CZ20004733A3

CZ20004733A3 - Způsob výroby hnojiva

Info

Publication number: CZ20004733A3
Application number: CZ20004733A
Authority: CZ
Inventors: Horst Bendix; Heinz Lange; Klaus Schübel; Hans-Joachim Wachsmuth; Tetsuzo Honda; Eiji Sakata; Genshi NISHIKAWA
Original assignee: Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2002-01-16
Also published as: JP4459326B2; WO1999065845A1; EE200000753A; NO20006283D0; EP1094997A1; NO20006283L; DE19826570A1; DE19826570C2; JP2000044371A; US6179893B1; BG105040A; PL344857A1

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu výroby hnojivá ve formě granulátu, které obsahuje močovinu a síran amonný o vysoké koncentraci ve fluidním loži granulátoru.

Vedle dusíku jako hlavní složky hnojivá, fosforu a draslíku nabývá použiti živné látky síry v zemědělství na významu. Na základě existence zákona o životním prostředí se emise síry ze spalování fosilních surovin během posledních desítek let drasticky redukovaly, které dříve představovaly podstatnou část zásobování půdy sírou. Kromě toho není mimo síranu amonného v současné době na trhu žádné levné hnojivo s obsahem síry. Jeho výhradní použití má zase za následek špatný poměr dusík/síra a prodává se pouze kvůli nízké ceně. K tomu se největší část používaného síranu amonného v krystalické formě odpadá z vyroby kaprolatamu, což vede ke špatnou skladovatelností a výtěžností odpovídajícího hnojivá.

Na základě skutečnosti, že produkce síranu amonného z výroby kaprolaktamu bude rozvojem technologie stále menší a zatížení životního prostředí emisemi síry bude malé, bude na trhu jasně znatelná potřeba levně vyrobitelných hmojiv ve formě granulátu s optimálním poměrem dusík/síra a dobrou skladovatelností a výtěžností. Kombinace močoviny se síranem amonným poskytuje proto velmi dobré přepoklady, takže se na vývoji takového hnojivá již několik let pracuje.

• · · · · · · · · · • · · · · · ··· · ··· · · 9 9 9 ·· ···· ·· ··· ··

Výroba granulátů obsahujících močovinu a síran amonný není na základě látkových vlastností síranu amonného popř. směsi močovina/síran amonný bez problémů. Síran amonný taje při teplotě nad 500°C, takže je granulace ze směsi taveniny s vysokým obsahem síranu amonného vyloučená. Jedině do 20 % hmotnostních je síran amonný v tavenině močoviny při obvyklých teplotách tání rozpustný a tím homogenně granulovatelný. Jsou-li požadovány vyšší obsahy síranu amonného, potom přichází v úvahu jako způsob výroby jen zhutňování, granulace z roztoků nebo granulace kaše (slurries) síranu amonného/močoviny. Protože se dá zhutňování pro velká množství vyloučit a granulace z roztoků je neakceptovatelně drahé a obsahy síranu amonného nad 20% hmotnostních jsou však zároveň v důsledku dobrých užitných vlastností žádané, zakládají se dosavadní návrhy řešení na granulací z odpovídajících kaší (slurries). Podstatným problémem je přitom to, že při obsahu síranu amonného nad 60 % hmotnostních stoupá teplota granulace těchto kaší velmi rychle. Té se musí vzhledem k extrémně silné tvorbě rostlinám jedovatého biuretu z močoviny zabránit.

- 3 • · · · · • « · ··· ·· ···

Dosavadní stav techniky

Z patentu US-3,785,796 je způsob výroby granulátu síran amonný-močovina známý, kterým je v zásadě možné vyrobit granulát s obsahem síranu amonného od 30 do 70% hmotnostních. Přitom se smíchá nemletý síran amonný s taveninou močoviny a granuluje se v „olejovém“ popř. v „talířovém“ granulátoru, přičemž odpovídající kaše převede na kapky. Oba granulátory mají tu výhodu, že pracují kvazi bezprašně, takže odpadá zpětné vedení prachu.

Nevýhodou tohoto způsobu je skutečnost, že granuláty mají na základě své nehomogenní struktury špatnou kvalitu podmíněnou procesem granulace. Kromě toho se „talířové“ a „ olejové“ granulátory při výrobě hnojivá ve formě granulátů neprosadily, protože provozní náklady jsou realtivně vysoké a je mimo jiné těžké podle tohoto způsobu provozovat velké výrobní jednotky. Konečně je dále nevýhodné, že v patentu US-3,785,796 popsaná oblast „granulační schopnost“ kaše močovina-síran amonný je vhodná jen pro hrubé krystaly síranu amonného a nedá se již stávající malou velikosí částic síranu amonného technicky realizovat.

Při výrobě hnojivá a zejména granulátu močoviny se v posledních letech prosadila a osvědčila granulace ve vířivé vrstvě (US-4,749,595). Převedení na výrobu granulátu hnojivá močovina-síran amonný se uspokojivým způsobem dosáhlo.

Podle EP-A 0 289 074 se popisuje způsob výroby granulátu močovina-síran amonný o koncentrací síranu amonného od 15 do 50 % hmotn., při kterém se částečky síranu amonného zavedené do fluidního lože ostřikují tekutinou, která obsahuje 70 až 99,9 % hmotnostních močoviny.

·· ·· ··♦· ·· • · · · · · · · · • · · · · · · · · ·

- 4 • · · · · · · ·· · · · · ·· ··· ··

Nevýhodou tohoto způsobu je nehomogenita síranu .amonného a močoviny, nutnost použití drahých a na trhu sotva dostupných velkých krystalů síranu amonného a nemožnost vyrobit granulát o průměru nad 3 mm, který moderní zemědělství upřednostňuje. Uvedené alternativy použití kopaktátů síranu amonného s velkým průměrem báze požadují druhý stupeň tvarování, který vede k extrémně vysokým provozním nákladům.

Podle patentu US-4,943,308 se zveřejnil způsob výroby granulátu síran amonný-močovina s obsahem síranu amonného od 15 do 30 % hmotnostních na fluidním loži. Přitom se síran amonný rozpustí v 75 až 85 % hmotnostních roztoku močoviny, zahustí na 92 až 97 % hmotnostních a po přídavku granulačních přísad se rozpráší vzduchem. V tomto procesu se omezí maximální obsah síranu amonného granulátu maximální rozpustností síranu amonného v roztoku močoviny. Nárokuje se proto jen maximální koncentrace síranu amonného 30 % hmotnostních.

Nevýhodou tohoto způsobu je mimo to, že se přes přídavek pomocných krystalizačních látek, které mají redukovat tvorbu prachu, tvoří výrazné emise. Také při srovnávacím experimentu uvedeném v tomto patentu, při kterém se síran amonný za přídavku pomocných granulačních prostředků smíchá s 95 % hmotnostních roztokem močoviny a síran amonný se před granulací namele, se nepřekročí obsah 30 % hmotnostních síranu amonného. Konečně se při tomto procesu používají trysky pro dvě složky, přičemž rozprašování kaše probíhá vysoce stlačeným vzduchem. Protože přitom vznikající kapky mají výhodný průměr od 30 do 60 μιτι, je tedy třeba částečky síranu amonného velmi jemně namlít, aby se dostatečně zkrápěly tekutinou a aby se pevné částečky síranu amonného v důsledku rozdílu hustoty k roztoku močoviny kapkami nerozpustily.

·· ·· ·· ···· ·· « · > · ··· ··· • · · · · · · · ·· β ·· ···· ·· ··· ·· ·

Kromě toho funguje popsaný způsob jen proto, protože se na základě nízké koncentraci síranu amonného větší část síranu amonného rozpustí v 95 % hmotnostních roztoku močoviny. Přes relativně velká podíl rozpuštěného síranu amonného v kaši, ztrácejí se velká množství síranu amonného (ca. 17 % hmotnostních) jako emise. Recylkulují-li se tyto emise do předlohy, zvýší se viskozita suspenze do takové míry, že se při obsahu síranu amonného > 30 % hmotnostních proces v důsledku ucpávání zastaví.

- 6 • · · · · · · • · ···· · · ··· ··

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález si kladl za úkol vytvořit způsob výroby hnojivá ve formě granulátu, které obsahuje močovinu a síran amonný s obsahem síranu amonného < 60 % hmotnostních, který nemá uvedené nevýhody odpovídající stavu techniky, nýbrž umožňuje výrobu homogenního granulátu močovinasíran amonný s relativně vysokým podílem síranu amonného, který má dobré užitné a technické vlastnosti a zárověň se dá vyrobit malým technickým vybavením a levně.

Tento úkol se podle vynálezu řešil tak, že se

a) vyrobí suspenze v tavenině obsahující síran amonný se střední velikostí částic 30 do 300 μηι a močovinu v teplotním rozmezí 120 až 155°C,

b) potom se suspenze v tavenině vyrobená ve stupni a) rozpráší pomocí minimálně jedné trysky ze zdola ve fluidním loži granulátoru na jemné částečky síranu amonného/močoviny, přičemž se fluidní lože v oblasti místa rozprašování nakypří proudem plynu, zejména proudem vířivého vzduchu a následně se

c) hnojivo ve formě granulátu vznikající ve fluidním loži oddělí a případně zpracuje.

Přitom se s překvapením zjistilo, že se dá tímto způsobem bezproblému vyrobit homogenní granulát močovina-síran amonný s obsahem síranu amonného až 60 % hmotnostních, přičemž velikost zrna granulátu se může cíleně nastavit. Mimo to se dá tímto způsobem při granulaci redukovat emise prachu na minimum, což se rovněž nepředpokládalo.

Způsob odpovídající předkládanému vynálezu obsahuje tedy minimálně tři reakční stupně.

• ·

- 7 V prvním reakčním stupni a) se vyrobí suspenze v tavenině obsahující síran amonný a močovinu v teplotním rozmezí 120 až 155°C, přičemž má síran amonný střední velikost částic 30 až 300 pm. Jako střední velikost částic se označuje následující střední velikost částic stanovená pomocí sítové analýzy. S ohledem na velikost částic síranu amonného se zjistilo, že oblast koncentrace, ve které se může síran amonný přidat k tavenině močoviny, závisí na velikosti částic síranu amonného a s ubývající velikostí částic na základě zvýšení viskozity klesá.

Výroba suspenze v taveniny obsahující síran amonný a močovinu je bezproblémová a může probíhat různými cestami. Tak je možné předehřátý síran amonný o výhodné teplotě 100 až 150°C vložit do taveniny močoviny a následně dispergovat. Síran amonný má přitom výhodnou střední velikost částic 60 až 150 pm a tavenina močoviny má zejména koncentraci > 98 % hmotnostních.

Další možnost výroby suspenze v tavenině obsahující síran amonný a močovinu spočívá v tom, že se vloží hrubozrnný a předehřátý síran amonný o výhodné teplotě 100 až 150°C do odpovídající taveniny močoviny. Vznikající suspenze v tavenině se mletím za mokra mele na střední velikost částic 30 až 300 pm a následně se disperguje. Hrubozrnný síran amonný má přitom zejména střední velikost částic od 0,1 do 2,0 mm.

Podle výhodné formy provedení se síran amonný ve stupni a) se zanese vysokoturbulentní disperzí do taveniny močoviny. Touto vysokoturbulentní disperzí se může vložením kinetické energie pomocí obvyklých dispergátorů snížit viskozita suspenze v tavenině - síran amonný/močovina až na < 150 cP a také při vysokém obsahu pevných látek dostatečně dlouho až po rozprášení udržovat nízkou. Obecně je výhodný poměr síran amonný/močovina suspenze taveniny podle a) 45/55 až 55/45.

- 8 ♦ » · · · · ···· · · ♦ · · · • · 9 · · 9 · 9 9 · • · · 9 4 4 9 9

9999 99 499 9 9 9

Ve druhém reakčním stupni b) se následně suspenze taveniny vzniklá ve stupni a) pomocí trysky rozpráší ze zdola ve fluidním loži granulátoru na jemné částečky síranu amonného-močoviny, které mají zejména střední velikost částic 1,0 až 3,0 mm. Tyto jemné částečky síranu amonnéhomočoviny se skládají zejména z podsítných částic vracejících se obvykle při granulaci a rozdrobených nadsítných částic granulátu.

S výhodou se zejména osvědčilo provést rozprášení suspenze v tavenině síranu amonného-močoviny pomocí trysek pro jedniú složku. Tyto trysky, zejména ve formě plného kuželu, mají tu přednost, že vznikají relativně velké kapky se středním průměrem zejména 250 až 500 μηη, takže se v nich mohou nacházet relativně velké částečky síranu amonného. Prostřednictvím těchto trysek pro jednu složku je možné mimo jiné realizovat relativně velký úhel rozprašování, což umožňuje optimální vlhčení fluidního lože malým počtem trysek a kapky se rozdělují ve vířivém loži rovnoměrně. Při příliš velké hustotě kapek vznikají aglomeráty, to znamená na sobě nalepené částečky granulátu. Maximální vlhčení, při kterém nevznikají žádné aglomeráty, závisí jak na vlastnostech suspenze v tavenině, tak na druhu trysky, jejím rozprašovacím obrazu a na tvaru fluidního lože. Přednost mají proto trysky plného kužele s úhlem rozprašování 45 až 90°C, zejména 60 až 80°. Trysky, zejména trysky pro jednu složku, rozprašují 100 až 1000 kg /h suspenze taveniny.

Výška fluidního lože fluidního granulátoru se může měnit v širokých mezích, ale jako zejména výhodné se osvědčilo, nastavit výšku vířivého lože 300 až 600 mm. Výšky vířivého lože < 300 mm snižují sice stupeň aglomerace, ale vzniká riziko profouknutí kapek fluidním ložem, což vede k vyššímu množství prachu v granulátoru. Při výšce fluidního lože > 600 mm vzniká riziko, že se výšší vrstvy již neostříkají a tím se přivede jen zbytečná energie pro víření tlakovým vzduchem.

- 9 • © · ·

Při provedení reakčního stupně b) je kromě toho podle vynálezu podstané, že se fluidní lože proudem plynu, zejména proudem vířivého vzduchu v oblasti místa trysky nakypří, aniž by se přitom kapky suspenze taveniny rozprášily. Tohoto nakypřovacího efektu se dosáhne tím, že se tryska taveniny obalí proudem plynu, zejména proudem vířivého vzduchu, který představuje zejména 0,75 až 1,5 násobek rychlosti kapek suspenze v tavenině vycházejících z trysky pro jednu složku a zejména se vhání v množství 0,75:1 až 1,5:1 Nm³ na kg suspenze v tavenině. Nm³ označuje normální kubický metr, tedy kubický metr za normálních podmínek.

Ve třetím reakčním stupni c) se ve vířivém loži oddělí vytvořený granulát hnojivá a případně se zpracuje. Podle výhodné formy provedení se přitom granulát hnojivá rozdělí obvyklým zařízením na tři frakce zrn, a sice na jemnou zrno o velikostí častíc < 1,0 mm, zejména < 1,6 mm, na správné zrno o velikosti částic 1,0 až 5,0 mm, zejména 1,6 až 5,0 mm a na hrubé zrno o velikosti částic > 5 mm. Při tomto výhodném způsobu se jemné zrno v reaktoru s fluidním ložem podle stupně b) recykluje, přičemž se toto jemné zrno vrací pod horní okraj fluidníhoho lože zpět do reaktoru s fluidním ložem. Hrubé zrno se může případně s podílem správného zrna umiýt na výhodnou střední velikost částic 1,0 až 3,0 mm a stejně jako jemné zrno se vrací zpět do granulátoru s fluidním ložem. Správné zrno, zejména s výhodnou velikostí částic 1,6 až 5,0 mm, se může obvyklými metodami podrobit konečnému hydrofobizačnímu ošetření a dostat se jako prodejní produkt v této formě na trh. Tato hydrofobizace se může provést např. olejem nebo parafinem.

Jak se vlastními pokusy zjistilo, oddělují se během granulace ve stupni b) i přes velké kapky pevné částečky síranu amonného z kapek suspenze v tavenině a dostávají se do odpadního vzduchu. S přibývající velikostí částic prachu stoupá jejich obsah síranu amonného. Zejména částečky prachu, jejichž průměr je nad střední velikostí jemných částic síranu amonného 30 až 200 μιτι, zejména 60 až 150 μιτι, mají podstatně vyšší obsah síranu amonného než hotové granuláty. Recykluje-li se tento prach do předlohy pro

- 10 ·· ·« ·♦ ···♦ ·· • · · · · · 4 · · · • · · «···· ·« • · · t · ··· ·· ···· ·· ··· ·· rozprašování suspenze v tavenině, vede to k zahuštění suspenze taveniny vzestupem obsahu síranu amonného. Opětovné rozprášení této suspenze v tavenině obohacené velkými částečkami síranu amonného zostřuje ještě dále tento efekt. Při delších provozních časech může tento mechanizmus obohacování zvýšujícím se obsahem síranu amonného suspenze v tavenině vést ke vzrůstu viskozity, čímž se mohou potrubí a trysky ucpat. Suspenze v tavenině ztrácí podle okolností svojí schopnost granulace, přičemž tento nežádoucí efekt může nastat už při žádaném obsahu síranu amonného 40% hmotnostních.

Podle výhodné formy provedení se může tento problém vyřešit tím, že se ve stupni granulace b) rozdělí vznikající prach suchým odlučováním popř. pomocí cyklonů nebo obvyklých prachových filtrů na frakci chudou na jemnozrnný a bohatou na hrubozrnný síran amonný. Frakce chudá na síran amonný s obsahem síranu amonného zejména < 60 % hmotnostních a o výhodné velikosti zrna < 50 gm se odloučí zejména mokrým praním a vyplaví se z procesu. Frakce prachu s hrubou zrnitostí bohatá na síran amonný s obsahem síranu amonného zejména > 60 % hmotnostních a o velikosti částic > 50 gm se buď přímo vrací zpět do fluidního lože granulátoru a/nebo po mokrém mletí hrubozrných částic síramnu amonného na střední velikost částic přednostně 30 až 300 gm, zejména 60 až 150 gm, se spojí se suspenzí v tavenině - močovina/síran amonný před stupněm granulace b). Podle výhodné formy provedení se mletá frakce prachu bohatá na síran amonný zamíchá v předloze pro rozprašování do suspenze v tavenině močovina/síran amonný.

Při návratu frakce prachu bohaté na síran amonný do granulátoru s fluidním ložem, které se uskutečňuje zejména v oblasti pod horním okrajem fluidního lože, bylo objeveno, že část prachu zaneseného do fluidního lože se nalepuje na silnou vrstvu suspenze v tavenině granulátu vytvořenou největšími kapkami a tak nenastává mechanizmus obohacování, zatímco druhá část prachu funguje jako klíček zrna, ze kterého se tvoří granuláty.

0 ·0 ·» ·0 · · ·0 ·

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 · 0 0 0 0 0 « ♦ 0

0 0 0 0 0000 0

000 00 0000

0000 00 000 00 000

- 11 Mletím vracející se frakce prachu bohaté na síran amonný se způsobí, že zejména velké částice síranu amonného se před rozprášením zmenší a tak zůstanou při rozprašování v kapkách suspenze taveniny, což vyloučí další obohacení síranem amonným.

Zvláště výhodně se způsob podle vynálezu projevuje, když se část frakce prachu bohaté na síran amonný vrátí zpět do granulátoru s fluidním ložem a zároveň druhá část této frakce se společně se suspenzí v tavenině semele a disperguje. Tímto způsobem se může zrnitost granulátu optimálně řídit, aniž se přitom požaduje zmenšení správného zrna. Kromě toho se tím podíl prachu, který se musí přivést zpět, podstatně redukuje, takže oproti koncentraci síranu amonného v produktu, nestoupne koncentrace síranu amonného v suspenzi v tavenině o více než 3 % hmotnostních.

Pomocí způsobu podle vynálezu se dají technicky jednoduchým způsobem a tedy levně vyrobit homogenní granuláty močovina-síran amonný o velikostí částic 1,0 až 5,0 mm, přednostně od 1,6 do 5,0 mm a o obsahu síranu amonného až 60 % hmotnostních, zejména až 55 % hmotnostních a minimálně 30 % hmotnostních, zejména minimálně 45 % hmotnostních, a s dobrou skladovatelností a výtěžností. Protože tento způsob v důsledku možné recyrkuiace prachu pracuje mimo jiné s ohledem na životní prostřední, je pro provedení v technickém měřítku zvláště vhodný.

Způsobem podle vynálezu se dají bezproblémově vyrobit homogenní granuláty močovina-síran amonný s obsahem síranu amonného 30 až 60 % hmotnostních, přičemž se zrnitosti granulátu cíleně nastaví a emise prachu se může redukovat na minimum.

Následující příklady a zobrazení mají způsob podle vynálezu více znázornit.

0« 00 00 0» 00.

· 0 0 0 · 0 • 0 · 0 0 · · 0 β 0 0

0 0000 0000 0 000 00 0 · 0 0 0· 0000 «0 ··· ·· ♦ ♦

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Varianta způsobu podle příkladu 1 odpovídá způsobu zobrazenému na obrázku 1.

413 kg/h síranu amonného o střední velikosti částic 0,9 mm se dopraví potrubím 1 o teplotě 125°C do vícekomorového dispergátoru 3 a smíchá se tam se 402 kg/h taveniny močoviny přivedené potrubím 2 o teplotě 140°C a společně se vedou přímo do mokrého mlýnu 4. V mokrém mlýnu probíhá trojnásobnou kombinací rotor-stator rozdrobení síranu amonného na střední průměr zrna dso 100 gm a obvodovou rychlostí rotorů 40 m/s dispergace síranu amonného až na nízkoviskozní fázi.

Tato suspenze v tavenině - síran amonný/močovina se dopraví potrubím 5 přímo do předlohy čerpadla 6 a odtud čerpadlem 8 potrubím 9 do trysky 10. Tlakovým regulačním ventilem 7 se nastaví tlak 3,5 bar. Tryska pro jednu složku 10 rozstřikuje 875 kg/h suspenze v tavenině do fluidního lože granulátoru 11. Tryska plného kuželu 10 vytváří při roztřikovacím úhlu 61° střední průměr kapky 370 μηι. Tryska se nachází ve výšce dna síta, na kterém se fluidní lože staví a rozstřikuje rychlostí 29 m/s ze spoda do lože, které má výšku 350 mm.

Přívodem 3 000 Nm³/h vzduchu přes kanál 12 rychlostí 1,8 m/s se fluidní lože vytváří. Tryska 10 se nachází v trubce vířivého vzduchu 13, kde se potrubím vhání rychlostí 20 m/s 900 Nm3/h vířivého vzduchu, aby se v místě trysky • · ♦ · * * · · ♦ · ··

9 9 9 · » 9 9 9

9 99999 99

9 9 4 9 9 9 9

4 99 9 9 9 999 9 9

- 13 nakypřilo fluidní lože. Granulát o středním průměru 3,2 mm se odvede žlábkem 15 a přivede na síto 16, kde se produkt rozdělí na tři frakce.

350 kg/h jemného produktu < 2,5 mm se dopravníkem 17 recykluje pod horní okraj fluidního lože granulátoru JI a tvoří fluidní lože. 30 kg/h hrubého zrna (> 5 mm) a 20 kg/h správného zrna (2,5 až 5,0 mm) se dostane potrubím 18 a 19 do válcového drtiče 20 a mele se na klíček zrna o středním průměru

I, 6 mm, který se stejně jako jemné zrno přivede do fluidního lože granulátoru

II. 810 kg/h hotového produktu o koncentraci síranu amonného 50,6 % hmotnostních a odpovídající koncentraci 49,4 % hmotnostních močoviny a střední velikostí částic 3,8 mm se po hydrofobizaci olejem/parafinem odvede dopravníkem 21.

Odpadní vzduch z granulátoru JI se dostane kanálem 22 do cyklonu 23, kde se odloučí 60 kg/h prachu o koncentraci 82 % hmotnostních síranu amonného. Z odpadního vzduchu z cyklonu se dostane 5 kg/h prachu o koncentraci síranu amonného 60 % hmotnostních a zrnitosti < 60 nm potrubím 24 do mokrého praní (nezobrazeno).

Odloučený prach z cyklonu se dopravníkem 25 vede do mokrého mlýnu, kde se částice síranu amonného v suspenzi v tavenině - síran amonný/močovina, vedené potrubím 27 v kruhu, vysokoturbulentně melou na střední průměr 100 μηι. Suspenze v tavenině - síran amonný/močovina o vysoké koncentraci se dostane potrubím 28 do předlohy 6.

Příklad 2

Způsob podle příkladu 2 probíhá stejně jak je popsáno v příkladu 1 s tím, že část prachu o vysoké koncentraci síranu amonného odloučeného v cyklonu 23 se zavede 250 mm pod horní okraj fluidního lože. Ze 60 kg/h prachu bohatého na síran amonný odloučeného v cyklonu 23 se 20 kg/h zavede přímo do

00 00 0000 *0

0000 · 0 0 · · 0

0 · 0 0 0 0 · ·

- 14 000 00 0 0 0 0 00 0000 00 000 00 000 granulátoru 11. V důsledku toho klesá střední zrnitost produkovaného granulátu z 3,8 na 3,4 mm a přívod 20 kg/h správného zrna z nádrže 20 odpadá. Množství prachu vedené do mokrého mlýnu 26 se redukuje na 40 kg/h, takže se musí jen ještě 855 kg/h suspenze v tavenině rozstřikovat. Obsah síranu amonného suspenza v tavenině, která se dopravuje k tryskám, se redukuje z 52,8 % na 52,2 % hmotnostních.

Příklad 3

Varianta způsobu podle příkladu 2 odpovídá způsobu zobrazenému na obrázku 2.

507 kg/h obvykle prodávaného krystalického síranu amonného (velikost částic 0,1 až 1,0 mm) se potrubím 1 vede do kolíkového mlýnu 2 a tam se mele na střední velikost částic 95 μηη. Částečky síranu amonného se dopraví potrubím 3 do topného šneku 4, kde se parou z potrubí 5 ohřejí na 135°C. Částečky síranu amonného přivedené potrubím 6 do směšovače 8 se smíchá s 504 kg/h močoviny, která se přivede potrubím 7. Pevná močovina se taví za přítomnosti síranu amonného přívodem tepla do směšovače.

Suspenze v tavenině o teplotě 130°C se odčerpá potrubím 9 a čerpadlem 10 a dopraví potrubím 11 do dispergátoru 12, kde se působením smykových sil mezi stojícími a rotujícími kolíčky sníží viskozita na 100 cP, takže suspenze taveniny řídne.

Suspenze taveniny se dostane potrubím 15a popř. 15b do dvou trysek tvaru plného kuželu 17. a 18 o kapacitě 505,5 kg/h. Tlakovým regulačním ventilem 13 se v potrubí 14 nastaví tlak 3 bar. Trysky 17 a 18 rozprašují rychlostí 29 m/s (měřeno v odstupu 10 cm od výstupního otvoru trysky) do fluidního lože granulátoru 19 suspenzi v tavenině o úhlu rozprašování 70°, přičemž vznikají kapky o středním průměru 410 μηι. Kapky se vstřikují ze spoda do ·· ·» *· • · · · ·

9 9 4

9 4 4 . ή 5 - ·* ···· ·· fluidního lože, které leží 450 mm nad tryskami. Přívodem 10 vzduchu o množství 500 Nm³/h kanálem 20 se při rychlosti 1,9 m/s vytvoří fluidní lože. Trysky 17. a 18 se nacházejí v trubkách vířivého vzduchu 21. a 22, kde se kolem trysek vhání 550 Nm³/h vířivého vzduchu o rychlosti 28 m/s přivedeného potrubím 16, aby se vířivé lože v místech, kde se nacházejí trysky, nakypřilo.

Hotový granulát se odvádí centricky uspořádaným potrubím 23. Do tohoto potrubí se vhání protrubím 24 vzduch a množstvím vzduchu 560 Nm³/h se granulát se střední velikostí částic 3,0 mm odvádí. Granulát se dostane přes jamkové kolo 25 a žlábek 26 na síto 27, kde se produkt dělí na tři frakce. 80 kg/h jemného produktu < 1 mm se dostane dopravníkem 28 zpět do granulátoru 19. 40 kg/h hrubého zrna > 5 mm se potrubím 29 vede do válcového drtiče 30 a tam se drtí na střední průměr 2 mm. Drcený produkt se vrací potrubím 31 a 28 zpět do granulátoru 19 a tvoří zde fluidní lože.

Hotový produkt (1 001 kg/h) s obsahem síranu amonného 50 % hmotnostních se dostane potrubím 32 ze zařízení a po hydrofobizaci směsí oleje/parafinu se skladuje. Odpadní vzduch z granulátoru 19 se dostane potrubím 33 hadicového filtru 34, kde se odloučí částečky prachu > 50 μΐπ. 150 kg/h prachu o koncentraci 85 % hmotnostních síranu amonného se potrubím 35 vrací zpět do granulátoru 19 250 mm pod horní okraj fluidního lože. 10 kg/h prachu < 50 μιτι o koncentraci 60 % hmotnostních síranu amonného emituje z hadicového filtru 34 potrubím 36 popř. se odvádí do nezobrazeného mokrého praní.

Claims

Patentové nároky

1. Způsob výroby hnojivá ve formě granulátu, který obsahuje močovinu a síran amonný, s obsahem síranu amonného < 60 % hmotnostních, v y z n a č u j í c í s e t í m, že se

a) vyrobí suspenze v tavenině obsahující síran amonný se střední velikostí částic 30 až 300 pm a močovinu v teplotním rozmezí 120 až 155°C,

b) potom se suspenze v tavenině vyrobená ve stupni a) rozpráší pomocí alespoň jedné trysky ve fluidním loži granulátoru ze zdola na jemné částečky síranu amonného-močoviny, přičemž se fluidní lože nakypří proudem plynu, zejména proudem vířivého vzduchu v oblasti místa rozprašování a následně

c) se oddělí granulát hnojivá vytvořený ve fluidním loži a případně se zpracuje.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že síran amonný má ve stupni a) střední velikost částic 60 až 150 pm.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m, že se suspenze v tavenině ve stupni a) vyrobí zavedením a dispergací předehřátého síranu amonného o odpovídající střední velikosti částic do taveniny močoviny.

· · · ·····

- η 7 - ·♦ ···· ·* ♦·· ·· ·
4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vy zn a č u j í c í se t í m, že se suspenze v tavenině ve stupni a) vyrobí zavedením hrubozrnného a předehřátého síranu amonného do taveniny močoviny a následným mletím za mokra a dispergací.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že hrubozrnný síran amonný má před mletím za mokra střední velikost částic 0,1 až 2,0 mm.
6. Způsob podle jednoho z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že se předehřátý síran amonný o teplotě 100 až 150°C zavede do taveniny močoviny.
7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se t í m, že se ve stupni a) použije tavenina močovina o koncentraci močoviny > 98 % hmotnostních.
8. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7, v y z n a č u j í c í se t í m, že se ve stupni a) provede vysokoturbulentní dispergace síranu amonného do taveniny močoviny.
9. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že jemné částečky síranu amonného-močoviny mají ve stupni b) střední velikost částic 1,0 až 3,0 mm.
10. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se t í m, že se ve stupni b) použije tryska pro jednu složku, zvláště tryska pro jednu složku ve tvaru plného kuželu.

•« ·· φ · φφφφ ·· • ΦΦΦ · · φ ♦ · φ φ φ * e · φφφ φφ

- 18 φφ φ φφ φφφφ φφ φφφφ φφ φφφ φφ φφφ
11. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10,vyznačující se tím, že se ve stupni b) vstřikuje suspenze v tavenině se střední velikostí kapek 250 až 500 μηη do fluidního lože.
12. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 11,vyznačující se tím, že se ve stupni b) rozstřikuje suspenze v tavenině pomocí alespoň jedné trysky pro jednu složku ve formě plného kužele s úhlem rozstřiku 45 až 90°, přednostně 60 až 80°.
13. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že ve stupni b) tryska vstřikuje 100 až 1 000 kg/h suspenze v tavenině.
14. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 13, v y z n a č u j í c í se tím, že ve stupni b) má fluidní lože výšku 300 až 600 mm.
15. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 14, v y z n a č u j í c í se tím, že suspenze v tavenině je v trysce obalena proudem plynu.
16. Způsob podle nároku 15, v y z n a č u j ? c í se t í m, že se rychlost proudu plynu nastaví na 0,75 až 1,5 násobek rychlosti kapek suspenze v tavenině.
17. Způsob podle jednoho z nároků 15a 16, vyznačující se tím, že se vhání proud plynu v množství 0,75:1 až 1,5:1 Nm³ vzduchu na kg suspenze v tavenině.
18. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že se ve stupni c) rozdělí oddělený granulát hnojivá na tři frakce obsahující jemné, správné a hrubé zrno, jemné zrno se recykluje do • 4 ··

- 19 fluidního lože, správné zrno se dále zpracovává a hrubé zrno se případně s podílem správného zrna rozdrobí a společně s jemným zrnem se vrací do fluidního lože.

4 · 4 · 4 • · 4 · ·· 444· • 4 • 4 4 4

4 · 4 · ·

9« 4494 4« 944
19. Způsob podle nároku 18, v y z n a č u j í cí s e tím, že jemné zrno má střední velikost částic < 1,0 mm, přednostně < 1,6 mm, správné zrno má střední velikost částic 1,0 až 5,0 mm, přednostně 1,6 až 5,0 mm a hrubé zrno má střední velikost čáatic > 5 mm.
20. Způsob podle nároku 18 nebo 19, v y z n a č u j i c i se t i m, že se jemné zrno popřípadě rozdrobené hrubé zrno vrací pod horní okraj fluidního lože granulátoru.
21. Způsob podle nároku 18 nebo 19, v y z n a č u j í c í se t i m, že se správné zrno podrobí hydrofobizačnímu ošetření.
22. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 21,vyznačující se tím, že se prach vytvořený ve stupni granulace b) rozdělí suchým odlučováním na jemnozrnnou frakci chudou na síran amonný a na hrubozrnou frakci bohatou na síran amonný a frakce bohatá na síran amonný se buď přímo vrací do fluidního lože a/nebo se po mletí hrubozrnných částeček síranu amonného za mokra před stupněm granulace b) spojí se suspenzí v tavenině - síran amonný/močovina.
23. Způsob podle nároku 22, v y z n a č u j í c í se t í m, že jemnozrnná frakce prachu chudá na síran amonný má obsah síranu amonného < 60 % hmotnostních a velikost částic < 50 μπι.

• 9 99 99 9·99 ··

9 9 9 9 9 · * 999

99 9 · 9 9 9 9 99

- 20 99 9 »9 9999

99 9999 99 999 99 999
24. Způsob podle nároku 22 nebo 23, v y z n a č u j í c í se t í m, že se frakce prachu chudá na síran amonný odloučí následným praním za mokra.
25. Způsob podle nároku 22, v y z n a č u j í c í se t í m, že se frakce prachu bohatá na síran amonný o obsahu síranu amonného > 60 % a zrnitosti > 50 pm vrací pod horní okraj fluidního lože granulátoru.
26. Způsob podle nároku 22, v y z n a č u j í c í se t í m, že frakce prachu bohatá na síran amonný před spojením se suspemzí v tavenině-síran amonný/močovina podrobí mletí za mokra na střední velikostí částic 30 až 300 pm, přednostně 60 až 150 pm.
27. Způsob podle jednoho z nároků 22 až 26, v y z n a č u j í c í se tím, že se obsah síranu amonného v granulátu hnojivá obsahujícího močovinu a síran amonný nastaví na 30 až 60 % hmotnostních.