[發明專利]一種用超疏水面制備大顆粒尿素的方法

在審

• 申請號: 201810596708.6
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108530112A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 蔣煒;鄧曉倩;楊超;劉嘉航;梁斌
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C05C9/00
• 分類號: C05C9/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

本發明公開了用超疏水面制備大顆粒尿素的方法，該方法是將尿素熔融液滴于或噴于超疏水面上形成分散的尿素液滴，并使尿素液滴在超疏水面上靜置或發生滾動，所述尿素液滴在超疏水面上于常壓下冷卻凝結成大顆粒尿素。上述方法中，所述超疏水面是將疏水納米材料凃覆并粘結在耐溫耐腐蝕基體上形成。該方法所制備的尿素顆粒粒徑分布均勻，在未加甲醛的情況下，單顆尿素的抗壓強度在36N?80N范圍內。

技術領域

本發明屬于尿素造粒技術領域，特別涉及大顆粒尿素的制備方法。

背景技術

現有制備大顆粒尿素的方法主要為流化床法，包括噴射-流化床造粒法和轉鼓流化床造粒法。噴射-流化床造粒法使用噴射床和流化床組合設備，流化空氣從床層底部進入將晶種流化，尿液由噴嘴噴入床層并在懸浮晶種表面一層一層逐漸積累增長成所需要的粒度。轉鼓流化床造粒法使用含內部流化床的轉鼓造粒設備，晶種進入造粒機周期性地逐漸長大、冷卻和干燥，提料機構將晶種提升至轉鼓上部，落在流化床表面進行冷卻，當晶種從轉鼓落下時，熔融尿素噴在晶種表面，涂有尿液的粒子提升回流化床，隨著水分的蒸發和粒子冷卻，表面涂層進行固化。流化床法雖然制備出了大顆粒尿素，并成為了大顆粒尿素的主流制備方法，但卻存在以下問題：1、包裹結晶的造粒特點造成流化床法制備的尿素顆粒粒徑不均勻，需通過篩分工序分離出小顆粒尿素得到所需大顆粒產品，并將小顆粒尿素作為返料，而返料降低生產能力；2、因尿液需要霧化為細小液滴，產品需經篩分，都會帶來大量的尿素粉塵，造成環境污染并影響操作者的健康；3、造粒設備的結構及工作模式導致成本較高；4、由于尿液中加入了甲醛添加劑以增加產品的硬度，因而大顆粒尿素在制備過程中會產生污染，在使用過程中會對土壤、水等環境造成污染。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用超疏水面制備大顆粒尿素的方法，以獲得粒徑分布均勻、抗壓能力強的大顆粒尿素，并降低成本及對環境的污染。

本發明所述用超疏水面制備大顆粒尿素的方法，是將尿素熔融液滴于或噴于超疏水面上形成分散的尿素液滴，并使尿素液滴在超疏水面上靜置或發生滾動，所述尿素液滴在超疏水面上于常壓下冷卻凝結成大顆粒尿素。

上述方法中，超疏水面的溫度控制在室溫(室內自然溫度)至120℃，若超過所要求的溫度，可通過降溫的技術手段使超疏水面的溫度符合要求。

上述方法中，所述超疏水面是將疏水納米材料凃覆并粘結在耐溫耐腐蝕基體上形成，所述疏水納米材料為疏水性聚甲基丙烯酸甲酯納米粉體、疏水性聚四氟乙烯納米粉體、疏水性二氧化硅納米粉體或疏水性二氧化鈦納米粉體。

上述方法中，所述耐溫耐腐蝕基體由鐵基合金、鋁基合金、陶瓷或耐溫塑料制作。

上述方法中，使尿素液滴在超疏水面上產生滾動的驅動力為重力或機械力，即：使尿素液滴在超疏水面上產生滾動的構件或裝置的結構設計應以重力或機械力為基礎。例如，超疏水面為斜面，尿素液滴在超疏水斜面上產生滾動，則是以重力為驅動力；超疏水面為水平面，通過轉動機構帶動該水平超疏水面轉動，從而使尿素液滴在水平超疏水面上產生滾動，則是以機械力為驅動力。

關于尿素的粒徑，相關國家標準或行業標準的規定中將平均粒徑≥2.5mm的尿素統稱為大顆粒尿素，本發明所述方法可生產2～16mm粒徑范圍的大顆粒尿素。

上述方法中，尿素熔融液滴的大小主要通過給料器(裝置)的滴嘴或噴嘴出口孔徑和滴嘴或噴嘴內外壓差控制，尿素顆粒大小由尿素液滴大小決定。

本發明所述用超疏水面制備大顆粒尿素的方法與現有流化床法相比，具有以下有益效果：

1、本發明所述用超疏水面制備大顆粒尿素的方法與現有流化床法相比，是技術構思完全不同的尿素造粒方法，為大顆粒尿素的生產提供了全新的技術方案。