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【摘 要】SODm尿素是我公司近年来生产的新产品,其中SODm含量是衡量其质量的重要指标。公司对尿素中SODm含量有严格控制标准(0.050≤SODm及有效物含量≤0.080),但目前由于设备及技术上的不成熟,SODm尿素生产还存在诸多问题,导致优等品率较低。所以,提高SODm尿素的优等品率是我们急待解决的问题。
本文就是根据上述问题,从工艺、设备、操作等方面进行分析,提出提高SODm尿素的优等品率的对策。
【关键词】SODm尿素;添加量计算;SODm静置分层;SODm温度
1.产品介绍
SODm:是一种由人工合成的具有天然SOD活性的超氧化物歧化酶模拟物,易溶于水,与水配成30%的橙色无特殊气味溶液,PH值呈中性至弱碱性,对设备无腐蚀,热稳定性≧250℃。
SODm尿素是指将SODm添加在熔融的尿素溶液中,经过充分混合、提浓,以制得的淡黄色增效尿素。
与普通尿素相比,SODm尿素除了具有普通尿素的特点外,还可提高肥料利用率,节省用量;调节土壤酸碱度,改善土壤结构;增强作物抗逆性和免疫力,提高结实后期叶片的光合生产能力,增加作物产量。
2.生产工艺流程
图1 SODm尿素生产工艺流程图
桶装SODm溶液经隔膜泵加入到储罐103-F中,加以适量的蒸汽冷凝液配制成一定比例的SODm溶液。配置好的SODm溶液经过加装泵101-J/JA打入到尿液泵303J/JA的入口(FI-200显示其流量的大小),与从尿液槽来的尿液一起被尿液泵打入到蒸发系统中,其流量由FC-401控制。在蒸发系统中SODm溶液与熔融尿素充分混合、提浓,经造粒后得到SODm尿素。
3.影响SODm尿素产品质量的原因
3.1 SODm添加量
SODm添加量主要依赖取样分析,根据分析结果,凭操作经验进行调节。统计2012年4个月生产SODm尿素期间,因为人为判断失误导致加入的SODm量与系统负荷不对应,引起优等品率不合格的情况,共7次,见表1 。
首次加注SODm到系统,由于没有准确的添加计算公式参照,加入量的多少不好控制,影响SODm尿素产品质量。
3.2 SODm溶液在储罐内静置分层
溶液在生产中一旦分层,将引起浓度不均,导致SODm的加入总量发生变化,使得含量超标。通过对储罐上下层溶液取样进行浓度分析。取样时间分别为刚配置好时、配置后静置5小时、配置后静置10小时,上下层各取三组。分析结果见表2。
刚配置好时,平均浓度差只有0.07%,静置5小时候开始出现分层,浓度差到1.36%,静置10小时后分层更明显,达到6.09%。说明配置的SODm溶液在储罐中存在分层现象,静置时间越久分层现象越明显,导致加入系统的SODm量发生变化,影响SODm尿素产品质量。
3.3 SODm溶液温度
SODm溶液温度变化会导致其粘度发生变化,导致加注流量波动,影响SODm尿素产品质量。通过对2010—2012年气温较高和较低时生产SODm尿素的产品质量进行对比,统计数据见表3。
从数据可以看出,在气温低时,SODm尿素优等品率明显比气温高时要低。
4.实施对策及效果
4.1对数据进行讨论、分析、计算,推理出两个SODm添加量对应关系式。
①参照核子秤FIQ-601S计算。(FIQ-601s是安装在连续输送尿素产品的皮带上,用于测定尿素出料的质量流量,单位为t/h。)
式中K为实际生产与理论之间的偏差系数。K和SODm密度为定值,代入以往分析合格数据求出其值的大小。得到关系式:
② 参照蒸发进料流量FC-401计算。
式中δ为实际生产与理论之间的偏差系数。δ、SODm密度,尿液密度、浓度为定值,代入以往分析合格数据求出其值的大小。得到关系式:
通过对比发现,运用关系式计算出的含量与实际分析结果偏差在±0.0015—±0.0018,而SODm控制指标在0.050-0.080之间,能满足生产需要。
4.2定期向SODm储罐添加SODm溶液,使储罐内溶液浓度一致
由前面的分析可知,SODm溶液分层速度比较缓慢,静置10小时左右,上下层间浓度差异才会明显。由于目前SODm储罐内无搅拌设备,为了在长周期运行过程中溶液不分层,每个班次配置一次SODm溶液,每次至少加装5桶。将桶装SODm溶液用隔膜泵打入储罐中,由于大量溶液冲入到储罐内,对内部形成一个搅动效果,使溶液混合均匀。
实施后,对SODm储罐上下层溶液每2小时取样,进行浓度分析,上下层浓度差均小于1%。
4.3 SODm溶液恒温储存
将SODm溶液与水1:1稀释后,在不同温度下做粘度测试,见图2。
从图上可以看出,SODm溶液随温度的升高,粘度成曲线下降,温度越高粘度越小,温度在40℃以上,粘度值变化缓慢。为了使加注流量稳定,就需让SODm溶液在进入加装泵101-J/JA前,控制温度在40℃以上,考虑到温度过高浓度变化小以及从加热蒸汽经济成本上考虑,将SODm溶液工艺控制温度设定在40-60℃之间。
为了保证SODm溶液存放的温度在40-60℃之间,实施了以下措施:
⑴SODm储罐外,加裝蒸汽伴热盘管和温度计,监控储罐内温度,根据温度指示调节加热蒸汽。
⑵SODm储罐加保温层。
⑶SODm储罐内液位不得低于40%,这样温度较低的新鲜的SODm溶液加入到储罐内不至于引起温度大幅度下降。
实施措施后,对SODm储罐温度每2小时记录一次,温度可以稳定在40℃—60℃之间。
图2 SODm溶液的粘度实验图
5.总结
随着SODm尿素在我公司长期生产,我们对SODm溶液物化性质也有了新的了解和掌握,通过把一些操作和控制方法标准化,提高了SODm尿素产品质量的优级品率。今后,我们还将进一步进行技术和设备改造,提高SODm尿素生产的仪表自动化程度,稳定产品质量。
本文就是根据上述问题,从工艺、设备、操作等方面进行分析,提出提高SODm尿素的优等品率的对策。
【关键词】SODm尿素;添加量计算;SODm静置分层;SODm温度
1.产品介绍
SODm:是一种由人工合成的具有天然SOD活性的超氧化物歧化酶模拟物,易溶于水,与水配成30%的橙色无特殊气味溶液,PH值呈中性至弱碱性,对设备无腐蚀,热稳定性≧250℃。
SODm尿素是指将SODm添加在熔融的尿素溶液中,经过充分混合、提浓,以制得的淡黄色增效尿素。
与普通尿素相比,SODm尿素除了具有普通尿素的特点外,还可提高肥料利用率,节省用量;调节土壤酸碱度,改善土壤结构;增强作物抗逆性和免疫力,提高结实后期叶片的光合生产能力,增加作物产量。
2.生产工艺流程
图1 SODm尿素生产工艺流程图
桶装SODm溶液经隔膜泵加入到储罐103-F中,加以适量的蒸汽冷凝液配制成一定比例的SODm溶液。配置好的SODm溶液经过加装泵101-J/JA打入到尿液泵303J/JA的入口(FI-200显示其流量的大小),与从尿液槽来的尿液一起被尿液泵打入到蒸发系统中,其流量由FC-401控制。在蒸发系统中SODm溶液与熔融尿素充分混合、提浓,经造粒后得到SODm尿素。
3.影响SODm尿素产品质量的原因
3.1 SODm添加量
SODm添加量主要依赖取样分析,根据分析结果,凭操作经验进行调节。统计2012年4个月生产SODm尿素期间,因为人为判断失误导致加入的SODm量与系统负荷不对应,引起优等品率不合格的情况,共7次,见表1 。
首次加注SODm到系统,由于没有准确的添加计算公式参照,加入量的多少不好控制,影响SODm尿素产品质量。
3.2 SODm溶液在储罐内静置分层
溶液在生产中一旦分层,将引起浓度不均,导致SODm的加入总量发生变化,使得含量超标。通过对储罐上下层溶液取样进行浓度分析。取样时间分别为刚配置好时、配置后静置5小时、配置后静置10小时,上下层各取三组。分析结果见表2。
刚配置好时,平均浓度差只有0.07%,静置5小时候开始出现分层,浓度差到1.36%,静置10小时后分层更明显,达到6.09%。说明配置的SODm溶液在储罐中存在分层现象,静置时间越久分层现象越明显,导致加入系统的SODm量发生变化,影响SODm尿素产品质量。
3.3 SODm溶液温度
SODm溶液温度变化会导致其粘度发生变化,导致加注流量波动,影响SODm尿素产品质量。通过对2010—2012年气温较高和较低时生产SODm尿素的产品质量进行对比,统计数据见表3。
从数据可以看出,在气温低时,SODm尿素优等品率明显比气温高时要低。
4.实施对策及效果
4.1对数据进行讨论、分析、计算,推理出两个SODm添加量对应关系式。
①参照核子秤FIQ-601S计算。(FIQ-601s是安装在连续输送尿素产品的皮带上,用于测定尿素出料的质量流量,单位为t/h。)
式中K为实际生产与理论之间的偏差系数。K和SODm密度为定值,代入以往分析合格数据求出其值的大小。得到关系式:
② 参照蒸发进料流量FC-401计算。
式中δ为实际生产与理论之间的偏差系数。δ、SODm密度,尿液密度、浓度为定值,代入以往分析合格数据求出其值的大小。得到关系式:
通过对比发现,运用关系式计算出的含量与实际分析结果偏差在±0.0015—±0.0018,而SODm控制指标在0.050-0.080之间,能满足生产需要。
4.2定期向SODm储罐添加SODm溶液,使储罐内溶液浓度一致
由前面的分析可知,SODm溶液分层速度比较缓慢,静置10小时左右,上下层间浓度差异才会明显。由于目前SODm储罐内无搅拌设备,为了在长周期运行过程中溶液不分层,每个班次配置一次SODm溶液,每次至少加装5桶。将桶装SODm溶液用隔膜泵打入储罐中,由于大量溶液冲入到储罐内,对内部形成一个搅动效果,使溶液混合均匀。
实施后,对SODm储罐上下层溶液每2小时取样,进行浓度分析,上下层浓度差均小于1%。
4.3 SODm溶液恒温储存
将SODm溶液与水1:1稀释后,在不同温度下做粘度测试,见图2。
从图上可以看出,SODm溶液随温度的升高,粘度成曲线下降,温度越高粘度越小,温度在40℃以上,粘度值变化缓慢。为了使加注流量稳定,就需让SODm溶液在进入加装泵101-J/JA前,控制温度在40℃以上,考虑到温度过高浓度变化小以及从加热蒸汽经济成本上考虑,将SODm溶液工艺控制温度设定在40-60℃之间。
为了保证SODm溶液存放的温度在40-60℃之间,实施了以下措施:
⑴SODm储罐外,加裝蒸汽伴热盘管和温度计,监控储罐内温度,根据温度指示调节加热蒸汽。
⑵SODm储罐加保温层。
⑶SODm储罐内液位不得低于40%,这样温度较低的新鲜的SODm溶液加入到储罐内不至于引起温度大幅度下降。
实施措施后,对SODm储罐温度每2小时记录一次,温度可以稳定在40℃—60℃之间。
图2 SODm溶液的粘度实验图
5.总结
随着SODm尿素在我公司长期生产,我们对SODm溶液物化性质也有了新的了解和掌握,通过把一些操作和控制方法标准化,提高了SODm尿素产品质量的优级品率。今后,我们还将进一步进行技术和设备改造,提高SODm尿素生产的仪表自动化程度,稳定产品质量。