Was ist das Prinzip der Mehrnährstoffdüngergranulierung?

Bei Mehrnährstoffdüngern muss die Pulverfeinheit jedes Grunddüngers (Stickstoff, Phosphor, Kalium, Spurenelemente) sowie der Zusatz- und Füllstoffe grundsätzlich gleich sein. Auf der Grundlage einer gleichmäßigen Mischung werden Dampf und Wasser oder eine einfache wässrige Düngerlösung oder das Sprühvolumen sowie der physikalische und chemische Grad der Bindemittellösung verwendet, um den Granulierungsprozess zu steuern. Die Granulierung im Granulator umfasst drei Prozesse: Binden, Beschichten und Walzenextrusion.

Der Prozess der Granulatdünger-Pelletsbindung

• Es ist die Lösung das die pulverförmigen Materialien zu Granulaten zusammenklebt. Die Partikel sind nicht glatt und haben Kanten und Ecken, und manchmal sind die winzigen Partikel in den Partikeln mit bloßem Auge sichtbar. Der Beschichtungsprozess besteht darin, die Partikel Schicht für Schicht auf den Partikelkern zu schichten, der wie zwiebelförmige Partikel aussieht. Die Partikel haben eine glatte Oberfläche, eine feine Struktur und eine hohe Festigkeit. 
• Der Rollextrusionsprozess bezieht sich hier auf die Rollextrusion des Materialbetts, bei der die Kanten und Ecken der Partikel kontinuierlich abgeschliffen werden, wodurch die Partikelstruktur dichter wird. Bei der Granulierung von Mischdünger mit der Aggregatmethode finden die drei Prozesse Bindung, Beschichtung und Rollextrusion gleichzeitig statt. Wenn der Betrieb gut läuft, sollte die „Granulierung“ vom Beschichtungs- und Rollextrusionsprozess dominiert werden, begleitet vom Bindungsprozess.

Anforderungen an die Feuchtigkeitskontrolle bei der Granulierung von Mischdüngern

• Wenn das optimale Granulierung Für jedes gemischte Materialsystem werden Bedingungen erreicht, es gibt einen optimalen Flüssigphasenanteil.
• Als Flüssigphasenmenge wird die Gesamtmenge an Wasser zuzüglich im Wasser gelöster Salze bezeichnet.
• Da die Löslichkeit von Düngesalzen in Wasser mit der Temperatur zunimmt, ist bei einem bestimmten Mehrnährstoffdünger die Wasserzufuhr umso geringer, je höher die Granuliertemperatur ist.
• Daher kann die thermische Granulierung bei relativ geringem Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt werden.
• Besitzt das Rohstoffe Da die Zutaten viel Feuchtigkeit und gelöste Salze enthalten, übersteigt die Gesamtmenge der Flüssigphase in der Mischung bei weitem den Bedarf. Um die Flüssigphase in dem gemischten Material zu reduzieren bzw. anzupassen, können die Trocknung der Ausgangsstoffe oder heiße Rücklaufmaterialien (getrocknete und gesiebte Feinpulvermaterialien) eingesetzt werden.
• Im Allgemeinen muss der Gesamtflüssigkeitsgehalt des gesamten Granulierbettmaterials bei der Trockenpulverpelletmethode auf 10 bis 15 % kontrolliert werden.
• Das während des Granulierungsprozesses zugesetzte Wasser und der Dampf oder die wässrige Elementdüngerlösung oder die Bindemittellösung oder die pharmazeutische Lösung müssen zu einem Nebel versprüht werden. Je höher der Grad der „Zerstäubung“, desto stärker wird der Granulierungsprozess von „Beschichten, Walzen und Extrudieren“ unter dem optimalen Flüssigkeitsgehalt des Materials dominiert.

Trocknungsanforderungen nach der Granulierung von Mischdüngern

• Während der Trocknungsprozess von Mischdünger, die Materialtemperatur wird normalerweise auf 70 bis 80 °C geregelt. Übermäßige Temperaturen führen zu Stickstoffverlusten durch die Zersetzung von Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid, Ammoniumphosphat und Harnstoff sowie zum „Abbau“ von wasserlöslichem P2O5 und zitruslöslichem P2O5 von gewöhnlichem Calcium, schwerem Calcium und Ammoniumphosphat.
• Beim Trocknen von Mehrnährstoffdüngern auf Harnstoffbasis wird Ammoniak freigesetzt und es bildet sich Biuret.2(NH2)2CO=NH2CONHCONH2+NH3
• Während der Produktionsprozess von Mischdünger, je gründlicher es getrocknet wird, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass es verklumpt. Im Allgemeinen sollte der Feuchtigkeitsgehalt von Mischdüngerprodukten, die Ammoniumnitrat und Harnstoff enthalten, weniger als 1 % betragen.
• Beim Herstellungsprozess von Mehrnährstoffdünger müssen durch Granulierung und Trocknung ein relativ stabiles und ausgeglichenes System aus Wasserhaushalt, Wärmehaushalt und Partikelgrößenverteilung der Feststoffe aufrechterhalten werden.

Welcher Indikator deutet darauf hin, dass die Partikelgrößenverteilung bei der Granulierung von Mehrnährstoffdüngern in einem relativ stabilen Gleichgewicht liegt?

• Angenommen, die Produktionskapazität des Systems beträgt 5 t/h, die Menge des zurückgegebenen Materials beträgt das 0.08-fache der Menge des fertigen Produkts, was 0.4 t/h entspricht, qualifizierte Partikel machen 10 % des zurückgegebenen Materials aus, was 0.04 t/h entspricht, und Feinpulver und Feinpartikel machen 90 % aus. Dies entspricht 0.36 t/h.
• Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Materialmenge am Auslass des Trockners etwa 5.4 t/h, wovon die Menge an qualifizierten Partikeln 5.04 t/h betragen sollte, was 93.33 % der Gesamtmenge entspricht. Die Menge an Feinpulver, Feinpartikeln plus übermäßig groben und unqualifizierten großen Partikeln sollte 0.36 t/h betragen, was 6.67 % der Gesamtmenge entspricht. In diesem Fall können nur noch 0.04 t/h qualifizierte Partikel und 0.36 t/h Feinpulver und Feinpartikel in den 0.4 t/h Rücklaufmaterial des nächsten Zyklus verbleiben.
• Wenn sich das System immer in dieser Situation befinden kann, kann die Feststoffpartikelverteilung des Systems in einem stabilen Gleichgewicht gehalten werden. Aufgrund von Schwankungen der Betriebsbedingungen, Betriebsstufen und anderer Faktoren ändert sich das Gleichgewicht der Feststoffpartikelgröße im System häufig, dies kann jedoch über einen langen Zeitraum (z. B. eine Stunde) ausgeglichen sein.
• Besitzt das gesiebter Mehrnährstoffdünger wird in Säcke verpackt oder lose gelagert, ohne vollständig gekühlt zu sein, kann dies zu Schäden an den Verpackungsmaterialien oder zur Agglomeration des Mischdüngerprodukts führen. Generell gilt: Wenn die Temperatur des Mischdüngerprodukts, das aus dem Kühlgerät kommt, unter 54 °C liegt, ist die Lagerleistung beim Stapeln oder Verpacken besser.
• Beim Transport und der Lagerung von Mischdüngern ist darauf zu achten, dass sie weder Regen noch Sonnenlicht ausgesetzt werden. Regen führt dazu, dass sich der Mischdünger auflöst, verklumpt und verloren geht; Sonneneinstrahlung führt dazu, dass der Mischdünger bestimmte Funktionen verliert oder der Stickstoff durch thermische Zersetzung verloren geht. Beispielsweise nimmt die Funktion „Restmagnetismus“ des magnetischen Mehrkomponenten-Mischdüngers der NC-Serie mit steigender Temperatur allmählich ab.
• Je weniger Feinstaub oder Partikel das Mischdüngerprodukt enthält, desto besser. Dadurch kann die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen den Partikeln oder die spezifische Oberfläche, die der Atmosphäre ausgesetzt ist, verringert werden, die hygroskopische Agglomeration des Produkts wird verringert und Lagerung und Transport werden erleichtert.

Rohstoffeigenschaften des Granulierungsprozesses von Mischdüngern

• Zu den in Mehrnährstoffdüngern verwendeten Stickstoffrohstoffen gehören: Harnstoff, Ammoniumsulfat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Monoammoniumphosphat, Diammoniumphosphat, Salpetersäurephosphatdünger usw.
• Zu den in Mehrnährstoffdüngern verwendeten Phosphorarten gehören: gewöhnliches Kalzium, schweres Kalzium, Kalzium-Magnesium-Phosphat-Dünger, Monoammoniumphosphat, Diammoniumphosphat, Salpetersäure-Phosphat-Dünger usw.
• Zu den in Mehrnährstoffdüngern verwendeten Kaliumsorten zählen Kaliumsulfat und Kaliumchlorid.
• Kaliumchlorid hat die Molekülformel KCl, ein Molekulargewicht von 74.55 und einen theoretischen K20-Gehalt von 63.17 %. Das reine Produkt ist ein farbloser Kristall mit einer Dichte von 1987 kg/m3 bei 20 °C, einem Schmelzpunkt von 790 °C, einem Siedepunkt von 1413 °C und einer Mohshärte von 2 bis 2.5. Es ist leicht hygroskopisch und seine kritische relative Luftfeuchtigkeit nimmt mit zunehmender Temperatur ab.
• Kaliumchlorid ist leicht wasserlöslich, und die wässrige Lösung ist neutral; die Löslichkeit zwischen 0 und 150 °C kann mithilfe der folgenden Beziehung ermittelt werden: KCl g/1000 g Wasser = 282.7 + 3.097 t + 3.037 × 10-3 t2, wobei t die Temperatur ist, °C, der relative Fehler beträgt etwa 1 %.
• Kaliumsulfat hat die Molekülformel K2SO4, ein Molekulargewicht von 174.27 und einen theoretischen K20-Gehalt von 54.06 %. Farblose Kristalle, Dichte 2662 kg/m3 (20 °C), Schmelzpunkt 1069 °C, Siedepunkt >2000 °C, sehr geringe Hygroskopizität und nicht leicht zu agglomerieren. Einige chlorresistente Pflanzen wie Tabak, Rizinus, Buchweizen, Kartoffeln, Tee usw. können zur Kaliumversorgung nur Kaliumsulfat, Kaliumnitrat oder Kaliumphosphat verwenden.

Zusammensetzung und Verträglichkeit von Mischdünger-Rohgranulaten

Bei der Zusammensetzung von Mehrnährstoffdüngern geht es um Fragen wie die Frage, ob mindestens zwei einfache chemische Düngemittel und Mittel- und Spurenelementdünger gemischt werden können, wie diese gemischt werden und wie sich die Verträglichkeit gegenseitig beeinflusst. Generell wird gefordert, dass die beim Mischen auftretende chemische Reaktion die Qualität der Mischung verbessern kann.

Bleibt die Mischung stabil, seine physikalischen Eigenschaften (Verbacken, Hygroskopizität usw.) sollten nicht beeinträchtigt werden. In manchen Fällen können jedoch chemische Reaktionen auftreten, die die Qualität einzelner Komponenten verschlechtern, z. B. durch die Verringerung der Phosphorlöslichkeit (Degradation) oder durch die Zersetzung von Stickstoffverbindungen, bei der Stickoxide freigesetzt werden.

Düngemittel, die sich beim Mischen „verschlechtern“ oder ihre physikalischen Eigenschaften verschlechtern, sind „nicht mischbar“. Einige Düngemittel sind „wenig mischbar“ oder „eingeschränkt mischbar“. Beim Mischen verändern sich ihre physikalischen Eigenschaften nachteilig, mit offensichtlicher Agglomeration und Agglomeration. Im Allgemeinen können diese Düngemittel nur gemischt werden, bevor sie vorübergehend auf den Boden ausgebracht werden, oder das Verträglichkeitsverhältnis muss angemessen sein. Sie können auch „mischbar“ sein. Andere Düngemittel sind im Gegensatz zu den oben genannten „mischbar“. Die physikalischen Eigenschaften dieser düngemittelkompatiblen Mischungen bleiben unverändert und werden manchmal verbessert.

Kompatibilität der Elemente Stickstoff, Phosphor und Kalium bei der Granulierung

• Um zu veranschaulichen, ob verschiedene stickstoffhaltige Düngemittel, Phosphor und Kalium sind mischbar und um eine sinnvolle Dosierung zu gewährleisten, werden verschiedene Mischdiagramme erstellt, die auf Schlussfolgerungen oder Experimenten beruhen, die auf den physikalischen und chemischen Grundlagen von Mischdüngern beruhen.
• Die Forschungsergebnisse zur Mischbarkeit verschiedener Düngemittel sind jedoch nur unter bestimmten Bedingungen schlüssig schlüssig. Wenn das Calciumchlorid vorbehandelt und mit einem bestimmten Zusatzstoff versetzt wird und die Bestandteile zu einem Mehrnährstoffdünger granuliert werden, können die physikalischen Eigenschaften des Düngemittels deutlich verbessert werden.
• Daher können die beiden Düngemittel Harnstoff und Calciumchlorid, die ursprünglich als nicht mischbar galten, begrenzt mischbar oder mischbar werden. Daher sind Düngemittel-Mischdiagramme nicht statisch und können nicht mechanisch kopiert werden. Sie haben nur unter bestimmten Bedingungen einen Orientierungs- oder Referenzwert.

Kompatibilität von Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumelementen mit anderen Nährstoffen

• Um die begrenzten Ressourcen rational und voll zu nutzen, setzen Länder auf der ganzen Welt weiterhin auf „Agrochemie“, also auf „formulierte Düngung“, die auf der Düngekapazität des Bodens basiert. Das heißt, es werden alle Nährstoffe hinzugefügt, die für das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen erforderlich sind, und zwar so viel wie nötig. Fügen Sie so viel hinzu, wie Sie brauchen; ergänzen Sie alle Nährstoffe, die dem Boden fehlen, und verwenden Sie die Düngemethode, um den Nährstoffmangel auszugleichen. 
• Aus diesem Grund sind spezielle Mischdünger, organische und anorganische Mischdünger, medizinische Düngemittel usw. entstanden und erfüllen weiterhin die Nachfrage des Marktes. Mischdüngern werden häufig entsprechende Mengen an Spurenelementverbindungen, organischen Verbindungen und Pestiziden zugesetzt, was ihre Verträglichkeit mit Stickstoff, Phosphor und Kalium betrifft.
• Wenn die Versorgung mit Spurenelementen im Boden schlecht ist, ist das Pflanzenwachstum schlecht, die Erträge sinken und die Produktqualität nimmt ab. Bei einem schweren Mangel kann dies zu Produktions- und Ernteausfällen führen. Bei einer übermäßigen Versorgung mit Spurenelementen kann nicht nur Dünger verschwendet werden, sondern auch der Ertrag sinkt.
• Insbesondere bei übermäßiger Dosierung kann es zu Vergiftungen der Pflanzen und sogar zu besonderen Vergiftungserscheinungen führen. In schweren Fällen führt es zum Absterben der Pflanzen. Daher sollte die Menge der dem Mischdünger zugesetzten Spurenelemente so kontrolliert werden, dass die Summe des Mischdüngergehalts in der verwendeten Bodeneinheit und der Menge, die der Boden für Pflanzen aufnehmen kann, innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt.
• Es gibt zwei Arten von Wechselwirkungen zwischen Nährstoffelementen: Die eine ist der synergistische Effekt – die kombinierte physiologische Wirkung von zwei oder mehr Elementen ist geringer als die Summe ihrer einzelnen physiologischen Wirkungen; die andere ist die fördernde oder synergetische bzw. ergänzende Wirkung – die kombinierte physiologische Wirkung von zwei oder mehr Elementen ist größer als die Summe ihrer einzelnen physiologischen Wirkungen.