К распространенным экструзионным грануляторам для удобрений относятся двухвалковые экструзионные грануляторы и плоско- (кольцевые) экструзионные грануляторы. В процессе переработки комплексных удобрений эти грануляторы могут увеличивать содержание азота в соответствии с потребностями, а некоторые используют мочевину в качестве источника азота, которая легко поглощает влагу из воздуха и вызывает слипание частиц комплексных удобрений. Поэтому часто говорят, что двухвалковый экструзионный гранулятор является гранулятором сухого порошка, что обеспечивает лучший эффект при переработке гранул из сырья с содержанием влаги менее 10%. Для влажных материалов необходимо применять технологию предотвращения затвердевания. При хранении гранул удобрений, содержащих влагу, в качестве сырья для комплексных удобрений необходимо избегать затвердевания.
Принцип работы и потребность в воде при экструзионной грануляции комплексных удобрений.
Принцип работы экструзионного гранулятора основан на использовании в основном сухого порошка в качестве основного сырья. При сжатии хрупкого материала часть частиц измельчается, а мелкий порошок заполняет зазоры между частицами. В этом случае, если свободные химические связи на вновь образованной поверхности не могут быстро насытиться атомами или молекулами из окружающей атмосферы, вновь образованные поверхности вступают в контакт друг с другом и образуют прочные рекомбинационные связи. Для экструзии с помощью валика, его поверхность имеет сферическую противоположную канавку, которая экструдируется в сферическую форму, а частицы, экструдируемые плоской (кольцевой) фильерой, имеют столбчатую форму.Для экструзионного гранулирования требуется относительно низкое содержание влаги. Если влажность слишком высока, необходимо добавить в технологию обработки систему сушки.
Решение проблемы негативного воздействия типа поглощения влаги источником азота в процессе гранулирования комплексных удобрений.
Основная причина уплотнения гранул в процессе гранулирования комплексных удобрений заключается в высоком содержании воды, вызванном поглощением воды источником азота – мочевиной. С механистической точки зрения, инициирование и скорость «медленного горения» комплексных удобрений не увеличиваются с увеличением содержания нитрата аммония и хлорида калия. Например, смесь, содержащая 80% нитрата аммония и 20% хлорида калия, не горит, но смесь, содержащая 30% диатомитовой земли, 55% нитрата аммония и 15% хлорида калия, вызывает более сильное «медленное горение».
Частицы комплексного удобрения с мочевиной в качестве источника азота обладают высокой гигроскопичностью и низкой температурой размягчения; при высоких температурах легко образуются биурет и аддукты; мочевина гидролизуется при высоких температурах, что приводит к потере аммиака.
Это необходимо для решения проблемы высокого содержания воды, вызванной поглощением воды источником азота. Уменьшение количества источника азота: При наличии суперфосфата кальция происходит деградация водорастворимого фосфора; при производстве комплексных удобрений на основе мочевины и обычного суперфосфата кальция обычный суперфосфат необходимо предварительно обрабатывать, например, аммонированием, которое позволяет устранить образование аддуктов, или добавлением кальция, магния и фосфора для нейтрализации свободной кислоты суперфосфата и преобразования свободной воды в кристаллическую, что улучшает качество продукта, или добавлением сульфата аммония, что позволяет снизить влажность готового продукта и повысить его жесткость; при наличии хлора при превращении аммония мочевина и хлор образуют аддукт, что увеличивает кристаллизацию и способствует агломерации готового продукта при хранении; поэтому при производстве комплексных удобрений с мочевиной в качестве источника азота следует уделять особое внимание процессу сушки и охлаждения..Например, температура сушки не должна быть слишком высокой, время сушки не должно быть слишком длительным, должно соблюдаться указанное в стандарте качество содержание влаги, следует избегать явления плавления в процессе производства и не допускать слеживания во время хранения.
Выше перечислены причины высокой влажности в процессе гранулирования комплексных удобрений, вызывающей уплотнение. Основной метод предотвращения уплотнения — использование системы сушки. Предварительная обработка материалов, добавление элементов и другие методы позволяют обеспечить обработку и неразрушающее сохранение частиц комплексных удобрений.
Дата публикации: 10 декабря 2022 г.
