BR112013021345B1

BR112013021345B1 - Granulação de uréia em leito fluido e aparelho correlacionado

Info

Publication number: BR112013021345B1
Application number: BR112013021345-0A
Authority: BR
Inventors: Gianfranco Bedetti
Original assignee: Urea Casale Sa
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2019-02-12
Also published as: EP2489429A1; RU2013142824A; PL2678097T3; WO2012113473A1; US20130316078A1; MX2013009307A; EP2678097B1; EP2678097A1; US9884811B2; RU2595696C2; MX355673B; CA2827998C; MY170721A; CA2827998A1; BR112013021345A2; UA110513C2; CN103384560A

Abstract

granulação de uréia em leito fluido e aparelho correlacionado a presente invenção está correlacionad a um processo para preparação de um produto de uréia granulado, mediante granulação de uma solução de uréia em um leito fluidizado, onde o processo de granulação ocorre ao longo de um percurso de crescimento de grânulos, substancialmente longitudinal, a partir de uma extremidade de partida de granulação (1~ s~) para uma extremidade de descarga de produto (1~ e~) do dito leito fluidizado, dita solução de uréia entrando no leito fluidizado por meio de diversas entradas de uréia (2~ a~, 2~ b~, 2~ c~) tomadas a partir de uma alimentação principal de uréia (2), em que um aditivo (6) é misturado com a dita solução de uréia, dito aditivo apresentado uma concentração não-uniforme nas ditas entradas de uréia, de modo que pelo menos duas das ditas entradas de uréia apresentam uma diferente concentração de aditivo.

Description

GRANULAÇÃO DE URÉIA EM LEITO FLUIDO E APARELHO

CORRELACIONADO

Campo da Invenção

A presente invenção está correlacionada a um processo e aparelho para granulação de uréia em leito fluido.

Antecedentes da Técnica

O processo de granulação de uréia em um leito fluidizado é conhecido.

processo envolve que goticulas . finas de uma solução de uréia de alta concentração, normalmente, de

96% ou mais, são pulverizadas sobre partículas de um leito fluidizado. A solução de uréia é também chamada de líquido de crescimento do leito fluidizado. Pequenas partículas sólidas (tipicamente, de diâmetro inferior mm), de uma mesma ou diferente substância, chamada de sementes, são também alimentadas ao leito fluido, para promover o trabalho de granulação como ponto de partida para a progressiva deposição do líquido de crescimento. O leito é então formado pelas sementes e grânulos de crescimento de uréia. A fluidização é normalmente obtida mediante uso de ar.

Em um processo convencional, os grânulos liberados pelo leito fluido são selecionados e superdimensionados, e os grânulos subdimensionados são utilizados como material de semente, por exemplo, os grânulos subdimensionados são dirigidos de volta para o leito fluido, e os grânulos superdimensionados são triturados para produzir posterior material de semente. Além do exposto acima, é conhecido na técnica se adicionar um adequado aditivo à solução de uréia, antes da alimentação da dita solução ao leito fluidizado. Um aditivo comum é o formaldeído, que é adicionado como um aditivo de

2/18 granulação, para reduzir a formação de pó, estabilizar os grânulos de uréia e melhorar as propriedades de armazenamento. A exigência de formaldeido é normalmente de cerca de 0,4 - 0,5% em peso (percentagem em peso) com relação à uréia total.

O documento de patente US-A-5653781 divulga um processo para produção de grânulos de uréia, a partir de um material fundido ou solução de uréia, mediante pulverização do material fundido ou solução de uréia, que também contém um aditivo, e em que a fração de grânulos subdimensionados juntamente com os grânulos superdimensionados triturados serve como semente (ou núcleo) para o processo de granulação.

Um inconveniente dessa técnica é que a quantidade de aditivo no leito fluidizado e, posteriormente, o teor de aditivo do produto final, não podem ser determinados precisamente. De fato, a quantidade total de aditivo é introduzida na solução de uréia fresca antes de entrar no leito fluidizado, o que significa que a concentração do aditivo no líquido pulverizado é substancialmente a mesma ao longo de todo o leito. Além disso, alguma porção de aditivo retorna para o leito fluidizado, com o material de semente formado pelos grânulos subdimensionados e grânulos superdimensionados triturados. Voltando ao exemplo específico do aditivo de formaldeido, a necessidade de uma determinada concentração de formaldeido na camada externa dos grânulos determinou no estado da técnica a adoção da acima citada quantidade de 0,4 - 0,5% em peso, que é uma taxa relativamente alta e que gera algumas preocupações para uso de agricultura.

O documento de patente EP 2.077.147 divulga um processo onde uma porção do líquido de crescimento é usada para produzir diretamente o material de semente e soluciona

3/18 o problema de aditivo arrastado pelos grânulos selecionados.

Resumo da Invenção

0 problema defrontado pela presente invenção é de proporcionar uma adição mais efetiva de aditivo(s) para granulação de uréia em leito fluido. 0 dito problema é solucionado por um processo de preparação de um produto de uréia granulado, mediante granulação de uma solução de 10 uréia em um leito fluidizado, onde o processo de granulação ocorre ao longo de um percurso de crescimento substancialmente longitudinal, a partir de uma extremidade de partida de granulação para uma extremidade de descarga de produto do dito leito fluidizado, e dita solução de 15 uréia entra no leito fluidizado por meio de diversas entradas de uréia, tomadas a partir de uma alimentação principal de uréia, as entradas de uréia sendo distribuídas ao longo do dito percurso longitudinal, a partir de uma primeira entrada de uréia que está mais próxima da dita 20 extremidade de partida de granulação, para uma última entrada de uréia que está mais próxima da dita extremidade de descarga de produto, e em que um aditivo é misturado com a dita solução de uréia, o processo sendo caracterizado pelo fato de que a concentração do dito aditivo nas 25 entradas de uréia não é uniforme, de modo que pelo menos duas das ditas entradas de uréia apresentam uma diferente concentração do dito aditivo.

De acordo com uma modalidade da invenção, a quantidade total do dito aditivo ou pelo menos uma porção do dito aditivo é misturada com a alimentação principal da solução de uréia a jusante da primeira entrada de uréia. De acordo com outra modalidade, a quantidade total do dito aditivo é misturada com a primeira entrada de uréia.

4/18

O aditivo pode ser dividido em uma pluralidade de correntes de aditivos. De acordo com algumas modalidades, cada corrente de aditivo é misturada diretamente com uma respectiva entrada de uréia. As correntes de aditivo podem apresentar a mesma velocidade de fluxo ou alguma ou todas as correntes de aditivo podem apresentar uma diferente especifica velocidade de fluxo de outra(s) corrente(s) de aditivos.

A alimentação principal da solução de uréia pode ser praticamente formada por uma linha de fluxo ou mais linhas de fluxo em paralelo. Ditos fluxos de entrada, preferivelmente, correspondem a seções de alimentação do leito fluidizado. Cada seção de alimentação pode receber uma ou mais fluxos de entrada de uréia, ditas entradas de uréia sendo dirigidas, por exemplo, para .sistemas ou bocais de pulverização ou atomização. Assim, por exemplo, de acordo com algumas modalidades, cada seção de alimentação apresenta um bocal de pulverização ou uma pluralidade de bocais de pulverização.

aditivo pode ser misturado com a solução de uréia de uma maneira concentrada ou distribuída, de acordo com diversos métodos de implementação da invenção.

Numa primeira modalidade, a adição concentrada (ou localizada) é realizada mediante mistura da quantidade total de aditivo com a alimentação principal de uréia, em um ponto de injeção selecionado, a jusante da primeira entrada de uréia. Isso significa que o aditivo irá entrar no leito fluidizado juntamente com a solução de uréia pulverizada, a jusante do ponto de injeção, enquanto a primeira entrada de uréia não apresenta aditivo.

De acordo com outra modalidade, a quantidade total do aditivo é concentrada diretamente em uma das entradas de uréia, preferivelmente, a última entrada de uréia, e nenhum aditivo está presente nas outras entradas. Em todos os

5/18 casos acima, uma concentração não-uniforme de aditivo obtida nas entradas de uréia.

De acordo com adicionais modalidades, a quantidade disponível do dito aditivo é também dividida em uma pluralidade de correntes de aditivos, cada corrente de aditivo sendo estrategicamente dirigida para uma seção do leito fluidizado, mediante mistura do aditivo com a alimentação principal de uréia em um ponto de injeção selecionado, ou mais preferivelmente, mediante mistura do aditivo diretamente com as entradas de uréia. Assim, por exemplo, cada corrente de aditivo pode ser misturada com uma respectiva entrada de uréia. Essas últimas modalidades proporcionam a melhor precisão quanto à determinação da concentração do aditivo no leito fluidizado. A velocidade de fluxo das correntes de aditivo pode ser a mesma ou, ainda mais preferivelmente, cada corrente de aditivo pode apresentar uma específica velocidade de fluxo, desse modo, proporcionando um adicional grau de liberdade para a determinação da concentração de aditivo em cada entrada de uréia e, conseqüentemente, no leito fluidizado.

Preferivelmente, forma líquida, tal como, os aditivos se apresentam numa uma solução aquosa. Um aditivo preferido é o formaldeído, que pode ser adicionado com a solução de uréia-formaldeído, também conhecido como forma de uréia ou formuréia.

A invenção pode envolver a adição de um aditivo ou mais aditivos. Nas modalidades com dois ou mais aditivos, cada aditivo pode ser introduzido de acordo com modalidades de mistura concentrada ou mistura distribuída, conforme divulgado acima. Adicionais aditivos podem ser adicionados intencionalmente em diferentes estágios do processo de granulação, a fim de produzir grânulos compreendendo camadas tendo uma diferente composição. Um aditivo pode ser misturado com a solução de uréia próximo

6/18 *- da extremidade de descarga do produto do leito fluidizado, notadamente, quando os grânulos estão quase que completamente formados, para produzir grânulos com um revestimento, especificamente compreendendo o dito aditivo.

De outro modo, um aditivo pode ser misturado com a primeira entrada de uréia para ter uma máxima concentração do aditivo no núcleo dos grânulos.

Assim, por exemplo, enxofre (S) é adicionado próximo da extremidade de descarga do produto do leito 10 fluidizado para produzir grânulos revestidos de uréia, para uso em fertilização.

processo, preferivelmente, é um processo de passagem direta, onde todas as sementes do processo de granulação são geradas mediante conversão de uma quantidade 15 selecionada de uma solução de uréia fresca, em grânulos sólidos ou pastilhas de uréia, e nenhum material de semente é obtido mediante reciclagem dos grânulos após um procedimento de peneiramento. A dita quantidade de solução de uréia fresca é preferivelmente uma porção menor do total 20 da solução de uréia. Eventualmente, a solução de uréia fresca dirigida para as sementes ou formação de núcleos pode receber um aditivo ou mais aditivos quando for apropriado. Um processo de passagem direta apresenta a adicional vantagem de que a concentração dos aditivos no 25 produto final não é influenciada pela reciclagem do produto granulado, para uso como material de semente.

As sementes formadas pela solidificação da solução de uréia podem se apresentar na forma de pequenos grânulos esféricos, ou agregados (prills) ou pastilhas, de 30 acordo com as diversas modalidades da invenção. Assim, por exemplo, as sementes ou núcleos são produzidos mediante deposição de gotas de liquido sobre uma correia transportadora resfriada, obtendo pastilhas sólidas de um adequado diâmetro; em outra modalidade, as sementes ou

7/18 núcleos são produzidos em uma pequena torre vertical de granulação.

Numa adicional aplicação, o processo da invenção é aplicado na padronização de prills de uréia previamente formados, por exemplo, em uma torre de granulação por pulverização, como prills de uréia gerados em uma torre de granulação por pulverização, em escala industrial; em outra aplicação, o processo da invenção é aplicado para grânulos de uréia.

Uma condição de vórtice é preferivelmente estabelecida no leito fluido, por meio de um apropriado meio de alimentação ou fluidização, normalmente, o ar. A condição de vórtice do leito fluido pode ser implementada com uma disposição de vórtice transversal ou de vórtice transversal duplo, significando que o vórtice apresenta um eixo substancialmente paralelo a uma direção de fluxo principal do leito fluido. Detalhes de uma condição preferida de vórtice são descritos no documento de patente

WO

02/083320.

A principal vantagem da invenção é a capacidade de controlar a adição de aditivo ou, como pode ser o caso, de mais aditivos, em um modo mais preciso do que as técnicas citadas no estado da técnica. Um aditivo pode ser inj etado estrategicamente em um ponto selecionado ou em mais pontos selecionados, ao longo do percurso de crescimento do leito fluidizado, significando que diferentes estágios do processo de granulação podem ser realizados com diferente e controlada concentração de um determinado aditivo; diferentes aditivos podem ser adicionados em diferentes locais, para se obter a desejada estrutura de características do produto final.

Assim, por exemplo, uma desejada concentração de um aditivo pode ser obtida nas zonas do leito fluidizado em que a granulação começa em torno do núcleo, ou uma desejada concentração do

8/18 mesmo ou de outro aditivo pode ser obtida perto da saída do leito fluidizado, para proporcionar uma desejada camada de revestimento dos grânulos. Assim, por exemplo, uma vantagem da invenção é a capacidade de concentrar um aditivo na camada externa dos grânulos, o que permite produzir grânulos revestidos usando uma quantidade menor do dito aditivo, comparado ao estado da técnica, onde o aditivo é misturado com a fusão de uréia antes de entrar no leito.

Com relação à adição de formaldeído, foi observado que a invenção proporciona uma satisfatória estabilização e propriedades de armazenamento, com 0,2% em peso ou menos de formaldeído. Isso é uma significativa vantagem com relação ao estado da técnica, uma vez que o custo de uma forma-uréia é relevante, e o teor de formaldeído nos grânulos de uréia para uso na agricultura é uma preocupação ambiental.

Além disso, a invenção proporciona uma ampla liberdade para se modificar a composição dos grânulos. Especificamente, a invenção pode produzir grânulos virtualmente, com qualquer composição de aditivos, graças à precisa dosagem da concentração dos aditivos na solução de uréia fresca, em diferentes estágios do processo de cultura ou crescimento.

Um produto de uréia granulado que pode ser obtido através do processo da invenção apresenta, por exemplo, uma porção de núcleo e, pelo menos, duas camadas contendo um aditivo, uma primeira camada interna tendo um teor do dito aditivo e uma segunda camada externa tendo um diferente teor do mesmo aditivo. O dito aditivo pode ser formuréia, isto é, a invenção permite a obtenção de grânulos com uma distribuição não-uniforme de formuréia, por exemplo, com maior quantidade de formuréia na parte externa e menos formuréia na parte interna mais próxima da porção de

9/18 semente (ou núcleo). Eventualmente, os grânulos apresentam outras camadas com adicionais aditivos.

Um adicional aspecto da invenção consiste de um aparelho adaptado para implementar o processo acima. O aparelho compreende um granulador e meios para alimentação da solução de uréia, incluindo uma alimentação principal de uréia e linhas de fluxo de entrada de uréia correspondendo às entradas de uréia acima, e meios de alimentação do dito aditivo, que são dispostos para prover uma concentração não-uniforme do aditivo nas entradas de uréia.

Em algumas modalidades, os meios de alimentação de aditivo compreendem uma linha de aditivo para injetar a quantidade total do dito aditivo, ou pelo menos uma porção do dito aditivo, dentro da alimentação principal da solução de uréia, a jusante da primeira linha de entrada de uréia, ou para injetar a quantidade total do aditivo dentro de uma selecionada entrada de uréia. Em outras modalidades, os meios de alimentação de aditivo compreendem linhas de aditivo para misturar o aditivo diretamente com as respectivas linhas de entrada de uréia, tomadas a partir da alimentação principal de uréia e dirigidas para os respectivos meios de pulverização do granulador.

Adicionais caracter!sticas e vantagens da invenção serão melhor elucidadas com a ajuda da seguinte descrição de modalidades ilustrativas e não-limitativas.

Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um esquema de uma primeira modalidade do processo, com adição concentrada de um aditivo à solução de uréia.

A figura 2 é um esquema de uma segunda modalidade do processo, com adição distribuída do aditivo.

10/18

A figura 3 é um esquema de uma terceira modalidade do processo, com adição de dois diferentes aditivos.

A figura 4 é um esquema de um grânulo de uréia, o qual pode ser obtido de acordo com a invenção.

A figura 5 é uma vista em perspectiva e simplificada de um granulador, o qual pode ser usado para implementar a invenção.

A figura 6 é uma seção longitudinal do granulador mostrado na figura 5.

A figura 7 é uma vista em seção transversal do granulador, de acordo com uma modalidade de único vórtice.

A figura 8 é uma vista em seção transversal do granulador, dé acordo com uma modalidade de duplo vórtice.

A figura 9 é uma seção de um grânulo de múltiplas camadas, o qual pode ser obtido de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas

Com referência à figura 1, o bloco (1) se refere a um granulador de leito fluidizado, que recebe uma alimentação principal (2) de uma solução de uréia e um meio de fluidização (3), normalmente, o ar. A linha (4) indica, por exemplo, uma entrada de sementes sólidas ou núcleos, que servem como pontos de partida para o processo de granulação.

Quando em uso, um leito fluidizado é estabelecido no interior do dito granulador (1) . O processo de granulação ocorre ao longo de um percurso de crescimento substancialmente longitudinal, a partir de uma extremidade de partida de granulação (l_s) para uma extremidade de descarga de produto (1_E) do granulador (1) . O granulador (1) libera um fluxo (5) de uréia granulada.

A solução de uréia entra no granulador (1) por meio de diversas entradas de uréia, tais como, as entradas

11/18 (2_α, 2_β e 2_C), tomadas a partir de uma alimentação principal de uréia (2). As entradas de uréia são distribuídas ao longo do dito percurso longitudinal, a partir da primeira entrada de uréia (2_A) , que é a mais próxima da extremidade de partida de granulação (l_s) , para uma última entrada de uréia (2_C) , que é a mais próxima da extremidade de descarga de produto (1_E) . No exemplo, cada entrada de uréia (2_A - 2_C) é dirigida para um respectivo bocal de pulverização (8_A 8_C). A referência (8_ft - 8_C) pode indicar bocais de pulverização ou respectivos sistemas de bocais de pulverização.

A linha (6) indica uma alimentação de um aditivo a ser misturado à solução de uréia. Na modalidade da figura 1, a quantidade total de aditivo é misturada com a alimentação principal de uréia (2), em um ponto de injeção a jusante da primeira entrada de uréia (2_A) , isto é, a jusante do primeiro bocal de pulverização (8_a). Consequentemente, se obtém uma concentração não-uniforme de aditivo nas entradas de uréia, uma vez que o aditivo é misturado com a solução das entradas (2_B) e (2_C) , se encontrando ausente na primeira entrada (2_a) · Consequentemente, o aditivo é encontrado nas zonas (II) e (III) do leito fluidizado, o que significa que um primeiro estágio de granulação é realizado na zona (I), substancialmente, na ausência do aditivo da linha (6).

Assim, pode ser entendido que os grânulos de uréia nesse caso não terão substancialmente nenhuma quantidade de aditivo em uma porção de núcleo formada na primeira zona (I), e uma concentração substancialmente constante de aditivo em uma porção externa formada durante a passagem através das zonas (II) e (III).

Uma variante nessa modalidade proporciona que a quantidade de aditivo na linha de fluxo (6) é dividida em duas ou mais partes e as ditas partes são injetadas em

7·

ί.

pontos selecionados da alimentação principal de por exemplo, uma primeira quantidade de aditivo é injetada a jusante da primeira entrada (2_A) e uma segunda quantidade de aditivo é injetada a jusante da segunda entrada (2_B). Conseqüentemente, pode ser obtida uma quantidade diferente de aditivo nas entradas (2_B, 2_C) .

A figura 2 divulga outra modalidade em que a linha de fluxo de aditivo (6) é dividida em diversas linhas de fluxo (6_A, 6_b, 6_c) e cada linha de fluxo de aditivo é misturada diretamente com uma respectiva entrada de uréia (2_ft, 2_b, 2_c) . Na presente modalidade, nenhum aditivo é misturado com a linha de alimentação principal (2) e a concentração do aditivo nas entradas de uréia (2_A, 2_B, 2_C) pode ser precisamente controlada. Para tal fim, a velocidade de fluxo de cada linha de aditivo (6_A - 6_C) pode ser controlada por meio de adequadas válvulas (não mostrado). Como consequência, também a concentração de aditivo nas zonas (I), (II) e (III) é independente e pode ser controlada com precisão.

é obtida, por exemplo, com um pico de concentração de aditivo em quaisquer das

2_b ou 2_c) e correspondentes zonas (I), (II) ou (III).

A figura 3 divulga uma modalidade com duas linhas onde transporta um primeiro aditivo a segunda transporta um segundo aditivo.

No exemplo, o primeiro aditivo da linha (6) é adicionado à linha de alimentação entrada (2_a), o que principal (2) a jusante da primeira significa que alguma quantidade do dito primeiro aditivo está contida nas entradas de uréia (2_B) e (2_C) e zonas (II) alimentação segundo aditivo da linha principal de uréia, a j usante adicionado à da segunda corrente de o que significa que o segundo aditivo, juntamente com o primeiro aditivo, é

13/18 introduzido com a entrada de uréia (2_C) dentro da zona (III) do leito fluidizado.

Em algumas modalidades, a concentração do aditivo proveniente da primeira entrada para a última entrada pode ser variada, de acordo com uma lei monotônica, por exemplo,

tendo uma	concentração	de	aditivo	minima	(ou	máxima)	na
primeira	entrada (2_A) ,	uma	concentração	intermediária	na
entrada (	'2_b) e uma concentração	máxima	(ou	minima)	de

aditivo na entrada (2_C) .

A figura 4 representa outra modalidade, em que a quantidade total de aditivo na linha de fluxo (6) entra no granulador (1) misturada com uma entrada de uréia, notadamente, a última entrada de uréia (2_C) . Nesse caso, uma entrada não-uniforme é obtida, pelo fato de que nenhum aditivo é encontrado nas entradas anteriores (2_a) e (2_B) · Isso significa que o aditivo será concentrado na porção de camada externa dos grânulos formados na zona (III), enquanto que estará substancialmente ausente nos núcleos formados nas porções de zonas (I) e (II).

Deverá ser observado que quaisquer das modalidades acima poderão ser combinadas ou misturadas. Assim, por exemplo, uma porção de um aditivo pode ser misturada com a alimentação principal de uréia, conforme visto, por exemplo, na figura 1, e outra(s) porção(ões) pode(m) ser misturada(s) com quaisquer dos fluxos secundários de uréia tomados da alimentação principal e dirigidos para as diversas seções de alimentação.

Deverá ser observado que as figuras são apenas de caráter indicativo. A alimentação principal de uréia (2) é esquemática e a solução de uréia pode ser introduzida, por exemplo, com duas linhas de alimentação principal nos lados direito e esquerdo do granulador (1), ou até mesmo com um maior número de linhas.

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Nas múltiplas modalidades de aditivo, cada aditivo pode ser alimentado de acordo com quaisquer das modalidades da invenção, por exemplo, de um modo concentrado, conforme visto nas figuras 1 e 3, ou de um modo distribuído, conforme visto na figura 2. Assim, por exemplo, um primeiro aditivo pode ser introduzido conforme a modalidade distribuída mostrada na figura 2, e um segundo aditivo pode ser introduzido conforme a modalidade concentrada, como no caso do aditivo (7) mostrado na figura 3. A introdução de um aditivo próximo da extremidade de descarga de produto (1_E) proporciona a vantagem de que uma camada de revestimento compreendendo o dito segundo aditivo é formada nos últimos estágios do processo de granulação.

Uma característica da invenção é a capacidade de produzir grânulos em forma de camada, os quais não podem ser obtidos por meio de um processo convencional. Assim, por exemplo, a figura 7 mostra um grânulo de uréia que pode ser formado pelo processo mostrado na figura 3. 0 grânulo compreende um núcleo geral (60), formado pelos elementos de núcleo ou sementes; uma primeira camada (61) formada na zona (I), onde, substancialmente, nenhum aditivo está presente; uma segunda camada (62) formada na zona (II), compreendendo uma quantidade de aditivo proveniente da linha (6), notadamente a quantidade introduzida através da linha (2_B) ; uma terceira camada de revestimento (63) formada na zona (III) e compreendendo o segundo aditivo da linha (7) introduzido através da linha (2_C) ·

Numa modalidade preferida, o aditivo da linha (6) é uma solução de uréia contendo formaldeído (formuréia). Assim, por exemplo, essa solução apresenta cerca de 60% de formaldeído, 20% de uréia e 20% de água. Uma linha (7) disposta conforme mostrado na figura 3 pode adicionar enxofre, de modo a produzir uréia granulada revestida de enxofre. Fazendo-se referência novamente à figura 9, pode

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- ser observado que as camadas (61), (62) e (63) podem apresentar uma diferente concentração de formuréia.

As sementes do processo de granulação são produzidas, preferivelmente, mediante solidificação de uma 5 quantidade de solução de uréia fresca, preferivelmente, tendo a mesma composição da solução de uréia da carga (2), mas, eventualmente, incluindo um aditivo. As ditas sementes ou núcleos são produzidos em um adequado dispositivo (não mostrado). As sementes são, por exemplo, esferas tendo um 10 diâmetro de cerca de 0,5 mm. As modalidades do dito dispositivo para geração de sementes incluem, por exemplo, uma correia resfriada alimentada com uma forma rotativa, ou uma torre compacta de granulação.

De acordo com outra modalidade da invenção, a 15 linha de fluxo (4) transporta prills de uréia padrão em uma torre de granulação. Os prills de uréia padrão são maiores que as sementes e, geralmente, apresentam um tamanho (diâmetro) de cerca de 1,5 a 2,5 mm. O fluxo (4) pode também levar grânulos tendo um tamanho maior que os prills 20 e, geralmente, um tamanho (diâmetro) maior que 2,5 mm. O granulador (1) e a disposição do leito fluidizado são agora descritos com referência a uma modalidade preferida conforme as figuras 5 a 8. 0 granulador de leito fluido (1) compreende um recipiente horizontal (102) com uma parte de 25 base permeável a gás (103), por exemplo, feita de um elemento perfurado, duas paredes laterais (104, 105); uma parede de cabeceira (106) e uma parede de descarga (107).

A parede de descarga (107) apresenta uma abertura de topo (108) para descarga do produto granulado e fixação 30 da altura máxima do leito fluido. Outros apropriados meios de descarga podem ser usados, tais como, por exemplo, uma válvula automática operada pelo nível do leito fluido.

Um alimentador (109) é instalado no lado superior da parede de cabeceira (106), recebendo as sementes ou

16/18 núcleos (4) e proporcionando uma distribuição uniforme das sementes ao longo da parede de cabeceira (106). Um sistema de sopro (não mostrado) é instalado abaixo do recipiente (102), produzindo um fluxo de ar (A), para manter o estado de leito fluido de material particulado, compreendendo sementes e grânulos, interiormente ao recipiente (102), assim como, um vórtice contínuo tendo um eixo substancialmente horizontal. Para tal fim, a parte de base (103) do recipiente é perfurada e, preferivelmente, provida de um adequado dispositivo convencional, para obtenção de uma distribuição não-homogênea de fluxo de ar. Isso pode acontecer, por exemplo, mediante fracionamento do dito fluxo (A) em frações tendo diferentes velocidades, ou mediante variação da direção de entrada do fluxo de ar no leito fluido. Além disso, as sementes podem ser préaquecidas pelo fluxo de ar (A).

A descarga contínua através da abertura (108) é contrabalançada pela alimentação contínua de sementes (Sl) e determina um fluxo longitudinal principal ou canal de fluido do leito fluido, a partir da parede de cabeceira (106) na direção da parede oposta (107). A superfície livre (P) é ligeiramente inclinada na direção do leito circulante, conforme ilustrado. Pode ser observado que o processo de crescimento ocorre em um percurso de crescimento, da esquerda para a direita da figura, isto é, a partir da região próxima da parede para a região próxima da parede terminal

A solução de uréia de atomizada e misturada com ar, sendo depois introduzida no distribuidor ligeiramente abaixo da superfície livre fluido. 0 dito distribuidor (110) se estende ao longo de toda a extensão do recipiente (102), proporcionando um suprimento contínuo e distribuído da solução de uréia

17/18 atomizada, correspondente à linha de alimentação (2), conforme esquematizado nas figuras 1 a 3. Os aditivos são adequadamente adicionados através de linhas de alimentação dedicadas, em um ou mais pontos de injeção, para o distribuidor (110).

Um vórtice contínuo (V) é preferivelmente formado e mantido no leito fluido, conforme ilustrado na seção transversal da figura 7. O dito vórtice (V) é transversal, isto é, com um eixo substancialmente paralelo à extensão do recipiente conseqüentemente, à direção do fluxo principal (canal de fluido) através do leito fluido. Numa adicional modalidade, um vórtice duplo (Vi, V₂) é gerado mediante pulverização de uréia, com os distribuidores (110a, ambos os lados do recipiente (102), conforme mostrado na figura 8.

Quando em uso, o nível do leito fluido determinado pela abertura da descarga (108) ou por uma válvula automática de descarga, que acompanha o fluxo principal, a partir da parede de cabeceira (106), na direção da parede oposta (107). As partículas do leito fluido (grânulos ou sementes) localizadas na camada superior do leito fluido são chocadas e umedecidas diversas vezes com as partículas do líquido de crescimento atomizado de fluxo (L) , com solidificação da substância e parcial evaporação do solvente, que pode estar no interior do dito líquido de crescimento. Como consequência, a temperatura dos grânulos é aumentada na zona relativa (superior) ao leito fluido.

Os grânulos umedecidos são empurrados na direção da parede oposta (104) e se desviam naturalmente na direção da base (103) do recipiente (102), sob a ação do vórtice (V). No curso da direção da base (103), os grânulos deixam a camada quente superior do leito fluido, cruzando progressivamente as camadas mais frias. Durante esse curso,

18/18 ~ ο líquido de crescimento é solidificado e consolidado sobre a superfície dos grânulos. Essa etapa é completada durante o curso dos grânulos na direção da parede (105); depois, os grânulos se desviam próximo da parede (105) e novamente na 5 direção da camada quente superior do leito fluido. O curso descrito acima é substancialmente repetido e as etapas de umedecimento, solidificação e evaporação são repetidas com aumento progressivo de massa e volume, durante o percurso da parede (106) para a parede (107), induzido pelo canal de 10 fluido. As zonas de umedecimento são referidas por (Zi) (figuras 7 e 8) e as zonas de solidificação referidas por (Z₂) ·

Claims

1. Processo para preparação de um produto de uréia granulado, mediante granulação de uma solução de uréia em um leito fluidizado, onde o processo de granulação ocorre ao longo de um percurso de crescimento de grânulos substancialmente longitudinal, a partir de uma extremidade de partida de granulação (l_s) para uma extremidade de descarga de produto (1_E) solução de uréia entrando diversas entradas de uréia uma alimentação principal uréia sendo distribuídas do dito leito fluidizado, dita no leito fluidizado por meio de (2_a, 2_b, 2_c) tomadas a partir de de uréia (2), as entradas de ao longo do dito percurso longitudinal, a partir de uma primeira entrada de uréia que está mais próxima da dita extremidade de partida de granulação, para uma última entrada de uréia que está mais próxima da dita extremidade de descarga de produto, e em que um aditivo (6) é misturado com a dita solução de uréia, em que a concentração do dito aditivo nas ditas entradas de uréia não é uniforme, de modo que pelo menos duas das ditas entradas de uréia apresentam uma diferente concentração do dito aditivo, o processo sendo caracterizado pelo fato de que o aditivo é dividido em uma pluralidade de correntes de aditivos (6_a - 6_C), e cada corrente de aditivo é diretamente misturada com uma respectiva entrada de uréia (2_ft - 2_C) .

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas correntes de aditivos (6_ft - 6_C) apresentam a mesma velocidade de fluxo, ou alguma porção de todas as correntes de aditivo apresentam uma específica velocidade de fluxo, diferente de outra(s) corrente(s) de aditivo.

3. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que mais de um aditivo (6, 7) é adicionado à solução de uréia,

2/3 cada aditivo tendo uma linha de fluxo dedicada.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois aditivos (6,

7) são misturados com a solução de uréia e misturados com a

5 mesma ou diferente entrada de uréia ou entradas de uréia (2_a - 2_C).

5. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito aditivo (6) ou um dos aditivos é formaldeído ou uma

10 solução contendo formaldeído.

6. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o processo é um processo de passagem direta, onde todas as sementes (4) do processo de granulação são geradas mediante

15 conversão de uma quantidade de solução de uréia fresca, opcionalmente, com um aditivo ou aditivos, em grânulos sólidos de uréia ou pastilhas de uréia.

7. Aparelho para granulação em leito fluidizado de uma solução de uréia (2), compreendendo:

20 - um granulador (1) tendo uma direção longitudinal principal, a partir de uma extremidade de alimentação (l_s) , onde a granulação é iniciada, para uma extremidade de descarga de produto (1_E), onde um produto de uréia granulado (5) é descarregado pelo granulador;

25 - um dispositivo de alimentação da solução de uréia, compreendendo pelo menos uma linha de alimentação principal (2) e diversas e diversas linhas de entrada de uréia (2_A, 2_B, 2_C) tomadas a partir da dita linha de alimentação principal e distribuídas ao longo da dita direção

30 longitudinal, a partir de uma primeira entrada de uréia que é a mais próxima da dita extremidade de descarga de produto; e

- o aparelho compreende ainda meios de alimentação de um aditivo (6);

3/3 caracterizado pelo fato de os ditos meios de alimentação do dito aditivo são dispostos para prover uma concentração não-uniforme do aditivo nos fluxos de entrada de uréia, e em que os meios de alimentação de aditivo compreendem 5 linhas de aditivo para mistura do aditivo diretamente com respectivas linhas de entrada de uréia, tomadas da alimentação principal de uréia e dirigidas para respectivos meios de pulverização do granulador.