專利名稱：一種尿素熔融裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及到一種復合肥料生產設備，尤其涉及一種固體尿素熔融裝置。
背景技術：
隨著尿液料漿法尿基復合肥工藝技術、硫基復合肥噴涂補氮工藝技術、大
顆粒尿素工藝技術的發展和生產需要，高濃度尿液(^99. 5%)在上述各種工藝 技術中起著越來越重要的作用。除了尿素工廠可直接提供高濃度的尿液(》99. 5 %)以外，其他高濃度的尿液主要來自固體顆粒尿素直接熔融，但是由于尿素自 身具有的特殊性，固體尿素在熔融時會伴有水解及異構化縮合，并有縮二脲生 成。采用縮二脲較高的尿液加工成的復混肥料或大顆粒尿素對農作物的生長不 利，特別是會造成嚴重的燒苗現象，生產的復混肥料產品也達不到國家標準的 要求。因此，控制固體顆粒尿素熔融過程中尿素的水解率及縮二脲的生成量是 成功制備高濃度尿液的關鍵。
現有技術中，生產廠家采用的尿素熔融器的結構形式多為立式貯槽內加加熱 盤管和攪拌漿結構的熔融器。如圖1所示即為一種常用的尿素熔融裝置，其包 括熔融主罐和副罐，熔融主罐內設置有可通蒸汽的加熱盤管3，有上、中、下三 層攪拌槳，熔融尿液是通過副罐中的液下泵打入造粒機中。該類裝置存在的主
要缺點是
l.尿素熔解罐攪拌漿的攪拌強度小，難以形成上下循環流，固體尿素容易懸
浮在尿液表面，受熱不均勻，無法快速熔化，只有在加水(3 5%)的情況下才 熔化。由于尿素溶液在熔融罐中有相當長的停留時間(》20min)或含有3 5X的 水分，尿素溶液中的尿素很快會在高溫(〉100。C)及較長停留時間(》20min)的 條件下，迅速生成大量的縮二脲；同時，尿素在水分的作用下會迅速發生水解 [CO(NH2)2+H20=C02+2NH3]，溢出大量的氨，結果一方面導致氮素損失，另一方面 水解使得尿液中氨的蒸汽壓下降導致尿液中縮二脲的進一步生成；此外，尿液 屮加水會導致成品水分含量高，顆粒扁平不圓整。
2. 該類裝置攪拌強度小，熔融罐中的尿液流動性差，加熱盤管的熱量無法與 罐內尿液進行充分熱交換，致使盤管附近熱量富集，溫度升高，使尿液發生縮 合反應產生縮二脲(據測定，采用上述結構形式的尿素熔融器制得的尿液中縮 二脲的含量通常為固體尿素本身所含縮二脲含量的5 8倍)，同時大量氨氣溢 出產生冒泡現象，造成養分損失、污染環境，且容易導致冒槽。
3. 熔融尿液是通過副罐中的液下泵打入造粒機中，泵出口處無法安裝蒸汽保 溫管，尿液在此處易凝固堵塞；尿液管路中閥門多為保溫閥，維修費用較高。
4. 立式液下泵無法完全排凈熔融罐內的尿液，排凈尿液、罐內清洗困難， 且易造成浪費。
5. 該類設備投資較大，維護運營費用高，如需要配備控制尿液流量的電腦 計量系統。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種熔融效率高、不易產生縮二脲、易于清 理維護，且運營成本低的固體尿素熔融裝置。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是
一種尿素熔融裝置，包括熔融罐、攪拌機構、設置于熔融罐內的加熱盤管， 所述攪拌機構位于熔融罐內的攪拌軸及攪拌槳，所述熔融罐底面為曲面，在曲 面的底部設置有排凈口；在熔融罐側壁上部設置有連通噴漿管的溢流口；攪拌
軸上至少布設上、下兩層攪拌槳；在加熱盤管內側的下部區域設置有導流筒， 且下層攪拌槳匹配于該導流筒內。
所述曲面為球冠面，或橢球冠面，或倒截錐面。
所述導流筒下端為收斂口，其收縮部為截錐狀過渡，或為球冠狀過渡。 所述導流筒的直徑為熔融罐直徑的20 40%。 所述排凈口由排凈管連通至噴漿管。 在所述噴漿管和排凈管外設置有保溫夾套。 在所述尿素熔融裝置中設置有連通噴漿管的蒸汽吹掃管。 所述上層攪拌槳為軸流型槳(如斜葉式)；下層攪拌槳為葉輪式。帶導流筒
的攪拌罐具有與軸流泵類似的特性，因此在帶導流筒的熔融罐中，為了獲得較大 的循環流量可選用速度分布相對平坦的葉輪型式。
所述溢流口與噴漿管噴漿出口高度差》4m，該高度差以保證噴嘴處有足夠 的壓力為準。
本發明的有益效果是
1. 本發明尿素熔融罐中的尿液在混合式攪拌槳和導流筒作下形成內外循環
(如圖2中的箭頭標示)，后加入的固體尿素不會懸浮在尿液表面，而會很快沒 入尿液中，加快了固體尿素熔化的速度。
2. 在混合式攪拌和導流筒作用下，尿液在槽內的循環流動加快，蒸汽加熱 盤管對尿液進行充分均勻地加熱，不需加水即可滿足不同生產配方對尿液的需 求，既可防止造成局部高溫，進而避免縮二脲的生成，還可防止發生冒罐危險。
3. 本發明裝置可省去尿液泵、保溫閥、電腦配料系統和流量計，配置簡單、 投資少、維修費用低，正常生產時，無須配備工人值守，就可以長周期穩定運 行。
4 .在長期停機不使用本發明裝置時可打開罐底排凈閥，按照正常開機狀況
用完罐內尿液，不需要再進行額外的清理工作。
圖1為一種現有的尿素熔融裝置的結構示意圖； 圖2為本發明一種尿素熔融裝置結構示意圖； 圖3為本發明另一種尿素熔融裝置結構示意圖。
圖中l為投料口， 2為蒸汽通入管，3為蒸汽加熱盤管，4為冷凝水排管，6 為上層槳片，5為下層槳片，7為槳桿，8為主副罐間的過濾網，9為副罐中的 加熱盤管，IO為尿液泵出口， 11為保溫夾套，12為尿液流量計，13為尿液輸 送管，14為尿液回流管，15為電動機，16為上層槳片，17為導流筒，18為大 槳片，19為熔融罐底部的排凈口， 20為排凈管上的閥門，21為排凈管，22為 排凈管上的保溫夾套，23為尿液噴漿管，24為保溫夾套，25為蒸汽吹掃支管， 26為蒸汽吹掃支管上的閥門，27蒸汽吹掃管，28為蒸汽吹掃管上的閥門，29 為尿液溢流口， 30為中層攪拌槳。
具體實施例方式
下面過實施例對本發明作進一步闡述。
實施例1 一種尿素熔融裝置，參見圖2,包括橢球冠底面熔融罐(①1800 國，H 2200ran)、攪拌機構、設置于熔融罐內的加熱盤管3，所述攪拌機構包括 攪拌電機15 (11 15KW，視槽大小而定，攪拌漿轉速為85轉/分)、位于熔融罐 內的攪拌軸7及上、下兩層攪拌槳16、 18，上層攪拌槳16由三個斜葉式槳片構 成(傾角30°、寬度為120ram)，下層攪拌槳18由三個葉輪式槳片構成；在圓弧 底面底部設置有排凈口 19，該排凈口 19由排凈管21連通至噴漿管23;在側壁 上距熔融罐頂端500 Mi處設置有連通噴漿管23的溢流口 29(溢流口處可加裝過
濾網)，溢流口29與噴漿管23噴漿出口的高度差至少為4m,以保證噴嘴處有足 夠的壓力為準；在加熱盤管3內側的下部區域設置有豎直的導流筒17 (①700 mm， H700 nrai)，其下端為收斂口，且下層攪拌槳18匹配于該導流筒17內，導流 筒17距熔融罐底部400 mm左右。在噴漿管23和排凈管21外分別設置有保溫夾 套22、 24。在該尿素熔融裝置中還設置有連通噴漿管23的蒸汽吹掃管25、 27。
上述尿素熔融裝置的使用過程如下
尿素在計量后經由尿素熔融罐頂端的投料口 1進入尿素熔融罐中經過蒸汽 盤管3加熱，在上、下兩層混合攪拌槳16、 18及導流筒17的作用下，在罐內 可形成上下循環流，促使新加入的尿素快速溶化，尿液通過益流口29以自流方 式通過有夾套保溫的噴漿管23進入造粒機，熔融尿液作為轉鼓造粒的液相噴涂 在其他固體物料上以涂布和黏結的方式進行造粒。每一次停機和開機時，打開 蒸汽吹掃閥門26、 28，用蒸汽吹掃尿液噴漿管道23，防止堵塞，這種以自溢流 方式的尿熔噴漿系統，投入的固體尿素與噴入的尿液完全等量，操作更加方便， 產品養份更加均勻，達到了長期穩定無故障生產。長期停機不使用時，可打開 罐底排凈閥20，按照正常開機狀況用完熔融罐內尿液。為了降低尿素熔融溫度， 還可以利用尿素與鉀肥能形成低溫共熔的特性，將每噸尿素摻混一包氯化鉀加 入尿素熔融罐中，保證尿液溫度控制在120 13(TC之間，可進一步防止縮二脲 的生成。
實施例2 —種尿素熔融裝置，參見圖3，包括圓錐弧形底面熔融罐、攪拌 機構、設置于熔融罐內的加熱盤管3，所述攪拌機構包括驅動電機15、位于熔 融罐內的攪拌軸7及上、中、下三層攪拌槳16、 30、 18，上層和中層攪拌槳16、 30均由三個斜葉式槳片構成，下層攪拌槳18由三個葉輪式槳片構成；在圓錐底 面底部設置有排凈口 19，該排凈口 19由排凈管21連通至噴漿管23;在熔融罐
側壁上部設置有連通噴漿管23的溢流口 29，溢流口 29與噴漿管23噴漿出口的 高度差以保證噴嘴處有足夠的壓力為準；在加熱盤管3內側的下部區域設置有 豎直的導流筒17,且下層攪拌槳18匹配于該導流筒17內。在噴漿管23和排凈 管21外分別設置有保溫夾套22、 24。在該尿素熔融裝置中還設置有連通噴漿管 23的蒸汽吹掃管25、 27。
實施例3 —種尿素熔融裝置，與實施例1基本相同，不同之處在于上層 斜液式攪拌槳，下層為攪拌槳為A310軸流攪拌槳(萊寧公司)；導流筒為直筒 式。
實施例4 一種尿素熔融裝置，與實施例2基本相同，不同之處在于熔融
罐內設有上、下兩層攪拌槳，土、下層均為ZCX攪拌槳(浙江長城減速機有限
公司)。
權利要求
1. 一種尿素熔融裝置，包括熔融罐、攪拌機構、設置于熔融罐內的加熱盤管，所述攪拌機構的攪拌軸及攪拌槳位于熔融罐內，其特征在于，所述熔融罐底面為曲面，在曲面底部設置有排凈口；在熔融罐側壁上部設置有連通噴漿管的溢流口；攪拌軸上至少布設上、下兩層攪拌槳；在加熱盤管內側的下部區域設置有導流筒，且下層攪拌槳匹配于該導流筒內。
2. 根據權利要求1所述的尿素熔融裝置，其特征在于，所述曲面為球冠面， 或橢球冠面，或倒截錐面。
3. 根據權利要求1所述的尿素熔融裝置，其特征在于，所述導流筒下開口為 收斂口，其收縮部為截錐狀，或為球冠狀。
4. 根據權利要求1 3任意一項權利要求所述的尿素熔融裝置，其特征在于， 所述導流筒的直徑為熔融罐直徑的20 40%。
5. 根據權利要求4所述的尿素熔融裝置，其特征在于，所述排凈口由排凈管 連通至噴漿管。
6. 根據權利要求5所述的尿素熔融裝置，其特征在于，在所述噴漿管和排凈管外設置有保溫夾套。
7. 根據權利要求6所述的尿素熔融裝置，其特征在于，在所述尿素熔融裝置中設置有連通噴槳管的蒸汽吹掃管。
8. 根據權利要求7所述的尿素熔融裝置，其特征在于，上層攪拌槳為軸流型 槳；下層攪拌槳為葉輪式。
9. 根據權利要求8所述的尿素熔融裝置，其特征在于，所述溢流口與噴漿管 噴漿出口高度差》4m。
全文摘要
本發明涉及一種固體尿素熔融裝置，旨在解決現有該類裝置熔融效率不高、易產生縮二脲、難于清理維護，且運營成本高的技術問題。本發明裝置包括熔融罐、攪拌機構、設置于熔融罐內的加熱盤管，所述攪拌機構的攪拌軸及攪拌槳位于熔融罐內，其特征在于，所述熔融罐底面為曲面，在曲面底部設置有排凈口；在熔融罐側壁上部設置有連通噴漿管的溢流口；攪拌軸上至少布設上、下兩層攪拌槳；在加熱盤管內側的下部區域設置有導流筒，且下層攪拌槳匹配于該導流筒內。本發明可廣泛應用于復合肥生產領域，用于固體尿素的快速熔融。
文檔編號C05C9/00GK101391904SQ200810230569
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者濤 賴 申請人:江蘇阿波羅復合肥有限公司