EA045486B1

EA045486B1 - METHOD OF COATING FERTILIZERS

Info

Publication number: EA045486B1
Application number: EA202390713
Authority: EA
Inventors: Джозеф Энтони Сайя; мл. Пёрселл Джеймс Тейлор; Стивен Марк Брукс; II Леон Роберсон; Спенсер Дэниел Сандерс; Аллен Зорн Сандерс; Мюррей Пол Хасинофф; Дэниел Пол Хеберер; Джастин Маклин Фогарти; Кристофер Майкл Моджинский
Original assignee: Пёрселл Агри-Тек; Ллк; Хантсмен Интернэшнл Ллк
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2023-11-29

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на частицы и, в частности, к способу нанесения покрытия на частицы удобрений.The invention relates to a method for coating particles and, in particular, to a method for coating fertilizer particles.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

Многие удобрения применяют в виде водорастворимого материала, имеющего форму частиц, например карбамидсодержащие удобрения. Удобрения с контролируемым высвобождением можно использовать для обеспечения замедленного высвобождения удобрения из частиц. Замедленное высвобождение может способствовать более эффективному применению удобрения. Такие удобрения могут быть изготовлены, например, путем нанесения покрытия на частицы удобрения. Например, в публикации US 2014/0033779 описан способ нанесения покрытия на субстрат, причем материал субстрата и материал покрытия смешивают и отверждают смесь с покрытием в отдельном реакторе. В публикации US '779 также упоминается, что способы получения удобрений с контролируемым высвобождением с использованием одного барабана или реактора (т.е. периодического процесса) являются функциональными и их часто используют, однако они ассоциируются с несколькими проблемами, такими как риск образования агрегатов или комков в материалах с покрытием.Many fertilizers are applied in the form of a water-soluble material in particle form, such as urea fertilizers. Controlled release fertilizers can be used to provide a slow release of the fertilizer from the particles. Slow release can allow for more efficient application of the fertilizer. Such fertilizers can be produced, for example, by coating the fertilizer particles. For example, US 2014/0033779 describes a method for coating a substrate, wherein the substrate material and the coating material are mixed and the coated mixture is cured in a separate reactor. US '779 also mentions that controlled release fertilizer processes using a single drum or reactor (i.e. batch process) are functional and often used, but are associated with several problems such as the risk of aggregates or lumps in coated materials.

В публикации US 5538531 описан способ получения частиц удобрения с контролируемым высвобождением, который включает нагревание частиц удобрения, встряхивание частиц с обеспечением осторожного перемешивания, добавление полиола, добавление полиизоцианата после равномерного распределения полиольного компонента, обеспечение реакции компонентов и добавление воска.US Publication No. 5,538,531 describes a process for producing controlled release fertilizer particles that includes heating the fertilizer particles, shaking the particles to ensure gentle mixing, adding a polyol, adding a polyisocyanate after uniformly distributing the polyol component, allowing the components to react, and adding a wax.

Более того, существующие способы нанесения покрытий на удобрения являются относительно дорогими, так как из-за этапа нанесения покрытия в производство удобрения добавляется отдельный технологический этап. Этап нанесения покрытия обычно требует длительного времени обработки и, следовательно, предусматривает применение крупного оборудования, из-за чего возрастают капитальные и эксплуатационные расходы. Хотя более высокая цена может быть приемлемой для специализированных покрытий и для садоводства, в случае выращиваемых в больших масштабах сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза (маис), важны низкие затраты.Moreover, existing fertilizer coating processes are relatively expensive because the coating step adds a separate processing step to the fertilizer production. The coating step typically requires long processing times and therefore involves the use of large equipment, which increases capital and operating costs. While a higher price may be acceptable for specialty coatings and horticultural applications, for large-scale crops such as corn (maize), low costs are important.

Таким образом, существует потребность в способах нанесения покрытия на частицы, в частности на частицы удобрения. В частности, существует потребность в способах покрытия удобрений по конкурентной цене для получения удобрений с контролируемым высвобождением, которые подходят для эффективного удобрения выращиваемых в больших масштабах товарных сельскохозяйственных культур.Thus, there is a need for methods of coating particles, in particular fertilizer particles. In particular, there is a need for competitively priced fertilizer coating methods to produce controlled release fertilizers that are suitable for effectively fertilizing large scale commercial crops.

Целью настоящего изобретения является создание способа нанесения покрытия, который решает вышеуказанные проблемы и по меньшей мере частично удовлетворяет нужды.The object of the present invention is to provide a coating method that solves the above problems and at least partially satisfies the needs.

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

В первом аспекте изобретение относится к способу нанесения покрытия на частицы удобрения, включающему:In a first aspect, the invention relates to a method for coating fertilizer particles, comprising:

a) обеспечение наличия частиц удобрения в модуле для нанесения покрытий;a) ensuring the presence of fertilizer particles in the coating module;

b) этап нанесения слоя покрытия (этап b), включающий:b) a coating layer application step (step b), comprising:

нанесение одного или более компонентов покрытия на частицы удобрения в модуле для нанесения покрытий для получения частиц удобрения с покрытием, содержащих слой покрытия и частицы удобрения, и по меньшей мере частичное отверждение или затвердевание слоя покрытия, причем указанное отверждение или затвердевание включает химическую реакцию указанного одного или более компонентов покрытия, при этом этап b) выполняют один или более раз для получения частиц удобрения с покрытием; иapplying one or more coating components to the fertilizer particles in a coating module to produce coated fertilizer particles comprising a coating layer and fertilizer particles, and at least partially curing or solidifying the coating layer, said curing or solidifying comprising a chemical reaction of said one or more more coating components, wherein step b) is performed one or more times to obtain coated fertilizer particles; And

c) выгрузку частиц удобрения с покрытием из модуля для нанесения покрытий или окончательное отверждение или затвердевание частиц удобрения с покрытием в модуле для нанесения покрытий с последующим высвобождением частиц удобрения из модуля для нанесения покрытий, причем выгруженные частицы удобрения содержат указанное покрытие, при этом покрытие предпочтительно содержит нерастворимый в воде полимер, причем модуль для нанесения покрытий содержит неподвижную раму и по меньшей мере два подвижных элемента, при этом указанные подвижные элементы выполнены с возможностью независимого перемещения относительно рамы, и при этом способ включает перемещение указанных по меньшей мере двух подвижных элементов относительно рамы по меньшей мере на этапе b).c) discharging the coated fertilizer particles from the coating module or finally curing or solidifying the coated fertilizer particles in the coating module and then releasing the fertilizer particles from the coating module, wherein the discharged fertilizer particles comprise said coating, wherein the coating preferably comprises a water-insoluble polymer, wherein the coating module comprises a fixed frame and at least two movable elements, wherein said movable elements are configured to move independently relative to the frame, and wherein the method includes moving said at least two movable elements relative to the frame along at least in step b).

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг. 1 схематично показан пример модуля для нанесения покрытий, который можно использовать в способе изобретения.In fig. 1 schematically shows an example of a coating module that can be used in the method of the invention.

На фиг. 2 показаны экспериментально полученные скорости высвобождения карбамида из частиц удобрения, полученных способом в соответствии с изобретением, с помощью композиций покрытия, имеющих различные значения времени реакции.In fig. 2 shows the experimentally obtained rates of release of urea from fertilizer particles obtained by the method in accordance with the invention, using coating compositions having different reaction times.

На фиг. 3 показаны экспериментально полученные профили времени высвобождения карбамида для двух удобрений с покрытием, нанесенным в соответствии со способом изобретения, и двух удобрений с покрытием, нанесенным в соответствии со сравнительным способом с помощью ротационного барабанIn fig. 3 shows experimentally obtained urea release time profiles for two fertilizers coated in accordance with the method of the invention and two fertilizers coated in accordance with a comparative rotary drum method.

- 1 045486 ного аппарата для нанесения покрытий.- 1 045486 new coating apparatus.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Настоящее изобретение в общих чертах обеспечивает разумное комбинирование короткого времени пребывания в установке для нанесения покрытия, в которой покрываемые частицы поддерживают в движении, с модулем для нанесения покрытия, состоящим из двух подвижных элементов, и предпочтительно, кроме того, с композицией покрытия, имеющей короткое время отверждения или затвердевания.The present invention provides, in general terms, the intelligent combination of a short residence time in a coating apparatus in which the particles to be coated are kept in motion, with a coating module consisting of two moving elements, and preferably, in addition, with a coating composition having a short residence time curing or hardening.

В изобретении предложен способ, который включает проведение химической реакции одного или более компонентов покрытия в таком модуле для нанесения покрытий, при этом сохраняется подвижность частиц по меньшей мере для частичного отверждения или затвердевания покрытия. Преимуществом является то, что это обеспечивает высокую пропускную способность и быстрый процесс нанесения покрытия без агломерации частиц удобрения и без образования твердых отложений в модуле для нанесения покрытий.The invention provides a method that involves chemically reacting one or more coating components in such a coating module while maintaining particle mobility to at least partially cure or harden the coating. The advantage is that this allows high throughput and a fast coating process without agglomeration of fertilizer particles and without the formation of solid deposits in the coating module.

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на частицы удобрения. Частицы удобрения можно также называть гранулированным удобрением. Частицы, подлежащие нанесению покрытия и/или после нанесения на них покрытия, имеют размер, например, от 0,10 до 20 мм, например от 0,5 до 15 мм или от 1,5 до 5 мм. Частицы, например, имеют средний размер частиц в этом диапазоне или, например, по меньшей мере 90 мас.% частиц имеют размер частиц в этом диапазоне, причем размер частицы относится, например, к минимальному размеру. Частицы представляют собой, например, гранулированные или приллированные удобрения или окомкованный, таблетированный или прессованный материал удобрения. Необязательно способ включает этап солидификации жидкого материала удобрения в частицы удобрения, на которые необходимо нанести покрытие, например, в башне приллирования, в модуле гранулирования (например, с фонтанирующим слоем или псевдоожиженным слоем) или с помощью таблетирующего устройства, особенно если удобрение представляет собой карбамидное удобрение или карбамидсодержащее удобрение. Предпочтительно на этом этапе солидификации расплав (например, плав карбамида) охлаждают, например, с помощью охлаждающего воздуха. Между этапом солидификации и этапом нанесения покрытия частицы предпочтительно выдерживают при температуре выше 50 или выше 60°С.The invention relates to a method for coating fertilizer particles. Fertilizer particles can also be called granular fertilizer. The particles to be coated and/or to be coated have a size, for example, from 0.10 to 20 mm, for example from 0.5 to 15 mm or from 1.5 to 5 mm. The particles, for example, have an average particle size in this range or, for example, at least 90 wt.% of the particles have a particle size in this range, the particle size being, for example, a minimum size. The particles are, for example, granular or prilled fertilizer or pelletized, tableted or compressed fertilizer material. Optionally, the method includes the step of solidifying the liquid fertilizer material into fertilizer particles to be coated, for example in a prilling tower, in a granulation unit (for example, a spouting bed or fluidized bed) or using a tableting device, especially if the fertilizer is a urea fertilizer or urea-containing fertilizer. Preferably, during this solidification step, the melt (eg urea melt) is cooled, for example by means of cooling air. Between the solidification step and the coating step, the particles are preferably kept at a temperature above 50 or above 60°C.

Частицы, на которые нужно нанести покрытие, содержат материал удобрения или состоят из него. Материал удобрения представляет собой, например, материал азотного удобрения и содержит, например, азот (в расчете на атомы N) в количестве по меньшей мере 10 мас.%, по меньшей мере 20 мас.% или по меньшей мере 30 мас.%. Материал удобрения может, например, содержать соли карбамида и/или аммония, такие как сульфат аммония и нитрат аммония, и содержит, например, менее 10 мас.% или менее 5 мас.% компонентов, отличных от солей карбамида и солей аммония. Материал удобрения предпочтительно содержит карбамид, например по меньшей мере 50 мас.% карбамида, и предпочтительно представляет собой карбамидное удобрение, содержащее по меньшей мере 40 мас.% N или по меньшей мере 46 мас.% N. Материал удобрения может также содержать K (калий), Са (кальций), Р (фосфор) и/или S (серу) (от элементного состава), например в виде сульфата и/или соли фосфора, необязательно в комбинации с N, например в виде карбамида и/или аммония. Материал удобрения, как правило, водорастворим, поэтому при нанесении частиц удобрения на поверхность земли элементы удобрения (такие как N, Р и S, K, Са) попадают в сельскохозяйственные растения в виде растворенных веществ и возможно дополнительно предоставляют Zn и/или другие микроэлементы.The particles to be coated contain or are composed of fertilizer material. The fertilizer material is, for example, a nitrogen fertilizer material and contains, for example, nitrogen (based on N atoms) in an amount of at least 10% by weight, at least 20% by weight, or at least 30% by weight. The fertilizer material may, for example, contain urea and/or ammonium salts, such as ammonium sulfate and ammonium nitrate, and contain, for example, less than 10% by weight or less than 5% by weight of components other than urea salts and ammonium salts. The fertilizer material preferably contains urea, for example at least 50 wt% urea, and is preferably a urea fertilizer containing at least 40 wt% N or at least 46 wt% N. The fertilizer material may also contain K (potassium ), Ca (calcium), P (phosphorus) and/or S (sulfur) (depending on the elemental composition), for example in the form of sulfate and/or salt of phosphorus, optionally in combination with N, for example in the form of urea and/or ammonium. Fertilizer material is generally water soluble, so when fertilizer particles are applied to the soil surface, fertilizer elements (such as N, P and S, K, Ca) enter the crop as dissolved substances and possibly additionally provide Zn and/or other trace elements.

Способ изобретения относится к нанесению покрытия на частицы удобрения. Соответственно, частицы с покрытием (полученные в соответствии со способом нанесения покрытия) содержат частицы удобрения и внешний слой материала покрытия, который частично или полностью покрывает частицы удобрения.The method of the invention relates to coating fertilizer particles. Accordingly, the coated particles (obtained in accordance with the coating method) comprise fertilizer particles and an outer layer of coating material that partially or completely covers the fertilizer particles.

Слой покрытия обеспечивает, например, контролируемое высвобождение материала удобрения, особенно при нанесении удобрений на землю (в почву) и при контакте с водой. Слой покрытия может также обеспечивать медленное высвобождение удобрения. В таких вариантах осуществления удобрение высвобождается из частицы, например, посредством гидролиза, биоразложения или ограниченной растворимости или посредством их комбинации. Высвобождаемый материал удобрения - это высвобождение доступных для растений питательных веществ.The coating layer provides, for example, a controlled release of the fertilizer material, especially when applying the fertilizer to the ground (into the soil) and in contact with water. The coating layer may also provide a slow release of the fertilizer. In such embodiments, the fertilizer is released from the particle, for example, through hydrolysis, biodegradation or limited solubility, or a combination thereof. The released fertilizer material is the release of plant-available nutrients.

Покрытие предпочтительно содержит полимер, а более предпочтительно содержит нерастворимый в воде полимер. Полимер, например, имеет растворимость менее 0,10 г/л в деионизированной воде при 100 кПа и 20°С. Полимер, например, нерастворим при температуре 20°С в деионизированной воде при использовании для определения способа, описанного в публикации D. Braun et al., Practical Macromolecular Organic Chemistry, CRC Press, 1984, p. 73, причем 30-50 мг образца мелкодисперсного полимера помещают в небольшие пробирки с жидкостью объемом 1 мл и оставляют на несколько часов.The coating preferably contains a polymer, and more preferably contains a water-insoluble polymer. The polymer, for example, has a solubility of less than 0.10 g/l in deionized water at 100 kPa and 20°C. The polymer, for example, is insoluble at 20° C. in deionized water when used for the determination method described in D. Braun et al., Practical Macromolecular Organic Chemistry, CRC Press, 1984, p. 73, wherein 30-50 mg of a sample of fine polymer is placed in small test tubes with a 1 ml liquid and left for several hours.

Материал покрытия является, например, водонепроницаемым или полупроницаемым. Материал покрытия предпочтительно защищает удобрение внутри покрытия от почвенных процессов вплоть до высвобождения.The coating material is, for example, waterproof or semi-permeable. The coating material preferably protects the fertilizer within the coating from soil processes until release.

В некоторых вариантах осуществления вода и растворенные вещества могут проникать через по- 2 045486 крытие путем диффузии. Время, необходимое для диффузии, может обеспечивать требуемую скорость высвобождения питательных веществ удобрения из частиц с покрытием в почву. Таким образом, покрытие может обеспечивать контролируемое высвобождение.In some embodiments, water and solutes may penetrate the coating by diffusion. The time required for diffusion can provide the required rate of release of fertilizer nutrients from the coated particles into the soil. In this way, the coating can provide controlled release.

В некоторых вариантах осуществления материал покрытия является полупроницаемым (например, проницаемым для воды, но непроницаемым для материала удобрения, такого как карбамид), а после нанесения на поверхность земли вода проникает через покрытие вследствие осмоса и вызывает набухание сердцевины из материала удобрения. В результате возможны растрескивание покрытия и/или выход материала удобрения через поры в покрытии. Таким образом можно достигать замедленного и/или отсроченного высвобождения материала из покрытия.In some embodiments, the coating material is semi-permeable (eg, permeable to water but impermeable to fertilizer material, such as urea), and once applied to the ground surface, water penetrates the coating by osmosis and causes the core of fertilizer material to swell. This may result in cracking of the coating and/or release of fertilizer material through pores in the coating. In this way it is possible to achieve a slow and/or delayed release of the material from the coating.

Материал покрытия составляет, например, в общей сложности по меньшей мере 0,0010 мас.%, например от 0,10 до 10 мас.% в расчете на общую массу частицы, и/или составляет, например, 0,2-5 мас.%, или 0,3-3,0 мас.%, или 0,3-1,5 мас.%, или 0,5-1,2 мас.% на один слой покрытия, например 1,0-3 мас.% на слой покрытия. Толщина покрытия находится, например, в диапазоне от 1,0 до 50 мкм в целом и/или на один слой покрытия, хотя также возможны и другие значения толщины.The coating material constitutes, for example, a total of at least 0.0010 wt.%, for example from 0.10 to 10 wt.% based on the total weight of the particle, and/or is, for example, 0.2-5 wt. %, or 0.3-3.0 wt.%, or 0.3-1.5 wt.%, or 0.5-1.2 wt.% per coating layer, for example 1.0-3 wt. % per coating layer. The coating thickness is, for example, in the range from 1.0 to 50 μm overall and/or per coating layer, although other thicknesses are also possible.

Материал покрытия, присутствующий в частицах с покрытием, является, например, полимерным, и композиция покрытия, наносимая на частицы удобрения в процессе нанесения покрытия, представляет собой, например, смолу.The coating material present in the coated particles is, for example, a polymer, and the coating composition applied to the fertilizer particles during the coating process is, for example, a resin.

Покрытие частиц, выгружаемых из модуля для нанесения покрытий, предпочтительно содержит полимер. Полимер предпочтительно является поперечно сшитым. Полимер предпочтительно является термоотверждаемым, в альтернативном варианте осуществления - термопластичным.The coating of the particles discharged from the coating module preferably contains a polymer. The polymer is preferably cross-linked. The polymer is preferably thermoset, in an alternative embodiment thermoplastic.

Способ включает получение частиц удобрения в модуле для нанесения покрытий, например частицы подают в модуль для нанесения покрытий, в частности во вращающийся контейнер. Модуль для нанесения покрытий выполнен с возможностью приема частиц удобрения, на которые наносят покрытие. Модуль для нанесения покрытий содержит, например, контейнер для приема и хранения частиц удобрения. Такой контейнер предпочтительно имеет стенку и внутреннее пространство, причем внутреннее пространство выполнено с возможностью приема частиц удобрения.The method includes producing fertilizer particles in a coating module, for example the particles are fed into a coating module, in particular into a rotating container. The coating module is configured to receive fertilizer particles to be coated. The coating module contains, for example, a container for receiving and storing fertilizer particles. Such a container preferably has a wall and an interior space, the interior space being configured to receive fertilizer particles.

Способ может включать просеивание частиц удобрения до получения желаемого диапазона размеров перед введением частиц удобрения в модуль для нанесения покрытий.The method may include sifting the fertilizer particles to a desired size range before introducing the fertilizer particles into the coating module.

Способ может дополнительно включать предварительное нагревание частиц удобрения до их введения в модуль для нанесения покрытий, например, до температуры по меньшей мере 30°С, по меньшей мере 40°С, по меньшей мере 50°С или по меньшей мере 60°С и/или до температуры по меньшей мере на 5°С, по меньшей мере на 10°С или по меньшей мере на 20°С выше температуры окружающей среды и, как правило, до температуры менее 100°С или менее 80°С.The method may further include preheating the fertilizer particles prior to their introduction into the coating module, for example, to a temperature of at least 30°C, at least 40°C, at least 50°C, or at least 60°C, and/ or to a temperature of at least 5°C, at least 10°C, or at least 20°C above ambient temperature, and generally to a temperature of less than 100°C or less than 80°C.

Способ включает этап нанесения слоя покрытия. Этот этап можно выполнять один или более раз с получением частиц удобрения с покрытием, имеющих один или более слоев покрытия.The method includes the step of applying a coating layer. This step can be performed one or more times to produce coated fertilizer particles having one or more coating layers.

Этап нанесения слоя покрытия включает получение частиц удобрения со слоем покрытия. Этап включает нанесение одного или более компонентов покрытия на частицы удобрения, когда частицы находятся в модуле для нанесения покрытий. Кроме того, в ходе такого этапа нанесения слоя покрытия на частицы удобрения можно наносить другие соединения, такие как растворители, хотя в предпочтительных вариантах осуществления растворители не используют. Способ может также включать дополнительные этапы нанесения на частицы дополнительных слоев покрытия, такие как этапы нанесения слоев воска. На указанном этапе нанесения слоя покрытия компоненты покрытия и необязательные дополнительные соединения можно наносить, например, одновременно или последовательно. Например, по меньшей мере два компонента покрытия наносят последовательно, например поэтапно, причем компоненты покрытия имеют разный состав. Каждый компонент покрытия может также представлять собой смесь соединений. Компоненты покрытия обычно наносят в виде жидкости (сюда могут входить, например, эмульсии, растворы и дисперсии, а также полимерные расплавы), например, путем впрыска, например путем распыления жидкостей. Таким образом обеспечивают частицы удобрения, содержащие слой покрытия и частицы удобрения в качестве сердцевины. Соответственно, один или более нанесенных компонентов покрытия присутствуют на частицах удобрения в виде (дополнительного) слоя.The coating layer step involves producing fertilizer particles with a coating layer. The step includes applying one or more coating components to the fertilizer particles while the particles are in a coating module. Additionally, other compounds, such as solvents, can be applied to the fertilizer particles during this coating step, although in preferred embodiments solvents are not used. The method may also include additional steps of applying additional coating layers to the particles, such as the steps of applying layers of wax. At this stage of applying the coating layer, the coating components and optional additional compounds can be applied, for example, simultaneously or sequentially. For example, at least two coating components are applied sequentially, for example in stages, and the coating components have different compositions. Each coating component may also be a mixture of compounds. The coating components are usually applied in liquid form (this may include, for example, emulsions, solutions and dispersions, as well as polymer melts), for example by injection, for example by spraying liquids. Thus, fertilizer particles are provided containing a coating layer and fertilizer particles as a core. Accordingly, one or more applied coating components are present on the fertilizer particles as an (additional) layer.

В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один или все компоненты покрытия при нанесении имеют вязкость менее 2000 или менее 1000 мПа-с при 25°С и, как правило, более 100 мПа-с при 25°С. Вязкость измеряют, например, в соответствии со стандартом ISO 3219:1993.In preferred embodiments, at least one or all of the coating components, when applied, have a viscosity of less than 2000 or less than 1000 mPas at 25°C and typically greater than 100 mPas at 25°C. Viscosity is measured, for example, in accordance with ISO 3219:1993.

Один или более компонентов покрытия предпочтительно добавляют к слою частиц удобрения, причем слой получают за счет движения подвижных элементов модуля для нанесения покрытий, в частности за счет вращения или контакта частиц друг с другом. Слой предпочтительно представляет собой слой приподнятых частиц, причем частицы удобрения поднимаются за счет движения подвижных элементов. Модуль для нанесения покрытий предпочтительно работает таким образом, чтобы поддерживать постоянное движение всего материала во внутреннем пространстве. Модуль для нанесения покрытий предпочтительно работает с обеспечением непрерывного перемещения переносимых воздухом частиц во множестве направлений. В некоторых вариантах осуществления этапы нанесения покрытия осуществляют вOne or more coating components are preferably added to the layer of fertilizer particles, the layer being produced by movement of the moving elements of the coating module, in particular by rotation or contact of the particles with each other. The layer is preferably a layer of raised particles, the fertilizer particles being lifted by the movement of the moving elements. The coating module preferably operates in such a way as to maintain a constant movement of all material in the internal space. The coating module preferably operates to provide continuous movement of airborne particles in multiple directions. In some embodiments, the coating steps are carried out in

- 3 045486 атмосфере, отличной от воздуха, например в инертной атмосфере, такой как N2. Модуль для нанесения покрытий, например, функционирует таким образом, что по меньшей мере некоторые частицы являются переносимыми газом частицами (например, переносимыми воздухом частицами), и при этом эти частицы, как правило, непрерывно перемещаются во множестве направлений. Таким образом можно преодолевать влияние силы тяжести и можно устранять ограничения, накладываемые размером, формой и плотностью частиц, на достижение однородного смешивания компонентов покрытия с частицами за короткие циклы смешивания.- 3 045486 atmosphere other than air, for example an inert atmosphere such as N2. The coating module, for example, operates such that at least some of the particles are gas-borne particles (eg, air-borne particles), and the particles typically move continuously in multiple directions. In this way, the influence of gravity can be overcome and the limitations imposed by particle size, shape and density can be eliminated in achieving uniform mixing of coating components with the particles in short mixing cycles.

Частицы удобрения, например, вводят в контейнер в количестве более 10%, или более 20%, или более 40%, или более 60%, и/или менее 95%, или менее 90%, или менее 80%, например 60-90%, предпочтительно 75-90% от объема внутреннего пространства контейнера в расчете на объемную плотность материала частиц удобрения без покрытия. Объемная доля в расчете на объемную плотность означает, что объемный слой частиц без покрытия (включая пустое пространство в слое) занимает указанную объемную долю внутреннего пространства. Например, для частиц карбамида или частиц, содержащих карбамид, можно использовать объемную плотность 720-820 кг/м³, например 770 кг/м³. Доля заполнения в расчете на фактическую плотность материала удобрения (без покрытия) составляет, например, более 10%, или более 20%, или более 30% и/или менее 60%, или менее 50% от объема внутреннего пространства. Эти доли заполнения могут способствовать образованию приподнятого слоя на этапе b) и хорошему распределению компонентов покрытия.Fertilizer particles, for example, are introduced into the container in an amount of more than 10%, or more than 20%, or more than 40%, or more than 60%, and/or less than 95%, or less than 90%, or less than 80%, for example 60-90 %, preferably 75-90% of the volume of the internal space of the container based on the bulk density of the uncoated fertilizer particle material. Volume fraction based on bulk density means that the volumetric layer of uncoated particles (including void space in the layer) occupies the specified volume fraction of the internal space. For example, for urea particles or particles containing urea, a bulk density of 720-820 kg/m ³ , for example 770 kg/m ³ , can be used. The filling percentage based on the actual density of the fertilizer material (uncoated) is, for example, more than 10%, or more than 20%, or more than 30% and/or less than 60%, or less than 50% of the volume of the internal space. These filling fractions can contribute to the formation of a raised layer in step b) and a good distribution of the coating components.

Компоненты покрытия предпочтительно не содержат растворителей, например содержат менее 5 мас.% воды, например менее 1,0 мас.% воды и менее 5 мас.% или менее 1,0 мас.% органических растворителей, причем органические растворители представляют собой, например, органические соединения с температурой кипения ниже 120°С. На всем протяжении способа предпочтительно применяют менее 1,0 мас.% воды и/или менее 1,0 мас.% органических растворителей в расчете на массу частиц удобрения без покрытия.The coating components preferably contain no solvents, for example contain less than 5 wt.% water, for example less than 1.0 wt.% water and less than 5 wt.% or less than 1.0 wt.% organic solvents, wherein the organic solvents are, for example, organic compounds with a boiling point below 120°C. Throughout the process, it is preferable to use less than 1.0 wt.% water and/or less than 1.0 wt.% organic solvents based on the weight of uncoated fertilizer particles.

Предпочтительно избегать воды, поскольку многие удобрения являются водорастворимыми. Во избежание опасности выбросов, а также в соответствии со стандартами на выбросы и другими нормативными положениями предпочтительно избегать применения органических растворителей.It is preferable to avoid water as many fertilizers are water soluble. To avoid emissions hazards and to comply with emissions standards and other regulations, it is preferable to avoid the use of organic solvents.

Компоненты покрытия предпочтительно содержат менее 40 мас.%, или менее 20 мас.%, или менее 10 мас.% компонентов, отличных от реагентов для химической реакции, проводимой на этапе b). Каждый компонент покрытия предпочтительно содержит более 50 или более 80 мас.% реагента для химической реакции, проводимой для термоотверждения или затвердевания. Каждый компонент покрытия предпочтительно содержит менее 10 мас.% соединений, которые не входят в частицы удобрения с покрытием при выгрузке.The coating components preferably contain less than 40 wt.%, or less than 20 wt.%, or less than 10 wt.% components other than reagents for the chemical reaction carried out in step b). Each coating component preferably contains more than 50 or more than 80 wt.% reactant for the chemical reaction carried out for thermosetting or hardening. Each coating component preferably contains less than 10% by weight of compounds that are not included in the coated fertilizer particles upon discharge.

В вариантах осуществления, в которых один или более компонентов покрытия содержат полимер или состоят из него, полимерные компоненты покрытия предпочтительно наносят в виде жидкости, такой как полимерный расплав, например, при температуре, существенно превышающей температуру стеклования полимера, таким образом, что полимер имеет достаточно низкую вязкость, чтобы его можно было обрабатывать.In embodiments in which one or more coating components contain or consist of a polymer, the polymer coating components are preferably applied as a liquid, such as a polymer melt, for example, at a temperature substantially above the glass transition temperature of the polymer, such that the polymer has sufficient low viscosity so that it can be processed.

Способ дополнительно включает по меньшей мере частичное отверждение или затвердевание одного или более нанесенного компонента покрытия. Такое по меньшей мере частичное отверждение или затвердевание осуществляют в модуле для нанесения покрытий, и это, например, гарантирует, что готовое покрытие содержит предпочтительное нерастворимое в воде покрытие.The method further includes at least partially curing or hardening one or more applied coating components. This at least partial curing or hardening is carried out in the coating module, and this, for example, ensures that the finished coating contains the preferred water-insoluble coating.

Отверждение или затвердевание включает химическую реакцию одного или более компонентов покрытия. Эту химическую реакцию проводят в модуле для нанесения покрытий, в частности, при движении по меньшей мере одного из подвижных элементов. Например, химическая реакция обеспечивает увеличение вязкости слоя покрытия. В некоторых вариантах осуществления химическая реакция включает образование соединений с более высокой молекулярной массой, чем у реагентов. Химическая реакция, например, включает полимеризацию и/или поперечное сшивание полимеров.Curing or hardening involves a chemical reaction of one or more coating components. This chemical reaction is carried out in the coating module, in particular by the movement of at least one of the moving elements. For example, a chemical reaction increases the viscosity of the coating layer. In some embodiments, the chemical reaction involves the formation of compounds with a higher molecular weight than the reactants. The chemical reaction, for example, involves polymerization and/or cross-linking of polymers.

В случае частичного отверждения или затвердевания на этапе b) окончательное отверждение или затвердевание проводят последовательно, до и/или после выгрузки частиц удобрения с покрытием из модуля для нанесения покрытий. Окончательное отверждение, например, выполняют в модуле для нанесения покрытий, используемом для этапа b).In the case of partial curing or hardening in step b), final curing or hardening is carried out sequentially, before and/or after discharging the coated fertilizer particles from the coating module. Final curing is, for example, carried out in the coating module used for step b).

Затвердевание и отверждение могут включать солидификацию одного или более жидких компонентов покрытия, добавляемых к частицам удобрения, в твердый материал покрытия в результате химической реакции одного или более компонентов покрытия. В случае отверждения химическая реакция представляет собой, например, реакцию поперечного сшивания с получением термопластичного полимера. В случае затвердевания химическая реакция обычно не включает поперечного сшивания, и в результате химической реакции обычно образуется термопластичный полимер. В варианте осуществления, в котором наносят только один компонент покрытия, этот компонент может взаимодействовать с самим собой, например, в ходе реакции полимеризации.Solidification and curing may involve the solidification of one or more liquid coating components added to the fertilizer particles into a solid coating material as a result of a chemical reaction of one or more coating components. In the case of curing, the chemical reaction is, for example, a cross-linking reaction to produce a thermoplastic polymer. When cured, the chemical reaction typically does not involve cross-linking, and the chemical reaction typically produces a thermoplastic polymer. In an embodiment in which only one coating component is applied, that component may react with itself, for example, during a polymerization reaction.

Применительно к реакционному отверждению или затвердеванию, один или более компонентов покрытия включают, например, инициаторы и/или катализатор, такой как инициатор полимеризации (на- 4 045486 пример, инициатор свободнорадикальной полимеризации или катионный инициатор) и катализаторы полимеризации.In relation to reaction curing or solidification, one or more coating components include, for example, initiators and/or a catalyst, such as a polymerization initiator (for example, a free radical initiator or a cationic initiator) and polymerization catalysts.

Частицы удобрения с покрытием и/или материал покрытия могут содержать дополнительные компоненты. Дополнительные компоненты включают, например, один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из смачивающих агентов, поверхностно-активных веществ, биоцидов, гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, антистатических агентов и микроэлементов. Микроэлементы, например, выбраны из группы, состоящей из Fe, Mn, Zn, Си, Mo, Ni, Cl, Mg и В.The coated fertilizer particles and/or coating material may contain additional components. Additional components include, for example, one or more components selected from the group consisting of wetting agents, surfactants, biocides, herbicides, insecticides, fungicides, antistatic agents and trace elements. Trace elements, for example, are selected from the group consisting of Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, Ni, Cl, Mg and B.

Такие дополнительные компоненты применяют, например, во время одного или более этапов нанесения слоев покрытия, например, как часть одного или более компонентов покрытия или как дополнительный компонент, добавляемый на этапе b) и/или этапе с).Such additional components are used, for example, during one or more steps of applying the coating layers, for example, as part of one or more coating components or as an additional component added in step b) and/or step c).

Покрытие может включать воск, который, например, наносят в виде слоя между слоями покрытия, отверждаемыми или затвердевающими на этапе b), и/или в виде последнего слоя. Воск представляет собой, например, олефиновый воск, более предпочтительно альфа-олефиновый воск, например, содержащий по меньшей мере 20 или по меньшей мере 30 атомов углерода, или, например, углеводород (такой как алкан), содержащий, например, от 20 до 40 атомов углерода. Воск представляет собой, например, парафиновый воск, петролатумный парафин или полиамидный воск и/или представляет собой, например, микрокристаллический воск.The coating may include a wax, which is, for example, applied as a layer between the coating layers cured or hardened in step b) and/or as a final layer. The wax is, for example, an olefin wax, more preferably an alpha-olefin wax, for example containing at least 20 or at least 30 carbon atoms, or, for example, a hydrocarbon (such as an alkane) containing, for example, from 20 to 40 carbon atoms. The wax is, for example, paraffin wax, petrolatum paraffin or polyamide wax and/or is, for example, microcrystalline wax.

Способ дополнительно включает выгрузку частиц удобрения с покрытием из модуля для нанесения покрытий, необязательно после этапа окончательного отверждения или этапа окончательного затвердевания. Этап окончательного затвердевания может, например, включать выпаривание непрореагировавшего мономера или охлаждение и/или заключительный этап химической реакции затвердевания. Необязательный этап окончательного отверждения может включать обеспечение дальнейшей реакции компонентов покрытия, присутствующих в нанесенных слоях покрытия. Этап окончательного отверждения может включать поперечное сшивание полимерного материала покрытия. Выгруженные частицы удобрения содержат покрытие и материал покрытия. Необязательный этап окончательного затвердевания применяют для доведения частиц до состояния, подходящего для выгрузки, в частности отсутствие липкости, достаточной механической прочности/прочности на раздавливание, чтобы обеспечивать возможности для манипуляций, упаковки и хранения.The method further includes discharging the coated fertilizer particles from the coating module, optionally after a final curing step or final curing step. The final solidification step may, for example, include evaporation of unreacted monomer or cooling and/or a final chemical solidification reaction step. An optional final curing step may include allowing the coating components present in the applied coating layers to further react. The final curing step may include cross-linking the polymeric coating material. The discharged fertilizer particles contain a coating and coating material. An optional final solidification step is used to bring the particles to a condition suitable for unloading, such as being free of tack and having sufficient mechanical/crushing strength to permit handling, packaging and storage.

Способ необязательно включает один или более этапов после выгрузки частиц удобрения с покрытием, например этап охлаждения, этап упаковки, этап дозирования и/или этап хранения. На этапе охлаждения, например, используют охлаждающий воздух. Частицы удобрения с покрытием, например, суспендируют в охлаждающем воздухе. Этап упаковки, например, включает упаковку частиц удобрения в мешки или контейнеры. Этап дозирования может включать разделение потока частиц удобрения с покрытием на партии с отмеренным количеством, причем такие партии можно транспортировать автотранспортом или морским транспортом в упаковке или без нее.The method optionally includes one or more steps after discharging the coated fertilizer particles, for example a cooling step, a packaging step, a dosing step and/or a storage step. During the cooling phase, for example, cooling air is used. The coated fertilizer particles, for example, are suspended in cooling air. The packaging step, for example, involves packing the fertilizer particles into bags or containers. The dosing step may involve dividing the stream of coated fertilizer particles into metered batches, which batches may be transported by road or sea, with or without packaging.

Способ нанесения покрытия, например, осуществляют в виде периодического или непрерывного процесса. Способ представляет собой, например, периодический процесс, который, например, приводит к получению множества слоев покрытия, причем два или более этапа нанесения слоя покрытия осуществляют в одном и том же модуле для нанесения покрытий (например, в одном и том же контейнере). Кроме того, в случае периодического процесса один или более компонентов можно добавлять непрерывно в течение, например, по меньшей мере 10 с или по меньшей мере 30 с. В примере способа два или более периодических модуля для нанесения покрытий работают параллельно, причем в параллельно работающих модулях для нанесения покрытий в каждый момент времени осуществляют отличающиеся друг от друга этапы. В таком варианте осуществления способ осуществляют в так называемом периодичнонепрерывном или полунепрерывном режиме. Например, способ может включать заполнение первого модуля для нанесения покрытий частицами удобрения, при этом второй модуль для нанесения покрытий осуществляет другой этап способа, отличный от заполнения. Таким образом, при параллельном размещении двух или более модулей для нанесения покрытий непрерывно подаваемые частицы удобрения можно обрабатывать в любой момент времени по меньшей мере в одном из параллельных модулей для нанесения покрытий, принимающим частицы удобрения без покрытия. В таком варианте осуществления способ включает, например, нанесение общего числа слоев покрытия, подлежащего нанесению на частицы удобрения (например, 1, 2, 3 или более слоев) в одном из параллельных модулей для нанесения покрытий.The coating process, for example, is carried out as a batch or continuous process. The method is, for example, a batch process that, for example, results in multiple coating layers, with two or more coating layer steps being carried out in the same coating module (eg, in the same container). Additionally, in the case of a batch process, one or more components can be added continuously over a period of, for example, at least 10 seconds or at least 30 seconds. In an example of the method, two or more batch coating modules operate in parallel, with different steps being carried out in the parallel coating modules at each time point. In such an embodiment, the method is carried out in a so-called batch-continuous or semi-continuous mode. For example, the method may include filling the first coating module with fertilizer particles, wherein the second coating module performs a method step other than filling. Thus, by arranging two or more coating modules in parallel, continuously supplied fertilizer particles can be processed at any time in at least one of the parallel coating modules receiving uncoated fertilizer particles. In such an embodiment, the method includes, for example, applying the total number of layers of coating to be applied to the fertilizer particles (eg, 1, 2, 3 or more layers) in one of the parallel coating modules.

В примере осуществления, в котором способ осуществляют как непрерывный процесс, два или более слоя покрытия наносят в различных модулях для нанесения покрытий, описанных в настоящем документе, расположенных последовательно, причем каждый модуль для нанесения покрытий имеет, например, контейнер и ротор, причем способ включает транспортировку частиц удобрения из первого модуля для нанесения покрытий, предназначенного для нанесения первого слоя покрытия, во второй модуль для нанесения покрытий, предназначенный для нанесения второго слоя покрытия. Такую транспортировку можно осуществлять, например, с помощью движущейся ленты или, например, модули для нанесения покрытий помещают друг на друга, и транспортировка происходит под действием силы тяжести. Непрерывный процесс может включать непрерывную подачу частиц удобрения в первый модуль дляIn an embodiment in which the method is carried out as a continuous process, two or more layers of coating are applied in different coating modules described herein arranged in series, each coating module having, for example, a container and a rotor, the method including transporting the fertilizer particles from a first coating module for applying a first coating layer to a second coating module for applying a second coating layer. Such transport can be carried out, for example, using a moving belt or, for example, coating modules are placed on top of each other and transport occurs under the influence of gravity. The continuous process may include continuously feeding fertilizer particles to the first module to

- 5 045486 нанесения покрытий, и транспортировку частиц удобрения, имеющих слой покрытия, из первого модуля нанесения покрытий во второй модуль для нанесения покрытий, расположенный после первого модуля для нанесения покрытий, и выгрузку частиц удобрения, имеющих дополнительный слой покрытия, из второго модуля для нанесения покрытий. В некоторых дополнительных вариантах осуществления два или более описанных модуля для нанесения покрытий используют последовательно, причем разные слои покрытия наносят поэтапно в разных указанных модулях для нанесения покрытий, и при этом транспортировка включает транспортировку партий частиц удобрения с покрытием по меньшей мере от первого модуля нанесения покрытий к расположенному после него второму модулю для нанесения покрытий.- 5 045486 coating, and transporting fertilizer particles having a coating layer from the first coating module to a second coating module located after the first coating module, and unloading fertilizer particles having an additional coating layer from the second coating module coatings. In some additional embodiments, two or more of the described coating modules are used sequentially, with different layers of coating being applied in stages in different said coating modules, and wherein the transport includes transporting batches of coated fertilizer particles from at least the first coating module to a second coating module located after it.

Модуль для нанесения покрытий содержит неподвижную раму и по меньшей мере два подвижных элемента, включая первый и второй подвижные элементы. Модуль для нанесения покрытий выполнен с возможностью приема частиц удобрения, на которые (дополнительно) наносят покрытие. Подвижные элементы выполнены с возможностью перемещения частиц удобрения в процессе нанесения покрытия. Каждый из первого и второго подвижных элементов может перемещаться относительно рамы и, как правило, может перемещаться относительно рамы независимо. Способ включает перемещение по меньшей мере двух подвижных элементов относительно рамы по меньшей мере на этапе b), предпочтительно в контакте с частицами удобрения. Первый и второй подвижные элементы также предпочтительно перемещают относительно друг друга. Первый и второй подвижные элементы, например, перемещаются независимо друг от друга и перемещают независимыми вращательными и/или возвратно-поступательными движениями.The coating module contains a fixed frame and at least two movable elements, including first and second movable elements. The coating module is configured to receive fertilizer particles that are (additionally) coated. The moving elements are designed to move fertilizer particles during the coating process. Each of the first and second movable members is movable relative to the frame, and generally movable independently relative to the frame. The method includes moving at least two movable elements relative to the frame at least in step b), preferably in contact with fertilizer particles. The first and second movable elements also preferably move relative to each other. The first and second movable elements, for example, move independently of each other and move in independent rotational and/or reciprocating movements.

Перемещение подвижных элементов может обеспечивать перемещение частиц удобрения на этапе b). Это может способствовать хорошему перемешиванию добавленных одного или более компонентов покрытия друг с другом и с частицами удобрения. Посредством перемещения подвижных элементов можно также предотвращать или ограничивать образование комков в процессе нанесения покрытия, например комков материала покрытия и частиц удобрения.The movement of the moving elements can provide movement of the fertilizer particles in step b). This may promote good mixing of the added one or more coating components with each other and with the fertilizer particles. By moving the moving elements, it is also possible to prevent or limit the formation of lumps during the coating process, such as lumps of coating material and fertilizer particles.

Неподвижную раму используют для монтажа подвижных элементов и, например, приводных механизмов, таких как двигатели. Неподвижная рама может включать в себя неподвижный корпус.A fixed frame is used to mount moving elements and, for example, drive mechanisms such as motors. The fixed frame may include a fixed housing.

Первый подвижный элемент предпочтительно содержит контейнер или представляет собой контейнер. Контейнер имеет стенку и внутреннее пространство. Стенка имеет, например, нижнюю часть и одну или более боковых частей. Стенка может быть снабжена закрываемым выходным отверстием, например, в нижней части для выгрузки частиц удобрения с покрытием. Контейнер, например, закрыт сверху с помощью накрывающей пластины, являющейся частью модуля для нанесения покрытий. Накрывающая пластина может включать входное отверстие для частиц удобрения и, например, может быть снабжена одной или более распылительными форсунками для одного или более компонентов покрытия. Входное отверстие может также быть снабжено открытой трубой. Открытую трубу используют, например, для капельной подачи компонентов покрытия в слой частиц. Внутреннее пространство используют в данном способе для размещения частиц, например для приема и удержания частиц удобрения в свободном пространстве внутреннего пространства. В данном способе контейнер, например, поворачивают и/или обеспечивают его возвратно-поступательные движения, причем поворот или возвратно-поступательные движения осуществляют, например, в горизонтальном или вертикальном направлении. Способ включает, например, вращение контейнера вокруг оси вращения, при этом в контейнере, в частности во внутреннем пространстве, находятся частицы удобрения. В ходе указанного вращения предпочтительно осуществляют по меньшей мере этап b). Вращение контейнера обеспечивает, например, вращательное движение частиц удобрения на этапе b). Частицы предпочтительно постоянно находятся в движении в контейнере вплоть до выгрузки, например, в результате вращения контейнера.The first movable element preferably contains or is a container. The container has a wall and an internal space. The wall has, for example, a bottom part and one or more side parts. The wall may be provided with a closable outlet, for example at the bottom, for discharging coated fertilizer particles. The container is, for example, closed at the top by a cover plate that is part of the coating module. The cover plate may include an inlet for fertilizer particles and, for example, may be provided with one or more spray nozzles for one or more coating components. The inlet may also be provided with an open pipe. An open pipe is used, for example, to drop coating components into a bed of particles. The internal space is used in this method to accommodate particles, for example to receive and hold fertilizer particles in the free space of the internal space. In this method, the container is, for example, rotated and/or its reciprocating movements are provided, the rotation or reciprocating movements being carried out, for example, in the horizontal or vertical direction. The method includes, for example, rotating the container around an axis of rotation, with fertilizer particles located in the container, in particular in the internal space. During said rotation, preferably at least step b) is carried out. The rotation of the container provides, for example, a rotational movement of the fertilizer particles in step b). The particles are preferably constantly in motion in the container until they are discharged, for example by rotating the container.

Контейнер, например, имеет цилиндрическую форму и представляет собой, например, сосуд. Контейнер имеет, например, круглое поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Контейнер, например, соединен с первым приводным механизмом, таким как двигатель. Первый приводной механизм, например, предусмотрен в раме и выполнен с возможностью перемещения контейнера относительно рамы.The container, for example, has a cylindrical shape and is, for example, a vessel. The container has, for example, a circular cross-section in a plane perpendicular to the axis of rotation. The container is, for example, connected to a first drive mechanism, such as a motor. The first drive mechanism is, for example, provided in the frame and is configured to move the container relative to the frame.

Кроме того, модуль для нанесения покрытий может содержать скребок, который, например, неподвижен по отношению к раме или, например, может оставаться неподвижным по отношению к раме при вращении контейнера. Скребок можно использовать для удаления твердых материалов со стенки вращающегося контейнера. Скребок может также способствовать встряхиванию частиц во время работы. Скребок расположен вблизи стенки контейнера и/или дна контейнера (например, с зазором 1-10 мм, например 1-5 мм) и предпочтительно расположен с верхней стороны относительно предпочтительного наклона контейнера. Скребок выполнен с возможностью перемещения относительно стенки контейнера. В предпочтительном варианте осуществления контейнер имеет дно и боковую стенку, причем модуль для нанесения покрытий дополнительно содержит скребок, причем скребок неподвижен по отношению к раме по меньшей мере на этапе b), при этом скребок расположен с возможностью соскребания материала с боковой стенки и/или со дна контейнера.In addition, the coating module may include a scraper, which, for example, is stationary with respect to the frame or, for example, can remain stationary with respect to the frame when the container is rotated. A scraper can be used to remove solid materials from the side of a rotating container. The scraper can also help to agitate the particles during operation. The scraper is located near the wall of the container and/or the bottom of the container (eg with a gap of 1-10 mm, eg 1-5 mm) and is preferably located on the upper side relative to the preferred slope of the container. The scraper is configured to move relative to the wall of the container. In a preferred embodiment, the container has a bottom and a side wall, wherein the coating module further comprises a scraper, wherein the scraper is stationary with respect to the frame at least in step b), wherein the scraper is positioned to scrape material from the side wall and/or from bottom of the container.

В предпочтительном варианте осуществления второй подвижный элемент представляет собой или содержит перемешивающий элемент. Перемешивающий элемент расположен во внутреннем пространстIn a preferred embodiment, the second movable element is or contains a mixing element. The mixing element is located in the internal space

- 6 045486 ве контейнера и, например, выполнен с возможностью вращения и/или возвратно-поступательного перемещения во внутреннем пространстве. Способ предпочтительно включает движение перемешивающего элемента по меньшей мере на этапе b) одновременно с вращением контейнера, а более предпочтительно непрерывно на протяжении этапа b). Таким образом, на этапе b) перемешивающий элемент контактирует с частицами удобрения, когда на частицах предусмотрен один или более компонент покрытия. Перемешивающий элемент представляет собой, например, смесительный инструмент. Движение перемещивающего элемента может способствовать перемешиванию частиц и/или способствовать предотвращению образования комков. В некоторых вариантах осуществления перемешивающий элемент, например, расположен с возможностью поддержания существенной части (например, более 30 мас.%) или большей части частиц в суспендированном в воздухе виде (без контакта с контейнером) в любой данный момент времени на этапе b). На этапе b) отдельные частицы подлетают, например, к стенке контейнера и перемешивающему элементу и отскакивают от них.- 6 045486 ve container and, for example, is designed to rotate and/or reciprocate movement in the internal space. The method preferably includes moving the mixing element at least in step b) simultaneously with the rotation of the container, and more preferably continuously throughout step b). Thus, in step b) the mixing element is contacted with the fertilizer particles when one or more coating components are provided on the particles. The mixing element is, for example, a mixing tool. The movement of the moving element may help to mix the particles and/or help prevent the formation of lumps. In some embodiments, the mixing element, for example, is positioned to maintain a substantial portion (eg, greater than 30% by weight) or a majority of the particles suspended in the air (without contact with the container) at any given time in step b). In step b) individual particles fly up, for example, to the wall of the container and the mixing element and bounce off them.

Перемешивающий элемент, например, соединен с приводным механизмом, например вторым приводным механизмом, предусмотренным в раме для перемещения перемешивающего элемента относительно рамы, причем движение может представлять собой вращение. Скоростью и движением перемешивающего элемента предпочтительно можно управлять независимо от скорости и движения контейнера.The stirring element is, for example, coupled to a drive mechanism, such as a second drive mechanism, provided in the frame to move the stirring element relative to the frame, the movement being rotation. The speed and movement of the mixing element can preferably be controlled independently of the speed and movement of the container.

Более предпочтительно перемешивающий элемент представляет собой ротор. Ротор содержит, например, вал и одну или более лопастей. Лопасти могут быть выполнены в виде лопаток. Лопасти или лопатки предпочтительно равномерно распределены вокруг вала. Способ включает, например, вращение ротора вокруг оси вращения ротора одновременно с вращением контейнера по меньшей мере на этапе b). Один контейнер может быть оснащен одним или более роторами. Ротор предпочтительно вращается вокруг вала. Ось вращения ротора, например, по существу параллельна (в том числе параллельна) оси вращения контейнера. Ось вращения ротора имеет, например, угол наклона менее 30°, или менее 20°, или менее 5°, например 0°, к оси вращения контейнера. Вал может проходить через отверстие в накрывающей пластине контейнера. Например, ротор закреплен над контейнером в раме и подвешен в контейнере.More preferably, the mixing element is a rotor. The rotor includes, for example, a shaft and one or more blades. The blades can be made in the form of paddles. The blades or paddles are preferably evenly distributed around the shaft. The method includes, for example, rotating the rotor around the axis of rotation of the rotor simultaneously with rotating the container at least in step b). One container may be equipped with one or more rotors. The rotor preferably rotates around a shaft. The axis of rotation of the rotor, for example, is substantially parallel (including parallel) to the axis of rotation of the container. The axis of rotation of the rotor has, for example, an inclination angle of less than 30°, or less than 20°, or less than 5°, for example 0°, to the axis of rotation of the container. The shaft may pass through an opening in the cover plate of the container. For example, the rotor is mounted above the container in a frame and suspended in the container.

Контейнер и ротор могут вращаться в одном и том же или противоположных направлениях (в любой заданный момент времени), особенно если вал и ось вращения по существу параллельны. Предпочтительными являются противоположные направления вращения. Например, если смотреть сверху относительно направления силы тяжести, контейнер может вращаться по часовой стрелке, а ротор - против часовой стрелки, или наоборот.The container and rotor may rotate in the same or opposite directions (at any given time), especially if the shaft and axis of rotation are substantially parallel. Opposite directions of rotation are preferred. For example, when viewed from above relative to the direction of gravity, the container may rotate clockwise and the rotor counterclockwise, or vice versa.

Контейнер вращают со скоростью, например, по меньшей мере 1 об/мин (оборот в минуту), обычно менее 500 об/мин, предпочтительно от 5 до 100 об/мин, например от 10 до 60 об/мин. Ротор вращают, например, со скоростью по меньшей мере 1 об/мин (оборот в минуту), обычно менее 500 об/мин, предпочтительно 5-100 об/мин, например 10-60 об/мин. Окружная скорость контейнера составляет, например, 0,10-1 м/с, предпочтительно 0, 2-2,0 м/с или 0,5-2,0 м/с. Окружная скорость ротора составляет, например, 0,2-10 м/с, предпочтительно 0,5-5,0 м/с или 1,0-2,5 м/с. Окружная скорость ротора предпочтительно выше окружной скорости контейнера. Эти предпочтительные скорости относятся, в частности, к этапу b).The container is rotated at a speed of, for example, at least 1 rpm (revolutions per minute), usually less than 500 rpm, preferably from 5 to 100 rpm, for example from 10 to 60 rpm. The rotor is rotated, for example, at a speed of at least 1 rpm (revolutions per minute), usually less than 500 rpm, preferably 5-100 rpm, for example 10-60 rpm. The peripheral speed of the container is, for example, 0.10-1 m/s, preferably 0.2-2.0 m/s or 0.5-2.0 m/s. The peripheral speed of the rotor is, for example, 0.2-10 m/s, preferably 0.5-5.0 m/s or 1.0-2.5 m/s. The peripheral speed of the rotor is preferably higher than the peripheral speed of the container. These preferred speeds apply in particular to step b).

Ось вращения ротора предпочтительно расположена на расстоянии от оси вращения контейнера (по меньшей мере в плоскости, перпендикулярной оси вращения контейнера) так, что ротор устанавливают эксцентрически во внутреннем пространстве контейнера, особенно в вариантах осуществления, в которых ось вращения ротора, например, по существу параллельна (в том числе параллельна) оси вращения контейнера. Расстояние, например, составляет по меньшей мере 2% или по меньшей мере 5% диаметра внутреннего пространства в плоскости, перпендикулярной оси вращения контейнера. В некоторых вариантах осуществления один контейнер может быть необязательно снабжен множеством роторов. Оси вращения множества роторов расположены, например, на одинаковом расстоянии или на разном расстоянии (в радиальном направлении) от оси вращения контейнера.The axis of rotation of the rotor is preferably located at a distance from the axis of rotation of the container (at least in a plane perpendicular to the axis of rotation of the container) such that the rotor is mounted eccentrically in the interior of the container, especially in embodiments in which the axis of rotation of the rotor is, for example, substantially parallel (including parallel) to the axis of rotation of the container. The distance, for example, is at least 2% or at least 5% of the diameter of the internal space in a plane perpendicular to the axis of rotation of the container. In some embodiments, one container may optionally be provided with multiple rotors. The axes of rotation of the plurality of rotors are located, for example, at the same distance or at different distances (in the radial direction) from the axis of rotation of the container.

В предпочтительном варианте осуществления ротор содержит вал и одну или более лопастей. Вал имеет длину в направлении от первого конца до второго конца, причем указанный первый конец расположен в указанном внутреннем пространстве указанного контейнера. Лопасти также расположены в этом внутреннем пространстве. Второй конец соединен с приводным механизмом, например вторым приводным механизмом, например, во втором двигателе. Лопасти соединены с валом и проходят от вала в указанном внутреннем пространстве контейнера в направлении, перпендикулярном длине вала. Лопасти имеют, например, длину в направлении, перпендикулярном валу, составляющую по меньшей мере 2% или по меньшей мере 5% радиуса контейнера в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения контейнера.In a preferred embodiment, the rotor includes a shaft and one or more blades. The shaft has a length in a direction from a first end to a second end, said first end being located in said interior space of said container. The blades are also located in this internal space. The second end is connected to a drive mechanism, such as a second drive mechanism, such as a second motor. The blades are connected to the shaft and extend from the shaft in the specified interior space of the container in a direction perpendicular to the length of the shaft. The blades have, for example, a length in a direction perpendicular to the shaft of at least 2% or at least 5% of the radius of the container in a cross section perpendicular to the axis of rotation of the container.

Ось вращения контейнера предпочтительно наклонена по отношению к вертикальному направлению, причем вертикальное направление определено по отношению к силе тяжести. Ось вращения предпочтительно имеет угол по меньшей мере 5° или по меньшей мере 10° относительно вертикального направления и, как правило, менее 30°. Ось вращения может также быть вертикальной относительно силы тяжести. Вертикальная или немного наклонная ориентация может обеспечивать однородное (по сущестThe axis of rotation of the container is preferably inclined with respect to a vertical direction, the vertical direction being defined with respect to gravity. The axis of rotation preferably has an angle of at least 5° or at least 10° with respect to the vertical direction and typically less than 30°. The axis of rotation may also be vertical relative to gravity. Vertical or slightly slanted orientation can provide a uniform (substantially

- 7 045486 ву с угловой симметрией относительно оси вращения) распределение частиц в контейнере по сравнению с вариантом осуществления, в котором ось вращения горизонтальна или почти горизонтальна. В случае наклонной оси вращения рама имеет корпус, причем контейнер расположен на опорном элементе так, что вращающийся контейнер наклонен по отношению к горизонтальной плоскости, причем горизонтальная плоскость параллельна нижней части опорного элемента. Контейнер предпочтительно имеет нижнюю стенку, образованную плоской пластиной, например цилиндрической пластиной. Предпочтительно нижняя стенка установлена в раме под углом по меньшей мере 5° или по меньшей мере 10° относительно горизонтальной плоскости. Например, цилиндрическая донная стенка может иметь самую низкую точку в состоянии покоя (без вращения). Выходной патрубок для выгрузки частиц удобрения с покрытием, например, выполнен в этой самой низкой точке или, например, в центре нижней стенки. Вращение под углом может также способствовать лучшему перемешиванию удобрения и одного или более добавленных компонентов покрытия.- 7 045486 vu with angular symmetry about the axis of rotation) distribution of particles in the container compared to an embodiment in which the axis of rotation is horizontal or almost horizontal. In the case of an inclined axis of rotation, the frame has a housing, the container being disposed on the support member such that the rotating container is inclined with respect to a horizontal plane, the horizontal plane being parallel to the bottom of the support member. The container preferably has a bottom wall formed by a flat plate, such as a cylindrical plate. Preferably, the bottom wall is mounted in the frame at an angle of at least 5° or at least 10° relative to the horizontal plane. For example, a cylindrical bottom wall may have its lowest point at rest (without rotation). The outlet for discharging coated fertilizer particles is, for example, provided at this lowest point or, for example, in the center of the bottom wall. Rotation at an angle may also promote better mixing of the fertilizer and one or more added coating components.

В некоторых вариантах осуществления модуль для нанесения покрытий содержит множество устройств для нанесения покрытий, расположенных последовательно или параллельно, причем каждое устройство для нанесения покрытий содержит контейнер и по меньшей мере один ротор. Например, модуль для нанесения покрытий содержит множество устройств для нанесения покрытий, расположенных последовательно и соединенных друг с другом транспортировочными линиями для частиц удобрения с покрытием (такими как движущиеся ленты или трубы), причем каждое устройство для нанесения покрытий имеет один контейнер. Каждый контейнер имеет, например, входное отверстие и выходное отверстие для частиц удобрения (с покрытием). Такой модуль для нанесения покрытий можно использовать, например, в способах, в которых этап b) выполняют два или более раза. Каждый слой покрытия, например, наносят в другом устройстве для нанесения покрытий (и в разных контейнерах), причем в каждом контейнере наносят не более одного слоя покрытия. Частицы удобрения вводят в самое первое из устройств для нанесения покрытий, и выгружают из самого последнего устройства для нанесения покрытий. Последнее устройство для нанесения покрытий используют, например, для выполнения заключительного отверждения, а не для нанесения слоя покрытия. В другом варианте осуществления используют систему для нанесения покрытий с множеством параллельно расположенных модулей для нанесения покрытий и с общим этапом охлаждения, выполняемой после модулей для нанесения покрытий.In some embodiments, a coater module comprises a plurality of coaters arranged in series or parallel, each coater including a container and at least one rotor. For example, a coating module contains a plurality of coating devices arranged in series and connected to each other by transport lines for coated fertilizer particles (such as moving belts or pipes), each coating device having one container. Each container has, for example, an inlet and an outlet for (coated) fertilizer particles. Such a coating module can be used, for example, in methods in which step b) is performed two or more times. Each coating layer is, for example, applied in a different coater (and in different containers), with no more than one coating layer applied in each container. Fertilizer particles are introduced into the very first of the coaters, and discharged from the most recent coater. The latter coater is used, for example, to perform final curing rather than to apply a coating layer. In another embodiment, a coating system is used with multiple parallel coating modules and a common cooling step downstream of the coating modules.

В соответствии с настоящим изобретением модуль для нанесения покрытий представляет собой, например, смеситель Eirich, например смеситель Eirich Intensive Mixer типа R, или, например, несколько таких смесителей, расположенных параллельно или последовательно. В соответствии с настоящим изобретением модуль для нанесения покрытий представляет собой, например, смесительное устройство, описанное в публикации US 4854715 или описанное в публикации US 9295109.In accordance with the present invention, the coating module is, for example, an Eirich mixer, for example an Eirich Intensive Mixer type R, or, for example, several such mixers arranged in parallel or in series. In accordance with the present invention, the coating module is, for example, a mixing device as described in US Publication No. 4,854,715 or as described in US Publication No. 9,295,109.

Модуль для нанесения покрытий может, например, также представлять собой горизонтальную смесительную систему, предлагаемую компанией Lodige, или, например, смеситель Eirich Plow Blender. Модуль для нанесения покрытий представляет собой, например, смесительное устройство с горизонтальным цилиндрическим баком и твердым горизонтальным валом с клиновидными лемехами или наклонными лопастями, установленными на валу, например смеситель Eirich Plow Blender.The coating module can, for example, also be a horizontal mixing system offered by Lodige or, for example, an Eirich Plow Blender. The coating module is, for example, a mixing device with a horizontal cylindrical tank and a solid horizontal shaft with wedge-shaped shares or inclined blades mounted on the shaft, such as the Eirich Plow Blender.

В предпочтительном варианте осуществления на этапе b) слой покрытия наносят в количестве от 0,10 до 6,0 мас.%, более предпочтительно от 0,50 до 4,0 мас.%, еще более предпочтительно от 0,5 до 1,5 мас.% в расчете на массу не имеющей покрытия частицы удобрения, подлежащей нанесению покрытия. Если этап b) выполняют два или более раза, например, для получения слоев покрытия разного состава, эти количества и время относятся к одному случаю этапа b). Например, все покрытие составляет от 1,0 до 25 мас.%, или от 1,0 до 15 мас.%, или, например, от 1,5 до 10 мас.%, предпочтительно 1,5-7,5 мас.% от массы не имеющей покрытия частицы удобрения, подлежащей нанесению покрытия.In a preferred embodiment, in step b) the coating layer is applied in an amount of from 0.10 to 6.0% by weight, more preferably from 0.50 to 4.0% by weight, even more preferably from 0.5 to 1.5 wt.% based on the weight of the uncoated fertilizer particle to be coated. If step b) is performed two or more times, for example to produce coating layers of different compositions, these quantities and times refer to one instance of step b). For example, the entire coating is from 1.0 to 25 wt.%, or from 1.0 to 15 wt.%, or, for example, from 1.5 to 10 wt.%, preferably 1.5 to 7.5 wt. % by weight of the uncoated fertilizer particle to be coated.

Предпочтительно этап b) выполняют (и завершают) в течение срока от 10 до 600 с, предпочтительно от 30 до 240 с, или от 10 до 120 с, или от 30 до 120 с, или от 10 до 60 с, или от 10 до 30 с, или от 30 до 90 с, в особенности для таких количеств материала покрытия. В некоторых вариантах осуществления компонент покрытия добавляют в контейнер в течение периода времени от 0,5 до 30 с, или от 1 до 10 с, или от 1 до 5 с и предпочтительно в течение такого периода времени добавляют все количество этого компонента покрытия, предпочтительно каждого из компонентов покрытия. В некоторых вариантах осуществления компонент распределяют по частицам удобрения (т.е. смешивают с частицами) за период от 10 до 45 с или от 10 до 30 с. Такое быстрое время перемешивания обеспечивают, например, перемещением контейнера и ротора в процессе эксплуатации.Preferably step b) is performed (and completed) for a period of from 10 to 600 seconds, preferably from 30 to 240 seconds, or from 10 to 120 seconds, or from 30 to 120 seconds, or from 10 to 60 seconds, or from 10 to 30 s, or from 30 to 90 s, especially for such quantities of coating material. In some embodiments, the coating component is added to the container over a period of time from 0.5 to 30 seconds, or from 1 to 10 seconds, or from 1 to 5 seconds, and preferably the entire amount of that coating component, preferably each, is added during such period of time. from coating components. In some embodiments, the component is dispersed onto the fertilizer particles (i.e., mixed with the particles) over a period of 10 to 45 seconds or 10 to 30 seconds. Such fast mixing times are achieved, for example, by moving the container and rotor during operation.

Если этап b) выполняют два или более раза, например, для получения слоев покрытия разного состава, это время относится к одному случаю этапа b). Окончательное отверждение на этапе с) (если его выполняют) предпочтительно проводят (и завершают) в течение периода от 60 с до 15 мин, более предпочтительно от 2 до 10 мин. Этап b) предпочтительно включает последовательное и поэтапное нанесение на частицы удобрения двух или более компонентов покрытия при вращении как контейнера, так и ротора. Предпочтительно, чтобы компонент покрытия, добавляемый к частицам первым, имел большую молекулярную массу (например, среднечисленную молекулярную массу) и/или большую вязкость, чем второй компонент покрытия. Первый компонент покрытия предпочтительно добавляют к частицам и переIf step b) is performed two or more times, for example to obtain coating layers of different compositions, this time refers to one instance of step b). The final curing in step c) (if performed) is preferably carried out (and completed) for a period of from 60 seconds to 15 minutes, more preferably from 2 to 10 minutes. Step b) preferably involves sequentially and stepwise applying two or more coating components to the fertilizer particles while rotating both the container and the rotor. Preferably, the coating component added first to the particles has a higher molecular weight (eg, number average molecular weight) and/or a higher viscosity than the second coating component. The first coating component is preferably added to the particles and

- 8 045486 мешивают в течение 2-120 с, например 10-60 с, а затем добавляют второй компонент покрытия. Перемешивание первого компонента покрытия предпочтительно обеспечивает однородное распределение компонента покрытия по частицам к концу периода перемешивания и перед добавлением второго компонента покрытия. Оба компонента покрытия предпочтительно впрыскивают в виде жидкостей (что может включать капельное внесение и распыление), и предпочтительно в слой приподнятых частиц. В предпочтительном варианте осуществления слой приподнятых частиц содержит зону, в которой частицы движутся наиболее быстро (например, близко к ротору), и компонент покрытия добавляют в эту часть. Таким образом можно обеспечивать быстрое равномерное распределение компонента покрытия по частицам. В некоторых вариантах осуществления первые два компонента покрытия при добавлении вступают в реакцию друг с другом. После нанесения одного или более реакционноспособных компонентов покрытия способ может включать обеспечение реакции компонентов покрытия друг с другом, например, в течение периода времени от 10 до 300 с, например от 10 до 120 с, при том, что частицы находятся в движении. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что эта реакция, протекающая в модуле для нанесения покрытий, может обеспечивать отверждение или затвердевание частиц без агломерации частиц с нанесенным покрытием.- 8 045486 stir for 2-120 s, for example 10-60 s, and then add the second coating component. Mixing the first coating component preferably ensures uniform distribution of the coating component throughout the particles at the end of the mixing period and before adding the second coating component. Both coating components are preferably injected as liquids (which may include drip and spray), and preferably into a layer of raised particles. In a preferred embodiment, the layer of elevated particles contains an area in which the particles move most rapidly (eg, close to the rotor), and a coating component is added to this area. In this way, it is possible to ensure rapid, uniform distribution of the coating component among the particles. In some embodiments, the first two coating components react with each other when added. After applying one or more reactive coating components, the method may include causing the coating components to react with each other, for example, for a period of time from 10 to 300 seconds, for example from 10 to 120 seconds, while the particles are in motion. An advantage of the present invention is that this reaction occurring in the coating module can cure or harden the particles without agglomerating the coated particles.

Было обнаружено, что проведение реакции в модуле для нанесения покрытий, предпочтительно во вращающемся контейнере с ротором, обеспечивает быстрое и полное распределение компонентов покрытия. Распределение также обеспечивает полную инкапсуляцию частиц удобрения в слой покрытия. Быстрое распределение также позволяет использовать компоненты покрытия, имеющие более высокую скорость реакции, и в то же время более высокая скорость реакции важна для получения высокого качества покрытия в таком модуле для нанесения покрытий. В частности, как слишком высокая скорость реакции, так и слишком низкая скорость реакции могут привести к слишком высокой скорости высвобождения питательного вещества из частиц удобрения с покрытием. Кроме того, было обнаружено, что предотвращается образование комков в модуле для нанесения покрытий за счет перемещения подвижных элементов (например, контейнера и ротора).It has been found that conducting the reaction in a coating module, preferably in a rotating container with a rotor, allows for rapid and complete distribution of the coating components. The distribution also ensures complete encapsulation of the fertilizer particles into the coating layer. Fast distribution also allows the use of coating components having a faster reaction rate, and at the same time, a higher reaction rate is important for obtaining high quality coating in such a coating module. In particular, either a reaction rate that is too high or a reaction rate that is too low can result in the rate of nutrient release from the coated fertilizer particles being too high. In addition, it has been found that the formation of lumps in the coating module is prevented by moving the moving elements (eg, container and rotor).

После такого времени реакции можно добавлять один или более дополнительных компонентов покрытия, например воск, предпочтительно жидкий воск, который впрыскивают в слой удобрения. Воск предпочтительно наносят между слоями покрытия. Эти этапы необязательно повторяют один или более раз в одном и том же контейнере или в дополнительных последовательных контейнерах, для получения множества слоев покрытия, и за этим необязательно следует этап заключительного отверждения. Этап заключительного отверждения проводят (и завершают) за период, например, от 60 с до 15 мин, например от 2 до 10 мин, предпочтительно от 2 до 5 мин, чтобы обеспечить полное затвердевание или отверждение слоя покрытия. Необязательно наносят дополнительный заключительный слой покрытия, например восковый слой. Окончательное отверждение может быть проведено в том же вращающемся контейнере или в другой части модуля для нанесения покрытий. Окончательное отверждение, как правило, прекращают путем выгрузки частиц удобрения с покрытием.After this reaction time, one or more additional coating components can be added, for example a wax, preferably a liquid wax, which is injected into the fertilizer layer. Wax is preferably applied between layers of coating. These steps are optionally repeated one or more times in the same container or in additional sequential containers to produce multiple layers of coating, and are not necessarily followed by a final curing step. The final curing step is carried out (and completed) over a period of, for example, 60 seconds to 15 minutes, for example 2 to 10 minutes, preferably 2 to 5 minutes, to ensure complete curing or curing of the coating layer. Optionally, an additional final coating layer, such as a wax layer, is applied. Final curing can be done in the same rotating container or in another part of the coating module. Final curing is typically terminated by discharging the coated fertilizer particles.

Этап а) и этап b) предпочтительно проводят при температуре по меньшей мере 10, 30°С, по меньшей мере 40°С, по меньшей мере 50°С, по меньшей мере 55°С или по меньшей мере 60°С, обычно менее 120°С или менее 80°С, например в диапазоне от 40 до 120°С или от 50 до 100°С, более предпочтительно 55-80°С. Частицы удобрения предпочтительно выдерживают при такой температуре в течение всего времени пребывания в модуле для нанесения покрытий. Предпочтительно, чтобы при выгрузке из модуля для нанесения покрытий температура частиц составляла по меньшей мере 50°С или по меньшей мере 60°С. Способ может включать охлаждение выгруженных частиц с температуры по меньшей мере 50°С или по меньшей мере 60°С до более низкой температуры, например ниже 30°С. В некоторых вариантах осуществления способ включает этап предварительного нагрева твердых частиц удобрения. В некоторых других вариантах осуществления способ включает получение частиц удобрения, образованных путем солидификации при таких температурах (например, образующихся в процессе гранулирования или приллирования), и транспортировку частиц карбамида при таких температурах (например, выше 50°С) из модуля солидификации в модуль для нанесения покрытия. Выдерживание частиц в модуле для нанесения покрытий при температуре выше 50°С или выше 60°С, в особенности в течение всего времени пребывания, может обеспечивать высокую скорость реакционного отверждения или реакционного затвердевания компонентов покрытия, например, при использовании полиуретанового покрытия. Другие компоненты покрытия могут уже достаточно быстро реагировать при более низких температурах, например от 10 до 50°С. Кроме того, выдерживание частиц при температуре ниже 80°С, или даже ниже 60°С, или ниже 50°С может быть полезно, если покрытие включает дополнительные компоненты, склонные к разложению или нежелательным побочным реакциям при высоких температурах. Модуль для нанесения покрытий предпочтительно работает при абсолютном давлении от 0,010 до 10 бар, например от 0,5 до 2,0 бар или от 0,5 до менее 1,0 бар (небольшой вакуум).Step a) and step b) are preferably carried out at a temperature of at least 10, 30°C, at least 40°C, at least 50°C, at least 55°C or at least 60°C, usually less 120°C or less than 80°C, for example in the range from 40 to 120°C or from 50 to 100°C, more preferably 55-80°C. The fertilizer particles are preferably kept at this temperature for the entire time they remain in the coating module. Preferably, upon discharge from the coating module, the temperature of the particles is at least 50°C or at least 60°C. The method may include cooling the discharged particles from a temperature of at least 50°C or at least 60°C to a lower temperature, for example below 30°C. In some embodiments, the method includes the step of preheating the solid fertilizer particles. In some other embodiments, the method includes obtaining fertilizer particles formed by solidification at such temperatures (for example, formed during the granulation or prilling process), and transporting the urea particles at such temperatures (for example, above 50°C) from the solidification module to the application module coverings. Maintaining the particles in the coating module at a temperature above 50°C or above 60°C, particularly for the entire residence time, can provide a high rate of reaction cure or reaction hardening of the coating components, for example, when using a polyurethane coating. Other coating components may already react quite quickly at lower temperatures, for example from 10 to 50°C. In addition, keeping the particles below 80°C, or even below 60°C, or below 50°C, may be beneficial if the coating includes additional components that are prone to degradation or unwanted side reactions at high temperatures. The coating module preferably operates at an absolute pressure of 0.010 to 10 bar absolute, for example 0.5 to 2.0 bar or 0.5 to less than 1.0 bar (slight vacuum).

В предпочтительном варианте осуществления покрытие представляет собой полиуретановое покрытие. Компоненты покрытия предпочтительно включает полиизоцианат и полиол. Полиизоцианат предпочтительно имеет две или более изоцианатные группы на молекулу. Полиизоцианат является, на- 9 045486 пример, алифатическим или ароматическим, предпочтительно ароматическим. Полиизоцианат представляет собой, например, диизоцианат, имеющий ровно две изоцианатные группы. Особенно подходящим полиизоцианатом является метилендифенилдиизоцианат (MDI), такой как 4,4'-MDI, другим примером является толуолдиизоцианат (TDI). Ароматический полиизоцианат используют, например, в виде смеси полимеров и диизомеров изоцианата.In a preferred embodiment, the coating is a polyurethane coating. The coating components preferably include a polyisocyanate and a polyol. The polyisocyanate preferably has two or more isocyanate groups per molecule. The polyisocyanate is, for example, aliphatic or aromatic, preferably aromatic. A polyisocyanate is, for example, a diisocyanate having exactly two isocyanate groups. A particularly suitable polyisocyanate is methylene diphenyl diisocyanate (MDI), such as 4,4'-MDI, another example is toluene diisocyanate (TDI). The aromatic polyisocyanate is used, for example, in the form of a mixture of polymers and isocyanate diisomers.

Полиол содержит по меньшей мере 2 гидроксильные группы на молекулу, предпочтительно 2-5 гидроксильных групп, еще более предпочтительно 3 или 4 гидроксильные группы. Полиол основан, например, на сложном полиэфире, простом полиэфире или натуральном масле и предпочтительно основан на простом полиэфире. Полиол имеет, например, гидроксильное число 150-700 и имеет, например, среднее значение функциональности 3 (число изоцианатных реакционных центров на молекулу).The polyol contains at least 2 hydroxyl groups per molecule, preferably 2-5 hydroxyl groups, even more preferably 3 or 4 hydroxyl groups. The polyol is based, for example, on a polyester, a polyether or a natural oil, and is preferably based on a polyether. The polyol has, for example, a hydroxyl number of 150-700 and has, for example, an average functionality value of 3 (number of isocyanate reaction sites per molecule).

Например, используют полипропиленовый полиол или полиэтиленовый полиол с гидроксильным числом 150-700 и функциональностью 3 или 4, так как они формируют относительно короткие цепи (например, с молекулярной массой 300-700 Да). Короткая длина цепи может способствовать более низкой вязкости полиола.For example, a polypropylene polyol or polyethylene polyol with a hydroxyl number of 150-700 and a functionality of 3 or 4 is used, since they form relatively short chains (for example, with a molecular weight of 300-700 Da). Short chain length may contribute to lower polyol viscosity.

В предпочтительных вариантах осуществления полиол имеет вязкость менее 2000 или менее 1000 мПа-с при 25°С и, как правило, более 100 мПа-с при 25°С. Число гидроксильных групп измеряют, например, в соответствии со стандартом ASTM D4274-99 или ISO 14900:2017. Вязкость, например, измеряют в соответствии со стандартом ASTM D4878-15 (предпочтительно способ А) или ISO 3219:1993.In preferred embodiments, the polyol has a viscosity of less than 2000 or less than 1000 mPa-s at 25°C and typically greater than 100 mPa-s at 25°C. The number of hydroxyl groups is measured, for example, in accordance with ASTM D4274-99 or ISO 14900:2017. Viscosity, for example, is measured in accordance with ASTM D4878-15 (preferably method A) or ISO 3219:1993.

Полиол представляет собой, например, алифатический простой полиэфирный полиол, например, образованный из инициатора и множества алкиленоксидных звеньев. Образование полиола инициируют, например, из соединения с 3 гидроксильными группами, такого как глицерин, или, например, из амина, или их комбинации. Полиол представляет собой, например, полиэтиленоксидный или полипропиленоксидный полиол или иной простой полиэфирный полиол. Кроме того, можно использовать сложные полиэфирные полиолы. Соотношение количеств групп NCO и ОН находится, например, в диапазоне от 0,8:10 до 1,2:10. Однако можно использовать многие полиуретановые покрытия.The polyol is, for example, an aliphatic polyether polyol, for example formed from an initiator and a plurality of alkylene oxide units. Polyol formation is initiated, for example, from a compound with 3 hydroxyl groups, such as glycerol, or, for example, from an amine, or a combination thereof. The polyol is, for example, a polyethylene oxide or polypropylene oxide polyol or other polyether polyol. In addition, polyester polyols can be used. The ratio of the amounts of NCO and OH groups is, for example, in the range from 0.8:10 to 1.2:10. However, many polyurethane coatings can be used.

Компоненты покрытия включают катализатор полимеризации, например металлоорганический катализатор, третичные амины, органические или неорганические основания.Coating components include a polymerization catalyst, such as an organometallic catalyst, tertiary amines, organic or inorganic bases.

Отверждение полиола и полиизоцианата предпочтительно проводят менее чем за 2 мин при 25°С, при 70°С и/или при температуре нанесения покрытия, что позволяет наносить его с интервалами менее 2 мин. Количество и тип катализатора для такого времени термоотверждения можно отрегулировать соответствующим образом.The polyol and polyisocyanate are preferably cured in less than 2 minutes at 25° C., 70° C. and/or at a coating temperature that allows application at intervals of less than 2 minutes. The amount and type of catalyst for this thermosetting time can be adjusted accordingly.

Компоненты покрытия предпочтительно имеют реакционную способность при комнатной температуре в диапазоне от 25 до 125 с (время, необходимое по меньшей мере для 50% отверждения) и предпочтительно в диапазоне от 10 до 45 с при рабочей температуре модуля для нанесения покрытий и/или при 55°С. Предпочтительно реакционную способность при комнатной температуре измеряют так, как описано ниже в настоящем документе в процедуре А (Процедура определения параметров реакционной способности (при 25°С) - реакционная способность в чашке). Реакционную способность при рабочей температуре предпочтительно измеряют так, как описано в настоящем документе в процедуре В (Процедура определения параметров реакционной способности при требуемой температуре отверждения - реакционная способность на горячей пластине).The coating components preferably have a reactivity at room temperature in the range of 25 to 125 seconds (time required for at least 50% cure) and preferably in the range of 10 to 45 seconds at the operating temperature of the coating module and/or at 55° WITH. Preferably, reactivity at room temperature is measured as described herein below in Procedure A (Procedure for Determining Reactivity Parameters (at 25°C) - Plate Reactivity). Reactivity at operating temperature is preferably measured as described herein in Procedure B (Procedure for Determining Reactivity at Desired Cure Temperature—Hot Plate Reactivity).

В некоторых вариантах осуществления покрытие представляет собой покрытие из сложного полиэфира, более предпочтительно, термоотверждаемое сложнополиэфирное покрытие. Компоненты покрытия могут включать ненасыщенный сложный полиэфир (содержащий двойную углерод-углеродную связь) и виниловый мономер. Реакция отверждения на этапе b) может включать сополимеризацию винилового мономера и ненасыщенного сложного полиэфира. Ненасыщенный полимер, например, является продуктом реакции насыщенной дикарбоновой кислоты (или ангидрида), ненасыщенной дикарбоновой кислоты (или ангидрида) с полиолом, таким как диол (гликоль). Гликоль представляет собой, например, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль или, например, гидрогенизированный бисфенол А. Гликоль является, например, циклическим или ациклическим и является, например, алифатическим или ароматическим. Гликоль имеет, например, 2-30 атомов С. Виниловый мономер представляет собой, например, стирол. Реакция на этапе b) может включать в себя сополимеризацию ненасыщенного сложного полиэфира и винилового мономера в присутствии, например, инициатора свободнорадикальной полимеризации и катализатора. Ненасыщенный сложный полиэфир, например, впрыскивают в виде жидкой смеси с виниловым мономером, причем виниловый мономер также выступает в качестве растворителя для сложного полиэфира.In some embodiments, the coating is a polyester coating, more preferably a thermosetting polyester coating. The coating components may include an unsaturated polyester (containing a carbon-carbon double bond) and a vinyl monomer. The curing reaction in step b) may involve copolymerization of the vinyl monomer and the unsaturated polyester. An unsaturated polymer, for example, is the reaction product of a saturated dicarboxylic acid (or anhydride), an unsaturated dicarboxylic acid (or anhydride) with a polyol, such as a diol (glycol). The glycol is, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol or, for example, hydrogenated bisphenol A. The glycol is, for example, cyclic or acyclic and is, for example, aliphatic or aromatic. The glycol has, for example, 2-30 C atoms. The vinyl monomer is, for example, styrene. The reaction in step b) may involve copolymerizing the unsaturated polyester and a vinyl monomer in the presence of, for example, a free radical initiator and a catalyst. The unsaturated polyester, for example, is injected as a liquid mixture with a vinyl monomer, the vinyl monomer also acting as a solvent for the polyester.

В дополнительном варианте осуществления покрытие представляет собой поликарбамидное покрытие, а компоненты покрытия включают полиизоцианат, содержащий 2 или более изоцианатные группы на молекулу, и полиамин, содержащий 2 или более аминогруппы на молекулу, предпочтительно 2-5 аминогрупп, более предпочтительно 3 или 4 аминогруппы.In a further embodiment, the coating is a polyurea coating and the coating components include a polyisocyanate containing 2 or more isocyanate groups per molecule, and a polyamine containing 2 or more amine groups per molecule, preferably 2-5 amine groups, more preferably 3 or 4 amine groups.

В дополнительном варианте осуществления композиция для нанесения покрытий представляет собой покрытие из фенольной смолы, а компоненты покрытия включают фенол и формальдегид. Феноль- 10 045486 ный компонент и формальдегидный компонент могут вступать в реакцию в модуле для нанесения покрытий с образованием термоотвержденного полимера.In a further embodiment, the coating composition is a phenolic resin coating and the coating components include phenol and formaldehyde. The phenolic component and the formaldehyde component can react in the coating module to form a thermoset polymer.

В дополнительном варианте осуществления композиция покрытия представляет собой эпоксидное покрытие, и компоненты покрытия включают эпоксидный компонент (содержащий эпоксидные группы) и необязательно сореагент, имеющий реакционноспособные группы, такие как амин, кислоты и ангидриды кислот, фенолы, спирты и тиолы. Сореагент, как правило, имеет две или более из указанных реакционноспособных групп на одну молекулу, чтобы обеспечить образование термоотвержденного полимера. Эпоксидный компонент может поперечно сшиваться путем гомополимеризации на этапе b) или путем реакции с необязательными сореагентами.In a further embodiment, the coating composition is an epoxy coating, and the coating components include an epoxy component (containing epoxy groups) and optionally a coreagent having reactive groups such as amine, acids and acid anhydrides, phenols, alcohols and thiols. The coreagent typically has two or more of these reactive groups per molecule to provide the thermoset polymer. The epoxy component can be cross-linked by homopolymerization in step b) or by reaction with optional co-reagents.

Преимуществом эксплуатации описанного выше модуля для нанесения покрытий является то, что предотвращается разрушение частиц в процессе нанесения покрытия, и в то же время значительно увеличивается степень перемешивания, например, по сравнению с устройствами для нанесения покрытий с вращающимся барабаном. Модуль для нанесения покрытий допускает более быстрое время реакции (например, между полиолом и полиизоцианатом), что обеспечивает при периодическом процессе значительно меньшее время цикла, чем в предшествующем уровне техники. Например, в процессе с нанесением трех слоев общее время обработки партии может составлять 5-6 мин, тогда как при использовании вращающегося барабана может потребоваться 6-8 мин на слой. Высокоинтенсивное перемешивание и более быстрое время реакции в способе изобретения позволяют получать частицы удобрения с покрытием без агломерации частиц. Кроме того, скорость реакции можно использовать для оптимизации скорости высвобождения удобрения путем корректировки типа и количества используемого катализатора. Способ нанесения покрытия, в частности, подходит для получения удобрения с покрытием для сельскохозяйственных культур, выращиваемых в больших масштабах, таких как кукуруза (маис).The advantage of using the coating unit described above is that the destruction of particles during the coating process is prevented, while at the same time the degree of mixing is significantly increased, for example, compared to rotary drum coaters. The coating module allows for faster reaction times (eg between polyol and polyisocyanate), resulting in a batch process with significantly lower cycle times than prior art. For example, a three-layer process may require a total batch time of 5-6 minutes, whereas a rotating drum may require 6-8 minutes per layer. The high intensity mixing and faster reaction time of the inventive process make it possible to obtain coated fertilizer particles without particle agglomeration. Additionally, the reaction rate can be used to optimize the fertilizer release rate by adjusting the type and amount of catalyst used. The coating method is particularly suitable for producing coated fertilizer for crops grown on a large scale, such as corn (maize).

Один или более компонентов покрытия предпочтительно имеют время реакции при 25°С от 30 до 250 с, причем время реакции представляет собой время, необходимое для затвердевания (при необходимости, измеренное по процедуре А - Реакционная способность в чашке, описанной в настоящем документе).The one or more coating components preferably have a reaction time at 25° C. of 30 to 250 seconds, the reaction time being the time required to cure (measured as appropriate by Procedure A - Cup Reactivity described herein).

Один или более компонентов покрытия предпочтительно имеют время реакции при температуре нанесения покрытия (например, при 70°С) от 10 до 120 с, более предпочтительно от 10 до 60 с, причем время реакции представляет собой время, необходимое для затвердевания (при необходимости, измеренное в процедуре Реакционная способность на горячей пластине, описанной в настоящем документе).The one or more coating components preferably have a reaction time at the coating temperature (eg, 70° C.) of 10 to 120 seconds, more preferably 10 to 60 seconds, the reaction time being the time required for curing (measured as appropriate in the Hot Plate Reactivity procedure described herein).

Время реакции может быть достигнуто или скорректировано путем изменения количества и типов катализаторов, используемых для отверждения или затвердевания.Reaction times can be achieved or adjusted by changing the amount and types of catalysts used for curing or solidification.

В предпочтительном варианте осуществления, который не ограничивает изобретение, модуль для нанесения покрытий включает в себя контейнер и ротор, покрытие представляет собой полиуретановое покрытие, а этап b) включает последовательные операции (одну за другой с необязательными дополнительными этапами до, между и/или после них):In a preferred non-limiting embodiment, the coating module includes a container and a rotor, the coating is a polyurethane coating, and step b) includes sequential operations (one after the other with optional additional steps before, between and/or after them ):

B1) впрыскивание полиола в слой указанных частиц удобрения в указанном контейнере, причем предпочтительно частицы в указанном слое подняты под действием движения контейнера и ротора, при этом впрыскивание предпочтительно осуществляют с помощью открытой трубы или распылительной форсунки;B1) injecting the polyol into a layer of said fertilizer particles in said container, preferably the particles in said layer being raised by the movement of the container and the rotor, the injection being preferably carried out using an open pipe or spray nozzle;

B2) перемешивание указанного полиола с указанными частицами удобрения в течение от 5 до 120 с, предпочтительно от 10 до 60 с;B2) mixing said polyol with said fertilizer particles for 5 to 120 seconds, preferably 10 to 60 seconds;

B3) впрыскивание полиизоцианатного компонента в указанный слой частиц удобрения в указанном контейнере, причем предпочтительно впрыскивание осуществляют через открытую трубу или распылительную форсунку;B3) injecting the polyisocyanate component into said layer of fertilizer particles in said container, preferably the injection being carried out through an open pipe or spray nozzle;

B4) вращение частиц удобрения в указанном контейнере в течение по меньшей мере от 10 до 300 с, предпочтительно от 20 до 180 с, благодаря чему полиольный и полиизоцианатный компонент реагируют друг с другом по меньшей мере с частичным отверждением слоя покрытия в процессе вращения ротора;B4) rotating the fertilizer particles in said container for at least 10 to 300 seconds, preferably 20 to 180 seconds, causing the polyol and polyisocyanate component to react with each other to at least partially cure the coating layer as the rotor rotates;

B5) необязательно впрыскивание жидкого воска в слой удобрения, и необязательно повторение указанных этапов В1-В5;B5) optionally injecting liquid wax into the fertilizer layer, and optionally repeating the above steps B1-B5;

В6) необязательно вращение удобрения в контейнере в течение по меньшей мере 10 секунд, что позволяет покрытию дополнительно затвердевать.B6) optionally rotate the fertilizer in the container for at least 10 seconds, which allows the coating to further harden.

В одном варианте этап В3 выполняют перед этапами В1 и В2 таким образом, что полиизоцианат впрыскивают первым. Однако предпочтительным является впрыскивание сначала полиола, особенно если полиол представляет собой полимерное соединение. В некоторых вариантах осуществления этап В5 впрыскивания воска опускают, например, по меньшей мере в некоторых необязательных повторах этапов В1-В5. В некоторых вариантах осуществления этапы В1-В6 осуществляют с другими компонентами покрытия, отличными от полиизоцианата и полиола, с получением слоев покрытия иных типов. На этапах В1-В6 вращение удобрения можно осуществлять путем вращения контейнера и ротора. Было обнаружено, что данный предпочтительный вариант осуществления обеспечивает особенно хорошие результаты нанесения покрытия при желательных скоростях высвобождения удобрения при погруженииIn one embodiment, step B3 is performed before steps B1 and B2 such that the polyisocyanate is injected first. However, it is preferable to inject the polyol first, especially if the polyol is a polymer compound. In some embodiments, the wax injection step B5 is omitted, for example, in at least some optional repetitions of steps B1-B5. In some embodiments, steps B1-B6 are performed with coating components other than polyisocyanate and polyol to produce other types of coating layers. At stages B1-B6, rotation of the fertilizer can be carried out by rotating the container and the rotor. This preferred embodiment has been found to provide particularly good coating results at desired dipping fertilizer release rates

- 11 045486 в воду.- 11 045486 into the water.

Изобретение также относится к установке для доводки карбамида, содержащей: модуль доводки карбамида, такой как модуль гранулирования или башня приллирования, причем модуль доводки карбамида имеет входное отверстие для расплава карбамида и выходное отверстие для подогретых частиц карбамида, модуль для нанесения покрытий, имеющий входное отверстие, соединенное с указанным выходным отверстием для частиц карбамида, предпочтительно подогретых частиц карбамида, причем модуль для нанесения покрытий выполнен в соответствии с описанием и содержит раму и по меньшей мере два подвижных элемента, при этом указанные подвижные элементы выполнены с возможностью независимого перемещения относительно рамы. В настоящем документе термин подогретые частицы карбамида относится к частицам, имеющим температуру выше температуры окружающей среды на входе в модуль нанесения покрытий, например от 30 до 95°С, предпочтительно от 50 до 85°С, более предпочтительно 55-75°С. Соединение между входным отверстием модуля для нанесения покрытий и выходным отверстием модуля доводки предпочтительно не включает охлаждающий модуль между модулем доводки карбамида и входным отверстием модуля для нанесения покрытий, в особенности охлаждающий модуль, в котором используют охлаждающий воздух, например охлаждающий модуль, включающий в себя воздуходувки или вентиляторы для охлаждающего воздуха.The invention also relates to a urea finishing unit comprising: a urea finishing module, such as a granulation module or a prilling tower, the urea finishing module having an inlet for urea melt and an outlet for heated urea particles, a coating module having an inlet, connected to said outlet for urea particles, preferably heated urea particles, wherein the coating module is configured as described and comprises a frame and at least two movable elements, said movable elements being configured to move independently relative to the frame. As used herein, the term heated urea particles refers to particles having a temperature above ambient temperature upon entering the coating module, for example 30 to 95°C, preferably 50 to 85°C, more preferably 55 to 75°C. The connection between the inlet of the coating module and the outlet of the finishing module preferably does not include a cooling module between the urea finishing module and the inlet of the coating module, especially a cooling module that uses cooling air, such as a cooling module including blowers or fans for cooling air.

Подвижные элементы предпочтительно представляют собой описанные контейнер и встряхивающий элемент, более предпочтительно контейнер, имеющий стенку и внутреннее пространство для размещения частиц удобрения, на которые нужно наносить покрытие, и предпочтительно встряхивающий элемент, расположенный во внутреннем пространстве контейнера. Встряхивающий элемент предпочтительно представляет собой ротор в соответствии с описанием. Модуль для нанесения покрытий дополнительно содержит выходное отверстие для частиц мочевины с покрытием. Установка также содержит охлаждающий модуль. Охлаждающий модуль имеет входное отверстие, соединенное с указанным выходным отверстием для частиц мочевины с покрытием, и выходное отверстие для охлажденных частиц мочевины с покрытием и предпочтительно дополнительно имеет входное отверстие для охлаждающего воздуха и выходное отверстие для отработанного воздуха. Данную установку можно использовать для осуществления способа изобретения. Способ изобретения можно также осуществлять путем получения частиц удобрения из места хранения и, например, при необходимости с предварительным нагревом.The movable elements are preferably a container and a shaking element as described, more preferably a container having a wall and an interior space for accommodating the fertilizer particles to be coated, and preferably a shaking element located in the interior of the container. The shaking element is preferably a rotor as described. The coating module further includes an outlet for coated urea particles. The installation also contains a cooling module. The cooling module has an inlet connected to said outlet for coated urea particles and an outlet for cooled coated urea particles, and preferably further has an inlet for cooling air and an outlet for exhaust air. This installation can be used to implement the method of the invention. The method of the invention can also be carried out by obtaining the fertilizer particles from a storage location and, for example, if necessary with preheating.

Изобретение также относится к частицам удобрения, которые можно получать способом изобретения. Эти частицы удобрения демонстрируют благоприятную скорость высвобождения. Пример такой благоприятной скорости высвобождения приведен в примере 3. Частицы удобрения, получаемые описанным способом, содержат, например, карбамид, например, по меньшей мере 50 мас.% карбамида в расчете на общую массу частиц удобрения с покрытием. Покрытие для частиц представляет собой, например, полиуретановое покрытие. Частицы удобрения, получаемые описанным способом, предпочтительно имеют скорость высвобождения менее 40% после 20 дней погружения в воду, например, измеренную в соответствии с процедурой С, описанной в настоящем документе. Предпочтительно, чтобы скорость высвобождения также составляла менее 20 мас.% после 7 дней погружения. Предпочтительное применение водонерастворимых полимеров может благоприятно повлиять на достижение таких скоростей высвобождения. Общее количество покрытия составляет, например, 5-25 мас.% или 10-20 мас.% от массы не имеющих покрытия частиц удобрения, на которые планируют нанести покрытие. Количество слоев покрытия составляет, например, 1-12 слоев, например 4-8 слоев, причем восковые слои считают отдельными слоями. Частицы содержат, например, 3 слоя полиуретана и 3 слоя воска, что дает в общей сложности 6 слоев. Покрытие, например, включает 2-6 полиуретановых слоев, которые, например, отделены друг от друга восковыми слоями.The invention also relates to fertilizer particles that can be produced by the method of the invention. These fertilizer particles exhibit favorable release rates. An example of such a favorable release rate is given in Example 3. The fertilizer particles produced by the method described contain, for example, urea, for example at least 50 wt.% urea based on the total weight of the coated fertilizer particles. The particle coating is, for example, a polyurethane coating. The fertilizer particles produced by the described method preferably have a release rate of less than 40% after 20 days of immersion in water, for example, measured in accordance with Procedure C described herein. Preferably, the release rate is also less than 20 wt.% after 7 days of immersion. The preferred use of water-insoluble polymers may be beneficial in achieving such release rates. The total amount of coating is, for example, 5-25% by weight or 10-20% by weight based on the weight of the uncoated fertilizer particles to be coated. The number of coating layers is, for example, 1-12 layers, for example 4-8 layers, the wax layers being considered as separate layers. The particles contain, for example, 3 layers of polyurethane and 3 layers of wax, giving a total of 6 layers. The coating, for example, includes 2-6 polyurethane layers, which are, for example, separated from each other by wax layers.

Изобретение также относится к частицам удобрения с покрытием, предпочтительно содержащим карбамид, более предпочтительно содержащим по меньшей мере 50 мас.% карбамида в расчете на массу частиц удобрения с покрытием, которые имеют скорость высвобождения менее 40% после 20 дней погружения в воду, измеренную, например, в соответствии с процедурой С (Процедура определения скорости высвобождения питательного вещества из удобрения с контролируемым высвобождением), приведенной в настоящем документе. Предпочтительно, чтобы скорость высвобождения также составляла менее 20 мас.% после 7 дней погружения. Покрытие для частиц удобрения с покрытием представляет собой, например, полиуретановое покрытие. Частицы, например, имеют покрытие в количестве и с числом слоев, описанными выше в настоящем документе.The invention also relates to coated fertilizer particles, preferably containing urea, more preferably containing at least 50 wt.% urea based on the weight of the coated fertilizer particles, which have a release rate of less than 40% after 20 days of immersion in water, measured for example , in accordance with Procedure C (Procedure for Determining the Rate of Nutrient Release from a Controlled Release Fertilizer) contained herein. Preferably, the release rate is also less than 20 wt.% after 7 days of immersion. The coating for the coated fertilizer particles is, for example, a polyurethane coating. The particles, for example, are coated in the amount and number of layers described above herein.

Без ограничений, накладываемых какой-либо теорией, способом нанесения покрытия по изобретению можно обеспечивать получение однородного слоя покрытия с высоким или полным покрытием частиц удобрения.Without being limited by any theory, the coating method of the invention can provide a uniform coating layer with high or complete coverage of the fertilizer particles.

На фиг. 1 схематично показан пример модуля для нанесения покрытий, который можно использовать в способе изобретения. Модуль 1 для нанесения покрытий содержит раму 2, которая представляет собой корпус, а также контейнер 3 и ротор 4. Ротор 4 соединен с двигателем 5 для приведения в движение ротора 4. Ротор 4 содержит вал 6, оснащенный лопастями 7. Контейнер 3 снабжен дополнительным двигателем 8 и имеет ось 9 вращения. Ось 9 вращения параллельна валу 6 и расположена на некоторомIn fig. 1 schematically shows an example of a coating module that can be used in the method of the invention. The coating module 1 contains a frame 2, which is a housing, as well as a container 3 and a rotor 4. The rotor 4 is connected to a motor 5 to drive the rotor 4. The rotor 4 contains a shaft 6 equipped with blades 7. The container 3 is equipped with an additional motor 8 and has an axis 9 of rotation. The axis of rotation 9 is parallel to the shaft 6 and is located at a certain

- 12 045486 расстоянии от него (от его срединной линии). Контейнер 3 также имеет скребок 10, находящийся вблизи стенки контейнера, но который может оставаться неподвижным во время вращения контейнера 3 вокруг оси 9. Контейнер 3 включает накрывающую пластину 14 и вал 6, проходящий через накрывающую пластину. Контейнер также имеет входное отверстие 11 для частиц удобрения и одно или более входных отверстий 12 для компонентов покрытия. Входное отверстие 12, например, выполнено в виде открытой трубы или в виде одной или более распылительных форсунок, причем каждая распылительная форсунка имеет, например, одно соединение с подающим трубопроводом для одного конкретного компонента покрытия. Контейнер 3 также имеет выходное отверстие 13 для частиц удобрения с покрытием, например, выполненное в виде закрываемого отверстия в нижней части контейнера 3.- 12 045486 distance from it (from its midline). Container 3 also has a scraper 10 located close to the wall of the container, but which can remain stationary while container 3 rotates about axis 9. Container 3 includes a cover plate 14 and a shaft 6 extending through the cover plate. The container also has an inlet 11 for fertilizer particles and one or more inlets 12 for coating components. The inlet 12 is, for example, configured as an open pipe or as one or more spray nozzles, each spray nozzle having, for example, one connection to a supply line for one particular coating component. The container 3 also has an outlet 13 for coated fertilizer particles, for example, made in the form of a closable hole in the lower part of the container 3.

Теперь изобретение будет дополнительно проиллюстрировано с помощью следующих примеров, которые не ограничивают изобретение или заявленный объект.The invention will now be further illustrated by the following examples, which are not intended to limit the invention or the claimed subject matter.

Пример 1.Example 1.

Описанный смеситель (с вращающимся контейнером и вращающимся ротором) предварительно нагревали до около 75°С, добавляли 4,08 кг частиц карбамидного удобрения и начинали встряхивание. После подтверждения того, что карбамид достиг температуры приблизительно 75 °С, добавляли первую из трех порций полиола 14,0 г и перемешивали в течение 30 с, после чего добавляли первую из трех порций изоцианата 21,3 г. После перемешивания в течение 60 с добавляли первую из двух порций воска 10,2 г. Материал перемешивали в течение дополнительных 30 с. Этапы добавления полиола, изоцианата и воска и период перемешивания повторяли. Наконец, добавляли третью порцию полиола и изоцианата при соответствующем времени перемешивания.The described mixer (with a rotating container and a rotating rotor) was preheated to about 75°C, 4.08 kg of urea fertilizer particles were added and shaking was started. Once it was confirmed that the urea had reached a temperature of approximately 75 °C, the first of three 14.0 g portions of polyol was added and mixed for 30 s, after which the first of three 21.3 g portions of isocyanate was added. After mixing for 60 s, the first of two portions of wax 10.2 g. The material was mixed for an additional 30 s. The steps of adding polyol, isocyanate and wax and the mixing period were repeated. Finally, a third portion of the polyol and isocyanate was added at the appropriate mixing time.

В отличие от двух предыдущих слоев покрытия после добавления третьей порции уретановых компонентов (порции полиола и порции изоцианата) слой воска не добавляли. Слой воска можно необязательно наносить на третий слой полиуретанового покрытия. Карбамид, который был свободнотекучим и не содержал комков или агломератов, выгружали из смесителя для охлаждения. Общее время обработки партии с тремя нанесенными слоями составило 5,5 мин; это значительное меньше времени обработки партии, отмеченном для существующего уровня техники, в котором для каждого слоя обычно требуется 6-8 мин. Покрытие составляло 3 мас.%; при итоговой массе партии 4,21 кг покрытие составило 126 г. Воск наносили в количестве 0,5% всего в 2 слоя и применяли 3 этапа нанесения. По визуальной оценке, частицы удобрения были полностью покрыты покрытием.Unlike the previous two layers of coating, after adding the third portion of the urethane components (a portion of the polyol and a portion of the isocyanate), no layer of wax was added. The wax layer can optionally be applied to the third layer of polyurethane coating. Urea, which was free-flowing and did not contain lumps or agglomerates, was discharged from the mixer to cool. The total processing time for a batch with three applied layers was 5.5 minutes; This is significantly less than the batch processing time reported for the current state of the art, which typically requires 6-8 minutes per layer. The coverage was 3 wt.%; with a final batch weight of 4.21 kg, the coating amounted to 126 g. Wax was applied in an amount of 0.5% in just 2 layers and 3 application stages were used. According to visual assessment, the fertilizer particles were completely coated.

Пример 2.Example 2.

Полиольные композиции A-G получали путем добавления металлоорганического катализатора или катализатора на основе третичного амина к простому полиэфирному полиолу при увеличивающихся количествах катализатора, как показано в таблице.Polyol compositions A-G were prepared by adding an organometallic or tertiary amine catalyst to the polyether polyol with increasing amounts of catalyst as shown in the table.

В таблице представлена соответствующая реакционная способность при комнатной температуре и при повышенной температуре смесей полиолов при смешивании с мультифункциональным ароматическим изоцианатом на основе MDI. Эти образцы были приготовлены таким образом, чтобы иметь реакционную способность в диапазоне от быстрого времени реакции, 8 с до очень медленного времени реакции, более 5 мин. При температуре обработки около 75°С время реакции было существенно более быстрым. Если указано сокращение N/A, это означает, что образец прореагировал в течение 20 с перемешивания или по существу сразу же после его добавления на горячую пластину.The table shows the corresponding room temperature and elevated temperature reactivity of polyol blends when mixed with an MDI-based multifunctional aromatic isocyanate. These samples were prepared to have reactivity ranging from a fast reaction time of 8 s to a very slow reaction time of over 5 min. At a processing temperature of about 75°C, the reaction time was significantly faster. If the abbreviation N/A is indicated, it means that the sample reacted within 20 seconds of stirring or substantially immediately after it was added to the hot plate.

Полиолы добавляли к предварительно нагретым частицам карбамида, встряхиваемым в смесителе, как описано в примере 1. Параметры реакции были следующими: температура процесса 71 °С (160°F), суммарная массовая доля уретанового покрытия 3% (добавляли тремя отдельными слоями по 1% каждый, причем сначала добавляли полиол, а затем изоцианат) и общее количество воска 0,5% добавляли двумя отдельными слоями после первого и второго слоев уретанового покрытия.Polyols were added to preheated urea particles shaken in a mixer as described in Example 1. Reaction parameters were as follows: process temperature 71 °C (160 °F), total weight fraction of urethane coating 3% (added in three separate layers of 1% each , with the polyol added first and then the isocyanate), and a total of 0.5% wax was added in two separate layers after the first and second layers of urethane coating.

Смесь ПОЛИОЛОВ Mixture POLYOLS Время реакции в чашке (сек) Reaction time in cup (sec) 71°С Время реакции (сек) 71°C Reaction time (sec) А A >300 >300 1140 1140 В IN 217 217 65,53 65.53 С WITH 90 90 38,03 38.03 D D 43 43 16,47 16.47 Е E 25 25 <5 сек <5 sec F F 21 21 N/A N/A G G 8 8 N/A N/A

На фиг. 2 представлена % доля высвобождения карбамида (от 0 до 100%, ось Y; измерено в соответствии с процедурой С) через 2 ч и через 1, 3 и 7 дней погружения для различных смесей полиолов из таблицы (смеси полиолов на оси X в соответствии со временем реакции при комнатной температуре в секундах). Желательного более медленного высвобождения достигают при использовании смесей полиолов D, С и В, самого лучшего - при использовании смесей С и D. Скорость высвобождения зависит от реакционной способности смесей полиолов, которые были модифицированы с использованием различных количеств и типов катализаторов.In fig. 2 shows the % urea release fraction (from 0 to 100%, Y-axis; measured according to procedure C) after 2 hours and after 1, 3 and 7 days of immersion for various polyol mixtures from the table (polyol mixtures on the X-axis according to reaction time at room temperature in seconds). The desired slower release is achieved using mixtures of polyols D, C and B, the best is achieved using mixtures C and D. The release rate depends on the reactivity of the polyol mixtures that have been modified using different amounts and types of catalysts.

Пример 3.Example 3.

На частицы удобрения наносили смеси полиолов С и D с использованием сравнительного смесите-Mixtures of polyols C and D were applied to the fertilizer particles using a comparative mixer.

Claims

The rotary drum followed the same addition sequence and mixing times, but the material portions were reduced to reflect the smaller portion of fertilizer particles.

The release rate was determined according to Procedure C.

In fig. Figure 3 shows the % urea release fraction (y-axis) after 2 hours and 1, 3, 7, 14 and 21 days of immersion (x-axis, time in days) for mixtures C and D applied using the described coating module (C1, D1 ) and using a comparative rotating drum (C2, D2). The release rates using the mixer of the invention are significantly better (less) than when using a rotating drum mixer. In the case of C2 and D2, more than 60% of the urea was released in less than 3 days after immersion. In the case of C1 and D1, less than 40% of the urea was released after 21 days of immersion. This indicates that higher reactivity is not an advantage for the comparative coated fertilizer produced by the comparative rotary mixer process, while it is a significant advantage for the process of the present invention and the urea particles of the present invention.

Experimental procedures

In example 2 the following procedures were used.

Procedure A. Method for determining reactivity parameters (at 25°C) - reactivity in a dish.

Add the required portions of the fully prepared component to obtain a mass of 150 in a small cup. Immediately start the timer and begin stirring the compounds at the same time. Mixing is continued for 20 s or until the material hardens if it takes less than 20 s.

To check the reaction time, periodically gently touch the surface of the material with a stainless steel spatula (or, alternatively, a wooden spatula). The moment when the spatula encounters a hard or hardened area on the surface of the material is considered the reaction time. In Example 2, the fully prepared isocyanate component (Component A) and the fully prepared polyol component (Component B), including any optional additives, were placed in a small cup to produce a mass of 150 g. All chemical components and apparatus were initially at 25°C. First, prepare a sample of component B in a mixing container, and then a sample of component A at the appropriate mass ratio of the components.

Procedure B. Procedure for determining reactivity parameters at the required curing temperature - hot plate reactivity.

Place a small mold capable of holding 2 ml of mixed material into a 1/8-inch deep cavity in the hot plate and preheat the mold to the desired temperature. Once the correct temperature has been confirmed, follow the stirring procedure outlined in Procedure A - Plate Reactivity, but now after the sample has been thoroughly mixed, pour 2 mL of the reaction mixture into the cavity of the preheated mold. Start the timer immediately after adding the resin to the mold. Using a spatula, periodically touch the surface of the material; reaction time is the time it takes for the resin to cure to form a solid material.

Procedure C. Procedure for determining the rate of nutrient release from a controlled release fertilizer.

Nutrient solutions are prepared by dissolving various known concentrations of nutrients in distilled water. The refractive index for known concentrations is measured with a refractometer so that a calibration curve of refractive index versus concentration can be constructed. Then accurately weigh 10 g of coated fertilizer particles into a small container and add 90 g of water. The sample is mixed gently by shaking and left to stand until the required measurement time. Before each new measurement, the sample is gently shaken to ensure homogeneity. A small sample of the solution is placed on a refractometer and the measurement is recorded. Comparison with the calibration curve shows the concentration of the nutrient in the solution. The percentage of nutrient released from the coated fertilizer particles is calculated. The experiment was carried out at ambient temperature, for example 20°C.

CLAIM

1. Installation for finishing urea, containing:

a urea finishing module, such as a granulation module or a prilling tower, the urea finishing module having an inlet for molten urea and an outlet for heated urea particles;

a coating module having an inlet connected to said outlet for heated urea particles, the coating module comprising a fixed frame and at least two movable elements, wherein said movable elements

-