防止复合肥结块的两项措施
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防结块剂简介一、防结块剂的分类防结块剂能够使肥料在储存和处理过程中的颗粒或粉末保持流动性的一种或几种物质。
防结块剂的作用:或参加晶体的形成过程,改变晶体的生长速率,进而对晶体的形态进行改变;或在颗粒表面形成疏水层,从而阻碍晶体与外界大气的水分交换;或在颗粒表面形成一层包裹膜,使粒子之间机械的隔离;或降低颗粒表面溶液的表面张力,从而改变固、液接触角,使毛细吸附力下降等。
上述途径,都将改变原来的复合肥颗粒的吸湿性,来达到很好的防结块作用。
根据防结块剂的原料的不同,将其分为五种:1、惰性粉末惰性粉末可谓是世界上最早应用的一种防结块剂之一,有自身不溶于水,比表面积较大,且也不会和复合肥发生反应等优点。
复合肥表面涂上惰性粉末,可起到减缓肥料的吸湿性。
即使没有在颗粒表面形成连续完整的惰性层,它也能在短时间内,阻止颗粒彼此之间或者颗粒与外界大气之间的水分交换,降低结块倾向。
应用较多的惰性粉末有商品黏土、滑石粉、高岭土、蛭石、硅藻土等。
这种方法成本低、用量大、粉尘大,效果不明显,现已很少单独采用,但可作为辅助手段。
2、无机盐一些无机盐类,如硝酸镁、硫酸铝或磷酸铵等能够部分或完全水合,正好与复合肥中的水分结合生成结晶水,这样即减少了化肥中的含水量,降低了复合肥的溶解性,又可防止化肥因结晶而板结。
无机盐类防结块剂特别适用于复合肥原料中添加尿素、硝酸铵、硫酸铵等组分,可加入定量的硫酸镁或者硫酸钙等无机盐,反应生成复盐,可改善复合肥的吸湿性的途径。
3、疏水性物质疏水性物质也成非表面活性剂,这类防结块剂的研究较早,主要指一些有机疏水剂,例如石蜡、树脂聚合物、轻柴油、矿物油、沥青等。
这些物质不具备表面活性,包裹在复合肥的颗粒外表面形成防水性薄膜,既能使颗粒间相互的隔离,又能使化肥与外界环境空气的隔离,从而防止吸湿或者粉化。
而且,此类防结块剂在环境温度不太高的情况下使用效果比较突出;在环境温度较高后使用,防结块效果迅速减弱,原因是疏水层本来就不能完全制止复合肥颗粒的吸湿,再加上温度升高会导致破坏疏水层,造成严重的结块。
复合肥试生产注意事项本工艺干燥采用~180℃热气进行并流干燥,过低的干燥温度,造粒传热推动力下降,干燥设备体积庞大。
过高的干燥温度会造成物料熔融,产生粘壁等不良后果。
干燥物料温度控制在~75℃,30分钟后原料含水量接近1%。
在此工艺条件下不会发生熔融及分解等现象。
物料的干燥除温度作为一个重要指标外,还与造粒机出口物料的水分相关,水分过高,增大干燥的负荷,还会产生物料粘壁现象,为保证系统的安全运行。
造粒过程应按“宁干不湿”,干燥过程应采用“低温大风量”的操作原则。
二、产品冷却产品的冷却过程帮助热颗粒水分的继续逸散,克服不经冷却就包装时的水蒸汽凝结,导致物料的结块。
但水分的冷却反而导致物料的吸湿,因此要严格按照工艺条件进行控制。
三、成品包裹高浓度复**由于含尿基较多,且水分要求较为严格,其物料特性决定其产品在运输和储存过程中极易结块,因此,包裹筒的作用就是用来添加油状或粉状防结块剂以防止产品结块。
操作过程中必须落实或督促筛分岗位人员添加防结块剂,必须保质保量,否则后果严重。
四、工艺指标1、原料为了满足配料、计量、输送等生产环节的操作要求,各种原料都应具有良好的物理性状,磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾均应不结块,水分应符合标准的要求。
填充剂(粘土)其颗粒度80%以上小于80目,水分应小于6%。
2、原料的配料根据产品N-P2O5-K2O规格和计划采用的原料,按原料的分析数据经计算确定各种原料的配比和小时加料量。
各种原料安袋装拆袋计量(或各种原料安容积计量)加入园盘拌和机,拌和后经原料皮带机使几种原料较均匀地进入生产系统。
3、大粒料的破碎破碎机出口物料细度一般应达到50目约占85%;100mm约占60%。
4、造粒(1)、造粒物料温度~70℃(2)、返料与成品量的比1~1.5倍(3)、造粒物料含水分 2.5~4%(4)、出造粒机物料成粒率50~70%5、造粒物料的干燥(1)1#干燥机进口炉气温度160~180℃(2)1#干燥机出口尾气温度75~85℃(3)1#干燥机出口物料温度~70℃(4)1#干燥机出口物料含水量~1.5%6、成品冷却(1)、进冷却机空气温度室温空气。
复混肥防结块剂的发展李 梅 张朝忠 姚丽萍(中国石油化工股份有限公司巴陵分公司,岳阳414003)摘 要 介绍了复混肥防结块剂的分类及国内外生产现状,以及复混肥防结块剂的市场发展情况。
关键词 复混肥,结块,防结块剂中图分类号 S 14519 文献标识码 A 文章编号 1000-6613(2003)07-0762-04 目前国内复肥生产企业在复混肥运输和贮存过程中,普遍存在结块的现象。
由于结块,给施肥带来不便,严重的可使之完全失效,因此,正确解决复混肥的结块问题,是提高化肥产品质量的有效途径之一。
除了在复混肥生产、包装、贮运过程中采取措施外,向肥料中添加防结块剂是最有效的防结块方法。
1 复混肥防结块剂的分类目前的防结块剂主要是包裹剂:包裹剂是在肥料颗粒表面涂裹一层薄膜,以阻断肥料盐桥的产生和饱和溶液的扩散,来阻止肥料结块。
常用来做包裹剂的物质如下[1]。
(1)惰性粉末,如沸石粉、硅藻土、滑石粉、石灰石、二氧化硅粉和黏土等,其作用是防止肥料吸湿,使相近肥料保持一定距离。
(2)各种类型的表面活性剂,如阴、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性离子表面活性剂等,其作用是把颗粒从亲水性变成疏水性,从而阻止水分交换,使颗粒间的含水量达到平衡,保护颗粒不受外界潮气的影响,使接触角增大、溶液的表面张力降低,从而减少毛细管黏附,降低晶体的界面能,抑制成核作用,减缓晶体的溶解和重结晶,减弱颗粒间的黏结力。
(3)无机盐、高分子聚合物和共聚物,如聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、乙酸乙烯酯与丙烯酸乙酯的共聚物与十二烷基硫酸钠(SDS )或油酸(SO )的混合体系能与肥料中的水分相结合,在粒子形成过程中,改变粒子的物理结构和性能,从而抑制因水分引起的肥料溶解和毛细吸附,来达到防止结块的目的。
(4)高分子均聚物(如仲烷基硫酸铵、烷基磺酰氯、尿醛树脂及其衍生物、聚亚烷基二醇及其衍生物等)、高分子表面活性剂的混合物:其原理是将水溶性或非水溶性高分子增溶于表面活性剂的浓溶液中形成络合物。
材料结块成团的原因和防治措施因材料类型和用途而异,但一般可以总结为以下几点:
1.原材料问题:原材料中含水量过高、砂石含泥量过大、外加剂使用不当等因素可能导致材料结块成团。
防治措施包括加强原材料质量控制、合理储存和使用原材料、定期检查和调整原材料配比等。
2.生产工艺问题:生产过程中温度过高、搅拌不均匀、生产设备故障等因素可能导致材料结块成团。
防治措施包括控制生产温度和时间、加强搅拌和混合均匀性、定期维护和检修生产设备等。
3.存储和运输问题:存储和运输过程中温度过高、湿度过大、压力不均等因素可能导致材料结块成团。
防治措施包括合理安排存储和运输环境、保持温度和湿度适宜、加强包装和防护等。
4.化学反应问题:某些材料之间可能发生化学反应导致结块成团。
防治措施包括了解材料性质和反应特性、避免混合使用不适宜的材料等。
针对不同类型的材料结块成团问题,可以采取不同的具体措施。
例如,预拌砂浆生产企业可以通过控制砂浆的配比和使用质量合格的原材料来防治结块成团问题;塑料材料生产企业可以加强生产过程中的温度和压力控制,避免材料在加工过程中出现结块现象;食品生产企业可以加强包装和储存管理,避免食品受潮或发生霉变等问题。
总之,防止材料结块成团需要从原材料、生产工艺、存储和运输、化学反应等方面入手,加强质量控制和管理,确保材料质量和性能的稳定性和可靠性。
如何预防结晶体结块预防结晶体结块是一个综合性的过程,涉及多个方面的控制和优化。
以下是一些有效的预防措施:一、优化结晶过程1、控制结晶条件:粒度与分布:通过仔细控制结晶过程,使晶体产品具有适宜的粒度和较狭窄的粒度分布。
均匀整齐的粒状晶体结块倾向小,即使发生结块也容易破碎。
结晶速度:避免结晶过程中产生过高的过饱和度,因为结晶成长过快是引起包藏和结块的主要原因。
纯净度:保持系统纯净,防止尘土或其他固体杂质进入系统,减少杂质的包藏。
2、工艺控制:搅拌与混合:在结晶过程中,适当的搅拌和混合可以使溶质均匀分布在溶剂中,减少结晶核的形成,从而延缓结晶速度,减少结块的可能性。
避免急骤操作:如急骤的搅拌或沸腾,这些操作可能导致空气或汽体在晶体中的包藏,增加结块的风险。
二、改善存储与包装条件1、降低环境湿度:结晶体在高湿度环境下容易吸湿结块,因此应尽可能在湿度低的干燥空气中包装和储存。
使用除湿设备或通风设施来保持存储环境的干燥。
2、控制存储温度:避免将结晶体存储在过高或过低的温度下,以减少温度对结晶体稳定性的影响。
在适当的温度范围内储存,有助于保持结晶体的干燥和稳定性。
3、减少压力:在储存和运输过程中,避免对结晶体施加过大的压力,以防止晶粒之间的接触点增多而引发结块。
4、改进包装方式:使用密封性好的包装材料,以防止空气中的水分和杂质进入包装内。
在包装过程中尽量减少包装袋内的空气,可以采用真空包装等方式。
三、使用防结块剂1、选择合适的防结块剂:根据结晶体的特性和需求选择合适的防结块剂。
防结块剂应具有溶解度、表面张力、耐热性、分解等物理特性,且对晶体产品的使用无不良影响。
常用的防结块剂包括惰性型、表面活性剂型、高分子-表面活性剂加溶物型以及惰性物-表面活性剂复合型等。
2、正确使用防结块剂:将防结块剂按照适当的比例溶解或分散于饱和溶液中,然后喷洒在晶体表面或混入晶体中。
确保防结块剂的使用量适中,不过多也不过少,以达到最佳的防结块效果。
结晶结块的原因及防结块措施结晶物质常常有一个十分麻烦的特性就是结块,相互粘结形成团块,尤其是湿热季节、长期存放、堆包挤压的时候更为明显,一般用户对于结晶的外观、流动性、颗粒是很重视的,直接影响到商品的信誉。
如化肥在施肥时,打开包装形成巨块,需要把它敲碎,重新分散成小粒。
结块的化肥若用飞机施肥时不能均匀分散、粘叶片上不易于落在地面,叶片易受到腐蚀灼伤。
颗粒太小又会引起局部干燥天气。
风速较大时,化肥易于集中到一处,使局部化肥过剩,大部分面积上又得不到肥料。
造成结块的原因主要是结晶的吸湿以及结晶的粒径分布,在一定的温度下,把结晶物质的纯化学产品作为标准,配成饱和溶液,测定溶液的水蒸汽分压,如果大气中水蒸汽分压在同一温度下超过上述分压就必然要潮结吸湿,当大气湿度较低时,已吸潮的水分就会部分蒸发,于是晶粒就相互粘结形成结块。
一些常见物质的相对湿度,但只有15℃的数据,远远不能满足需要,对于一个特定的气温,对于某一产品需要作系列的补测工作。
如果大气湿度超过上述相对湿度值很多,就会连续吸收水分,直至淌出水来,甚至全部溶解。
再进一步吸湿就是溶液的吸湿,直至溶液因吸湿而浓度逐步降低,其水蒸汽分压与大气中水蒸汽分压相平衡才停止继续吸收水分。
减少晶体之间的接触点可以减轻结块现象,因此工业上为了这个目的,尽量使粒度加大,这是有限度的,否则设备能力过低(生长时间长,容器体积过大);另外一个更主要的方法是制成均匀的球形。
大颗粒均匀球形的优点是:同样重量的结晶表面积最小、接触点最少,这都有利于减少吸湿和粘结的可能性。
结晶附着的机械水份以及易于吸湿的杂质都是造成严重结块的原因。
因此,晶体虽经过离心分离机使水份降的很低(1~2%)仍然不能防止结块;微量吸湿性杂质附着,往往也造成严重的吸湿和结块。
纯就会使NaCl在15℃吸湿平衡相对湿度为78%,但仅有千分之几的CaCl2平衡湿度降到10~20%。
干燥处理对此有效。
上述防结块的措施都满足后,有时仍然不能满足完全防止结块,最有效的改善办法是把微细而均匀的惰性固体或者其它表面活性物质包在结晶颗粒表面,形成一个保护层。
化肥的结块问题及防结块措施宋亚美;熊耀;沈玉霞;李鹏举;马名杰【摘要】综述了化肥结块的几种机理及化肥结块的影响因素,介绍了惰性粉末、有机防结块剂、表面活性剂防结块剂、复合型防结块剂等几种常用的防结块材料及不同的添加方式的优缺点.简述了化肥防结块问题的研究现状,指出了化肥防结块的研究趋势.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2016(033)012【总页数】4页(P10-13)【关键词】化肥结块;防结块剂;结块机理【作者】宋亚美;熊耀;沈玉霞;李鹏举;马名杰【作者单位】河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454000;河南能源化工集团焦煤公司九里山矿选煤厂,河南焦作 454000;河南理工大学图书馆,河南焦作 454000;河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454000;河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454000【正文语种】中文【中图分类】TQ440.4我国是农业大国,全面实现农业生产现代化是未来农业发展的方向,机械施肥则是未来农业的必然环节,然而化肥结块问题严重影响着生产企业的运输与储存,同时降低化肥肥效,给用户的机械化施肥带来很大不便[1]。
另外,化肥结块也极大地削弱了其出口竞争力,影响了化肥产业的发展。
因此,生产出流动性好、抗压强度高、颗粒粒度均匀的化肥变得尤为重要,也是提升化肥质量及市场竞争的重要途径。
1.1 化肥结块机理化肥组成成分多样,存储及运输环境复杂多变,其结块机理还没有得出一个完整统一的定论,目前主要有毛细管吸附理论、晶桥理论、化学反应理论、液膜理论、塑性变形理论、孔道扩散理论等,其中,1977年由Gamondes提出的毛细管吸附理论和晶桥理论是目前普遍认可的理论[2-5]。
1.1.1 毛细管吸附理论毛细管吸附理论认为:化肥颗粒间存在毛细吸附力,使毛细管内部的饱和蒸汽压低于毛细管外部的饱和蒸汽压,从而使化肥颗粒具备吸收外界环境中水分的能力,当外界湿度大于化肥临界湿度时,水分将通过毛细管进入化肥颗粒内部,使化肥颗粒溶解,从而在其表面形成饱和溶液,化肥表面的饱和溶液膜又进一步加速毛细管吸附,造成颗粒吸湿潮解、重结晶,导致相邻颗粒间相互交联、黏结,最终结块[2]。