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顆粒尿素融化機

一.設備名稱:
          大產量、低縮二脲增加值的連續顆粒尿素融化機

二.現有技術
現有顆粒尿素融化機主要有下列三種結構形式
1.    釜式結構
該結構的顆粒尿素融化機,存在的缺陷主要有:
    顆粒尿素經過熔化后,在釜內停留時間較長,易生成縮二脲,因此顆粒尿素經過熔化后,縮二脲的含量增加較多.
    對于大產量(超過5噸/小時)時, 顆粒尿素融化機體積龐大,需要多臺設備才能滿足產量要求,設備的一次投資較大,占地面積較大.
    損耗較大,因故停車時, 釜內殘存尿液需要排放,很難回收再利用.
2.    格柵式結構
    上層顆粒尿素經過熔化后的液體,依靠自重落入第二層,被二次加熱,    易生成縮二脲,因此顆粒尿素經過熔化后,縮二脲的含量增加較多.
    對于大產量(超過5噸/小時)時, 顆粒尿素融化機體積龐大,因為加熱界面的有效面積只利用了一半.所以,需要多臺設備才能滿足產量要求,設備的一次投資較大,占地面積較大.
    設備中的渣質和異物很難清理.設備維修困難.
3.    蕾式結構
    設備中焊接節點較多,易產生露汽現象.設備維修和檢修較困難.
    顆粒尿素中夾帶的渣質和異物易堵塞尿液通道,且很難清理, 清理設備時,需要將設備倒置180度,操作繁瑣.
三.針對現有顆粒尿素融化機,存在的缺陷,本設備所要解決的問題是如下:
    顆粒尿素經過熔化后,盡可能的阻斷生成縮二脲的條件,使顆粒尿素經過熔化轉變成尿液的過程中, 尿液中縮二脲的含量增加越少越好.
    對于大產量(超過5噸/小時)時,盡可能縮小設備的體積和占地面積.使單臺設備的產量達到15噸/小時以上.
    盡可能使設備的結構簡單,操作簡單.便于維修或更換任何部件.
    由于顆粒尿素在進入設備的過程中,易夾帶的渣質和異物.所以設備要便于清理.且在清理設備的過程中,設備能夠不停車清理.
    盡可能減少設備的一次性投資.
    工藝要求設備需要停車時,設備內殘留的尿液能夠完全排出,降低消耗.
四.技術內容:
    為解決顆粒尿素經過熔化后, 尿液中縮二脲含量增加較多的缺陷.本顆粒尿素融化機在設計過程中,認真分析顆粒尿素在加熱熔化轉變成尿液的過程中, 促使尿液中縮二脲的增加的因素.創造性的提出臥式顆粒尿素融化機的設想,使顆粒尿素進入融化機后,首先被預熱到一定的溫度,當顆粒尿素被預熱到熔點后,發生相變,轉變成液態尿素,當顆粒尿素轉變成液態尿素后,依靠其良好的流動性會立即排出融化機,也就是熔化多少顆粒尿素就排出多少液態尿素.減少了液態尿素被二次加熱的可能性.也既是減少了尿液中縮二脲含量.
    對于設備的大產量(超過5噸/小時)要求, 本顆粒尿素融化機在設計過程中,充分考慮設備在較小的空間內布置了較大的換熱面積.可以滿足設備的大產量要求.
    為解決設備的結構簡單,操作方便.便于維修或更換任何部件的要求.本顆粒尿素融化機在設計過程中,充分考慮設備的所有部件均為可坼卸結構.
    為解決顆粒尿素在進入設備的過程中,易夾帶的渣質和異物,設備要便于清理.且在清理設備的過程中,設備能夠不停車的要求, 本顆粒尿素融化機在設計過程中,充分考慮設備能夠過濾顆粒尿素在進入設備的過程中,夾帶的渣質和異物,且夾帶的渣質和異物可以完全暴露在設備的清理口范圍內,對操作人員無操作危險性,同時設備不停車.
    由于本顆粒尿素融化機在設計過程中,充分考慮設備在較小的空間內布置了較大的換熱面積,因此,相對于同類型同產量的其他設備, 本顆粒尿素融化機體積較小,重量較輕, 減少設備的一次性投資.
    為解決當工藝要求需要設備停車時,設備內殘留的尿液能夠完全排出,降低消耗的問題, 本顆粒尿素融化機在設計過程中,采用了臥式結構和充分利用高溫尿液良好的流動性的特點.保證了當工藝要求需要設備停車時,設備內殘留的尿液能夠完全排出的要求.
五.效果
依據本設備所要解決的上述問題,制作了一套350公斤/小時的試驗裝置.經過試驗;該試驗裝置的實際產量達到380公斤/小時,測定經該試驗裝置熔化后的高溫尿液中縮二脲含量結果如下:
 

熔化前顆粒尿素中縮二脲含量
樣品1   0.75%(重量)
樣品2   0.78%(重量)
樣品3   0.83%(重量)
樣品4   0.86%(重量)

 
顆粒尿素中縮二脲含量的平均值為:
0.75%+0.78%+0.83% +0.86%)/4= 0.805%(重量)
 

排出顆粒尿素融化機的尿液中縮二脲含量
樣品1     0.85%(重量)
樣品2     0.87%(重量)
樣品3     0.95%(重量)
樣品4     0.98%(重量)

 
 
 
 
 
 
排出顆粒尿素融化機的尿液中縮二脲含量的平均值為:
0.85%+0.87%+ 0.95% + 0.98%)/4= 0.913%(重量)
熔化前后縮二脲含量的增加值為:
0.913%-0.805%=0.108%
依據上述試驗結果,中化肥業有限公司采用該項技術制作了兩套顆粒尿素融化機,單套設備的設計能力為8.5噸/小時,兩套顆粒尿素融化機的總的設計能力為17噸/小時,目前,該兩套顆粒尿素融化機已投入運行, 單套設備的實際運行能力為16噸/小時,已完全達到或超過了設計能力.上述所要解決的問題,均得到了驗證與考驗.對該項技術與設備進行了工業化放大的考驗.
生產裝置取樣測定尿液中縮二脲含量如下:
 

熔化前顆粒尿素中縮二脲含量
樣品1   0.82%(重量)
樣品2   0.80%(重量)
樣品3   0.88%(重量)

 
顆粒尿素中縮二脲含量的平均值為:
0.82%+0.80%+0.88% )/3= 0.833%(重量)
排出顆粒尿素融化機的尿液中縮二脲含量的平均值為:
 

排出顆粒尿素融化機的尿液中縮二脲含量
樣品1     0.99%(重量)
樣品2     0.95%(重量)
樣品3     1.03%(重量)

 
 
 
 
 
0.99%+0.95%+ 1.03%)/3= 0.99%(重量)
熔化前后縮二脲含量的增加值為:
0.99%-0.833%=0.157%
 

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