復(fù)混肥生產(chǎn)過(guò)程中混合物料的物化性質(zhì)研究.pdf

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

2、Humidity,簡(jiǎn)寫為CRH)是表征肥料吸濕性的重要指標(biāo)。從單一肥料間的化學(xué)相容性出發(fā),實(shí)驗(yàn)先后研究了復(fù)混肥料的配方、環(huán)境溫度以及礦物類添加劑對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中混合物料的臨界相對(duì)濕度的影響。
　　研究結(jié)果表明:(1)在環(huán)境溫度為30℃時(shí),相同條件下肥料配方中N素含量保持不變時(shí),混合物料的CRH隨著P2O5:K2O(營(yíng)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(duì)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(shí),混合物料的CRH隨著K2O:N(營(yíng)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(duì)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(shí),混合物料的CRH隨著N:P2O5(營(yíng)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(duì)濕度最大的配方為:2:0:1,最小的配方為:0:2.3:1。
　　(2)無(wú)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(shì)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(wú)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(shí),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。縮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(fù)混肥的生產(chǎn)過(guò)程中,當(dāng)尿素被加熱到其熔點(diǎn)以上時(shí),兩個(gè)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。縮二脲、縮三脲,其化學(xué)反應(yīng)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(huì)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(zhǎng),尤其是給作物施用葉面肥時(shí),作物葉子發(fā)黃、枯萎。在農(nóng)田施肥時(shí),當(dāng)縮二脲質(zhì)量濃度達(dá)到50mg/L時(shí),

6、會(huì)抑制小麥幼苗、幼根的生長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)作物致死。尿素中縮二脲含量超過(guò)1％即不能用于種肥、苗肥和葉面肥。
　　本論文重點(diǎn)研究復(fù)混肥生產(chǎn)過(guò)程中縮二脲的生成問(wèn)題,主要分為兩部分:1.縮二脲的生成實(shí)驗(yàn)研究,考察了在復(fù)混肥生產(chǎn)過(guò)程中尿液濃度,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、物料中水份含量等因素對(duì)縮二脲生成率的影響。研究發(fā)現(xiàn),在復(fù)混肥生產(chǎn)過(guò)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(shí)間越長(zhǎng),縮二脲生成率越高;在加熱時(shí)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(yīng)動(dòng)力學(xué)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(shí)縮二脲生成的動(dòng)力學(xué)曲線。研究結(jié)果表明,縮二脲的生成反應(yīng)為液相分子反應(yīng),也是有機(jī)均相縮合反應(yīng),該反應(yīng)在不同反應(yīng)溫度下由動(dòng)力學(xué)曲線擬合得的動(dòng)力學(xué)方程分別為:120℃y=0.703+0.