2019年肥料生產(chǎn)原理與工藝復(fù)習(xí)提綱

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2019年肥料生產(chǎn)原理與工藝復(fù)習(xí)提綱1、 肥料的科學(xué)加工及合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用：一是保證農(nóng)民提高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵；二是改善和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的有效手段；三是穩(wěn)定和提高耕地質(zhì)量，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展最重要的前提；四是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需要。2、 農(nóng)化服務(wù)：是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展階段的產(chǎn)物，是指以測土施肥為中心，以指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥，發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為目的，應(yīng)用系統(tǒng)工程思想和農(nóng)業(yè)化學(xué)的基本原理，對復(fù)混肥料的研究、生產(chǎn)、銷售及使用，予以科學(xué)的組織，以最大限度地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，提高化肥利用率，增加社會經(jīng)濟(jì)效益的一種服務(wù)形式。3、 自然界中分子氮的固定途徑：閃電和生物固定4、

2、 合成氨的原料氣為：氫氣和氮?dú)?、 氨合成工藝的概略工藝流程：氨的合成、氨的分離、未反應(yīng)氣體的補(bǔ)充、.惰性氣體的放空增壓和循環(huán)。6、 合成氨工藝流程的設(shè)計(jì)關(guān)鍵（1）設(shè)計(jì)中壓氨合成工藝流程，由于壓力高，氨合成率高，氨易于冷凝分離。中壓范圍一般為20-32MPa。（2）設(shè)置油水分離器預(yù)分離掉新鮮氣中一部分大顆粒的油水。為了使新鮮氣中油水分分離干凈，出油水分離器后的新鮮氣必須補(bǔ)入氨冷器前后，由0-5的低溫液氨洗滌。（3）設(shè)置水和液氨作為冷卻介質(zhì)的冷卻換熱器。由于采用中壓法合成氨，水冷后的循環(huán)氣中含有8%-10%左右的氨，因此通過氨冷進(jìn)一步冷卻，將氣體中的大部分氨冷凝，以控制合成塔進(jìn)口氨含量在3%左右

3、。（4）設(shè)置合成余熱回收設(shè)備。由合成氮反應(yīng)熱可知，每生產(chǎn)1t氨可以放出3.2×106kJ的熱量，回收這些合成熱是降低能耗的重要方法之一，若回收率達(dá)75%左右，噸氨可副產(chǎn)800kg蒸汽?；厥沼酂岬哪芪缓屠脙r(jià)值，隨流程的不同而異。（5）設(shè)置冷交換器回收冷量。由于循環(huán)氣經(jīng)氨冷分氨后氣體溫度較低，為了將這部分冷量回收，設(shè)置冷交換器以降低進(jìn)氨冷器前氣體溫度。（6）設(shè)置循環(huán)機(jī)以保持氣體循環(huán)。由于合成塔出口氣有相當(dāng)一部分氫氮?dú)馕磪⒓臃磻?yīng)，通過循環(huán)機(jī)將分離后的未反應(yīng)氣體增壓，從而使氣體循環(huán)。（7）設(shè)置排放閥以保持惰性氣體濃度不積累。為減少排放惰性氣體時(shí)造成原料氣的損失，排放氣一般選擇在惰性氣體含量

4、高，氨濃度較低并在新鮮氣補(bǔ)入之前放空，通常是設(shè)置在氨分離之后作為排放點(diǎn)。排放出來的弛放氣可通過水洗法等回收其中的氨，廢氣則供作燃料。7、 合成氨的最佳工藝條件主要包括：操作壓力、溫度、空速和氣體組成等。8、 尿素的生產(chǎn)過程可分為三個(gè)部分：尿素合成部分、未反應(yīng)物分離和回收部分、蒸發(fā)造粒部分9、 尿素合成采用高溫高壓的原因：尿素合成反應(yīng)只有在140 以上，反應(yīng)速度才較快而具有工業(yè)生產(chǎn)意義，而獲得較高的CO2轉(zhuǎn)化率；另外NH3和CO2生成的甲銨（第二步反應(yīng)）甲銨脫水反應(yīng)只有在液相中能進(jìn)行，甲氨的熔點(diǎn)溫度為156，為使之保持液相，就必須使尿素合成溫度高于甲銨的熔點(diǎn)，即尿素合成采用高溫160210。高溫

5、下甲銨易分解，為防止甲銨分解、保持物系處于液相，尿素合成反應(yīng)壓力必須大于甲銨分解壓力，在高壓（高溫下的甲銨分解壓力亦高）下進(jìn)行反應(yīng)。故尿素合成過程采用較高的壓力 13-24MPa 。10、 造粒塔造粒：是將溫度約 140的尿素濃度達(dá)99.7%的高濃溶液(稱尿素融體)送往幾十米的高空，通過旋轉(zhuǎn)的噴頭的小孔噴灑出來，形成液滴自高空滴落，在下降過程中與自下而上的空氣逆流直接接觸，受到空氣的冷卻，融熔體得到凝固并冷卻且將少量水分蒸發(fā)，待落到地面即成為溫度6070、粒度均勻的顆粒尿素產(chǎn)品。11、 氣提：是一種分離液相混合物的方法，是用一種氣體通過待分離的液體混合物，把易分解的組分?jǐn)y帶出來。尿素裝置采用氣

6、提是在與尿素合成壓力相同的壓力下合成塔的出液流入汽提塔，伴隨加熱，向汽提塔中的合成液中通入NH3或CO2氣體，將合成液中的一部分未反應(yīng)NH3和CO2氣提出來，再進(jìn)行冷凝吸收為液體，然后返回合成塔進(jìn)行尿素合成反應(yīng)。12、 我國石灰氮生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)歷的三個(gè)時(shí)期：固定爐技術(shù)時(shí)期、沉降爐技術(shù)時(shí)期、回轉(zhuǎn)爐技術(shù)時(shí)期13、 磷礦是生產(chǎn)磷肥的主要原料之一。其主要礦物是氟磷灰石Ca5F(PO4)3。14、 濕法磷肥：用硫酸、磷酸、硝酸或鹽酸分解磷礦, 并把磷礦中的鈣以鈣鹽的形式分離或固定，這是磷肥的主要生產(chǎn)方法，其中特別是硫酸法。硫酸分解磷礦，將硫酸鈣分離后制得磷酸。磷酸是生產(chǎn)高濃度磷肥和復(fù)合肥料的中間原料。酸法又

7、稱為濕法，用酸法制得的磷肥，常統(tǒng)稱為濕法磷肥。15、 熱法磷肥：利用高溫分解磷礦, 并進(jìn)一步制成可被作物吸收的磷酸鹽或玻璃體物質(zhì)。這類生產(chǎn)方法所制得的產(chǎn)品往往不溶于水，屬枸溶性磷肥。磷肥的熱法生產(chǎn)習(xí)慣上還包括元素磷和熱法磷酸生產(chǎn)，再以熱法磷酸為原料加工成高濃度磷肥。用熱法制得的磷肥常統(tǒng)稱為熱法磷肥16、 硝酸磷肥生產(chǎn)的一般方法包括：硫酸鹽法、硝酸-磷酸混酸法和碳化法三種。17、 氯化鉀是世界鉀礦中的鉀素主要存在形式。18、 硫酸鉀的生產(chǎn)工藝類型主要包括：利用鹵鹽和礦石進(jìn)行提取；利用氯化鉀為原料采用多種方法轉(zhuǎn)化曼海姆法，硫酸鹽復(fù)分解法，締置法。19、 締置法：以氯化鉀與硫酸為基礎(chǔ)原料，采用締合劑

8、及解締劑及載體制取硫酸鉀和氯化氫（或氯化銨）的方法。20、 曼海姆法：將氯化鉀和濃硫酸在曼海姆爐中高溫反應(yīng)而生成硫酸鉀和氯化氫，硫酸鉀經(jīng)冷卻、粉碎后即為成品，氯化氫氣體經(jīng)冷卻、凈化后制成高純度鹽酸的方法。21、 氨合成塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本要求特點(diǎn)：為了適應(yīng)氨合成反應(yīng)條件，合理解決高溫和高壓的矛盾，氨合成塔都由內(nèi)件與外筒兩部分組成。進(jìn)入合成塔的氣體先經(jīng)過內(nèi)件與外筒間的環(huán)隙?；疽螅海?）在正常操作條件下，反應(yīng)能維持自熱。塔的結(jié)構(gòu)要有利于升溫還原、保證催化劑活性良好。（2）催化劑床層溫度分布合理，氨凈值高，生產(chǎn)強(qiáng)度較大。熱能的回收品位高，功耗低。（3）容積利用率高，在一定的高壓空間內(nèi)，盡可能多裝催

9、化劑，提高生產(chǎn)能力。（4）氣體在催化劑床層內(nèi)分布均勻，塔的壓力降小。（5）操作穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活，具有較大的操作彈性。（6）結(jié)構(gòu)簡單可靠，各部件連接與保溫合理，內(nèi)件在塔內(nèi)有自由伸縮的余地，以減少應(yīng)力。總之，上述要求在實(shí)施時(shí)有時(shí)是矛盾的，因此，合成塔設(shè)計(jì)要兼顧上述所有因素中最佳的條件，最終達(dá)到高效節(jié)能增產(chǎn)的目的。22、 肥料混合效應(yīng)：兩種以上的肥料的混合物通常比它的任何一種單體肥料的臨界相對濕度（CRH）都低，稱之為肥料的混合效應(yīng)。23、 圓盤造粒法：是用圓盤造粒機(jī)對粉狀基礎(chǔ)肥料進(jìn)行混合造粒的一種方法。其原理為：將粉狀肥料按照配方比例分別計(jì)量并混合均勻，根據(jù)粒狀復(fù)混肥料的品位要求和原料肥料的特性，將

10、適量液體均勻淋灑在圓盤中，以滿足物料的成粒要求，在旋轉(zhuǎn)圓盤及盤邊對物料產(chǎn)生的摩擦力和離心力的作用，物料產(chǎn)生周向運(yùn)動(dòng)而使粉粒間相互搓揉和擠壓，逐漸團(tuán)聚成粒。24、 擠壓造粒法：是利用壓力將物料直接擠壓成成品的造粒過程，特別適應(yīng)于熱敏物料的造粒，其擠壓機(jī)械通常分為推壓式造粒機(jī)和輥壓式造粒機(jī)兩種類型。25、 十字管式反應(yīng)器：是復(fù)混肥生產(chǎn)中的一種原料混合設(shè)備，尤其用于氨化造粒工藝，氨從端部中心管進(jìn)入，磷酸和硫酸分別從主管相對兩側(cè)的支管進(jìn)入，兩支管與主管形成十字狀，故稱為十字管式反應(yīng)器。26、 “三內(nèi)”技術(shù)：在噴漿造粒干燥機(jī)增設(shè)內(nèi)分級和內(nèi)返料的基礎(chǔ)上，又在設(shè)備內(nèi)增設(shè)破碎和篩分裝置，即內(nèi)返料、內(nèi)分級、內(nèi)破

11、碎技術(shù)，簡稱“三內(nèi)”技術(shù)。27、 BB肥：是20世紀(jì)60年代后首先由北美發(fā)展起來的一種顆粒摻混工藝生產(chǎn)的復(fù)混肥料產(chǎn)品，即把顆粒大小符合一定粒級要求的肥料按照一定配方進(jìn)行機(jī)械摻合而制成的肥料，亦即Bulk Blending Fertilizer，簡稱BB肥。28、 包膜法：是用物理方法在肥料的表面涂布包裹薄層物料的方法，其性質(zhì)與功效均較原來的肥料有所改進(jìn)與提高。包膜肥料又稱涂層肥料和包裹肥料，按照釋放特性又分為緩釋肥料和控釋肥料。29、 調(diào)理劑：又稱包裹劑，是加到復(fù)混肥料中有助于在貯運(yùn)過程中維持良好物理性能的一種物質(zhì)。對顆粒肥料產(chǎn)品最有效的調(diào)理劑是黏附在顆粒表面上的涂覆介質(zhì)。30、 黏結(jié)劑：是加

12、到復(fù)混肥料中有助于減少造粒難度，在干燥后得到比較緊實(shí)通常比較堅(jiān)硬的復(fù)混肥料產(chǎn)品的一類具有粘結(jié)性的物質(zhì)。31、 團(tuán)粒法復(fù)混肥生產(chǎn)工藝最早成功的方法之一是伊里奇（Eirich）混合機(jī)法。32、 堆肥化（Composting）是在微生物的作用下通過發(fā)酵使有機(jī)物礦化、腐殖化和無害化而變成腐熟肥料的過程。33、 復(fù)混肥料的分級指標(biāo)：高濃度（氮磷鉀總養(yǎng)分含量40%），中濃度（氮磷鉀總養(yǎng)分含量30%），低濃度（氮磷鉀總養(yǎng)分含量25%）。34、 噴漿造粒法生產(chǎn)復(fù)混肥料中料漿含水量的控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。35、 舉例說明緩/控釋肥料類型：物理阻隔型（包膜肥，硫包膜尿素SCU，奧綠肥Osmocote），化學(xué)合成型（脲醛

13、縮合型肥料，住商肥料），生物抑制型（穩(wěn)定性肥料，長效碳銨），載體吸附型（緩釋肥，樂喜施Luxecote），功能性控釋肥（保水型，除草型等）。36、 包膜控釋技術(shù)：是采用水分透過率很低的高分子樹脂作為包衣材料，將其均勻噴涂于肥料顆粒表面，使其形成一層水分滲透性很低的樹脂膜包膜控釋肥，可用包膜的厚度控制養(yǎng)分釋放時(shí)間，使控釋肥料的溶出速度與作物吸肥規(guī)律基本吻合。37、 SCU：硫包衣尿素(Sulfur Coated Urea)是通過在尿素外面包裹硫磺，聚合蠟密封劑而制成的肥料。硫磺與密封劑的數(shù)量將會決定該產(chǎn)品緩釋氮的釋放特性，通過調(diào)節(jié)硫磺、聚合蠟密封劑比例生產(chǎn)養(yǎng)分釋放與作物需要相一致的專用肥料。提高

14、肥效，利用率高；減少水污染，避免土壤板結(jié)；減少施肥次數(shù)，降低綜合成本；有效降低鹽指數(shù)，提高作物品質(zhì)；硫是一種中量元素，可為作物提供營養(yǎng)。38、 舉例說明可供選用的包膜材料類型？（1）無機(jī)包膜材料，如硫磺、鈣鎂磷肥、磷石膏、高嶺土（并分別分述）等；（2）合成高分子材料，如脲甲醛樹脂、聚酯、聚乙烯醇磷酸脲、聚乙烯醇縮醛等均可被生物降解，還有聚乙烯、PVA、EVA、PP、石油樹脂、木素磺酸鈉等；（3）天然高分子材料，如淀粉、面粉、纖維素及其衍生物等。39、 轉(zhuǎn)鼓流化床的包膜工藝主要包括進(jìn)料、預(yù)熱、涂膜、密封、調(diào)理、出料等工序。40、 包膜肥料生產(chǎn)工藝預(yù)解決的關(guān)鍵技術(shù)問題是如何將包膜材料均勻的噴涂到肥

15、料顆粒表層。41、 包膜肥料的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）包膜肥料能減少化肥養(yǎng)分流失，顯著提高化肥利用率；（2）可避免旱地作物施肥過多導(dǎo)致的土壤板結(jié)問題；（3）防止因大量施用氮肥導(dǎo)致土壤中硝酸鹽累積和淋失對環(huán)境造成的污染；（4）能協(xié)調(diào)作物養(yǎng)分供給，實(shí)施平衡施肥，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)；（5）減少施肥次數(shù)，省工、省時(shí)和適合機(jī)械化施肥，可大幅度的提高大面積施肥的工作效率。缺點(diǎn)：農(nóng)作物用包膜肥料成本比較高，今后研發(fā)的重點(diǎn)是如何在保證效果的前提下，降低肥料生產(chǎn)成本。42、 沸騰流化床的包膜工藝主要包括進(jìn)料、流化、包膜、回收溶劑、出料等工序。43、 原料肥混合：是指在外力作用下，原料在攪拌機(jī)中從最初的整體摻合達(dá)到全部的混

16、勻狀態(tài)。在復(fù)合肥料的生產(chǎn)中，物料混合得是否均勻，直接影響到粒肥和液肥產(chǎn)品的質(zhì)量和應(yīng)用效果。（補(bǔ)充）固體原料肥在攪拌機(jī)中的混合主要有3種形式，一是對流混合即原料肥在攪拌機(jī)的作用下，粒子群發(fā)生位移形成循環(huán)流動(dòng)并進(jìn)行混合；二是擴(kuò)散混合即相近粒子間相互改變位置，使其在局部范圍內(nèi)擴(kuò)散，最終達(dá)到均勻混合，與對流混合相比，混合速度較低；三是剪切混合即粉體中各粒子之間相互滑動(dòng)和碰撞以及混合機(jī)構(gòu)件對粉體凝集團(tuán)的壓迫、剪切作用，引起局部混合。44、 復(fù)混肥料的主要生產(chǎn)工藝：（1）干法摻合（粉粒、顆粒）、（2）團(tuán)粒法、（3）化學(xué)反應(yīng)干料造粒法、（4）料漿造粒法、（5）熔融造粒法、（6）濃溶液的塔式造粒法、（7）擠壓

17、造粒法、（8）流體或液體摻混法45、 摻混肥料發(fā)展迅速的原因：（1）大顆粒尿素、磷銨和氯化鉀為基礎(chǔ)的質(zhì)量優(yōu)勢為摻混肥料打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)（2）摻混肥料是平衡施肥的最好的物化產(chǎn)品（3）摻混肥料工藝簡單，投資少，易于普及。46、 舉例論述混配肥料時(shí)應(yīng)該注意哪些肥料間的相互作用問題？（1）氮和磷、鉀大量元素在通常條件下表現(xiàn)的是協(xié)同效應(yīng)。但當(dāng)作物吸收大量的硝態(tài)氮時(shí)，氮、磷會產(chǎn)生拮抗作用；在土壤含氮高時(shí)，氮、鉀也會產(chǎn)生拮抗作用。（2）鋅是作物必需的微量元素之一，當(dāng)土壤供氮增加時(shí)，會引起作物缺鋅，并使磷鋅間產(chǎn)生拮抗作用；當(dāng)土壤增加鉀時(shí)，可緩解磷鋅間的拮抗作用。（3）一般土壤都含鐵，在土壤呈堿性或與營養(yǎng)元素發(fā)生拮抗作用時(shí)均可引起土壤缺鐵，例如磷過量可使鐵的有效性降低。另外，鐵可影響植物對鉀的吸收。（4）養(yǎng)分之間的平衡關(guān)系，例如鈣硼對不同作物都有一定的吸收比例，當(dāng)兩者比例失調(diào)時(shí)，作物易出現(xiàn)缺硼癥狀。施鉀能促進(jìn)作物對硼的吸收。（5）磷可促進(jìn)植物鉬的吸收和運(yùn)輸，表現(xiàn)為促進(jìn)作用；施硫肥則會抑制鉬的吸收；適量施用鐵肥可與鉬產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。（6）一些肥料的H2