QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK TỐI ƯU NHẤT HIỆN NAY ...

1. 1. Giới thiệu chung về phân bón NPK hỗn hợp
   1. Phân hỗn hợp được sản xuất theo 3 loại:
2. DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK
   1. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK

1. Giới thiệu chung về phân bón NPK hỗn hợp

Phân bón NPK hỗn hợp là loại phân bón thu được bằng cách hỗn hợp các phân bón thành phẩm với nhau. Khả năng sản xuất phân hỗn hợp rất rộng, vì nó có quan hệ bất kì của các nguyên tốt dinh dưỡng và nó thoả mãn được những đòi hỏi khác nhau của nông nghiệp.

Hệ thống dây chuyền sản xuất phân bón tại nhà máy

Tuỳ thuộc vào dạng của các phân bón NPK hỗn hợp mà hàm lượng tổng của các chất dinh dưỡng trong phân hỗn hợp có thể bị biến đổi trong một giới hạn rộng. Từ 25 – 30%, khi sử dụng dụng supe lân đơn và (NH4)2SO4; Tới 40% khi sử dụng supe lân đơn và NH4NO3 và lớn hơn nữa, bằng cách hỗn hợp supe lân kép, amôn phốt, urê, và những phân bón giàu khác.

Ngoài những nguyên tố dinh dưỡng cơ bản (N+P+K), phân bón hỗn hợp có thể chứa các nguyên tố vi lượng, chất hữu cơ, các chất trừ sâu, diệt nấm, trừ cỏ, các chất kích thích sự phát triển của cây trồng và những chất khác nữa. Để trung hoà lượng axit dư và cải thiện những tính chất lí học, khi chế tạo phân hỗn hợp cần phải thêm vào các chất phụ gia (các chất độn): Bột xương, bột phôtphorit, đá vôi, đôlômit và những chất khác.

Phân hỗn hợp được sản xuất theo 3 loại:

1) Phân bón hỗn hợp dạng bột là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột. 2) Phân hỗn hợp dạng hạt là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng hạt, hoặc là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột sau đó đem ve viên tạo hạt. 3) Phân hỗn hợp phức hợp dạng hạt. Loại phân này thu được bằng cách hỗn hợp các phân đơn dạng bột cùng với việc đưa vào quá trình các chất phản ứng lỏng: NH4NO3 dung dịch hoặc chảy lỏng, HNO3, H2SO4, H3PO4 và đồng thời cả NH3 khí. Thực chất của việc thu được loại phân hỗn hợp này là kết hợp giữa hai quá trình vật lý và hoá học. Những phân hỗn hợp như thế về thực chất là ít khác với phân bón phức hợp. Do đó, người ta gọi chúng là phân hỗn hợp-phức hợp.

DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK

2. Quy trình sản xuất phân bón NPK

Để thu được phân hỗn hợp tốt thì các cấu tử ban đầu phải khô và tơi. Nếu không khô và tơi cần phải phơi và nghiền chúng trước khi hỗn hợp. Ngoài ra các Hỗn hợp các phân đơn cùng với việc chế biến hoá học Amôn hoá bằng NH3 khí hoặc bằng các Amôniac lỏng (những dung dịch NH4NO3 ; (NH2)2CO; Ca(NO3)2 và các hỗn hợp của chúng trong amôniac lỏng hoặc trong nước amôniac đậm đặc). Bằng cách đưa axit và các vật liệu trung hoà chúng vào hỗn hợp. Đưa vào các dung dịch và các chất lỏng thay thế nước trong quá trình tạo hạt.

Quý khách có thể tham khảo thêm dây chuyền băng tải cao su dùng trong nhà máy sản xuất phân bón tại đây : https://bangtaiheesung.com/bang-tai-dung-trong-nha-may-san-xuat-phan-bon/

Để có tất cả các yếu tố thuật lợi trong sản xuất phân bón npk như trên thì đòi hỏi nhà máy phải có một quy trình sản xuất phân bón npk tốt và phù hợp với từng loại phân cụ thể

Khi hỗn hợp các cấu tử và tạo hạt sẽ xảy ra các phản ứng hoá học và các hạt sản phẩm thu được sẽ bền, chắc và đồng nhất hơn. Mặc khác việc sấy khô hạt là do nhiệt của phản ứng hoá học xảy ra.

Khi sản xuất phân hỗn hợp dạng hạt có bổ sung nước, các dung dịch muối, axit hoặc amôn hoá, tạo hạt được kết hợp trong cùng một thiết bị làm liên tục. Thời gian lưu lại của vật liệu trong thiết bị khoảng 10 phút.

Do sự toả nhiệt của các phản ứng mà nhiệt độ trong quá trình hỗn hợp nâng lên 70 – 80OC làm bốc hơi ẩm. Tuy nhiên đa số trường hợp cần phải sấy khô thêm phần hỗn hợp đã tạo hạt bằng khí lò trong máy sấy theo phương thức xuôi chiều đến độ ẩm nhỏ hơn 3%. Sản phẩm đã sấy khô được làm lạnh bằng lạnh bằng không khí và sàng phân loại, phần hạt lớn được nghiền rồi quay lại sàng, phần hạt trung bình được lấy làm sản phẩm, còn hạt nhỏ tuần hoàn trở lại thiết bị hỗn hợp ở dạng sản phẩm tuần hoàn. Lượng sản phẩm tuần hoàn phụ thuộc vào lệnh sản xuất và đặc trưng của các vật liệu ban đầu (thường nằm trong giới hạn 0,1-1 phần khối lượng của phần thành phẩm). Có thể hiệu chỉnh nhiệt độ của hỗn hợp và quan hệ của pha rắn, lỏng trong hỗn hợp bằng sản phẩm tuần hoàn.

Khi sản xuất phân hỗn hợp dạng hạt có hàm lượng đạm cao thì một lượng đạm nhất định bị tổn thất khi amôn hoá, sấy khô và ở các giai đoạn khác. Tổn thất được hạ thấp khi phòng ngừa được sự tạo thành những hạt lớn và hiệu chỉnh nhiệt độ bằng cách đưa vào sản phẩm tuần hoàn hoặc bằng các biện pháp khác. Quá trình sản xuất phân hỗn hợp dạng hạt sẽ dễ dàng nếu như vật liệu ban đầu có kích thước gần bằng với kích thước đã chọn của hạt. Khi ấy, hạt có độ bền lớn hơn và tiêu hao hơi nước hoặc axit khi tạo hạt sẽ giảm.

Phân hỗn hợp phức hợp những cấu tử có quan hệ các chất dinh dưỡng quy định. Quá trình hỗn hợp và tác dụng của các cấu tử được tiến hành trong các thiết bị tạo hạt . Tuỳ thuộc vào thành phần đã chọn của phân bón mà cung cấp vào thiết bị tạo hạt những cấu tử sau đây: Phân Kali, đạm, lân và sản phẩm tuần hoàn từ phễu chứa . Qua cân định lượng và băng tải đến máy tạo hạt.

Để cho việc tạo hạt tốt, hơi nước cung cấp vào được phun thành bụi nhờ vào không khí nén. Trong thiết bị tạo hạt, nước đưa vào bị bốc hơi đến 30-35% do nhiệt của phản ứng. Sản phẩm hạt thu được qua băng tải vào máy sấy thùng quay . Tại đây được sấy khô đến độ ẩm cuối cùng 1% (độ ẩm ban đầu 4 – 5%). Việc sấy khô được thực hiện bằng khí lò đốt có nhiệt độ khoảng 200OC; nhiệt độ của hạt ra khỏi máy sấy là 70-80OC, Sản phẩm khô được làm lạnh đến 30 – 40O C trong thiết bị làm lạnh thùng quay và phân loại trên lưới lọc hạt . Hạt to được nghiền ở máy nghiền (+ phần hạt nhỏ được tuần hoàn lại thiết bị tạo hạt. Phần hạt là thành phẩm có kích thước 1 – 3mm được chuyển đến thùng điều tiết , ở đây nó được tẩm dầu và xoa (đánh bóng hạt và nâng cao tính chất cơ lý của hạt). Sản phẩm được bảo quản bằng bao gói.

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK

Quy trình sản xuất phân bón

Tính chất đối kháng và không đối kháng của các phân bón đơn – đề xuất nguyên liệu sản xuất phân hỗn hợp-phức hợp N.P.K

a. Tính đối kháng và không đối kháng:

Khi chế tạo phân hỗn hợp, một số muối ban đầu và những sản phẩm khác không thể trộn lẫn với nhau được. Bởi vì, có thể xảy ra những quá trình hoá học không mong muốn. Kết quả của những quá trình hoá học ấy sẽ làm tổn thất các chất dinh dưỡng (bay hơi hoặc thoái giảm thành dạng không hiệu quả) và làm cho tính chất lý học của sản phẩm bị xấu đi. Những hiện tượng gây nên như thế được gọi là tính đối kháng. Ngược lại điều đó, chúng có thể hỗn hợp với nhau mà không nảy sinh quá trình phụ có hại gọi là tính không đối kháng của các phân bón.

VD: Khi hỗn hợp Supelân với NH4NO3: 2NH4NO3 + Ca(H2PO4)2 = 2NH4H2PO4 + Ca(NO3)2 NH4NO3 + H3PO4 = NH4H­2PO4 + HNO3

Do những phản ứng xảy ra đó mà bị tổn thất hàm lượng dinh dưỡng (ở dạng hơi HNO3 hoặc các Oxit nitơ) và tính chất lí học bị xấu hơn các cấu tử ban đầu (vì xuất hiện Ca(NO3)­2 dễ hút ẩm). Việc tạo thành HNO3 có thể ngăn ngừa được bằng cách đưa vào hỗn hợp các chất phụ gia trung hoà hoặc amôn hoá bằng NH3 khi đó loại bỏ được khả năng tổn thất nitơ. Đồng thời nhờ vào việc chuyển một bộ phận mônôcanxi phốt phát thành đicanxiphôtphat và một phần nước ở dạng ẩm tự do bị liên kết thành dạng kết tinh làm cho cho tính chất lí học của sản phẩm trở nên tốt hơn và hàm lượng P2O5 tan trong nước bị giảm do việc tăng hàm lượng P2O5 tan trong xitrat (axit xitric 2%). Để giảm sự thoái giảm P2O5, có thể bổ xung một lượng nhỏ các muối Mg và Fe hoà tan vào phân hỗn hợp chứa supe lân trước khi amôn hoá, Amôn hoá tới pH = 7 ta được sản phẩm không có sự thoái giảm P2O5 và đồng thời thu được sản phẩm chứa 5% Nitơ.

Trong một số trường hợp khi hỗn hợp có thể thu được sản phẩm có tính chất lí học tốt hơn so với các cấu tử ban đầu.

VD: Khi hỗn hợp supe lân với (NH4)2SO4. (NH4)2SO4 + Ca(H2PO4)2.H2O + H2O = 2NH4H2PO4 + CaSO4.2H2O

Từ những phản ứng trên ta có nhận xét: Ta sẽ thu được sản phẩm khô ráo và đóng rắn do sự tạo thành CaSO4.2H2O (thạch cao) có độ hút ẩm nhỏ. Nhưng để loại trừ khả năng kết khối của nó phải nghiền và bảo quản một thời gian dài để phản ứng kết thúc. Những phân bón hỗn hợp có tính chất lí học tốt, độ hút ẩm nhỏ, không bị kết khối khi bảo quản, thu được bằng cách trộn amôn phôtphát, KCl với Supe lân, (NH4)2SO4. Khi hỗn hợp chúng với NH4NO3 hoặc Urê sẽ thu được sản phẩm có độ tơi xốp, nhưng bảo quản trong không khí ẩm tính lí hoá bị xấu đi.

Để giải quyết những vấn đề về khả năng hỗn hợp loại phân bón này với loại phân bón kia; người ta đã đưa ra biểu đồ chỉ dẫn sự khác nhau của việc hỗn hợp các phân bón dựa trên những giải thuyết lí thuyết và các số liệu thực hiện. Tuy nhiên tính đối kháng của các phân bón chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Chú ý – Nên sử dụng chất phụ gia để ngăn ngừa phân bón khỏi bị vón cục: Hiện tượng vón cục vủa phân khoáng có ảnh hưởng lớn tới chất lượng của phân, gây khó khăn cho việc bảo quản, vận chuyển và bón vào đất. Những yếu tố ảnh hưởng đến vón cục là: Độ ẩm, của không khí, tính hút ẩm của phân bón, độ hoà tan, thành phần hoá học và độ bền cơ học của hạt, thời gian bảo quản và điều kiện khí hậu.

Để làm giảm hoặc ngăn cản hiện tượng vón cục thì phải sấy triệt để hơn, dùng bao bì chống ẩm và dùng chất phụ gia. Các chất phụ gia sử dụng được chia làm 3 loại.

1) Các chất hoạt động bề mặt, làm thay đổi tính hút ẩm và các tính chất bề mặt khác của hạt phân bón. 2) Các chất phụ gia thêm vào trước kết tinh hoặc tạo hạt làm thay đổi cấu tạo vật lí và tính chất của hạt trong quá trình tạo hạt (thường là các muối vô cơ). 3) Các chất hữu cơ và vô cơ trơ, làm ngăn cách hạt không cho chúng tiếp xúc với nhau.

Trong số các chất phụ gia hoạt động bề mặt thường dùng là: Những Sunfonat của những dẫn xuất naflen và ben zen (VD: Đôđexyl Benzen Sunfonat: HO3S – C6H5(CH2)11-CH3), Nhược điểm: dùng dưới dung dịch loãng nên phải thêm bột trơ để hấp phụ độ ẩm. Người ta còn dùng các amin béo và muối của chúng, có hiệu quả cao, nhưng làm bẩn môi trường.

Chống vón cục bằng các muối vô cơ trước khi tạo hạt và kết tinh: Các muối của kim loại đa hoá trị như nhôm, sắt, canxi…

Các chất hoạt động bề mặt có giá thành cao, nên người ta thường dùng một lượng rất nhỏ (0,2-0,1%) so với lượng phân.

Những chất phụ gia hữu cơ và vô cơ thường dùng là: CaCO3, cao lanh, Pôliolêfin, Closilan. Có thể dùng chất VHCKK2000 (do Viện hoá học Việt Nam sản xuất – chất này hiện nhà máy đạm Hà Bắc đang dùng để bọc đạm Ure để chống phân huỷ, chống vón cục và tạo độ bóng cho hạt) hoặc Tamin để làm lớp bọc bảo vệ hạt phân bón và làm hạt phân bóng, đẹp.