Гранулирование удобрений на основе нитрата аммония

 

Технология “HICAP SPHERO”

  • Простая технологическая схема сокращает инвестиционные затраты и упрощает эксплуатацию,
  • Низкий коэффициент рециркуляции (обычно 2.0 - 2.5/1), обеспечивающий низкие капитальные и эксплуатационные затраты,
  • Оптимизированная подача воздуха в сферодайзер, позволяющая упростить систему очистки и снизить энергопотребление,
  • Отличное качество продукта превосходной формы, высокая прочность гранул и насыпная плотность,
  • Соответствует наиболее строгим нормам по охране окружающей среды.

Для новых цехов по производству минеральных удобрений на основе нитрата аммония выбор все чаще отдается технологии гранулирования. Также наблюдается тенденция замены приллирования на гранулирование и в существующих агрегатах, по причине следующих преимуществ:

  • Возможность производить гранулы большего диаметра,
  • Лучше прочностные свойства и выше насыпная плотность,
  • Ниже инвестиционные и эксплуатационные затраты при одних и тех же экологических нормах.

Технология “HICAP SPHERO” с использованием сферодайзера предназначена для производства широкого спектра удобрений на базе нитрата аммония, в частности:

  • AN 33.5%,
  • CAN с содержанием азота выше 20%,
  • ANS 24%-26% с сульфатом аммония,
  • ANS с сульфатом кальция,
  • ANS с сульфатом кальция и сульфатом аммония.

Гранулирование в сферодайзере происходит за счет постепенного нарастания слоев в процессе окатывания, которое обеспечивает высокую прочность, совершенную сферическую форму и заданную влажность продукта.

Технология “HICAP SPHERO успешно применяется с 1990 г. на двух установках гранулирования производительностью 1500 т/сут. каждая для производства аммиачной селитры, известково-аммиачной селитры и других удобрений на базе аммиачной селитры в г. Тертр, Бельгия.

Процесс гранулирования

Сырье, рециркулируемый раствор из системы промывки скрубберами, пыль из циклонов, инерты и добавки, если используются, направляются в смеситель с мешалкой. Время пребывания в смесителе и подача сырья регулируются.

Гранулирование и сушка продукта происходят в одном вращающемся барабане (сферодайзере). Условия распыления жидкости и управление контуром рециркуляции является «сердцем» данной технологии и ключом к стабильной и оптимальной работе.

Специальная конструкция внутренних частей сферодайзера обеспечивает оптимизацию условий эксплуатации и продолжительность производственного периода.

Контроль сырья

Во время производства удобрений типа известково-аммиачной селитры, короткое время пребывания в сборнике суспензии и избыток аммиака позволяют контролировать образование CN из карбоната кальция, содержащегося в добавке доломит, что является важным фактором для хранения продукта на складе.

Управление коэффициентом рециркуляции

Благодаря высокоэффективной грануляции в сферодайзере достаточно просто достичь образования гранул постоянного размера. Вместе с тем, необходимо обеспечить приток постоянного количества рециркулируемого материала, который используется в качестве затравки для гранулирования и является основой для равновесия энергетического баланса. Затравка, поступающая в сферодайзер, состоит из мелких частиц после классификации, раздробленных крупных гранул после дробилки и части рециркулируемых гранул продукционного размера. Таким образом, для оптимизации коэффициента рециркуляции и высокого уровня производительности крайне необходимо использовать надежные дробилки и эффективные сита.

Охлаждение продукта

Для охлаждения используется охладитель типа «bulkflow». В качестве охлаждающей среды применяется вода. Данный способ является энергетически выгодным и, кроме того, воздушные объемы для последующей очистки здесь минимальны.

Нитрат аммония имеет точки полиморфных переходов при 84 и 32 °C (кроме тех случаев, когда они изменены добавками). Охлаждение при нормальных условиях осуществляется до проектной температуры ниже 32 °C. Гранулы проходят через все точки полиморфного перехода, чтобы избежать термических циклов впоследствии. Время пребывания рассчитано, чтобы все фазовые переходы осуществились в процессе охлаждения.

Система очистки воздуха

Для удаления пыли и аммиака согласно рекомендациям EFMA-BAT или другим применяемым местным стандартам, будет установлена система скрубберной очистки.

Промывной раствор полностью рециркулируется и направляется в смеситель. При нормальной работе оборудования жидкие отходы не образуются.

 

Типовая производительность одной линии
  AN 33.5 CAN27 ANS24
1 Эффективность переработки сырья >99.9% >99.9% >99.9%
2 Содержание воды ≤ 0.3% ≤ 0.3% ≤ 0.3%
3 Гранулометрический состав (*) 90% мин 2.5 - 4.5 мм
d50 : 3.4 мм
90% мин 2.5 - 4.5 мм
d50 : 3.4 мм
90% мин 2.5 - 4.5 мм
d50 : 3.4 мм
4 Прочность (для гранулы размером 3.4 мм) 4.0 кг 5.0 кг 5.0 кг
5 Вспом.потоки (на тонну продукта)      
Электроэнергия (кВтч/т) ~22 кВтч/т ~22 кВтч/т ~22 кВтч/т
Пар (кВт/т) ~51 кВтч/т ~51 кВтч/т ~51 кВтч/т
Номинальная производителность одной линию 380 000 т/год 560 000 т/год 500 000 т/год
Охрана окружающей среды      
Аммиак в атмосферу <30 мг/ Нм3 <30 мг/ Нм3 <30 мг/ Нм3
Пыль в атмосферу <30 мг/ Нм3 <30 мг/ Нм3 <30 мг/ Нм3
Жидкие отходы Отсутствуют Отсутствуют Отсутствуют

(*) Типовые данные: размер гранул может быть изменен под заказчика.

Типовое описание технологии

Подача сырья

Твердое сырье в соответствии с производимым удобрением поступает из-за границы проекта в отдельные бункеры и забирается ленточным транспортером, затем с регулируемой скоростью подается в оборудованный мешалкой А201 смеситель T203.

Твердые частицы смешиваются с раствором нитрата аммония, который поступает из-за границы проекта с заданной скоростью. Производительность установки и поступление твердого сырья регулируется по потоку нитрата аммония.

Обогрев смесителя осуществляется паром через встроенный змеевик.

В смеситель также подается пыль из системы очистки воздуха и разбавленный раствор нитрата аммония после скруббера.

Для регулирования уровня pH, небольшое количество аммиака подается в смеситель в зависимости от заданной скорости потока раствора нитрата аммония.

Перегретая суспензия нитрата аммония насосом P201 подается в сферодайзер В301.

Время пребывания в смесителе регулируется с целью контролирования возможного образования CN.

Гранулирование и сушка

Гранулирование и сушка продукта осуществляются в сферодайзере В301.

Суспензия распыляется через специальные форсунки при помощи горячего воздуха под давлением. Количество и расположение форсунок рассчитано с целью обеспечения однородного распыления суспензии на твердые частицы, образующиеся в результате вращения сферодайзера. Температура и давление процесса распыления рассчитаны для получения оптимального покрытия жидкостью твердых частиц.

Рециркулируемые твердые частицы из сит S301 и дробилки В302 подаются в сферодайзер при помощи ленточного транспортера М304. Для того, чтобы контролировать размер образующихся в сферодайзере гранул, количество и гранулометрический состав рециркулируемого продукта и работа дробилки регулируются.

Тепловой баланс поддерживается за счет потока воздуха через сферодайзер, который обеспечивается воздуходувкой К501.

Классификация и рециркуляция

Из сферодайзера гранулы направляются на сита S301 при помощи транспортера М301 и элеватора М302.

Классификация проводится на двух грохотах. На верхнем грохоте гранулы большего размера отделяются и направляются непосредственно на скат в дробилку B302. Ломаные гранулы большого размера направляются непосредственно на транспортер М304. Поток продукционных гранул требуемого размера разделяется на две части: необходимое произведенное количество направляется в охладитель продукта H401 по ленточному транспортеру М303, а избыточная часть направляется на транспортер М304.

Охлаждение и обработка продукта

Продукт требуемого размера поступает в охладитель Н401. Далее охлажденный продукт подается в окатывающий барабан при помощи транспортера М401 и элеватора М402.

В окатывающем барабане В401 продукт обрабатывается антислеживающей добавкой, после чего направляется в хранилище за границу проекта.

Промывка газа

Из сферодайзера В301 газы отводятся последовательно в циклоны S302 и в скруббер.

В скруббере S501 происходит промывка газов, поступающих из циклонов, сферодайзера и смесителя Т203 и удаление остатков пыли.

С целью нейтрализации аммиака промывка осуществляется циркуляцией кислого раствора, который подается насосом Р501 из сборника Т501 с мешалкой А501.

Необходимый уровень pH раствора в сборнике Т501 поддерживается за счет дозированной подачи азотной кислоты. Часть раствора отбирается в смеситель Т203 с контролем по расходу и уровень в смесителе поддерживается за счет подачи деминерализованной воды или технологического конденсата из установки получения раствора нитрата аммония.

Система удаления пыли

Для обеспечения чистоты в рабочих помещениях предусмотрена всесторонняя система удаления пыли.

Расположенная в центре система удаления пыли предназначена для улавливания пыли в точках удаления пыли. Главные источники пыли в процессе, такие как точки перехода с транспортера на транспортер, разрузка элеваторов, сита и дробилки и т.д связаны с системой удаления пыли рядом каналов, которые ведут в фильтр (S502). В каждой такой точке поддерживается небольшое отрицательное давление вентилятором (K503), который пропускает загрязненный воздух через фильтр (S502). Из фильтра пыль поступает в смеситель Т203. Чтобы предотвратить засорение системы удаления пыли в точках удаления пыли, в каждую точку направляется горячий воздух с вентилятора К502 и подогревателя воздуха Е502.

Сбор твердых отходов

Воздух в цехе грануляции должен быть сухим и теплым. Необходимо следить, чтобы в цех не проникала влага, здание должно быть обогреваемым и закрытым. Вследствие данных мероприятий твердые отходы будут полностью возвращаться в технологию.

Небольшое количество твердых отходов с нижнего этажа можно направлять в сборник Т502, а остаток раствора с дозированной скоростью, в сборник Т501.

 

Гранулирование удобрений на основе нитрата аммония
Гранулирование удобрений на основе нитрата аммония
Гранулирование удобрений на основе нитрата аммония
Гранулирование удобрений на основе нитрата аммония