[发明专利]一种尿素熔融装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种复合肥料生产设备，尤其涉及一种固体尿素熔融装置。

技术背景

随着尿液料浆法尿基复合肥工艺技术、硫基复合肥喷涂补氮工艺技术、大 颗粒尿素工艺技术的发展和生产需要，高浓度尿液(≥99.5％)在上述各种工艺 技术中起着越来越重要的作用。除了尿素工厂可直接提供高浓度的尿液(≥99.5 ％)以外，其他高浓度的尿液主要来自固体颗粒尿素直接熔融，但是由于尿素自 身具有的特殊性，固体尿素在熔融时会伴有水解及异构化缩合，并有缩二脲生 成。采用缩二脲较高的尿液加工成的复混肥料或大颗粒尿素对农作物的生长不 利，特别是会造成严重的烧苗现象，生产的复混肥料产品也达不到国家标准的 要求。因此，控制固体颗粒尿素熔融过程中尿素的水解率及缩二脲的生成量是 成功制备高浓度尿液的关键。

现有技术中，生产厂家采用的尿素熔融器的结构形式多为立式贮槽内加加热 盘管和搅拌浆结构的熔融器。如图1所示即为一种常用的尿素熔融装置，其包 括熔融主罐和副罐，熔融主罐内设置有可通蒸汽的加热盘管3，有上、中、下三 层搅拌桨，熔融尿液是通过副罐中的液下泵打入造粒机中。该类装置存在的主 要缺点是：

1.尿素熔解罐搅拌浆的搅拌强度小，难以形成上下循环流，固体尿素容易悬 浮在尿液表面，受热不均匀，无法快速熔化，只有在加水(3～5％)的情况下才 熔化。由于尿素溶液在熔融罐中有相当长的停留时间(≥20min)或含有3～5％的 水分，尿素溶液中的尿素很快会在高温(>100℃)及较长停留时间(≥20min)的 条件下，迅速生成大量的缩二脲；同时，尿素在水分的作用下会迅速发生水解 [CO(NH₂)₂+H₂O＝CO₂+2NH₃]，溢出大量的氨，结果一方面导致氮素损失，另一方面 水解使得尿液中氨的蒸汽压下降导致尿液中缩二脲的进一步生成；此外，尿液 中加水会导致成品水分含量高，颗粒扁平不圆整。

2.该类装置搅拌强度小，熔融罐中的尿液流动性差，加热盘管的热量无法与 罐内尿液进行充分热交换，致使盘管附近热量富集，温度升高，使尿液发生缩 合反应产生缩二脲(据测定，采用上述结构形式的尿素熔融器制得的尿液中缩 二脲的含量通常为固体尿素本身所含缩二脲含量的5～8倍)，同时大量氨气溢 出产生冒泡现象，造成养分损失、污染环境，且容易导致冒槽。

3.熔融尿液是通过副罐中的液下泵打入造粒机中，泵出口处无法安装蒸汽保 温管，尿液在此处易凝固堵塞；尿液管路中阀门多为保温阀，维修费用较高。

4.立式液下泵无法完全排净熔融罐内的尿液，排净尿液、罐内清洗困难， 且易造成浪费。

5.该类设备投资较大，维护运营费用高，如需要配备控制尿液流量的电脑 计量系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种熔融效率高、不易产生缩二脲、易于清 理维护，且运营成本低的固体尿素熔融装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种尿素熔融装置，包括熔融罐、搅拌机构、设置于熔融罐内的加热盘管， 所述搅拌机构位于熔融罐内的搅拌轴及搅拌桨，所述熔融罐底面为曲面，在曲 面的底部设置有排净口；在熔融罐侧壁上部设置有连通喷浆管的溢流口；搅拌 轴上至少布设上、下两层搅拌桨；在加热盘管内侧的下部区域设置有导流筒， 且下层搅拌桨匹配于该导流筒内。

所述曲面为球冠面，或椭球冠面，或倒截锥面。

所述导流筒下端为收敛口，其收缩部为截锥状过渡，或为球冠状过渡。

所述导流筒的直径为熔融罐直径的20～40％。

所述排净口由排净管连通至喷浆管。

在所述喷浆管和排净管外设置有保温夹套。

在所述尿素熔融装置中设置有连通喷浆管的蒸汽吹扫管。

所述上层搅拌桨为轴流型桨(如斜叶式)；下层搅拌桨为叶轮式。带导流筒 的搅拌罐具有与轴流泵类似的特性，因此在带导流筒的熔融罐中，为了获得较大 的循环流量可选用速度分布相对平坦的叶轮型式。

所述溢流口与喷浆管喷浆出口高度差≥4m，该高度差以保证喷嘴处有足够 的压力为准。

本发明的有益效果是：