聚合物包膜尿素是目前国内缓控释肥中推广应用最为广泛的品种之一,在实际应用中已初步形成规模化生产。但是,实际产能和市场占有率仍较低,约为整个肥料销售量的0.5%。现有的聚合物包膜尿素生产中,原料大颗粒尿素在粒度、强度、堆积密度等方面存在较大差异,筛选适宜的大颗粒尿素,是解决产品质量稳定性的首要问题。使用生物基聚合物材料进行包膜时,需要的包膜材料达到一定厚度才能起到较好的缓控释效果,生产成本较高;生产工艺多采用单一流化床、转鼓或圆盘分批次生产,生产过程不连续,规模化程度低,制约了该行业的发展。为了解决上述问题,通过对国内主要厂家生产的大颗粒尿素进行粒度、堆积密度、颗粒强度、堆积角、水分进行分析,初步确定了符合3.00～4.75 mm粒度占比≥90%、堆积密度≥780 g/L、颗粒强度介于25～40 N之间、堆积角≤25°要求的大颗粒尿素更适宜聚合物包膜尿素的生产。材料方面,通过在生物基聚氨酯膜材的润滑剂C组分内添加10%高分子聚合物C3,改进了C组分的粘度,使C组分起润滑作用的同时增加其附着能力,同等包膜材料总用量2.8%的情况下,控释期由30天延长至60天。对生物基聚氨酯膜材控释性能进行了优化,包膜材料用量的大幅度减少降低了生产成本。工艺方面,首先对小试工艺关键控制点核芯肥料表面光滑度和膜材料准确添加进行了优化,通过增加核芯肥料的预处理工序,对核芯肥料表面进行处理,减少包膜材料对肥料表面坑洼处填补造成的损耗;应用蠕动泵、四通阀、电加热注射器等设备优化了包膜材料添加的准确度。通过了解膜材的性能及聚合物包膜尿素的制作工艺,经过工艺设计、设备选型,建设了一套聚合物包膜尿素连续化生产线,装置工艺设计简单,采用循环热风设计,DCS控制系统,自动化程度高,可连续化生产聚合物包膜尿素产品。通过本研究解决了聚合物包膜尿素生产中生物基聚氨酯包膜材料用量大、生产成本高的问题,建设了连续化生产线,提高了聚合物包膜尿素的规模化程度。