[发明专利]一种利用氨法烟气脱硫副产硫酸铵生产尿素硫酸铵的工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及环境保护领域大气污染治理脱硫及化工领域的化肥生产，尤其涉及一种利用氨法烟气脱硫生成的副产物硫酸铵生产优质肥料含尿素硫酸铵肥料的新工艺。

背景技术：

目前的氨法烟气脱硫技术主要是将脱硫生成的副产物直接分包成硫酸铵肥料，化工企业生产的尿素也为单独产品。

氨-硫酸铵化肥法脱硫技术采用氨水作为脱硫剂，生成副产物为硫酸铵，脱硫塔内硫酸铵溶液排出后经过滤、蒸发、离心、干燥后生产出硫酸铵晶体包装入库，完成脱硫及硫铵产品的回收过程。

该方法生产的硫铵市场价格在700-800元/吨。销售价格相对较低，而脱硫的运营成本又较高，直接影响脱硫企业的生产积极性。

该技术生产的产物为硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]简称硫铵。含氮量20～21％(一般作为标准氮肥)，硫铵施入土壤后，很快溶解于土壤水中，并解离成NH₄⁺和SO₄^2-，是生理酸性肥料，而SO₄^2-与土壤中的Ca²⁺形成CaSO₄(石膏)，容易堵塞土壤孔隙而引起土壤板结；硫铵由于含硫，有利于幼苗的根系发展，因此常作口肥和缓秧肥；硫铵因含氮量低，属于低浓度氮肥；因以上原因也就限制了硫铵大量使用。

尿素是一种高氮量化肥，适合于任何土壤，当尿素施入土壤后，其中的酰胺必须在土壤中微生物的作用下转化为铵态氮后才可被植物的根系吸收，作用效果较慢，一般约需3～5天，且其溶解难度较大，一旦遇到较大雨水，极易被淋湿在土壤深层，脱离植物根系的吸收范围，造成损失；同时在土壤微生物分泌的脲酶作用下，易水解成碳酸铵，继而分解成NH₃和CO₂也造成氮的损失；因而不能做种肥，只能做追肥。

现代农业除了需要氮之外，还需要硫，良好的农业生产需要一定的氮硫比例，才能满足作物需求。土壤中缺少硫时表现为初期叶色淡绿，严重时叶色呈黄色，茎细矮小，分蘖减少，开花延迟，空壳率高等。

从上述可知，尿素和硫铵作为肥料，有其各自的优缺点，能否将其结合形成一种新的肥种，这就是尿素硫铵。本专利就是将尿素与硫铵混合形成共融混合物，并按要求制成一定氮硫比的肥料，来克服单独使用一种肥料的缺点。

含硫尿素最早是美国T.V.A.公司在20世纪50年代开发并应用的。生产方法是采用油浴造粒、盘式造粒与尿素塔式造粒等方式生产的。尿素塔式造粒工艺和现在的高塔NPK复合肥的生产原理是一样的，该工艺投资大，成品颗粒小，粉尘损失大。本发明采用大颗粒尿素造粒技术生产含硫尿素。

发明内容：

将硫铵粉或其结晶与熔融尿素在135～140℃左右直接混合成为熔融混合物，然后采用大颗粒尿素造粒方式进行生产，产品为长效大颗粒含硫尿素。

该工艺主要工序包括：固体尿素熔融和尿素硫酸混料系统、转鼓涂布式大颗粒含硫尿素造粒和冷却系统以及粉尘回收系统。

固体颗粒尿素经计量，送至尿素速熔器，温度控制在135～140℃，用6kg/cm³饱和蒸汽加热；颗粒尿素经尿素速熔器后，由固态变成液态，送入尿素硫铵混合器。

从烟气脱硫干燥来的不经冷却的硫铵晶体(温度在100～120℃)，一部分进入尿素硫铵混合器，进行制浆，另一部分送转鼓涂布式造粒机，作为晶种。从尿素硫铵混合器来的尿素硫铵熔浆，通过空气物化喷嘴将混合液喷涂到小硫铵粒子，通过转鼓冷却器进行冷却。从转鼓冷却器出来的粒子进入振动筛筛分，合格粒子进入包装皮带，细粒子返回造粒滚筒，振动筛筛分后的很少量不合格大粒子破碎后返回造粒滚筒。尾气经沉降、布袋除尘后排空。除尘后的尿素硫铵粉料返回尿素硫铵混合器。

整个系统在微负压的条件下进行。

本发明将起到以下积极效果：

1)氮、硫比例根据作物或市场需求可调

2)硫铵与尿素部分结合，克服了单一产品的缺点，起到了两种肥料优势互补。该产品可充分发挥肥效，克服土壤板结，增强作物抗寒、抗旱、抗倒伏的能力，并能提高作物产量，改善粮食品质；既可减少尿素氮肥的流失增强尿素的稳定性，又具有速效、长效等功能。

3)采用大颗粒尿素造粒技术减少生产过程外部返料，降低消耗。

4)将烟气脱硫生产的硫酸铵直接生产成含硫尿素产品，提高烟气脱硫产品的附加值，提高脱硫环保项目的可盈利性。

附图说明：