CN102596383B - 用于生产粒料的方法 - Google Patents

用于生产粒料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102596383B
CN102596383B CN201080046735.8A CN201080046735A CN102596383B CN 102596383 B CN102596383 B CN 102596383B CN 201080046735 A CN201080046735 A CN 201080046735A CN 102596383 B CN102596383 B CN 102596383B
Authority
CN
China
Prior art keywords
granulation
particle
pellet
core
feed stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080046735.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102596383A (zh
Inventor
威廉·福雷德里克·罗斯
弗雷德里克斯·亨利克斯·玛丽亚·比特英克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stamicarbon BV
Original Assignee
Stamicarbon BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41217563&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN102596383(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Stamicarbon BV filed Critical Stamicarbon BV
Publication of CN102596383A publication Critical patent/CN102596383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102596383B publication Critical patent/CN102596383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/006—Coating of the granules without description of the process or the device by which the granules are obtained
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于粒料的制备的方法，包括下述步骤：提供包括颗粒的造粒区域，使颗粒保持运动；将包括液体组合物的第一原料流提供到造粒区域中，将该液体组合物施加到在造粒区域中运动的颗粒上或上方；从造粒区域收回包括粒料的产物流，该粒料是在造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果；其中将包括造粒核的第二原料流供给到造粒区域中，其中该造粒核具有通过小于平均粒度的15％的粒度的标准偏差表征的粒度分布，并且其中第二原料流包括在0.05wt％至50wt％之间的产物流。

Description

用于生产粒料的方法
本发明涉及一种用于粒料(granule)的制备的方法以及粒料。
这样的方法在现有技术中是已知的并且通常包括下述步骤：
-提供包括颗粒的造粒区域(granulation zone)，使颗粒保持运动；
-将包括液体组合物的第一原料流(进料流，供给流，feed stream)提供至造粒区域中，将该液体组合物施加到在造粒区域中运动的颗粒上或上方；
-从造粒区域收回(withdraw)包括粒料的产物流，该粒料是在造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果；
US 5,779,945公开了这种方法的实例。在这个专利中，用于生产粒料的方法在从造粒区域收回产物流之后还包括冷却步骤。
通常，在尺寸分选装置中，基于尺寸将收回的产物流分成三个已生长颗粒(grown particle)的流。收回期望尺寸的颗粒流用于未来的使用或加工。使尺寸过小的颗粒(undersized)流返回至造粒区域。将尺寸过大的(over-sized)颗粒流送至尺寸减小装置(size-reducing unit)，在这之后，使尺寸减小的颗粒至少部分返回至造粒区域。
这种方法的缺点是从造粒区域排放出的颗粒流具有广泛的粒度分布。这需要尺寸过小的和尺寸过大的颗粒再循环至造粒方法中，以便获得具有期望的粒度分布的粒化产物。这意味着需要安装额外的分级设备和连接线。由于这些尺寸过大和尺寸过小的颗粒的再循环，不得不增加设备的尺寸以允许额外的产物的生产量。这引起额外的费用并且提高生产的材料的成本价格。由于尺寸过小和尺寸过大的颗粒的再循环流的存在，对于基层设备，投资很高。
已知方法的另一个缺点是粉尘的形成。粉尘主要在造粒区域和在破碎步骤中形成。造粒区域中的粉尘形成可能由通过供给到造粒区域的液体组合物的液滴的凝固形成造粒核而造成。这些核的一部分将在造粒区域中生长以形成粒料。造粒核的另一部分将作为粉尘从造粒区域去除。如果例如，造粒方法在流化床中实施，则需要用来使存在于造粒区域的生长颗粒流化的空气流可能太高而不能将所有的造粒核保持在流化床中。因此，一部分形成的造粒核可能作为粉尘通过流化空气被去除。
一般说来，破碎步骤，或者尺寸减小步骤(size reduction step)，通常涉及在尺寸过大的颗粒上施加机械力(例如通过双辊破碎机)，其力超过颗粒的破碎强度。破碎颗粒是相当不明确的方法，其不仅导致将尺寸过大的颗粒破裂成两个或更多个更小的部分，而且也导致粉尘形成。
已知的造粒方法产生大约1-10wt％的粉尘，其是不期望有的副产物。如果粉尘存在于粒料产物中，则在造粒机中或在储存容器中的烧结和焙烧的风险显著增加，尤其是在潮湿的条件下。因此，粉尘形成要求方法要配备有气体净化器和粉尘再循环。这些额外的工艺步骤要求大量的水在该方法中再循环并且具有高能耗。
因此，提高现有的造粒设施的能力是有限的，不仅是因为再循环流，而且是非经济的并且因此无吸引力的。
本发明的目的是消除或至少减轻至少一个上面的缺点，从而获得在经济上有吸引力的造粒方法。
这个目的是通过用于粒料的制备的方法实现，所述方法包括下述步骤：
-提供包括颗粒的造粒区域，使颗粒保持运动；
-将包括液体组合物的第一原料流提供到造粒区域中，将该液体组合物施加到在造粒区域中运动的颗粒上或上方；
-从造粒区域收回包括粒料的产物流，该粒料是在造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果；
其特征在于，将包括造粒核的第二原料流供给到造粒区域中，其中该造粒核具有通过小于平均粒度的15％的粒度的标准偏差表征的粒度分布，并且其中第二原料流包括在0.05wt％至50wt％之间的产物流。
这种方法的产物流包括具有狭窄粒度分布的粒料，其至少部分地消除了造粒方法的上述缺点。在优选的实施方式中，颗粒分布如此狭窄使得可能不再需要分级设备，从而简化整个造粒方法并且降低生产的粒料的总成本价格。在这个优选的实施方式中，也可能不需要破碎机，其也将减少在整个造粒方法中粉尘的形成。
根据本发明的方法的额外的优势是固体造粒核的添加减少了每千克生产的粒料需要从造粒机去除的结晶热量的事实。在第二原料流中添加到造粒机的造粒核已经在分开的方法中生产，其中它们已经凝固并且结晶热已经在所述分开的方法中去除。
根据本发明的方法的另一个优势是由于造粒核的狭窄的粒度分布，在造粒区域中的生长颗粒也具有狭窄的粒度分布，其可以导致造粒方法的更稳定操作，尤其是如果造粒在流化床或喷动床中实施。在没有折衷床的稳定性的情况下，在造粒机中的生长颗粒的粒度分布越狭窄，越能更好的增加流化气流(即，在流化床中更狭窄的粒度分布导致更小的吹出轻的颗粒和/或烧结和/或焙烧重的颗粒的风险)。增加流化气流可以也有益于在造粒机中的传热，其能够增加造粒机的生产量。
造粒核的平均粒度取决于产物的期望的粒度和可以提供给造粒机的液体组合物的最大量。通常，造粒核的平均粒度位于0.05mm至5mm之间，优选在0.1mm至3.5mm之间，更优选在0.2mm至2mm之间。粒度的标准偏差优选小于平均粒度的12％，更优选小于10％。
由于在造粒方法中的生长颗粒的停留时间分布，其尤其取决于造粒机的设计，所以生长颗粒的粒度的标准偏差在造粒方法期间可能增加。因此，造粒核的粒度的标准偏差优选在期望的产物的标准偏差以下，例如低于20％。在造粒机中的生长颗粒的粒度的标准偏差的增加可以通过造粒机的设计减少。如果造粒机被分为串联的一系列的部分，例如通过在造粒机中放置挡板(baffle)，提供了从一个部分到下一个部分的生长颗粒的连续流，生长颗粒的标准偏差的增加可以减少。包括造粒核的第二原料流优选在第一部分中引入。
在本发明意义上的粒度等于颗粒可以通过的筛网(screen)或筛(sieve)的最小的孔或者曲径尺寸(maze size)。对于球形颗粒和锭剂(pastille)，后者是类似半球的形状，直径是决定颗粒是否通过筛网或筛的曲径的孔的临界参数。
粒度分布根据ASTM E11-61确定。使用泰勒网筛(Tyler Mesh sieve)(也见chemical Engineers handbook，第5版，R.H.Perry等，第21-41页)。筛网或筛的数量(n)用于将颗粒分级为n+1粒级(fraction)的颗粒。第一筛网或筛具有孔尺寸p1，第一粒级包括具有大于p1的粒度的颗粒，所谓的粗粒级。第二筛网或筛具有p2的孔尺寸，第二粒级具有在p1至p2之间的粒度。通过最后的，即第n个筛网或筛的粒级包括所谓的包括粉尘的‘细粒’。确定每个粒级的重量。根据下列公式(1)计算平均粒度(μ)：
μ = 1 W tot Σ i = 1 n + 1 Wi * x i 公式(1)
其中：
μ是平均粒度，
Wtot是颗粒的总重量，
Wi是第i个粒级的颗粒的重量，
xi是第i个粒级的平均粒度，其等于(pi-1+pi)/2，
n+1是粒级的总数。
根据下列公式(2)计算标准偏差：
σ = 1 W tot Σ i = 1 n + 1 W i ( x i - μ ) 2 公式(2)
其中：
σ是标准偏差，和
Wtot、Wi、xi、μ和n+1具有上面的含义。
上面用于确定平均粒度和标准偏差的方法要求至少两个粒级的颗粒的存在。
如果使用特定的一组筛只获得颗粒的单个粒级，则可以决定使用不同组的具有两个筛网或筛的孔尺寸之间的孔尺寸的筛网或筛，所述两个筛网或筛限定所述的单个粒级。这样的结果是获得的单个粒级可能被分开为每个粒级具有更狭窄的粒度范围的多个粒级。上面的方法可以再次用于确定平均粒度和标准偏差。
如果使用特定的一组筛只获得颗粒的单个粒级，则也可以根据下列公式(3和4)确定平均粒度和标准偏差：
μ＝xi                                    公式(3)
σ = | p i - 1 - p i 6 | 公式(4)
其中μ、xi、σ、pi-1、和pi，具有先前描述的含义。
平均粒度因而等于xi(即所述单个粒级的平均粒度)，其是定义所述单个粒级的筛网或筛的平均孔尺寸：(Pi-1+Pi)/2。假定所述单个粒级中的粒度的正态分布，粒度与平均粒度的最大偏差等于+/-3σ。在所述单个粒级中的所有颗粒因此包含在从-3σ到+3σ的窗口内。通过定义所述单个粒级的筛网或筛的孔尺寸、pi-1和pi确定这个窗口的界限。标准偏差(σ)因此由公式(4)确定。
当生产具有非常狭窄的粒度分布的颗粒时，例如在成锭(pastillation)方法中生产的颗粒时，后面的方法(使用公式3和4)是特别有用的。
在根据本发明的方法中，产物流可以分为三个流。第一个尺寸过大(即粗)的颗粒流、第二个期望尺寸的颗粒流和第三个尺寸过小(即细)的颗粒流。以如上所示的方式可以计算平均粒度和标准偏差。
在造粒机中引入的造粒核的量表示为按重量计关于从造粒机收回的产物流的相对量。优选第二原料流包括在0.1wt％至40wt％之间，更优选在0.5wt％至25wt％之间，甚至更优选在0.75wt％至15wt％之间以及在1wt％至10wt％之间。并且最优选在1wt％至5wt％之间。
造粒核可以通过任何已知的方法获得，例如造粒(成球，prilling)、成锭、分开的(预)造粒方法，或从具有更广的粒度分布的产物筛分期望的粒度分布的粒级。优选从造粒或成锭方法获得造粒核，更优选成锭方法。可以将造粒核从储存容器提供至造粒机或者直接通过将上面的过程之一与造粒机串联结合。
在一个优选的实施方式中，具有1mm至2mm之间的平均尺寸以及小于平均尺寸的15％的标准偏差的锭剂(即用成锭方法获得的产物)以产物流的1wt％至25wt％之间的量供给到造粒机。
如果例如期望粒料产物具有3mm的平均粒度，从具有1mm的平均粒度的造粒核开始，第二原料流包括4wt％的产物流，并且包括喷射到造粒区域中的液体组合物的第一原料流包括96wt％的产物流。要在造粒区域中传递的结晶热减少4％。
在一个实施方式中，造粒方法在流化床中或在喷动床中实施。喷动床技术包括专门设计的用于难以流化的产物的设备，例如具有非常宽的粒度分布的产物、粗产物、非常细的产物或因为它们的粘性而易于形成块的颗粒。
本发明进一步涉及通过根据本发明的方法可获得的粒料。这样的粒料包括核和壳。该核通过第一方法，尤其是成锭，由第一组合物制成。该壳由第二组合物制成并且应用于根据本发明的造粒方法中，产生沉积在核上的层状结构。在一个实施方式中，颗粒的核具有比颗粒的壳更低的密度。这个差异由加工引起。核例如通过造粒或者成锭方法，优选通过成锭方法制造。壳是在造粒方法中通过造粒核的层状生长而逐渐形成。由于在造粒和成锭方法中液体材料从颗粒的外部到内部结晶的事实，而造粒方法中的层状颗粒生长导致材料从颗粒内部到外部结晶，核可以具有比壳更低的密度。在一个实施方式中，核的密度在0.1％-5％之间，优选在0.5-3％之间，更优选在1-2％之间，低于壳的密度。
在一个实施方式中，第一组合物和第二组合物包括下述化合物，对于每个组合物所述化合物可以独立地选自由硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、这些铵盐的混合物、硝酸铵钙(钙铵硝酸盐，calcium ammonium nitrate)、硝酸铵镁(镁铵硝酸盐，magnesium ammonium nitrate)、复合NP肥料(NP复合肥料，compound NP fertilizer)、复合NPK肥料(NPK复合肥料，compoundNPK fertilizer)、尿素(脲，urea)、含尿素的组合物、硫(硫磺)、双酚和己内酰胺组成的组。
在一个实施方式中，第一组合物和第二组合物包括尿素，粒料的密度低于1330kg/m3，优选低于1320kg/m3。粒料优选具有1mm至10mm之间，更优选在2mm至5mm之间的平均尺寸。
本发明现在将参考以下附图作进一步地解释：
图1示出了包括具有狭窄的粒度分布的颗粒的原料流的造粒机的本发明的一个实施方式的示意性图示。
图2示出了进一步包括循环流的本发明的另一个实施方式的示意性图示。
图3示出了进一步包括冷却器的本发明的又一个实施方式的示意性图示。
图4示出了锭剂的示意性图示：A)俯视图；B)正视图。
用于从液体组合物(诸如，例如，溶液、熔体或悬浮液)生产粒料的本发明方法涉及向在造粒机的造粒区域中运动的相同组合物的固体颗粒上施加液体组合物，从而导致该组合物的固体颗粒生长，然后当例如固体颗粒生长到所选择的尺寸时，从造粒区域排放出已生长固体颗粒的流。
图1是示出了本发明的一个实施方式的示意性图示。
对于从液体组合物(诸如尿素溶液)生产粒料，液体组合物的溶液从储存容器1经由蒸发步骤通过线路2至造粒机4，并且在有或没有气体流3的辅助下被喷射到造粒机中。液体组合物可以使用如在例如EP 0 141 436中公开的喷射装置被喷射到造粒机中。优选液体被喷射到造粒区域中作为圆锥形膜(conical film)。
将包括具有几乎均匀的粒度的颗粒的第二原料流25引入到造粒机中，在所述造粒机中颗粒逐渐生长使得形成粒料。粒料经由线路5从造粒机中连续地排放出。
优选将造粒机分成几个部分，每个部分接近理想地搅拌槽。安排这些部分使得一个部分的排出流是下一部分的原料流。在这种安排下，获得几乎没有轴向分散的活塞流条件(plug flow condition)。这样的结果是，在造粒方法期间可以较大程度地维持第二原料流中颗粒的狭窄粒度分布，因此导致具有类似的狭窄粒度分布的产物。
第二原料流25可以从储存容器26或者直接从诸如造粒或者成锭的过程中提供。造粒是一种这样的方法，其中例如将尿素溶液浓缩至99.7％的尿素。将获得的熔融流(molten stream)借助于在造粒塔中的旋转造粒筒造粒。在造粒时使用可选的引晶(seeding)技术，获得耐冲击的小颗粒(prill)。这些小颗粒在产物处理期间是非常耐降解的。成锭是一种例如用Sandvik Rotoformer进行的方法。在这种方法中，将几乎均匀尺寸的液滴，例如，尿素熔体，沉积在钢带冷却器上。当冷却时，液滴凝固成几乎半球形并且具有几乎均匀的粒度(见图4)。
实现具有狭窄的粒度分布的产物的其他方法也适合于用于造粒机的第二原料流的生产。
在储存容器1中的温度是在例如大约50℃至大约250℃之间，取决于待粒化的产物。在尿素造粒的情况下，储存容器中的温度在大约70℃至大约100℃之间，尤其是在大约75℃至大约99℃之间。在造粒机中的温度在大约60℃至大约180℃之间，并且在尿素造粒的情况下，优选在大约90℃至大约170℃之间。气体流3中的气体的量每千克的液体组合物在大约0到大约0.9千克的范围内。气体流3的温度是大约20℃至大约180℃，并且在尿素造粒的情况下，优选在大约90℃至大约140℃之间。在流化床或喷动床的情况下，通过线路21将流化气体诸如空气提供至造粒机。在盘或转鼓造粒方法的情况下，通过线路21将环境空气提供至造粒机。离开造粒机的气体流通过线路6至气体/固体分离装置7诸如旋风分离器或洗涤器，其中将固体物料，主要是粉尘，与携带它的气体分离，通过线路8排出气体。可以将与气体流分离的粉尘经由线路9返回，可选地使用诸如水的溶剂稀释，至储存容器1并且再供应至造粒机4。
图2是本发明的另一个实施方式的示意性图示。
在这个实施方式中，从造粒机排放的粒料经由线路5经过额外的处理。额外的处理包括通过使用尺寸分选装置例如分级筛网或筛，通过粒度将生产的粒料分级。在尺寸分选或筛分装置13中，粒料被分成三个流，即尺寸过大的、期望尺寸的和尺寸过小的颗粒。尺寸过小的颗粒经由线路15返回至造粒机4以作为核，液体组合物的固体颗粒在造粒方法期间可以在其上面生长。期望尺寸的颗粒经由装置(供应，provision)16转到存储器17，其后它们可以被出售或用于下游工艺。如果期望尺寸的产物具有大约2至大约4mm的直径，则尺寸过大的颗粒通过线路18至尺寸减小装置或破碎机装置19，在其中它们被转换为具有大约1.2至大约2.4mm，优选大约1.5至大约2.1mm的平均粒度的破碎颗粒。粉尘形成为这种破碎方法所固有。这样破碎设备的概述可以例如在Perry和Chilton ChemicalEngineers Handbook，第五版，第8-16页到第8-57页中找到。对于本发明，特别是如在这篇参考文献的第8-19页至第8-22页中所描述的称作辊式破碎机(Roll-crusher)的设备是合适的。在尿素造粒的情况下，期望尺寸的颗粒通常具有优选在大约2mm至4mm之间的粒料直径。尺寸过大的颗粒具有大于大约4mm的直径，而尺寸过小的颗粒具有小于大约2mm的直径。然而，其他粒料直径也是合适的。在例如用于使用空中施用(飞机施肥，aerial application)的林业的尿素粒料的生产的情况下，期望尺寸的颗粒的粒料直径在5mm至15mm之间，优选在7mm至10mm之间。然后在第二个尺寸分选或筛分装置27(例如通过筛网或筛)中将破碎的固体颗粒流分离为再循环至造粒区域28的流和被液化(例如，熔化、溶解、分散)并且再循环至储存容器1的流29。
图3示出了本发明的又一个实施方式的示意性图示。在这个实施方式中，经由线路5离开造粒机4的粒料(造粒，granulate)借助于提供至冷却器的气体流11在冷却器10中被冷却，其后使粒料通过线路12至尺寸分选或筛分装置13。然后如先前所描述的，处理获得的尺寸过大的颗粒18、期望尺寸的颗粒16和尺寸过小的颗粒15的三个流。将破碎的颗粒，与在破碎方法中产生的粉尘一起，通过线路20返回至在造粒机4下游的冷却器10。离开冷却器30的气体流被引导到气体/固体分离装置7。这样的步骤减少在造粒机中积累的粉尘的量，从而由于造粒机清洁而增加了在生产停工之间的时间。
提供的气体流11的温度是大约10℃至大约80℃，并且每千克提供至冷却器的粒料的气体量在大约0.5至大约5千克之间。在尿素造粒的情况下，气体流的温度优选在大约10℃至大约50℃之间，并且尿素粒料离开冷却器的温度在大约20℃至大约80℃之间，更优选在大约25℃至大约75℃之间。将经由线路14离开冷却器10的气体流转移至上述的气体/固体分离装置7。这种分离装置7可以由例如两个分开的装置或者组合的装置构成用于清洁来自造粒机4的带有粉尘的空气和/或来自冷却器10的空气。
优选地，冷却器和造粒机在较低的真空下操作。“较低的真空”是指大约0到100mm水，优选0到70mm水的真空。
本发明可以应用于各种各样的以溶液、熔体或悬浮液形式的液体组合物。合适的待粒化的材料的实例是铵盐诸如硝酸铵、硫酸铵或磷酸铵以及它们的混合物、单纯肥料诸如硝酸铵钙、硝酸铵镁、复合NP和NPK肥料、尿素、含尿素组合物、硫等。本发明特别适合于粒化单纯和复杂的肥料并且特别用于粒化尿素。
本发明可以适当地应用于尺寸过小和破碎的尺寸过大的颗粒在造粒过程中完全地再循环的各种造粒方法。其实例是流化床造粒、喷动床造粒、盘造粒(pan granulation)或者转鼓造粒(drum granulation)方法，诸如在Perry′s Chemical Engineers′Handbook，第8-71页、第20-59页至第20-74页(第六版，1984)中描述，将其全部公开作为参考并入本文中。
根据发明的方法可以在例如，如通常在例如美国专利号4,219,589中描述的装置中实施，将其全部公开作为参考并入本文中，由诸如流化床造粒机的造粒机、冷却器、筛分装置、用于破碎尺寸过大的颗粒的装置以及用于将固体颗粒与离开造粒机和/或冷却器的气体流分离的气体/固体分离装置组成。
下列非限制性实施例进一步描述本发明。
比较例A
在检测装置(test set-up)中，尿素在大约110℃的温度下在流化床造粒机中在具有45cm的直径的圆柱形流化床中粒化。将流化床绑在6％由1.8mm直径孔组成的多孔板的下侧。冷空气以大约2m/s的表面速度流过这些孔进入流化床中。在底板上方70cm的床的顶部提供溢流。将如EP-A-0-141-436所述的液体分配装置放置在底板的中心。
将在大约140℃下熔化包含大约0.5wt％的水的尿素以大约200kg/h的速率从尿素储存容器提供至流化床造粒机，同时液体分配装置在大约140℃下运行，以大约90kg/h的速率提供空气。从该床出来的尿素粒料在冷却器中被冷却至大约40℃，借助于冷空气然后在平板筛网(fliat-bedscreen)上筛分。获得大约200kg/h的具有在大约2mm至4mm之间的粒度的粒料、30kg/h的大于大约4mm的粒料以及150kg/h的小于大约2mm的粒料。使小的粒料直接返回到流化床造粒机。使大约30kg/h的尺寸过大的粒料流进入尺寸减小装置，所述尺寸减小装置由为1.4mm的平均粒度而调整的双辊式破碎机组成。以大约30kg/h的速率将破碎的粒料送回至冷却器。以大约8kg/h的速率从离开流化床造粒机的气体流以及以大约5kg/h的速率从冷却器抽取尿素粉尘。将这些粉尘流传送至气体/固体分离器，在气体/固体分离器中尿素粉尘被分离并且添加至尿素储存容器。
在连续运行29天之后，流化床造粒机变得堵塞并且测试被终止。
比较例2
在喷动床造粒机的检测装置中粒化硝酸铵。喷动床位于45cm直径的圆柱形容器中，其在下侧提供有向下会聚于与垂线呈30度的角的圆锥部分并且在空气输送管中终止。在大约35℃下将空气以大约400kg/h的速率和大约40m/s的速度进入装置。在喷动床中的粒料具有大约100℃的温度。溢流位于喷动床的圆柱形部分中，在从圆锥部分到圆柱形部分的过渡以上30cm。
将在大约180℃熔化包含大约0.5wt％的水和大约1.5wt％的Mg(NO3)2的硝酸铵以大约100kg/h的速率喷入到空气流中。将从喷动床造粒机出来的硝酸铵粒料输送至冷却器并且冷却到大约40℃，然后在平板筛网上筛分。
获得大约100kg/h的具有在大约2mm至4mm之间的粒度的粒料、10kg/h的大于大约4mm的粒料以及75kg/h的小于大约2mm的粒料。将小于大约2mm的粒料返回到喷动床造粒机。将大于大约4mm的粒料传送至尺寸减小装置，其为1.4mm的平均粒度而调整然后返回到冷却器。通过气体/固体分离器以大约3kg/h的速率从离开喷动床造粒机的气体流和以大约2kg/h的速率从冷却器抽取粉尘。
在连续运行27天之后，喷动床造粒机变得堵塞并且测试被终止。
实施例1
在检测装置中，根据比较例A，将尿素在大约110℃的温度下在流化床造粒机中粒化。使冷空气以大约2m/s的表面速度流过这些孔至流化床中。在底板上方70cm的床的顶部提供溢流。将在大约140℃下熔化包含大约1.5wt％的水的尿素以大约190kg/h的速率从尿素储存容器提供至流化床造粒机，同时液体分配装置在大约140℃下运行，以大约90kg/h的速率提供空气。将包括具有在1mm至1.4mm(作为已生产的，那么：μ＝1.2mm和σ＝(1.4-1)/6＝0.067mm；σ/μ＝0.056(5.6％))之间的粒度的固体尿素的锭剂的第二原料流以10kg/h的速率添加至流化床造粒机。将从该床出来的尿素粒料在冷却器中冷却至大约40℃，借助于冷空气然后在平板筛网上筛分。
获得大约200kg/h的具有在大约2mm至4mm之间的粒度的粒料并且将所述粒料直接排放至储存设备。具有大于4mm的尺寸的块以低于0.1kg/h的速率使用块筛(1ump screen)分离并且排放至溶解容器。
以大约4kg/h的速率从离开流化床造粒机的气体流和以大约2kg/h的速率从冷却器抽取尿素粉尘。将这些粉尘流传送至气体洗涤系统，在气体洗涤系统中借助于水将尿素粉尘从空气中冲走并且送回至用于进一步处理的尿素装置。
实施例2
在检测装置中，根据比较例A，将尿素在大约110℃的温度下在流化床造粒机中粒化。使冷空气以大约2m/s的表面速度流过这些孔进入流化床中。在底板上方70cm的床的顶部提供溢流。将在大约140℃下熔化包含大约1.5wt％的水的尿素以大约190kg/h的速率从尿素储存容器提供至流化床造粒机，同时液体分配装置在大约140℃下运行，以大约90kg/h的速率提供空气。将包括具有在1.7mm至2.2mm(作为已生产的，那么：μ＝1.95mm和σ＝(2.2-1.7)/6＝0.083mm；σ/μ＝0.043(4.3％))之间的粒度的固体尿素的锭剂的第二原料流以50kg/h的速率添加至流化床造粒机。将从该床出来的尿素粒料在冷却器中冷却至大约40℃，借助于冷空气然后在平板筛网上筛分。
获得大约250kg/h的具有在大约2mm至4mm之间的粒度的粒料、10kg/h的大于大约4mm的粒料以及50kg/h的小于大约2mm的粒料。使小的粒料直接返回到流化床造粒机。将大约10kg/h的尺寸过大的粒料流进入尺寸减小装置，其由为1.4mm的平均粒度而调整的双辊式破碎机组成。以大约30kg/h的速率将破碎的颗粒送回至冷却器。
以大约6kg/h的速率从离开流化床造粒机的气体流和以大约3kg/h的速率从冷却器抽取尿素粉尘。将这些粉尘流传送至气体洗涤系统，在气体洗涤系统中借助于水将尿素粉尘从空气中冲走并且送回至用于进一步处理的尿素装置。

Claims (15)

1.一种用于粒料的制备的方法，包括下述步骤：
-提供包括颗粒的造粒区域，使所述颗粒保持运动；
-将包括液体组合物的第一原料流提供到所述造粒区域中，将所述液体组合物施加到在所述造粒区域中运动的颗粒上或上方；
-提供供给到所述造粒区域中的包括造粒核的第二原料流，其中，所述造粒核具有通过小于平均粒度的15％的粒度的标准偏差表征的粒度分布，并且其中所述第二原料流包括在0.05wt％至50wt％之间的产物流，所述造粒核以锭剂的形式；
-从所述造粒区域收回包括粒料的产物流，所述粒料是在所述造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果；
-在有气体流的辅助下在冷却器中使所述产物流经受冷却步骤；以及
-使冷却的所述产物流通过尺寸分选装置，其中获得尺寸过大的颗粒、期望尺寸的颗粒和尺寸过小的颗粒的流；
-破碎所述尺寸过大的颗粒并且使这些与形成的粉尘一起返回至所述冷却器；
-使所述尺寸过小的颗粒返回至所述造粒区域；
-使来自所述冷却器的所述气体流经受固体/气体分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述造粒核具有在0.05mm至5mm之间的粒度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述造粒核具有在0.2mm至2mm之间的粒度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粒度的标准偏差小于平均粒度的12％。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二原料流包括在0.1wt％至40wt％之间的所述产物流。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二原料流包括在0.5wt％至25wt％之间的所述产物流。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过选自由造粒和成锭组成的组中的方法获得在所述第二原料流中的所述造粒核。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二原料流包括锭剂，所述锭剂具有在1mm至2mm之间的平均尺寸，其中标准偏差小于平均尺寸的15％，所述第二原料流包括在1wt％至25wt％之间的所述产物流。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二原料流包括在1wt％至5wt％之间的所述产物流。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述造粒在喷动床或者在流化床中发生。
11.通过根据权利要求1-10中任一项所述的方法获得的粒料，包括核和壳，所述核包括第一组合物，所述壳包括在所述粒料的所述核周围的第二组合物的层状结构。
12.根据权利要求11所述的粒料，其中，所述粒料的所述核的密度低于所述粒料的所述壳的密度。
13.根据权利要求11所述的粒料，其中，所述核的密度比所述壳的密度低0.1％至5％。
14.根据权利要求11所述的粒料，其中，所述第一组合物和所述第二组合物包括下述化合物，对于每种组合物，所述化合物独立地选自由硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、这些铵盐的混合物、硝酸铵钙、硝酸铵镁、复合NP肥料、复合NPK肥料、尿素、含尿素的组合物、硫、双酚和己内酰胺组成的组。
15.根据权利要求11所述的粒料，其中，所述第一组合物和所述第二组合物包括尿素，并且其中，所述粒料的密度低于1330kg/m3。
CN201080046735.8A 2009-09-10 2010-08-10 用于生产粒料的方法 Active CN102596383B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09169913.2 2009-09-10
EP09169913A EP2305371A1 (en) 2009-09-10 2009-09-10 Process for producing granules
PCT/EP2010/061620 WO2011029682A1 (en) 2009-09-10 2010-08-10 Process for producing granules

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102596383A CN102596383A (zh) 2012-07-18
CN102596383B true CN102596383B (zh) 2015-09-09

Family

ID=41217563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080046735.8A Active CN102596383B (zh) 2009-09-10 2010-08-10 用于生产粒料的方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8835005B2 (zh)
EP (2) EP2305371A1 (zh)
JP (3) JP2013504410A (zh)
CN (1) CN102596383B (zh)
AR (1) AR078348A1 (zh)
BR (1) BR112012005418B1 (zh)
CA (1) CA2773498C (zh)
EA (1) EA025143B1 (zh)
HR (1) HRP20191749T1 (zh)
PL (1) PL2475455T3 (zh)
WO (1) WO2011029682A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2489429A1 (en) 2011-02-21 2012-08-22 Urea Casale S.A. Fluid bed granulation of urea and related apparatus
EP2497567A1 (en) 2011-03-10 2012-09-12 Urea Casale S.A. Process and apparatus for production of a granular urea product
WO2015026353A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 Empire Technology Development Llc Structured endothermic fire-retardant agents
DE102015108344A1 (de) 2015-05-27 2016-12-01 Thyssenkrupp Ag Granulation von Ammoniumsulfat
US9878467B2 (en) * 2015-06-19 2018-01-30 The Procter & Gamble Company Apparatus and process for forming particles
CN105139897B (zh) * 2015-07-23 2017-08-11 清华大学 一种大规模连续制备包覆颗粒的系统
DE102016220648A1 (de) 2016-10-20 2018-04-26 Thyssenkrupp Ag Ammoniumsulfat enthaltendes Granulat
DE102017201182A1 (de) * 2017-01-25 2018-07-26 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Anlage zur Wärmerückgewinnung bei der Fließbettgranulation
DE102017207035A1 (de) 2017-04-26 2018-10-31 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Granulats
EP3398676A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-07 Casale Sa Production of a solid chemical product
EP3593898B1 (en) 2018-07-13 2021-09-01 thyssenkrupp Fertilizer Technology GmbH Producing fertilizer granules with a defined size distribution
JP7355690B2 (ja) * 2020-03-30 2023-10-03 太平洋マテリアル株式会社 尿素を含むモルタルまたはコンクリート組成物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994003267A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-17 Hydro Agri Sluiskil B.V. Process for the production of urea granules
CN1213583A (zh) * 1997-09-04 1999-04-14 东洋工程公司 成粒方法和成粒机
CN101237922A (zh) * 2005-08-10 2008-08-06 格拉特工程技术有限公司 用于尿素球丸制造的方法
US7438729B2 (en) * 2001-03-21 2008-10-21 Urea Casale S.A. Fluid bed granulation process

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3903333A (en) * 1973-03-30 1975-09-02 Tennessee Valley Authority Production of slow release nitrogen fertilizers by improved method of coating urea with sulfur
CA1101641A (en) * 1977-06-09 1981-05-26 Anton Niks Urea granulation
GB1581761A (en) * 1977-06-09 1980-12-17 Azote Sa Cie Neerlandaise Urea granulation
JPS6034517B2 (ja) * 1978-03-03 1985-08-09 宇部興産株式会社 流動層で尿素を造粒する方法
NL8303000A (nl) * 1983-08-27 1985-03-18 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor het bereiden van granules.
NL8302999A (nl) * 1983-08-27 1985-03-18 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor het bereiden van granules.
JPS61216725A (ja) * 1985-03-20 1986-09-26 Mitsui Toatsu Chem Inc 尿素の造粒方法
JPH07222920A (ja) 1994-02-16 1995-08-22 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 基材粒子の被覆方法
NL1002862C2 (nl) 1996-04-15 1997-10-17 Dsm Nv Werkwijze voor het bereiden van granules.
US6310027B1 (en) * 1998-11-13 2001-10-30 Genencor International, Inc. Fluidized bed low density granule
US6716015B2 (en) 2001-11-26 2004-04-06 Enersul, Inc. Distribution system for a pastillation machine
JP2006193345A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Tosoh Corp セラミックス微小球およびその製造方法
EP1868963B1 (en) * 2005-04-18 2017-05-10 Stamicarbon B.V. Process for the production of urea-comprising particles
JP4852270B2 (ja) * 2005-07-13 2012-01-11 東洋エンジニアリング株式会社 顆粒尿素製品の製造方法
EP2077147A1 (en) 2008-01-04 2009-07-08 Urea Casale S.A. Fluid bed granulation process and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994003267A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-17 Hydro Agri Sluiskil B.V. Process for the production of urea granules
CN1213583A (zh) * 1997-09-04 1999-04-14 东洋工程公司 成粒方法和成粒机
US7438729B2 (en) * 2001-03-21 2008-10-21 Urea Casale S.A. Fluid bed granulation process
CN101237922A (zh) * 2005-08-10 2008-08-06 格拉特工程技术有限公司 用于尿素球丸制造的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6514885B2 (ja) 2019-05-15
HRP20191749T1 (hr) 2019-12-27
AR078348A1 (es) 2011-11-02
CA2773498A1 (en) 2011-03-17
PL2475455T3 (pl) 2020-03-31
EP2475455A1 (en) 2012-07-18
BR112012005418A2 (pt) 2016-04-12
JP2013504410A (ja) 2013-02-07
CN102596383A (zh) 2012-07-18
EP2305371A1 (en) 2011-04-06
JP2015062904A (ja) 2015-04-09
JP2017200695A (ja) 2017-11-09
JP6517889B2 (ja) 2019-05-22
CA2773498C (en) 2016-05-17
US8835005B2 (en) 2014-09-16
EP2475455B1 (en) 2019-09-11
EA025143B1 (ru) 2016-11-30
BR112012005418B1 (pt) 2019-01-22
WO2011029682A1 (en) 2011-03-17
US20120231277A1 (en) 2012-09-13
EA201270402A1 (ru) 2012-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102596383B (zh) 用于生产粒料的方法
EP0900589B1 (en) Method for granulation and granulator
US4353709A (en) Granulation process
CN102083518B (zh) 加工颗粒的方法和装置
CN1090053C (zh) 生产颗粒的方法
US6299663B1 (en) Granulation method and apparatus therefor
CA2710792A1 (en) Fluid bed granulation process and apparatus
AU2010251315B2 (en) Process for producing granules
US3398191A (en) Process for the production of granular nitrogenous compounds
CN86104552A (zh) 造粒的工艺过程及颗粒制取
WO1988005345A1 (en) Production of granular bisphenols
RU2113276C1 (ru) Способ гранулирования башенным методом минеральных удобрений из их расплавов, содержащих твердые частицы
JPH0138102B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant