1 工艺流程

各种大颗粒尿素生产工艺的工艺流程基本相似，主要由造粒系统、种子循环系统和粉尘回收系统组成。每种工艺的特点取决于其造粒技术。大颗粒尿素种子造粒技术于1983年开发成功，结合了喷射床造粒机和传统流化床造粒技术。TEC喷射流化床造粒机由喷射床、多孔板、流化床、喷嘴和气室组成。大颗粒尿素装置TEL流化床造粒工艺流程。

(1)质量浓度为96%的尿液由大颗粒进料泵送入造粒机，尿液通过喷嘴喷入喷射床，在造粒机内以流化状态附着在循环晶种表面。尿液经多级喷射床和喷嘴喷射后，循环晶种逐渐增多。流化床将尿素种子从喷动床的上层输送到下层，喷在种子表面的尿液迅速冷却固化，同时尿液中的水分被蒸发，大颗粒尿素中的水分含量降低到

(2) Jet 空气体由Jet 空气体鼓风机引入，由jet 空气体加热器加热。流化空气体由流化空气体鼓风机引入，并由第一流化空气体加热器和第二流化空气体加热器加热。为了便于大颗粒尿素的固化和干燥，各空气体的温度由各自的空气体加热器调节，使床温保持在110~ 120e .

(3)固化干燥后，大颗粒尿素被造粒机流化床第四室冷却至90℃。造粒机内形成的大颗粒尿素由于重力沉降在多孔板(流化床下部)上，被多孔板斜孔内的流化空气体产生的水平推力排出造粒机，通过造粒机出口的振动给料机、造粒机出口的称重机和斗式提升机送入振动筛。

(4)振动筛根据颗粒大小将大颗粒尿素分为四类:结块尿素、超大颗粒、产品颗粒和小颗粒。结块的尿素通过滑道进入溶解罐，溶解成尿素溶液，并通过溶解罐泵入尿素熔化装置；超大颗粒和部分产品颗粒在超大颗粒冷却器中冷却，然后送至破碎机破碎，作为晶种循环回造粒机；产品冷却器将颗粒降至50e以下，产品秤将颗粒送至包装或散装仓库；小颗粒作为晶种循环送入造粒机。回收尿素种子(包括粉碎的超大颗粒尿素、产品尿素和小颗粒尿素)的返料比为0。5.

(5)从造粒机、产品冷却器、超大颗粒冷却器和除尘风机排出的尿素粉尘在除尘器中洗涤，然后通过除雾器，由除尘器的引风机排出。排放气体中的尿素粉尘含量小于30mg/m3。来自熔融尿素装置的工艺冷凝液作为补充水被送至除尘器，通过控制补充水的流速将洗涤后的尿素溶液的质量浓度调节至约45%。尿素溶液被送至溶解槽，溶解槽中的尿素被溶解。

TEC流化床造粒工艺在操作上有很大的灵活性。通过减少喷嘴数量，可将生产负荷降低到50%以下，并能快速启停，启动后1 h内可达到稳定运行状态。

如果把种晶小的造粒机、斗式提升机和尿素筛看作一件设备(为方便起见，可称为大造粒机)，把产品颗粒和超大颗粒的斗式提升机和尿素筛看作大造粒机的出料口。大造粒机的进料是尿液和晶种，供应的晶种是超大颗粒的破碎晶种和粉碎机粉碎的部分产品颗粒，将简化得到TEC流化床造粒原理流程。

由上可见，制粒系统的新种子是由粉碎机粉碎超大颗粒(或部分产品颗粒)提供的，所以粉碎机是种子制粒技术的核心设备。

晶种循环造粒技术新理论

2.1合格颗粒数与进入破碎机的颗粒数之间的关系

造粒系统平稳运行时，进出造粒机的颗粒数量处于平衡状态，进入造粒机的晶种数量之间的关系如下。

总数n = n small+n field+n super(1)

总晶体数n =总晶体数n (2)

产量=N +N2(3)

N =N +N2(4)

总晶体n =N小+n碎(5)

从公式(1)到公式(5)，得到:N变成= (n- 1)N个breaks (6)

公式中，n始终是造粒机出口处的颗粒数(不包括结块的尿素和粉尘)；n是小颗粒的数量；n是产品颗粒的数量；n成为成品颗粒；N2是进入超大颗粒冷却器的产品颗粒数；n是超大粒子的数量；N2+ N是进入破碎机的颗粒数；n为破碎机破碎后的有效晶种数，为破碎机入口处颗粒数的n倍(n为破碎数系数)；总晶体n是造粒机入口处的晶种总数；n是少量的晶种。

从式(6)可以看出，成品合格品的数量与小籽晶的数量无关，只与进入破碎机的颗粒数量有关。

2.2破碎颗粒质量与成品颗粒质量的关系

尿素颗粒的形状往往是不规则的，一般用粒径来表示。为了研究方便，我们取尿素颗粒群的体积平均粒径进行分析。

由于成品的合格品数量只与进入粉碎机的颗粒数量有关，制粒机需要补充的新种子由粉碎机在系统稳定运行时提供。若成品的体积平均粒径为D%，破碎机破碎的晶种的体积平均粒径为D%，在尿素不结块、粉尘不损失的理想状态下，破碎机破碎的颗粒质量m与破碎颗粒数n的关系为2。3破碎数系数n的极值计算如果破碎机破碎的超大颗粒(包括部分产品颗粒)的体积平均粒径为D-super，则D-super 3= nD-super 3，可以知道:M-super =(n-1)M-super(D-super/D-super)3在实际生产中，D-super [D，所以n 。

粉碎机在晶种循环造粒中的调节作用

3.1破碎机辊距与产品粒度的关系

当造粒机负荷和破碎机负荷一定时，破碎机的破碎辊间距与产品颗粒的平均粒径成正比。增加破碎机的辊间距意味着破碎系数变小，晶种数量变少。此时，如果产品颗粒的平均粒径保持不变，系统将无法保持平稳运行。要保持平稳运行，只能相对提高产品颗粒的平均粒径。相反，要减小破碎机的辊距，系统要想保持平稳运行，只能相对减小产品颗粒的平均粒径。由于破碎机辊距的调整原则是由满足生产要求和破碎效果等因素决定的，在操作条件设定后一般不容易改变。

通过破碎数系数n的极值法和类似装置的生产实践，证明了当有效晶种数在1。2~ 2.破碎后0mm的占75% ~ 80%，大颗粒尿素产品粒度较理想。

3.2破碎机负荷和产品粒度的关系

在设定造粒机负荷和破碎机辊距时，用极值法计算破碎数系数n(n M进/M碎+1)，破碎机的破碎负荷与产品的平均粒度成反比。增加破碎机负载意味着增加破碎后的晶种数量。如果颗粒大小保持不变，系统将无法平稳运行。要顺利运行，只能相对降低产品的平均粒度。相反，为了降低破碎机负荷，保持系统平稳运行，只能相对提高产品颗粒的平均粒径。如果通过调节床层高度来保持产品颗粒的平均粒径不变，则只能在短时间内保持系统的稳定性，否则会因造粒机进出口颗粒数量的不平衡而使系统运行恶化。

3.3晶种返回比

设计收益率的控制指标为0。5~ 1.0.在流化床造粒过程中，粒度分布与返料量直接相关。当返回量较大时，形成的粒径较小的颗粒比例较高；或者反过来，达拉斯到礼堂根据产品质量与破碎机破碎的颗粒质量的关系，可以知道，当造粒机的负荷和破碎机辊间距确定时，用极值法确定破碎数系数N；当设定破碎机负载时，产品颗粒的粒度将是一个固定值。也就是说，破碎机的载荷决定了n破的大小，最终决定了d破的大小。

晶种D破碎到D%的循环过程如下:造粒机Y造粒机出口皮带Y斗式提升机Y尿素振动筛Y造粒机，即小晶种的循环过程。当造粒机的负荷一定时，小种子的循环次数和小种子的循环量也是一个定值。因此，在设定制粒机的负荷和破碎机的辊间距后，调整破碎机的负荷后，就可以直接确定小种子的循环量。优化后利用造粒机进出口颗粒数平衡理论，返料比控制在0。3~ 0.4，可明显促进造粒机的运转周期，提高产品质量。

4结论

(1)大颗粒尿素的造粒过程是基于颗粒的数量。当造粒系统运行平稳时，进出造粒机的颗粒数量处于平衡状态。结论是:成品中剔除的合格品数量与小颗粒种子数量无关，只与进入破碎机的颗粒数量有关。破碎机破碎的颗粒质量M与成品颗粒质量M的关系为:mCheng = mCheng (n- 1)/n [D程/D程] (3)。

(2)在实际生产中，调整辊距和破碎机负荷可以提供最佳的操作条件，降低设备的能耗。