CN1388101A - 熔融体喷射造粒法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种熔体法复合肥造粒方法及系统,进入喷射器及混合喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中,其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒,大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒,晶种颗粒在喷射器高速气流的作用下由其进料口吸入喷射器后进入混合喷射器,在外力作用下进入混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在与其内高速运行的晶种颗粒接触的瞬间其晶种颗粒的表面被均匀地裹覆一层使原先成形的晶种颗粒球径变大的熔融物料或复合熔融物料且连同未裹覆晶种颗粒的熔融物料或复合熔融物料一同被剥离成液滴喷射至空中,其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒,大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒,如此循环,直至造粒结束。
Description
技术领域：本发明涉及一种熔体法复合肥造粒方法及系统，属化肥设备制造领域。
背最技术：目前已有的熔体造粒技术中颗粒的冷却方式共有两大类：
1、高塔空气冷却工艺，该工艺是将物料送至数十米高的造粒塔顶部，通过专门的造粒喷头以细射流液柱的形式喷出，喷出的液柱在与空气接触时断裂成液滴，液滴在降落过程中冷却收缩成球状颗粒。其不足点：高塔建造费用昂贵，运行费用高。
2、油浴冷却工艺，该工艺是将物料通地专门的造粒喷头以细射流液柱的形式喷出，喷出的液柱直接进入循环油池中，在与油接触时断裂成液滴，液滴在降落过程中冷却收缩成球状颗粒，然后将含油的颗粒进入机械离心机脱油处理。其不足点：一是造粒机造价昂贵；二是不仅油冷运行费用高，而且所造的粒子含油量高；三是无法处理复合肥液柱在油池冷却时所产生的油与复合肥的混合物，污染环境。
发明内容：
发明目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既无需高塔造粒，又无需油浴冷油池造粒的熔融体喷射造粒法及系统。
设计方案：1、传统的熔体法复合肥造粒最大的困难是喷头孔眼(直径3毫米)容易被堵塞。本发明的技术特点是大孔径熔融物料或复合熔融物料直接出口技术，熔融物料或复合熔融物料的出口口径在φ20～50毫米之间，熔融物料管或复合熔融物料管壁外设有蒸汽保护夹套以保证物料的工艺温度及流动性，熔融物料管或复合熔融物料管内物料的流动性靠机械泵的推力(机械泵的推力可调整用以控制熔融物料或复合熔融物料的流动速度)，故理论上喷孔被堵塞的可能已降至最小。2、压缩空气与熔融物料或复合熔融物料接触时，由于压缩空气的气流速度大于物料运动的速度，故与压缩空气接触的熔融物料或复合熔融物料被空气一点点地“剥离”下来，“剥离”下来的熔融液滴随压缩空气运动的同时遇冷自然收缩成球状的颗粒。3、调节熔融物料或复合熔融物料的流动速度即等于调节熔融物料或复合熔融物料与压缩空气的流动速度差，此速度差是改变熔融液或复合熔融液被气流“剥离”成液滴的条件，液滴的大小即等于空冷收缩后的颗粒大小。4、自混合喷射器出口喷出的气流夹带着被气流剥离下来的熔融液滴或复合熔融液滴沿着混合喷射器轴线方向运动，距一定距离后其运动的方向变为与地面垂直降落，此时被气剥离下来的熔融液滴或复合熔融液滴已完成了自身收缩成圆球且冷却成固体状颗粒的过程。5、随气流喷射产生的粉尘经除尘装置捕捉后重新进入熔体物料混合装置。6、颗粒直接落入物料收集机构(如接料漏斗)内并沿收集漏斗出口进入机械运动的筛分装置(筛分装置可选用通用的滚筒筛或往复振动筛)，大于筛孔尺寸的颗粒为成品颗粒进入表面处理工序或直接进入包装工序。小于筛孔尺寸的颗粒统称为“晶种颗粒”且经皮带输送机进入喷射器的吸入口。7、喷射器根据产量参照通用的“气——固喷射器”设计参数来设计。8、压缩空气将晶种颗粒喷出，气流在完成“剥离”液滴的同时，强迫晶种颗粒与液相的熔融物料或复合熔融物料接触，此时温度低于液态熔融物料或液态复合熔融物料的晶种颗粒与熔融物料或复合熔融物料接触的瞬间其表面即被均匀地裹覆了一层液态的熔融物料或复合熔融物料，裹覆的这一层物料在运动中被迅速固化。这一过程的结果是晶种颗粒的球径得到了增加。如此周而复始直至晶种颗粒的球径尺寸达到工艺要求。本发明的特点正是在不断形成晶种颗粒的同时又在不断地使原先成形的晶种颗粒“长大”---球径增大。9、本发明所指的熔融物料或复合熔融物料是指：在尿素(或硝铵)或在尿素(或硝铵)熔融液中加入一定比例的含有磷、钾等元素的粉状固体原料，在工艺温度下经机械搅拌后使其成为一种高粘度的同时具有流动性的、含有一定比例固体悬浮颗粒的、氮磷钾等元素共熔的复合物料。其技术方案：①熔融体喷射造粒法，进入喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒。②熔融体喷射造粒法，进入喷射器及混合喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒，大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒，晶种颗粒在喷射器高速气流的作用下由其进料口吸入喷射器后进入混合喷射器，在外力作用下进入混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在与其内高速运行的晶种颗粒接触的瞬间其晶种颗粒的表面被均匀地裹覆一层使原先成形的晶种颗粒球径变大的熔融物料或复合熔融物料且连同未裹覆晶种颗粒的熔融物料或复合熔融物料一同被剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒，大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒，如此循环，直至造粒结束。③用于熔融体喷射造粒的复合喷射器，喷射器的出口与混合喷射器的进口连通，混合喷射器的熔融物料管或复合熔融物料管壁外上设有保温夹套。④熔融体喷射造粒系统，至少含有1个或多个复合喷射器、传输机构、筛网筛选机构、物料收集机构、高速气流及熔融物料流动的正向压力，高速气流通复合喷射器中喷射器的进气口，复合喷射器剥离喷射出的液滴经空冷、收缩成球状颗粒后进入物料收集机构，筛网筛选机构位于物料收集机构的下方，进入物料收集机构中的球状颗粒经筛网筛选机构筛选后，大颗粒的为成品颗粒进入表面处理工序或进入包装工序，小颗粒的为晶种颗粒经传输机构至复合喷射器中喷射器的晶种颗粒吸入口，传输机构一端位于筛网筛选机构的下方、另一端与复合喷射器中喷射器的晶种颗粒吸入口相匹配，复合喷射器中的混合喷射器的吸料口为熔融物料出料管，其熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠，熔融物料在正向力的作用下进熔融物料管。
本发明与背景技术相比，一是采用本发明生产颗粒状化学肥料(粒状尿素或硝铵，粒状多元复合肥)不需要建造费用昂贵的造粒塔，不需运行费用昂贵的油冷装置，不需结构复杂的造粒装置，最主要的是产量不受造粒塔或油冷装置的限制(只需积木式的配置不同数量的喷嘴既可满足不同的产量要求)；二是节省了一次性投资，大大地缩短建设周期，其操作工艺十分简单，设备几乎是免维护；三是运行费用低廉，大大地降低了产品的生产成本，取得了意想不到的经济效益和社会效益；四是开创了在不改变系统设备的条件下，可根据市场需求任意调整产品的化学配比；五是开创了利用速差来调整熔融物料和复合熔融物料所造粒子的球径大小，解决了前人想要解决而一直没有解决的技术难题，六是结构设计新颖、简单、独特，其造价仅是背景技术的几十分之一至几百分之一。
附图说明：
图1是本发明的示意图。
具体实施方式：
实施例1：熔融体喷射造粒法，进入喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒。进入喷射器或混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在外力的作用下，其流速和流量是可调的，喷射器或混合喷射器喷射时随气流所产生的粉尘经除尘装置捕捉后重新进入熔体物料混合装置。
实施例2：参照附图1。熔融体喷射造粒法，进入喷射器及混合喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器及混合喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒且直接进入物料收集机构，经筛网筛选机构筛选后，大颗粒的为成品颗粒且进入表面处理工序或进入包装工序、小颗粒的为晶种颗粒且通过输送机构进入喷射器的吸入口，晶种颗粒在喷射器高速气流的作用下被吸入喷射器后进入混合喷射器，进入混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在与其内高速运行的晶种颗粒接触的瞬间其晶种颗粒的表面被均匀地裹覆一层使原先形成的晶种颗粒球径变大的熔融物料或复合熔融物料且连同未裹覆晶种颗粒的熔融物料或复合熔融物料一同被喷剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒，晶种颗不断形成的同时又在不断地使原先形成的晶种颗粒球径变大，成为成品颗粒。大颗粒的为成品颗粒且进入表面处理工序或进入包装工序、小颗粒的为晶种颗粒且通过输送机构进入喷射器的吸入口，如此循环，直至造粒结束。进入喷射器或混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在外力的作用下，其流速和流量是可调的，喷射器或混合喷射器喷射时随气流所产生的粉尘经除尘装置捕捉后重新进入熔体物料混合装置。
实施例3 ：参照附图1。用于熔融体喷射造粒的复合喷射器，喷射器的出口与混合喷射器的进口连通，混合喷射器的熔融物料管或复合熔融物料管壁外上设有保温夹套，保温夹套一般采用蒸汽保温夹套，套上设有蒸汽进汽口和出汽口。喷射器中设有进气嘴(口)和吸入(料)口，进气嘴主要进压缩空气，吸入口吸晶种颗粒。其设计原理系现有技术，在此不作叙述。混合喷射器与喷射器的不同点在于：其吸入(料)口设计为熔融物料管或复合熔融物料管，熔融物料管或复合熔融物料管的出料口直径为20～50毫米，其熔融物料管或复合熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠。
实施例4：参照附图1。熔融体喷射造粒系统，至少含有1个或多个复合喷射器、传输机构、筛网筛选机构、物料收集机构、高速气流及熔融物料流动的正向压力，由空气压缩机产生的高速气流通复合喷射器中喷射器的进气口，复合喷射器剥离喷射出的液滴经空冷、收缩成球状颗粒后进入物料收集机构(如接料漏斗)，筛网筛选机构位于物料收集机构的下方，进入物料收集机构中的球状颗粒经筛网筛选机构筛选后，大颗粒的为成品颗粒进入表面处理工序或进入包装工序，小颗粒的为晶种颗粒经传输机构至复合喷射器中喷射器的晶种颗粒吸入口，传输机构一端位于筛网筛选机构的下方、另一端与复合喷射器中喷射器的晶种颗粒吸入口相匹配，复合喷射器中的混合喷射器的吸料口为熔融物料出料管，其熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠，熔融物料在正向力(泵压力)的作用下进熔融物料管。传输机构为传输皮带，筛网筛选机构为机械筛网机构或电磁振动筛网机构或声波筛网机构，物料收集机构为接料漏斗或刮板收集机构，熔融物料管的出料口直径为20～50毫米，其熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠。
实施例5：在实施例2或4的基础上，复合喷射器为1个或2个或3个或4个或5个或6个或7个或8个或9个或10个或11个或12个或13个或14个或15个或16个或……。复合喷射器的多少取决于生产产量的需求。
实施例6：在实施例1的基础上，喷射器为1个或2个或3个或4个或5个或6个或7个或8个或9个或10个或11个或12个或13个或14个或15个或16个或……。喷射器的多少取决于生产产量的需求。
Claims (9)
1、一种熔融体喷射造粒法，其特征是：进入喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒。
2、一种熔融体喷射造粒法，其特征是：进入喷射器及混合喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒，大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒，晶种颗粒在喷射器高速气流的作用下由其进料口吸入喷射器后进入混合喷射器，在外力作用下进入混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在与其内高速运行的晶种颗粒接触的瞬间其晶种颗粒的表面被均匀地裹覆一层使原先成形的晶种颗粒球径变大的熔融物料或复合熔融物料且连同未裹覆晶种颗粒的熔融物料或复合熔融物料一同被剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒，大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒，如此循环，直至造粒结束。
3、根据权利要求1或2所述的熔融体喷射造粒法，其特征是：进入喷射器或混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在外力的作用下，其流速和流量是可调的，喷射器或混合喷射器喷射时随气流所产生的粉尘经除尘装置捕捉后重新进入熔体物料混合装置。
4、根据权利要求2所述的熔融体喷射造粒法，其特征是：进入喷射器及混合喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器及混合喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷时至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒且直接进入物料收集机构，经筛网筛选机构筛选后，大颗粒的为成品颗粒且进入表面处理工序或进入包装工序、小颗粒的为晶种颗粒且通过输送机构进入喷射器的吸入口，晶种颗粒在喷射器高速气流的作用下被吸入喷射器后进入混合喷射器，进入混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在与其内高速运行的晶种颗粒接触的瞬间其晶种颗粒的表面被均匀地裹覆一层使原先形成的晶种颗粒球径变大的熔融物料或复合熔融物料且连同未裹覆晶种颗粒的熔融物料或复合熔融物料一同被喷剥离成液滴喷射至空中，其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒，大颗粒的为成品颗粒且进入表面处理工序或进入包装工序、小颗粒的为晶种颗粒且通过输送机构进入喷射器的吸入口，如此循环，直至造粒结束。
5、根据权利要求2或4所述的喷射造粒法，其特征是：晶种颗不断形成的同时又在不断地使原先形成的晶种颗粒球径变大，成为成品颗粒。
6、一种用于熔融体喷射造粒的复合喷射器，其特征是：喷射器的出口与混合喷射器的进口连通，混合喷射器的熔融物料管或复合熔融物料管壁外上设有保温夹套。
7、根据权利要求6所述的用于熔融体喷射造粒的复合喷射器，其特征是：熔融物料管或复合熔融物料管的出料口直径为20～50毫米，其熔融物料管或复合熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠。
8、一种熔融体喷射造粒系统，其特征是：至少含有1个或多个复合喷射器、传输机构、筛网筛选机构、物料收集机构、高速气流及熔融物料流动的正向压力，高速气流通复合喷射器中喷射器的进气口，复合喷射器剥离喷射出的液滴经空冷、收缩成球状颗粒后进入物料收集机构，筛网筛选机构位于物料收集机构的下方，进入物料收集机构中的球状颗粒经筛网筛选机构筛选后，大颗粒的为成品颗粒进入表面处理工序或进入包装工序，小颗粒的为晶种颗粒经传输机构至复合喷射器中喷射器的晶种颗粒吸入口，传输机构一端位于筛网筛选机构的下方、另一端与复合喷射器中喷射器的晶种颗粒吸入口相匹配，复合喷射器中的混合喷射器的吸料口为熔融物料出料管，其熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠，熔融物料在正向力的作用下进熔融物料管。
9、根据权利要求8所述的熔融体喷射造粒系统，其特征是：传输机构为传输皮带，筛网筛选机构为机械筛网机构或电磁振动筛网机构或声波筛网机构，物料收集机构为接料漏斗或刮板收集机构，熔融物料管的出料口直径为20～50毫米，其熔融物料管出料口的轴线与混合喷射器的出口轴线重叠。
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