一种脲甲醛肥料的高效率干燥方法与流程

[0001]
本发明涉及肥料领域，具体涉及一种脲甲醛肥料的高效率干燥方法。


背景技术：

[0002]
脲甲醛又称脲醛肥料，它由尿素与甲醛缩合而成，为白色，无味粉末或颗粒状。根据尿素与甲醛的摩尔比不同，可以制成不同缩合度（释放期）的脲醛肥料。其特性为可控：根据作物的需肥规律，通过调节添加剂多少的方式可以任意设计并生产不同释放期的缓释肥料。高效：养分可以根据作物的需求释放，需求多少释放多少，大大减少养分的损失，提高肥料利用率。环保：养分向环境散失少，同时包壳可完全生物降解,对环境友好。安全：较低盐份指数，不会烧苗、伤根。经济：可一次施用，整个生育期均发挥肥效，同时较常规施肥可减少用量，节肥、节约劳动力。
[0003]
脲甲醛作为肥料添加剂时需要其具有较高的活性和高分散性，脲甲醛在不经过干燥处理步骤时，其本身的活性和分散性均较好，而在通过干燥处理后，反而会影响脲甲醛的活性和分散性，使得脲甲醛的品质较低。
[0004]
中国专利公开号为cn105418169a的发明专利申请公开了一种脲甲醛缓释肥的制作工艺，将尿素与甲醛反应生成脲甲醛，混入或者不混入其他肥料，然后进行干燥，造粒，密封包装；所述的干燥步骤为0.01~0.9kpa，1~50℃的环境中，进行旋风干燥。中国专利公开号为cn105315048a的发明专利申请公开了一种稀溶液法制取脲醛缓释肥的工艺，其利用卧式旋转自动卸料离心机分离出生成的脲醛肥料，利用旋转闪蒸干燥机将脲醛肥料干燥成粉状，利用旋风除尘器和布袋除尘器收集粉状物料，经包装计量后即为成品。研究发现脲甲醛在干燥过程中降低其活性和分散性的原因是：脲甲醛本身具有粘合性，干燥过程中因为失水很容易发生坍塌性聚集，而传统的干燥是将脲甲醛采用微波干燥、旋风干燥器干燥、搅拌加热干燥等，通过这些干燥方法，脲甲醛在失水后很容易结块，降低了脲甲醛的分散性和活性。目前对于脲甲醛干燥方法的研究较少，使得现在的脲甲醛成品储存量少，难以满足市场对脲甲醛的需求。
[0005]
中国专利公布号为cn105546936b公开了一种脲甲醛干燥方法，通过将生产出来的脲甲醛平铺在移动式干燥器中，并经过移动式干燥器中预干燥处理，并且预干燥后的脲甲醛干湿层的分离，使得被预干燥处理的脲甲醛通过旋风干燥器进行再次干燥处理后，其获得成品，避免了在高水分含量下对脲甲醛进行旋风干燥处理，导致高水分下的脲甲醛结团现象，使得被干燥后的脲甲醛的分散性和活性较高。该发明通过预干燥处理，降低脲甲醛中的水份含量，避免了在高水分含量的结块现象，但是由于预干燥后的脲甲醛密实度增加，通过旋风风力吸入干燥器中的脲甲醛只能表面一层，从而导致整个干燥过程效率低。


技术实现要素：

[0006]
针对脲甲醛在干燥过程中为避免结块团聚导致干燥效率低的问题，本发明公开了一种脲甲醛肥料的高效率干燥方法。
[0007]
本发明通过在循环干燥器进行二级预干燥处理：首先在滚筒中进行一级预干燥处理，滚筒中设置有刮刀和内筒，可使物料在滚筒中干燥时处于不断翻转状态，使物料受热均匀，处于高水分含量阶段的物料在机械外力的作用下不会粘连团聚，并且在来不及过分失水导致塌缩结块的情况下即通过内筒上的孔隙进入内筒；然后经过一级预干燥的物料通过内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥，此时物料中的水分含量已经降低，即使在热风中物料颗粒相互碰撞也难以粘连，而内筒增大了物料的受热面积，可以提高物料的干燥速率，并且利用内筒中的热空气可以使得达到预干燥条件的脲甲醛快速离开循环干燥器，防止脲甲醛在循环干燥器中过分失水从而颗粒本体过度受热导致塌缩结块。当物料从循环干燥器末端离开时，通过鼓风机将预干燥的物料吹至气流干燥机中进行第三级干燥，而未达到预干燥要求的物料通过风力选择后通过传输带回到循环干燥器的滚筒中继续干燥，直到全部干燥完毕。本发明通过循环干燥器中的滚筒上设置刮刀，使物料在干燥过程中能被翻转，从而使物料在水分含量高的阶段受热均匀，在机械外力的作用下不会粘连团聚；经过一级预干燥的物料进入内筒利用内筒中的热空气进行二级预干燥的同时使达到预干燥条件的脲甲醛快速离开循环干燥器，经过一级预干燥处理的物料在热风中不会粘连，一方面内筒增大了物料受热面积从而提高物料的干燥速率，一方面利用内筒中的热空气物料快速离开循环干燥器可以防止脲甲醛过度失水而导致结块；同时通过鼓风风速大小可以筛选出含水量适中，可以进入气流干燥机进行三级干燥而不会发生团聚的物料，从而保证干燥后的物料具有较高的活性。
[0008]
一种脲甲醛的高效率干燥方法，其特征在于，具体干燥方法如下：（1）将生产出来的脲甲醛从循环干燥器的入口送入，通过循环干燥器滚筒刮刀翻转干燥，一级预干燥后的脲甲醛从内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥；（2）内筒中从起始端向末端吹干燥热空气，使进入到内筒中达到预干燥条件的脲甲醛提前从循环干燥器的出口出来，然后通过控制出口鼓风风速，使得预干燥后含水量为5-15%的脲甲醛被吹入气流干燥机中进行第三级干燥，干燥至水分含量为0.5-1%后，得到干燥的脲甲醛，未吹入气流干燥机中的部分脲甲醛通过传输带回到循环干燥器的滚筒中继续干燥，直到全部干燥完毕。
[0009]
脲甲醛在水分含量高时颗粒间容易发生粘连团聚，当水分含量降低到一定程度时，又容易因为失去大部分水分脲甲醛本体过度受热而导致塌缩结块，这两者之间的界限难以把握，本申请通过二级中温预干燥和一级高温快速干燥共三级干燥来进行控制。一级预干燥时的脲甲醛水分含量高，此时在机械外力的作用下可有效避免脲甲醛团聚，并且在不断翻转的状态下物料受热均匀；在来不及过度失水的情况下脲甲醛即通过内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥，此时内筒中通过热风加热，由于脲甲醛已经通过一级预干燥处理去除了部分水分，脲甲醛的粘性已经有效降低，即使脲甲醛颗粒会在热风加热的过程中碰撞在一起也难以发生粘连团聚，另一方面内筒增大了物料的受热面积，可以提高物料的干燥速率，并且利用内筒中的热空气可以使得达到预干燥条件的脲甲醛快速离开循环干燥器，防止脲甲醛在循环干燥器中过分失水从而物料本体过度受热导致塌缩结块；通过鼓风风速大小可以筛选出含水量适中，可以进入气流干燥机进行三级干燥而不会发生团聚的物料，从而保证干燥后的物料具有较高的活性。
[0010]
优选的，所述循环干燥器其滚筒中设置有刮刀和内筒，在循环干燥器末端有传输
带可使未达到要求的物料循环进入干燥器中。
[0011]
优选的，所述循环干燥器其内筒上设置的孔隙，孔径大小为1-2mm。
[0012]
优选的，所述循环干燥器其内筒中风速为10-25m/s，温度为50-70℃。
[0013]
优选的，所述循环干燥器其滚筒内的温度为50-70℃，滚筒转速为5-15r/min。
[0014]
优选的，所述循环干燥器其滚筒长度为3-10m，直径1-1.5m。
[0015]
优选的，所述循环干燥器其内筒长度为3-10m，直径0.3-0.5m。
[0016]
优选的，所述循环干燥器其刮刀长度为0.4-0.7m。
[0017]
优选的，所述循环干燥器其传输带传输速度为0.5-2m/s。
[0018]
优选的，所述循环干燥器其鼓风机风速为15-30m/s，鼓风温度为50-70℃。
[0019]
优选的，所述气流干燥机，其温度为90-110℃，干燥时间0.5-3s。
[0020]
脲甲醛在水分含量高时颗粒间容易发生粘连团聚，当水分含量降低到一定程度时，又容易因为失去大部分水分脲甲醛本体过度受热而导致塌缩结块，这两者之间的界限难以把握，本发明通过二级中温预干燥和一级高温快速干燥共三级干燥来进行控制。本发明通过在循环干燥器进行二级预干燥处理：首先在滚筒中进行一级预干燥处理，滚筒中设置有刮刀和内筒，可使物料在滚筒中干燥时处于不断翻转状态，使物料受热均匀，处于高水分含量阶段的物料在机械外力的作用下不会粘连团聚，并且在来不及过分失水导致塌缩结块的情况下即通过内筒上的孔隙进入内筒；然后经过一级预干燥的物料通过内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥，此时物料中的水分含量已经降低，即使在热风中物料颗粒相互碰撞也难以粘连，而内筒增大了物料的受热面积，可以提高物料的干燥速率，并且利用内筒中的热空气可以使得达到预干燥条件的脲甲醛快速离开循环干燥器，防止脲甲醛在循环干燥器中过分失水从而颗粒本体过度受热导致塌缩结块。当物料从循环干燥器末端离开时，通过鼓风机将预干燥的物料吹至气流干燥机中进行第三级干燥，而未达到预干燥要求的物料通过风力选择后通过传输带回到循环干燥器的滚筒中继续干燥，直到全部干燥完毕。
[0021]
有益效果：（1）脲甲醛在水分含量高时颗粒间容易发生粘连团聚，当水分含量降低到一定程度时，又容易因为失去大部分水分脲甲醛本体过度受热而导致塌缩结块，这两者之间的界限难以把握。本发明通过二级中温预干燥和一级高温快速干燥共三级干燥来进行控制，既能防止脲甲醛颗粒间的粘连团聚，又能够避免过度失水物料本体过度受热而导致的物料塌缩结块，保证干燥后的物料不会发生团聚且具有较高的活性。
[0022]
（2）预处理过程中不断翻动和增大脲甲醛的受热面积，使得预干燥处理速率提高，从而缩短了整个脲甲醛的干燥周期，提高了脲甲醛的干燥速率。
附图说明
[0023]
图1为本发明的工艺流程示意图；图2为本发明的循环干燥器滚筒截面图，其中1为滚筒，2为刮刀，3为内筒；图3为本发明的循环干燥器滚筒和内筒结构示意图，其中1为滚筒，2为刮刀，3为内筒，31为内筒孔隙；图4为使用对比例1方法干燥后的样品照片图；图5为使用对比例2方法干燥后的样品照片图；
图6为使用实施例1方法干燥后的样品照片图。
具体实施方式
[0024]
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
[0025]
实施例1将生产出来的脲甲醛从循环干燥器的入口送入，通过循环干燥器滚筒刮刀翻转干燥，如附图2，是循环干燥器滚筒截面图，其中1为滚筒，2为刮刀，3为内筒；附图3为循环干燥器滚筒和内筒结构示意图，其中1为滚筒，2为刮刀，3为内筒，31为内筒孔隙；一级预干燥后的脲甲醛从内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥，滚筒内的温度为70℃，滚筒转速为5r/min，滚筒长度为3m，直径1m，刮刀长度为0.4m。内筒中从起始端向末端吹干燥热空气，使进入到内筒中达到预干燥条件的脲甲醛提前从循环干燥器的出口出来，然后通过控制出口鼓风风速，使得预干燥后含水量为55%的脲甲醛被吹入气流干燥机中进行第三级干燥，干燥至水分含量为0.5%后，得到干燥的脲甲醛，未吹入气流干燥机中的部分脲甲醛通过传输带回到循环干燥器的滚筒中继续干燥，直到全部干燥完毕。内筒长度为3m，直径0.3m，内筒中风速为10m/s，温度为70℃，内筒上设置的孔隙孔径大小为2mm，循环干燥器的传输带传输速度为0.5m/s，鼓风机风速为15m/s，鼓风温度为70℃。气流干燥机干燥温度为90℃，气流速度为20m/s，干燥时间3s。
[0026]
实施例2将生产出来的脲甲醛从循环干燥器的入口送入，通过循环干燥器滚筒刮刀翻转干燥，一级预干燥后的脲甲醛从内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥，滚筒内的温度为60℃，滚筒转速为10r/min，滚筒长度为7m，直径1.2m，刮刀长度为0.5m。内筒中从起始端向末端吹干燥热空气，使进入到内筒中达到预干燥条件的脲甲醛提前从循环干燥器的出口出来，然后通过控制出口鼓风风速，使得预干燥后含水量为10%的脲甲醛被吹入气流干燥机中进行第三级干燥，干燥至水分含量为1%后，得到干燥的脲甲醛，未吹入气流干燥机中的部分脲甲醛通过传输带回到循环干燥器的滚筒中继续干燥，直到全部干燥完毕。内筒长度为7m，直径0.4m，内筒中风速为18m/s，温度为60℃，内筒上设置的孔隙孔径大小为2mm，循环干燥器的传输带传输速度为1m/s，鼓风机风速为22m/s，鼓风温度为60℃。气流干燥机干燥温度为100℃，气流速度为20m/s，干燥时间2s。
[0027]
实施例3将生产出来的脲甲醛从循环干燥器的入口送入，通过循环干燥器滚筒刮刀翻转干燥，一级预干燥后的脲甲醛从内筒上的孔隙进入内筒进行二级预干燥，滚筒内的温度为50℃，滚筒转速为15r/min，滚筒长度为10m，直径1.5m，刮刀长度为0.7m。内筒中从起始端向末端吹干燥热空气，使进入到内筒中达到预干燥条件的脲甲醛提前从循环干燥器的出口出来，然后通过控制出口鼓风风速，使得预干燥后含水量为8%的脲甲醛被吹入气流干燥机中进行第三级干燥，干燥至水分含量为1%后，得到干燥的脲甲醛，未吹入气流干燥机中的部分脲甲醛通过传输带回到循环干燥器的滚筒中继续干燥，直到全部干燥完毕。内筒长度为10m，直径0.5m，内筒中风速为25m/s，温度为50℃，内筒上设置的孔隙孔径大小为2mm，循环干燥器
的传输带传输速度为2m/s，鼓风机风速为30m/s，鼓风温度为50℃。气流干燥机干燥温度为110℃，气流速度为20m/s，干燥时间0.5s。
[0028]
对比例1将生产出来的脲甲醛通过加料器进料口连续供入气流干燥机，经加热的热空气经由排风机进入气流干燥机，调整热空气的温度为90℃，气流速度为20m/s，脲甲醛物料与热空气在干燥管道中运动并加热，在热空气加热介质裹挟脲甲醛物料前进的同时物料得到干燥并进入旋风分离器，在旋风分离器中实现气固分离，收集干燥后的固体物料。
[0029]
对比例2将生产出来的脲甲醛平铺在移动式干燥器的运输带上，平铺厚度为2cm，移动干燥器长2m，温度为70℃，物料从移动式干燥器进入气流干燥机，经加热的热空气经由排风机进入气流干燥机，调整热空气的温度为90℃，气流速度为20m/s，脲甲醛物料与热空气在干燥管道中运动并加热，在热空气加热介质裹挟脲甲醛物料前进的同时物料得到干燥并进入旋风分离器，在旋风分离器中实现气固分离，收集干燥后的固体物料。
[0030]
相关检测：测试方法：1、各取20kg生产出来的脲甲醛，通过实施例和对比例方法对脲甲醛进行干燥处理，记录处理时间，结果如表1所示。
[0031]
2、取20g实施例和对比例方法干燥的样品，拍照观察其结块与分散情况，结果如图4-6所示。
[0032]
表1：脲甲醛干燥记录样本处理时间对比例111min对比例245min实施例126min实施例227min实施例329min由表1可知，对比例1直接使用气流干燥机处理脲甲醛干燥时间最短，效率最高，使用对比例2方法干燥脲甲醛的处理时间最长，使用本发明的干燥方法处理脲甲醛时间居中。图4为对比例1方法处理脲甲醛后的照片，从图中可以看出脲甲醛结块量大，分散性较差，说明通过对比例1方法干燥的脲甲醛活性差。图5为对比例2方法处理脲甲醛后的照片，可以看出经过较长时间的处理后物料仍有一定量的结块，分散性仍然不够好。图6为本发明实施例1的干燥方法处理脲甲醛后所得到的照片，脲甲醛基本呈粉末化，无结块现象，分散性好，说明得到的脲甲醛活性高。综合干燥效率和干燥效果来看，本发明的干燥方法可以提高脲甲醛的干燥效率，处理后的脲甲醛分散性良好，活性较高，能满足肥料产品中脲甲醛活性的需求。

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