[发明专利]一种尿素醛及其衍生物的高效环保反应挤出一体化连续加工工艺

说明书

本发明具体涉及一种尿素醛及其衍生物的高效环保反应挤出一体化连续加工工艺；具体为首先制备得到羟甲基脲溶液，然后将其送入到反应挤出一体机中，加入或者不加入磷酸盐或其它中微量元素肥料，启动反应挤出一体机的反应单元进行反应，同时启动抽真空脱挥单元脱除反应体系中的水分；反应结束后，启动反应挤出一体机的挤出单元，挤出得到条状产物，经烘干造粒后得到成品。本发明通过将挤出单元与反应单元一体化，实现了反应单元输出端的强制出料，进而实现了尿素醛的连续化生产。此外，在反应挤出一体机上加装抽真空脱挥单元，可以实现不同固含量原料的反应挤出，使终产物的养分组成和含量灵活多变，从而制得适配不同作物养分需求的专用尿素醛。

技术领域

本发明属于缓控释肥料技术领域，具体涉及一种尿素醛及其衍生物的高效环保反应挤出一体化连续加工工艺。

背景技术

为了解决传统化肥养分利用率低的问题，缓控释肥料成为目前肥料研究的热点，在我国也发展迅速。其中，尿素醛类缓释氮肥是最早被研发成功且最先实现商业化的缓释肥料，目前已成为最具潜力的缓控释肥料品种，对促进我国氮肥产业升级、缓解能源和环境压力具有非常深远的现实意义。

对于尿素醛及其衍生物，目前普遍采用的生产方法有稀溶液法和浓溶液法两种。所谓稀溶液法，即尿素和甲醛以稀溶液的形式反应，生成尿素醛悬浮液，经固液分离，再干燥、粉碎，制成产品，母液则循环使用。其特点是产品质量好，但工艺复杂，成本较高，难以实现大规模量产。浓溶液法是尿素和甲醛以浓溶液的形式反应，反应中间产物不经固液分离而直接加入催化剂(固化剂)固化为产品。其工艺简单，生产成本较低，但得到的高粘尿素醛及其衍生物很难从反应装置中自动出料，只能停留在小批量生产阶段，甚至是实验室阶段。难以从反应装置自动出料成为目前困扰尿素醛聚合反应无法实现工业化放大和连续化生产的主要原因之一。因此，聚合反应完毕后如何将高粘尿素醛及其衍生物自动出料成为该反应连续生产技术的关键。

高分子领域的反应挤出技术已经成为近年来兴起的一种新型高分子成型技术。该技术将物质合成和加工成型两个相互独立的过程结合在一起，生产工艺连续多样、简单高效。但目前该生产技术在农业领域仍鲜有涉及，而利用反应挤出技术实现尿素醛及其衍生物的生产加工，有望解决高粘尿素醛及其衍生物的连续生产问题。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供一种尿素醛及其衍生物的高效环保反应挤出一体化连续加工工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种尿素醛的高效环保反应挤出一体化连续加工工艺，包括如下步骤：

(1)在反应器中加入计算量的甲醛，然后加入计算量的尿素，设定温度下反应，得到羟甲基脲溶液；

(2)将反应挤出一体机的模口密封，然后将步骤(1)得到的羟甲基脲溶液加入到反应挤出一体机中；

(3)开启反应挤出一体机的反应单元搅拌轴，在设定温度和设定转速下进行反应，同时启动抽真空脱挥单元脱除反应体系中的水分，直至反应体系变粘稠；

(4)打开反应挤出一体机的模口，启动反应挤出一体机的挤出单元，挤出得到条状产物；

(5)将条状产物在100℃下烘干后造粒，即得到粒形良好的尿素醛颗粒。

一种尿素醛衍生物的高效环保反应挤出一体化连续加工工艺，包括如下步骤：

(1)在反应器中加入计算量的甲醛，然后加入计算量的尿素，设定温度下反应，得到羟甲基脲溶液；

(2)将反应挤出一体机的模口密封，然后将步骤(1)得到的羟甲基脲溶液加入到反应挤出一体机中，之后加入计算量的磷酸盐，或中微量元素肥料，或磷酸盐和微量元素肥料的混合物；

(3)开启反应挤出一体机的反应单元搅拌轴，在设定温度和设定转速下进行反应，同时启动抽真空脱挥单元脱除反应体系的水分，直至反应体系变粘稠；