Breve historia, situación actual y perspectivas del desarrollo de la tecnología de granulación de fertilizantes.

Tecnología de granulación de fertilizantes, década de 1926:

• La granulación de fertilizantes quimicos Su origen se remonta a 1926. En aquella época, alguien en Chile derritió salitre chileno (nitrato de sodio natural) a unos 400°C y lo roció en una torre. Las gotas fundidas se enfriaron inmediatamente con aire y se solidificaron en forma casi de cuentas. Partículas. Esta tecnología se desarrolló posteriormente en un proceso de granulación por pulverización.

Tecnología de granulación de fertilizantes, década de 1930:

• En la década de 1930, Estados Unidos comenzó a adoptar la proceso de oberfos, que utiliza un granulador-secador de cilindro giratorio para granular el fosfato de calcio ordinario. En Europa se suele utilizar el proceso Eirich, es decir, se utiliza el mezclador Eirich. El mezclador es un disco giratorio horizontal con paletas giratorias dentro del disco, que pueden empujar los materiales desde el disco hasta el borde del disco, controlar la cantidad de agua o (y) vapor agregado para realizar la operación de granulación y luego secar después. granulación.

Tecnología de granulación de fertilizantes, década de 1950:

• En los primeros 1950s, el Autoridad del valle de Tennessee (TVA) en Estados Unidos obtuvieron productos granulares durante el proceso de desarrollando un tambor para la amonificación continua de fosfato de calcio ordinario y lanzó oficialmente el granulador de tambor en 1953. Desde entonces, la tecnología de granulación en tambor se ha ido promoviendo gradualmente. En 1964, el 90% de los fertilizantes granulares en los Estados Unidos se producían utilizando tambores TVA.

Tecnología de granulación de fertilizantes, década de 1960:

• A principios de los años 1960, los escoceses Empresa de la Industria Agrícola desarrolló con éxito un granulador de doble tambor con circulación interna. Integra amoníaco, granulación, retorno de material y secado en un solo equipo.

Tecnología de granulación de fertilizantes Principios de los años 1960:

• A principios de la década de 1960, el Centro Nacional de Desarrollo de Fertilizantes (NFDC) de los Estados Unidos estudió con éxito el método de granulación por amoníaco en tambor de preneutralización para producir fosfato diamónico. La internacional americana Empresa de productos químicos para minería (IMC) utilizó inmediatamente este método para construir una unidad de producción industrial, que se completó y puso en funcionamiento en noviembre de 1961. En 1977, el 80% de la producción de fosfato de amonio en los Estados Unidos se producía utilizando este método.

Tecnología de granulación de fertilizantes Mediados de los años 1960:

• Desde mediados de los años 1960, el Centro Nacional de Desarrollo de Fertilizantes de Estados Unidos y empresas españolas como Cros han desarrollado una serie de reactores tipo tubería para la producción de fertilizantes de fosfato de amonio. A mediados de la década de 1970, se mejoraron aún más hasta convertirlos en reactores de tubos transversales. Posteriormente, varios países lo utilizaron ampliamente para reemplazar los preneutralizadores para producir diversos fertilizantes compuestos granulares.

Tecnología de granulación de fertilizantes Finales de la década de 1960:

• La tecnología de granulación en lecho fluidizado se desarrolló a finales de los años 1960. Posteriormente, se desarrolló el método de granulación en lecho de pulverización. En julio de 1983, TVA de Estados Unidos construyó un dispositivo de demostración del método de granulación final con una producción diaria de 330 toneladas en el Centro Nacional de Desarrollo de Fertilizantes.

Tecnología de granulación de fertilizantes a principios de la década de 1970:

• Desde principios de la década de 1970, varios países han estado utilizando diversas tecnologías de granulación juntas. Por ejemplo, en Alabama, Estados Unidos, existe un dispositivo que utiliza un reactor biaxial de tubería. granulador Proceso para producir polifosfato de amonio granular. La antigua Unión Soviética produjo fosfato de amonio granular y fosfato de amonio y potasio usando un proceso de granulación por rodillos y secado por aspersión, y también utilizó un proceso de granulación y secado en lecho fluidizado por aspersión para producir fosfato de amonio granular.

Tecnología de granulación de fertilizantes a finales de los años 1970:

• La empresa española Cros ha utilizado un sistema de granulación compuesto por un reactor de tubería, un disco granulador y un tambor granulador de amoníaco. La empresa francesa Kaltenbach-Thuring SA utiliza la granulación en tambor fluidizado para aumentar el tamaño de las partículas de urea en polvo o nitrato de amonio, y también puede usarse para dar apariencia redonda a productos descomprimidos y granulados.

Conlusión:

En la actualidad, el consumo anual de fertilizantes químicos en el mundo es de unos 360 millones de toneladas, de las cuales el consumo de NPK granulado Fertilizantes es de 60 millones de toneladas y el consumo de fertilizantes granulares NP (como DAP y MAP) es de 25 millones de toneladas. Se espera que la producción y el uso de fertilizantes granulados NPK y NP crezcan moderadamente en el futuro, especialmente en los países en desarrollo. Si se combinan con fertilizantes individuales granulares, se estima que el consumo de fertilizantes granulares excederá más de la mitad del consumo anual mundial de fertilizantes químicos. Para producir fertilizantes granulares de buena calidad y bajo costo, los países todavía están investigando y desarrollando constantemente nuevas tecnologías de granulación.

El desarrollo de nuevas tecnologías para la granulación de fertilizantes compuestos se centra en los siguientes aspectos:

Equipo de granulación multifuncional

• El propósito de la multifuncionalidad. equipo de granulación es simplificar el proceso, reducir equipos, ahorrar inversiones y reducir costos de producción. Por ejemplo, la tecnología de granulación fluidizada por pulverización guiada puede producir fosfato de amonio granular sin retorno de materiales. El dispositivo de granulación tiene cuatro funciones: granulación, secado, clasificación y enfriamiento.
• A principios de 1989, se llevaron a cabo dos experimentos de operación continua de 10 días utilizando el dispositivo de prueba piloto de 1000 t/a de una planta de fertilizantes que utilizaba esta tecnología. Los resultados de las pruebas muestran que el equipo funciona normalmente y la calidad del producto de fosfato de amonio granulado cumple con los requisitos.
• Otro ejemplo es el secador de granulación por pulverización de retorno totalmente interno que se ha utilizado en la producción de plantas de fosfato de amonio de 30,000 t/a y 60,000 t/a. Esta máquina concentra la granulación, el secado, el cribado, la trituración y el retorno del material en el proceso de producción de fosfato de amonio mediante el método de suspensión. La evaluación de la operación de producción muestra que todos los indicadores de rendimiento de esta máquina cumplen con los requisitos de diseño.

Ahorre consumo de energía de granulación

• Para reducir el consumo de energía, varios granulación Las tecnologías generalmente intentan aprovechar al máximo el calor de reacción de las materias primas químicas y se esfuerzan por reducir la cantidad de materiales devueltos y adoptar un proceso sin secado tanto como sea posible, pero los efectos varían. Tomemos como ejemplo el método de granulación final de TVA en los Estados Unidos. Se dice que el consumo de energía al utilizar este método para producir urea granular es solo el 26% del consumo de energía promedio de los métodos de granulación industriales generales.

Los productos granulados tienen un tamaño de partícula uniforme.

• En 1976, la TVA de EE. UU. y la Agencia de Control de Alimentos Vegetales de EE. UU. llevaron a cabo una investigación conjunta. Los resultados de la investigación mostraron que el 58.5% de todos los fertilizantes compuestos y el 40.1% de todos los fertilizantes vendidos en los Estados Unidos eran fertilizantes mezclados a granel.
• Esto se debe al hecho de que los fertilizantes mezclados a granel son diferentes de los tamaños ya preparados disponibles en el mercado. Por lo general, es una configuración de prescripción diseñada en función de los resultados de los análisis de suelo locales, tipos de cultivos, cosechas esperadas, etc., por lo que tiene un buen efecto de aumento del rendimiento y, en general, es bien recibida por los agricultores.
• Los fertilizantes granulares utilizados para producir fertilizantes mezclados a granel deben tener un bajo contenido de humedad, alta resistencia y no apelmazarse durante el almacenamiento. También deben tener tamaños de partículas uniformes para evitar la segregación durante la carga, descarga, transporte, apilamiento y esparcimiento, lo que da como resultado que los componentes del fertilizante sean desiguales y no se pueda lograr el efecto de aumento del rendimiento esperado después de la aplicación.
• Los resultados de la investigación de TVA en los Estados Unidos a principios de la década de 1980 señalaron que si el tamaño de partícula del material está en el rango de -3.327+0.991 mm (malla -6+16) y la cantidad de +2.362 mm (+ 8 mesh) de cada material está entre 25% y 45%. Si la diferencia de tamaño de partícula entre los materiales intermedios de diferentes ingredientes es inferior al 10%, la mezcla no se segregará.
• Según los informes, el urea granular producida por TVA que utiliza el método de granulación de cortina abatible no solo tiene partículas redondas y buena resistencia, sino que también el 90% del tamaño de partículas del producto está dentro del rango de -2.794+1.981 mm (malla -7+9). Dado que el tamaño de las partículas del producto es uniforme, no se producirá segregación cuando se apilen en forma de cono.
• En los últimos años, TVA también ha logrado ciertos avances en la producción de MAP y DAP granulares utilizando el método de granulación descendente. Además, también se está estudiando el proceso de producción del mismo tipo de productos fertilizantes potásicos. Se estima que en un futuro próximo se desarrollarán diversos procesos de producción de materias primas de fertilizantes granulares con una resistencia uniforme del producto terminado. De esta manera, se pueden crear las condiciones para la producción en masa de fertilizantes mezclados a granel de alta calidad, de modo que los fertilizantes mezclados a granel producidos no se segreguen durante la carga, descarga, transporte y almacenamiento, garantizando así la calidad del producto.

Sistema de simulación de IA con Inteligencia Artificial para el proceso de granulación

Aunque los sistemas de producción de granulación generalmente están equipados con los instrumentos y sistemas de control automático necesarios para el proceso de producción, en la práctica todavía dependen a menudo de la experiencia operativa del operador y del juicio subjetivo para las operaciones de producción, lo que dificulta garantizar operaciones estables y optimizadas a largo plazo. . .

• Según informes, la Sedisfer sistema experto desarrollado para el NPK-SALTO La unidad de fertilizantes granulares de la Empresa Petroquímica Venezolana se resume en tres modelos principales en torno a los tres factores operativos más importantes:
• Modelo de Producción – Problemas con producción reducida debido a retorno excesivo de material grueso (sobregranulación) o finos;
• Modelo de calidad: distribución del tamaño de las partículas y cuestiones químicas (problemas de dosificación)
• Modelo de Impacto Ambiental – Produce condiciones ambientales deficientes (emisiones de polvo, amoniaco, etc.).
• El sistema Sedisfer 1.0 se desarrolló por primera vez para modelos de producción. Actualmente, el sistema puede resolver los siguientes problemas:
• Una forma sencilla de identificar las causas más comunes de pérdida de rendimiento en la variedad 12-24-12 por exceso de granulación;
• Expresar las razones anteriores y demostrarlas;
• Hacer recomendaciones para acción correctiva.

Es previsible que con el establecimiento gradual de sistemas expertos auxiliares para la ingeniería de granulación, las operaciones de producción puedan juzgarse de manera rápida, efectiva y coordinada, de modo que el dispositivo de granulación pueda obtener una mayor capacidad de producción y productos de alta calidad.