[發明專利]生產顆粒狀固體脲的裝置與方法

在審

• 申請號: 201780072402.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN110267734A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: G·卡沃蒂
• 申請（專利權）人: 歐洲技術設于伊特根的三聚氰氨;盧森堡;分支機構
• 主分類號: B01J2/06
• 分類號: B01J2/06;C05C9/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

本發明涉及生產顆粒狀固體脲的裝置與方法。生產顆粒狀固體脲的裝置(10，100，200，300，400，500)包括至少一個第一罐(11，110，210，310，410，510)用于形成脲顆粒，和提供有至少一個進料孔(12a，222，422)的滴落單元(12，120，220，320，420)以供進料液滴形式的熔融脲到第一罐(11，110，210，310，410，510)內，且特征在于第一罐(11，110，210，310，410，510)用與熔融脲互不混溶的至少一種冷卻液(14，140，240，340，440，540)填充。

本發明涉及生產顆粒狀固體脲的裝置與方法。

特別地，本發明涉及生產顆粒狀固體脲的裝置，該裝置能夠在較低能耗下操作且具有降低的尺寸。

由氨和二氧化碳的反應獲得脲，由該脲獲得在135℃下熔融的鹽且該脲在溶液中具有透明無色外觀。

一旦生產，則熔融脲經歷整理過程，在該過程中它轉變為適合于隨后用作最終產物的形式，例如肥料、動物飼料或另一類型的最終產物。

這個整理過程通常牽涉借助合適的裝置處理熔融脲，該裝置用于生產通常球粒(prills)形式的脲顆粒。

在本發明的說明書和下述權利要求中，球粒是指固化脲的基本上球形球體。

第一種已知的脲顆粒生產裝置由圓柱形塔組成，該塔通常由增強混凝土制造，且典型尺寸為最多高度50米和直徑20米，這被稱為造粒塔。

在造粒塔的頂部提供穿孔的截頭圓錐形分布筐，當該筐旋轉時分布液體脲的淋灑物。

當脲液滴下落時，它們從液態通過冷卻變為固態進而形成脲球粒。

將如此形成的脲球粒在塔底部收集并在傳送帶上運輸到儲存倉庫。

申請人觀察到所述裝置除了具有令人印象深刻的尺寸以外，僅僅能夠獲得具有非常小直徑(通常等于1-2.5mm)的球粒。特別地，為了在農業中用作肥料，高度期望具有大得多的直徑，例如等于或大于8mm的球粒(也稱為巨型球粒)，以便獲得隨著時間流逝均勻地分布的氮的逐漸釋放。

除了造粒塔以外，可借助生產顆粒狀固體脲的裝置(稱為流化床造粒機)進行整理過程，所述裝置包括在約40-60℃的溫度下具有從下方吹送空氣的罐。

再者，將液體脲從下方噴灑，該液體脲一旦固化成小顆粒，則通過吹送的空氣保持懸浮。繼續從下方噴灑液體脲，顆粒溶脹同時當液體脲粘附到它們的表面上時它們通過空氣移動和，固化，使得它們的直徑增加。

申請人已發現所述裝置，如同造粒塔，具有令人印象深刻的尺寸。此外，為了獲得具有大直徑的球顆，固化的顆粒必須長時間保持懸浮。這導致巨大的能量消耗。

它們也是已知的工藝和裝置，正如在CA666178或GB937447中所公開的，其中熔融脲滴落在液體浴中，所述液體浴在操作壓力(大致大氣壓)下的沸騰溫度比熔融脲液滴的起始溫度低幾十度。在冷卻球粒的所述裝置中，熔融脲液滴通過噴嘴或者小直徑(約1mm)的供料孔生成，并且取決于具體情況，從12cm到約2cm(5-1英寸)的可變高度滴落在冷卻浴的自由表面上。通過采用溫度維持遠低于液滴起始溫度的低沸點液體，噴嘴必須保持離液體足夠遠以防止熔體早期固化，但足夠近以防止液滴在與冷卻浴的自由表面碰撞中粉碎。在氣體交匯中液滴的形成必然需要其尺寸的上限，所述尺寸上限由在噴嘴處的表面張力和減去浮力的液滴重量之間的平衡決定。當在這一氣體層內生成液滴時，因氣體的密度低導致液滴具有非常小的浮力，和因此不可能生長超出一定尺寸(如在以上引述的文獻中所述，4-5mm)。因此，在所有情況下，對于第一部分浴來說，通過蒸發浴液并在液滴周圍形成蒸氣膜，防止液滴與液體接觸，從而獲得球粒的冷卻。

考慮到脲液滴的熔融溫度(它傾向于保持恒定，即使通過球粒的同心層發生冷卻)和浴溫度(等于或小于冷卻液的沸點)之間的巨大差別，蒸發的冷卻機理是主要的機理。