CN1962042B - 钢带预处理的方法、将尿素制成粒料的方法和制粒设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在具有循环运行的钢带的制粒设备上进行钢带预处理的方法，在此将一种有待制成粒料的产品的熔液以液滴形式涂在所述的钢带上，并且而后在该钢带上凝固。按本发明，设置了借助于一种至少包含那种存在于溶液中的产品的洗涤液将在取下已凝固的粒料后留在钢带上的产品残留物洗净以及对附着在钢带上的洗涤液进行干燥以便在再度涂上一种有待制成粒料的产品的熔液之前在钢带上形成一层干燥的产品膜这些步骤。例如用于将尿素制成粒料。

Description

钢带预处理的方法、将尿素制成粒料的方法和制粒设备

技术领域

本发明涉及一种在带有一个循环运行的钢带的制粒设备上进行钢带预处理的方法，在此将一种有待制成粒料的产品的熔液以液滴形式涂在所述的钢带上并且而后在该钢带上凝固。本发明还涉及一种用于将尿素制成粒料的方法以及一种用于实施按本发明的方法的制粒设备。

背景技术

在公开的制粒方法中，将一种有待制成粒料的产品的熔液压入一个加热的内壳和一个配有大量穿孔的外管中，该外管同心地围绕着固定的内壳进行旋转，并且在这过程中在一个循环运行的钢带的整个宽度范围内放下产品液滴。这里朝着钢带下侧面喷水，用于导出在熔液凝固及而后形成的粒料的冷却过程中释放出的热量。然后，在钢带的一个转向区域中借助于一个卸料器从钢带上取下粒料。在取下粒料时粒料已经足够冷却，从而其可以作为散装物料进行存放或运输。

在这样的制粒方法中已知，就在涂上熔液之前在钢带上涂上一种分离介质，用于防止粒料在钢带上结块。使用分离介质时出现的问题是，有证据表明即使涂上的分离介质量很少，也会弄脏所制造的粒料。

在将吸湿的结晶熔液尤其是将盐熔液或碱性熔液制成粒料时，在涂上产品熔液之前钢带必须干燥并且尽可能没有灰尘，用于保证很高的粒料质量。在此，很高的粒料质量由一种很高的接近球形的粒料形状所确定。如果钢带在涂上产品熔液时是湿的，那么涂上的产品液滴就会滚散开来，从而形成大饼状粒料。在极端情况下，在此相邻的产品液滴会偏移并且共同凝固成不规则的粒料形状。如果粉尘状的产品残留物积聚在钢带上，那么这些残留物就会从环境空气中吸收湿气，并且由此同样降低粒料质量，因为涂好的熔液从潮湿的产品残留物中吸收湿气并且由此偏移成扁平的液滴。

因此已知，用水洗去在取下粒料后附着在钢带上的产品残留物，并且而后在重新涂上一种有待制成粒料的产品的熔液之前将钢带进行干燥。在此，钢带的干燥需要较长时间，从而要么必须将带速调得很低，要么需要辅助加热，以便使钢带在重新涂上一种熔液之前完全干燥。因为循环运行的钢带通常具有极细条纹状或不规则状的运行痕迹，在其中有积水并且可能很难使其变干，所以钢带干燥也需要很长时间。虽然可以使用经过抛光的钢带，但在经济性角度上通常不可行。此外还有一个缺点，即不断产生含有产品残留物和/或分离介质的洗涤液，而这种洗涤液最终必须予以清除。

此外已经公开，对放有制粒设备的车间进行空气调节，并且将室内空气的含湿量保持在很低的程度上。还已经公开，给钢带装上外罩并且向其供给干燥空气。显而易见，这样的措施需要很高的设备和能量花费。

发明内容

本发明的任务是，即使在环境条件不佳时和/或将吸湿性产品制成粒料时也可以用很小的设备及能量花费保证很高的始终如一的粒料质量。

按本发明，为此提出一种在具有循环运行的钢带的制粒设备上进行钢带预处理的方法，在所述的钢带上以液滴形式涂上一种有待制成粒料的产品的熔液，并且而后在该钢带上凝固，在该方法中设置以下步骤：

借助于包含至少那种存在于溶液中的产品的洗涤液将取下凝固的粒料后留在钢带上的产品残留物洗去，并且对附着在钢带上的洗涤液进行干燥，用于在再度涂上一种有待制成粒料的产品的熔液之前在钢带上形成一层干燥的产品膜。

事实令人惊喜地表明，通过涂上一层很薄的产品层并对其进行干燥，即使在空气湿度很高且涉及吸湿性产品时也可以恒定地保证很高的粒料质量。对附着在钢带上的洗涤液进行干燥，以形成一层很薄的干燥的产品膜，这一过程速度很快，并且和用水洗净的钢带的干燥相比所需能量更少，之所以会这样，是因为包含的水分更少的产品溶液分布在钢带的积聚着洗涤液的条纹及凹处中，这种产品溶液干燥更快并且在干燥后将钢带的不平度弄平。包含产品溶液的洗涤液在此完全具有足够的洗涤效果，并且结块的产品残留物也可以快速而可靠地进行溶解。有待制成粒料的产品熔液而后可以涂在一层很薄的干燥的产品膜上，由此产品液滴的吸湿性就会显著降低，并且恒定地保证很高的粒料质量。

在本发明的改进方案中，在钢带洗涤之后将其进行排液，用于形成一层附着在钢带上的洗涤液膜。

通过对钢带进行排液，可以保证钢带上的洗涤液膜很薄且厚度均匀，这层洗涤液膜而后干燥成一层薄而均匀的产品膜。

在本发明的改进方案中，干燥的产品膜的厚度不足5μm，尤其不足1μm。

通过干燥可以快速形成一层厚度如此之小的产品膜，从而也可以设定很高的钢带循环速度。在此，该产品膜不会弄脏已制成的粒料，因为它本身就是由有待制成粒料的产品构成。在取下粒料后再次将该产品膜洗去并且输送给洗涤液。洗涤液本身同样不会由此而污染，而是仅仅必须通过输送溶剂、尤其是输送水和该产品而保持在所期望的溶液浓度上。

在本发明的改进方案中，洗涤液仅仅包括一种由该产品与一种溶剂构成的溶液。优选使用水作为溶剂。

由于在洗涤液中仅仅包含有待制成粒料的产品和溶剂、尤其是水，所以洗涤液不会弄脏粒料并且原则上不会产生废物。将水用作溶剂既经济又环保，因为没有产生危害环境的溶剂蒸汽。优选洗涤液是一种不饱和产品溶液，从而有待从钢带上洗去的产品残留物仍然可以用在溶液中，并且由此保证对钢带进行可靠而彻底的清洗。

在本发明的改进方案中，对钢带和/或包围钢带的空气进行加热，用于对附着在钢带上的洗涤剂膜进行干燥。

在特别不利的气候条件下，尤其在热带气候下，对钢带和/或环境空气进行这种额外的加热可产生令人满意的粒料质量。钢带的加热导致在钢带的临界层范围内的相对空气湿度较低，并且使产品膜的干燥过程加快。环境空气的加热提高了环境温度，同时也降低了相对空气湿度，并且由此同样使产品膜的干燥过程更快。有利的是，在循环运行的钢带的下回行段区域中设置一个附加加热装置。

在本发明的改进方案，有待制成粒料的产品是尿素。优先洗涤液包含40％和80％之间的、尤其是50％的水以及60％和20％之间的、尤其是50％的有待制成粒料的产品，尤其是尿素。

将尿素制成粒料由于尿素的吸湿性能而会出现问题。至今为止，尿素粒料仅仅在所谓的粒料塔中制成，在粒料塔中尿素熔液的液滴在借助于反向气流的情况下在自由降落过程中凝固。建造这种粒料塔除了需要可观的工程费用之外，由于使用反向气流也产生了大量有待净化的废气。利用本发明，即使在环境条件不佳的情况下也保证很高的尿素粒料质量。由于洗涤液仅仅包含水和尿素，尤其包含相同份额的水和尿素，所以在保证良好的洗涤效果的情况下也保证了很高的产品纯度。

在本发明的改进方案中，洗涤液包含一种用于防止已制成粒料的产品结块和/或防止有待制成粒料的产品在钢带上结块的介质。该介质优选是一种尿素-甲醛-反应产物。此外洗涤液优选包含2％到8％、尤其5％用于防止结块的介质。

为了至少在很大程度上防止粒料在钢带上结块，且为了达到一种进一步接近球形的粒料形状，可以将一种用于防止结块的介质、一种所谓的防结块制剂以少许的百分含量添加到洗涤液中。一种这样的防结块制剂虽然在成品中有据可查，但在特定的产品中可以容许存在。

该作为本发明基础的任务也可以通过一种将尿素制成粒料的方法得到解决，在该方法中，将按本发明的方法用于钢带预处理。

尿素的吸湿性能使得将尿素制成粒料这一过程会产生问题，但这一过程通过按本发明的钢带预处理法仅仅以十分经济的方式就得到实现。尿素粒料例如用作肥料或者用作药物中间产品。按本发明的钢带预处理法在此以很大的产量实现了高速制粒料，而不必采取费用很高的措施来对制粒设备的环境空气进行调节。

这种作为本发明基础的任务还通过一种具有循环运行的钢带的制粒设备得到解决，这里将一种有待制成粒料的产品的熔液以液滴形式涂到所述的钢带上，并且而后在钢带上凝固，其中采取了这样的措施，借助于一种洗涤液将在取下凝固的粒料后在钢带上存留的产品残留物清洗掉，并且在再度涂上一种有待制成粒料的产品的熔液之前在钢带上形成一层干燥的产品膜，其中该清洗液至少包含存在于溶液中的产品。

按本发明的制粒设备即使在不利的气候条件、尤其在空气湿度很高时也可以以很高的钢带循环速度进行工作。按本发明的制粒设备由此即使在涉及吸湿性产品例如尿素时也实现了很高的粒料产量。

在本发明的改进方案中，设备在一个将已固化的产品粒料从钢带上取下来的取料点的下游具有一种洗涤装置，其中该洗涤装置具有一个在钢带整个宽度范围内延伸的且抵靠着钢带的滚筒用于涂抹洗涤液。

通过这种方式，可以实现一种在设计上构造简单的洗涤装置，但该洗涤装置可以向所述的钢带输送足够的洗洗液并且可靠地洗净依然留在钢带上的产品残留物。该滚筒优选抵靠着钢带，并且由钢带进行驱动，从而没有必要为洗涤装置设置额外的驱动装置。该滚筒在此可以具有光滑的表面，并且基本上以线条状抵靠着钢带。该滚筒向钢带输送洗涤液，并且该洗涤液而后积聚在滚筒和钢带之间的一个横截面呈楔形的区域中。尽管在极端情况下滚筒和钢带之间仅产生线条状接触，但洗涤液却因此涂覆在钢带表面上。滚筒可以具有塑料表面。

在本发明的改进方案中，滚筒部分浸入一个可加注洗涤液的小池中。

通过这种方式，可以进一步降低洗涤装置的设计费用，因为没有必要设置任何用于将洗洗液输送到钢带上的泵或喷嘴。在滚筒旋转时，洗涤液附着在滚筒的表面上，并且在滚筒和钢带之间的接触位置范围内涂到钢带上。

在本发明的改进方案中，设备具有至少一个在钢带运行方向上看去布置在滚筒下游的弹性排液唇，该排液唇抵靠着钢带。

通过这样的措施可以用简单的方式方法在钢带上产生很薄且厚度均匀的洗涤液膜。这层很薄的洗涤液膜而后快速干燥成很薄的产品膜，其厚度优选不足1μm。通过设置排液唇，可以同时在钢带的条纹或其它凹处区域内产生一层较厚的洗涤液。在洗涤液干燥后，这样的条纹和其它凹处就会因后来出现的干燥的产品层至少部分地被弄平。

在本发明的改进方案中，设置了两个基本上平行布置的可单个更换的排液唇。

通过这种方式，可以在制粒设备运行过程中更换其中一个排液唇，而不必中断生产。

在本发明的改进方案中，设备在钢带的回行段下面具有加热蛇管和/或至少一个抵靠着钢带回行段的加热辊。

借助于这样的加热装置，即使在不利的气候条件下、尤其在空气湿度很高的热带气候下，也可以保证产品膜快速干燥并由此保证很高的粒料质量。

附图说明

本发明的其它特征和优点由权利要求及以下对本发明优选实施方式进行的说明中获得。不同实施方式的具体特征可以在不脱离本发明的框架的情况下以任意方式进行组合。附图示出：

图1示出了一种按本发明的用于实施按本发明的方法的制粒设备的示意图，并且

图2示出一种按本发明的用于实施按本发明的方法的制粒设备的另一种实施方式的示意图。

具体实施方式

在附图1的示意图中示出一个用于将尿素制成粒料的制粒设备10。尿素是一种可熔化的产品，但不仅在凝固状态下而且在熔液形式的状态下都具有吸湿性能。尿素粒料例如用于制造肥料。

在传统的带有环绕钢带的制粒设备上，由于尿素的吸湿性能而存在这样的危险，即以液滴形式滴在钢带上的已熔化的尿素吸收湿气，并且滴上的液滴会因此变得平坦。由此在固化之后会形成大饼状粒料，这样的大饼状粒料在极端情况下甚至与相邻的液滴偏移到一起。大饼状液滴对于尿素的存放和再处理十分不利。

在制粒设备10上以众所周知的方式将一种尿素熔液通过一条输入管道12输送给一个所谓的旋转造型器14。旋转造型器14包括一个固定的加热的内壳和一个配有大量穿孔的外管，该外管同心地围绕着固定的内壳旋转，并且在这过程中将尿素熔液以液滴形式滴在一个循环运行的钢带16的整个宽度范围内。在图1的示意图中，附图标记18表示尿素滴。尿素滴18通过钢带16被送走，并且在钢带16的上回行段上进行输送的过程中固化，从而它们可以在钢带16的转向区域内借助于一个取料器20作为固体粒料从钢带16上取下来。为加速尿素滴18的固化并且导出在固化过程中散发的热量，从下面从喷嘴22中向钢带16的上回行段喷射冷却水，这里的喷嘴22布置在一个冷却液池24的上方。

钢带16围绕着两个保持间距的辊26、28进行转向。辊26、28如图1中的箭头所示分别沿顺时针旋转。

借助于取料器20取下的粒料收集在一个容器30中，并且从那里例如通过一个管路32进行输送以继续进行处理或进行中间存放。尿素粒料在从钢带16上取下时已足够固化和冷却，从而它们可以作为散装物料继续进行输送和存放。

在传统的制粒设备上，现在就存在这样的问题，即吸湿的尿素熔液且特别是尿素滴18从环境空气中且尤其从钢带16本身吸收湿气。钢带16本身会被产品残留物所覆盖，而产品残留物则从环境空气中吸收湿气。在按现有技术的设备中，尿素滴18会由此从钢带16上的产品残留物中吸收湿气，并且由此具有一种扁平的大饼状形状。如果环境空气湿度很高，那就必然出现这种效应。

为了在空气湿度很高的情况下也确保接近球形的粒料形状，设置了一种洗涤及排液装置34，利用该装置在转向辊28的区域中将钢带16上可能附着的产品残留物洗掉，且同时给钢带16涂上一层很薄的洗涤液膜，这层洗涤液膜而后在沿着下回行段移动到转向辊26的过程中干燥成一层很薄的产品膜。为此洗涤装置34具有一个滚筒36，该滚筒36一方面与钢带16保持接触并且由钢带16进行驱动。另一方面滚筒36部分浸入一个盛放着洗涤液的小池38中。在钢带16移动时，滚筒36由此按照图1所示按逆时针方向进行旋转。在这过程中，滚筒36将洗涤液输送到钢带16上，从而通过洗涤液将可能附着在钢带16上的产品残留物溶解并洗去。

在滚筒36的下游设置了两个排液唇40、42，利用它们可以将附着在钢带16上的洗涤液刮除，从而只有一层很薄的洗涤液膜还留在钢带16上，这层洗涤液膜而后可以在下回行段移动过程中快速干燥。

两个排液唇40、42彼此分开且可更换，从而可以在不中断制粒设备10、20连续运行且由此不停下钢带16的情况下对排液唇40、42进行更换。

作为洗涤液使用一种不饱和尿素溶液，它包含50％的尿素和50％的水。事实令人惊喜地表明，一种这样的尿素溶液一方面具有很好的洗涤效果且能够可靠地洗掉附着在钢带16上的尿素残留物，另一方面这种尿素溶液的干燥速度快于纯粹的水。由此即使在钢带16的循环运行速度很高时也可以保证，洗涤液膜在借助于旋转造型器14再度涂上尿素熔液时已完全干燥，并且由此保证，尿素滴18没有或者仅仅从钢带16上吸收极少量的湿气。这种情况下在洗涤液膜干燥后在钢带16上形成的产品膜具有很小的不足5μm且尤其不足1μm的厚度。因此，即使这种产品膜从周围环境中吸收空气湿气，所吸收的湿气量也非常小，从而这些湿气量不会或者仅仅在微不足道的程度上散发到产品液滴18上，并且由此不会对粒料质量产生消极影响。这一点有别于传统的制粒设备，在传统的设备上在取下产品粒料后产品残留层可能厚达100μm，并且因此会吸收和发出更多量的湿气。而且还有一个与传统制粒设备的不同之处，即在传统的制粒设备上用水洗掉这样的产品残留物，因为事实已经表明，在钢带16高速运行时钢带16在再度涂上尿素熔液时还无法完全干燥。

与此相反，在按本发明的方法中，在再度涂上尿素熔液之前则可以产生一层薄而干燥的产品膜，并且该产品膜除了提供一层干燥的表面之外还用于将钢带16中可能的不平之外及条纹弄平。在这样的不平之处或条纹中，在再度涂上尿素熔液时有一层干燥的尿素层，而在传统的制粒设备中在这样的条纹或不平之处中则有积水，并且粒料质量由此受到负面影响。

除此以外还可以发现，洗涤液仅仅包含尿素和水，由此洗涤液的涂覆并且由此产生的尿素膜不会给产品纯度产生负面影响。除此以外，原则上不会产生废弃的洗涤液，因为仅仅洗掉尿素残余物，而尿素残余物则再次回到溶液中且没有必要进行清除。在制粒设备10运行过程中，仅仅需要将容器38中的尿素溶液的浓度保持在所期望的数值上。在容器38中的尿素溶液在一个混合器44中制成，一方面从粒料容器30向该混合器44输送尿素粒料，另一方面从水箱46中向混合器44输送水。在此没有示出一条通往洗涤液容器38的输水管路，但可能有必要设置此输水管路，以便可以调节尿素溶液的所期望的浓度。

图2的示意图示出一种用于将尿素制成粒料的制粒设备20，该设备基本上与图1中的制粒设备10构造相同。因此关于和图1中的制粒设备10结构相同及功能相同的部件不再阐述。与图1中的制粒设备10所不同的是，这里的制粒设备20具有一个加热的转向辊48。对此，在图2中仅仅以示意图形式表示出加热蛇管50，这些加热蛇管50应该对转向辊48的外圆周进行加热并且由此对钢带16进行加热。钢带16的加热用于使借助于洗涤装置34涂上的洗涤液膜更快地进行干燥，并且由此可以使钢带16以更高的循环运行速度进行工作，并且/或者即使在极端不利的气候条件下，尤其在热带气候下，也可以保证在再度将尿素熔液涂到钢带上时产生一层薄而干燥的产品膜，且由此保证获得很高的粒料质量。作为加热的转向辊48的补充方案，在钢带16的下回行段区域中设置加热蛇管52，利用这些加热蛇管52对包围着钢带16的空气进行加热。加热蛇管52由此同样有助于将钢带16上的洗涤液膜快速干燥成一层很薄的产品膜。

Claims (29)

1.在带有循环运行的钢带(16)的制粒设备(10；20)上进行钢带预处理的方法，在此将一种有待制成粒料的产品的熔液以液滴形式涂在所述的钢带(16)上，并且而后在该钢带(16)上凝固，其特征在于以下步骤：

-借助于一种至少包括存在于溶液中的产品的洗涤液洗掉在取下固化的粒料后留在钢带上的产品残留物，并且

-在再度涂上一种有待制成粒料的产品的熔液之前对附着在钢带(16)上的洗涤液进行干燥以便在钢带(16)上形成一层干燥的产品膜。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在洗去残留物后对钢带(16)进行排液用于形成一层附着在钢带上的洗涤液膜。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干燥的产品膜具有不足5μm的厚度。

4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干燥的产品膜具有不足1μm的厚度。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤液仅仅包括一种由该产品与一种溶剂构成的溶液。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，用水作溶剂。

7.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述洗涤液是一种不饱和产品溶液。

8.按权利要求2所述的方法，其特征在于，通过对所述钢带(16)和/或包围钢带(16)的空气进行加热使附着在钢带(16)上的洗涤液膜进行干燥。

9.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有待制成粒料的产品是一种吸湿性熔液。

10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述有待制成粒料的产品构成一种盐熔液或碱性熔液。

11.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有待制成粒料的产品是尿素。

12.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述洗涤液包含40％和80％之间的溶剂，以及60％和20％之间的有待制成粒料的产品。

13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述溶剂是水。

14.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述洗涤液包含50％的有待制成粒料的产品。

15.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述有待制成粒料的产品是尿素。

16.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述洗涤液包含一种用于防止已制成粒料的产品结块的介质。

17.按权利要求16所述的方法，其特征在于，所述介质是一种尿素-甲醛-反应产物。

18.按权利要求16所述的方法，其特征在于，所述洗涤液包含2％到8％用于防止结块的介质。

19.按权利要求18所述的方法，其特征在于，所述洗涤液包含5％用于防止结块的介质。

20.用于将尿素制成粒料的方法，其特征在于根据前述权利要求中至少一项进行钢带预处理。

21.具有循环运行的钢带(16)的制粒设备，其中将一种有待制成粒料的产品的熔液以液滴形式涂在所述的钢带(16)上，并且而后在该钢带(16)上凝固，其特征在于用于借助于一种至少包含存在于溶液中的产品的洗涤液洗掉在取下已凝固的粒料后留在钢带(16)上的产品残留物，并且在再度涂上一种有待制成粒料的产品的熔液之前在钢带(16)上形成一层干燥的产品膜的装置。

22.按权利要求21所述的制粒设备，其特征在于，所述制粒设备在将已凝固的产品粒料从钢带(16)上取下来的取料位置的下游具有一个洗涤装置(34)，其中该洗涤装置(34)具有一个在钢带(16)的整个宽度范围内延伸的且抵靠着钢带(16)的滚筒(36)用于涂覆洗涤液。

23.按权利要求22所述的制粒设备，其特征在于，所述滚筒(36)抵靠在钢带(16)上并且由钢带(16)进行驱动。

24.按权利要求22或23所述的制粒设备，其特征在于，所述滚筒(36)具有光滑的表面，并且基本上以线条状抵靠在钢带(16)上。

25.按权利要求22或23所述的制粒设备，其特征在于，所述滚筒(36)具有塑料表面。

26.按权利要求22或23所述的制粒设备，其特征在于，所述滚筒(36)部分浸入一个可加注洗涤液的小池(38)中。

27.按权利要求21到23中任意一项所述的制粒设备，其特征在于，所述制粒设备具有至少一个在钢带(16)运行方向上看去设置在洗涤装置(34)下游的弹性排液唇(40、42)，该排液唇抵靠着钢带(16)。

28.按权利要求27所述的制粒设备，其特征在于，设置了两个基本上彼此平行布置的排液唇(40、42)，它们可以单个更换。

29.按权利要求21到23中任意一项所述的制粒设备，其特征在于，所述制粒设备具有处于钢带(16)的回行段下面的加热蛇管(52)和/或至少一个抵靠在钢带(16)的回行段上的加热辊(48、50)。

Images