[發明專利]用于在流化床造粒中進行熱回收的方法和設備

在審

• 申請號: 201880008250.6
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN110198778A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 彼得·巴尼克;延斯·馬賽克
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯工業解決方案股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: B01J2/16
• 分類號: B01J2/16
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

本發明涉及用于在流化床造粒機(17)中通過流化床造粒來產生肥料顆粒的方法，其中，在流化床中用于流化的空氣借助于導管(18)吸入并且在進入流化床造粒機(17)之前被加熱，其中，在該工藝中發生從流化床造粒機離開的熱排氣，并且根據本發明，熱排氣的至少子流被返回并且用于流化。這產生了使用排氣中含有的熱能并且降低對用于流化的新鮮空氣進行加熱所需的加熱能量的可能性。返回的空氣可以例如借助于旋風收塵器(21)來凈化，以便在凈化的排氣與新鮮空氣結合之前分離出固體顆粒。

技術領域

本發明涉及在流化床造粒機中通過流化床造粒來產生粒狀肥料的工藝，其中，在流化床中用于流化的空氣被吸入并且在進入流化床造粒機之前被加熱，在該工藝中，獲得從流化床造粒機離開的熱排氣。

背景技術

硫酸銨用于許多應用中。例如，硫酸銨用作肥料或肥料添加劑。在此，硫酸銨代表氮和硫兩者的來源，它們是重要的植物養分。在世界范圍內的許多土壤中缺乏硫，而這可以通過有針對性地添加硫酸銨來至少部分地得到補償。

硫酸銨的制備可以以各種方式進行。例如，可以通過將氨引入硫酸中來形成硫酸銨。工業上，硫酸銨經常由在例如用于制備己內酰胺的煤爐或設備中作為副產品獲得的溶液來結晶。在硫酸銨的結晶中主要形成通常具有1至2mm直徑的角晶體。

硫酸銨通常不是肥料的唯一成分；相反，肥料包括各種植物養分(例如氮、磷、鉀或硫)的組合。因此，使用時，硫酸銨經常與其他粒狀肥料混合以產生均衡的肥料混合物。

然而，結晶硫酸銨具有使得難以將其混合成粒狀肥料的許多缺點。首先，結晶時形成的硫酸銨顆粒比較小；其次，顆粒的尺寸經常變化很大。這些性質使得難以產生包括硫酸銨的物理地均一的肥料混合物。然而，各個成分的均勻的混合和粒度分布在肥料混合物的分布中是必不可少的。另外，過寬的粒度分布也會導致在肥料混合物的均勻分配中出現機械問題。此外，結晶和粒狀肥料進入土壤的吸收以不同的速度進行。

出于這些原因，更常使用也可以通過混合各個成分只在使用前不久準備好的粒狀肥料或肥料混合物。粒狀硫酸銨理想地呈球形，并且粒狀材料的各個顆粒具有例如2至4mm的直徑。這種尺寸由代表世界上最廣泛的肥料的粒狀尿素來支配。

產生粒狀硫酸銨的各種工藝在現有技術中是已知的。

US 4,589,904描述了在具有下游干燥器的鼓式造粒中硫酸銨的造粒，溶液的產生在預中和器中發生。

US 2012/0231277涉及通過流化床或噴射床造粒產生聚集粒。為此，預先分開產生的造粒核用含硫酸銨的溶液噴涂，隨后干燥。

US 5,809,664公開了用于對動物排泄物進行熱處理的工藝，其中，用于流化的氣體與燃料及再循環工藝空氣一起通過燃燒室。

硫酸銨造粒中的一個問題是形成粉塵，“粉塵”指的是直徑小于0.5mm的顆粒。粉塵的形成主要歸因于三個來源。首先，噴射待粒化的溶液的噴嘴各自產生具有特定直徑分布的液滴，最小的液滴中的一些在它們碰撞硫酸銨顆粒之前固化，使得以這種方式形成的粉塵再與排氣一起離開造粒機。還可以提及的是，例如在流化床中，粒狀材料由于顆粒的移動和撞擊所引起的磨損成為粉塵源，形成的粉塵量基本上取決于粒狀材料的機械性能。最后，除了破碎的顆粒之外，通過機械破碎過大的顆粒而形成且在根據現有技術的方法和設備中通常與破碎的材料一起直接返回造粒機中的粉塵可以提及為第三個來源。

在流化床造粒設備中產生粒狀肥料時，出現溫度為例如約70℃至約100℃的熱排氣，并且在常規工藝中將其釋放到周圍環境中。結果，存在于熱排氣中的能量損失，使得從能量消耗的觀點來看，該工藝在經濟上是不利的。

發明內容

本發明的目的是提供通過具有開始時提及的類型的特征的流化床造粒來產生粒狀肥料的改進工藝，該工藝具有更有利的能量均衡。