李得占　許正興

摘要：青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司尿素裝置生產(chǎn)能力66萬噸/年，在生產(chǎn)、包裝和儲存過程中，存在不同程度的結塊現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質量和產(chǎn)品品牌，為使用戶用上放心、合格的尿素產(chǎn)品，通過工藝、包裝、儲存等各個方面進行了深入研究和分析，制定可行的控制和防范措施，提出解決方案，有效降低產(chǎn)品結塊、板結情況。

關鍵詞：尿素生產(chǎn);質量管理;粉塵;結塊;板結;倉儲

1 問題

尿素，又稱碳酰胺，是由碳、氮、氧、氫組成的有機化合物，是目前使用量較大的一種化學氮肥。尿素吸濕性強，吸濕后結塊，受溫度影響，易出現(xiàn)顆粒粉化，從而導致出現(xiàn)結塊、板結等情況。對于結塊和板結，本文從生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品包裝、儲存運輸三個方面進行分析和研究，有效解決產(chǎn)品結塊和板結問題。

2 原因分析

2.1 含水量超標

尿素水份含量超標（>1.0%）直接影響尿素的內(nèi)在質量，是造成板結的重要原因之一。水分的存在，一方面，會使尿素顆粒表面溶解和重結晶而黏結成塊;另一方面，會導致尿素顆粒表面軟化，在壓力的作用下加劇變形，顆粒間的接觸面積增大，從而促進氫鍵結合和范德華力的作用，加大顆粒間的結合強度。

2.2 溫度影響

尿素溫度高易變形。儲存過程中，因環(huán)境溫度變化，存在水分會引起尿素顆粒表面溶解、重結晶和顆粒變形，使結塊加速。出造粒系統(tǒng)溫度過高（>50℃）也會造成成品包裝溫度過高，在緩慢冷卻過程中原來溶解在殘余水分中尿素就會結晶析出，也導致結塊加速。目前產(chǎn)品冷卻器出料溫度在50℃左右，盛夏期間，達到60～70℃。在成品冷卻器至包裝料倉通過皮帶輸送機輸送，無相應的降溫設備。

2.3 粉塵影響

尿素在生產(chǎn)過程中，不可避免出現(xiàn)粉塵，如果自身粉塵含量過高，其相對比表面積愈大，顆粒間的接觸面積愈大，引起結塊的機會愈多。在儲存和運輸過程中，粒徑小和圓度差的尿素顆粒間接接觸緊、摩擦多，顆粒易破碎起塵，發(fā)生不均勻離散，容易結塊。同時受溫度變化影響，料倉中的顆粒破裂后也出現(xiàn)一部分粉塵。

2.4 強度影響

尿素顆粒在強度不夠（大顆粒<20N/m2，小顆粒<6N/m2）的情況下，擠壓后二次破碎產(chǎn)生粉塵吸潮后造成板結，對于大顆粒尿素，工藝參數(shù)正常情況下，其強度最低在15N/m2以上，高時可達40N/m2以上，平均在30N/m2。小顆粒尿素來說，顆粒強度在0.5 N/m2，夏季環(huán)境溫度高的情況下，有時強度在0.6N/m2。

2.5 產(chǎn)品包裝

目前尿素產(chǎn)品采用的包裝袋為外涂膜編織袋，包裝袋無內(nèi)膜袋，包裝袋均做涂膜處理;從包裝袋內(nèi)向外目視，包裝袋的縫隙清楚可見，進行內(nèi)外面測漏實驗，泄漏率及目視不合格率高，因包裝袋密封未達到要求，在存放過程中吸潮導致結塊、板結。

2.6 產(chǎn)品儲存

尿素儲存時間過長、儲存環(huán)境潮濕（或返潮）后也極易使尿素受潮結塊。由于庫房面積有限，且受到運輸限制，化工分公司尿素產(chǎn)品部分存放在露天貨場，采用篷布苫蓋防護，包裝袋上下縫口為折邊縫口，針眼的空隙無法杜絕，由于察爾汗地區(qū)氣候原因，如地面返潮、下雨等現(xiàn)象，造成貨位上下兩層及周邊容易吸潮結塊。

3 解決措施

3.1 工藝控制

①嚴格控制工藝過程，確保尿素水份含量在指標（≤1.0%）。將二段蒸發(fā)真空度控制在38-40kPa，造粒機溫度控制在85-95℃，力爭將水分含量控制在0.4%（優(yōu)級品）以下;②小顆粒尿素方面，在造粒塔后端增設板式換熱冷卻器，降低溫度，同時在皮帶輸送機上架設軸流風機對成品尿素進行降溫，大顆粒尿素適當調(diào)整最終產(chǎn)品冷卻器流化風量，確保出口尿素溫度低于45℃;③加大甲醛量（18-20kg/t），確保尿素強度大于30N/m2;④對生產(chǎn)流程進行優(yōu)化，尿素出塔溫度高于 70 ℃后，或經(jīng)冷卻器后的溫度高于45℃，成品尿素進入散料庫房進行降溫冷卻后再進行包裝。同時將三通閥閥板調(diào)整時中位，采用成品尿素和冷尿素摻和輸送，降低整體溫度，然后進行包裝;⑤尿素運輸系統(tǒng)的除塵設備處于持續(xù)正常運轉，確保粉塵及時回收洗滌，杜絕粉塵進入成品。

3.2 產(chǎn)品包裝及儲存控制

①對尿素包裝袋進行升級改造，增加內(nèi)襯袋，同時外袋采用彩膜袋，即在涂膜編織袋外層覆一層PE膜，降低產(chǎn)品與外界空氣接觸面積，大大減小產(chǎn)品結塊、板結的情況;②對包裝工藝進行調(diào)整，即產(chǎn)品生產(chǎn)出后，根據(jù)產(chǎn)品銷售合同或計劃，如果當日有銷售計劃，即進行包裝，然后裝車銷售;當日無銷售計劃，產(chǎn)品存放在散存庫，避免產(chǎn)品無法銷售，存放在露天貨場，受雨雪天氣及返潮等氣候原因造成的產(chǎn)品結塊;③在露天存放時，底部設置塑料托盤，并苫蓋好篷布。

4 結束語

本文通過對尿素產(chǎn)品在儲存過程中板結的跟蹤對比和原因分析總結后，得出解決方案，通過措施落實，持續(xù)監(jiān)控，達到了減少或避免尿素結塊的效果，最終提高了產(chǎn)品質量，有效地解決了尿素產(chǎn)品生產(chǎn)、儲存、銷售等實際工作中遇到的難題，優(yōu)化了生產(chǎn)流程，實現(xiàn)了減少和避免尿素產(chǎn)品結塊的目的，提升品牌效益，同時對實際操作和產(chǎn)品儲運有著重要的意義。

參考文獻：

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