復混肥生產(chǎn)過程中混合物料的物化性質研究.pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)科學和肥料技術的飛速發(fā)展,復混肥料已成為當今世界肥料行業(yè)發(fā)展的主力軍,但其生產(chǎn)過程中的混合物料及終端產(chǎn)品仍存在質量問題亟待解決。本課題從解決復混肥生產(chǎn)過程中混合物料及終端的產(chǎn)品的吸濕、結塊、粉化等不利情況出發(fā),研究了復混肥生產(chǎn)過程中混合物料的物化性質。
　　主要研究內容有兩部分:一是復混肥生產(chǎn)過程中混合物料的臨界相對濕度研究,一是尿基復混肥生產(chǎn)中縮二脲的生成研究。復混肥料的臨界相對濕度(Critical Relative

2、Humidity,簡寫為CRH)是表征肥料吸濕性的重要指標。從單一肥料間的化學相容性出發(fā),實驗先后研究了復混肥料的配方、環(huán)境溫度以及礦物類添加劑對其生產(chǎn)過程中混合物料的臨界相對濕度的影響。
　　研究結果表明:(1)在環(huán)境溫度為30℃時,相同條件下肥料配方中N素含量保持不變時,混合物料的CRH隨著P2O5:K2O(營養(yǎng)元素百分含量比)的增大而增大。其中混合物料的臨界相對濕度最大的配方為:1:1.5:0,最小的配方為:1:0:1.5。

3、;相同條件下肥料配方中P2O5含量保持不變時,混合物料的CRH隨著K2O:N(營養(yǎng)元素百分含量比)的增大而增大。其中混合物料的臨界相對最大的配方為:0:1:1,最小的配方為:1:1:0;相同條件下肥料配方中K2O含量保持不變時,混合物料的CRH隨著N:P2O5(營養(yǎng)元素百分含量比)的增大而增大。其中混合物料的臨界相對濕度最大的配方為:2:0:1,最小的配方為:0:2.3:1。
　　(2)無論N:P2O5:K2O的配比如何,不但混合

4、物料的CRH值的總體變化趨勢為隨著溫度的升高而減小,各組配方的CRH值的變化范圍整體上也隨著溫度的升高而縮小。
　　(3)無論添加礦物類添加劑與否,混合物料的CRH值均隨著環(huán)境溫度的升高而減小;同時,添加礦物類添加劑使得混合物料的CRH值比不加此類添加劑的稍低?？s二脲又稱雙縮脲或氨基甲酰脲,白色針狀晶體。主要生成于尿素和尿基復混肥的生產(chǎn)過程中,當尿素被加熱到其熔點以上時,兩個尿素分子縮合成一分子縮二脲并放出一分子的氨。繼續(xù)加熱生成

5、縮三脲、三聚氰酸縮合物,甚至三聚酰胺?？s二脲、縮三脲,其化學反應式分別如式(1-2)(1-3)(1-4)所示:2CO(NH2)2=NH2CONHCONH2+NH3↑(1-2)NH2CONHCONH2+CO(NH2)2=NH2CONHCONHCONH2+NH3↑(1-3)縮二脲被作物吸收后會造成植物中葉綠素的損害,直接影響光合作用及植物的生長,尤其是給作物施用葉面肥時,作物葉子發(fā)黃、枯萎。在農(nóng)田施肥時,當縮二脲質量濃度達到50mg/L時,

6、會抑制小麥幼苗、幼根的生長,嚴重時作物致死。尿素中縮二脲含量超過1％即不能用于種肥、苗肥和葉面肥。
　　本論文重點研究復混肥生產(chǎn)過程中縮二脲的生成問題,主要分為兩部分:1.縮二脲的生成實驗研究,考察了在復混肥生產(chǎn)過程中尿液濃度,反應溫度、反應時間、物料中水份含量等因素對縮二脲生成率的影響。研究發(fā)現(xiàn),在復混肥生產(chǎn)過程中縮二脲的生成率隨混合物料加熱溫度的升高而增大;相同溫度下,物料加熱時間越長,縮二脲生成率越高;在加熱時間相同的條件下

7、,加熱溫度越高,縮二脲生成率越高;相同溫度下,混合物料中水份含量越高即尿液濃度越低,縮二脲生成量越少,水份含量相同的情況下,物料溫度越高,縮二脲生成率越高。2.縮二脲生成反應動力學分析研究?？疾炝嘶旌衔锪戏謩e在加熱溫度為120℃、130℃、140℃和150℃時縮二脲生成的動力學曲線。研究結果表明,縮二脲的生成反應為液相分子反應,也是有機均相縮合反應,該反應在不同反應溫度下由動力學曲線擬合得的動力學方程分別為:120℃y=0.703+0.