是在該工藝的尿素合成工序之后、造粒工序之前，將事先溶解好的對苯二酚水溶液按一定比例與尿液同時進入混合器中，使兩者充分，混合均勻后經(jīng)造粒工序制成含對苯二酚的長效尿素肥料。這種方法由于僅是在原有合成尿素生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，增加了對苯二酚液和尿液混合的工序，從設(shè)備上來說它只是增設(shè)兩個混合器(為對苯二酚液和尿液混合均勻之用)、一個對苯二酚液貯槽和兩臺液泵。因此，其實施方案簡單，易于在尿素工業(yè)生產(chǎn)中應用。具體地講，按該技術(shù)所提供的較佳實施方案是將對苯二酚先用水溶解，然后再按比例加到尿素合成液中。這種方案雖然添加的對苯二酚能充分與尿液混合均勻，但是由于對苯二酚加到合成尿素系統(tǒng)中還須經(jīng)兩段蒸發(fā)，其冷凝液含少量氨、CO2及尿素生產(chǎn)過程中要回收，因而冷凝液中所含少量對苯二酚也隨著返回循環(huán)系統(tǒng)，所以在最后排放的污水中，對苯二酚的含量偏高，存在一定程度的污染問題。此外，即使將對苯二酚水溶液加到生產(chǎn)尿素工藝流程中的二段蒸發(fā)以前，經(jīng)二段蒸發(fā)分離后仍然有較少量對苯二酚返回循環(huán)系統(tǒng)，所以仍然存在排放水的污染問題。同時，這種工藝方法的另一缺點是加入較多的對苯二酚水溶液，增加了尿液系統(tǒng)水分蒸發(fā)的負擔，即一定程度上增加能耗。
本發(fā)明的目的是改進上述生產(chǎn)工藝中的不足，使既保證尿素中添加的對苯二酚能充分均勻的與之混合，又避免在生產(chǎn)過程中對苯二酚對排放水的污染。同時，進一步降低生產(chǎn)長效尿素的能耗。
在長效尿素的生產(chǎn)工藝流程中，一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)工序后，都要通過分離器，將蒸汽冷凝液回收到循環(huán)系統(tǒng)中，因此為有效避免添加的脲酶抑制劑對苯二酚對排放水的污染，就必須將對苯二酚加到生產(chǎn)尿素工藝流程中二段蒸發(fā)分離工序以后，但是為使添加量極少的脲酶抑制劑(對苯二酚)非常均勻與尿素混合(對苯二酚重量占0.1～0.5%)，采用簡單的尿素與對苯二酚進行機械混合方法是達不到予期效果的。本發(fā)明的含對苯二酚的長效尿素生產(chǎn)工藝是對專利技術(shù)CN85109580進行完善和改進，仍采用目前使用的尿素生產(chǎn)工藝，其特征是在該工藝的尿素濃縮分離工序之后，將一定量固體或較高濃度對苯二酚水溶液加入熔融狀或固體尿素中及充分混合二道工序制成長效尿素。具體地說，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中對苯二酚的添加可采下述幾種實施方案1、在尿素濃縮分離工序后，將固體(微晶或粉末狀)對苯二酚加入熔融狀尿液中充分混合均勻后再進入造粒工序;也可以將熔融尿素液分流出一小部分，如上述加入固體對苯二酚充分混合均勻后再反注回原熔融尿素液中混合均勻，接著進入造粒工序;
2、在造粒工序中將研磨得極細的對苯二酚微粒(＞200目)，用噴粉器噴在剛剛從造粒塔中噴淋出來的處于半熔融狀態(tài)的尿素滴上，使尿素顆粒表面附著一層對苯二酚完成造粒工序;對于采用盤式成粒、噴漿轉(zhuǎn)鼓成?；蛄骰渤闪５鹊纳a(chǎn)工藝，這種在造粒工序中加入對苯二酚的工藝是簡而易行，且生產(chǎn)出的長效尿素中所含對苯二酚量均勻。上述兩種實施方案中，由于熔融狀態(tài)的尿素對對苯二酚具有非常高的溶解能力，且溶解速度快，分散均勻，因此對苯二酚與尿素容易充分混合均勻;
3、用一定量濃度對苯二酚水溶液噴淋造粒工序之后得到的溫度尚保持在60℃左右的尿素固化顆粒，充分攪拌，干燥制成長效尿素。此種加入對苯二酚的工藝，對苯二酚水溶液較佳濃度為20-50%，其溫度應保持在50～95℃。在此條件下，能保證對苯二酚水溶液噴淋到尿素顆粒表面不折出結(jié)晶，使對苯二酚與尿素顆粒能充分混拌均勻，用對苯二酚水溶液噴淋，可在混拌機(滾筒式或盤式等)內(nèi)攪動混拌后進入干燥工序;
4、當合成后的尿素液采用結(jié)晶工藝時，在尿素結(jié)晶通過滾筒或沸騰床氣流干燥器脫水過程中或脫水之后按比例將對苯二酚固體(微晶或粉末狀)，混拌均勻，然后進入熔融造粒工序;
在上述長效尿素生產(chǎn)工藝中，也可以在添加對苯二酚的同時(或分別)將一定數(shù)量的銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、鉀鹽及各種微量元素及農(nóng)藥或除草劑或化學藥劑和/或生物性肥料加入，制成含多種元素的復合長效尿素或免中耕作業(yè)的多功能復合長效尿素肥料。下面通過實例和附圖對本發(fā)明給予進一步說明。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程框圖。其中A、合成尿素分解或閃蒸;B、一段蒸發(fā)和分離;C、二段蒸發(fā)(或結(jié)晶尿素)和分離;D、熔融;E、造粒;F、成品;G1、G2為回收循環(huán)系統(tǒng)。1、2為原添加對苯二酚方案;3、本發(fā)明第1或4實施方案;4、第2實施方案;5、第3實施方案。
圖2為利用一般水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)工藝采用本發(fā)明第1實施方案制造長效尿素的生產(chǎn)工藝流程示意圖。圖中1、NH3與CO2的混合器;2、合成塔;3、予分離器;4、中壓分解加熱器;5、中壓分解分離器;6、低壓精餾塔;7、低壓分解加熱器;8、低壓分解分離;9、尿液閃蒸槽;10、一段蒸發(fā)加熱器;11、一段蒸發(fā)分離器;12、二段蒸發(fā)加熱器、13、二段蒸發(fā)分離器;14、熔融尿素與對苯二酚混合器;15、對苯二酚計量進料器;16、含對苯二酚的熔融尿液泵;17、造粒塔。上述長效尿素生產(chǎn)工藝中除添加對苯二酚計量泵15、熔融尿素與對苯二酚混合器14外，都是原尿素生產(chǎn)工藝。對苯二酚(微量或粉末)通過計量進料器15打入熔融尿素中在混合器14中充分混合均勻，然后由熔融尿液泵16將熔融狀含對苯二酚的尿液泵入造粒塔17。
圖3為采用本發(fā)明第2種方案的長效尿素生產(chǎn)工藝流程示意圖。為簡化結(jié)構(gòu)圖3只示出與添加對苯二酚有關(guān)技術(shù)，其它生產(chǎn)工藝如圖2所示為一般生產(chǎn)尿素工藝方法。圖中18、對苯二酚計量噴粉器;19、混拌器。固體粉末(＞200目)對苯二酚通過計量噴粉器19將原料粉末噴淋到剛從造粒塔中噴出的半熔融尿素微顆上，造粒塔17工序后連混拌器19，進一步將對苯二酚和尿素混拌均勻。
圖4為采用本發(fā)明第3種方案的長效尿素生產(chǎn)工藝流程示意圖。該工藝中將對苯二酚加到合成尿素生產(chǎn)的最后工序中，圖中20，對苯二酚計量噴淋器;21、混拌機;22、干燥器，尿素顆粒從造粒塔17中流出時溫度約60℃左右，將濃度20-50%溫度加熱到50～95℃的對苯二酚水溶液由噴淋器均勻噴淋到尿素顆粒上，然后進入混拌機21中充分混拌均勻，經(jīng)干燥器22干后得成品長效尿素。
本發(fā)明所提供的含對苯二酚的長效尿素的生產(chǎn)工藝，除適用上述實例(圖2～圖4)中的一般水溶液全循環(huán)法流程也適用于熱氣循環(huán)法、漿液循環(huán)法、氣提法及聯(lián)尿法等目前尿素生產(chǎn)工藝中常用的方法，即本發(fā)明所提供的含對苯二酚的長效尿素生產(chǎn)工藝易于與現(xiàn)有各種尿素生產(chǎn)工藝結(jié)合。此外，本發(fā)明所提供的方法其附設(shè)裝置少，工藝流程簡單，不但能耗低又可有效地避免對苯二酚對排放污水的污染，是目前合成尿素工藝改造為生產(chǎn)長效尿素的較佳實施方案。
權(quán)利要求
1.一種含對苯二酚的長效尿素生產(chǎn)工藝，采用目前使用的合成尿素生產(chǎn)工藝，其特征在于在該工藝的尿素濃縮分離工序之后，將一定量對苯二酚的固體或高濃度水溶液(濃度＞20-50%)加入熔融狀或固體尿素顆粒及充分混合二道工序制成長效尿素。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于對苯二酚的添加工序是將其固體(微晶或粉末狀)加入熔融狀尿液中充分混合均勻后再進入造粒工序。
3.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于在造粒工序中將對苯二酚粉末(＞200目)用噴粉器噴在剛剛從造粒塔頂噴淋出來的處于高溫或半熔融狀態(tài)的尿素滴上，使尿素顆粒表面附著一層對苯二酚完成造粒工序。
4.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于在造粒工序之后將一定濃度對苯二酚水溶液噴淋到尿素顆粒中，充分攪拌，干燥制成長效尿素，該工序中對苯二酚水溶液濃度20-50%，其溫度應保持在50～95℃。
全文摘要
一種含對苯二酚的長效尿素生產(chǎn)工藝是在目前使用的合成尿素工藝中增加對苯二酚的固體或高濃度水溶液加入熔融狀或固體尿素及充分混拌二道工序。由于該工藝中是將對苯二酚加入合成尿素工藝尿素濃縮分離工序之后，因而可以有效地避免生產(chǎn)長效尿素過程中，對苯二酚對排放污水的污染。此外，該工藝方法需要的附設(shè)裝置少、工藝流程簡單、能耗低，是目前合成尿素工藝改造為生產(chǎn)長效尿素的較佳實施方案，易于在化肥工業(yè)中推廣。
文檔編號C05C9/00GK1056861SQ9010513
公開日1991年12月11日 申請日期1990年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月31日
發(fā)明者周禮愷, 宮體靈, 畢庶春, 王家年, 李榮華, 趙曉燕, 張德生, 高德恩, 崔桂霞 申請人:中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所