[發(fā)明專利]加工顆粒的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980115040.8
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN102083518A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·勒杜;L·范馬爾克;H·沃爾克;P·德巴克;R·德福夫;R·埃爾德森
• 申請（專利權(quán)）人: 亞拉國際有限公司
• 主分類號: B01J2/16
• 分類號: B01J2/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張群峰

本發(fā)明涉及加工固化鹽的顆粒的方法和裝置。

背景技術(shù)

顆粒狀物質(zhì)的固化鹽廣泛用于許多領(lǐng)域，即作為農(nóng)業(yè)的肥料、工業(yè)過程化學(xué)中的添加劑、公路除冰助劑等。對許多應(yīng)用而言，消費者需要具有特定粒子尺寸分布的顆粒狀物質(zhì)，其在儲存和運輸后能充分地自由流動。

流化床噴霧造粒是一種普遍使用的技術(shù)，用于生產(chǎn)源自液體產(chǎn)品的同質(zhì)均勻形狀的顆粒，所述液體產(chǎn)品例如溶液、懸浮液、漿液、熔融物和乳狀液。但是，流化床噴霧造粒工藝通常從造粒機中得到不同尺寸的顆粒，一些顆粒的尺寸在要求的尺寸范圍之外。具有可接受尺寸的顆粒通常稱為“合適尺寸顆粒(on-size)”，即對應(yīng)于最終產(chǎn)品所要求的尺寸。具有大于要求尺寸的顆粒通常稱為“超大尺寸顆粒(oversize)”，而具有太小尺寸的顆粒通常稱為“過小尺寸顆粒(undersize)”。合適尺寸的顆粒將進(jìn)一步加工，而過小尺寸的和超大尺寸的顆粒通常循環(huán)至造粒機，最終包括循環(huán)回路中的處理和加工。

通常過小尺寸顆粒可直接送回至造粒機(或在例如冷卻或干燥之后，若工藝需要的話)，以進(jìn)一步增大以達(dá)到需要的直徑范圍(合適尺寸的產(chǎn)品)；而過大尺寸顆粒通常將被壓碎然后以固體形式循環(huán)至造粒機(在或不在一些其它的中間工藝步驟之后)，或熔化/溶解以作為待噴射的液體循環(huán)回到造粒機。

在固體形式下從篩子中循環(huán)回到造粒機的產(chǎn)品下文中將稱為外循環(huán)。

該循環(huán)有時是出于工藝的原因所必需的，例如為了保持系統(tǒng)“平衡”(熱平衡、水平衡等)。但是，多數(shù)情況下，該循環(huán)是造粒工藝的非理想行為以及所有的粒子都不具有正確尺寸這一事實的結(jié)果，因此是不必要的費用和工藝的局限。

一般而言，循環(huán)意味著更高的投資費用和更高的操作費用。循環(huán)需要加工、裝卸(傳送機、升降機等)、動力消耗(由于例如裝卸設(shè)備所致的電消耗；或用于例如再加熱產(chǎn)品以在造粒機中達(dá)到適合的溫度的熱消耗等)。因此，循環(huán)應(yīng)最小化，這是本發(fā)明所致力的主要優(yōu)點之一。

例如，就用于肥料目的的尿素的造粒而言，消費者通常希望顆粒的直徑在2至4mm之間。因此，從造粒機中出來的顆粒尺寸在2mm以下的顆粒將認(rèn)為是過小尺寸的，而大于4mm的粒子將認(rèn)為是超大尺寸的。一些超大尺寸顆粒(例如塊)將被再熔化或溶解，而大多數(shù)將被壓碎以提供給造粒機必需的造粒核種。這種情況下，外循環(huán)通常為0.5∶1至1∶1，即對于1kg從造粒環(huán)路中出來的符合規(guī)格的產(chǎn)品，會有0.5至1kg的產(chǎn)品(過小尺寸的和壓碎的超大尺寸的)循環(huán)回至造粒機。

常規(guī)的連續(xù)流化床噴霧造粒機通常具有如圖1所示簡化的工藝流程(出于簡化的目的而沒有示出輔助流體，例如流化介質(zhì)，公用設(shè)施(utilities)等，以及它們的特定的處理(例如加熱、冷卻、調(diào)節(jié)、清潔等))。標(biāo)號1a表示將會被液體產(chǎn)品所包覆的、產(chǎn)品的小顆粒或如果存在的其它核種粒子(也稱為gem粒子)的供應(yīng)。1b是液體產(chǎn)品的供應(yīng)。步驟2是造粒區(qū)域，在這里核種粒子同液體產(chǎn)品的噴霧接觸，初始成形并干燥。步驟3為顆粒的進(jìn)一步加工，其通常包括顆粒的進(jìn)一步干燥和/或成形和/或冷卻。步驟2和3組成了造粒工藝，而且兩者均可發(fā)生在常規(guī)的流化床中。步驟4是一個在篩選之前可選的工藝步驟，例如冷卻，干燥等。步驟5是對造粒工藝產(chǎn)出顆粒的篩選，5a是超大尺寸的顆粒部分，5b是過小尺寸的顆粒部分，5c是合適尺寸的顆粒部分，合適尺寸的顆粒部分被送到步驟6用于造粒后處理以形成最終產(chǎn)品7。

過小尺寸5b顆粒由篩選5送到處理步驟9并循環(huán)到注入?yún)^(qū)域2。步驟5/8/9組成了循環(huán)回路。超大尺寸顆粒5a被送到處理步驟8以循環(huán)回至注入?yún)^(qū)域。步驟8是超大尺寸顆粒5a的處理步驟。該處理可以是通過壓碎使得它們變?yōu)楦〕叽绲牧Ｗ樱顾鼈內(nèi)刍孕纬梢后w產(chǎn)品以便噴射液體進(jìn)入注入?yún)^(qū)域，或作為大顆粒把它們排出用于外部應(yīng)用。步驟9是一個可選工藝步驟，用于在過小尺寸顆粒再進(jìn)入核種流之前處理過小尺寸顆粒。

作為流化床造粒工藝的一個例子，請參考《肥料手冊》(IFDC，Kluwer學(xué)術(shù)出版社，1998年版，第9章，第269和270頁)或《氮與合成氣》(2006年7-8月，第42頁)中的尿素造粒設(shè)備典型流程圖和尿素造粒機示意圖。

現(xiàn)有技術(shù)

US?5213820給出了流化床噴霧造粒的例子，例如WO?01/43861給出了具有分級器的流化噴霧造粒的例子。