CN203768259U - 一种双喷头包膜机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双喷头包膜机。所述双喷头包膜机包括一喷动床，所述喷动床的侧壁上设有进料口，所述喷动床的底部连接一出料管路；所述出料管路内设有高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ，所述高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ分别与设于所述喷动床外的高压泵Ⅰ和高压泵Ⅱ相连通；所述高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ的出口均朝向所述喷动床的底部设置。使用本实用新型时，可将2种聚合物先后分别喷施到颗粒表面，解决了共用一条管路、喷嘴而引起的堵塞使涂覆中断的问题，同时使得设备内发生颗粒粘连的机率显著降低，使得包膜过程的稳定性明显增强。解决了包膜速度与包膜均匀性不能兼顾的问题，完成了快速成膜过程中膜层的均匀分布。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双喷头包膜机。
背景技术
随着农业生产模式的不断发展，社会对控释肥的需求十分强烈，大田作物的高产高效生产迫切需要应用控释肥。虽然包膜技术不断进步，但仍然在成本和产品类型上受到一定局限，在大田作物上的应用还不能得到大面积推广。当前控释肥产品存在的问题有：1）包膜率高，需溶剂回收成本下降有限，2）生产技术复杂，多层、间歇式包膜也不利于生产成本降低，3）溶剂回收在环保方面受到影响。AGRIUM公司的反应成膜产品在成本上是最具竞争力的，不仅包衣率低而且可以连续化生产，但也有技术专业性强，产品释放期短、膜层易撕裂等不足，有待进一步改进。
反应成膜技术适应低成本、高环保的发展新趋势，其采用颗粒表面原位聚合原理，形成纤薄、坚韧的膜层，属于国际前沿研究领域。其原理都是基于异氰酸酯和多元醇的反应固化成膜而来，但由于聚合物与肥料表面存在着表面张力，在降低聚合物用量的同时，颗粒的包膜效果就会显著下降，所以有的聚合物膜层涂覆比例可达8～12%，涂覆次数达到16～20次之多，而其成本也将极大的增加。一旦包膜数量降低至3～5%，养分的控释效果明显减弱，释放将达不到控释肥料的标准。如何通过设备的改进和喷雾的优化，使得少量的涂覆材料可以在短时间内，或者少数几次的涂覆就能均匀的分布在所有的颗粒表面，是本实用新型要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双喷头包膜机，本实用新型能够解决无溶剂包膜过程中包膜液体在颗粒上分布不均匀的问题。
本实用所提供的一种双喷头包膜机，它包括一喷动床，所述喷动床的侧壁上设有进料口，所述喷动床的底部连接一出料管路；
所述出料管路内设有高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ，所述高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ分别与设于所述喷动床外的高压泵Ⅰ和高压泵Ⅱ相连通；所述高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ的出口均朝向所述喷动床的底部设置。
上述的双喷头包膜机中，所述高压泵Ⅰ的另一端与加热储液器Ⅰ相连通；
所述高压泵Ⅱ的另一端与加热储液器Ⅱ相连通；2种包膜溶液可分别在实施加热储液器Ⅰ和加热储液器Ⅱ中进行混合与加热。
上述的双喷头包膜机中，所述喷动床的顶部连接一除尘器。
上述的双喷头包膜机中，所述出料管路的侧壁与一热风管道相连通，通过所述热风管道向所述喷动床中通入热风，以为肥料颗粒在喷动床中的往复运动提供动力。
使用本实用新型双喷头包膜机制备包膜控释肥料时，可按照如下的步骤进行：
（1）将肥料颗粒加入至所述双喷头包膜机的喷动床中，并加热至75～80℃；所述肥料颗粒在鼓风的作用下进行往复运动；
（2）将多异氰酸酯或将多异氰酸酯与表面活性剂的混合物加热至75～85℃，并通过所述高压泵Ⅰ和所述高压无气喷嘴Ⅰ涂覆到往复运动的肥料颗粒上；然后将聚酯多元醇和微晶石蜡的混合物或将聚酯多元醇、微晶石蜡和催化剂的混合物加热至85～95℃，并通过所述高压泵Ⅱ和所述高压无气喷嘴Ⅱ涂覆到往复运动的肥料颗粒上，则先后涂覆的所述多异氰酸酯、所述聚酯多元醇和所述微晶石蜡或所述多异氰酸酯、所述聚酯多元醇、所述微晶石蜡、所述表面活性剂和所述催化剂在所述肥料颗粒的表面进行聚合反应，即得到包膜控释肥料。
上述步骤中，可控制肥料颗粒进行椭圆形的往复运动，该椭圆形的长轴沿竖直方向设置；并控制所述高压无气喷嘴Ⅰ和所述高压无气喷嘴Ⅱ与上述往复运动的最低点的间距为10～15cm；控制所述高压泵Ⅰ和所述高压泵Ⅱ的压力为3～5MPa。
本实用新型具有如下优点：
（1）使用本实用新型时，可将2种聚合物先后分别喷施到颗粒表面，解决了共用一条管路、喷嘴而引起的堵塞使涂覆中断的问题，同时使得设备内发生颗粒粘连的机率显著降低，使得包膜过程的稳定性明显增强。解决了包膜速度与包膜均匀性不能兼顾的问题，完成了快速成膜过程中膜层的均匀分布。
（2）通过高压无气喷液控制系统，使得包膜溶液的分散性得到明显的增强，显著改善了液体在颗粒上的均匀性分布，在保证控释性能的基础上降低了包膜用量。
（3）按照膜层防水结构由内到外构建每次喷涂的包膜配方与聚合时间，通过3次包膜完成产品质量控制。
（4）使用本实用新型时，包膜过程无溶剂回收环节，安全环保，快速反应成膜缩短了包膜时间，使得单位时间内产量得到明显提升，利于工业化生产。
附图说明
图1为本实用新型双喷头包膜机的结构示意图。
图1中各标记如下：
1进料口、2喷动床、3加热储液器Ⅱ、4高压泵Ⅱ、5高压无气喷嘴Ⅱ、6高压无气喷嘴Ⅰ、7高压泵Ⅰ、8加热储液器Ⅰ、9除尘器、10出料管路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1所示，本实用新型提供的双喷头包膜机包括一喷动床2，该喷动床2的侧壁上设有进料口1，用于进料，该喷动床2的底部连接一出料管路10，用于排除包覆好的肥料，且出料管路10的侧壁与一个热风管道（图中未标），通过该热风管道向喷动床2中通入热风，以为肥料颗粒的往复循环运动提供动力。喷动床2的顶部连接一除尘器9。在该出料管路10内设有高压无气喷嘴Ⅰ6和高压无气喷嘴Ⅱ5，且高压无气喷嘴Ⅰ6和高压无气喷嘴Ⅱ5的出口均朝向喷动床2的底部设置。高压无气喷嘴Ⅰ6与设于喷动床2外的高压泵Ⅰ7相连通，高压无气喷嘴Ⅱ5与设于喷动床2外的高压泵Ⅱ4相连通，为喷涂包膜溶液提供动力。另外，为了放置和加热包膜溶液，将高压泵Ⅰ7与加热储液器Ⅰ8相连通，将高压泵Ⅱ4与加热储液器Ⅱ3相连通。
使用本实用新型的双喷头包膜机制备包膜控释肥料，具体步骤如下：
使用的配方表如表1中所示。
表1包膜聚合物配方表
（1）称量2～3mm大粒尿素3kg备用。称量二苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI，拜耳公司）31.2克，置于加热储液器Ⅰ8中升温至75℃，滴入表面活性剂0.11g，搅拌均匀并保温75℃；同时称量聚酯多元醇33.8g，置于另一个加热储液器Ⅱ3中，称量微晶石腊（熔点70℃，市售）3.15g，放入加热储液器Ⅱ3中升温至85℃，保温并搅拌，使微晶石腊均匀分散在多元醇溶液中，最后滴入催化剂0.6g继续搅拌均匀。
（2）两种溶液升温的同时，按照上述步骤，继续配备第二次喷涂的包膜溶液，分别称量PAPI30.1g和表面活性剂0.12g，加热搅拌并保温75℃待用，分别称取多元醇33.6g和微晶石蜡5.94g以及催化剂0.6g，加热搅拌并保温85℃待用；第三次喷涂溶液分别为PAPI30.4g和表面活性剂0.12g，加热搅拌并保温75℃待用，分别称取多元醇33.9g和微晶蜡5.88g以及催化剂0.6g，加热搅拌并保温85℃待用。
（3）包膜溶液加热保温的同时，将尿素颗粒加入图1所示双喷头包膜机的喷动床2中，打开热风鼓风机，使颗粒开始循环并升温到75℃。颗粒循环的路径呈长轴竖直设置的椭圆形。打开高压泵Ⅰ7升压至3MPa，开始喷涂，高压泵Ⅰ7将备好的异氰酸酯包膜混合液吸入泵体并均匀喷涂在正在往复运动的尿素颗粒上，控制高压无气喷嘴Ⅰ6与尿素颗粒运动的最低点的距离为15cm，待加热储液器Ⅰ8内包膜液用完后，关闭高压泵Ⅰ7，物料在喷动床2内继续往复1分钟。打开高压泵Ⅱ4，将装在加热储液器Ⅱ3内的多元醇混合包膜液喷涂在往复运动的尿素颗粒上，控制高压无气喷嘴Ⅱ5与尿素颗粒运动的最低点的距离为15cm，溶液喷完后，尿素颗粒继续保温循环，使2种包膜液在颗粒表面固化成膜。2分钟后开始第二次包膜，将上述第二次配好的包膜液按照第一次喷涂的方法涂覆成膜。3分钟后进行第三次喷涂，喷涂结束后，保温3分钟，关掉热源，继续鼓风，为物料降温2分钟，停止鼓风，卸出物料，即为包膜控释肥成品。
测定上述制备的包膜控释肥料的氮素释放效果，采用恒温水浸泡法测试该包膜控释肥料的不同时间的氮素溶出量，具体步骤如下：
称取上述控释尿素10.00g，装入尼龙网袋中，将袋置于塑料瓶里，然后加入250ml蒸馏水，盖好瓶盖，放入25℃的恒温箱内。设3个重复。前期取样按照第1、3、7、14、21和28天间隔进行，每次取样时，将尼龙网袋取出放入新的事先加入蒸馏水的塑料瓶中继续浸泡，将浸泡过的控释尿素的塑料瓶里的浸提液摇匀后取样测定尿素含量，计算N素溶出比例。释放期较长的后期取样根据释放速率确定取样时间。
尿素的测定采用对二甲基氨基甲醛-分光光度法，复合肥氮素采用半微量凯氏定氮法。
包膜率测定，设3个重复，准确称量包膜肥料5.00g，放入研钵捣碎、研磨，加水溶解过滤，所得膜层风干，称重，计算膜层占包膜肥料的百分比即为包膜率。
经测定，上述包膜的包膜膜率为5.3%，第51天溶出氮素占总氮量质量的82%。
Claims (4)
1.一种双喷头包膜机，其特征在于：所述双喷头包膜机包括一喷动床，所述喷动床的侧壁上设有进料口，所述喷动床的底部连接一出料管路；
所述出料管路内设有高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ，所述高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ分别与设于所述喷动床外的高压泵Ⅰ和高压泵Ⅱ相连通；所述高压无气喷嘴Ⅰ和高压无气喷嘴Ⅱ的出口均朝向所述喷动床的底部设置。
2.根据权利要求1所述的双喷头包膜机，其特征在于：所述高压泵Ⅰ的另一端与加热储液器Ⅰ相连通；
所述高压泵Ⅱ的另一端与加热储液器Ⅱ相连通。
3.根据权利要求1或2所述的双喷头包膜机，其特征在于：所述喷动床的顶部连接一除尘器。
4.根据权利要求3所述的双喷头包膜机，其特征在于：所述出料管路的侧壁与一热风管道相连通。
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