[發明專利]具體用于生產尿素的造粒塔和造粒方法

有效

• 申請號: 201380062881.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN104822448B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 羅斌;謝中平;凌輝勛;利諾·卡萊西
• 申請（專利權）人: 塞彭公司
• 主分類號: B01J2/04
• 分類號: B01J2/04;C05C9/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李靜;馬強

技術領域

本發明涉及特別用于生產尿素的造粒塔和造粒方法。術語造粒(或粒化(pelletization))是指一種用于從物質的液相開始使該物質固化的方法。通常在造粒塔內進行操作：通常在塔的頂部噴射液相(通常為濃縮的且是熱的)，同時將空氣(通常為環境溫度)供應到塔的底部中，并且對流(countercurrent?flow，逆流)上升至液相，致使形成直徑通常為幾毫米的通常為球形的凝聚微粒(“顆粒(prills)”)。

典型的造粒應用是在尿素生產中所使用的。

背景技術

眾所周知，在工業規模上生產尿素是通過基于二氧化碳與氨之間以氨基甲酸銨(ammonium?carbamate)形式的反應以及后續的氨基甲酸銨的分解反應以提供尿素和水的工藝。

最終產品(固體尿素)通常通過固化獲得，尤其是通過造粒或可替代地通過顆粒化(granulation)工藝獲得。

一般而言，固化法會影響最終產品的幾何特性：事實上，用顆粒化和造粒方法均獲得了一般為圓形的微粒，但是在第一種情況(顆粒化)下，獲得了尺寸和厚度較大的顆粒，而在第二種情況(造粒)下，獲得了尺寸和厚度較小的微粒(“顆粒”)。兩種工藝類型的最終產品的質量均總體良好，但是造粒仍是用于生產具有商業所需的化學-物理性質的固體尿素的較簡單的技術。

附圖1示意性地示出了已知類型的典型的造粒塔，在圖1中，參考標號101整體上表示的造粒塔。造粒塔101包括：外殼102，該外殼界定處理室104；噴射器裝置107，該噴射器裝置布置在外殼102的頂端處，以用于在處理室104內供應液相(熔融的尿素)；可調節的窗111，該可調節的窗通過外殼102的側壁103形成在外殼的底端處，以用于在處理室104內部供應空氣；機械刮擦器(scraper，刮器，刮刀)裝置100，該刮擦器裝置布置在外殼102的底端處以朝出口孔移動在塔101的底部上收集的固體產品。

在造粒塔101的頂部(在幾十米高的高度處)噴射液相(熔融的尿素)，在造粒塔101的底部上通過窗111供應環境溫度和濕度下的空氣，該空氣對流上升至液相并致使形成尿素微粒或顆粒；顆粒一旦固化并冷卻，便被收集在塔101的底部上，通過傳送帶拾取并收集在袋中，通常在最后的或后處理段無特別的步驟。

通常，在造粒塔中實施的方法包括清洗步驟，清洗步驟的目的在于消除造粒塔壁上形成的尿素沉積，尿素沉積會妨礙獲得最優質量的最終產品；用于進行清洗的含有尿素的水被收集并被送回至尿素形成段。在某些情況下，在造粒方法之前，會向熔融的尿素內添加抗結塊劑(anti-caking?agent)，以防止產品在存儲期間結塊。

盡管造粒過程基本上很簡單，但仍具有一些技術問題：

-結塊現象：這是由于使用了刮擦器且并由于存在濕氣(用于冷卻的空氣以及仍處于熔融狀態的尿素中均含有濕氣)；

-刮擦器與塔的底部之間存在摩擦，從而導致生產的尿素受磨損；

-操作刮擦器的能量損耗。

盡管現有技術系統總體上令人滿意，但似乎仍有改進的空間，尤其是在生產的尿素的質量、能量損耗和總效率的方面。

發明內容

本發明的目的是，提供一種特別用于生產尿素的造粒塔和方法，本發明能夠提高總效率和最終產品的質量。

因此，本發明涉及一種特別用于生產尿素的造粒塔和方法，如分別在所附權利要求1和11中以必要術語所限定的本發明。

從屬權利要求中指出了本發明的附加的優選的特征。

根據本發明，造粒塔的底部部分設置有由多個區段形成的漏斗狀(funnel-shaped)傳送結構，且不具有機械刮擦器；因此，相對于具有刮擦器的傳統解決方案，就摩擦和機械性質而言，本發明能夠消除與使用刮擦器有關的問題；本解決方案，連同因引入具有多個區段的漏斗狀結構(結果增加了供給的空氣量)而造成的有效高度的增加，最終能夠提高產品的最終質量和生產效率。

具體而言，布置在造粒塔的底部的根據本發明的傳送結構能夠提高生產的尿素顆粒的尺寸分布(dimensional?distribution)(尿素顆粒必須具有特定尺寸以用于后續銷售)，這是由于新構造能夠：

-消除刮擦器(不再使用)與造粒塔的底部之間的摩擦；

-消除刮擦器的機械缺陷；

-消除與使用刮擦器有關的所有能量消耗，從而有助于降低尿素生產的總成本。

此外，傳送結構能夠使流入塔內的空氣增加，進一步改進造粒方法。事實上，在形成漏斗狀傳送結構的各區段之間的自由空間也可有利地用于供應空氣。

附圖說明