EA001126B1 - Способ и устройство для гранулирования - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному энергосберегающему способу гранулирования для получения гранул из расплавленного исходного материала, такого как мочевина или сера, и из суспензии, например мочевина/сульфат аммония в твердом состоянии в расплавленной мочевине. Кроме того, настоящее изобретение относится к гранулятору, используемому в упомянутом выше способе.

Предшествующий уровень техники

Что касается способов и грануляторов для гранулирования мочевины, мочевины/сульфата аммония и т.п., то было предложено много технических решений. Например, заявителями настоящего изобретения были предложены как способы гранулирования, так и грануляторы, в которых используется сочетание псевдоожиженного слоя и слоя с впрыскиванием (инжекцией) для мочевины, способ для обработки (получения) частиц, как описано в патенте 1Р-В-4-63729 (ΙΡ-Β означает прошедшую экспертизу публикацию патента Японии), способ гранулирования и гранулятор, который представляет собой усовершенствование способа, описанного в вышеупомянутой публикации патента и дополнительно разработанный способ получения гранул минерального удобрения мочевина/сульфат аммония. Кроме того, усовершенствованный способ гранулирования мочевины, в котором используют псевдоожиженный слой, описан в патенте Японии ΙΡ-Β-56-47181, а способ получения гранул, каждая из которых состоит из сердцевины и слоя покрытия, описан в патенте Японии ΙΡ-Β-60-13735.

Не касаясь таких общеизвестных или предшествующих способов гранулирования, ниже будет описан типичный способ со ссылкой на фиг. 18.

На фиг. 18 вначале просеянные частицы мочевины поступают в гранулятор 1 (гранулятор А-типа, описанный ниже) в качестве ядер, через трубопровод 41 из трубопровода 40, который является питающим каналом трубопровода. В грануляторе 1 водный раствор мочевины, содержащий 90 вес.% или более, предпочтительно 95 вес.% или более мочевины, разбрызгивается в виде капелек жидкости, имеющих диаметр от 1 50 до 600 мкм, на ядра под предварительно заданным углом, выбираемым из диапазона от 30 до 80°, из сопел 6, 7 и 8. Затем расплавленная мочевина 17, имеющая концентрацию 90 вес.% или более, предпочтительно 95 вес.% или более, подаваемая из установки по синтезу мочевины или ей подобной (не показана), в которой температуру расплавленной мочевины регулируют в диапазоне от 125 до 145°С, подается из трубопровода 31 в смесительный резервуар 21, а затем она поступает через трубопровод 36, насос 22 и трубопровод 37 в сопла 6, 7 и 8.

В ходе разбрызгивания поверх частиц мочевины, поступающей из трубопровода 41, водного раствора мочевины в грануляторе 1 , они увеличиваются в размере и попадают, перемешиваясь, в пространство 60 благодаря вдуванию потока воздуха из воздухопроводов 3, 4 и 5, ответвляющихся от нижнего воздухопровода 2, выходящего из трубопровода 24, который является нижним питающим каналом, и происходит падение укрупненных гранул мочевины 70 в нижнее пространство 11 из положения 1 0, в котором частицы мочевины перемешиваются. Помимо этого, воздух для псевдоожижения поступает из трубопровода 23, который является верхним питающим каналом, для того, чтобы в пространстве 11, простирающемся до уровня 1 2, поддерживать в псевдоожиженном состоянии укрупненные частицы мочевины 70 на нижней перегородке 9, имеющей множество сквозных отверстий, перпендикулярных днищу, и гранулы мочевины, которые продолжают укрупняться, находятся в псевдоожиженном состоянии, заполняя все пространство 11 над соплами 6, 7 и 8.

Вышеописанные действия повторяются, и полученная таким образом гранулированная мочевина в завершение выгружается из трубопровода 25, который является каналом выгрузки.

Пропорция продукта номинальных размеров в гранулированной мочевине, выгруженной из трубопровода 25 гранулятора 1 (здесь и ниже эта пропорция упоминается как содержание продукта номинального размера на выходе из гранулятора), составляет обычно от 75 до 80%, как показано в примере сравнения 1 , описанном ниже, и гранулированная мочевина просеивается через сетчатый фильтр 13 для разделения на стандартный (удовлетворяющий техническим условиям) продукт и нестандартный (не удовлетворяющий техническим условиям) продукт, в соответствии с желаемым содержанием продукта номинального размера в продукции. Стандартный продукт поступает по трубопроводу 26 для складирования как продукта 1 4. С другой стороны, для поддержания количества ядер в грануляторе 1 постоянным с целью стабильности непрерывного производства продукции, продукт, имеющий больший диаметр гранул, чем заданный техническими условиями диаметр, и часть стандартного продукта поступает по трубопроводу 27 в дробилку 15, в котором происходит их дробление; продукт, имеющий меньший диаметр, чем диаметр, заданный техническими условиями, поступает по трубопроводу 28 и добавляется к продукту в трубопроводе 29; и смесь поступает по трубопроводу 30 и трубопроводу 41 на вход гранулятора 1, на повторный цикл в качестве ядер для гранулирования.

В дополнение к этому описанию хорошо известно, что при таком режиме рециркулирования, когда гранулы мочевины дробят с использованием дробилки 1 5 для получения час3 тиц более мелких размеров, раздробленный продукт, имеющий широкий диапазон диаметров частиц, содержит большое количество порошка, а также, что при дроблении потребляется большое количество энергии. В результате этого, когда такой дробленый продукт поступает в режиме рециркуляции на вход в гранулятор 1, нельзя избежать присутствия в псевдоожиженном слое большого количества порошка.

Кроме того, рециркуляция дробленого продукта не является предпочтительной с точки зрения качества продукта. Продукт, подаваемый в режиме рециркуляции в качестве ядер по трубопроводу 41 на вход гранулятора 1, представляет собой дробленый продукт и, следовательно, не является сферическим. На такие дробленые частицы в грануляторе 1 наносится покрытие для придания им округлой формы, и они выходят из гранулятора 1 , имея неоднородную форму, которая может быть оценена способом, подробно описанным позднее. В результате, с точки зрения размера, готовый продукт приближается к стандартному продукту, но что касается формы, то готовый продукт содержит гранулы неоднородной формы, и стоимость продукции существенно снижается.

Как описано выше, когда продукт, измельченный в дробилке подается в режиме рециркуляции на вход гранулятора, в грануляторе появляется большое количество порошка, выход продукта получается скудный, и продукт содержит гранулы неоднородной формы.

По способу получения гранул мочевины, описанному в патенте Японии 1Р-В-56-47181, гранулятор, показанный на фиг. 2, представляет тип гранулятора с псевдоожиженным слоем, и можно видеть, что продукт, измельченный в дробилке, в процессе производства подается в гранулятор в режиме рециркулирования. Таким образом, даже при использовании этого способа нельзя решить проблемы, связанные с образованием порошка, выход продукции получается скудный, и в продукте присутствуют гранулы неоднородной формы.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является создание способа гранулирования, в котором не предусмотрены затраты энергии на дробление, не предусмотрен этап рециркулирования ядер, образуется меньше порошка, выход продукта является высоким, и можно получить меньше продукта неоднородной формы.

Другой задачей настоящего изобретения является создание гранулятора, в котором используется вышеупомянутый способ.

Другая и последующие задачи, отличительные особенности и преимущества изобретения станут ясными более полно из следующего ниже описания, приведенного вместе с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая один из вариантов, относящихся к гранулированию мочевины и серы по настоящему изобретению;

на фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая один из вариантов получения гранул минерального удобрения из мочевины/сульфата аммония по настоящему изобретению;

фиг. 3 представляет собой схематичный вид спереди гранулятора (типа В, описанного позже) по настоящему изобретению;

фиг. 4 представляет собой схематичный вид сбоку гранулятора (типа В) по настоящему изобретению;

фиг. 5 представляет собой схематичный вид сверху гранулятора (типа В) по настоящему изобретению;

фиг. 6 представляет собой схематичный вид спереди гранулятора (типа Ό, описанного позже) по настоящему изобретению;

фиг. 7 представляет собой схематичный вид сбоку гранулятора (типа Ό) по настоящему изобретению;

фиг. 8 представляет собой схематичный вид сверху гранулятора (типа Ό) по настоящему изобретению;

фиг. 9 представляет собой схематичный вид спереди обычного типа гранулятора (типа А), в котором использована комбинация впрыскиваемого слоя и псевдоожиженного слоя;

фиг. 10 представляет собой схематичный вид сбоку обычного типа гранулятора (типа А), в котором использована комбинация впрыскиваемого слоя и псевдоожиженного слоя;

фиг. 11 представляет собой схематичный вид сверху обычного типа гранулятора (типа А), в котором использована комбинация впрыскиваемого слоя и псевдоожиженного слоя;

фиг. 1 2 представляет собой схематичный вид спереди обычного типа гранулятора (типа С, описанного позже), который относится к типу с псевдоожиженным слоем;

фиг. 1 3 представляет собой схематичный вид сбоку обычного типа гранулятора (типа С), который относится к типу с псевдоожиженным слоем;

фиг. 1 4 представляет собой схематичный вид сверху обычного типа гранулятора (типа С), который относится к типу с псевдоожиженным слоем;

фиг. 1 5 представляет собой схематичный вид спереди гранулятора (типа Р, описанного позже) по настоящему изобретению, в котором объединены в одно целое установка по получению ядер и гранулятор В-типа;

фиг. 1 6 представляет собой схематичный вид сверху гранулятора Р-типа по настоящему изобретению;

фиг. 1 7 представляет собой схематичный вид сверху гранулятора (типа 8, описанного позже) по настоящему изобретению, в котором объединены функция охлаждения и гранулятор Р-типа;

на фиг. 18 показана схема, иллюстрирующая один из вариантов, поясняющих способ получения гранулированной серы или мочевины по технологии обычного типа;

фиг. 19 представляет собой вид в перспективном изображении устройства для определения сферичности гранулированного продукта.

Подробное описание изобретения

Цели настоящего изобретения достигаются при использовании следующих способов гранулирования и грануляторов.

Конкретно, настоящее изобретение предусматривает:

(1) Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в упомянутую секцию гранулирования, и сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного исходного материала, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала через упомянутые сопла для впрыскивания на приблизительно сферические ядра в секции гранулирования, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.

(2) Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования, и сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке для впрыскивания расплавленного исходного материала при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала через упомянутые сопла для впрыскивания на приблизительно сферические ядра в секции гранулирования, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.

(3) Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода для вдувания воздуха в упомянутую секцию гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные по центрам упомянутых выпускных отверстий для воздуха для впрыскивания расплавленного исходного материала, и одну или несколько перегораживающих стенок, предусмотренных на упомянутой донной перегородке для перегораживания упомянутых воздухопроводов так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала в секцию гранулирования через упомянутые сопла для впрыскивания на упомянутые ядра, которые являются приблизительно сферическими, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.

(4) Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке для впрыскивания расплавленного исходного материала при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа, и одну или несколько перегораживающих стенок, предусмотренных на упомянутой донной перегородке для перегораживания упомянутых воздухопроводов так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала в секцию гранулирования через упомянутые сопла для впрыскивания на упомянутые ядра, которые являются приблизительно сферическими, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.

(5) Усовершенствованный способ гранулирования, как указано выше в (1), (2), (3) или (4), в котором расплавленный исходный материал разбрызгивается через разбрызгиватель типа душа с изгибом, имеющего сферическую пластину с множеством сквозных отверстий, при этом упомянутая разбрызгиваемая расплавленная мочевина охлаждается и затвердевает, и подаются охлажденные, затвердевшие, приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм.

(6) Усовершенствованный способ гранулирования, как указано выше в (1), (2), (3) или (4), в котором расплавленный исходный материал разбрызгивается через вибрирующий разбрызгиватель типа душа, при этом упомянутая разбрызгиваемая расплавленная мочевина охлаждается и затвердевает, и подаются охлажденные, затвердевшие, приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм.

(7) Усовершенствованный способ гранулирования, как указано выше в (1), (2), (3) или (4), кроме того, включающий подачу в гранулятор в режиме рециркулирования гранул, имеющих более мелкий диаметр по сравнению с гранулами в готовом продукте, чтобы получить острое (узкое) распределение диаметров частиц в готовом продукте.

(8) Усовершенствованный способ гранулирования, как указано выше в любом одном из параграфов (1)-(7), в котором упомянутый расплавленный до жидкого состояния исходный материал является любым одним из расплавленной мочевины, расплавленной мочевины в форме суспензии, содержащей в расплавленной мочевине другой твердый компонент, и расплавленной серы.

(9) Усовершенствованный способ гранулирования, как указано выше в любом одном из параграфов (1 )-(7), в котором такой упомянутый расплавленный исходный материал, как расплавленная мочевина, поступает в сопла первой секции упомянутого гранулятора, а расплавленная сера поступает в сопла следующей секции упомянутого гранулятора.

(1 0) Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор, упомянутый выше в параграфе (1), имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в упомянутую секцию гранулирования, и сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию гранулирования, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.

(11) Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор, упомянутый выше в параграфе (3), имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в упомянутую секцию гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного исходного материала, и перегораживающие стенки, предусмотренные на упомянутой донной перегородке для перегораживания упомянутых воздухопроводов так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию грануляции, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.

(1 2) Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор, упомянутый выше в параграфе (2), имеющий донную перегородку секции грануляции, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования, и сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала, при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию грануляции, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.

(13) Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор, упомянутый выше в параграфе (4), имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке для впрыскивания расплавленного исходного материала при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа, и перегораживающие стенки, предусмотренные на упо9 мянутой донной перегородке для перегораживания упомянутых сопел так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию гранулирования, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.

(14) Гранулятор, который представляет собой гранулятор, подлежащий использованию в вариантах, приведенных выше в (3) или (4), в котором предусмотрены одна или несколько перегораживающих стенок на упомянутой донной перегородке, причем перегораживающие стенки параллельны стенкам гранулятора так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, и чтобы упомянутые перегораживающие стенки располагались в шахматном порядке так, чтобы, по меньшей мере, одна из перегораживающих стенок проходила от одной боковой секции гранулятора в направлении другой противоположной боковой секции гранулятора, а другая перегораживающая стенка проходила от упомянутой другой противоположной секции гранулятора в направлении упомянутой первой боковой секции гранулятора.

(15) Усовершенствованный гранулятор, как указано в любом одном из приведенных выше параграфов (10)-(14), в которых гранулятор имеет такую соответствующую техническим требованиям удлиненную конфигурацию, чтобы отношение Ь/М было больше или равно 2, но меньше или равно 40, где Ь представляет собой длину донной секции гранулятора в направлении потока гранул, а М представляет собой ширину потока гранул.

(16) Усовершенствованный гранулятор, как указано в любом одном из приведенных выше параграфов (10)-(15), в которых гранулятор имеет неотъемлемую функцию подачи в него в качестве ядер приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм.

(17) Усовершенствованный гранулятор, как указано в любом одном из приведенных выше параграфов (10)-(16), в которых неотъемлемую от гранулятора функцию для подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм, в гранулятор выполняет разбрызгиватель типа душа.

(18) Усовершенствованный гранулятор, как указано в любом одном из приведенных выше параграфов (10)-(16), в которых неотъемлемую от гранулятора функцию для подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм, в гранулятор выполняет вибрирующий разбрызгиватель типа душа.

(19) Усовершенствованный гранулятор, как указано в любом одном из приведенных выше параграфов (10)-(18), в которых неотъемлемая от гранулятора функция подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм, в гранулятор объединена с функцией охлаждения для охлаждения продукта.

В настоящем изобретении используется гранулятор, в котором по мере того как загружаются и подвергаются псевдоожижению частицы затравки, расплавленный исходный материал разбрызгивается на частицы затравки для осуществления гранулирования при использовании частиц затравки в качестве ядер.

Термин ядра в секции гранулирования гранулятора означает мочевину, серу и тому подобное, которые получены предварительно и загружаются в гранулятор. По настоящему изобретению можно гранулировать смешанное удобрение мочевина/сульфат аммония, и что, как правило, относится к удобрению, содержащему сульфат аммония в количестве 60% по весу (здесь и ниже иногда обозначают как вес.%) или меньше. В случае производства мочевин, расплавленный исходный материал, подлежащий подаче к соплам гранулятора для впрыскивания расплавленного исходного материала, представляет собой водный раствор, содержащий мочевину в количестве предпочтительно 90 вес.% или более, а более предпочтительно 95 вес.% или более. В случае производства смешанного удобрения мочевина/сульфат аммония, в качестве расплавленного исходного материала, подлежащего подаче к соплам гранулятора для впрыскивания расплавленного исходного материала, предпочтительно используется смесь, которую получают путем смешивания до однородного состояния раствора мочевины, имеющей концентрацию предпочтительно 96 вес.% или более, с сульфатом аммония в твердом состоянии, имеющим диапазон диаметров частиц от 150 до 600 мкм. В случае серы обычно используют расплавленную серу, содержащую серу в количестве 90 вес.% или более. В случае производства мочевины и мочевины/сульфата аммония в качестве расплавленной мочевины, подлежащей подаче в генератор ядер (установку, генерирующую ядра), мочевина используется при содержании предпочтительно в количестве 99,5 вес.% или более. В случае производства серы и мочевины, покрытой серой, используется расплавленная сера, содержащая серу в количестве как правило 90 вес.% или бо11 лее. Однако настоящее изобретение не ограничивает предшествующие значения.

В описании настоящего изобретения продукт характеризуется ниже. Термин продукт означает такой продукт, в котором содержание (пропорция) гранул номинального размера в продукте находится в пределах требуемого диапазона. Как показано на фиг. 1, описываемой ниже, готовый продукт, если он не используется в режиме рециркулирования, представляет собой продукт, получаемый на выходе гранулятора, без использования сетчатого фильтра. Если его используют в режиме рециркулирования (без использования дробилки), готовый продукт представляет собой продукт, полученный после просеивания через сетчатый фильтр. Термином номинальный размер продукта обозначается фракция, имеющая диапазон диаметров частиц продукта, оговоренный техническими условиями.

Номинальный размер продукта, получаемого по настоящему изобретению, включает, но не ограничивается настоящим изобретением, диапазоны от 1 до 3 мм, от 2 до 4 мм, от 3 до 5 мм, от 5 до 8 мм, от 8 до 12 мм, от 10 до 15 мм и т.д., которые являются номинальными. Содержание продукта с номинальными размерами в продукте колеблется в зависимости от номинального размера и коммерческого использования, и в определенных случаях может требоваться, чтобы оно составляло 70% или более, 80% или более и 90% или более. Содержание гранул номинального размера в продукте повысить нелегко. Таким образом, важно знать, какой процент продукции номинального размера может быть достигнут.

Для получения одного из вышеперечисленных продуктов [номинального размера] средний диаметр частиц ядер по настоящему изобретению выбирают из диапазона от 0,4 до 3,0 мм. Ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 3,0 мм, например, ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм или от 0,4 до 2,0 мм, могут быть получены способом самозарождения в воздухе (здесь и далее упоминаемый как способ самозарождения). Ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, применяют предпочтительно, когда гранулятор и генератор ядер соединены в одно целое, в то время как и ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, и ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм, годятся для использования, когда генератор ядер находится отдельно от гранулятора. Причины сказанного выше являются следующими.

Как хорошо известно, согласно способу самозарождения, в то время как капли расплавленной до жидкого состояния мочевины капают из верхней части колонны гранулятора высотой в несколько десятков метров, из нижней части колонны гранулятора подается холодный воздух, и капли в процессе падения затвердевают.

Высота колонны гранулятора определяется средним диаметром затвердевших частиц, при этом, чем больше средний диаметр частиц, тем выше становится колонна гранулятора.

Способом самозарождения могут быть получены ядра, имеющие средний диаметр частиц вплоть до 3,0 мм. Однако когда средний диаметр частиц превышает 2 мм, высота генератора ядер при воздушном охлаждении (это соответствует высоте колонны гранулятора) становится слишком высокой, чтобы использоваться на практике. Когда средний размер частиц составляет 2,0 мм или менее, высота генератора ядер может быть использована на практике, и, в частности, когда гранулятор и генератор ядер составляют единое целое, выбирают диапазон от 0,4 до 1,0 мм, поскольку гранулятор имеет обычную высоту. Когда генератор ядер находится отдельно от гранулятора, произвольно выбирают диапазон от 0,4 до 1,0 мм или от 0,4 до 2,0 мм, исходя из приведенного выше обоснования. Ядра, средний диаметр которых превышает 2,0 мм, могут быть получены альтернативным способом, посредством выращивания упомянутых ядер, имеющих средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, способом гранулирования, описанным в патенте Японии ΙΡ-Β-4-63729. Короче, достаточно выбирать ядра, имеющие эти средние диаметры частиц, в зависимости от способа производства ядер, формы гранулятора, описанной ниже, или нужного номинального размера продукта.

Как правило, в способе самозарождения получают приблизительно сферические гранулы мочевины, имеющие средний диаметр частиц приблизительно от 1,5 до 2,0 мм в качестве продукта, в котором распределение диаметров частиц составляет от 0,8 до 2,8 мм. Известно, что гранулы, получаемые способом самозарождения, прочнее приблизительно на 40% по сравнению с гранулами, получаемыми способом гранулирования, описанным в патенте Японии ΙΡΒ-4-63729. при условии, что они имеют одинаковый диаметр частиц. Было изучено использование их в качестве ядер для гранулятора. Однако как показано в ссылочном примере 1 , когда продукт из гранул, имеющих номинальный размер от 2 до 4 мм, был получен при использовании ядер, имеющих средний диаметр частиц 1,6 мм, гранулы в центре имели недостаточную физическую прочность по сравнению со случаем примера 1 .

В случае гранулятора, имеющего комбинацию впрыскиваемого слоя и псевдоожиженного слоя, и типа гранулятора с псевдоожиженным слоем, если средний диаметр частиц ядер, полученных любым из способов, меньше 0,4 мм, ядерные частицы, загружаемые в гранулятор 1, оседают в восходящем потоке воздуха для псевдоожижения, как описано ниже, и иногда они могут превращаться в порошок. В случае, когда в качестве ядер были использова13 ны частицы, полученные способом самозарождения, если средний диаметр частиц превышал 1,0 мм, продукт номинального размера от 2 до 4 мм или менее проявлял недостаточную физическую прочность, слишком низкую, чтобы отвечать цели настоящего изобретения. Если получали продукт с гранулами номинального размера от 5 до 8 мм или более, диаметр частиц ядер, полученных способом самозарождения, при этом мог превышать 1,0 мм, а предпочтительно 3,0 мм или менее, поскольку физическая прочность продукта не изменялась, как показано ниже в примере 2. Как пример стандарта, суть состоит в том, что, если вес одной ядерной частицы (перед покрытием) составляет приблизительно от 0,5 до 10,0% от веса одной гранулы продукта (после покрытия), то физическая прочность продукта может быть достаточно высокой, даже если используются ядра, полученные способом самозарождения, независимо от номинального размера продукта. Пропорция ядерных частиц в частицах продукта составляет предпочтительно от 0,5 до 5,0 вес.%, а более предпочтительно от 0,5 до 2,0 вес.%. Примечательно, что в случае типа гранулятора с псевдоожиженным слоем предпочтительный диапазон среднего диаметра частиц является таким, как описано выше.

Если более подробно, то ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 3,0 мм и подлежащие использованию по настоящему изобретению, получают только способом самозарождения, средний диаметр частиц ядер выбирают от 0,4 до 1,0 мм для получения продуктов, имеющих номинальный размер частиц от 1 до 3 мм, номинальный размер от 2 до 4 мм и номинальный размер от 3 до 5 мм. Более предпочтительно для продукта, имеющего номинальный размер от 1 до 3 мм, выбирают ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 0,5 мм, а для продуктов, имеющих номинальный размер от 2 до 4 мм и номинальный размер от 3 до 5 мм, выбирают ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,5 до 0,8 мм.

Для продуктов, имеющих номинальный размер от 5 до 8 мм, номинальный размер от 8 до 12 мм и номинальный размер от 10 до 15 мм, выбирают средний диаметр частиц ядер, составляющий от 0,4 до 3,0 мм. Более предпочтительно для продукта, имеющего номинальный размер от 5 до 8 мм, выбирают средний диаметр частиц ядер, составляющий от 1,3 до 1,6 мм, для продукта, имеющего номинальный размер от 8 до 12 мм, выбирают средний диаметр частиц ядер, составляющий от 1,5 до 2,1 мм, а для продукта, имеющего номинальный размер от 10 до 15 мм, выбирают средний диаметр частиц ядер, составляющий от 2,5 до 3,0 мм. Нелишне сказать, что настоящее изобретение не ограничивает приведенное выше.

Здесь термин средний диаметр частиц, используемый в настоящем изобретении, означает средневзвешенный диаметр частиц, который представляет собой диаметр частиц (или гранул) для 50% частиц (или гранул), выраженный числом, которое представляет собой так называемый медианный диаметр.

По настоящему изобретению ядерные частицы (частицы затравки), подлежащие загрузке в гранулятор, являются приблизительно сферическими. Здесь термин приблизительно сферические означает сферические по форме, как они получаются способом самозарождения, или более сферическими. Степень сферичности должна быть предпочтительно такой, чтобы коэффициент сферичности по способу испытания наличия или отсутствия неправильной формы продуктов, использованном в примерах, составлял 90% или более.

Что касается взаимосвязи между распределением диаметров частиц ядер, распределением времени присутствия упомянутых ядер в грануляторе и распределением диаметров частиц продукта, получаемого из упомянутых ядер, технологическими режимами, обычно используемыми в грануляторах (описанных ниже грануляторе А-типа и грануляторе В-типа), то она приблизительно постоянна в конкретных диапазонах. Соответственно, распределение времени присутствия ядер в грануляторе является почти постоянным в конкретном диапазоне.

Например, когда подлежит получению продукт из гранул, имеющих номинальный размер от 2 до 4 мм, в гранулятор, имеющий комбинацию впрыскиваемого слоя и псевдоожиженного слоя подаются приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, предпочтительно ядра, размер диаметров частиц которых близок к однородному, т.е. ядра, имеющие распределение частиц от 0,4 до 1,0 мм, а более предпочтительно от 0,5 до 0,8 мм. В этом случае, например, как показано в примере 1 и примере 6, сравниваемыми с примером сравнения 1, может быть получен продукт, имеющий нужное содержание продукта номинального размера на выходе из гранулятора приблизительно от 85 до 88%, который является более эффективным, чем полученный обычным способом продукт, имеющий содержание продукта номинального размера на выходе из гранулятора от 75 до 80%, и продукт не содержит гранул неправильной формы. Кроме того, как предполагают, должно быть понятно, что для получения увеличения нужного содержания продукта номинального размера на выходе из гранулятора, как показано в примере 5, гранулы на выходе из гранулятора могут быть пропущены через сетчатый фильтр, а гранулы, оставшиеся под фильтром, отправлены в гранулятор на повторный цикл.

Далее приводится описание гранулятора, используемого по настоящему изобретению. При этом в описании, основанном на чертежах, одни и те же номера ссылок на фиг. 1-18 отно15 сятся к одинаковым элементам, и их описание иногда опускают.

На фиг. 3-5 представлены, соответственно, вид спереди, вид сбоку и вид сверху, схематично показывающие один из вариантов гранулятора по настоящему изобретению (здесь и далее на него ссылаются, как на гранулятор В-типа). Гранулятор В-типа содержит донную перегородку 9 секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения, подаваемого из канала 23, к донной перегородке 9 секции гранулирования, нижний воздухопровод, питаемый из канала 24, воздухопроводы 3, 4 и 5, ответвляющиеся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в секцию гранулирования, сопла 6, 7 и 8, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала, и перегораживавшие стенки 100 и 101, предусмотренные на упомянутой донной перегородке 9, для отгораживания рядов упомянутых воздухопроводов один от другого так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра, подаваемые из канала 41, могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, причем ядра находятся в псевдоожиженном в вертикальном направлении состоянии.

На фиг. 6-8 представлены, соответственно, вид спереди, вид сбоку и вид сверху, схематично показывающие другой вариант гранулятора по настоящему изобретению (здесь и далее на него ссылаются, как на гранулятор Ό-типа). Гранулятор Ό-типа содержит донную перегородку 9 секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения, подаваемого из канала 23, к донной перегородке 9 секции гранулирования, сопла 600, 700 и 800, предусмотренные в донной перегородке для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала при использовании воздуха высокого давления, подаваемого из канала 240, как вспомогательного газа, и перегораживающие пластины 1 00 и 1 01 , предусмотренные на упомянутой донной перегородке 9, для отгораживания спаренных рядов упомянутых сопел для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала один от другого так, чтобы перегораживающие пластины могли образовать проход, по которому ядра, подаваемые из канала 41, могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, причем ядра находятся в псевдоожиженном в вертикальном направлении состоянии.

В грануляторе В-типа и грануляторе Όтипа пластины 1 00 и 1 01 перегородок размещены параллельно стенкам гранулятора. Перегораживающие пластины 1 00 и 1 01 расположены в шахматном порядке (как альтернативный вариант) так, чтобы, по меньшей мере, одна из перегораживающих стенок проходила от одной боковой секции гранулятора в направлении другой, противоположной боковой секции гранулятора, а другая перегораживающая стенка проходила от упомянутой другой, противоположной секции гранулятора в направлении упомянутой первой боковой секции гранулятора. Перегораживающие стенки 1 00 и 1 01 оставляют, по меньше мере, один комплект воздухопроводов неперегороженным для образования коммуникационной секции 103, и ряд отгороженных воздухопроводов сообщается с соседним рядом отгороженных воздухопроводов через коммуникационную секцию 103.

Предпочтительно, чтобы в грануляторе Втипа высота перегораживающих стенок 1 00 и 101 была выше, чем уровень (высота), который достигают частицы, представляющие собой ядра в секции гранулирования при продувке воздухом. Является приемлемым, если в грануляторе Ό-типа высота перегораживающих стенок 1 00 и 1 01 больше, чем уровень псевдоожиженного слоя.

По настоящему изобретению можно использовать известный гранулятор, описанный в патенте Японии ΙΡ-Β-4-63729 или его модифицированный вариант. На фиг. 9-11 представлен вариант, схематично показывающий гранулятор обычного типа, имеющий комбинацию псевдоожиженного слоя и впрыскиваемого слоя, описанный в патенте Японии ΙΡ-Β-4-63729, см. выше (здесь и далее на гранулятор ссылаются как на гранулятор А-типа): фиг. 9 представляет собой его вид спереди, фиг. 1 0 является его видом сбоку и фиг. 11 представляет собой его вид сверху. Этот гранулятор соответствует варианту, получаемому из вышеописанного гранулятора В-типа при удалении из него перегораживающих стенок 1 00 и 1 01 .

По настоящему изобретению можно использовать в качестве гранулятора обычного типа грануляторы, описанные в патентах Японии 1Ρ-Β-56-47181 и 1Ρ-Β-60-13735, которые схематично показаны на фиг. 1 2-1 4 (здесь и далее на них ссылаются как на гранулятор Стипа).

Фиг. 12 представляет собой вид спереди, фиг. 1 3 представляет собой вид сбоку и фиг. 1 4 представляет собой вид сверху. Как показано на чертежах, в грануляторах С-типа разделительные пластины 200 и 201 расположены в верхней части уровня 1 2, приблизительно перпендикулярно к направлению потока ядер, подаваемых в режиме рециркуляции из канала 41 так, чтобы поток подаваемых в режиме рециркуляции ядер из входа гранулятора к выходу из него мог быть отсечен. В то время как ядра подвергаются контактированию с каплями жидкости, впрыскиваемой из сопел 600, 700 и 800, они проходят через пространство между перегораживающими пластинами 200 и 201 и донной перегородкой 9, и увеличиваются в размере. За исключением этого, гранулятор С-типа в остальном является одинаковым с гранулятором Б-типа. В качестве вспомогательного газа из канала 240 подается воздух высокого давления для распыления через сопла 600, 700 и 800, а расплавленный до жидкого состояния исходный материал к соплам 600, 700 и 800 подается из канала 37.

В настоящем изобретении такой гранулятор может быть предусмотрен соединенным в одно целое с секцией для получения ядер и/или с секцией охлаждения. В данном описании те грануляторы, которые выполняют посредством соединения в одно целое гранулятора А-типа и гранулятора В-типа с секцией для получения ядер, относят к гранулятору Е-типа и гранулятору Р-типа, соответственно. На фиг. 15 схематично показан вид спереди гранулятора Р-типа, который представляет собой гранулятор, сделанный посредством присоединения к гранулятору В-типа функции получения ядер, а на фиг. 1 6 схематично показан вид сверху гранулятора Р-типа. В грануляторе Р-типа, показанном на фиг. 15, расплавленный до жидкого состояния исходный материал, подаваемый из канала 156 к разбрызгивателю 154, разбрызгивается так, что мочевина 152 поступает в зону 151 вдувания, где мочевина 152 образует ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 3,0 мм. В этом грануляторе зона вдувания 151 и зона 155 гранулирования разделены разделительной стенкой 153, однако часть разделительной стенки 153 открыта для потока 1 70 ядерных частиц из зоны 151 вдувания в зону 155 гранулирования, и ядерные частицы движутся через эту часть в зону гранулирования. Воздух для вдувания в зону гранулирования из канала 42 подается через донную перегородку 9 в зону 151 вдувания при условиях, показанных для вышеприведенного генератора ядер 150, а выходит он из канала 43. Давление в зоне 151 вдувания и давление в зоне гранулирования 155 приблизительно одинаковы, и обычно они работают при давлении ниже атмосферного от 5 до 10 ммЛс] (миллиметры водяного столба).

Кроме того, при удалении перегораживающих стенок 1 00 и 1 01 из гранулятора Р-типа, он превращается в гранулятор Е-типа. Может также быть использован гранулятор, полученный путем присоединения к гранулятору С-типа или к гранулятору Б-типа функции генерирования ядер (здесь и далее на них ссылаются как на гранулятор О-типа). Что касается гранулятора Е-типа, гранулятора О-типа и гранулятора Нтипа, то хотя их чертежи отсутствуют, не лишне отметить, что они безусловно включены в настоящее изобретение.

Фиг. 17 представляет собой вид сверху гранулятора δ-типа, на которой схематично показан один из вариантов, полученный путем предусмотрения зоны охлаждения 50 в грануляторе Р-типа, полученного посредством объединения в единое целое гранулятора В-типа с секцией получения ядер, так что гранулятор 8-типа может иметь объединенную с ним функцию охлаждения. Гранулятор 8-типа включает гранулятор, полученный посредством объединения в единое целое гранулятора В-типа с зоной охлаждения (канал для охлаждения). Настоящее изобретение не ограничивается гранулятором Втипа, предусмотренным с зоной охлаждения, и гранулятором Р-типа, предусмотренным с зоной охлаждения; настоящее изобретение включает также в качестве вариантов те грануляторы, которые основаны на Б-типе и Н-типе (здесь и далее имеющем аббревиатуру 88-тип) и т.д. Примечательно, что секция донной перегородки зоны охлаждения 50 может быть такой же, как секция донной перегородки гранулятора. Кроме того, хотя это не показано на чертеже, воздухопровод для псевдоожижения воздухом, подлежащим подаче в секцию донной перегородки зоны охлаждения 50, расположен подходящим образом отдельно от воздухопровода для гранулятора. Температура воздуха, подаваемого в зону охлаждения 50, может поддерживаться на уровне комнатной температуры или ниже. В данном случае термин охлаждение означает, что температура слоя на уровне 1 2 (поддерживаемая на уровне 100°С или выше) доводится до заданной температуры или ниже, чем заданная температура (обычно 60°С или менее, а предпочтительно от 40 до 50°С) продукта, выходящего из гранулятора. Между прочим, к гранулятору А-типа, гранулятору С-типа, гранулятору Е-типа или гранулятору О-типа может быть присоединена функция охлаждения.

В перфорированной пластине донной перегородки 9 гранулятора проделаны сквозные отверстия, и они расположены так, чтобы можно было создать непрерывные потоки увеличивающихся в размере ядер и мочевины или им подобного материала от входа гранулятора, в направлении выхода из гранулятора. Направление течения воздуха, проходящего через отверстия, чтобы вызвать поток частиц или ядер, подлежащих подаче в направлении выхода из гранулятора, выбирают под углом 60° или меньше относительно вертикальной оси для облегчения производства.

Примечательно, конечно, что по настоящему изобретению, как показано в примере 18, описанном ниже, когда сера впрыскивается из сопел последней секции гранулятора, может быть получена мочевина, покрытая серой, при эффективном времени присутствия. Пропорция количества сопел в последней секции по отношению ко всему количеству сопел изменяется в зависимости от номинального размера и толщины покрытия серой, и ее выбирают обычно в диапазоне от 10 до 30%, а предпочтительно от 10 до 20%.

Способ гранулирования по настоящему изобретению может выполняться в соответствии с производственными процессами, показанными на фиг. 1 и 2 при использовании описанных выше грануляторов.

В соответствии со способом по настоящему изобретению этап дробления нестандартных гранул может отсутствовать. Таким образом, производственные процессы, показанные на фиг. 1 и 2, отличаются от процесса обычного типа, показанного на фиг. 18 тем, что в них отсутствует этап дробления (показан ссылками под номерами с 27 по 30 и 15 на фиг. 18), показанный на фиг. 18.

Технологические режимы в самом грануляторе 1 в способе по настоящему изобретению могут быть использованы с учетом известных способов обычного типа, как описано в опубликованных патентах, см. выше, за исключением того, что соблюдают значения, конкретизированные в настоящем изобретении. Температура слоя 11, где происходит псевдоожижение гранулированной мочевины и т.п., как правило, составляет около 100°С. Как приведено в описании патента Японии 1Р-В-4-63729, например, в грануляторе А-типа можно разместить количество воздухопроводов с плотностью от 0,5 до 5 на м² или от 6 до 1 0 на м² площади донной перегородки. Угол впрыскивания сопел 6, 7 и 8 обычно выбирают от 30 до 80°, а расход воздуха, который должен подаваться в каждый из воздухопроводов 3, 4 и 5, как правило, выбирают в диапазоне от 250 до 10000 Нм³/ч, когда выход мочевины составляет 1000 т/день. В этом случае скорость потока воздуха, который подается в воздухопроводы 3, 4 и 5 выбирают, как правило, в диапазоне от 5 до 50 м/с, а предпочтительно от 1 0 до 20 м/с, и температуру упомянутого воздуха, как правило, выбирают от комнатной температуры до 120°С. Между прочим, в примерах расплавленный исходный материал подавали в количестве 4400 кг/ч на сопло, но настоящее изобретение не ограничивает этого. Кроме того, высоту уровня 12 выбирают в диапазоне от 0,1 до 1,0 м в состоянии покоя и от 0,3 до 1,5 м в псевдоожиженном состоянии, а высоту пространства 60 выбирают из диапазона от 2 до 10 м от донной перегородки. При этом нелишне отметить, что эти технологические условия применяют не только в вышеописанном грануляторе А-типа, но также в грануляторе Втипа, в грануляторе Е-типа, в грануляторе Ртипа и в грануляторе 8-типа. Кроме того, хотя в патенте Японии 1Р-В-4-63729 описано гранулирование мочевины, в нем можно получать некоторые другие гранулированные материалы, чем гранулированная мочевина, например серу, при технологических режимах, приблизительно подобных описанным выше технологическим режимам.

В грануляторе С-типа технологические режимы могут быть такими, чтобы, как описано в патенте Японии ДР-В-60-13735, например, угол сопел 600, 700 и 800 для впрыскивания расплавленного исходного материала, для которого в качестве вспомогательного газа используют воздух высокого давления, составлял менее 20°, расход вспомогательного газа, подаваемого из воздухопровода 240 вокруг сопел 600, 700 и 800, составлял 130 Нм³/ч, скорость истечения вспомогательного газа составляла от 60 до 300 м/с, а предпочтительно от 150 до 280 м/с; уровень 12 составлял от 0,3 до 1,5 м, а высота пространства 60 составляла от 0,3 до 1,5 м. В упомянутой публикации предписано, например, чтобы расплавленный исходный материал подавался в количестве 325 кг/ч на сопло, когда выход мочевины составляет 800 т в день, и чтобы расход воздуха в канале 23, подаваемого в псевдоожиженный слой, составлял 52000 Нм³/ч.

В данном случае эти технологические режимы могут использоваться не только в грануляторе С-типа, но также в грануляторе Ό-типа, в грануляторе О-типа, в грануляторе Н-типа и в грануляторе 88-типа.

На фиг. 1 представлен вариант способа получения гранул мочевины или гранул серы. В случае гранулирования мочевины в соответствии с фиг. 1 для получения ядер, подлежащих использованию для гранулирования в грануляторе 1 , полученная отдельно расплавленная мочевина, содержащая, например, 99,5 вес.% или более мочевины, подается через трубопровод 27 в генератор ядер 150.

В качестве генератора ядер 150 можно привести, например, генератор ядер, в котором использована система разбрызгивания типа душа, генератор ядер, в котором использована система разбрызгивания типа вибрирующего душа, генератор ядер, в котором использована система разбрызгивания сетчатого типа, и генератор ядер, в котором использована дисковая ротационная система, а выбирают, как правило, систему разбрызгивания типа душа и систему разбрызгивания типа вибрирующего душа.

Когда применяют такую систему разбрызгивания типа душа, то могут быть получены приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм и распределение диаметров частиц от 0,4 до 1,0 мм, и приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм и распределение диаметров частиц от 0,4 до 2,0 мм. Разбрызгиватель представляет собой тип душа, и изготавливают его посредством проделывания множества отверстий в изогнутой сферической пластине. В этой системе выбирают предпочтительно следующие условия: диаметр отверстий, образованных в искривленной сферической пластине, составляет от 0,3 до 0,4 мм, скорость истечения через диаметр отверстий составляет от 0,5 до 2 мм/с. Кроме того, скорость потока воздуха для охлаждения выбирают от 0,2 до 1,0 м/с, а, как правило, она составляет

0,4 м/с. В частности, когда система [разбрызгивания] составляет единое целое с гранулятором, предпочтительно соблюдать вышеприведенные технологические условия.

Если генератор ядер 150 расположен отдельно от гранулятора 1, как показано на фиг. 1, то технологический процесс можно выполнять при описанных выше технологических режимах, а также процесс может выполняться при режимах, подобных вышеприведенным режимам.

В генераторе ядер 150 в качестве другого метода можно использовать способ разбрызгивания при использовании душа вибрирующего типа. Как хорошо известно, при использовании разбрызгивателя, полученного проделыванием множества отверстий в искривленной сферической пластине, и при регулировании каждого диаметра отверстий, скорости истечения через отверстия и частоты вибрации, происходит охлаждение и затвердевание разбрызгиваемой расплавленной мочевины. Поэтому, после охлаждения и затвердевания можно получить ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, и ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм. Например, достаточно выбрать частоту вибрации от 300 до 1000 Гц, диаметр отверстий от 0,3 до 0,4 мм и скорость потока, проходящего через отверстия от 0,5 до 2 м/с. Для разбрызгивателя типа душа и разбрызгивателя типа вибрирующего душа скорость воздуха для охлаждения выбирают от 0,2 до 1,0 м/с, а обычно она составляет 0,4 м/с. В частности, когда генератор ядер составляет единое целое с гранулятором, предпочтительно соблюдают вышеуказанные технологические условия.

По настоящему изобретению количество ядер в грануляторе в основном одинаково с количеством гранул в продукте, выгружаемом из канала 25. Таким образом, например, когда получают продукт с гранулами, имеющими распределение с номинальным размером от 2 до 4 мм, а средний диаметр частиц 3 мм, из ядер, имеющих диметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, то достаточно подавать [в генератор ядер 150] мочевину в количестве около 1 вес.% от мочевины 17, подаваемой в гранулятор. Таким образом, вышеупомянутый генератор ядер 150 может быть малого размера. В особом случае, когда производящая мочевину установка, в которой используется способ самозарождения [ядер], соединена в единое целое с ним [гранулятором], по мере того как накапливаются ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, и ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм, хотя их количество и очень мало, реально можно использовать предварительно классифицированные ядра.

С другой стороны, мочевина 17 представляет собой водный раствор мочевины, содержащий мочевину в концентрации, как правило, 90 вес.% или более, а предпочтительно 95 вес.% или более.

Мочевина 17 поступает через канал 31 в смесительный резервуар 21 .

После этого, в смесительном резервуаре 21 производится перемешивание мочевины 1 7 до однородного состояния с небольшим количеством порошка, подаваемого через канал 35 из циклона 16. Мочевина из смесительного резервуара 21 подается через канал 36, насос 22 и канал 37 и производится ее впрыскивание из сопел 6, 7 и 8 в виде капелек жидкости, имеющих диаметр от 150 до 600 мкм, которые прилипают к ядрам, вызывая увеличение размеров ядер. Примечательно, что, когда используют гранулятор С-типа, из сопел 600, 700 и 800 впрыскиваются капельки жидкости, имеющие диаметр от 20 до 1 20 мкм, чтобы произошло налипание на ядра для обеспечения их роста.

В настоящем изобретении случаи, в которых был использован гранулятор А-типа (фиг. 9-11), и номинальные размеры продукта были от 2 до 4 мм, показаны ниже в примере 1 и примерах с 3 по 6. Как показано в примерах 1, 3-6, сравниваемых с примером сравнения 1 , по сравнению со случаем, в котором раздробленные гранулы используют в режиме рециркулирования, пропорция продукта номинального размера на выходе из гранулятора становится больше. Для увеличения пропорции продукта номинального размера, как показано в одном из примеров, в примере 5, рекомендуется в грануляторе 1 для рециркулирования использовать более мелкие нестандартные гранулы, которые остаются под сетчатым фильтром 1 3 при сепарации на фильтре 13. Место, откуда начинается подача на рециркулирование, не ограничено входом в гранулятор 1 , а может быть местом на полпути вверх по гранулятору 1 , которое определяется предварительно опытным путем.

Далее, в случае гранулятора В-типа описана конфигурация гранулятора, благодаря которой можно увеличить пропорцию продукта номинального размера на выходе из гранулятора, чем та пропорция, что описана для гранулятора А-типа, которым не предполагается ограничить настоящее изобретение. Технологические режимы для этих грануляторов одинаковы с описанными выше.

При обозначении длины донной секции гранулятора в направлении течения как Ь, а ширины потока частиц (гранул или ядер) как М (Ь>М) и высоты гранулятора как Н их произведение представляет собой внутренний объем V. Обычно Ь/М у гранулятора А-типа выбирают эмпирически в диапазоне от 2 до 4. В настоящем изобретении гранулятор В-типа имеет конфигурацию, которая является более удлиненной, чем обычная конфигурация, за счет установленных вышеупомянутых перегораживающих стенок 100 и 101. Приняв V и Н постоянными, обычно выбирают, чтобы в грануляторе В-типа отношение Ь/М составляло от 10 до 40, а предпочтительно от 20 до 40. Если Ь/М составляет более 4, но меньше 10, то достигается определенный эффект, но иногда не очень значительный, по сравнению с гранулятором А-типа. Если Ь/М составляет выше 40, то эффект по настоящему изобретению увеличивается мало, и поэтому этот вариант следует исключить.

Описанная выше конфигурация гранулятора необязательно удлинена прямолинейно, а обычно она является ступенчатой. Обычно это можно связать с наличием в грануляторе перегораживающих стенок.

Чтобы выразить свойства смесей в установках существует многорядная модель полного смесительного резервуара, которая аппроксимирует свойства смесей установки посредством соединения серий полных смесительных резервуаров в количестве Ν, объем которых является одинаковым. Известно, что, согласно этой модели, чем больше количество Ν, тем более узким является распределение времени присутствия отдельных гранул.

Кроме того, известно, что, если резервуары не имеют перегородок, то посредством предусмотрения конфигурации установки особо удлиненной в целом, может быть получен такой же эффект, как в случае наличия перегородок, и распределение времени присутствия отдельных гранул становится узким.

Заявители настоящего изобретения обнаружили, например, что для увеличения вышеприведенного количества Ν предпочтительна особо удлиненная конфигурация, и что, когда направление потока воздуха, проходящего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси, то гранулы движутся однородно в направлении течения, т.е. в направлении выхода из гранулятора, при уменьшении обратного смешивания, и что, таким образом, распределение времени присутствия становится узким, благодаря чему такой гранулятор может обеспечить более успешное достижение цели настоящего изобретения.

Из приведенного выше можно констатировать, что в случае номинального размера [частиц] от 2 до 4 мм, как показано ниже в примерах 7-10, 12 и с 14 по 16, путем подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средний диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, и предпочтительно, имеющих распределение частиц от 0,4 до 1,0 мм, а более предпочтительно имеющие распределение частиц от 0,5 до 0,8 мм, чтобы иметь однородный диаметр частиц, в грануляторе, имеющем особую удлиненную конфигурацию, можно получить продукт, имеющий большую пропорцию продукта номинального размера и не содержащий гранул неправильной формы, по сравнению с обычным гранулятором А-типа или гранулятором С-типа.

Таким образом, обнаружено, что, когда используется гранулятор, имеющий особую удлиненную конфигурацию, в возврате продукта на сетчатый фильтр для увеличения пропорции продукта номинального размера нет необходимости, или количество, подлежащее возврату на сетчатый фильтр в грануляторе является совсем незначительным.

Наличие или отсутствие (измерение) гранул неправильной формы в продукте при этих технических требованиях можно определить следующим методом. На фиг. 19 показана испытательная установка для оценки наличия или отсутствия гранул неправильной формы в соответствии с настоящим изобретением. Ленточный конвейер 601 на фиг. 1 9 имеет направляющие длиной около 1 0 см на его противоположных концах в продольном направлении, и у него имеется лента 602 шириной 20 см для того, чтобы предотвратить падение подаваемой пробы

603, описанной ниже, с ленточного конвейера 601. Длина ленточного конвейера 601 практически неограниченна, но предпочтительно, чтобы она была выбрана в диапазоне от 0,5 до 2,0 м. В данном случае устройство ленточного конвейера 601 таково, что он имеет наклон от 0 до 20° к горизонтальному направлению 610. Лента 602 движется в направлении от нижнего конца наклона к верхнему его концу (в направлении стрелки А) со скоростью от 100 см/мин до 500 см/мин.

Кроме того, вблизи от центра ленточного конвейера 601 предусмотрен бункер 605, имеющий задвижку 604 с функцией подачи поступившей пробы 603 на ленту 602. Расстояние между носком бункера 605 и лентой 602 является регулируемым перемещением [его] вперед так, чтобы подаваемая проба 603 могла высыпаться из бункера, после чего подаваемая проба 603 подвергается описываемому ниже испытанию. В данном случае размер подаваемой пробы 603 предусматривается, как правило, в количестве от 50 до 300 г.

Далее, на расстоянии от 50 до 200 мм от подаваемой пробы 603 в направлении движения ленты 602 помещена решетка 614. Упомянутая решетка 614 способна отделять массу однородных частиц (гранул) подаваемой пробы 603 для улучшения точности измерения.

Теперь описывается методика, по которой используют данную установку. Подаваемая проба 603 проходит через бункер 605 и заслонку

604, которая выполняет функцию подачи пробы на ленту 602, которая находится в движении. Тем временем, те частицы, которые являются приблизительно сферическими, катятся в направлении 612, противоположном направлению движения ленты 602, и скапливаются в банке 606, представляя собой пробу 608 со сферическими частицами. С другой стороны, по мере того как гранулы неправильной формы скапливаются на ленте 602, они движутся в том же самом направлении 613, что и направление движения ленты, и скапливаются в банке 607, представляя собой гранулы неправильной формы 609.

Приведенные выше условия были установлены путем использования стандартной пробы, в которой было заранее отрегулировано содержание гранул неправильной формы, и была выполнена оценка при испытании подаваемой пробы при тех же самых условиях испытания.

Коэффициент сферичности (%) = 100 х (вес сферических гранул в подаваемой пробе 608)/(вес подаваемой пробы 603).

В настоящем изобретении используют предпочтительно гранулятор, объединенный в единое целое с холодильником. Во многих случаях в грануляторе температуру слоя, в котором гранулы мочевины подвергаются псевдоожижению, поддерживают на уровне 100°С или более для того, чтобы более надежно высушить гранулированный материал. Для поддержания температуры этого слоя на уровне 100°С или более обычно воздух для псевдоожижения подогревают в нагревателе. В способе обычного типа, в котором от 30 до 50% гранулированного материала на выходе из гранулятора поступает на рециркулирование в гранулятор, если гранулированный материал охлаждается до температуры от 40 до 50°С, которая является желаемой температурой готового продукта в грануляторе, объединенном в единое целое с холодильником, специальный холодильник для продукта не требуется, и процесс существенно упрощается. Однако поскольку гранулы, подлежащие рециркулированию, также охлаждаются, то для компенсации потери тепла требуется, чтобы воздух для псевдоожижения или вдувания дополнительно подогревался, и, следовательно, потребление энергии возрастает, делая эту технологию непрактичной. В настоящем изобретении, однако, поскольку гранулы не подают на рециркулирование, или количество подаваемых на рециркулирование гранул слишком мало, то потерь тепла по существу не происходит, а обеспечивается только вышеприведенное преимущество. То есть при использовании гранулятора, объединенного с холодильником, продукт, охлажденный до температуры от 40 до 50°С, которая является желаемой температурой готового продукта, можно получать непосредственно на выходе из гранулятора.

На фиг. 2 иллюстрируется схема варианта процесса получения гранулированного удобрения мочевина/сульфат аммония, содержащего сульфат аммония в количестве 60 вес.% или менее, который является таким же, как на фиг. 1 , за исключением состава исходного материала, который вводят в смесительный резервуар 21 для расплавленного исходного материала.

Течение расплавленного исходного материала на фиг. 2 является таким, что, во-первых, сульфат аммония 18 поступает из канала 32 в мельницу 19, в которой доводят средний размер частиц, как правило, до диапазона от 30 до 300 мкм, а предпочтительно от 60 до 150 мкм; затем сульфат аммония поступает через канал 33 в нагреватель 20, температуру в котором регулируют в диапазоне от 1 00 до 1 60°С, а затем его подают по каналу 34 в смесительный резервуар 21. Если средний размер частиц слишком велик, то в некоторых случаях, слипшиеся частицы сульфата аммония делают поверхность продукта слишком грубой. Во-вторых, расплавленная мочевина 17, поступающая из установки для получения мочевины или т. п. (не показана), проходит по каналу 31 в смесительный резервуар 21, при поддержании ее температуры от 120 до 155°С. В смесительном резервуаре 21 жидкость и твердый материал хорошо перемешиваются мешалкой или т. п. В-третьих, верх гранулятора 1 соединен с каналом 38, который ведет к циклону 1 6, и порошок со дна циклона 1 6 поступает в смесительный резервуар 21 по каналу 35. Излишки газа (воздуха) удаляются из верхней части циклона 16 по каналу 39.

Здесь, со ссылкой на фиг. 1 и 2, приведено описание на основе примера, в котором генератор ядер 150 и гранулятор 1 установлены отдельно, однако, генератор ядер 150 и гранулятор 1 могут быть объединены в единое целое, как описано выше. В этом случае генератор ядер 150 может работать по вышеприведенным технологическим режимам с использованием вышеописанного разбрызгивателя типа душа или типа вибрирующего душа. Между прочим, положение разбрызгивателя может быть ниже, чем крыша гранулятора 1 , как показано в примере на фиг. 15.

Способ гранулирования по настоящему изобретению может выполняться с учетом режимов гранулирования и устройств, описанных в патентах Японии 1Р-В-4-63729, ΙΡ-Β-56-47181 и ΙΡ-Β-60-13735, за исключением значений, приведенных выше.

В соответствии с усовершенствованным гранулятором по настоящему изобретению и усовершенствованным способом гранулирования по настоящему изобретению, в котором он же используется, достигаются следующие преимущества:

(1 ) Поскольку этап рециркулирования раздробленных гранул отсутствует, способ можно упростить, и необходимые в некоторых случаях устройства обычного типа не требуются.

(2) При гранулировании расплавленного исходного материала, например мочевины или серы, или суспензии, например мочевина/сульфат аммония, поскольку дробилка может отсутствовать, можно сэкономить энергию, которая обычно требуется для дробления.

(3) Поскольку этап дробления может отсутствовать, количество порошка, который образуется, может быть значительно снижено до 1/3 количества, образующегося по обычной технологии.

(4) Поскольку можно подавать приблизительно сферические ядра, имеющие средний размер частиц от 0,4 до 3,0 мм для получения продукта номинального размера, диаметр частиц продукта, в целом является однородным, и тем самым можно получить продукт, не содержащий гранул неправильной формы. Таким образом, выход продукта является очень высоким.

(5) Поскольку гранулятор можно оборудовать перегораживающими стенками, отношение Ь/М становится более высоким. Кроме того, поскольку направление потока воздуха, проходящего через отверстия, проделанные в перфорированной пластине в донной перегородке гранулятора расположены под углом к направлению потока гранул относительно вертикальной оси, может быть предотвращено обратное перемешивание. В соответствии с приведенными выше доводами выход продукта является очень высоким.

(6) Поскольку из гранулятора, имеющего объединенную с ним функцию охлаждения, может поступать продукт, имеющий температуру 60°С или ниже, необходимые в некоторых случаях устройства обычного типа не требуются, и переработка продукта может значительно облегчиться.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на примеры, но не лишним будет сказать, что настоящее изобретение не ограничивается только этими примерами.

Примеры

Пример 1 .

В способе, показанном на фиг. 1 , использовали установку для получения мочевины, которая производит 1 000 т в день. В качестве генератора ядер 150 использовали разбрызгиватель типа душа, получали мочевину, имеющую диаметр частиц от 0,4 до 1,0 мм, и подавали в гранулятор 1. Гранулятор 1 был А-типа.

Отношение Ь/М у гранулятора 1 составляло 4, а направление потока воздуха, проходящего через отверстия, образованные в перфорированной пластине донной перегородки гранулятора, составляло 30° относительно вертикальной оси. Рециркулирования продукта не было.

Технологические режимы были выбраны следующими: угол впрыскивания из сопла составлял 35°, подаваемое количество материала на одно сопло составляло 1,3 кг 95 вес.% расплавленной мочевины, имеющей температуру 125°С, на 1 Нм³ воздуха, подаваемого на выходе воздуховода, линейная скорость подаваемого воздуха была 1 5 м/с, линейная скорость воздуха, подаваемого ко дну донной перегородки, где происходило псевдоожижение гранулируемого материала, была 1,5 м/с, уровень 12 составлял 1,0 м, высота пространства 60 составляла 6 м, а температура слоя на уровне 12 была 100°С. Эксперимент по предотвращению образования материалов неправильной формы был выполнен по следующей методике.

В испытательной установке, показанной на вышеописанной фиг. 1 9, ширина ленты была 300 мм, длина установки составляла 1500 мм, а материалом ленты был полиуретан. Режимы испытания были такими, что скорость ленты составляла 380 см/мин, а угол наклона ленты устанавливали от 10 до 15° следующим образом. Для получения стандартной пробы к 90 вес. ч. гранул, номинальные размеры которых составляли от 2 до 4 мм и которые были приблизительно сферическими, добавили 1 0 вес. ч. гранул, номинальные размеры которых были одинаковыми с первыми и которые имели форму многогранников, причем каждая имела один или несколько выступов или соединенных с ней частиц. Затем, после того как упомянутый выше угол установили так, чтобы коэффициент сферичности мог составлять 90%, испытание повторили несколько раз при использовании 100 г пробы этого примера, для получения средней величины коэффициента сферичности. Присутствие или отсутствие материалов оценивали на основе следующих критериев:

О: коэффициент сферичности составил 90% или более (образование гранул неправильной формы в основном было предотвращено при изготовлении).

Δ: коэффициент сферичности составил менее 90%, но был равен или больше 80% (здесь присутствовали гранулы неправильной формы).

X: коэффициент сферичности составил менее 80% (здесь было много гранул неправильной формы).

Между прочим, в следующих примерах и в примерах сравнения методику приготовления стандартной пробы и методику испытания выполняли таким же образом, как описано выше, за исключением того, что номинал[ьный размер] был различным. В то же время результаты испытаний и твердость (прочность) продукта получали измерениями в соответствии со стандартом ΙδΘ 8397-1988. Результаты сравнения их с данными для продукта, полученного обычным способом, показаны в табл. 1 .

Пример 2.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что вместо ядер, использованных в примере 1 , в качестве ядер были использованы частицы, имеющие распределение частиц от 0,8 до 2,8 мм, полученные способом самозарождения, благодаря чему получили номинальный размер продукта от 5 до 8 мм, при использовании для получения ядер способа самозарождения, благодаря чему получили продукт с номинальным размером гранул от 5 до 8 мм. Результаты приведены в табл. 1 .

Пример 3.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что угол относительно вертикальной оси, принятый в примере 1, с 30° изменили на 0° относительно вертикальной оси. Результаты приведены в табл. 1.

Пример 4.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что направление потока воздуха, проходящего через отверстия, образованные в перфорированной пластине донной перегородки гранулятора примера 3, с 0° изменили на 60° относительно вертикальной оси.

Результаты также приведены в табл. 1 .

Пример 5.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что в гранулятор на рециркулирование было отправлено меньшее количество нестандартного продукта. Результаты также показаны в табл. 1 .

Пример 6.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что разбрызгиватель типа душа для получения ядер заменили на разбрызгиватель типа вибрирующего душа. Результаты также показаны в табл. 1 .

Пример 7.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что гранулятор А-типа заменили на гранулятор В-типа, при Ь/М, равном 10. Результаты также приведены в табл. 1 .

Пример 8.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что Ь/М с 10 изменили на 40. Результаты также приведены в табл. 1.

Таблица 1

	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
Вид продукта	*1	Мочевина	Мочевина	Мочевина
Способ получения ядер	Самозарождение	Самозарождение	Самозарождение	Самозарождение
(система разбрызгивания)	(Типа душа)	(Типа душа)	(Типа душа)	(Типа душа)
Средний диаметр частиц ядер, мм	0,65	1,6	0,65	0,65
Диаметр частиц ядер, мм	0,4-1,0	0,8-2,4	0,4-1,0	0,4-1,0
Номинальный размер продукта, мм	2-4	5-8	2-4	2-4
Рецикловое отношение в продукте (-)	0	0	0	0
Содержание продукта номинального размера на выходе гранулятора, %	85	70	85	85
Содержание продукта номинального размера в продукте, %	85	70	85	85
Отношение прочности этого продукта к обычному продукту *2	1,0	1,0	1,0	1,0
Отношение образованного порошка к количеству продукта, %	1	1	1	1
Направление течения воздуха, проходящего через отверстия (угол относительно вертикальной оси)	30	30	0	60
Тип гранулятора	А	А	А	А
Конфигурация гранулятора Ь/М (-)	4	4	4	4
Предотвращение образования гранул неправильной формы	О	О	О	О

Мочевина/сульфат аммония (50 вес.%/50 вес.%)

Тип гранулятора и номер фигуры: А, фиг.9-11; В, фиг.3-5; С, фиг.12-14; Б, фиг.6-8; Е, нет; Е, фиг.15 и 16; О, нет; Н, нет; 8, фиг.17; 88, нет.

*²: Термин обычный продукт означает продукт, полученный способом гранулирования, как описано в патенте .ΙΡ-Β-4-63729. для случая гранулированного продукта из мочевины и продукта, полученного способом, описанным в данном описании с использованием устройства, показанного на фиг. 18, для случая гранулированного продукта мочевина/сульфат аммония.

Таблица 1 (продолжение)

	Пример 5	Пример 6	Пример 7	Пример 8
Вид продукта	*1	Мочевина	Мочевина	Мочевина
Способ получения ядер	Самозарождение	Самозарождение	Самозарождение	Самозарождение
(система разбрызгивания)	(Типа душа)	(Типа вибрирурующего душа	(Типа душа)	(Типа душа)
Средний диаметр частиц ядер, мм	0,65	0,65	0,65	0,65
Диаметр частиц ядер, мм	0,4-1,0	0,5-0,8	0,4-1,0	0,4-1,0
Номинальный размер продукта, мм	2-4	2-4	2-4	2-4
Рецикловое отношение в продукте (-)	0,1	0	0	0
Содержание продукта номинального размера на выходе гранулятора, %	85	88	91	94
Содержание продукта номинального размера в продукте, %	91	88	91	94
Отношение прочности этого продукта к обычному продукту	1,0	1,0	1,0	1,0
Отношение образованного порошка к количеству продукта, %	1	1	1	1
Направление течения воздуха, проходящего через отверстия (угол относительно вертикальной оси)	30	30	10	30
Тип гранулятора	А	А	В	В
Конфигурация гранулятора Ь/М (-)	4	4	10	40
Предотвращение образования гранул неправильной формы	О	О	О	О

*1: Мочевина/сульфат аммония (50 вес.%/50 вес.%)

Тип гранулятора и номер фигуры: А, фиг.9-11; В. фиг.3-5; С, фиг.12-14; Б, фиг.6-8; Е, нет; Е, фиг.15 и 16; О, нет; Н, нет; δ, фиг.17; 88, нет.

Пример 9.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 7, за исключением того, что изменили вид продукта с мочевины на смесь мочевина/сульфат аммония (50 вес.%/50 вес.%), а процесс, показанный на фиг. 1, был заменен на процесс, показанный на фиг. 2. Результаты приведены в табл. 2.

Пример 1 0.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 7, за исключением того, что заменили вид продукта с мочевины на серу.

Результаты также приведены в табл. 2.

Пример 11 .

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что гранулятор с А-типа заменили на С-тип, выход мочевины изменили со 1000 т в день на 800 т в день и выбрали следующие технологические режимы: угол впрыскивания через сопла составлял 20°, количество подаваемого материала составляло 325 кг/ч на сопло, подача вспомогательного газа составляла 130 Нм³/ч на сопло, скорость течения вспомогательного газа составляла 275 м/с и количество подаваемого в псевдоожиженный слой воздуха составляло 1 52000 Нм³/ч, уровень 1 2 был равен 1 м, и пространство 60 было равно 1 м. Результаты также приведены в табл. 2.

Пример 1 2.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что гранулятор с С-типа заменили на Ό-тип. Результаты также приведены в табл. 2.

Пример 13.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что вместо гранулятора А-типа использовали гранулятор Е-типа, в котором гранулятор примера 1 был объединен в единое целое с разбрызгивателем типа душа. Результаты также приведены в табл. 2.

Пример 14.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что вместо гранулятора В-типа примера 7 использовали гранулятор Р-типа, в котором гранулятор примера 7 был объединен в единое целое с разбрызгивателем типа вибрирующего душа. Результаты также показаны в табл. 2.

Таблица 2

	Пример 9	Пример 10	Пример 11	Пример 12	Пример 13	Пример 14
Вид продукта	*1	Сера	Мочевина	Мочевина	Мочевина	Мочевина
Способ получения ядер	Самозаро- ждение	Самозаро- ждение	Самозаро- ждение	Самозарож- дение	Самозаро- ждение	Самозарож- дение
(система разбрызгивания)	(Типа душа)	(Типа душа)	(Типа душа)	(Типа душа)	(Типа душа)	(Типа вибрирующего душа)
Средний диаметр частиц ядер, мм	0,65	0,65	0,65	0,65	0,65	0,65
Диаметр частиц ядер, мм	0,4-1,0	0,4-1,0	0,4-1,0	0,4-1,0	0,4-1,0	0,5-0,8
Номинальный размер продукта, мм	2-4	2-4	2-4	2-4	2-4	2-4
Рецикловое отношение в продукте (-)	0	0	0	0	0	0
Содержание продукта номинального размера на выходе гранулятора, %	90	91	85	91	85	94
Содержание продукта номинального размера в продукте, %	90	91	85	91	85	94
Отношение прочности этого продукта к обычному продукту	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Отношение образованного порошка к количеству продукта, %	2	1	1	1	1	1
Направление течения воздуха, проходящего через отверстия (угол относительно вертикальной оси)	30	30	30	30	30	30
Тип гранулятора	В	В	С	Ό	Е	Р
Конфигурация гранулятора Ь/М (-)	10	10	4	10	4	10
Предотвращение образования гранул неправильной формы	О	О	О	О	О	О

Мочевина/сульфат аммония (50 вес.%/50 вес.%)

Тип гранулятора и номер фигуры: В, фиг.3-5; С. фиг.12-14; Б, фиг.6-8; Е, нет; Р, фиг.15 и 16.

Пример 1 5.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 12, за исключением того, что вместо гранулятора (Ό-типа) примера 12 использовали гранулятор (О-типа), в котором гранулятор (Ό-типа) примера 12 был объединен в единое целое с разбрызгивателем типа душа.

Результаты приведены в табл. 3.

Пример 1 6.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 2, за исключением того, что вместо гранулятора (Р-типа) примера 1 4 использовали гранулятор (8-типа), в котором гранулятор (Р-типа) примера 1 4 был объединен с функцией охлаждения.

Результаты также приведены в табл. 3.

Пример 1 7.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 1 , за исключением того, что был получен продукт, имеющий номинальный размер от 1 0 до 1 5 мм при использовании в качестве ядер продукта, полученного в примере

1. Результаты приведены в табл. 3.

Пример 1 8.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 7, за исключением того, что мочевину, подаваемую в сопла, которые были расположены в последней секции и соответствовали приблизительно 20% всего количества сопел, заменили на серу.

Результаты показаны в табл. 3.

Пример сравнения 1 .

Ядра были получены при использовании дробилки, показанной на фиг. 1 8 (при этом форма раздробленных частиц была различной и представляла собой многогранники, цилиндрики, полусферы, кубики, ромбики и т.п., в смешанном виде). Мочевину получили при использовании в качестве гранулятора А-типа посредством процесса обычного типа, в котором осуществлялась рециркуляция упомянутых ядер в грануляторе. Условия и результаты также приведены в табл. 3.

Ссылочный пример 1 .

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что продукт номинального размера от 5 до 8 мм в примере 2 заменили на продукт номинального размера от 2 до 4 мм. Результаты также приведены в табл. 3.

Ссылочный пример 2.

Гранулирование осуществляли таким же образом, как в ссылочном примере 1 , за исключением того, что мочевину заменили на смесь мочевина/сульфат аммония. Результаты также приведены в табл. 3.

Таблица 3

	Пример 15	Пример 16	Пример 17	Пример 18
Вид продукта	Мочевина	Мочевина	Мочевина	*3
Способ получения ядер	Самозарождение	Самозарождение	Г ранулирование	Самозарождение
(система разбрызгивания)	(Типа душа)	(Типа вибрирующего душа)	-	(Типа душа)
Средний диаметр частиц ядер, мм	0,65	0,65	3,0	0,65
Диаметр частиц ядер, мм	0,4-1,0	0,4-1,0	2,0-4,0	0,4-1,0
Номинальный размер продукта, мм	2-4	2-4	10-15	2-4
Рецикловое отношение в продукте (-)	0	0	0	0
Содержание продукта номинального размера на выходе гранулятора, %	91	94	70	91
Содержание продукта номинального размера в продукте, %	91	94	70	91
Отношение прочности этого продукта к обычному продукту	1,0	1,0	1,0	1,0
Отношение образованного порошка к количеству продукта, %	1	1	1	1
Направление течения воздуха, проходящего через отверстия (угол относительно вертикальной оси)	30	30	30	30
Тип гранулятора	О	δ	А	В
Конфигурация гранулятора Ь/М (-)	10	10	4	10
Предотвращение образования гранул неправильной формы	О	О	О	О

*1: Мочевина/сульфат аммония (50 вес.%/50 вес.%)

Тип гранулятора и номер фигуры: А, фиг. 9-11; В, фиг. 3-5; О, нет; δ, фиг. 17. *3: Мочевина, покрытая серой.

Таблица 3 (продолжение)

	Пример 1 сравнения	Ссылочный пример 1	Ссылочный пример 2
Вид продукта	Мочевина	Мочевина	*1
Способ получения ядер	Дробилка	Самозарождение	Самозарождение
(система разбрызгивания)	-	(Типа душа)	(Типа душа)
Средний диаметр частиц ядер, мм	1,3	1,6	1,6

Диаметр частиц ядер, мм	0,1-2,5	0,8-2,8	0,8-2,8
Номинальный размер продукта, мм	2-4	2-4	2-4
Рецикловое отношение в продукте (-)	0,5	0	0
Содержание продукта номинального размера на выходе гранулятора, %	75-80	85	85
Содержание продукта номинального размера в продукте, %	90*4	85	85
Отношение прочности этого продукта к обычному продукту	1,0	0,7-0,8	0,7-0,8
Отношение образованного порошка к количеству продукта, %	3	1-2	2-3
Направление течения воздуха, проходящего через отверстия (угол относительно вертикальной оси)	-	30	30
Тип гранулятора	А	А	А
Конфигурация гранулятора Ь/М (-)	4	4	4
Предотвращение образования гранул неправильной формы	X	О	О

*1: Мочевина/сульфат аммония (50 вес.%/50 вес.%)

Тип гранулятора и номер фигуры: А, фиг.9-11.

*4: Результаты, полученные при просеивании через сито.

Исходя из описания настоящего изобретения со ссылками на существующие варианты, следует учесть, что они представляют настоящее изобретение, и, если другое не оговаривается, не ограничивают его любыми подробностями описания, но скорее должны истолковываться широко в пределах смысла и сферы притязаний, как это представлено в прилагаемой формуле изобретения.

Claims (19)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в упомянутую секцию гранулирования и сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного исходного материала, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала через упомянутые сопла для впрыскивания на приблизительно сферические ядра в секции гранулирования, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.
2. 2. Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования и сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке, для впрыскивания расплавленного исходного материала при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала через упомянутые сопла для впрыскивания на приблизительно сферические ядра в секции гранулирования, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.
3. 3. Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в упомянутую секцию грану39 лирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного исходного материала и одну или несколько стенок перегородки, предусмотренных на упомянутой донной перегородке, для перегораживания упомянутых воздухопроводов так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала в секцию гранулирования через упомянутые сопла для впрыскивания на упомянутые ядра, которые являются приблизительно сферическими, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.
4. 4. Усовершенствованный способ гранулирования, в котором используют гранулятор, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке, для впрыскивания расплавленного исходного материала при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа и одну или несколько перегораживающих стенок, предусмотренных на упомянутой донной перегородке, для перегораживания упомянутых воздухопроводов так, чтобы стенки перегородки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, который включает впрыскивание расплавленного исходного материала в секцию гранулирования через упомянутые сопла для впрыскивания на упомянутые ядра, которые являются приблизительно сферическими, который вводят вслед за частицами [ядер], диаметр которых достигает среднего размера от 0,4 до 3,0 мм, для получения гранул.
5. 5. Усовершенствованный способ гранулирования по пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что расплавленный исходный материал разбрызгивают через разбрызгиватель типа душа с изгибом, имеющего сферическую пластину с множеством сквозных отверстий, при этом упомянутая разбрызгиваемая расплавленная мочевина охлаждается и затвердевает, и подают охлажденные, затвердевшие, приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм.
6. 6. Усовершенствованный способ гранулирования по пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что расплавленный исходный материал разбрызгивают через вибрирующий разбрызгиватель типа душа, при этом упомянутая разбрызгиваемая расплавленная мочевина охлаждается и затвердевает, и подают охлажденные, затвердевшие, приблизительно сферические ядра, имеющие средний диаметр частиц от 0,4 до 2,0 мм.
7. 7. Усовершенствованный способ гранулирования по пп. 1 , 2, 3 или 4, отличающийся тем, что дополнительно включает подачу в гранулятор в режиме рециркулирования гранул, имеющих более мелкий диаметр по сравнению с гранулами в готовом продукте, чтобы получить узкое распределение диаметров частиц в готовом продукте.
8. 8. Усовершенствованный способ гранулирования по любому одному из пп. 1 -7, отличающийся тем, что упомянутый расплавленный до жидкого состояния исходный материал является любым одним из расплавленной мочевины, расплавленной мочевины в форме суспензии, содержащей другой твердый компонент в расплавленной мочевине, и расплавленной серы.
9. 9. Усовершенствованный способ гранулирования по любому одному из пп. 1 -7, отличающийся тем, что такой упомянутый расплавленный исходный материал, как расплавленная мочевина, поступает в сопла первой секции упомянутого гранулятора, а расплавленная сера поступает в сопла следующей секции упомянутого гранулятора.
10. 1 0. Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор по п.1, имеющий донную перегородку секции грануляции, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воздуха в упомянутую секцию гранулирования и сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию гранулирования, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.
11. 11. Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор по п.3, имеющий донную перегородку секции грануляции, дно которой представляет собой перфорированную пластину, верхний воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к упомянутой донной перегородке упомянутой секции гранулирования, нижний воздухопровод, воздухопровод, ответвляющийся от упомянутого нижнего воздухопровода, для вдувания воз41 духа в упомянутую секцию гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в центрах упомянутых выпускных отверстий для воздуха, для впрыскивания расплавленного исходного материала и перегораживающие стенки, предусмотренные на упомянутой донной перегородке, для перегораживания упомянутых воздухопроводов так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию гранулирования, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, проходящего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.
12. 12. Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор по п.2, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования и сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке, для впрыскивания расплавленного до жидкого состояния исходного материала, при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию гранулирования, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.
13. 13. Усовершенствованный гранулятор, который представляет собой гранулятор по п.4, имеющий донную перегородку секции гранулирования, дно которой представляет собой перфорированную пластину, воздухопровод для подачи воздуха с целью псевдоожижения к донной перегородке секции гранулирования, сопла для впрыскивания, предусмотренные в донной перегородке, для впрыскивания расплавленного исходного материала, при использовании воздуха высокого давления как вспомогательного газа и перегораживающие стенки, предусмотренные на упомянутой донной перегородке, для перегораживания упомянутых сопел так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, для образования гранул посредством разбрызгивания расплавленного исходного материала из упомянутых сопел для впрыскивания на ядра, подаваемые в секцию гранулирования, при этом ядра имеют заданный диаметр частиц, в которой направление потока воздуха, поступающего через отверстия, сделанные в перфорированной пластине, имеет угол наклона к направлению потока гранул относительно вертикальной оси.
14. 14. Гранулятор, который представляет собой гранулятор, подлежащий использованию по п.3 или 4, в котором предусмотрены одна или несколько перегораживающих стенок на упомянутой донной перегородке, причем перегораживающие стенки параллельны стенкам гранулятора так, чтобы перегораживающие стенки могли образовать проход, по которому ядра могут непрерывно двигаться от входа гранулятора в направлении выхода из гранулятора, и чтобы упомянутые перегораживающие стенки располагались в шахматном порядке так, чтобы, по меньшей мере, одна из перегораживающих стенок проходила от одной боковой секции гранулятора в направлении другой противоположной боковой секции гранулятора, а другая перегораживающая стенка проходила от упомянутой другой противоположной секции гранулятора в направлении упомянутой первой боковой секции гранулятора.
15. 15. Усовершенствованный гранулятор по любому одному из пп. 10-14, отличающийся тем, что гранулятор имеет такую соответствующую техническим требованиям удлиненную конфигурацию, чтобы отношение Ь/М было больше или равно 2, но меньше или равно 40, где Ь представляет собой длину донной секции гранулятора в направлении потока гранул, а М представляет собой ширину потока гранул.
16. 16. Усовершенствованный гранулятор по любому одному из пп. 10-15, отличающийся тем, что гранулятор имеет неотъемлемую функцию подачи в него в качестве ядер приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм.
17. 17. Усовершенствованный гранулятор по любому одному из пп. 10-16, отличающийся тем, что неотъемлемую от гранулятора функцию подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм, в гранулятор выполняет разбрызгиватель типа душа.
18. 18. Усовершенствованный гранулятор по любому одному из пп. 10-16, отличающийся тем, что неотъемлемую от гранулятора функцию подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм, в гранулятор выполняет вибрирующий разбрызгиватель типа душа.
19. 19. Усовершенствованный гранулятор по любому одному из пп. 10-18, отличающийся тем, что неотъемлемая от гранулятора функция подачи приблизительно сферических ядер, имеющих средние диаметры частиц от 0,4 до 1,0 мм, в гранулятор объединена с функцией охлаждения для охлаждения продукта.