تاريخ موجز والوضع الحالي وآفاق تطوير تكنولوجيا تحبيب الأسمدة

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة 1926:

• التحبيب الأسمدة الكيماوية يمكن إرجاعها إلى عام 1926. في ذلك الوقت، قام شخص ما في تشيلي بإذابة الملح الصخري التشيلي (نترات الصوديوم الطبيعية) عند حوالي 400 درجة مئوية ورشه على برج. تم تبريد القطرات المنصهرة على الفور بالهواء وتصلبها إلى شكل حبة تقريبًا. الجسيمات. تم تطوير هذه التقنية لاحقًا إلى عملية التحبيب بالرش.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة 1930:

• في الثلاثينيات من القرن الماضي، بدأت الولايات المتحدة في اعتماد عملية أوبرفوس، والذي يستخدم مجفف محبب أسطواني دوار لتحبيب فوسفات الكالسيوم العادي. في أوروبا، غالبا ما تستخدم عملية Eirich، أي يتم استخدام خلاط Eirich. الخلاط عبارة عن قرص دوار أفقي مزود بمجاديف دوارة داخل القرص، يمكنها دفع المواد من القرص إلى حافة القرص، والتحكم في كمية الماء أو (و) البخار المضاف لإجراء عملية التحبيب، ثم يجفف بعد ذلك. تحبيب.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة 1950:

• في أوائل 1950s ، و هيئة وادي تينيسي (TVA) في الولايات المتحدة تم الحصول على منتجات حبيبية أثناء عملية تطوير طبل من أجل الأمونيا المستمرة لفوسفات الكالسيوم العادي، وأطلقت رسميًا آلة التحبيب الأسطوانية في عام 1953. ومنذ ذلك الحين، تم الترويج لتكنولوجيا التحبيب الأسطواني تدريجيًا. في عام 1964، تم إنتاج 90% من الأسمدة الحبيبية في الولايات المتحدة باستخدام براميل TVA.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة 1960:

• في أوائل الستينيات، الاسكتلندي شركة الصناعة الزراعية نجحت في تطوير آلة تحبيب ذات أسطوانة مزدوجة مع دوران داخلي. فهو يدمج الأمونيا، والتحبيب، وإرجاع المواد والتجفيف في قطعة واحدة من المعدات.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة أوائل الستينات:

• في أوائل الستينيات من القرن الماضي، نجح المركز الوطني لتطوير الأسمدة (NFDC) في الولايات المتحدة في دراسة طريقة تحبيب الأمونيا في أسطوانة التعادل المسبق لإنتاج فوسفات ثنائي الأمونيوم. الدولية الأمريكية شركة كيماويات التعدين استخدمت (IMC) هذه الطريقة على الفور لبناء وحدة الإنتاج الصناعي، والتي تم الانتهاء منها ودخلت حيز التشغيل في نوفمبر 1961. وبحلول عام 1977، تم إنتاج 80% من إنتاج فوسفات الأمونيوم في الولايات المتحدة باستخدام هذه الطريقة.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة منتصف الستينات:

• منذ منتصف الستينيات، قام المركز الوطني الأمريكي لتطوير الأسمدة وشركات إسبانية مثل كروس بتطوير عدد من مفاعلات الأنابيب لإنتاج أسمدة فوسفات الأمونيوم. وفي منتصف السبعينيات، تم تحسينها بشكل أكبر لتصبح مفاعلات عبر الأنابيب. لاحقًا، استخدمته العديد من البلدان على نطاق واسع لاستبدال المُعادلات المسبقة لإنتاج الأسمدة المركبة الحبيبية المختلفة.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة أواخر الستينيات:

• تم تطوير تقنية التحبيب بالطبقة المميعة في أواخر الستينيات. وفي وقت لاحق، تم تطوير طريقة التحبيب بطبقة الرش. في يوليو 1960، قامت شركة TVA الأمريكية ببناء جهاز توضيحي لطريقة التحبيب النهائي بطاقة إنتاجية يومية تبلغ 1983 طنًا في المركز الوطني لتطوير الأسمدة.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة أوائل السبعينيات:

• منذ أوائل السبعينيات، استخدمت العديد من البلدان تقنيات التحبيب المختلفة معًا. على سبيل المثال، يوجد جهاز في ألاباما بالولايات المتحدة يستخدم مفاعل خط أنابيب ثنائي المحور المحبب عملية لإنتاج بولي فوسفات الأمونيوم الحبيبي أنتج الاتحاد السوفييتي السابق حبيبات فوسفات الأمونيوم وفوسفات أمونيوم البوتاسيوم باستخدام عملية التحبيب بالتجفيف بالرش، واستخدم أيضًا عملية تجفيف وتحبيب الطبقة المميعة بالرش لإنتاج حبيبات فوسفات الأمونيوم.

تكنولوجيا تحبيب الأسمدة أواخر السبعينيات:

• استخدمت شركة Cross الإسبانية نظام التحبيب الذي يتكون من مفاعل خط أنابيب وقرص المحبب وأسطوانة تحبيب الأمونيا. تستخدم الشركة الفرنسية Kaltenbach-Thuring SA تقنية تحبيب الأسطوانة المميعة لزيادة حجم جزيئات اليوريا المسحوقة أو نترات الأمونيوم، ويمكن استخدامها أيضًا لجعل مظهر المنتجات المحببة والمخففة الضغط مستديرة.

Conlusion:

وفي الوقت الحاضر يبلغ الاستهلاك السنوي للأسمدة الكيماوية في العالم حوالي 360 مليون طن منها استهلاك الحبيبات NPK الأسمدة 60 مليون طن، واستهلاك الأسمدة الحبيبية NP (مثل DAP وMAP) 25 مليون طن. ومن المتوقع أن ينمو إنتاج واستخدام الأسمدة NPK وNP الحبيبية بشكل معتدل في المستقبل، وخاصة في البلدان النامية. وإذا اقترنت بالأسمدة المفردة الحبيبية، فمن المقدر أن يتجاوز استهلاك الأسمدة الحبيبية أكثر من نصف الاستهلاك السنوي العالمي من الأسمدة الكيماوية. من أجل إنتاج الأسمدة الحبيبية ذات الجودة الجيدة والتكلفة المنخفضة، لا تزال البلدان تبحث باستمرار وتطور تقنيات التحبيب الجديدة.

يركز تطوير التكنولوجيا الجديدة لتحبيب الأسمدة المركبة على الجوانب التالية:

معدات التحبيب متعددة الوظائف

• الغرض متعدد الوظائف معدات التحبيب هو تبسيط العملية، وتقليل المعدات، وتوفير الاستثمار، وخفض تكاليف الإنتاج. على سبيل المثال، يمكن لتقنية التحبيب المميع بالرش الموجه إنتاج فوسفات الأمونيوم الحبيبي دون إرجاع المواد. يحتوي جهاز التحبيب على أربع وظائف: التحبيب والتجفيف والتصنيف والتبريد.
• في أوائل عام 1989، تم إجراء تجربتين للتشغيل المستمر لمدة 10 أيام باستخدام جهاز اختبار تجريبي 1000t/a لمصنع الأسمدة باستخدام هذه التكنولوجيا. تظهر نتائج الاختبار أن المعدات تعمل بشكل طبيعي وأن جودة منتج فوسفات الأمونيوم الحبيبي تلبي المتطلبات.
• مثال آخر هو مجفف التحبيب بالرذاذ الراجع الداخلي بالكامل والذي تم استخدامه في إنتاج مصانع فوسفات الأمونيوم بقدرة 30,000 طن/عام و60,000 طن/عام. تقوم هذه الآلة بتركيز التحبيب، والتجفيف، والغربلة، والسحق وإعادة المواد في عملية إنتاج فوسفات الأمونيوم بطريقة الملاط. يوضح تقييم عملية الإنتاج أن جميع مؤشرات الأداء لهذه الآلة تلبي متطلبات التصميم.

حفظ استهلاك الطاقة التحبيب

• من أجل تقليل استهلاك الطاقة، مختلفة تحبيب تحاول التقنيات عمومًا الاستفادة الكاملة من حرارة تفاعل المواد الخام الكيميائية، وتسعى جاهدة لتقليل كمية المواد المرتجعة واعتماد عملية خالية من التجفيف قدر الإمكان، لكن التأثيرات تختلف. خذ طريقة التحبيب النهائية لـ TVA في الولايات المتحدة كمثال. ويقال أن استهلاك الطاقة باستخدام هذه الطريقة لإنتاج اليوريا الحبيبية لا يتجاوز 26% من متوسط ​​استهلاك الطاقة لطرق التحبيب الصناعية العامة.

المنتجات المحببة لها حجم جسيمات موحد

• وفي عام 1976، أجرت وكالة TVA الأمريكية ووكالة مراقبة الأغذية النباتية الأمريكية تحقيقًا مشتركًا. وأظهرت نتائج التحقيق أن 58.5% من جميع الأسمدة المركبة و40.1% من جميع الأسمدة المباعة في الولايات المتحدة كانت عبارة عن أسمدة مخلوطة بكميات كبيرة.
• ويرجع ذلك إلى أن الأسمدة المخلوطة السائبة تختلف عن الأحجام الجاهزة المتوفرة في السوق. عادةً ما يكون تكوينًا وصفة طبية مصممًا بناءً على نتائج تحليل التربة المحلية وأنواع المحاصيل والمحاصيل المتوقعة وما إلى ذلك، لذلك يكون له تأثير جيد في زيادة الإنتاجية ويرحب به المزارعون بشكل عام.
• يجب أن تحتوي الأسمدة الحبيبية المستخدمة لإنتاج الأسمدة المخلوطة السائبة على نسبة رطوبة منخفضة وقوة عالية وعدم التكتل أثناء التخزين. ويجب أن يكون لها أيضًا أحجام جزيئات موحدة لتجنب الفصل أثناء التحميل والتفريغ والنقل والتكديس والنشر، مما يؤدي إلى عدم تساوي مكونات الأسمدة، ولا يمكن تحقيق تأثير زيادة العائد المتوقع بعد التطبيق.
• أشارت نتائج أبحاث TVA في الولايات المتحدة في أوائل الثمانينيات إلى أنه إذا كان حجم جسيمات المادة في نطاق -1980+3.327 ملم (-0.991+6 شبكة)، وكمية +16 ملم (+) 2.362 شبكة) من كل مادة تتراوح بين 8% و25%. إذا كان فرق حجم الجسيمات بين المواد الوسيطة للمكونات المختلفة أقل من 45%، فلن يتم فصل الخليط.
• وفقا للتقارير ، فإن يتم إنتاج اليوريا الحبيبية بواسطة TVA باستخدام طريقة تحبيب الستارة المسقطة، لا تحتوي فقط على جزيئات مستديرة وقوة جيدة، ولكن أيضًا 90% من حجم الجسيمات للمنتج يقع في نطاق -2.794+1.981 مم (-7+9 شبكة). نظرًا لأن حجم جسيمات المنتج موحد، فلن يحدث الفصل عند تكديسه في شكل مخروطي.
• في السنوات الأخيرة، حققت TVA أيضًا تقدمًا معينًا في إنتاج MAP وDAP الحبيبي باستخدام طريقة التحبيب المتساقط. بالإضافة إلى ذلك، تتم أيضًا دراسة عملية إنتاج نفس النوع من منتجات أسمدة البوتاس. من المقدر أنه في المستقبل القريب، سيتم تطوير مجموعة متنوعة من عمليات إنتاج المواد الخام للأسمدة الحبيبية بقوة موحدة للمنتج النهائي. بهذه الطريقة، يمكن تهيئة الظروف للإنتاج الضخم للأسمدة المخلوطة السائبة عالية الجودة، بحيث لا يتم فصل الأسمدة المخلوطة السائبة المنتجة أثناء التحميل، والتفريغ، والنقل، والتخزين، وبالتالي ضمان جودة المنتج.

نظام محاكاة الذكاء الاصطناعي AI لعملية التحبيب

على الرغم من أن أنظمة إنتاج التحبيب مجهزة بشكل عام بالأدوات اللازمة وأنظمة التحكم الآلي لعملية الإنتاج، إلا أنها في الممارسة العملية لا تزال تعتمد في كثير من الأحيان على خبرة المشغل التشغيلية والحكم الذاتي على عمليات الإنتاج، مما يجعل من الصعب ضمان عمليات طويلة الأجل ومستقرة ومحسنة . .

• ووفقا للتقارير، فإن Sedisfer تم تطوير النظام الخبير بالنسبة للـ NPK-DAP تتلخص وحدة الأسمدة الحبيبية التابعة لشركة البتروكيماويات الفنزويلية في ثلاثة نماذج رئيسية حول عوامل التشغيل الثلاثة الأكثر أهمية:
• نموذج الإنتاج - مشاكل انخفاض الإنتاج بسبب الإرجاع المفرط للمواد الخشنة (الإفراط في التحبيب) أو الغرامات؛
• نموذج الجودة - قضايا توزيع حجم الجسيمات والكيمياء (قضايا الجرعات)
• نموذج التأثير البيئي - ينتج ظروفًا بيئية دون المستوى المطلوب (انبعاثات الغبار والأمونيا وما إلى ذلك).
• تم تطوير نظام Sedisfer 1.0 لأول مرة لنماذج الإنتاج. حاليا، يمكن للنظام حل المشاكل التالية:
• طريقة بسيطة لتحديد الأسباب الأكثر شيوعًا لفقدان المحصول في الصنف 12-24-12 بسبب التحبب الزائد؛
• اذكر الأسباب المذكورة أعلاه وأثبتها؛
• تقديم توصيات ل اجراء تصحيحي.

ومن المتوقع أنه مع الإنشاء التدريجي للأنظمة المتخصصة المساعدة لهندسة التحبيب، يمكن الحكم على عمليات الإنتاج بسرعة وفعالية ومنسقة، حتى يتمكن جهاز التحبيب من الحصول على قدرة إنتاجية أعلى ومنتجات عالية الجودة.