CN1100023C - 大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大颗粒尿素生产方法，本方法中尿素造粒是在转鼓与流化床组合装置中完成的，造粒过程是以小颗粒尿素为晶核，被不断喷洒的尿素包敷长大。筛分后合格的颗粒通过转鼓与管板接触式水冷却器组合装置冷却后，获得最终产品。所用设备包括组合造粒转鼓、输送机、振动筛、粉碎机、组合冷却转鼓和鼓风机。本发明流程合理，投资少、节能。可与传统的塔式造粒装置配套、兼容。所造粒子大小可自由调节，是一种比较理想的生产方法。

Description

大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺及设备
本发明涉及化肥生产领域，特别是大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺及其设备。
在尿素生产中，传统的生产方法是将熔融尿素打到很高的塔顶，喷成大小不均的液滴，液滴在重力作用下不停地下降，被从塔底鼓上来的冷风不断冷却、结晶，而得到尿素的固体颗粒，其生产工艺示意图如图1所示，图中[1]是液尿泵，将熔融尿素通过该泵打到尿素造粒塔[3]的塔顶，在尿素造粒塔的顶部设有液体尿素喷咀[6]，尿素经过此喷咀，喷成大小不等的液滴，液滴自塔顶沉降，在尿素造粒塔的底部设有鼓风机[2]，空气通过鼓风机自塔底鼓入从塔顶排出，冷风与尿素的液滴逆流接触，尿素液滴在下降过程中被不断的降温而结晶生成固体的尿素颗粒，尿素成品通过皮带输送机[4]，送到成品库[5]，进行散料存放或包装。从尿素造粒塔[3]顶排出的空气经过洗涤塔[7]，洗去夹带的尿素粉尘而放空。此工艺的不足之处在于：1、由于造粒塔高度的限制，液滴在塔内下降过程中停留时间有限，因此喷咀喷出的液滴不能太大，否则会使颗粒结晶不充分，颗粒强度低，存放过程易破碎和粉化。2、成品尿素颗粒太小，而且大小不均匀，影响其使用效果，不能与大颗粒的磷肥、钾肥混合施用，混合使用时会出现颗粒分级。3、造粒塔结构巨高庞大，建设费用高，动力消耗大。
本发明的目的在于提供一种克服现有技术的缺陷、可以使生产装置减小、尿素颗粒强度显著提高、且可以生产出大颗粒的尿素、以满足与其他品种的肥料颗粒混合施用的要求、生产过程用气量显著减小、动力消耗降低的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺。
本发明的另一个目的是提供上述造粒工艺所用的设备。
本发明的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺包括在组合造粒转鼓的流化床内，将熔融的尿素液滴均匀喷洒在流化床内的尿素晶核颗粒表面上，在由下至上的流化空气作用下，使尿素颗粒在沸腾状态下不断长大，生成的大颗粒尿素经筛分后，过大的颗粒经粉碎和过小的颗粒一起返回流化床重新造粒，粒度合格的颗粒经冷却和再筛分后得到成品，细小颗粒则返回流化床重新造粒。
其中，所述熔融尿素的喷入量与尿素晶核颗粒的重量份数比为3.5-4.5∶1。
所述尿素颗粒在流化床内的停留时间为5-7秒。
所述流化床内温度在90-100℃。
所述流化空气在流化床内的流量为0.2-0.4m/s。
本发明的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺还可以包括将尿素液滴在雾化空气作用下进行雾化，使之更均匀地喷洒在流化床内的尿素颗粒上。
采用本工艺所造尿素粒子的粒径可在3-10mm任意调整。
本发明的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺所用设备包括组合造粒转鼓、输送机、振动筛、粉碎机、组合冷却转鼓和鼓风机；其中所述组合造粒转鼓包括一个转鼓筒，在转鼓筒内部与转鼓筒同轴设有横截面为倒锥形的流化床，上部敞口，下部靠近底端的面上设有多孔分布板，且两边床壁上沿不等高，所述转鼓筒的一侧设有熔融尿素进口管和流化空气入口管，在筒的另一侧设有物料出料口及空气出口，所述熔融尿素进口管与流化床的对应位置上设有多个喷嘴，在转鼓筒内部的内壁上还设有多个折形抄板。
其中，所述熔融尿素进口管可设在流化床内，也可设在靠近流化床上沿较低的床壁一侧，且每150-200mm的流化床长度上的设有一个喷嘴。在组合转鼓内，尿素颗粒不断地被转鼓抄板装入并从流化床较低一侧床壁流出，形成均匀的“料帘”；所述液体尿素喷咀在流化床底部将尿素喷向颗粒表面，或者从“料帘”旁边将尿素雾滴喷向颗粒表面。
所述多孔分布板的开孔率为1-5％，孔径为0.8-1mm。
所述喷嘴上还可设有雾化装置，使液尿被雾化空气雾化后以喷雾形式进入组合造粒转鼓。
所述转鼓筒内壁上的抄板与轴线成10-25°角。
所述输送机可为斗提机提升机或皮带输送机。所述组合冷却转鼓采用专利号为98250394.6所述设备。
本发明的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺所用设备还可以包括引风机及粉尘洗涤塔。
本发明的大颗粒尿素组合转鼓造粒新工艺特点是：通过控制组合转鼓中液体尿素喷入量和出料时间，可以生产出不同大小粒径的颗粒尿素；本发明工艺所用装置可以和塔式造粒装置联合使用，即对塔式造粒装置所生产的尿素先进行筛分，将筛出的细颗粒作为核，送入本发明装置中进一步加工成大颗粒的尿素；在发明工艺中，对已生成的大颗粒尿素，可以通过冷却水间接进行冷却，和塔式造粒比较可以节省大量的冷空气，尤其在梅雨季节和潮湿的地区本发明更有其优越性。因为在这些环境下若用空气对尿素冷却还需对空气进行脱湿，否则尿素在冷却过程中会对空气加湿。
下面结合附图和实施例进一步描述本发明
图1是现有技术工艺的尿素塔式造粒工艺流程示意图。
图2是一种本发明的大颗粒尿素组合转鼓造粒新工艺流程示意图。
图3是组合造粒转鼓结构示意图。
图4(1)和(2)是液体尿素进口管在不同位置上的组合造粒转鼓结构截面示意图。
其中，标号8为组合造粒转鼓，9为粉尘洗涤塔，10、12为引风机，11、15为斗提机，13、17为振动筛，14为粉碎机，16为组合冷却转鼓，18为流化空气进口管，19为液体尿素进口管，20为转鼓抄板，21为尿素喷咀，22为流化床，23为转鼓本体，24为多孔分布板，25为物料出料口，26为空气出口，27为雾化空气，28为尿液，29为流化空气，30为冷却空气，31、32为循环冷却水，33为成品颗粒，34为放空气体，35为循环洗涤。
如图2所示，熔融尿素在雾化空气作用下喷雾进入组合造粒转鼓[8]，被雾化的尿素雾滴均匀喷洒在组合转鼓内的被转鼓抄板装入的并从流化床较低一侧床壁流出的尿素颗粒表面上，使尿素颗粒不断的长大。通过鼓风机把流化空气从底部横管经多孔分布板送入组合转鼓的流化床内，起到对尿素颗粒沸腾造粒和冷却取走结晶热双重作用。生成的大颗粒尿素经过斗提机11送入振动筛13，经筛分后，过大的颗粒经粉碎机14粉碎和振动筛底部放出的细小颗粒一起作为返料送回到组合造粒转鼓，重新造粒。颗粒大小合格的尿素从振动筛中间取出送到组合冷却转鼓16，颗粒被工艺循环水充分冷却后，由斗提机15送入振动筛17，筛网上部为合格的大颗粒尿素成品，下部为过细的颗粒返料进入组合造粒转鼓，重新造粒。从造粒转鼓和冷却转鼓出来的空气通过引风机10、12，送入粉尘洗涤塔，将尿素粉尘洗掉并回收，乏气直接放空。
制备时所用设备包括组合造粒转鼓、斗提式输送机、振动筛、粉碎机、组合冷却转鼓、鼓风机、引风机及粉尘洗涤塔；其中所述组合造粒转鼓的结构为包括一个转鼓筒，所述转鼓筒包括一个转鼓筒23，在转鼓筒内部与转鼓筒同轴设有横截面为倒锥形的流化床22，上部敞口，下部靠近底端的面上设有多孔分布板24，且两边床壁上沿不等高，所述转鼓筒的一侧设有熔融尿素进口管19和流化空气入口管18，在筒的另一侧设有物料出料口25及空气出口26，所述熔融尿素进口管与流化床的对应位置上设有多个喷嘴21，在转鼓筒内部的内壁上还设有多个折形抄板20。
其中，所述熔融尿素进口管设在靠近流化床上沿较低的床壁一侧，且每200mm的流化床长度上的设有一个喷嘴。在组合转鼓内，尿素颗粒不断地被转鼓抄板装入并从流化床较低一侧床壁流出，形成均匀的“料帘”；所述液体尿素喷咀从“料帘”旁边将尿素雾滴喷向颗粒表面。
所述多孔分布板的开孔率为3％，孔径为1mm；所述喷嘴上还设有常用雾化装置，使液尿被雾化空气雾化后以喷雾形式进入组合造粒转鼓。
所述转鼓筒内壁上的抄板与轴线成20°角。
所述组合冷却转鼓采用专利号为98250394.6所述设备。

Claims (9)

1、一种大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺，其特征是包括在组合造粒转鼓的流化床内，将熔融的尿素液滴均匀喷洒在流化床内的尿素晶核颗粒表面上，在由下至上的流化空气作用下，使尿素颗粒在沸腾状态下不断长大，生成的大颗粒尿素经筛分后，过大的颗粒经粉碎和过小的颗粒一起返回流化床重新造粒，粒度合格的颗粒经冷却和再筛分后得到成品，细小颗粒则返回流化床重新造粒；
所述熔融尿素的喷入量与尿素晶核颗粒的重量份数比为3.5-4.5∶1；
所述尿素颗粒在流化床内的停留时间为5-7秒；
所述流化床内温度在90-100℃；
所述流化空气在流化床内的流量为0.2-0.m/s。
2、如权利要求1所述的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺，其特征是还包括将尿素液滴在雾化空气作用下进行雾化。
3、一种如权利要求1-2之一所述的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺所用设备，其特征是包括组合造粒转鼓、输送机、振动筛、粉碎机、组合冷却转鼓和鼓风机。
4、如权利要求3所述的设备，其特征是所述组合造粒转鼓包括一个转鼓筒，在转鼓筒内部与转鼓筒同轴设有横截面为倒锥形的流化床，上部敞口，下部靠近底端的面上设有多孔分布板，且两边床壁上沿不等高，所述转鼓筒的一侧设有熔融尿素进口管和流化空气入口管，在筒的另一侧设有物料出料口及空气出口，所述熔融尿素进口管与流化床的对应位置上设有多个喷嘴，在转鼓筒内部的内壁上还设有多个折形抄板。
5、如权利要求4所述的设备，其特征是所述熔融尿素进口管设在流化床内，或设在靠近流化床上沿较低的床壁一侧，且每150-200mm的流化床长度上设有一个喷嘴。
6、如权利要求4所述的设备，其特征是，在组合转鼓内，尿素颗粒不断地被转鼓抄板装入并从流化床较低一侧床壁流出，形成均匀的“料帘”；所述液体尿素喷咀在流化床底部将尿素喷向颗粒表面，或者从“料帘”旁边将尿素雾滴喷向颗粒表面。
7、如权利要求4所述的设备，其特征是所述多孔分布板的开孔率为1-5％，孔径为0.8-1mm；所述转鼓筒内壁上的抄板与轴线成10-25角；所述喷嘴上还设有雾化装置。
8、如权利要求3所述的设备，其特征是所述输送机为斗提机提升机或皮带输送机。
9、如权利要求3所述的设备，其特征是还包括引风机及粉尘洗涤塔。
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