L液體肥料課件

3液體肥料3.1液體肥料的生產(chǎn)3.1.1概述

液體肥料也稱流體肥料，簡(jiǎn)稱液肥?？煞譃橐后w單一肥料和液體復(fù)混肥料。液體單一肥料液體復(fù)混肥料液體氮肥清液肥料懸浮液肥料液體肥料

3.1.2液體肥料的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)1）生產(chǎn)成本低。2）環(huán)境污染小。3）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。4）施用方法較多。5）容易添加其它制劑。6）肥效均勻。7）產(chǎn)品功能多。8）提高作物肥料利用效率。9）貯運(yùn)、裝卸、施用省時(shí)省力。（2）缺點(diǎn)1）選擇原料有局限性。2）低溫易結(jié)晶沉淀。3）貯存和運(yùn)輸費(fèi)用高。4）運(yùn)費(fèi)高（按有效組分計(jì)）。5）懸浮液肥料易產(chǎn)生沉降和離析。6）要求特定的運(yùn)輸、堆放場(chǎng)所和系統(tǒng)。3.1.3主要原料及生產(chǎn)清液肥料原料：氨、尿素、氮溶液、氯化鉀、濕法正磷酸、過磷酸、熱法磷酸、微肥。生產(chǎn)清液肥料的原料基礎(chǔ)液肥即時(shí)液肥含氮溶液、氮磷液肥

磷酸一銨、磷酸二銨、鉀肥、微肥、氮肥懸浮肥料原料：生產(chǎn)懸浮肥料的原料液態(tài)原料固態(tài)原料磷酸、液氨、氨水、磷銨料漿、液態(tài)農(nóng)藥

磷酸銨、尿素、硫酸銨、硝酸銨、碳酸氫銨、重過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀、微量元素、懸浮劑。硫酸鉀尿素氯化鉀磷酸銨（1）氮溶液的生產(chǎn)

氮溶液的生產(chǎn)方法有間歇法和連續(xù)法兩種。尿素溶液硝銨溶液脫鹽水混合第一水冷卻第二水冷卻中間成品成品冷卻

硝酸間歇式生產(chǎn)含氮溶液的工藝流程框TVA連續(xù)生產(chǎn)尿素－硝酸銨溶液裝置（2）聚磷酸銨溶液的生產(chǎn)聚磷酸銨溶液的生產(chǎn)方法有熱法磷酸生產(chǎn)、聚磷酸生產(chǎn)、磷酸脲法生產(chǎn)。TVA管式反應(yīng)器生產(chǎn)聚磷酸銨溶液氨氣流程圖TVA管式反應(yīng)器生產(chǎn)聚磷酸銨溶液液氨流程圖3.2清液復(fù)混肥料生產(chǎn)

清液復(fù)混肥料的基本原料是尿素或尿素－硝酸銨（UAN）溶液、正磷酸銨或聚磷酸銨和全溶性氯化鉀。

清液復(fù)混肥料的一個(gè)重要特性是出現(xiàn)結(jié)晶的溫度，一般稱作“鹽析點(diǎn)”。3.2.1配方的設(shè)計(jì)（1）清液肥料配方計(jì)算

假設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥?、作物及氣候條件等實(shí)際情況，經(jīng)過測(cè)土配方推薦某種作物施肥量為：N217.5kg/h㎡、P2O5251.25kg/h㎡、K2O168.75kg/h㎡

。以氨水、尿素-硝酸銨溶液、聚磷酸銨（15-62-0）和氯化鉀為原料，計(jì)算配制該種清液肥料的品位及各種原料用量。①計(jì)算清液肥料的品位1）清液肥料的總養(yǎng)分量：

217.5+251.28+168.75=637.5kg2）總養(yǎng)分中各養(yǎng)分的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：

N

217.5/637.5×100%=34.12%P2O5251.25/637.5×100%=39.41%K2O168.75/637.5×100%=26.47%3）確定0℃不發(fā)生鹽析液體肥的總養(yǎng)分：24%4）清液肥料品位的計(jì)算：

N24%×0.3412=8.19%P2O5

24%×0.3941=9.46%K2O24%×0.2647=6.35%由此得出清液肥料的品位為：8.19-9.46-6.35②原料用量計(jì)算1）聚磷酸銨用量：

1000×0.0946/0.62=152.6kg2）氯化鉀用量（以K2O含量60%為例）：

1000×0.0635/0.60=105.8kg計(jì)算基準(zhǔn)：8.19-9.46-6.35品位的清液肥料1t。3）氮用量。由15-62-0提供N量：152.6×0.15=22.89kg

清液肥料中以氨水提供N，按N計(jì)，則

20%氨水用量：（1000×0.0946－22.89）/0.2=43.22kg

尿素-硝酸銨溶液用量（32-0-0）：（1000×0.0819－22.89－43.22×0.2）/0.32=157.39kg4）用水量：1000－152.6－105.8－43.22－157.39=540.99kg（2）不同原料生產(chǎn)不同品位清液肥料的系列配方3.2.2生產(chǎn)

清液肥料的生產(chǎn)藝一般分為冷混、熱混和熱混兼冷混三種。絕大多數(shù)清液肥料以尿素-硝酸銨、氯化鉀及聚磷酸銨等為主要原料。（1）冷混法生產(chǎn)工藝項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)磷酸銨溶液中P2O5/%34~37混合溫度/℃25~35磷酸銨溶液中N/%10~11混合時(shí)間/min15~20清液肥中轉(zhuǎn)化率/%55~70混合器裝載系數(shù)0.7~0.8鉀肥中K2O%46~60混合器生產(chǎn)能力/(t/h)≥20鉀肥粒度mm≤2.5冷混清液復(fù)合肥料生產(chǎn)工藝指標(biāo)化合物8-24-0（含正磷酸銨）10-34-0（含聚磷酸銨）11-37-0（含聚磷酸銨）Cu0.030.550.7CuSO4·5H2O0.131.131.5Fe2(SO4)3·9H2O0.080.801.0MnO0.020.150.2ZnO0.052.253.0ZnSO4·H2O0.051.503.0Na2B4O7·10H2O0.90.9Na2MoO4·2H2O0.50.5部分微量元素化合物在基礎(chǔ)液肥中的溶解度/%

冷混清液復(fù)合肥料生產(chǎn)流程容器泵泵轉(zhuǎn)子流量計(jì)混合器料倉(cāng)計(jì)量器混合器運(yùn)輸帶轉(zhuǎn)子流量計(jì)（2）熱混法生產(chǎn)工藝①熱法磷酸生產(chǎn)聚磷酸銨清液復(fù)混肥料項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)含量/%水15~20熱法磷酸中53中和溶液50~60中和溶液中12.5~13.0尿素和氯化鉀溶解過程20~50氨水濃度/%20.5NH3:H3PO4（物質(zhì)的量比）1.8~7.9溫度/℃反應(yīng)器中溶液的pH值6.5~7.5熱法磷酸20溶解時(shí)間/min20~30熱法磷酸生產(chǎn)聚磷酸銨清液復(fù)混肥料的工藝指標(biāo)清液復(fù)合肥料的生產(chǎn)流程離心泵鐵路槽車磷酸貯槽真空泵高位槽轉(zhuǎn)子流量計(jì)料倉(cāng)磷酸中和器鹽溶解槽最終混合槽清液復(fù)混肥料貯槽混合槽離心泵②聚磷酸生產(chǎn)聚磷酸銨清液復(fù)混肥料項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)聚磷酸的P2O5含量/%＞72停留時(shí)間/min15~20溫度/℃中和反應(yīng)器內(nèi)50~60聚磷酸40~65混合器內(nèi)20~50中和反應(yīng)器內(nèi)溶液60~80清液復(fù)混肥料組成的控制指標(biāo)1.8~7.9混合器內(nèi)的溶液40~60密度/（t/m3）6.5~7.5冷卻器后的清液復(fù)混肥料25~35pH值20~30用聚磷酸生產(chǎn)聚磷酸銨清液復(fù)混肥料的工藝指標(biāo)濕法和熱法聚磷酸生產(chǎn)清液復(fù)混肥料的工藝流程反應(yīng)混合器冷卻蛇管pH計(jì)混合器泵泵噴淋式冷卻器高位槽黏土懸浮液制備槽③管式反應(yīng)器生產(chǎn)聚磷酸銨清液復(fù)混肥料

管式反應(yīng)器生產(chǎn)聚磷酸銨清液復(fù)混肥料是以過磷酸與氨為原料，過磷酸可用濕法磷酸（54％P2O5）經(jīng)常壓或真空濃縮而得。通常過磷酸含68％~70％P2O5，其中20％~35％以聚磷酸存在。

混合槽、冷卻器和洗滌器為一整體的管式反應(yīng)器裝置有分開的混合槽和蒸發(fā)型冷卻器的管式反應(yīng)器裝置冷卻器分布器一段蒸發(fā)器氨蒸發(fā)器氨入口過磷酸無水氨成品管式反應(yīng)器再循環(huán)（3）熱混兼冷混法生產(chǎn)工藝

同冷混裝置生產(chǎn)相比，除多了一個(gè)冷卻器裝置之外，其余裝置基本相同。生產(chǎn)工藝條件與冷混法相同。這種生產(chǎn)方式多采用正磷酸和聚磷酸銨基礎(chǔ)液肥中一半進(jìn)行氨化，可防止磷酸中雜質(zhì)的沉淀。3.3懸浮液肥料生產(chǎn)

懸浮液肥是指肥料的一部分養(yǎng)分在懸浮劑的作用下呈固體微粒狀存在于液體中的流體肥料。3.3.1原料

生產(chǎn)懸浮液肥料的主要原料：包括固體原料和液體原料。

固體原料：大量營(yíng)養(yǎng)元素化肥原料，還包括微量元素原料、懸浮劑、農(nóng)藥、含雜質(zhì)的一些廢棄物如含磷廢渣、煉鋁工業(yè)廢棄磷酸。

液體原料：磷酸、液氨、氨水、氮溶液、磷酸一銨、磷酸二銨、聚磷酸銨（10-34-0，10-38-0，11-55-0）和液態(tài)農(nóng)藥。3.3.1懸浮劑

懸浮劑是制成懸浮液肥料不可缺少的輔助原料，主要是粘土類物質(zhì)。其功能是使懸浮液呈凝膠狀，具有較高粘度，在懸浮液中經(jīng)過剪切攪拌作用，使不溶解的微小顆粒物質(zhì)在懸浮液相中保持懸浮狀態(tài)，避免沉降分層。

常用的懸浮劑有硅鎂土、海泡石、鈉基膨潤(rùn)土、斑脫土（主要由蒙脫石、微晶高嶺石組成）、黃原膠（黃單胞菌多糖）等懸浮液的液固比在t≈20℃下貯存后，懸浮部分粘土的體積/%溫度/℃固液比1：10的懸浮液貯存后，懸浮部分粘土占總體積百分?jǐn)?shù)/%1個(gè)月后2個(gè)月后1個(gè)月后2個(gè)月后1：1076752076751：1272715089881：15595890100100粘土懸浮液濃度制備溫度對(duì)其貯存穩(wěn)定性的影響

攪拌時(shí)間/h粘土懸浮部分體積/%貯存半個(gè)月后貯存1個(gè)月后3969369797249998制備粘土懸浮液的攪拌時(shí)間對(duì)其貯存穩(wěn)定性的影響（t≈20℃，固液比1：10）

懸浮液①白土含量質(zhì)量/%（W）凝膠強(qiáng)度②/（g·cm）28時(shí)粘度℃③/10－3Pa·s傾倒性④/%（φ）最終品級(jí)起始品級(jí)硅鎂土27.1-0-031-0-0UAN1.53.825010010.5-33.3-012-38-0APP1.50.825010011.4-33.3-013-38-0AOP1.56.8750100海泡土27.1-0-031-0-0UAN1.52.320010010.5-33.3-012-38-0APP1.50.425010011.4-33.3-013-38-0AOP1.54.5550100鈉基膨潤(rùn)土27.1-0-031-0-0UAN⑤1.511.041010010.5-33.3-012-38-0APP⑤1.512.090010011.4-33.3-013-38-0AOP⑤1.58.7750100幾種白土懸浮劑的性質(zhì)比較

3.3.3配方計(jì)算

假設(shè)以聚磷酸銨（10-34-0）、尿素-硝銨溶液（32-0-0）及氯化鉀（0-0-62）為原料，生產(chǎn)6-18-18的懸浮液肥料，求各原料用量（以1t為例）。

品位為6-18-18的1t懸浮液肥料含有N60kg、P2O5180kg和K2O180kg，聚磷酸銨提供N和P2O5，尿素-硝銨溶液提供N，氯化鉀提供K2O。因此，首先計(jì)算聚磷酸銨的需要量。聚磷酸銨（10-34-0）的需要量=180/0.34=529.41kg由聚磷酸銨（10-34-0）提供的N量=529.41×10%=52.94kg由尿素-硝銨溶液（32-0-0）提供的N量=60-52.94=7.06kg

提供7.06kgN需要尿素-硝銨溶液（32-0-0）=7.06/0.32=22.06kg氯化鉀（0-0-62）的用量=180/0.62=290.32kg1t6-18-18的懸浮液肥料需要的水量=1000-529.41-22.06-290.32-20=138.21kg

通常懸浮液肥料需要配用1%~2%的懸浮劑（如活性白土、海泡石等），現(xiàn)在以1t懸浮液肥料加20kg活性白土作為懸浮劑。3.3.4生產(chǎn)

生產(chǎn)懸浮液復(fù)混肥料有冷混法、熱混法以及連續(xù)氨化工藝等。（1）熱混法生產(chǎn)工藝

用磷酸或聚磷酸與氨等作為原料生產(chǎn)懸浮液復(fù)混肥料時(shí)，在混合時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量化學(xué)反應(yīng)熱，因此稱熱混生產(chǎn)。項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)溫度/℃原料組分和懸浮液的混合時(shí)間（min）30

氨化70懸浮液中粘土含量（%）

懸浮液制備90

斑脫土8

送往倉(cāng)庫(kù)的成品25

美國(guó)活性粘土13氨化時(shí)間/min30粘土與水的質(zhì)量比（固液比）（1：8）~（1：10）氨化溶液pH值6.0制備懸浮液時(shí)劇烈攪拌時(shí)間（h）3~6

熱混法生產(chǎn)懸浮液復(fù)混肥料的工藝指標(biāo)

（2）冷混法生產(chǎn)工藝

將兩種或多種基礎(chǔ)肥料進(jìn)行混配的過程中，不產(chǎn)生熱量或產(chǎn)生的熱量較少，稱為冷混生產(chǎn)。

冷混法生產(chǎn)工藝懸浮液肥料生產(chǎn)用冷混裝置（3）三級(jí)連續(xù)氨化生產(chǎn)工藝

第一級(jí)氨化是在104℃和N/P2O5=0.23（質(zhì)量比）的沸騰反應(yīng)。一段氨化