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1、腐植酸复混肥的生产工艺与技术及工艺流程图(可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)腐植酸复混肥的生产工艺与技术随着腐植酸机理研究的不断深化, 我国腐植酸肥料的研制开发及其在农业上的应用有了新的进展。现从腐植酸复混肥的性能、作用、机理、生产工艺特点及农田效果等方面进行探讨与分析, 以推动腐植酸复混肥料在农业上的迅速推广应用.1 腐植酸的性能腐植酸是一种化学结构相当复杂的胶体无定型高分子有机化合物, 它是由几个相似的结构单元所形成的大分子复合体, 每个单元又以芳香族聚合物为核, 在核的外面带有羧基、酚羟基、羰基、甲氧基等活性基团。这些活性基团使腐植酸具有酸性、亲水性、较强的离子交换能力和吸附能
2、力, 能与 K + 、Na+ 、Ca2+ 、 M g2+ 、Fe3+ 、Al3+ 和 NH4 + 形成腐植酸盐, 并能与某些金属离子生成络合物或螯合物。腐植酸由很多极小的球形微粒积聚而成, 内表面大, 其阳离子交换量比矿质胶体大 1020 倍。腐植酸可与碱成盐, 其 1 价盐如 NH4 + 、Na+ 、K + 盐为水溶性, 2 价盐如 Ca2+ 、Mg 2+ 盐和 3 价盐如 Fe3+ 、Al3+ 盐均不溶于水。腐植酸具有胶体性质, 在水溶液中呈现出疏松的结构, 加入电解质后会破坏腐植酸胶体溶液的稳定性, 使其凝聚成絮状沉淀。腐植酸的热稳定性差, 在高温下很容易脱羧基、酚羟基而发生裂解, 以致
3、失去原有的活性。腐植酸具有良好的生理活性, 其分子中所含的多酚基结构参与了植物体内的氧化还原过程, 有活化生物体内多种酶的活性, 促进细胞分裂, 加速作物生长点分化及增强根系发育, 刺激作物生长的作用。它还能抑制土壤中脲酶和硝化菌的活性, 增强作物对养分的吸收, 提高化肥利用率.腐植酸存在于泥炭、褐煤和风化煤中, 其总含量一般为 30% 50% .目前统称的腐植酸由胡敏酸( 黑腐酸和棕腐酸) 和富里酸组成, 富里酸又称黄腐酸, 含量少。由于原生植物、地质年代所经历的变化和环境不同, 其腐植酸含量、成分、结构有很大差异, 直接影响到腐植酸产品的质量和应用效果。一般来讲, 活性基团的含量越高, 调
4、剂肥料中养分释放和供给能力越强。腐植酸在农业上的应用, 则表现出具有 5 大作用, 即: 改良土壤; 增强化肥效能; 刺激作物生长; 改善作物品质; 增强作物抗逆能力。我国蕴藏着上千亿吨的腐植酸资源, 为发展腐植酸复混肥提供了可靠的物质基础。2 腐植酸对氮肥分解的抑制机理21腐植酸的脲酶抑制和硝化抑制机理多元复混肥, 其氮源多采用尿素为原料。 ( 1) 酰胺水解作用尿素进入土壤后, 在土壤脲酶作用下, 很快发生水解而生成氨.水解后的氨, 一方面与土壤中的水发生水合反应而形成 NH4 + , 使其存在于土壤中供作物吸收利用; 另一方面可进入大气而损失。其化学反应过程为:山西农大陆欣等人研究结果表
5、明, 腐植酸对土壤脲酶活性具有抑制作用, 可维持在 100 天左右。腐植酸在作物生长前期能很好地抑制尿素的水解, 极大减少氮素的挥发及淋溶损失; 在作物生长中、后期, 随着腐植酸的消耗, 又能够逐渐减弱其抑制作用, 以适应作物发育旺盛时期对氮素的大量需求。( 2) 硝化作用与反硝化作用尿素施入土壤后经水解和水合作用生成的NH4 +,在土壤亚硝化细菌的作用下,被氧化成NO2-,又在销化细菌的作用下,被进一步氧化成NO3-。其化学反应式为:NO3-是作物可吸收利用的氮, 但是, NO3易于移动, 可被淋溶而进入地下水, 污染水质。NO3-在嫌气条件下, 经反硝化作用被还原成N2 O与N2, 形成气
6、态损失, 造成大气污染。其途径主要为: NO3NO2-NON2ON2。反硝化作用主要是一种氮素损失过程, 而且其气态中间产物均可产生一定程度的大气污染.山西煤化所成绍鑫等人研究结果表明, 腐植酸对硝化细菌活性有抑制作用.经试验研究, 在尿素中添加 2 20 的腐植酸物质, 在土壤中保持 35 天内,总抑制率达 69. 3 。62 天后含腐植酸的尿素比普通尿素在土壤中多保留 42% 50% 的氮.22腐植酸的氨稳定机理腐植酸具有很大的内表面积和较强的吸附能力。当尿素被水解成 NH3和NH3经水合成NH4+时, 很快被腐植酸吸附, 并与其发生氨化反应生成较稳定的腐植酸铵盐, 一方面减少了氨的挥发损
7、失, 一方面为作物吸收提供了NH4+源, 故腐植酸具有氨稳定的作用。其化学反应式为:式中RCOOH 代表含有 1 个羧基的腐植酸( HA) , 以下同.3 腐植酸在复混肥生产中的化学反应31腐植酸与氮肥的反应( 1) 与碳酸氢铵或氨水的反应 腐植酸不溶于水, 经与碳酸氢铵或氨水氨化后,可生成溶于水的腐植酸铵, 该反应在常温下即可缓慢发生。它易被作物吸收利用, 而且可减少碳酸氢铵或氨水分解造成的氨挥发损失.( 2)与尿素的反应 该反应生成的水溶性腐植酸尿素复合物是一种长效缓释肥料。经试验研究得知, 腐植酸与尿素在物料干燥和常温下不发生化学反应。当物料含有水分时, 随着温度的升高, 化学反应缓慢发
8、生; 当温度达100以上时, 反应加快, 并随着水分增加而反应增快。该化学反应的结果, 使尿素与腐植酸的混合物料性状由干散变成了湿润, 甚至成稠糊状.32腐植酸与磷肥的反应( 1)与过磷酸钙或重钙中游离酸的反应 式中 Me代表Ca、Mg离子。该反应使水溶性磷被固定,变成枸溶性磷酸盐(MeHPO4)。(2)与磷酸盐的反应 这些反应表明, 腐植酸对土壤中潜在的磷源有着活化作用, 能使难溶性磷转化成可被作物吸收的有效磷。33腐植酸与钾肥的反应与氯化钾或硫酸钾的反应 腐植酸钾为胶体化合物, 在土壤中不易随水流失, 而氯化钾、硫酸钾在土壤中则易随水流失。34腐植酸与微肥的反应如与锌肥的反应 4腐植酸复混
9、肥生产的工艺技术41工艺流程( 见图 1)将已粉碎成 1 mm 颗粒的各种单体肥料和已粉碎成 0。 25 mm 的腐植酸原料, 按配方要求经计量, 进入混合机中混合搅拌均匀后, 送入造粒机中造粒, 当颗粒达到要求后送入回转干燥机中, 通热烟气 ( 300左右) 进行并流干燥, 干燥后约 70左右的粒肥进入回转冷却机中, 抽冷风( 常温) 进行逆流通风冷却到 35以下, 经筛分机筛分, 合格颗粒经扑粉防结块处理后, 经计量包装即为成品。42工艺技术要点( 1) 选择质量高的腐植酸原料煤腐植酸是植物死亡后的残体在微生物作用与化学作用( 腐殖化) 下, 最终形成的一种比较稳定的大分子天然物质, 详见
10、表 1 和表 2.各种煤中的腐植酸含量相差很大,总腐植酸含量,低者为20%30,高者竟达6070%。表1摘录的部分腐植酸含量居中.从表1可以看出,其灰分含量以泥炭为多,褐煤、风化煤较少,腐植酸含量相差不大; 但其容重以泥炭为小, 风化煤为大, 褐煤居中。风化煤有弱粘结性, 泥炭、褐煤几乎无粘结性.从表 2 可看出, 羧基含量从泥炭 HA 到褐煤 HA 再到风化煤 HA , 依次增大; 而酚羟基泥炭为多, 褐煤、风化煤为少。上述3 种不同煤炭 HA , 由于其原始植物和腐殖化程度不同, 活性基团组成差异很大, 特别是风化煤 HA 是烟煤长期风化生成的 HA , 其含氧活性基团( 羧基) 明显增加
11、。故在制造腐植酸复混肥时, 多采用褐煤或风化煤为原料。由于各地的腐植酸原料煤的质量不同, 要选择那些腐植酸含量较高( 40 以上) , 含水量较低( 20% 以下) , 粒度较细( 0。 25 m m) 的品种为宜.腐植酸含量低, 农用效果差。腐植酸原料煤含水高, 成粒难度大,增加制造成本。如果条件允许, 还应尽量选用那些含羧基和酚羟基较高的品种, 以期制得农用效果最佳的腐植酸复混肥。( 2) 搞好原材料的预处理 对所用的无机原料都必须粉碎到1 mm以下。腐植酸原料煤因其粘结性能差, 要求粒径在 0。 25 mm 以下。腐植酸要进行氨化处理因腐植酸不溶于水, 褐煤、风化煤应采取碳酸氢铵或硫酸铵
12、进行氨化预处理, 使其生成水溶性腐植酸铵后再与其它无机肥料混配。过磷酸钙或重钙要进行氨化等预处理。氨化预处理方式有: 加入碳酸氢铵或硫酸铵的氨化法; 亦可采用一定比例的钙镁磷肥的方法, 切不可使用石灰( CaCO3 或 Ca (OH)2 ) , 因为石灰是碱性物质, 容易造成局部pH值过高, 而影响磷的有效性。m( 过磷酸钙) : m ( 碳酸氢铵) = 101 为宜, 产品中水溶性P2O5 不会降低。( 3) 控制好系统的水平衡要保证系统的正常运转, 在控制系统水平衡时,要注意解决好如下几个问题.尿素与过磷酸钙或重钙的配合质量比应控制在 2. 51 以下为宜, 若尿素加入比例过大, 则易导致
13、物料的液相量大于烘干时的脱水量, 而发生干燥机结疤现象.尽量控制混合后的物料水分在 8% 以下, 这样则有利于造粒机的正常加水( 或尿素水溶液) 和造粒操作的稳定运行。干燥温度不宜太高, 一般控制物料干燥温度在 80左右为宜, 应采取低温( 烟气温度300) 大风量, 以减少氮的损失和有效磷的退化损失。( 4)改善造粒操作条件在生产腐植酸复混肥时, 由于添加褐煤或风化煤其粘结性能差, 而且在烘干机前段造粒区, 不存在 2次造粒, 为了得到较高的成球率, 必须采取提高物料的粘结性等措施来改善造粒操作条件.主要有:采取热水或加热部分尿素水溶液造粒。采用 2 台造粒机串联法造粒, 先将部分尿素水溶液
14、喷入1造粒机进行造粒, 成球后自动卸入2造粒机继续造粒, 提高造粒效果.在配料中加入少量硫酸铵使其生成粘结性较强的复盐,即过磷酸钙或重钙与硫酸铵生成磷酸铵和溶解度较小的硫酸钙以及硫酸铵与硫酸钙的复盐(铵石膏),游离水转化为结晶水,其化学反应式: 采用热返料造粒.如果腐植酸原料煤粘结性过低,亦可实行2次筛分措施,增加烘干后的筛分,将筛上5mm的颗粒粉粹后与筛下1mm的颗粒,以热返料送入的造粒机造粒。(5)严格控制返料比腐植酸复混肥的造粒是基于液相理论为基础的颗粒成长原理,也是附聚造粒的理论。为了提高成粒率,要配备有一定数量的小颗粒物料为芯核.为此,采用适宜的返料比是提高造粒的最有效手段。褐煤或风
15、化煤, 其粘结性差难于造粒, 故需要较高的返料比.具体指标要根据实验而定, 并按腐植酸配入比例不同而有所不同.腐植酸原料加入量越高,则需要的返料比越大。一般情况下, 团粒法其返料比在( 22. 5) 1.4.3 腐植酸复混肥产品质量(见表3)5腐植酸复混肥的农业应用效果腐植酸复混肥料也称作增效肥、长效肥、有机无机复合肥, 是一种很有发展前途的好肥料。51提高化肥利用率, 增加肥效由于腐植酸具有脲酶抑制、硝化抑制和氨稳定的作用, 从而提高氮素的利用率。腐植酸能与土壤中的 Fe3+ 、Al3+ 、Ca2+、M g2+等金属离子结合形成较稳定的络合物, 抑制了这些离子与磷肥中磷酸根的结合, 减少了有
16、效磷固定.它能与不溶性磷化物形成一种磷酸 腐植酸复合体, 并使不溶性磷酸盐活化, 从而提高磷的利用率。腐植酸能与钾肥和其它微量元素发生络合或螯合反应, 使其生成具有胶体性能的腐植酸钾或腐植酸微量元素盐类, 有利于作物根系的吸收, 并减少其随水而发生的流失, 提高其利用率。经实验研究得知, 腐植酸复混肥的肥效比等养分的化肥可提高 1020 个百分点。52改善农产品的品质, 提高优级品率对玉米、水稻、小麦等粮食作物可提高其蛋白质、淀粉含量; 对大豆、花生等可提高其含油量;对棉花可提高其纤维强度; 对烟草作物可提高一级品率; 尤其对薯类作物可促进薯块膨大和蛋白质、糖分含量显著提高;对果菜作物,可增加
17、其糖分、Vc含量和提高其着色度、口感及一级口率。53提高作物产量, 增加经济收入经大量农业试验结果表明: 粮食作物, 如玉米、水稻、小麦增产 9. 5% 14. 5% ; 薯类作物, 如甘蔗、甜菜、马铃薯增产 15。 4% 37. 6 ; 油料作物, 如油菜、花生增产 9. 4 25. 0% ; 蔬菜作物, 如黄瓜、西红柿增产 10. 6% 24。 5% ; 果树作物, 如苹果、梨、桃增产8。 2% 14. 6 ; 经济作物, 如甘蔗、棉花增产 11。 5%26。 0% 。比等养分的一般复混肥, 可使作物再增产39 个百分点。腐植酸生产工艺流程一、 粒状腐植酸生产工艺流程部分设备说明:1、立轴
18、破碎机 PSFL1000立轴锤式细碎破碎机是用于破碎抗压强度极限不超过2000公斤/厘米的石棉矿石、石灰石、石膏、水泥熟料及煤干石等各种物料.当破碎石棉矿石时,可以从中揭取石棉纤维,具有揭棉程度高,增棉系数大,生产量大,维修方便等优点.当用于水泥工业时,能以破代磨,减少磨机进料粒度,提高磨机产量20一50,节约电能。它是一种新型有效水泥行业的细碎设备产品特点:(1) 破碎能力强,物料经破碎后,大部分为粉状,特别适合后道工序为磨机的粉磨系统,可提高磨机的磨粉效率。(2) 工作平稳,运转可靠、噪声小、粉尘少。(3) 结构合理,易损件种类少,操作、维修简便。(4) 结构紧凑,占地面积小。结构及工作原
19、理结构:立轴锤式破碎机由上盖、机壳、立轴转子、底座和传动装置组成.上盖一侧设有喂料口(进料斗),中间设有转子轴承座.机壳内装有可拆换的反击板,中心立轴转子安装有打击锤头,传动装置由异步电动机、电机机座、张紧机构及带轮构成,V带同立轴转子相连,底座下部社有出料口及料斗。工作原理:本机立轴上设置有锤头,由进料斗近来的物料利用物料自重均匀喂入,在自由坠落过程中,首先被上层高速运行的锤头冲击,物料被击向反击板,反击板再将物料反弹向锤头,随物料的自重向锤头与反击板之间冲撞,物料与物料之间的冲撞,使物料粉碎,被粉碎的物料由底部出料斗排出机外。2、回转烘干机 H2215一、适用范围:烘干机主要用于选矿、建材
20、、冶金、化工等部门烘干一定湿度或粒度的物料。回转烘干机对物料的适应性强,可以烘干各种物料,且设备操作简单可靠,故得到普遍采用。二、工作原理:该机属于顺流式烘干机,物料经供料装置投入回转式滚筒内,被安装在筒内的提料板将物料提到顶部落下,物料下落后在筒内的高速旋转,同热风接触,带出一部分水分,一直移到出口,使之同热风充分接触,加快烘干速度。同时由直燃热风炉产生的热空气进入筒内同物料充分接触,使物料迅速烘干,然后经出料端的输送机排出。三、主要特点:1、热效率高:破碎装置使物料和热风的接触不断增大,同时亦防止热风短路。2、产品氧化及变质小:物料进筒后,在几秒钟内同热风充分接触,热风使大量水分蒸发温度会
21、快速下降,能保证物料的品质没有变化.3、适用范围广、处理量大:主要装置采用调速机构,可以适应不同物料烘干性能的变化需要,特别适用于处理量大的工作需要。4、维修保养方便:由于本装置的构成合理,坚固耐用,因而维修和保养都非常方便.3干/湿式球磨机球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料,被广泛用于选矿,建材及化工等行业,可分为干式和湿式两种磨矿方式。用途和使用范围:球磨机是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥,硅酸盐制品,新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业,对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。工作原理:机体为卧式筒形旋转装置,外沿齿轮传动,
22、两仓,格子型球磨机.物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓,该仓内有阶梯衬板或波纹衬板,内装不同规格钢球,筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下,对物料产生重击和研磨作用.物料在第一仓达到粗磨后,经单层隔仓板进入第二仓,该仓内镶有平衬板,内有钢球,将物料进一步研磨.粉状物通过卸料箅板排出,完成粉磨作业。结构特点:本机由给料部、出料部、回转部、传动部(减速机,小传动齿轮,电机,电控)等主要部分组成.中空轴采用铸钢件,内衬可拆换,回转大齿轮采用铸件滚齿加工,筒体内镶有耐磨衬板,具有良好的耐磨性。本机运转平稳,工作可靠。二、腐盐生产工艺流程煤浆罐 (1)储浆罐设搅拌装置,根据水煤浆的
23、稳定性,定期对罐内煤浆进行全方位搅拌,以保持原有的流变性,防止发生“硬沉淀”。(2)为将煤浆正常输送到炉前并被良好雾化,储浆罐内的煤浆需要进行炉前搅拌和在线过滤.(3)供浆管道除粗细设计合理外,安装时应尽量减少弯头,必要时可采用盲板、法兰连接;所有接点焊缝的钢管内侧,应平滑并不高于母材;管线应尽可能短而简单,管道低处设置的阀门应能够放净管内的流体。(4)在锅炉前方的燃烧器进口和给浆泵入口或炉前搅拌罐之间,必须设置自身封闭的循环系统,以便有效实现锅炉点火前的供浆准备和锅炉负荷的调节.(5)管道上所有阀门的安装位置,都应当考虑管内介质被吹扫干净的可能性,具体说,在吹扫过程中不应出现死角。(6)为了
24、节约燃料,减少污染,供浆管道还应具有以下功能:气吹扫能将管内浆体吹回储浆罐或炉前搅拌罐内;水冲洗能将所有管道冲洗干净并通过有关阀门排入地沟.(7)供浆管道系统中除了应有的浆泵外,还应有一台水泵,以便对管道在供浆前进行水润湿和停止供浆后进行水冲洗的保养。典型的水煤浆燃烧供浆系统1、卸浆泵 2、移动储浆罐 3、卸浆槽 4、炉前搅拌罐 5、储浆罐 6、在线过滤器 7、水煤浆喷枪 8、水煤浆燃烧器 9、锅炉 10、鼓风机 11、空气压缩机 12、空气压缩罐 13输浆泵 14、清洗水泵反应釜磁力驱动是八十年代开发的一种新型传动密封技术。磁力驱动反应釜的关键部件磁力耦合传动器是一种利用永磁材料进行耦合传动
25、的传动装置。磁力耦合器利用磁钢透过奥氏体不锈钢仍能相互吸引的原理,制作一不锈钢密封罩体与釜体固定连接,形成静密封腔,实现对搅拌轴开孔处的密封。密封罩体内外各设一用永磁材料制作的转子,由于磁铁具有异性相吸,同性相斥的特性,内外转子通过磁力作用在轴向上和旋轴方向相互定位。当电机带动外转子旋转时,内转子则跟随同步旋转。内转子再通过联轴器带动釜内搅拌轴旋转,达到搅拌目的。磁力驱动改变了传统机械密封和填料密封的那种通过轴套或填料密封搅拌轴的动密封结构为静密封结构,釜内介质完全处于由釜体与密封罩体构成的密封腔内,彻底解决了填料密封和机械密封因动密封而造成的无法克服的泄露问题,使反应介质绝无任何泄露和污染.
26、工作原理是:通过反应釜夹层,注入高温或低温的循环液,对反应釜内物料进行恒温加热或制冷,物料在反应釜内进行反应。并能控制反应溶液的蒸发与回流,反应完毕,物料可从釜低的出料口放出,操作极为方便,是现代化学小洋实验、中试生物制药及新材料合成理想设备.主要特点:1、可进行常温,敢问及低温反应。2、可在常温及负压下工作.3、变频恒温搅拌系统,工作平稳。转速数显。4、机械-四氟复合密封,四氟搅拌浆。5、磨屑油污收集装置,有效防止污染反应物料,6、无死腔设计四氟下放料阀,7、可选配加热循环槽或制冷循环泵。离心机当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之
27、密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。 此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重.所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩
28、散产生沉降运动。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。流化床循环流化床燃烧(CFBC)技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下,即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。 循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入,一次风从布风板下部送入,二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床,燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除.为了提高吸收剂的利用率,将未反应的氧化钙、脱硫
29、产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。钙硫比达到225左右时,脱硫率可达90以上.流化床燃烧方式的特点是:1清洁燃烧,脱硫率可达8095,NOx排放可减少50;2燃料适应性强,特别适合中、低硫煤;3。燃烧效率高,可达9599%;4负荷适应性好。负荷调节范围30100%.矿物腐植酸钾和腐植酸钠的生产工艺技术腐植酸钠(HA-Na)和腐植酸钾(HAK)统称腐植酸一价金属盐,是当前腐植酸(HA)的主导产品。HA-Na(K)的工艺原理实际上就是离子交换反应或复分解反应,也就是用碱性溶液从原料煤中提取HA的过程。如果原料中的HA是游离态的,即COOH和OHph未与多价金属离子结合(可简单表示为HA-COOH)
30、,可用NaOH、KOH直接提取,其溶液中溶解的物质就是相应的HA一价盐。如果原料中HA是钙、镁结合态的可表示为HA-(COO)2Me,则可用Na4P2O7、Na2CO3、K2CO3作提取剂,通过复分解反应,形成水难溶的磷酸钙(镁)或碳酸钙(镁),得到水溶性的HA盐。3.1 工艺过程和操作步骤腐植酸的钠盐或钾盐的生产工艺流程可简单表示为:原料煤粉碎抽提固液分离溶液蒸发干燥精制产品 残渣水洗(洗涤水回用) 干燥粉碎粗制产品在反应器中放入原料煤、水、NaOH(或KOH),在90左右抽提40min左右。将反应物料放入沉降池进行初沉淀,将粗清液泵入沉降离心机或斜板(或斜管)沉降器进行固液分离.澄清液在蒸
31、发器中浓缩到10波美度左右,送至干燥机干燥后即成精制产品。沉淀分离出来的残渣放入洗涤槽,用软水洗涤几次,将洗涤水回收作为下次抽提的用水。HA含量大于60(干基)的原料煤也可采用干法或半干法生产粗制产品,即不经固液分离和浓缩,直接进行干燥.生产腐植酸钠(钾)的工艺设备主要是带加热夹套的反应器、沉降离心机或斜板沉降器、蒸发器、干燥机等。3。2 工艺要点1、原料煤的粉碎:风化煤比较疏松,孔隙率较高,故生产时粉碎粒度不一定越细越好,一般过20目筛即可,褐煤粒度可再细些,但也不必小于60目,以有利于加快残渣沉降速度,节省能耗。因低级别原煤水分较高,直接粉碎会发生粘磨或堵塞现象,故要事先对块煤干燥。有人建
32、议用湿法球磨代替干法粉碎,既节省了高水分原料事先干燥的工序,又避免了干法粉碎造成的粉尘污染,改善了劳动条件。但湿法球磨工艺对输送和计量设备机械化要求较高。2、工艺水:用于抽提和洗涤的工艺水必须是工业软水,其硬度越低越好,至少应在5mmol/L以下,否则生产出来的产品会包含大量不溶于水的HA-Ca(Mg),影响产品质量。3、物料配比:由于原料质量差异较大、产品指标要求不一,不可能确定一个统一的反应物料配比.对多数含有游离腐植酸的低级别来说,生产精制HA-Na的大致配比为: HA(折纯,干基):NaOH:水=1:0。140.17:15(重量比)。如干法或半干法生产,水的加量可大幅度缩减。碱用量的控
33、制是工艺的关键。HA的酸性和碱的加量主要取决于COOH的多少,就是说,不同来源的煤即使HA含量完全相同,抽提所用的碱量也不尽一样,一般风化煤较高,褐煤次之,泥炭最低.对高钙、镁HA原料来说,必须用Na2CO3代替NaOH,相应加量要多些.因此,在生产之前必须了解原料煤HA类型,并对工艺物料配比进行实际计量,碱的加量以反应结束时物料pH910为宜。有人建议根据HA的COOH含量从理论上计算碱加量,也大可不必.一是COOH测定方法一般厂家不易掌握,二是理论计算也不一定代表复杂的实际工艺状况,故还是以实测为宜。4、产品干燥:为防止HA脱羧和分解,直接接触干燥(如滚筒干燥)温度不应超过150,但喷雾干
34、燥为气流快速干燥,在进口空气3500、出口120情况下是安全的.5、设备选型:以生产农用HA盐为目的的工艺设备,不一定选用很高档的设备。反应器用搪瓷甚至碳钢材质即可,但要有适当的搅拌和加热措施。物料的固液分离至今仍是难题,常规过滤或真空抽滤绝对是不可能的,最好选择合适的沉降离心机;新型的动态过滤、附加磁场或超声波过滤、加压渗滤设备适用于稀液的精细分离,可以选择、试用。近期干燥设备发展较快,除传统的滚筒式外,还有旋转闪蒸式(适于糊膏状物料)、空心浆叶式(适用于浆态)、真空耙式和压力喷雾干燥(适用于稀液)等。6、工艺条件的选择要根据产品质量要求来确定。比如,普通农用、普通钻井液处理剂、粉煤粉焦粘结
35、剂所用的腐钠,就不必非要制成一级品,用半干法或干法生产粗制品即可。所谓半干法,是在加水量较少的糊膏状情况下反应,省略了固液分离和蒸发工序;而干法生产是利用原料中已有的水分或稍加水情况下,取消干燥,一步完成反应.无论半干法还是干法,加热和搅拌是两个不能省略的操作条件。干法快速反应制取HA-Na新工艺,可节省能耗和生产成本,简化了操作,其产品质量和钻井液使用性能与湿法产品完全相同.但干法生产工艺设备要求较高,包括加热介质、高速搅拌、碱液喷淋与均匀分散等,都需要专门技术和设备.7、HA-Na也是生产HA的Ca、Mg、Fe、Cu等多价金属盐的中间步骤。制取HA多价金属盐原则上必须先制成HA-Na溶液,
36、再加入相应的无机盐,将HA的多价盐沉淀出来。3.3 质量指标 国家行业标准 HG/T 3278-1987(代替ZB G 2100587)腐植酸钠规定的质量标准见表3-1。迄今还没有制定HA-K的国家行业标准。农业和钻井液使用的HAK一般要求K2O10%,其余指标可参考HANa的有关规定. 1# 碳 化 塔 2# 碳 化 塔3#塔综合塔炭床绸厚器离心机脱碳来冷却水去脱碳变换来去压缩浓氨水槽来去净氨塔去母液槽等压塔来 碳 化 岗 位 工 艺 流 程 图1#油分1#800塔2#800塔4#油分4#机1#冷排2#冷排3#醇分2#醇分1#醇分2#醇坛1#醇坛2#油分2#机1#机3#油分3#机甲 醇 合
37、成 工 段 工 艺 流 程 图(联 醇)大近路六段来去精馏1#补2#补1#副2#副1总进2总进2#主1#主串阀串伐去水洗吸收冷排浓氨水槽母液槽吸氨器循环槽驰放气来软水气氨来自合成来自稠厚器3#塔、综合塔来冷却水去碳化塔净氨塔等压塔去吹风气去3#塔综合塔来吸 收 岗 位 工 艺 流 程 图合成来驰放气柜气去缓冲罐风机1#炉2#炉3#炉4#炉汽包集尘器集尘器集尘器集尘器汽包综合余热回收器水封水煤气管蒸汽进老线水封前去吹风气半水煤气管软水洗气塔新 线 造 气 工 艺 流 程 图联 醇 变 换 流 程 图去合成冷排软水来喷水泵热水泵精醇冷凝水去碳化电加热器压缩来水罐板式换热器第二气水分离器第二水加热器
38、板式换热器第一水加热器二低变第二增湿器中变炉一低变第一增湿器热交换器予腐器饱和塔热水塔水封油分油分塔前予热器500塔600塔冷排水分循环机甲 烷 化 工 段 流 程 图冷合成塔预热器冷 排冷交氨分氨冷氨冷油分循 环 机废热锅炉液 氨 贮 罐联 醇 氨 合 成 工 段 工 艺 流 程 图5000M3气柜水封静电除焦水封静电除焦器静电除焦水封机机风洗气塔脱硫塔清洗塔除焦水封静电除焦器除焦水封加药槽贫液槽溶硫釜硫泡沫槽再生槽富液槽8 万 吨 粗 脱 硫 工 段 工 艺 流 程 图缓冲罐风机4#炉1#炉2#炉3#炉水封综合余热回收器洗气塔汽包汽包汽包汽包集尘器集尘器集尘器集尘器蒸汽总管煤气总管水煤气总
39、管去新线水封后软水去吹风气柜气去老 线 造 气 工 艺 流 程 图四段来油 分油 分换 热 器水解炉冷 排碳 床碳 床分 离 器去五段精 脱 工 段脱硝简介1脱硝工艺流程压缩机卸车液氨贮存液氨气化减压至脱硝装置配风脱硝反应系统鼓风机2。主要设备(按两台脱硝机组公用一套氨站系统设计)。(1)卸料压缩机(共2台)卸料压缩机采用无油空压机。氨站系统设置卸料压缩机,一备一用。选择的卸料压缩机能满足各种条件下的要求.卸料压缩机抽取储氨罐中的氨气,经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。卖方在选择压缩机排气量时,充分考虑储氨罐内液氨的饱和蒸汽压,液氨卸车流量,液氨管道阻力及卸氨时气候温度等。(2)储氨罐(至
40、少两个储氨罐)液氨的贮罐容量,应按照锅炉BMCR工况,在设计条件下,考虑两台炉的脱硝装置运行,每天运行20小时,连续运行7天的消耗量考虑.贮罐上应安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀,为贮罐液氨泄漏保护所用。贮罐还装有温度计、压力表、液位计、高液位报警仪和相应的变送器将信号送到脱硝装置公用系统控制系统或机组DCS,当贮罐内温度或压力高时报警.贮罐应有防太阳辐射措施,还应防台风、暴雨。四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴,当贮罐罐体温度过高时自动淋水装置启动,对罐体自动喷淋降温;当有微量氨气泄漏时也可启动自动淋水装置,对氨气进行吸收,控制氨气污染.为了保证喷淋水源的连续性,应设计备用水源可与其切换
41、。氨储存与卸载系统设置2套。罐体为同样大小,氨储存罐为全焊接并且采用16MnR制造而成。系统能满足2个氨储存罐互相倒罐。(3)液氨供应泵南方工程不设置供应泵,液氨进入蒸发槽,利用压差和液氨自身的重力势能实现.(4)液氨蒸发槽(2台)液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽加热来提供热量。蒸发器上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围,当出口压力达到过高时,则切断液氨进料。在氨气出口管线上应装有温度检测器,当温度过低时切断液氨,使氨气至稳压罐维持适当温度及压力,蒸发器也应装有安全阀,可防止设备压力异常过高。液氨蒸发器应按照在BMCR工况下2100容量设计(一用一备)。(5)氨气缓冲槽(1台)从蒸发器蒸发的氨
42、气流进入氨气稳压罐,通过调压阀减压成一定压力,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。氨气稳压罐应能满足为SCR系统供应压力稳定的氨气,避免受蒸发器操作不稳定所影响。稳压罐上也应设置有安全阀保护设备.两台锅炉共设置一台.(6)氨气稀释槽(1台)氨气稀释罐为一定容积水槽,水槽的液位应由溢流管线维持,稀释槽设计由槽顶淋水和槽侧进水。液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后从稀释罐底部进入,通过分散管将氨气分散入稀释罐中,利用大量水来吸收安全阀等排放的氨气.水箱通风管的设计确保达到使通风管出口氨的浓度最小,设计的最大浓度为2ppm,以避免氨气味的发散。两台锅炉共设置一台。(7)稀释风机(每台机组2台
43、风机)喷入反应器烟道的氨气应为空气稀释后的含5左右氨气的混合气体。所选择的风机应该满足脱除烟气中NOx最大值的要求,并留有一定的余量。稀释风机应按两台100容量(一用一备)设置。(8)氨气泄漏检测安全报警系统(8套)液氨贮存及供应系统周边应设有氨气检测器,以检测氨气的泄漏,并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时,在脱硝装置公用系统控制系统和机组控制室会发出警报,就地应发出声响、闪光警报,操作人员采取必要的措施,以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨贮存及供应系统设在炉后,应采取措施与周围系统作适当隔离,并设安全警告装置。设计的氨气泄漏检测器的布置位置及数量详见下表:布置位置检测器
44、数量(个)液氨卡车卸载点1液氨储罐区2液氨蒸发槽与缓冲槽区1SCR反应器区4(二台炉)总数:8(9)排放系统卖方应在液氨贮存和供应系统设置一个封闭的氨废水排放系统,将氨气稀释罐中吸收氨气后形成的氨废水排放至废水池,再由废水泵送到废水处理系统,卖方采取必须的措施及设备,并保证系统在正常及事故工况下,从氨区排放的废水满足环保排放标准,不需要二次处理。(10)氮气吹扫系统液氨贮存及供应系统保持系统的严密性,防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是最关键的安全问题。基于此方面的考虑,卖方应在本系统的卸料压缩机、氨贮罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐等都应备有氮气吹扫管线。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上
45、设备分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫,防止氨气泄漏和氨气与系统中残余的空气混合造成危险。卖方应考虑氮气瓶的储存空间并提供氮气吹扫所需要的量。(11)消防与安全设施液氨储存与供应区域应设置完善的消防系统、洗眼器及防毒面罩等.由卖方设计并供货。生产工艺流程图成品入库包装GB7718-2021检验(相关标准仪器检验)膨化烘烤(成型的饭通过隧道式烤箱烘烤30分)手工成型(用擀面杖压饭后用刀切成型)蒸煮(原辅料和饮用水1:1蒸煮40分钟)清 洗(原辅料用生活用饮用水GB5749-2006清洗)原辅料(原料大米95%-GB1353-2021辅料燕麦 0.5%-NY/T892-2004 )粘度流程走势。.。D