EP4688704A1 - VERFAHREN FÜR EINE ENERGIEOPTIMIERTE GRANULATION VON HARNSTOFFHALTIGEN PARTIKELN UND FLIEßBETTGRANULATORSYSTEM - Google Patents

VERFAHREN FÜR EINE ENERGIEOPTIMIERTE GRANULATION VON HARNSTOFFHALTIGEN PARTIKELN UND FLIEßBETTGRANULATORSYSTEM

Info

Publication number
EP4688704A1
EP4688704A1 EP24715519.5A EP24715519A EP4688704A1 EP 4688704 A1 EP4688704 A1 EP 4688704A1 EP 24715519 A EP24715519 A EP 24715519A EP 4688704 A1 EP4688704 A1 EP 4688704A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
urea
containing particles
bed granulator
fluid bed
grain size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24715519.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Wolfgang Pieper
Tobias Bluhm-Drenhaus
Harald Franzrahe
Matthias Potthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssenkrupp Uhde Fertilizer Technology GmbH
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
Thyssenkrupp Uhde Fertilizer Technology GmbH
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102023108409.7A external-priority patent/DE102023108409A1/de
Priority claimed from LU103096A external-priority patent/LU103096B1/de
Application filed by Thyssenkrupp Uhde Fertilizer Technology GmbH, ThyssenKrupp AG filed Critical Thyssenkrupp Uhde Fertilizer Technology GmbH
Publication of EP4688704A1 publication Critical patent/EP4688704A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
    • C05C9/005—Post-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • C05G5/12—Granules or flakes

Definitions

  • the invention relates to a method for energy-optimized granulation of urea-containing particles in a fluid bed granulator system.
  • the invention relates to a fluid bed granulator system for energy-optimized granulation of urea-containing particles.
  • fertilizers may contain nitrogen, phosphate, sulfur, calcium, selenium, potassium or micronutrients.
  • a common, widely used fertilizer contains urea as the main ingredient. The water-soluble urea is rapidly broken down in the soil, producing ammonia and nitrate compounds.
  • the fertilizer may contain only urea or a combination of urea with one or more of the aforementioned ingredients, e.g. phosphate, sulfur, potassium or micronutrients.
  • Urea can be produced on a large industrial scale by reacting ammonia with carbon dioxide in a (simplified) two-step reaction:
  • Prilling processes in particular have some critical disadvantages, such as relatively soft particles and sometimes deformed, inhomogeneous particles. These problems can be avoided by using a fluid bed granulation process, which results in harder, more stable and more homogeneous granules.
  • the resulting granulated urea is particularly suitable for bulk blending.
  • the size, size distribution, geometry and mechanical properties of the final product depend to a large extent on the temperature during the granulation process. Therefore, a controlled temperature environment is essential to achieve reproducible product granules with constant product properties, e.g. in terms of hardness, caking or dust formation.
  • Fluid bed granulator systems rely largely on the use of ambient air for cooling. Therefore, the capacity of a fluid bed granulator may be limited depending on the temperature of the ambient air or the amount of heat that can be removed by the ambient air. This can lead to high temperatures in the equipment, which reduces the amount of product that can be produced or can lead to a reduction in product quality and deterioration in operating conditions. In addition, under certain operating conditions (e.g. very high product loads), the granulation temperature can become too high. This is especially the case when the equipment is operating at high capacity or high ambient temperature, or both. In addition, many equipment is already equipped with a fluid bed cooler to reduce the granule temperature from around 95°C to 60-70°C. This requires a large amount of ambient air and can be difficult even under the above operating conditions.
  • Cooling the urea-containing particles requires a lot of energy to provide the cooling air. In addition, it is important to cool the urea-containing particles at times that are favorable for the process in order to make the process as efficient as possible.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for energy-optimized granulation of urea-containing particles and a fluidized bed granulator system in which the energy required for cooling the urea-containing particles is minimized, wherein the method and the operation of the fluidized bed granulator system are optimized in terms of process technology.
  • the cooling zone can be a fluid bed cooler that can achieve air cooling of the urea-containing particles by means of a fan.
  • the fluid bed cooler is arranged in the fluid bed granulator. Since the energy required to compress the cooling air is comparatively high, the invention provides that the urea-containing particles are cooled in the cooling zone to a temperature between 80 °C and 108 °C.
  • the urea-containing particles leave the fluid bed granulator or a granulation zone within the fluid bed granulator at a temperature above 100 °C.
  • the cooling capacity in the cooling zone is therefore low in terms of energy compared to the cooling in the second step.
  • a bulk flow cooler is a heat exchanger in which the product to be cooled can flow relatively gently between welded heat exchanger plates according to the "first in, first out" principle. Cooling water at a suitable temperature flows on the other side of the plates. This indirect method of heat transfer minimizes the need for fans, bag filters or scrubbers. In this way, a cost-effective solution for cooling but also for heating bulk materials can be provided. In addition, the cooling process itself is emission-free.
  • the urea-containing particles or a portion of the urea-containing particles are cooled to a temperature between 30 °C and 50 °C.
  • the bulk flow cooler therefore takes on the majority of the cooling capacity, whereas the cooling capacity of the cooling zone in the fluid bed granulator is low relative to the cooling capacity of the bulk flow cooler. Cooling using a bulk flow cooler with appropriate cooling water is more energy efficient than cooling in the fluid bed using compressed air, which minimizes the overall energy requirement of the fluid bed granulator system.
  • Cooling water is generally available in sufficient quantities, particularly in urea plants, at a suitable temperature level (flow/return, for example, 30/40 °C) and specifically significantly cheaper than the electrical energy that would otherwise be needed to compress the cooling air.
  • a two-stage pre-screening whereby urea-containing particles with a grain size > 10 mm are separated first, followed by urea-containing particles with a grain size > 4 mm.
  • the product leaves the fluid bed granulator with a relatively broad grain size spectrum of approx. 0.5 to 10 mm and above. It can therefore be advantageous to provide a two-stage pre-screening, whereby the larger particles are separated first, followed by the separation of the so-called coarse material, i.e. particles with a grain size > 4 mm but ⁇ 10 mm.
  • the urea-containing particles with a grain size > 4 mm and ⁇ 10 mm are cooled and crushed after separation and that the cooled and crushed urea-containing particles are then fed into the fluid bed granulator.
  • the coarser fraction i.e. the coarse material
  • the requirements for the sieve used to separate the coarse material, i.e. the urea-containing particles > 4 mm and ⁇ 10 mm, are comparatively low, since the majority of the particles with a smaller grain size fall through. The amount of urea abrasion or clogging during operation is therefore low.
  • the urea-containing particles can be returned to the fluid bed granulator, for example by means of a bucket elevator, so that the crushed urea-containing particles can be further granulated.
  • the urea-containing particles with a grain size > 4 mm and ⁇ 10 mm are fed into the fluid bed granulator by means of pneumatic conveying.
  • pneumatic conveying or a pneumatic conveying system for conveying the particles back into the fluid bed granulator is that no bucket elevator - which is usual in the state of the art - is required. In this way, the building height can be kept low and only has to correspond to the height of the bulk flow cooler.
  • the conveying air flow is For dense phase conveying, a pressure of approx. 1 to 2 bar and approx. 100 °C in a quantity of only ⁇ 1% of the fluidization air of the fluid bed granulator is required.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides for the separated particles to be cooled to approximately 65 °C.
  • a temperature of "approximately 65 °C" can, for example, be a temperature of 50 °C to 80 °C, in particular also a temperature of 60 °C to 70 °C.
  • the particles it is advantageous for the particles to be cooled beforehand in order to avoid urea abrasion and clogging.
  • the separated particles are crushed using a roller crusher.
  • a temperature of 65 °C for the urea-containing particles is optimal for the roller crusher.
  • a dedusting of the urea-containing particles with a grain size of ⁇ 4 mm is carried out.
  • the dedusting can be carried out using any suitable method known from the prior art.
  • a practical variant of conveying the particles in a further embodiment of the process provides that the urea-containing particles with a grain size of ⁇ 4 mm are transported to the bulk flow cooler using a bucket elevator.
  • a bucket elevator can transport the urea-containing particles to the bulk flow cooler, through which they pass from top to bottom with the help of gravity.
  • This bucket elevator does not have to be as high as is usual in classic, state-of-the-art concepts, because the screening and return of the fines can be arranged at a lower level in the building of the fluid bed granulation system. In this way, the construction costs for the steel structure of the building can be minimized.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that after cooling the urea-containing particles to a temperature in a range between 30 °C and 50 °C, urea-containing particles with a grain size of ⁇ 2 mm are separated.
  • a corresponding fine sieve which is arranged behind the bulk flow cooler in terms of flow technology, then operates in a temperature range of 30 to 50 °C and is thus optimally protected against urea abrasion or clogging because the urea-containing particles have already cooled and hardened.
  • the separated particles with a grain size of ⁇ 2 mm are fed into the fluid bed granulator.
  • the discharge of the fine material is below the level of the fluid bed granulator.
  • One possibility for conveying the fine material is therefore to use a bucket elevator.
  • the separated particles with a grain size of ⁇ 2 mm are fed into the fluid bed granulator by means of pneumatic conveying.
  • pneumatic conveying or a pneumatic conveying system for conveying the particles back into the fluid bed granulator has the advantage that no bucket elevator, as is usual in the prior art, is required. In this way, the building height can be kept low and only has to correspond to the height of the bulk flow cooler.
  • a pressure of approx. 1 to 2 bar and approx. 100 °C in a quantity of only ⁇ 1% of the fluidization air of the fluidized bed granulator is required as the conveying air flow.
  • the energy balance of the fluidized bed granulator can be positively influenced because the cooled fine material, i.e. the urea-containing particles ⁇ 2 mm, can be fed into different chambers of the fluidized bed granulator at a temperature of just over 45 °C.
  • a fluid bed granulator system for energy-optimized granulation of urea-containing particles comprising the elements in operative connection with one another a) a fluid bed granulator for granulating urea-containing particles, b) a cooling zone arranged in the fluid bed granulator for cooling urea-containing particles with air to a temperature in a range between 80 °C and 108 °C, c) a pre-screening device for separating urea-containing particles that are too large after granulation, preferably with a grain size > 4 mm, d) a cooling device for cooling the urea-containing particles to a temperature in a range between 30 °C and 50 °C, wherein the cooling device comprises at least one bulk flow cooler, e) a screening device for separating urea-containing particles which are too small, preferably with a grain size ⁇ 2 mm.
  • the fluidized bed granulator system can in particular have the fluidized bed granulator, which is set up and adapted for granulating urea-containing particles and has a cooling zone arranged in the fluidized bed granulator, which is set up and adapted for cooling urea-containing particles with air to a temperature in a range between 80 °C and 108 °C.
  • the fluidized bed granulator system can also have the pre-screening device, which is set up and adapted for separating urea-containing particles that are too large after granulation, preferably for separating urea-containing particles with a grain size > 4 mm, and the cooling device, which is set up and adapted for cooling the urea-containing particles to a temperature in a range between 30 °C and 50 °C and which comprises at least one bulk flow cooler.
  • the fluid bed granulator system can comprise the screening device which is set up and adapted to separate urea-containing particles which are too small, preferably to separate urea-containing particles with a grain size of ⁇ 2 mm, wherein the screening device is arranged fluidically behind the bulk flow cooler 4.
  • the pre-screening device has at least two screens, wherein urea-containing particles with a grain size > 10 mm can be separated with a first screen and wherein urea-containing particles with a grain size > 10 mm and ⁇ 4 mm can be separated with a second screen.
  • a pneumatic conveying device is provided, wherein urea-containing particles with a grain size > 10 mm and ⁇ 4 mm separated by means of the pneumatic conveying device can be conveyed into the fluid bed granulator and/or wherein urea-containing particles with a grain size ⁇ 2 mm separated by means of the pneumatic conveying device can be conveyed into the fluid bed granulator.
  • the fluid bed granulator system is designed and arranged to to carry out the method according to the invention.
  • the above statements regarding the method according to the invention also apply accordingly to the flow bed granulator system according to the invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of an investment cost-optimized
  • Figure 2 is a schematic representation of a fluid bed granulator system according to a
  • Figure 3 shows a schematic design of a fluid bed granulator system according to a particularly preferred embodiment.
  • Figure 1 shows an exemplary schematic representation of a fluid bed granulator system 1 according to the prior art.
  • the fluid bed granulation system 1 comprises a fluid bed granulator 3 and a cooling zone 2 arranged in the fluid bed granulator 3 or connected to the fluid bed granulator 3.
  • the term "connected” in the sense of the invention generally refers to connecting means that are able/suitable for transporting or transferring process liquids, solids or gases and/or mixtures thereof, e.g. pipes, channels, pumps, hoses and also includes tanks, containers and/or pumps.
  • This definition includes connecting means that are suitable for gaseous, solid and liquid media with low pressure (below 1 bar) and for gaseous, solid and liquid media with high pressure (over 1 bar, preferably up to 10 bar).
  • the particles are cooled to a temperature range ⁇ 70 °C and then fed into a screening device 9, which is connected to the cooling zone 2.
  • the screening device 9 separates the granular particles from the fluid bed granulator 3 into size-appropriate product particles within the desired product size and into oversized (above the desired product size) particles and undersized (below the desired product size) particles.
  • a pre-screening device 7 is provided to separate particles whose grain size is far larger than the grain size of the oversized particles. These "lumps" are removed from the process and fed into a collecting container 10. The other urea-containing particles are fed into the screening device 9 by means of a bucket elevator 6.
  • the structure of the screening device 9 comprises a first screen 11 with a mesh size above the desired particle size and a second screen 12 below the desired particle size, thereby dividing the screening device 9 into three parts.
  • the screening device 9 also comprises an exit for the final product particles 13 between the first screen 11 and the second screen 12, an exit for oversized particles 14, e.g. above the first screen 11, and an exit for undersized particles 15 below the second screen 12.
  • the exit for the undersized particles 15 is connected to the fluid bed granulator 1 via a first recirculation inlet 16, and the exit for the oversized particles 14 is connected to the fluid bed granulator 1 via a roll crusher 5 or similar device, thereby producing crushed particles.
  • the final product particles are passed from the screening device 9 into a cooler 17 for final hardening and cooling.
  • the final product (not shown here) can then be packaged or otherwise processed.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a fluid bed granulator system 1 according to an embodiment of a fluid bed granulator system 1 according to the invention.
  • the cooling zone 2 within the fluid bed granulator 3 is kept as small as possible, so that the urea-containing particles leave the fluid bed granulator 3 or the cooling zone 2 at a temperature in a range between 80 °C and 108 °C.
  • a pre-screening device 7 is provided in order to separate particles whose grain size is far larger than the grain size of the oversized particles. These "lumps" are removed from the process and fed into a collecting container 10. The other urea-containing particles are fed into the screening device 9 by means of a bucket elevator 6.
  • the pre-screening device 7 also comprises a first screen 11, which separates the oversized particles from the product particles and the undersized particles.
  • the oversized particles which are produced in a small amount compared to the remaining urea-containing particles, are then passed through a recirculation cooler 18 before being crushed in a roller crusher 5 and pneumatic conveying device 19 into the fluid bed granulator 3.
  • a recirculation cooler 18 before being crushed in a roller crusher 5 and pneumatic conveying device 19 into the fluid bed granulator 3.
  • the particles it is advantageous for the particles to be cooled beforehand in order to avoid urea abrasion and clogging.
  • a dedusting unit 20 is provided, by means of which the flow of undersized particles and product particles can be dedusted after pre-screening.
  • the undersized particles and the product particles are fed into a cooling device 8 after the pre-screening device 7, wherein the cooling device 8 comprises a bulk flow cooler 4.
  • the bulk flow cooler 4 the undersized particles and the product particles are cooled to a temperature in a range between 30 and 50 °C.
  • the pneumatic conveying device 19 for conveying the particles back into the fluid bed granulator 3 has the advantage that no bucket elevator, as is usual in the prior art, is required. In this way, the building height can be kept low and only has to correspond to the height of the bulk flow cooler 4.
  • the urea-containing particles or a portion of the urea-containing particles are cooled to a temperature between 30 °C and 50 °C.
  • the bulk flow cooler 4 therefore takes over the majority of the cooling capacity, whereas the cooling capacity of the cooling zone 2 is low relative to the cooling capacity of the bulk flow cooler 4. Cooling using the bulk flow cooler 4 with appropriate cooling water is more energy efficient than cooling in the fluid bed using compressed air, which minimizes the overall energy requirement of the fluid bed granulator system 1.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a fluid bed granulator system 1.
  • a single-stage pre-screening is provided in the screening device 9 after cooling in the bulk flow cooler and returned to the return cooler.
  • the screening device 9 comprises two screens in this embodiment.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln, in einem Fließbettgranulatorsystem (1). Bei einem Verfahren bei dem die benötigte Energie zum Kühlen der harnstoffhaltigen Partikel minimiert wird, wobei das Verfahren und der Betrieb des Fließbettgranulatorsystems (1) prozesstechnisch optimiert werden, ist vorgesehen, dass die harnstoffhaltigen Partikel nach der Granulation in einer Kühlzone (2) eines Fließbettgranulators (3) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden und dass mindestens ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel nach einer Vorsiebung mittels eines Bulkflow Kühlers (4) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und F I i e ß bettg ra n u I ato rsy stem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln, in einem Fließbettgranulatorsystem.
Daneben betrifft die Erfindung ein Fließbettgranulatorsystem für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln.
Aufgrund des kontinuierlichen Wachstums der Weltbevölkerung besteht ein ständiger Bedarf an zuverlässigen, leicht herstellbaren und preiswerten Düngemitteln. Diese herkömmlichen Düngemittel können Stickstoff, Phosphat, Schwefel, Kalzium, Selen, Kalium oder Mikronährstoffe enthalten. Ein gängiger, weit verbreiteter Dünger enthält Harnstoff als Hauptbestandteil. Der wasserlösliche Harnstoff wird im Boden schnell abgebaut, wobei Ammoniak und Nitratverbindungen entstehen. Je nach Anwendung kann das Düngemittel nur Harnstoff oder eine Kombination von Harnstoff mit einem oder mehreren der vorgenannten Bestandteile, z. B. Phosphat, Schwefel, Kalium oder Spurennährstoffen, enthalten.
Harnstoff kann in großem industriellen Maßstab durch Reaktion von Ammoniak mit Kohlendioxid in einer (vereinfachten) zweistufigen Reaktion hergestellt werden:
H2N-COONH4 (NH2)2CO + H2O (2)
Nach der Synthese sind weitere Prozessschritte erforderlich, um ein transportables und lagerfähiges Harnstoffdüngemittel zu erhalten. Zu den gängigen technischen Verfahren gehören verschiedene Granulierungstechniken wie Prilling, Trommelgranulierung oder Fließbettgranulierung. Vor allem Prilling-Verfahren haben einige kritische Nachteile, wie relativ weiche Partikel und manchmal deformierte, inhomogene Partikel. Diese Probleme können durch den Einsatz eines Fließbettgranulationsverfahrens vermieden werden, das zu härteren, stabileren und homogeneren Granulaten führt. Der daraus resultierende granulierte Harnstoff eignet sich besonders gut für Massenmischungen. Außerdem kommt es beim Mischen und Transportieren des harnstoffhaltigen Düngers zu weniger Entmischung oder mechanischen Beschädigungen. Größe, Größenverteilung, Geometrie und mechanische Eigenschaften des Endprodukts hängen in hohem Maße von der Temperatur während des Granulationsprozesses ab. Daher ist eine kontrollierte Temperaturumgebung von wesentlicher Bedeutung, um ein reproduzierbares Produktgranulat mit konstanten Produkteigenschaften, z.B. in Bezug auf Härte, Anbackungen oder Staubbildung, zu erreichen.
Fließbettgranulatorsysteme sind weitgehend auf die Verwendung von Umgebungsluft zur Kühlung angewiesen. Daher kann die Kapazität eines Fließbettgranulators begrenzt sein, abhängig von der Temperatur der Umgebungsluft oder der Wärmemenge, die von der Umgebungsluft abgeführt werden kann. Dies kann zu hohen Temperaturen in der Anlage führen, was die Menge des herstellbaren Produkts verringert oder zu einer Verringerung der Produktqualität und einer Verschlechterung der Betriebsbedingungen führen kann. Außerdem kann unter bestimmten Betriebsbedingungen (z. B. bei sehr hoher Produktbelastung) die Granulationstemperatur zu hoch werden. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Anlage mit hoher Kapazität oder hoher Umgebungstemperatur oder beidem betrieben wird. Außerdem sind viele Anlagen bereits mit einem Fließbettkühler ausgestattet, um die Granulattemperatur von etwa 95 °C auf 60-70 °C zu senken. Dies erfordert eine große Menge Umgebungsluft und kann auch unter den oben genannten Betriebsbedingungen schwierig sein.
Das Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel ist mit hohem Energieaufwand zur Bereitstellung der Kühlluft verbunden. Darüber hinaus ist es wichtig, die harnstoffhaltigen Partikel zu prozessgünstigen Zeitpunkten zu kühlen, um das Verfahren möglichst effizient gestalten zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln sowie ein Fließbettgranulatorsystem anzugeben, bei denen die benötigte Energie zum Kühlen der harnstoffhaltigen Partikel minimiert wird, wobei das Verfahren und der Betrieb des Fließbettgranulatorsystems prozesstechnisch optimiert werden. Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 zunächst dadurch gelöst, dass die harnstoffhaltigen Partikel nach der Granulation in einer Kühlzone eines Fließbettgranulators auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden, und dass mindestens ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel nach einer Vorsiebung in einem zweiten Schritt mittels eines Bulkflow Kühlers auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt werden.
Bei der Kühlzone kann es sich um einen Fließbettkühler handeln, der mittels eines Gebläses eine Luftkühlung der harnstoffhaltigen Partikel erreichen kann. Um Investitionskosten zu sparen, ist der Fließbettkühler im Fließbettgranulator angeordnet. Da der Energieaufwand für die Verdichtung der Kühlluft vergleichsweise hoch ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die harnstoffhaltigen Partikel in der Kühlzone auf eine Temperatur zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden. Die harnstoffhaltigen Partikel verlassen den Fließbettgranulator beziehungsweise eine Granulationszone innerhalb des Fließbettgranulators mit einer Temperatur über 100 °C. Die Abkühlleistung in der Kühlzone ist daher energetisch im Vergleich zur Abkühlung im zweiten Schritt gering.
Unter einem Bulkflow Kühler ist ein Wärmetauscher zu verstehen, bei dem das zu kühlende Produkt zwischen geschweißten Wärmetauscherplatten nach dem Prinzip „first in, first out“ vergleichsweise sanft fließen kann. Auf der anderen Seite der Platten strömt Kühlwasser mit einer geeigneten Temperatur. Durch diese indirekte Methode der Wärmeübertragung wird die Notwendigkeit von Ventilatoren, Sackfiltern oder Wäschern minimiert. Auf diese Weise kann eine kostengünstige Lösung zum Kühlen, aber auch zum Erhitzen von Schüttgütern bereitgestellt werden. Zusätzlich ist der Kühlvorgang selbst emissionsfrei.
Mit Hilfe des Bulkflow Kühlers werden die harnstoffhaltigen Partikel beziehungsweise ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel, sprich, der Teil, der nach der Vorsiebung noch in den Bulkflow Kühler geleitet wird, auf eine Temperatur zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt. Der Bulkflow Kühler übernimmt folglich den Großteil der Kühlleistung, wohingegen die aufzubringende Kühlleistung der Kühlzone im Fließbettgranulator relativ zur Kühlleistung des Bulkflow Kühlers gering ausfällt. Die Kühlung mittels Bulkflow Kühler mit entsprechendem Kühlwasser ist energetisch günstiger als die Kühlung im Fließbett mittels komprimierter Luft, wodurch insgesamt der Energiebedarf des Fließbettgranulatorsystems minimiert wird.
Kühlwasser ist insbesondere in Harnstoffanlagen in der Regel ausreichend in einem passenden Temperaturniveau (Vorlauf/Rücklauf zum Beispiel 30/40 °C) verfügbar und spezifisch deutlich günstiger als die elektrische Energie, die sonst für die Verdichtung der Kühlluft gebraucht würde.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweistufige Vorsiebung vorgesehen, wobei zunächst harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abgetrennt werden und anschließend harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 4 mm. Das Produkt verlässt den Fließbettgranulator mit einem relativ breiten Korngrößenspektrum von ca. 0,5 bis 10 mm und darüber. Daher kann es vorteilhaft sein, eine zweistufige Vorsiebung vorzusehen, bei der zunächst die größeren Partikel abgetrennt werden, wobei im Anschluss das sogenannte Grobgut, also Partikel mit einer Korngröße > 4 mm aber < 10 mm abgetrennt werden.
Zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm nach der Abtrennung abgekühlt und zerkleinert werden und dass die abgekühlten und zerkleinerten harnstoffhaltigen Partikel im Anschluss in den Fließbettgranulator geleitet werden. Die gröbere Fraktion, also das Grobgut, ist mengenmäßig nur mit einem kleinen Anteil im Produkt vorhanden. Die Anforderungen an das verwendete Sieb zur Abtrennung des Grobgutes, also den harnstoffhaltigen Partikeln > 4 mm und < 10 mm, ist vergleichsweise gering, da der Großteil der Partikel, die eine kleinere Korngröße aufweisen, hindurchfällt. Die Menge an Harnstoffabrieb oder Zusetzungen im laufenden Betrieb ist daher gering.
Nach der Zerkleinerung können die harnstoffhaltigen Partikel, beispielsweise mittels eines Becherwerks, in den Fließbettgranulator zurückgeleitet werden, sodass die zerkleinerten harnstoffhaltigen Partikel weiter granuliert werden können.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm mittels pneumatischer Förderung in den Fließbettgranulator geleitet werden. Der Vorteil einer pneumatischen Förderung beziehungsweise einer pneumatischen Förderanlage, zur Förderung der Partikel zurück in den Fließbettgranulator, besteht darin, dass kein - im Stand der Technik übliches - Becherwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Gebäudehöhe niedrig gehalten werden und muss lediglich der Höhe des Bulkflow Kühlers entsprechen. Als Föderluftstrom ist bei einer Dichtstromförderung ein Druck von ca. 1 bis 2 bar und ca. 100 °C in einer Menge von lediglich < 1% der Fluidisierungsluft des Fließbettgranulators erforderlich.
Um eine weitere Verarbeitung der harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße von > 4 mm und < 10 mm zu vereinfachen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass eine Abkühlung der abgetrennten Partikel auf etwa 65 °C erfolgt. Eine Temperatur von „etwa 65 °C“ kann beispielsweise eine Temperatur von 50 °C bis 80 °C sein, insbesondere auch eine Temperatur von 60 °C bis 70 °C. Bei einer weiteren Verarbeitung beziehungsweise Zerkleinerung des Grobgutes ist es vorteilhaft, dass die Partikel zuvor abgekühlt werden, um Harnstoffabrieb und Zusetzungen zu vermeiden.
Dazu kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Zerkleinerung der abgetrennten Partikel mittels Walzenbrecher erfolgt. Für den Walzenbrecher ist eine Temperatur der harnstoffhaltigen Partikel von 65 °C optimal.
Optional kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass nach der Vorsiebung eine Entstaubung der harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße < 4 mm durchgeführt wird. Die Entstaubung kann nach jeglichen adäquaten Verfahren durchgeführt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Eine praktikable Variante der Förderung der Partikel sieht bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße < 4 mm mittels eines Becherwerks in den Bulkflow Kühler transportiert werden. Bei den harnstoffhaltigen Partikeln < 4 mm ist nach der Vorsiebung sowohl das On-size Produkt (2 bis 4 mm), als auch das noch abzutrennende Feingut (< 2 mm) vorhanden. Durch das Becherwerk können die harnstoffhaltigen Partikel in den Bulkflow Kühler transportiert werden, den sie von oben nach unten mit Hilfe der Schwerkraft durchlaufen. Dieses Becherwerk muss nicht so hoch sein, wie es bei klassischen, aus dem Stand der Technik bekannten, Konzepten üblich ist, weil die Siebung und eine Rückführung des Feingutes auf einem niedrigeren Niveau in dem Gebäude des Fließbettgranulationssystems angeordnet werden kann. Auf diese Weise können die Baukosten für den Stahlbau des Gebäudes minimiert werden.
Um eine gewünschte Korngröße zu erreichen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass nach der Abkühlung der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm abgetrennt werden. Ein entsprechendes Fein-Sieb, das strömungstechnisch hinter dem Bulkflow Kühler angeordnet ist, arbeitet dann entsprechend in einem Temperaturbereich von 30 bis 50 °C und ist somit optimal gegen Harnstoffabrieb beziehungsweise zusetzen geschützt, weil die harnstoffhaltigen Partikel bereits erkaltet und gehärtet sind.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße < 2 mm in den Fließbettgranulator geleitet werden. Der Austrag des Feingutes liegt unterhalb des Niveaus des Fließbettgranulators. Eine Möglichkeit zur Förderung des Feingutes besteht daher in der Nutzung eines Becherwerks.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße < 2 mm mittels pneumatischer Förderung in den Fließbettgranulator geleitet werden. Analog zum Grobgut, hat eine pneumatische Förderung beziehungsweise einer pneumatischen Förderanlage zur Förderung der Partikel zurück in den Fließbettgranulator den Vorteil, dass kein, im Stand der Technik übliches, Becherwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Gebäudehöhe niedrig gehalten werden und muss lediglich der Höhe des Bulkflow Kühlers entsprechen.
Als Föderluftstrom ist bei einer Dichtstromförderung ein Druck von ca. 1 bis 2 bar und ca. 100 °C in einer Menge von lediglich < 1% der Fluidisierungsluft des Fließbettgranulators erforderlich. Zusätzlich kann die Energiebilanz des Fließbettgranulators positiv beeinflusst werden, weil das abgekühlte Feingut, also die harnstoffhaltigen Partikel < 2 mm, mit etwas mehr als 45 °C in unterschiedliche Kammern des Fließbettgranulators eingespeist werden kann.
Die vorgenannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einem Fließbettgranulatorsystem für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln umfassend die miteinander in Wirkverbindung stehenden Elemente a) einen Fließbettgranulator zur Granulierung von harnstoffhaltigen Partikeln, b) eine in dem Fließbettgranulator angeordnete Kühlzone, zum Kühlen von harnstoffhaltigen Partikeln mit Luft auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C, c) eine Vorsiebeinrichtung zum Abtrennen von zu großen harnstoffhaltigen Partikeln nach der Granulation, vorzugsweise mit einer Korngröße > 4 mm, d) eine Kühlvorrichtung zum Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C, wobei die Kühlvorrichtung mindestens einen Bulkflow Kühler umfasst, e) eine Siebeinrichtung zum Abtrennen von zu kleinen harnstoffhaltigen Partikeln, vorzugsweise mit einer Korngröße < 2 mm.
Dabei kann das Fließbettgranulatorsystem insbesondere den Fließbettgranulator aufweisen, der eingerichtet und angepasst ist zur Granulierung von harnstoffhaltigen Partikeln und eine in dem Fließbettgranulator angeordnete Kühlzone aufweist, die eingerichtet und angepasst ist zum Kühlen von harnstoffhaltigen Partikeln mit Luft auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C. Das Fließbettgranulatorsystem kann ferner die Vorsiebeinrichtung, die eingerichtet und angepasst ist zum Abtrennen von zu großen harnstoffhaltigen Partikeln nach der Granulation, vorzugsweise zum Abtrennen von harnstoffhaltigen Partikeln mit einer Korngröße > 4 mm, sowie die Kühlvorrichtung aufweisen, die eingerichtet und angepasst ist zum Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C und die mindestens einen Bulkflow-Kühler umfasst. Schließlich kann das Fließbettgranulatorsystem die Siebeinrichtung aufweisen, die eingerichtet und angepasst ist zum Abtrennen von zu kleinen harnstoffhaltigen Partikeln, vorzugsweise zum Abtrennen von harnstoffhaltigen Partikeln mit einer Korngröße < 2 mm, wobei die Siebeinrichtung strömungstechnisch hinter dem Bulkflow-Kühler 4 angeordnet ist.
Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fließbettgranulatorsystems ist vorgesehen, dass die Vorsiebeinrichtung mindestens zwei Siebe aufweist, wobei mit einem ersten Sieb harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abtrennbar sind und wobei mit einem zweiten Sieb harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm und < 4 mm abtrennbar sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fließbettgranulatorsystems ist eine pneumatische Fördereinrichtung vorgesehen, wobei mittels der pneumatischen Fördereinrichtung abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm und < 4 mm in den Fließbettgranulator beförderbar sind und/oder wobei mittels der pneumatischen Fördereinrichtung abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm in den Fließbettgranulator beförderbar sind.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fließbettgranulatorsystems ist vorgesehen, dass das Fließbettgranulatorsystem ausgestaltet und eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die obigen Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße F I i e ß bettg ra n u I atorsy ste m .
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines investitionskosten-optimierten
Fließbettgranulatorsystems nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Fließbettgranulatorsystems nach einem
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fließbettgranulatorsystems und
Figur 3 eine schematische Ausführung eines Fließbettgranulatorsystems nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung eines Fließbettgranulatorsystems 1 nach dem Stand der Technik. Das Fließbettgranulationssystem 1 umfasst einen Fließbettgranulator 3 und eine in dem Fließbettgranulator 3 angeordnete beziehungsweise mit dem Fließbettgranulator 3 verbundene Kühlzone 2. Der Begriff "verbunden" im Sinne der Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Verbindungsmittel, die in der Lage/geeignet sind, Prozessflüssigkeiten, -feststoffe oder -gase und/oder deren Gemische zu transportieren bzw. zu übertragen, z.B. Rohre, Kanäle, Pumpen, Schläuche und umfasst ferner Tanks, Behälter und/oder Pumpen. Diese Definition umfasst Anschlussmittel, die für gasförmige, feste und flüssige Medien mit niedrigem Druck (unter 1 bar) und für gasförmige, feste und flüssige Medien mit hohem Druck (über 1 bar, vorzugsweise bis zu 10 bar) geeignet sind.
In der Kühlzone werden die Partikel auf einen Temperaturbereich < 70 °C abgekühlt und anschließend in eine Siebeinrichtung 9 geleitet, die mit der Kühlzone 2 verbunden ist. Die Siebeinrichtung 9 trennt die körnigen Partikel aus dem Fließbettgranulator 3 in größengerechte Produktpartikel innerhalb der gewünschten Produktgröße und in übergroße (oberhalb der gewünschten Produktgröße) Partikel und untergroße (unterhalb der gewünschten Produktgröße) Partikel. Zusätzlich ist eine Vorsiebeinrichtung 7 vorgesehen, um Partikel, deren Korngröße weit über der Korngröße der übergroßen Partikel liegt, abzutrennen. Diese „Klumpen“ werden aus dem Prozess entfernt und in einen Auffangbehälter 10 geleitet. Die weiteren harnstoffhaltigen Partikel werden mittels eines Becherwerks 6 in die Siebeinrichtung 9 geleitet.
Der Aufbau der Siebeinrichtung 9 umfasst ein erstes Sieb 11 mit einer Maschenweite oberhalb der gewünschten Partikelgröße und ein zweites Sieb 12 unterhalb der gewünschten Partikelgröße, wodurch das Siebeinrichtung 9 in drei Teile unterteilt wird. Die Siebeinrichtung 9 umfasst außerdem einen Ausgang für die endgültigen Produktpartikel 13 zwischen dem ersten Sieb 11 und dem zweiten Sieb 12, einen Ausgang für übergroße Partikel 14, z. B. oberhalb des ersten Siebs 11 , und einen Ausgang für untergroße Partikel 15 unterhalb des zweiten Siebs 12. Der Ausgang für die untergroßen Partikel 15 ist über einen ersten Rückführungseinlass 16 mit dem Fließbettgranulator 1 verbunden, und der Ausgang für die übergroßen Partikel 14 ist über einen Walzenbrecher 5 oder eine ähnliche Vorrichtung mit dem Fließbettgranulator 1 verbunden, wodurch zerkleinerte Partikel entstehen.
Die endgültigen Produktpartikel werden von der Siebvorrichtung 9 in einen Kühler 17 geleitet, um final auszuhärten und abzukühlen. Im Anschluss kann das das finale Produkt (hier nicht dargestellt) verpackt oder anderweitig verarbeitet werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fließbettgranulatorsystems 1 nach einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fließbettgranulatorsystems 1. Dabei ist im Vergleich zum Stand der Technik die Kühlzone 2 innerhalb des Fließbettgranulators 3 so klein wie möglich gehalten, sodass die harnstoffhaltigen Partikel den Fließbettgranulator 3 beziehungsweise die Kühlzone 2 mit einer Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C verlassen. Weiterhin ist eine Vorsiebeinrichtung 7 vorgesehen, um Partikel, deren Korngröße weit über der Korngröße der übergroßen Partikel liegt, abzutrennen. Diese „Klumpen“ werden aus dem Prozess entfernt und in einen Auffangbehälter 10 geleitet. Die weiteren harnstoffhaltigen Partikel werden mittels eines Becherwerks 6 in die Siebeinrichtung 9 geleitet. Die Vorsiebeinrichtung 7 umfasst aber zusätzlich noch ein erstes Sieb 11 , das die übergroßen Partikel von den Produktpartikeln und den untergroßen Partikeln abtrennt.
Dabei ist vorgesehen, dass die übergroßen Partikel, die mengenmäßig im Vergleich zu den restlichen harnstoffhaltigen Partikeln in einer geringen Menge anfallen, anschließend in einem Rückführungskühler 18 geleitet bevor sie in einem Walzenbrecher 5 zerkleinert und mittels einer pneumatischen Fördereinrichtung 19 in den Fließbettgranulator 3 zurückgeführt werden. Bei einer weiteren Verarbeitung beziehungsweise Zerkleinerung des Grobgutes ist es vorteilhaft, dass die Partikel zuvor abgekühlt werden, um Harnstoffabrieb und Zusetzungen zu vermeiden.
Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Entstaubungseinheit 20 vorgesehen, durch die der Strom der untergroßen Partikel und der Produktpartikel nach der Vorsiebung entstaubt werden kann.
Die untergroßen Partikel sowie die Produktpartikel werden nach der Vorsiebeinrichtung 7 in eine Kühlvorrichtung 8 geleitet, wobei die Kühlvorrichtung 8 einen Bulkflow Kühler 4 umfasst. In dem Bulkflow Kühler 4 werden die untergroßen Partikel sowie die Produktpartikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 und 50 °C abgekühlt. Die pneumatische Fördereinrichtung 19 zur Förderung der Partikel zurück in den Fließbettgranulator 3, hat den Vorteil, dass kein, im Stand der Technik übliches, Becherwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Gebäudehöhe niedrig gehalten werden und muss lediglich der Höhe des Bulkflow Kühlers 4 entsprechen.
Mit Hilfe des Bulkflow Kühlers 4 werden die harnstoffhaltigen Partikel beziehungsweise ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel, sprich, der Teil, der nach der Vorsiebung noch in den Bulkflow Kühler 4 geleitet wird, auf eine Temperatur zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt. Der Bulkflow Kühler 4 übernimmt folglich den Großteil der Kühlleistung, wohingegen die aufzubringende Kühlleistung der Kühlzone 2 relativ zur Kühlleistung des Bulkflow Kühlers 4 gering ausfällt. Die Kühlung mittels Bulkflow Kühler 4 mit entsprechendem Kühlwasser ist energetisch günstiger als die Kühlung im Fließbett mittels komprimierter Luft, wodurch insgesamt der Energiebedarf des Fließbettgranulatorsystems 1 minimiert wird.
Die abgekühlten harnstoffhaltigen Partikel werden dann in eine Siebeinrichtung 9 befördert, wobei in der Siebeinrichtung 9 die untergroßen Partikel von den endgültigen Produktpartikeln getrennt werden. Die untergroßen erkalteten Partikel können über die pneumatische Fördereinrichtung 19 ebenfalls zurück in den Fließbettgranulator 3 geleitet werden. Die endgültigen Produktpartikel werden zur Weiterverarbeitung in entsprechende hier nicht dargestellte Einrichtungen befördert. Ein entsprechendes Fein-Sieb, das strömungstechnisch hinter dem Bulkflow Kühler 4 angeordnet ist, arbeitet dann entsprechend in einem Temperaturbereich von 30 bis 50 °C und ist somit optimal gegen Harnstoffabrieb beziehungsweise zusetzen geschützt, weil die harnstoffhaltigen Partikel bereits erkaltet und gehärtet sind. Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fließbettgranulatorsystems 1. Im Unterschied zu Figur 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 lediglich eine einstufige Vorsiebung vorgesehen. Das Grobgut wird erst nach der Kühlung im Bulkflow-Kühler in der Siebeinrichtung 9 gesiebt und in den Rückführungskühler zurückgeführt. Die Siebeinrichtung 9 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Siebe.
Bezugszeichenliste
F I i e ß bettg ra n u I ato rsy stem
Kühlzone
Fließbettgranulator
Bulkflow Kühler
Walzenbrecher
Becherwerk
Vorsiebeinrichtung
Kühlvorrichtung
Siebeinrichtung
Auffangbehälter
Erstes Sieb
Zweites Sieb
Ausgang für endgültige Produktpartikel
Ausgang für übergroße Partikel
Ausgang für untergroße Partikel
Rückführungseinlass
Kühler
Rückführungskühler
Pneumatische Fördereinrichtung
Entstaubungseinheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln, in einem Fließbettgranulatorsystem (1), dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel nach der Granulation in einer Kühlzone (2) eines Fließbettgranulators (3) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden, und dass mindestens ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel nach einer Vorsiebung mittels eines Bulkflow Kühlers (4) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweistufige Vorsiebung vorgesehen ist, wobei zunächst harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abgetrennt werden und anschließend harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße
> 4 mm.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm nach der Abtrennung abgekühlt und zerkleinert werden und dass die abgekühlten und zerkleinerten harnstoffhaltigen Partikel im Anschluss in den Fließbettgranulator (3) geleitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm nach der Zerkleinerung mittels pneumatischer Förderung in den Fließbettgranulator (3) geleitet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abkühlung der abgetrennten Partikel auf etwa 65 °C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zerkleinerung der abgetrennten Partikel mittels Walzenbrecher (5) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Vorsiebung eine Entstaubung der harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße < 4 mm durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße < 4 mm mittels eines Becherwerks (6) in den Bulkflow Kühler transportiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abkühlung der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm abgetrennt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße < 2 mm in den Fließbettgranulator (3) geleitet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße < 2 mm mittels pneumatischer Förderung in den Fließbettgranulator (3) geleitet werden.
12. Fließbettgranulatorsystem (1) für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln umfassend die miteinander in Wirkverbindung stehenden Elemente a) einen Fließbettgranulator (3) zur Granulierung von harnstoffhaltigen Partikeln, b) eine in dem Fließbettgranulator (3) angeordnete Kühlzone (2), zum Kühlen von harnstoffhaltigen Partikeln mit Luft auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C, c) eine Vorsiebeinrichtung (7) zum Abtrennen von zu großen harnstoffhaltigen Partikeln nach der Granulation, vorzugsweise mit einer Korngröße > 4 mm, d) eine Kühlvorrichtung (8) zum Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C, wobei die Kühlvorrichtung mindestens einen Bulkflow Kühler (4) umfasst, e) eine Siebeinrichtung (9) zum Abtrennen von zu kleinen harnstoffhaltigen Partikeln, vorzugsweise mit einer Korngröße < 2 mm.
13. Fließbettgranulatorsystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsiebeinrichtung (7) mindestens zwei Siebe aufweist, wobei mit einem ersten Sieb (11) harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abtrennbar sind und wobei mit einem zweiten Sieb (12) harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 10 mm und > 4 mm abtrennbar sind.
14. Fließbettgranulatorsystem (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine pneumatische Fördereinrichtung (19) vorgesehen ist, wobei mittels der pneumatischen Fördereinrichtung (19) abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 10 mm und > 4 mm in den Fließbettgranulator (3) beförderbar sind und/oder wobei mittels der pneumatischen Fördereinrichtung (12) abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm in den Fließbettgranulator (3) beförderbar sind.
15. Fließbettgranulatorsystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fließbettgranulatorsystem (1) ausgestaltet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
EP24715519.5A 2023-04-03 2024-03-26 VERFAHREN FÜR EINE ENERGIEOPTIMIERTE GRANULATION VON HARNSTOFFHALTIGEN PARTIKELN UND FLIEßBETTGRANULATORSYSTEM Pending EP4688704A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023108409.7A DE102023108409A1 (de) 2023-04-03 2023-04-03 Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem
LU103096A LU103096B1 (de) 2023-04-03 2023-04-03 Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem
PCT/EP2024/058043 WO2024208653A1 (de) 2023-04-03 2024-03-26 VERFAHREN FÜR EINE ENERGIEOPTIMIERTE GRANULATION VON HARNSTOFFHALTIGEN PARTIKELN UND FLIEßBETTGRANULATORSYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4688704A1 true EP4688704A1 (de) 2026-02-11

Family

ID=90675598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24715519.5A Pending EP4688704A1 (de) 2023-04-03 2024-03-26 VERFAHREN FÜR EINE ENERGIEOPTIMIERTE GRANULATION VON HARNSTOFFHALTIGEN PARTIKELN UND FLIEßBETTGRANULATORSYSTEM

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4688704A1 (de)
JP (1) JP2026513036A (de)
CN (1) CN121039085A (de)
AR (1) AR132231A1 (de)
WO (1) WO2024208653A1 (de)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8502133A (nl) * 1985-07-26 1987-02-16 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor het bereiden van granules en granules verkregen met deze werkwijze.
EP2253374A1 (de) * 2009-05-20 2010-11-24 Stamicarbon B.V. Verfahren zur Herstellung von Granulat
CN102274703A (zh) * 2011-05-31 2011-12-14 山东奥诺能源科技有限公司 大型连续节能型流化床喷雾造粒干燥工艺
CN106984243B (zh) * 2016-12-27 2021-07-16 绿色造粒有限公司 一种无需添加甲醛的尿素造粒工艺
EA202092676A1 (ru) * 2018-05-08 2021-03-31 Тиссенкрупп Фертилайзер Текнолоджи Гмбх Система внутреннего охлаждения для установок грануляции в псевдоожиженном слое

Also Published As

Publication number Publication date
JP2026513036A (ja) 2026-04-22
AR132231A1 (es) 2025-06-04
CN121039085A (zh) 2025-11-28
WO2024208653A1 (de) 2024-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69819264T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Granulierung
DE102016103100A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von körnigen Feststoffen
DE102013224204A1 (de) Anlage zur Herstellung von Holzpellets oder anderen festen Granulaten aus kleinstückigem Material organischen/pflanzlichen Ursprungs
DE3600400C2 (de)
DE10260738A1 (de) Verfahren und Anlage zur Förderung von feinkörnigen Feststoffen
DE102016220648A1 (de) Ammoniumsulfat enthaltendes Granulat
WO2002012811A1 (de) Verfahren zum trocknen von pastösen materialien
DE102008052673A1 (de) Nachfördersystem in einen Kohlevergasungsreaktor
WO2018122017A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von carbon black und herstellungsverfahren eines pre-compounds für eine gummi-mischerei
LU103096B1 (de) Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem
EP4688704A1 (de) VERFAHREN FÜR EINE ENERGIEOPTIMIERTE GRANULATION VON HARNSTOFFHALTIGEN PARTIKELN UND FLIEßBETTGRANULATORSYSTEM
DE102023108409A1 (de) Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem
WO2005085482A1 (de) Verfahren zur herstellung einer sinterrohmischung
DE602004003817T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur wirbelschichtgranulation
EP3250314A1 (de) Verfahren zur konditionierung von düngemittelgranulat
DE102007027967A1 (de) Vorrichtung zum Kühlen oder Heizen von Schüttgut sowie Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung
DE102004005907A1 (de) Verminderung von Biuret und freiem Ammoniak bei einem Verfahren zur Herstellung harnstoffhaltigen Düngemittelgranulats
EP4347534A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von düngemittelgranulat
WO2023275377A1 (de) Verfahren zum trocknen von vorzugsweise biogenen reststoffen und bioreaktor zur durchführung des verfahrens
DE102019112681A1 (de) Ammoniumsulfat enthaltendes Düngemittel-Granulat sowie Vorrichtung, Verfahren und Stoffgemisch zur dessen Herstellung
DE19853747C1 (de) Kombinierter Prozeß zur Direktreduktion von Feinerzen
WO2010012454A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur entgasung von stäuben
DE102013012873A1 (de) Verfahren zum Aufbereiten von feinkörnigen bis stückigen Ausgangsmaterialien mittels bindemittelfreiem Agglomerieren
EP3772505B1 (de) Verfahren zur herstellung von düngemittelgranulat
DE102019216894A1 (de) Fließbettgranulator

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251103

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR