[發(fā)明專利]一種用于連續(xù)化生產(chǎn)包膜控釋肥料的多噴頭噴動(dòng)床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310342339.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103420725A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊相東;趙秉強(qiáng);李燕婷;林治安;袁亮;戚劍;李娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
• 主分類號(hào): C05G3/00
• 分類號(hào): C05G3/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包膜肥料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于連續(xù)化生產(chǎn)包膜控釋肥料的多噴頭噴動(dòng)床。

使用本發(fā)明設(shè)備可以將聚合物材料霧化到肥料顆粒表面上制備具有控釋性能的包膜肥料。本發(fā)明設(shè)備主要用于顆粒表面包覆，尤其適合于連續(xù)化的生產(chǎn)包膜控釋肥料。

背景技術(shù)

流化床包覆設(shè)備廣泛應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中。為了滿足各種包覆操作的需求，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多不同結(jié)構(gòu)特征的流化床。流化床作為包覆設(shè)備，一般包括氣體分布室、氣體分布板、流化室、放大段、內(nèi)構(gòu)件及進(jìn)出料口等部分。根據(jù)具體的工藝要求，其結(jié)構(gòu)和內(nèi)構(gòu)件存在很大的差異。

在上世紀(jì)初，流化床設(shè)備就用來(lái)對(duì)小顆粒材料進(jìn)行干燥或包衣處理。Faber在1925年申請(qǐng)的專利“干燥流化床工藝”（US1546922）中就介紹了一種流化床，該設(shè)備具有熱空氣入口和四個(gè)噴霧口，主要來(lái)對(duì)含鹽溶液進(jìn)行干燥處理。Marshall在1951年獲授權(quán)的專利“顆粒材料包膜的工藝和設(shè)備”（US2579944）中描述了一套包衣設(shè)備，用于將含有各種溶液態(tài)物質(zhì)噴到移動(dòng)流化床中的顆粒表面形成包衣的設(shè)備系統(tǒng)。最為典型的是Wurster于1953年獲授權(quán)的專利“用于包裹食用藥片或類似物的方法”（US2648609）中設(shè)計(jì)的流化床設(shè)備，其特點(diǎn)是壓縮氣經(jīng)流化床底部旋轉(zhuǎn)氣流分布板進(jìn)入流化床，使從側(cè)面進(jìn)入的粉體、阿拉伯樹(shù)膠和糖溶液混合，在粉體表面包裹上一層包衣。此后，在1963、1964和1966年Wurster還分別獲得了“均一粒子顆粒化和包衣工藝”、“流化床顆粒包衣設(shè)備”和“顆粒包膜工藝”三項(xiàng)專利（US3089824，US3117027，US3253944）。基于上述技術(shù)成果的工藝和設(shè)備直到現(xiàn)在還廣泛用于懸浮溶液的顆粒化、干燥、包衣等加工制造業(yè)，流化床干燥設(shè)備、包衣設(shè)備普遍應(yīng)用于制藥、種子包衣和包膜肥料生產(chǎn)等行業(yè)中。

在包膜控釋肥料生產(chǎn)領(lǐng)域，普遍使用噴動(dòng)床作為包膜設(shè)備。1974年Chissoasahi肥料公司申請(qǐng)的專利“包衣肥料的生產(chǎn)方法”（US4019890）中，介紹了使用流化床將聚烯烴溶液噴涂到肥料顆粒表面，制備控釋肥料的方法，涉及噴動(dòng)床設(shè)備為柱錐型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流筒。2007年，曹一平對(duì)制備控釋肥料的噴動(dòng)床包膜成套設(shè)備（CN101037371A）進(jìn)行了詳細(xì)介紹，包括供風(fēng)單元、霧化單元、噴動(dòng)床包膜單元和溶解回收處理單元。

為了提高流化床的生產(chǎn)能力，1991年Shirley等人開(kāi)發(fā)過(guò)連續(xù)包膜肥料生產(chǎn)設(shè)備（US5211985）。該設(shè)備由完全分割開(kāi)的四個(gè)流化室相連而成，底部是氣流分布板，保證肥料顆粒呈流化態(tài)，并逐室推進(jìn)，從第四室出料口出料，顆粒肥料在這個(gè)流化過(guò)程中被包膜。噴動(dòng)床因受噴動(dòng)氣體入口不宜超過(guò)150mm的限制，按照床層高徑比的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，單個(gè)噴動(dòng)床直徑不宜超過(guò)1200mm，因此常將幾個(gè)噴動(dòng)床串聯(lián)，以此提高噴動(dòng)床的產(chǎn)能。為此2004年北京市農(nóng)林科學(xué)院徐秋明研究員發(fā)明了“顆粒連續(xù)包衣設(shè)備”（CN2615134U），該設(shè)備則是由三臺(tái)噴動(dòng)床錯(cuò)落并列排放，噴動(dòng)床之間設(shè)置一個(gè)可以開(kāi)閉的閘板閥，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)顆粒從一個(gè)塔到另一塔的轉(zhuǎn)移。

另外，挪威Hydro公司（US5653781）和日本東洋公司（US7582237B2）開(kāi)發(fā)的大顆粒尿素制備技術(shù)中，則采用了立柱型流化床作為設(shè)備。挪威Hydro公司所采用的立柱型流化床底部為流化氣體分布室，流化氣通過(guò)氣體分布板將尿素顆粒流化，通過(guò)布置在氣體分布板上的4個(gè)噴嘴將熔融尿素噴涂在尿素顆粒上，制備大顆粒尿素，流化床被分割為4個(gè)造粒隔間和1個(gè)后續(xù)干燥顆粒隔間。日本東洋公司所采用的流化床設(shè)備與之相比，不同之處在于：流化床底部除了設(shè)置流化氣體分布室以外，還另外設(shè)置了噴動(dòng)氣流，噴動(dòng)氣流分三路進(jìn)入流化床，噴嘴布置在噴動(dòng)氣流管中。這兩種設(shè)備用于制備大顆粒尿素，制備過(guò)程中尿素顆粒經(jīng)過(guò)反復(fù)多次包覆，粒徑逐步增長(zhǎng)，最終符合粒徑要求的被篩分出來(lái)作為產(chǎn)品，而小顆粒再次返回包覆，大顆粒則粉碎反料熔融噴涂包覆。該設(shè)備在操作中，因其優(yōu)異的干燥能力，適合使用含水量高的料漿來(lái)造粒，因此在大顆粒尿素生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。但是這類設(shè)備不能用來(lái)制備聚合物包膜肥料，因?yàn)樵撛O(shè)備對(duì)于顆粒在流化床中的返混程度，停留時(shí)間長(zhǎng)短不能有效控制。三菱金屬株式會(huì)社在1985年申請(qǐng)的中國(guó)專利（CN85108482A），涉及多室型流化床設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異較大，主要用于鈾礦的篩選，在此不細(xì)述。