尿素与硫酸的加合为放热反应,且第一个摩尔尿素与硫酸结合时放出大量热量,导致温度剧升,而第2个摩尔的尿素溶解时放热则较少,另外,由于尿素与硫酸加合过程的放热,酸解液配制时所产生的热量可能使系统过热而发生缩合等副反应,甚至有可能引起爆炸。因而要求酸解液配制温度最高不超过130℃,一般控制在110℃以下,并在配制过程中控制合适的尿素和硫酸的比例,同时加入适量的水以降低硫脲的粘度和保持硫脲的稳定。
固体尿素经破碎机破碎大块后经斗提进入料仓,然后经皮带秤计量送到配制罐,浓硫酸、工艺水按比例计量后加入配制罐搅拌混合制得硫酸脲溶液,在配制过程中通过外置换热器用冷却水降温保持硫酸脲溶液温度在正常操作范围内,配制好的硫脲溶液泵送到造粒系统。
2、造粒成粒率高
硫酸脲液体粘度较高,在60℃可达50cps,喷入造粒机中与其它基础肥料更易成粒,再加上硫酸氨化反应的成粒作用,造粒成粒率高,返料比在1~2范围内,优于尿液喷浆法返料比2~3的范围,可以实现无填料造粒,解决粉状硫酸铵成粒难的问题,特别是当品种要求硫酸铵加入量较多时,该工艺可以更好的发挥设备能力、节约能源、提高生产能力。同时由于反应温和,带入水少(氨酸法和尿液法),粘性强,造粒不易和泥,容易控制。
3、干燥能耗低
充分利用了尿素、硫酸、水生成硫酸脲溶液的反应热,以及硫酸脲的氨化反应热,使得粒子系统水分含量较低,也大大降低了干燥机的热风负荷,对于某些配方可实现无干燥或少干燥即可达到水分含量的要求。
4、工艺适应性强
在高温高湿情况下其他工艺生产尿基复合肥困难,但用该工艺进行生产时,硫酸脲的氨化产物及与其它基础肥料混合成粒后产品粒子的临界相对湿度可达60%以上,即使在高温、高湿的夏季生产也能实现正常连续开车,特别是生产高氮肥料时,效果更加明显。
5、产品质量高
利用硫酸脲的生成反应热及硫酸脲的氨化反应热,可使造粒温度达到70℃,使粒子强度较传统造粒工艺要高,外观更圆润,如果外加管式反应器喷浆造粒使粒子强度更高。