KR19990029604A

KR19990029604A - 입자조성방법과 그에 사용하는 입자조성기

Info

Publication number: KR19990029604A
Application number: KR1019980036863A
Authority: KR
Inventors: 데쓰조 혼다; 기미카즈 기도; 유즈루 야나기사와; 히데쓰구 후지이
Original assignee: 소노다 모리오; 도요 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 1999-04-26
Also published as: UA49008C2; EP1136465B1; EP0900589A1; CN1099311C; BR9803322A; EP0900589B1; JPH11137988A; EA199800686A3; US6203730B1; DE69819264T2; EA199800686A2; KR100380423B1; CA2245992A1; JP3923662B2; CA2245992C; AU723596B2; EA001126B1; EP1136465A3; CN1213583A; DE69819264D1

Abstract

바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층(9), 입자조성부의 바닥층으로 유체화를 위한 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프(23), 하부공기 공급 파이프(2), 입자조성부 내에 공기를 분출하기 위한 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프(3,4,5) 및 용융된 원료물질을 분출하기 위하여 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐(6,7,8)을 가지는 입자조성기(1)를 사용하는 개량된 에너지 절약 입자조성방법으로서 ; 입자를 형성하기 위하여, 입자직경은 0.4 내지 3.0 mm 인 평균입자직경이된 후에 공급되고, 입자조성부에서 분출노즐로부터 대략 구형의 핵까지 용융된 원료물질을 분출하는 것을 포함하여 구성된 입자조성방법이 개시된다. 또한 개량된 입자조성기도 개시된다.

Description

입자조성방법과 그에 사용하는 입자조성기

본 발명은 요소, 황 및 슬러리, 예를 들면, 용융된 요소에 포함된 고체상태의 황산암모늄을 포함하여 구성하는 요소/황산암모늄 같은 용융된 원료물질로부터 입자를 형성하기 위한 개량된 에너지 절약 입자조성(granulation)방법에 관계된다. 또한, 본 발명은 상기 방법에서 사용된 입자조성기(granulator)에 관계된다.

요소, 요소/황산암모늄 등을 입자화하기 위한 방법과 입자조성기에 관해서는, 많은 방법들이 이루어져왔다. 예를 들면, 본 발명의 발명자들은, 요소, 입자를 작동(공정)하기 위한 방법을 위하여, 유체층과 분출(주입)층의 결합이 있는 입자조성방법과 입자조성기가 사용됨으로써, JP-B-4-63729 (JP-B 는 심사된 일본 특허 공고를 뜻한다)에 개시된 바와 같이, 입자조성방법과 입자조성기는 상기 특허공고에 개시된 방법의 개량이고, 또한 요소/황산암모늄 비료 입자를 생산하기 위한 개발된 방법을 제안했다. 한편, 유체층이 사용된, 요소를 입자화하기 위한 개량된 방법은, JP-B-56-47181에 개시되어 있고, 중심 및 코팅층을 구성한 각 입자를 생산하기 위한 방법은 JP-B-60-13735에 개시되어 있다.

그러한 종래의 또는 선행하는 입자조성방법으로부터, 대표적인 방법이 도 18에 참고로 이하에 기술될 것이다.

도 18에는, 초기에, 씨입자가 입자조성기(1) (이하 A 타입으로 기술)에서 핵으로서 라인(40)으로부터 라인(41)을 통해서 공급되고, 이는 라인의 공급포트이다. 입자조성기(1)에서, 요소 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상을 함유한 요소 수용액은 노즐 (6, 7 및 8)로부터, 30도부터 80도까지 선택된 규정된 분무각에서 핵까지, 직경 150 내지 600 μm 의 작은 액체 방울로서 분무된다. 또한, 90 중량% 이상의 농도, 바람직하게는 95 중량% 이상의 농도를 가지고, 요소 합성 플랜트 등(도시하지 않음)으로부터 공급되고, 용융된 요소의 온도는 125 내지 145℃로 조절되고, 용융된 요소(17)는 라인(31)으로부터 혼합탱크(21)까지 공급된 다음, 라인(36), 펌프(22) 및 라인(37)을 통해서, 노즐(6, 7, 및 8)까지 공급된다.

입자조성기(1)에서 요소 수용액과 함께 라인(41)으로부터 공급된 요소의 상기 씨입자를 분무한 후에, 씨입자 성장은, 라인(24)으로부터 인도된, 하부공기 공급 파이프 (2)로부터 분기를 형성한, 공기 공급 파이프 (3, 4 및 5)로부터 분출 흐름에 의하여 공간(60)까지 교반되어지고, 입자는 안에서 요소 입자가 교반된 상태(10)로부터 하부공간(11)에서, 성장된 입자 요소(70)로서 작은 방울로 허여된다. 한편, 유체 공기는 상부 공급 포트인 라인(23)으로부터 공급되고, 바닥에 수직인 복수 개방구멍을 가지는, 바닥층(9)에서 성장된 입자 요소(70)는 공간(11)에서 높이(12)의 연장까지 유체상태로 유지되고, 성장하고 있는 입자 요소는, 노즐(6, 7 및 8)에 걸쳐서 전공간(11)을 채우기 위해 유체화된다.

상기 운동은 반복되고, 그래서 형성된 입자 요소는, 방출포트인 라인(25)으로부터 최종적으로 방출된다.

입자조성기(1) 의 라인(25)으로부터 방출된 입자 요소 중에서 노미날생산물 싸이즈의 이러한 비율 (이하, 이 비율은 입자조성기 출구에서 노미날생산물 싸이즈의 함량으로서 칭한다.) 은, 이하에서 기술된 비교예 1에서 보여진 것처럼, 일반적으로 75 내지 80 %이고, 입자 요소는 체(13)를 통해서 분류되고, 생산물에서 소망하는 노미날생산물 싸이즈의 함량에 관하여는, 표준 생산물(명세서 내)과 비표준 생산물(명세서 외)로 구분된다. 표준 생산물은 생산물(14)로서 저장되기 위하여, 라인(26)을 통해서 통과된다. 한편, 입자조성기(1)에서 핵의 수를 일정하게 유지하기 위하여, 생산물의 생산의 안정한 연속의 관점에서, 특정된 입자 직경보다 큰 입자 직경을 가지는 생산물 및 표준 생산물의 부분은 분쇄기(15)에서 라인(27)을 통해서 통과되고, 여기서 그것들은 분쇄된다 ; 특정된 입자 직경보다 작은 입자 직경을 가지는 생산물은 라인(28)을 통해서 통과되고 라인(29)에서 하나로 부가된다 ; 혼합물은 라인(30) 및 라인(41)을 통해서 입자조성기(1)의 입구까지 입자조성을 위한 핵으로서 재순환되도록 통과된다.

이러한 발견에 더해서, 이러한 재순환에서, 요소 입자가 작은 입자를 형성하기 위하여 분쇄기(15)를 사용함으로써 분쇄되어질때, 입자 직경의 넓은 분포를 가지는 분쇄된 생산물은 많은 양의 분말을 함유하여 형성되고, 분쇄를 위한 에너지 소비는 크다. 그 결과, 그러한 분쇄된 생산물이 입자조성기(1)의 입구까지 핵으로서 재순환될때, 유체상태에서 많은 양의 먼지 발생은 피할 수 없다.

또한, 분쇄된 생산물의 재순환은 생산물의 질적인 면에서 바람직하지 않다. 입자조성기(1)의 입구의 라인(41)까지 핵으로서 재순환된 생산물은 분쇄된 생산물이고, 그러므로 구형이 아니다. 그러한 분쇄된 조각은 둥근 형을 만들기 위하여, 입자조성기(1)에서 코팅되고, 그것들은 이하에서 상세히 기술되는 방법에 의하여 평가될 수 있는 이상한 형으로 남아 있는 형과 함께 입자조성기(1)로부터 방출된다. 그 결과, 크기에 관하여, 얻어진 생산물은 표준 생산물에 달하지만, 얻어진 생산물의 형에 관하여는 이상한 형인 입자를 함유하고 생산가에서 매우 낮게된다.

상술한 바와 같이, 분쇄기(15)에서 분쇄된 생산물이 입자조성기의 입구까지 핵으로서 재순환될때, 많은 양의 먼지가 입자조성기에서 발생되고, 생산률은 낮고, 생산물은 이상한 형인 입자를 함유한다.

요소 입자를 생산하기 위한 방법에서, JP-B-56-47181 에서 기술된 것처럼, 도 2에서 보여진 입자조성기는 유체층 타입이고, 생산 공정에서 분쇄기에서 분쇄된 생산물은 입자조성기에서 핵으로서 재순환되는 것이 발견될 수 있다. 따라서, 이러한 방법 조차도 먼지가 발생되고, 생산물의 수율은 낮고, 이상한 형인 입자가 함유되는 문제를 해결할 수 없다.

본 발명의 목적은 분쇄 에너지가 생략되고, 분쇄된 핵을 재순환하는 단계가 생략되고, 먼지가 적게 발생하고, 생산률은 좋고, 이상한 형의 생산물은 적게 얻어질 수 있는 입자조성방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법들이 사용되는 것을 특징으로 하는 입자조성기를 제공하기 위함이다.

또 다른 목적, 특징 및 발명의 장점은 도면과 연결해서 다음과 같은 기술로부터 보다 충분히 나타날 것이다.

도 1은, 본 발명의 요소와 황에 대한 하나의 실시예를 나타내는 도해이다.

도 2는, 본 발명의 요소/황산암모늄 비료 입자의 하나의 실시예를 나타내는 도해이다.

도 3은, 본 발명의 입자조성기 (이하에서 B 타입으로 기술됨)의 개략적인 정면도이다.

도 4는, 본 발명의 입자조성기 (B 타입)의 개략적인 측면도이다.

도 5는, 본 발명의 입자조성기 (B 타입)의 개략적인 평면도이다.

도 6은, 본 발명의 입자조성기 (이하에서 D 타입으로 기술됨)의 개략적인 정면도이다.

도 7은, 본 발명의 입자조성기 (D 타입)의 개략적인 측면도이다.

도 8은, 본 발명의 입자조성기 (D 타입)의 개략적인 평면도이다.

도 9는, 분출층과 유체층이 결합된 종래의 입자조성기 (A 타입)의 개략적인 측면도이다.

도 10은, 분출층과 유체층이 결합된 종래의 입자조성기 (A 타입)의 개략적인 평면도이다.

도 11은, 분출층과 유체층이 결합된 종래의 입자조성기 (A 타입)의 개략적인 평면도이다.

도 12는, 유체층 타입의 종래의 입자조성기 (이하에서 C 타입으로 기술됨)의 개략적인 정면도이다.

도 13은, 유체층 타입의 종래의 입자조성기 (C 타입)의 개략적인 측면도이다.

도 14는, 유체층 타입의 종래의 입자조성기 (C 타입)의 개략적인 평면도이다.

도 15는, 핵 발생로 및 B 타입 입자조성기가 통합된 본 발명의 입자조성기 (이하에서 F 타입으로 기술됨)의 개략적인 정면도이다.

도 16은, 본 발명의 F 타입 입자조성기의 개략적인 평면도이다.

도 17은, 냉각 기능 및 F 타입 입자조성기가 통합된 본 발명의 입자조성기 (이하에서 S 타입으로 기술됨)의 개략적인 평면도이다.

도 18은, 종래 기술에 따라서 입자 황 또는 요소를 생산하기 위한 방법을 나타내는 하나의 실시예를 보이는 도해이다.

도 19는, 입자조성 생산물의 구형성을 시험하기 위한 장치의 사시도이다.

[도면의 부호의 설명]

1 : 입자조성기 2 : 하부공기 공급 파이프

3,4,5 : 공기 공급 파이프 6,7,8 : 노즐

9 : 바닥층 10 : 상태

11, 60 : 공간 12 : 높이

13 : 체 14 : 생산물

15 : 분쇄기 16 : 사이클론

17 : 용융된 요소 18 : 황산암모늄

19 : 분쇄기 20 : 히터

21 : 혼합탱크 22 : 펌프

23 : 상부공기 공급 파이프 50 : 냉각영역

13,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,34,35,36,37,38,39,40,41,43,156,240: 라인

70 : 성장된 입자 요소 100,101 : 격벽

103 : 전달부분 150 : 핵 발생로

151 : 분출영역 152 : 요소

153 : 분리벽 154 : 분무기

155 : 입자조성영역 170 : 핵입자의 흐름

200,201 : 차폐 플레이트 600,700,800 : 노즐

601 : 벨트컨베이어 602 : 벨트

603 : 공급된 샘플 604 : 활주기능

605 : 호퍼 606 : 받침접시

608 : 구형샘플 610 : 수직방향

612 : 회전방향에 반대 방향 613 : 벨트와 같은 방향

614 : 갈퀴

본 발명의 목적은 다음과 같은 입자조성방법 및 입자조성기에 의해 달성되어졌다.

특히, 본 발명은 제공한다:

(1) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층을 가지는 입자조성기, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내로 공기를 분출하기 위한 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기한 공기 공급 파이프 및 용융된 원료물질을 분출하기 위한 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법로서; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.

(2) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층을 가진 입자조성기, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 보조가스로서 고압력의 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서 ; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.

(3) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층을 가진 입자조성기, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내에 공기를 분출하기 위해 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프, 용융된 원료물질을 분출하기 위한 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐 및 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 공기 공급 파이프를 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 공급된 하나 이상의 격벽을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급된 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.

(4) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층을 가진 입자조성기, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 보조가스로서 고압력의 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐 및 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 노즐을 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 공급된 하나 이상의 격벽을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서 ; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.

(5) 상기 (1), (2), (3) 또는 (4) 중 어는 하나의 개량된 입자조성방법에 있어서, 용융된 원료물질은, 많은 구멍이 개방된 구형 플레이트를 가지는 굴곡과 함께 샤워 타입의 분무기를 통해서 분무되어지고, 상기 분무된 용융된 요소는 냉각되고 고체화되며, 0.4 내지 2.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는, 냉각되고 고체화된 대략 구형인 핵이 공급되는 것을 특징으로 한 방법.

(6) 상기 (1), (2), (3) 또는 (4) 중 어느 하나의 개량된 입자조성방법에 있어서, 용융된 원료물질은, 진동 샤워 타입의 분무기를 통해서 분무되어지고, 상기 분무된 용융된 요소는 냉각되고 고체화되며, 0.4 내지 2.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는, 냉각되고 고체화된 대략 구형인 핵이 공급되는 것을 특징으로 한 방법.

(7) 상기 (1), (2), (3) 또는 (4) 중 어느 한 항의 개량된 입자조성방법에 있어서, 생산물의 입자 직경 분포를 엄격히 만들기 위하여, 생산물의 입자로부터 작은 입자 직경을 가지는 입자를 입자조성기로 재순환하는 것을 더욱 포함하여 구성하는 방법.

(8) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 개량된 입자조성방법에 있어서, 상기 용융된 원료물질인 액체가, 용융된 요소, 용융된 요소에서 다른 고체 성분을 함유하는 슬러리의 형태로 용융된 요소 및 용융된 황의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.

(9) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 개량된 입자조성방법에 있어서, 상기 용융된 원료물질로서, 용융된 요소는 상기 입자조성기의 앞부분 노즐에 공급되고, 용융된 황이 상기 입자조성기의 뒷부분 노즐에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.

(10) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내에 공기를 분출하기 위해 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프 및 상기 분출노즐로부터 입자조성부에 공급된 핵까지 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 용융된 원료물질액체를 분출하기 위한 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐을 가지는 상기 (1)에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해서 통과하는 공기의 흐름의 방향이 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(11) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내에 공기를 분출하기 위해 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프, 용융된 원료물질을 분출하기 위하여 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐 및 입자조성부에 공급된 상기 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 격벽은, 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 공기 공급 파이프를 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 제공된 격벽을 가지는 상기 (3)에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해 통과하는 공기의 흐름의 방향은 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(12) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 입자조성부에 공급된 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 보조가스로서 고압력의 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐을 가지는 상기 (2) 에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해 통과하는 공기의 흐름의 방향은 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(13) 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 보조가스로서 고압력의 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐 및 입자조성부에 공급된 상기 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 격벽은, 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 노즐을 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 공급된 하나 이상의 격벽을 가지는 상기 (4)에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해 통과하는 공기의 흐름의 방향은 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(14) 상기 (3) 또는 (4)에서 사용된 입자조성기로서, 격벽은, 핵이 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 통로를 형성할 수 있도록, 격벽은 입자조성기의 벽에 평행하고, 하나 이상의 격벽이 바닥층에 제공되며, 하나 이상의 격벽이 입자조성기의 측면부로부터 입자조성기의 반대 측면부를 향하여 연장되도록, 상기 격벽은 엇갈리게 배열되고, 다른 격벽은 입자조성기의 상기 다른 반대 측면부로부터 입자조성기의 상기 한 측면부를 향하여 연장되는 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(15) 상기 (10) 내지 (14) 의 어느 하나의 개량된 입자조성기에 있어서, L 은 입자의 흐름 방향으로 입자조성기의 바닥 부의 길이이고, M 은 입자의 흐름폭으로서, 비율 L/M 가 2 이상 40 이하인 그러한 특정된 엇갈리는 배열을 가진 입자조성기인 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(16) 상기 (10) 내지 (15) 의 어느 하나의 개량된 입자조성기에 있어서, 입자조성기는, 핵으로서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을 입자조성기에 공급하기 위한 기능을 필수로 가진 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(17) 상기 (10) 내지 (16) 의 어느 하나의 개량된 입자조성기에 있어서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을, 입자조성기에 공급하기 위하여 입자조성기에 통합된 기능이 샤워 타입의 분무기인 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(18) 상기 (10) 내지 (16) 의 어느 하나의 개량된 입자조성기에 있어서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을, 입자조성기에 공급하기 위하여 입자조성기에 통합된 기능이 진동 샤워 타입의 분무기인 것을 특징으로 하는 입자조성기.

(19) 상기 (10) 내지 (18) 의 어느 하나의 개량된 입자조성기에 있어서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을, 입자조성기에 공급하기 위하여 입자조성기에 통합된 기능이 생산물을 냉각하기 위하여 냉각 기능과 함께 통합된 것을 특징으로 하는 입자조성기.

본 발명에서, 입자가 핵으로서 상기 씨입자를 사용하는 입자조성을 수행하기 위하여 성장되도록, 입자조성기는 씨입자가 방출되고 유체화되는 동안 사용되고, 용융된 원료물질은 씨입자에 분출된다.

입자조성기의 입자조성부에서 핵'의 개념은, 요소, 황 등을 의미하고, 이는 규정대로 생산되고 입자조성기에 공급된다. 본 발명에서, 요소/황산암모늄의 혼합비료는 입자화 될 수 있고, 일반적으로 60 중량% (이하 때때로 wt% 로서 칭한다) 이하의 양으로 황산암모늄을 함유하는 것에 관계된다. 요소의 생산의 경우에, 용융된 원료물질을 분출하기 위하여 입자조성기의 노즐에 공급되어진 용융된 원료물질은, 바람직하게는 90 중량 이상, 보다 바람직하게는 95 중량% 의 양으로 요소를 함유하는 수용액이다. 요소/황산암모늄의 혼합비료의 생산의 경우에, 용융된 원료물질을 분출하기 위하여 입자조성기의 노즐에 공급되어진 용융된 원료물질로서는 바람직하게는 균일하게, 입자 직경 분포가 150 내지 600 μm 인, 고체상태에서 황산암모늄과 함꼐 96 중량% 이상의 농도를 가지는 요소 용액을 혼합함으로써 제조된다. 황의 경우에, 일반적으로, 90 중량% 이상의 양으로 황을 함유하는 용융된 황이 사용된다. 요소와 요소/황산암모늄의 생산의 경우에, 핵입자조성기(핵발생장치)에 공급된 용융된 요소와 같이, 바람직하게는 99.5 중량% 이상의 양으로 요소를 함유한 것이 사용된다. 황과 황으로 코팅된 요소의 생산의 경우에, 일반적으로, 90 중량% 이상의 양으로 황을 함유한 용융된 황이 사용된다. 그러나, 본 발명은 이상에 제한되지 않는다.

본 발명에서, 생산물은 이하에 기술된다. 생산물 개념은 생산물에서 노미날생산물 싸이즈의 입자의 함량 (서술)이 소망하는 범위 이내인 생산물을 의미한다. 이하에서 기술된, 도 1에서 보듯이, 재순환되지 않을때, 최종 생산물은, 체를 사용하지 않고 입자조성기의 출구로부터 얻어진 생산물이다. 재순환된다면 (분쇄기를 사용하지 않음), 최종 생산물은 체를 통해서 분류한 후에 얻어진다. 노미날생산물 싸이즈 개념은 생산물의 입자 직경이 특정되는 범위에 의하여 보여진 등급을 의미한다.

본 발명에 의하여 얻어진 노미날생산물 싸이즈는, 1 내지 3 mm, 2 내지 4 mm, 3 내지 5 mm, 5 내지 8 mm, 8 내지 12 mm, 10 내지 15 mm 등등을 포함하지만, 본 발명을 제한하지는 않고, 이는 아주 적다. 노미날 싸이즈 및 상업적 사용에 의존하여 변하는 생산물에서 노미날생산물 싸이즈와 함께 생산물의 비율은, 경우에 따라서, 70 % 이상, 80 % 이상 및 90 %이상이 되도록 요구될 수 있다. 노미날 싸이즈의 입자의 비율을 증가시키는 것은 쉽지 않다. 그래서, 달성될 수 있는 노미날생산물 싸이즈의 퍼센트는 중요하다.

상기 생산물의 하나를 얻기 위하여, 본 발명에서 핵의 평균 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm의 범위로부터 선택된다. 평균 입자 직경이 0.4 내지 3.0 mm 인 핵, 예를 들면, 평균 입자 직경이 0.4 내지 1.0 mm 또는 0.4 내지 2.0 mm 인 핵은, 공기 프리링 방법 (이하 프리링 방법으로 칭한다)에 의해 얻어질 수 있다. 평균 입자 직경이 0.4 내지 1.0 mm 인 핵은, 평균 입자 직경이 0.4 내지 1.0 mm인 핵과 평균 입자 직경이 0.4 내지 1.0 mm인 핵이, 핵 발생로가 입자조성기의 출구에 위치되어질때 적절히 적용되는 동안에, 입자조성기와 핵 발생로가 통합되어졌을때, 바람직하게 적용된다. 상기에 대한 이유는 이하와 같다.

잘 알려진 것처럼, 프릴링 방법에 따라, 용융된 요소의 액체 작은 방울이 수십미터 높이의 입자조성탑의 상부로부터 낙하되는 동안, 냉각공기는 입자조성탑의 하부로부터 보내지고, 액체 작은 방울은 낙하하는 동안 고체화된다. 입자조성탑의 높이는 고체화된 입자의 평균입자직경에 의해 결정되고, 보다 큰 평균입자직경은, 입자조성탑을 보다 크게 한다.

프릴링 방법에서, 약 3.0 mm 까지 평균입자직경을 가지는 핵이 생산될 수 있다. 그러나, 평균입자직경이 2 mm 를 초과할때, 공기를 냉각하기 위하여 핵 발생로의 높이 (이는 입자조성탑의 높이에 대응한다) 는 너무 증가해서 실질적으로 사용될 수 없다. 평균입자직경이 2 mm 이하일때, 핵 발생로의 높이는 실질적일 수 있고, 보다 상세히 입자조성기 및 핵 발생로가 통합될때, 입자조성기는 보통의 높이를 가지기 때문에, 0.4 내지 1.0 mm 가 선택된다. 핵 발생로가 입자조성기의 외부에 위치될때, 상기 이유때문에 0.4 내지 1.0 mm 또는 0.4 내지 2.0 mm 가 임의로 선택된다. 평균입자직경이 2 mm 를 초과하는 핵은, 선택적으로, JP-B-4-63729 에 개시된 입자조성방법에 의해 0.4 내지 1.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 상기 핵을 성장함으로서 얻어진다. 짧게 말하면, 이하에 기술된 입자조성기, 또는 소망하는 노미날생산물 싸이즈를 형성하는, 핵의 생산 방법에 의존하여, 이러한 평균입자직경을 가지는 핵을 선택하기에 충분하다.

종래에, 프릴링 방법에서, 약 1.5 내지 2.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 대략 구형의 요소 입자는 생산물로서 얻어지고, 여기서 입자직경의 분포는 0.8 부터 2.8 mm 이다. 프릴링 방법에 의해 생산된 입자는, 동일한 입자직경을 갖는다고 가정할때, JP-B-4-63729 에 개시된 입자조성방법에 의해 얻어진 입자의 약 40%의 강도를 갖는 것으로 알려진다. 입자조성을 위한 핵으로서, 그것들의 사용이 연구되어졌다. 그러나, 참고예 1 에서 나타나듯이, 노미날 싸이즈인 2 내지 4 mm 의 입자의 생산물이 1.6 mm 의 평균입자직경을 가지는 핵을 사용함으로서 생산되어졌고, 입자의 중심은 비교예 1 에 비하여 물리적 강도가 매우 부족했다.

분출층과 유체층의 결합을 가지는 입자조성기 및 유체층 타입의 입자조성기의 경우에, 어떠한 방법으로 얻어진 핵입자의 평균입자직경이 0.4 mm 보다 작다면, 이하에서 기술된 바와 같이, 입자조성기(1)에서 방출된 핵입자는 유체화를 위하여 공기를 올림으로써 향상되어지고, 그것들은 때때로 먼지가 된다. 프릴링 방법에 의해 얻어진 입자가 핵으로서 사용되는 경우에, 평균입자직경이 1.0 mm 를 초과하면, 노미날 싸이즈인 2 내지 4 mm 이하의 생산물은 물리적 강도가 매우 부족하고, 본 발명의 목적을 달성하는데 실패한다. 그러나, 노미날 싸이즈인 5 내지 8 mm 이상의 생산물이 생산되면, 이하 실시예 2 에 나타난 바와 같이, 생산물의 물리적 강도는 변하지 않기때문에, 프릴링 방법에 의해 얻어진 핵의 입자직경은 1.0 mm 를 초과하고, 바람직하게는 3.0 mm 이하이다. 표준의 실시예로서, 프릴링 방법예 의해 얻어진 핵이 사용될지라도, 노미날 싸이즈임에도 불구하고, 그것의 요점은, 하나의 핵입자 (코팅전) 의 무게가 생산물 (코팅후) 의 하나의 입자 무게의 0.5 내지 10.0% 이고, 생산물의 물리적 강도는 매우 높다. 생산물입자에서 핵입자의 비는 바람직하게는 0.5 내지 5.0 중량% 이고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.0 중량% 이다. 삽입어구적으로, 유체층 타입의 입자조성기의 경우에, 바람직한 평균입자직경의 범위는 상기와 마찬가지이다,

보다 상세히, 본 발명에서 사용된, 0.4 내지 3.0 mm 인 평균입자직경을 가지는 핵은, 프릴링 방법에 의해서만 얻어지고, 선택된 핵의 평균입자직경은 1 내지 3 mmm, 2 내지 4 mmm 및 3 내지 5 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물의 생산을 위해, 0.4 내지 1.0 mm 이다. 보다 바람직하게는, 1 내지 3 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물을 위해, 0.4 내지 0.5 mm 인 평균입자직경을 가지는 핵이 선택되고, 2 내지 4 mmm 및 3 내지 5 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물의 생산을 위해, 0.5 내지 0.8 mm 인 평균입자직경을 가지는 핵이 선택된다.

5 내지 8 mmm 의 노미날 싸이즈, 8 내지 12 mmm 의 노미날 싸이즈 및 10 내지 15 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물을 위해, 핵의 평균입자직경은 0.4 내지 3.0 mm 이 되도록 선택된다. 보다 바람직하게는, 5 내지 8 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물을 위해, 핵의 평균입자직경은 1.3 내지 1.6 mm 가 되도록 선택되고, 8 내지 12 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물을 위해, 핵의 평균입자직경은 1.5 내지 2.1 mm 가 되도록 선택되고, 10 내지 15 mmm 의 노미날 싸이즈를 가지는 생산물을 위해, 핵의 평균입자직경은 2.5 내지 3.0 mm 이 되도록 선택된다. 본 발명이 상기에 한정되지 않음은 언급할 필요가 없다.

여기서, 본 발명에서 사용된 평균입자직경 개념은, 숫적으로 입자 (또는 입자)의 50 % 를 위해, 소위 메디안 직경이라 불리는, 입자 (또는 입자)의 입자직경은, 중량-평균입자직경을 의미한다.

본 발명에서, 입자조성기에서 방출되는 핵입자(씨입자)는 대략 구형이다. 여기서, 대략 구형 이라는 개념은, 프릴링 방법 또는 보다 구형에 의해 얻어짐으로서, 형태상 구형인 것을 의미한다. 구형정도는 바람직하게는 실시예에서 생산된 이상한 형의 존재와 부재를 시험하는 방법에 의해 구형율이 0 % 이상이 되는 것이다.

핵의 입자직경분포, 입자조성기에서 상기 핵의 체류시간분포 및 상기 핵으로부터 얻어진 생산물의 입자직경분포 중에서 상호관계에 관하여, 입자조성기 (이하에서 기술된 A 타입 입자조성기 및 B 타입 입자조성기)를 사용한 종래의 작동 조건은 어떤 범위에서 대략 일정하다. 따라서, 입자조성기에서 핵의 체류시간분포는 어떤 범위에서 거의 일정하다.

예를 들면, 2 내지 4 mm 의 노미날 싸이즈를 가지는 입자의 생산물이 얻어졌을때, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 대략 구형의 핵 및 바람직하게는 핵의 입자직경이 거의 균일하고, 즉, 0.4 내지 1.0 mm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 0.8 mm 의 입자분포를 가지는 핵이 분출층 및 유체층의 결합을 가지는 입자조성기에 공급된다. 이 경우에, 예를 들면, 비교예 1에 비교하여 실시예 1 및 실시예 6에서 나타나듯이, 약 85 내지 88 % 의 입자조성기 출구에서 노미날 생산물 크기의 소망하는 함량을 가지는 생산물이 얻어질 수 있고, 종래에 약 75 내지 80 %의 입자조성기 출구에서 노미날 생산물 크기의 소망하는 함량을 가지는 생산물이 얻어지는 것보다 훨씬 효과적이고, 생산물은 이상한 형태의 입자로부터 자유롭다. 덧붙여 말하면, 증가된 입자조성기 출구에서 노미날 생산물 크기의 소망하는 함량을 만들기 위하여, 실시예 5에서 나타나듯이, 입자조성기 출구에서 입자는 생산물을 얻기 위하여 체를 통해서 분류될 수 있고, 체 밑에서 분류된 밑의 입자는 입자조성기에서 재순환된다.

이하에서, 본 발명에 사용된 입자조성기가 기술된다. 도면에 기초한 상세한 설명에서, 도 1에서부터 18까지 동일한 부호는 동일한 것에 관계하고, 그것들의 설명은 때대로 생략된다.

도 3에서 5는 각각 본 발명 (이하에서 입자조성기는 B 타입의 입자조성기로서 칭한다)의 입자조성기의 하나의 실시예를 도해적으로 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도이다. B 타0입의 입자조성기는 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부에서 바닥층(9), 라인(23)으로부터 입자조성부의 바닥층(9)까지 공급된 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 라인(24), 입자조성부내에 공기를 분출하기 위한 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프(3, 4, 및 5)로부터 공급된 하부공기 공급 파이프, 용융된 원료물질 액체를 분출하기 위하여 상기 공기 출구의 중심부에 제공된 노즐(6, 7, 및 8) 및 상호간에 상기 공기 공급 파이프의 열을 구분하기 위하여, 수직으로 유체화된 핵과 함께, 격벽은 라인(41)으로부터 공급된 핵이 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 바닥층(9)에 제공된 격벽(100 및 101)을 함유한다.

도 6 내지 8은 각각 본 발명 (이하에서 입자조성기는 D 타입의 입자조성기로서 칭한다)의 입자조성기의 다른 실시예를 도해적으로 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도이다. D 타입의 입자조성기는 바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부에서 바닥층(9), 라인(23)으로부터 입자조성부의 바닥층(9)까지 공급된 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 보조가스로서 라인(240)으로부터 공급된 고압력화된 공기를 사용함으로서 용융된 원료물질 액체를 분출하기 위하여, 바닥층에 제공된 노즐(600, 700, 및 800) 및

상호간에 용융된 원료물질 액체를 분출하기 위하여 상기 노즐의 쌍으로 된 열을 구분하기 위하여, 수직으로 유체화된 핵과 함께, 구분 플레이트는 라인(41)로부터 공급된 핵이 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 바닥층(9)에 제공된 격벽(100 및 101)을 함유한다.

B 타입 입자조성기 및 D 타입 입자조성기에서, 구분 플레이트는 입자조성기의 벽과 평행하게 위치한다. 구분 플레이트는 입자조성기의 한 측면부로부터 입자조성기의 다른 반대 측면부를 향하여 적어도 하나의 격벽이 연장되는 방식으로 엇갈려 (교체된)있고, 다른 격벽은 입자조성기의 상기 다른 반대 측면부로부터 입자조성기의 상기 한 측면부를 향하여 연장된다. 격벽(100 및 101)은 전달부(103)를 형성하기 위하여, 비구분된 공기 공급 파이프의 적어도 한 셋트를 남기고, 전달부(103)를 통해서 구분된 공기 공급 파이프의 인접한 열과 교통된다.

B 타입의 입자조성기에서, 바람직하게는 격벽(100 및 101)의 높이는 핵이 되는 입자가 입자조성부에서 부풀게 되도록 하기 위하여 레벨 (높이) 보다 약간 높다. D 타입의 입자조성기에서, 격벽(100 및 101)의 높이가 유체화된 층의 높이보다 높게 위치된다면 성공적이다.

본 발명에서, JP-B-4-63729 에 기술된 입자조성기와 같은, 알려진 입자조성기가 사용될 수 있다. 도 9 내지 11은, 상기 JP-B-4-63729 에 기술된 유체층 및 분출층이 결합된 종래의 입자조성기를 도해적으로 나타내는 실시예를 나타낸다. (이하 A 타입의 입자조성기로 칭한다) : 도 9는 그것의 정면도이고, 도 10은 측면도, 도 11은 평면도이다. 이러한 입자조성기는 상기 B 타입의 입자조성기로부터 격벽(100 및 101)을 이동함으로서 형성된 변형에 해당한다.

본 발명에서, 입자조성기로서, 도 12 내지 14 (이하 C 타입의 입자조성기로 칭한다) 에 도해적으로 나타낸 JP-B-56-47181 및 JP-B-60-13735 에 기술된 종래의 입자조성기가 사용될 수 있다.

도 12 는 정면도, 도 13 은 측면도이고 도 14 는 평면도이다. 도면에서 보여지듯이, C 타입의 입자조성기에서, 차폐 플레이트(200 및 201)는 대략 수직으로 라인(41)으로부터 공급된 재순환된 핵의 흐름의 방향으로, 입자조성기의 입구로부터 출구까지 재순환된 핵의 흐름이 중단되도록, 높이(12)의 상부에 위치된다. 핵이 노즐(600, 700 및 800)로부터 분출된 액체 작은 방울에 노출될 때, 그것들은 차폐 플레이트(200 및 201) 및 바닥층(9) 사이에서 공간을 통해서 움직이고 성장한다. 그것을 제외하면, C 타입의 입자조성기는, D 타입의 입자조성기와 동일하다. 보조가스로서, 자동화를 위해 고압력화된 공기는 라인(240)으로부터 노즐(600, 700 및 800) 주위까지 공급되고 용융된 원료물질 액체는 라인(37)으로부터 노즐(600, 700 및 800) 주위까지 첨가된다.

본 발명에서, 그러한 입자조성기는, 통합적으로, 고압력화된 공기 및/또는 냉각부와 함께 제공될 수 있다. 이 명세서에서, 핵형성부와 함께 A 타입의 입자조성기 및 B 타입의 입자조성기를 통합적으로 제공함으로서 만들어진 이들은 각각 E 타입의 입자조성기 및 F 타입의 입자조성기로 칭한다. 도 15는 F 타입의 입자조성기를 도해적으로 나타내는 정면도이고, 이는 핵형성 기능과 함께 B 타입의 입자조성기를 통합함으로서 만들어진 입자조성기이고 도 16은 F 타입의 입자조성기를 도해적으로 나타내는 평면도이다. 도 15에 나타낸 F 타입의 입자조성기에서, 라인(156)으로부터 분무기(154)까지 공급된 용융된 원료물질 액체는, 요소(152)가 분출영역(151)까지 공급되도록 분무되고, 요소(152)는 0.4 내지 3.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 핵을 형성한다. 이 입자조성기에서, 분출영역(151) 및 입자조성영역(155)은 분리벽(153)에 의해 분리되지만, 분출영역(151)으로부터 입자조성영역 (155)까지 핵입자의 흐름(170)을 위해 분리벽(153)의 일부는 개방되고, 핵입자는 입자조성영역까지 그 일부를 통해서 이동된다. 라인(42)으로부터 입자조성을 분출하기 위한 공기는 상기 핵 발생로(150)에서 지시된 조건하에, 분출영역(151)내에서 , 바닥층(9)를 통해서 공급되고, 그것은 라인(43)으로부터 회수된다. 분출영역(151)에서의 압력 및 입자조성영역(155)에서의 압력은, 대략 동일하고 일반적으로 5 내지 10 mmAq (위터헤드에 의한 밀리미터)의 마이너스 압력하에 작동된다.

말하자면, 격벽(100 및 101)을 F 타입의 입자조성기로부터 이동함으로써, E 타입의 입자조성기가 만들어진다. 핵형성 기능과 함께 C 타입의 입자조성기 또는 D 타입의 입자조성기를 통합함으로써 만들어진 입자조성기 ((이하 G 타입의 입자조성기 또는 H 타입의 입자조성기로 칭한다) 도 또한 사용된다. E 타입의 입자조성기를 위하여, G 타입의 입자조성기 및 H 타입의 입자조성기는, 그것들의 도면이 생략됐음에도 불구하고, 본 발명에 확실히 포함되는 것은 말할 필요가 없다.

도 17은 S 타입의 입자조성기의 평면도이고, S 타입의 입자조성기가 합체된 냉각 기능을 가질 수 있도록, 핵형성부과 함께 B 타입의 입자조성기를 통합적으로 제공함으로서 만들어진 F 타입의 입자조성기에 냉각영역(50)을 제공함으로서 형성된 하나의 실시예를 도해적으로 나타낸다. S 타입의 입자조성기는 냉각영역(냉각을 위한 통로)과 함께 B 타입의 입자조성기를 통합적으로 제공함으로서 만들어진 입자조성기를 포함한다. 본 발명은 냉각영역과 함께 제공된 B 타입의 입자조성기 및 냉각영역과 함께 제공된 F 타입의 입자조성기에 한정되지 않는다 ; 본 발명은 또한 실시예로서 D 타입의 입자조성기 및 H 타입의 입자조성기 (이하에서 SS 타입이라 약칭한다) 등에 기초하여 이들을 포함한다. 삽입어구적으로, 냉각영역(50)의 바닥층부는 입자조성기의 바닥층부와 동일할 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았지만, 냉각영역(50)의 바닥층부에 공급되도록 유체화를 위한 공기를 위하여 공기 공급 파이프는 입자조성기를 위한 그것으로 부터 적절히 분리되어 위치된다. 냉각영역(50)에 공급된 공기의 온도는 실온 또는 낮은 온도를 유지할 수 있다. 여기서, 냉각 개념은 높이(12)의 온도층 (100℃ 이상)이 규정온도 또는 입자조성기로부터 출발한 생산물의 규정온도 보다 낮게 되는 것을 의미한다. (일반적으로 60℃ 이하 및 바람직하게는 40 내지 50℃) A 타입의 입자조성기, C 타입의 입자조성기, E 타입의 입자조성기 또는 G 타입의 입자조성기는 냉각기능과 함께 통합될 수 있다.

입자조성기의 바닥층(9)의 구멍뚫린 플레이트는 개구로 형성되고 성장하고 있는 핵 및 요소 등이 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 흐를 수 있도록 위치해 있다. 입자조성기의 출구를 향하게 하도록 입자 또는 핵의 흐름을 일으키기 위하여, 개구를 통해서 지나가는 공기의 흐름 방향은, 생산물의 용이를 위하여, 수직축과 60 도 이하가 되도록 선택된다.

삽입어구적으로, 물론, 본 발명은 이하에서 기술된 실시예 18에서 나타나듯이, 황이 입자조성기의 뒷부분 노즐로부터 분출되고, 황으로 코팅된 지연효과적인 요소가 얻어질 수 있다. 모든 노즐의 수의 관계에서 뒷부분 노즐의 수의 비는 노미날 및 황의 코팅의 두께에 의존해서 변하고, 일반적으로 10 내지 30 %,바람직하게는 10 내지 20 %가 되도록 선택된다.

본 발명의 입자조성방법은 상기 입자조성기를 사용한 도 1 및 도 2에 나타난 생산공정에 따라서 수행될 수 있다.

본 발명의 방법에 따라서, 비표준 입자를 분쇄하는 단계는 생략될 수 있다. 그러므로, 도 1 및 2에 나타낸 생산공정은 도 18에 나타난 분쇄 단계 (도 18에서 부호 27 에서 30 및 15 로 지시됨)를 포함하지 않는다는 점에서, 도 18에 나타낸 종래의 공정과 다르다.

본 발명의 생산 방법에서 입자조성기(1)의 작동 조건은 상기 특허 공고에서 기술된 바와 같이, 본 발명에 의해 상술된 요점이 관찰된 것 이외에는, 종래에 알려진 방법을 인용함으로서 수행될 수 있다. 입자 요소 등이 유체화된 층의 온도는 일반적으로 100℃이다. JP-B-4-63729 에 기술된 것처럼, 실시예를 위하여, A 타입의 입자조성기에서 공기 공급 파이프의 수는 바닥층 영역의 m²당 0.5 내지 5 또는 6 내지 10 의 밀도로 설치된다. 노즐(6, 7 및 8)의 분출각은 일반적으로 30 내지 80도가 되도록 선택되고, 공기 공급 파이프(3, 4 및 5)의 각각에 공급되기 위한 공기의 비율은 요소의 출구가 1,000 톤/일일때, 일반적으로 250 내지 10,000 Nm³/h 가 되도록 선택된다. 이러한 경우에, 공기 공급 파이프(3,4 및 5)에 공급되도록 공기의 흐름 속도는 일반적으로 5 내지 50 m/s , 바람직하게는 10 내지 20 m/s 가 되도록 선택되고, 상기 공기는 일반적으로 일상의 온도로부터 120℃가 되도록 선택된다. 실시예에서, 용융된 원료물질은 노즐 당 4,400 kg/h의 양으로 공급되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않는다. 또한, 일반적으로, 높이(12) 의 높이는 휴식 상태에서 0.1 내지 1.0 m가 되도록 선택되고, 유체화된 상태에서 0.3 내지 1,5 m 이고, 공간(60)의 높이는 바닥층으로부터 2 내지 10 m 가 되도록 선택된다. 여기서, 이러한 작동 조건은 상기 A 타입의 입자조성기 뿐만 아니라 B 타입의 입자조성기, E 타입의 입자조성기, F 타입의 입자조성기 및 S 타입의 입자조성기에 적용된다. 또한, JP-B-4-63729 는 요소의 입자조성, 입자 요소 보다 다른 것들의 생산을 기술함에도 불구하고, 예를 들면, 황은 상기 작동 조건에 대략 유사한 작동조건하에 수행될 수 있다.

C 타입의 입자조성기의 작동 조건은 JP-B-60-13735에 기술된 바와 같이 될 수 있고, 고압력화된 공기가 보조가스로서 사용되기 때문에, 예를 들면, 용융된 원료물질 분출 노즐(600, 700 및 800)의 각은 20 도이하이고, 라인(240)으로부터 노즐(600, 700 및 800) 주위까지 공급된 보조가스는 130 Nm³/h이고, 보조가스의 흐름속도는 60 내지 300 m/초, 바람직하게는 150 내지 280 m/초이다 ; 높이(12)는 0.3 내지 1.5 m 이고, 공간(60)의 높이는 0.3 내지 1.5 m 이다. 상기 공고에서, 실시예에는 용융원료물질이 개시되어 있고, 요소의 출구가 일당 800톤일때 노즐당 325 kg/h의 양으로 공급되고, 유체층에 공급되는 공기(23)의 양은 52,000 Nm³/h이다.

여기서, 작동 조건은 C 타입의 입자조성기 뿐만 아니라 D 타입의 입자조성기, G 타입의 입자조성기, H 타입의 입자조성기 및 SS 타입의 입자조성기에 적용된다.

도 1은 요소 입자 또는 황 입자를 생산하기 위한 공정의 실시예이다. 도 1에 따라서 요소의 입자조성의 경우에, 입자조성기(1)에서 사용되도록 입자조성을 위한 핵을 생산하기 위하여, 예를 들면, 요소의 99.5 중량% 이상을 함유한, 따로따로 제조된 용융된 요소는 라인(27)을 통해서 핵 발생로(150) 까지 공급된다.

핵 발생로(150) 로서, 예를 들면, 샤워타입의 분무 시스템이 사용된 핵 발생로, 진동 샤워 타입의 분무 시스템이 사용된 핵 발생로, 바구니 타입의 분무 시스템이 사용된 핵 발생로, 디스크 회전 시스템이 사용된 핵 발생로가 언급될 수 있고, 일반적으로 샤워 타입의 분무 시스템, 진동 샤워 타입 분무기의 분무 시스템이 선택된다.

이러한 샤워 타입의 분무 시스템이 채용됐을때, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 대략 구형의 핵 및 0.4 내지 1.0 mm 의 입자 직경 분포 및 0.4 내지 2.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 대략 구형의 핵 및 0.4 내지 2.0 mm 의 입자 직경 분포가 공급될 수 있다. 샤워타입의 분무기는 굴곡과 함께 구형의 플레이트에서 많은 구멍을 형성함으로서 형성된다. 이러한 시스템에서, 바람직하게는 다음과 같은 조건이 선택된다 : 굴곡과 함꼐 구형의 플레이트에서 형성된 구멍의 직경은 0.3 내지 0.4 mm이고, 구멍의 직경을 통한 흐름속도는 0.5 내지 2 mm/s이다. 부가하여, 냉각을 위한 공기의 흐름속도는 0.2 내지 1.0 m/s가 되도록 선택되고, 일반적으로는 0.4 m/s 이다. 특히, 시스템이 입자조성기와 통합될때, 바람직하게는 상기 작동 조건은 관찰된다.

핵 발생로 (150)가 입자조성기(1)의 출구에 위치될때, 도 1에 나타나듯이, 작동은 상기 작동조건하에 수행될 수 있고, 또한 작동은 상기 조건과 유사한 조건하에 수행될 수 있다.

핵 발생로 (150)을 위하여, 다른 방법으로서, 진동 샤워 타입의 분무기를 사용하는 분무방식이 사용될 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 굴곡과 함께 구형의 플레이트에서 많은 구멍을 형성함으로서 만들어진 분무기를 사용함으로서, 구멍의 직경의 각각을 조절함으로서, 구멍을 통한 흐름 속도 및 진동수, 분무된 용융된 요소는 냉각되고 고체화된다. 그러므로, 냉각과 고체화 후에, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 핵 및 0.4 내지 2.0 mm 의 평균입자직경을 가지는 핵이 얻어질 수 있다. 예를 들면, 진동수 300 내지 1,000 HZ, 구멍직경 0.3 내지 0.4 mm 및 0.5 m/s 내지 2m/s 의 구멍을 통해 지나가는 흐름속도를 선택하는 것이 충분하다. 샤워 타입의 분무기 및 진동 샤워 타입의 분무기를 위해, 냉각을 위한 공기의 흐름속도는 0.2 내지 1,0 m/s 가 되도록 선택되고 일반적으로는 0.4 m/s 이다. 동일하게 핵발생로가 입자조성기와 통합되는 경우에 적용된다.

본 발명에서, 기본적으로 입자조성기에서 핵의 수는 라인(25)으로부터 방출된 생산물의 입자의 수와 마찬가지이다. 그러므로, 예를 들면, 2 내지 4 mm 의 노미날 싸이즈로 분포되고, 3 mm 의 평균입자직경을 가지는 입자의 생산물은, 0.4 내지 1.0 mm 의 입자 직경을 가지는 핵으로부터 생산되고, 입자조성기에 공급된 요소(17)의 약 1 중량 %의 양으로 요소를 공급하기에 충분하다. 그래서, 상기 핵발생로(150)는 작을 수 있다. 프릴링 방법을 사용하는 요소 생산플레이트가 있는 특별한 경우에, 그것에 가깝게 제공되는데, 이는 그 양이 매우 작고, 먼저 분류된 핵이 실로 사용될 수 있음에도 불구하고, 0.4 내지 1.0 mm 의 입자 직경을 가지는 핵 및 0.4 내지 2.0 mm 의 입자 직경을 가지는 핵이 함유되기 때문이다.

한편, 요소(17)는 일반적으로 90 중량% 이상의 농도로 요소를 함유하는 요소 수용액이고, 바람직하게는 95 중량% 이상이다. 요소 (17)는 라인(13)을 통해서 혼합탱크(21) 까지 공급된다.

또한, 혼합탱크(21)에서, 요소(17)는 사이클론(16) 으로부터 라인(35)을 통해서 공급된 먼지의 적은 양과 함께 균일하게 혼합된다. 혼합탱크(21)에서 요소는 라인(36), 펌프(22) 및 라인(37)을 통해서 통과되고, 150 내지 600μm의 직경을 가지는 액체 작은 방울로서 노즐(6,7 및 8)로부터 분출되고, 핵에 부착되고, 핵성장을 이룬다. C 타입의 입자조성기가 사용될때, 20 내지 120μm의 직경을 가지는 액체 작은 방울은 노즐(600, 700 및 800)로부터 분출되고, 핵이 성장하는 것을 허여하기 위해 핵에 부착된다.

본 발명에서, A 타입의 입자조성기(도 9 내지 11)가 사용되고 노미날 생산물 크기가 2 내지 4 mm 였던 경우는 이하 실시예 1 및 실시예 3 내지 6에서 나타난다. 비교예 1에 비교되는 실시예 1, 3 내지 6,에서 보여지듯이, 분쇄된 입자가 재순환되는 경우와 비교하여, 입자조성기의 출구에서 노미날 싸이즈의 비율은 크게 된다. 노미날 싸이즈의 비율을 증가하기 위하여, 실시예 5에서 하나의 실시예로 보여지듯이, 보다 작은 비표준 입자를 입자조성기(1)로, 체(13) 밑에 있도록 체(13)에 의해서 분리되어, 재순환하는 것이 권해진다. 재순환이 이루어진 지점은 입자조성기(1)의 입구에 제한되지 않고, 입자조성기(1)까지 중간지점이 될 수 있고, 지점은 시험에 의해 미리 맞춰진다.

이제, B 타입의 입자조성기의 경우에, 입자조성기의 출구에서 노미날 생산물 싸이즈의 비율이 A 타입의 입자조성기의 것보다 크게 만들어질 수 있는 입자조성기의 배열이 기술되고, 이는 본 발명에 제한되지 않는다. 이러한 입자조성기의 작동조건은 상기와 마찬가지이다.

흐름의 방향에서 입자조성기의 바닥부의 길이를 L 로, 입자 (입자 또는 핵)의 흐름의 폭은 M (L ＞ M )으로, 입자조성기의 높이는 H 로, 내부 체적 V는 그것들의 산물이다. 일반적으로 A 타입의 입자조성기의 L/M 은 2로부터 4까지 되도록 경험적으로 선택된다. 본 발명에서, B 타입의 입자조성기는 상기 격벽(100 및 101)을 제공함으로서, 종래의 배열보다 더 엇갈리는 배열을 가진다. V 및 H는 일정하다고 가정할때, 일반적으로 B 타입의 입자조성기의 L/M 은 10으로부터 40까지, 바람직하게는 20에서 40의 범위내에서 되도록 선택된다. L/M 이 4 이상 10 이하일때, 효과는 얻어지나 때때로 A 타입의 입자조성기에 비해서 매우 현저하지 않다. L/M 이 40 이상일때, 본 발명의 효과는 거의 증가하지 않고, 그러므로 피해야 한다.

입자조성기의 상기 배열은 반드시 직선적으로 엇갈리지 않고, 일반적으로 굴곡이다. 일반적으로 그것은 입자조성기에서 격벽을 제공함으로서 얻어질 수 있다.

장치의 혼합성질을 표현하기 위하여, 체적이 동일한 많은 N 에서 완전한 혼합탱크의 연속적인 연결에 의해 장치의 혼합 성질에 가깝게 하는 완전한 혼합 탱크 열 모델이 있다. 그 모델에 따라서, N 의 수를 크게 할수록, 개별적인 입자의 체류시간의 분포는 더 좁아진다는 것은 알려져 있다.

또한, 탱크가 구분되지 않는다면, 특별히 전체로서 배열을 엇갈리게 함으로서, 구분된 경우의 그것만큼 동일한 효과가 얻어질 수 있다는 것 및 개별적인 입자의 체류시간 분포는 좁게 된다는 것은 알려져 있다.

본 발명의 발명자들은, 에를 들면, 상기 N의 수를 증가시키기 위하여, 특별히 엇갈린 배열이 바람직하다는 것을 발견하였다. 구멍이 뚫린 플레이트에서 만들어진 구멍을 통해서 통과하는 공기의 흐름의 방향이 수직축에 관하여 입자의 흐름 방향과 각을 가질때, 입자는 흐름의 방향에서, 즉 입자조성기의 출구를 향하여 균일하게 이동되고, 역으로 혼합발생을 적게 하고, 그러므로 체류시간분포는 좁게 되고, 본 발명의 목적을 보다 유리하게 달성할 수 있다는 것을 발견했다.

상기로부터, 2 내지 4 mm 의 노미날 싸이즈의 경우에, 이하 실시예 7 내지 10, 12 및 14 내지 16 에서 나타나듯이, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을 공급함으로서, 보다 바람직하게는 0.4 내지 1.0 mm 의 입자분포를 가지고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 0.8 mm 의 의 입자분포를 가지고, 입자 직경을 균일하게 하기 위하여, 특별히 엇갈린 배열을 가지는 입자조성기로, 종래의 A 타입의 입자조성기 또는 C 타입의 입자조성기 대신에, 노미날 생산물 싸이즈의 큰 비율을 가지는 생산물 및 이상한 형의 입자로부터 자유가 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.

그러므로, 특별히 엇갈린 배열을 가지는 입자조성기가 사용될때, 노미날 생산물 싸이즈의 비를 증가시키기 위하여 체 밑에서 생산물을 재순환하는 것은 요구되지 않고, 또는 입자조성기로 체 밑에서 재순환되는 양이 매우 적다는 것을 발견하였다.

이 명세서에서 생산물의 이상한 입자의 존재 또는 부재 (측정) 는 다음과 같은 방법에 의하여 결정될 수 있다. 도 19는 본 발명에서 인용된 이상한 입자의 존재 또는 부재를 평가하기 위한 시험장치를 나타낸다. 도 19에서, 벨트컨베이어(601)은 경도 방향에서 그것의 반대 끝에서 약 10 cm 길이의 가이드를 가지고, 후에 기술된 공급 샘플이 벨트컨베이어(601) 밖으로 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 약 20 cm 폭의 벨트(602)와 함께 제공된다. 벨트컨베이어(601) 의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 0.5 m 부터 2,0 m 까지 그것을 맞추는 것이 바람직하다. 여기서, 벨트컨베이어(601) 는 수직 방향 (610)으로 0 내지 20도의 경사 (601의 각으로)를 가지도록 정렬된다. 벨트(602) 는 100 cm/분 내지 500 cm/분 에서 경사의 하부끝단에서 그것의 상부끝단을 향하여 회전된다.

또한, 벨트(602) 로 공급된 샘플(603)을 공급하기 위한 활주기능(604)을 가지는 호퍼(605)는 벨트컨베이어(601)의 중심 가까이에 제공된다. 호퍼(605)의 정점과 벨트(602) 사이의 공간은 공급된 샘플(603)이 유출될 수 있도록 미리 적절히 조절된 다음 공급된 샘플(603)은 후에 기술된 시험을 행한다. 여기서, 공급된 샘플(603)은 일반적으로 50 내지 300 g의 양으로 제공된다.

또한, 갈퀴(614)는 벨트(602)의 회전방향으로 공급된 샘플(603)로부터 50 내지 200 mm의 간격으로 놓여진다, 측정의 정확을 증명하기 위하여, 상기 갈퀴(614)는 공급된 샘플(603)의 입자의 질량을 균일하게 깨뜨릴 수 있다.

이 장치에 사용된 시험방법은 이제 기술된다. 회전되는 벨트(602)위에 공급되기 위하여, 공급된 샘플(603)은 호퍼(605) 및 활주기능(604)을 통해서 통과된다. 그때에, 대략 구형인 이것들은 벨트(602)의 회전 방향에 반대 방향(612)으로 인도되고, 받침접시(606)에서 구형샘플(608)로서 축적된다. 한편, 이상한 형의 입자는 벨트(602)위에 축적되기 때문에, 벨트와 같은 방향으로, 방향(613)으로 인도되고, 받침접시(607)에서 이상한 형의 입자로서 축적된다.

상기 시험 조건은 이상한 형의 입자의 비율이 미리 조절된, 표준인 샘플을 사용함으로써 시작되었고, 평가는 동일한 시험조건하에서 공급된 샘플의 시험을 수행함으로서 수행되었다.

구형율 (%) = 100 × (공급된 샘플에서 구형의 샘플(608)의 무게)/(공급된 샘플(603))

본 발명에서, 바람직하게는 냉각기와 함께 통합된 입자조성기가 사용된다. 입자조성기에서, 많은 경우에, 보다 순조롭게 입자조성된 물질을 건조하기 위하여, 입자조성기에서 입자 요소가 유체화된 층의 온도는 100 ℃ 이상으로 유지된다. 100 ℃ 이상에서 그 층의 온도를 유지하기 위하여, 일반적으로, 유체화 또는 분출을 위한 공기는 히터에 의해 가열된다. 종래 방법에서, 입자조성된 물질의 30 내지 50 %는 입자조성기로 재순환되고, 입자조성된 물질이 40 내지 50℃의 온도로 냉각되면, 이는 냉각기와 함께 통합된 입자조성기에서 소망하는 최종 생산물 온도이고, 구형 생산물 냉각기는 요구되지 않고, 공정은 유리하게 간단화된다. 그러나, 열이 손실되는 것을 보상하기 위하여,재순환된 입자 또한 냉각되고, 유체화 또는 분출을 위한 공기는 더욱 가열되도록 요구되고, 그러므로 에너지 소비는 증가되고, 기술을 만들기는 실용적이지 않다. 그러나, 본 발명은 입자가 재순환되지 않기 때문에, 또는 재순환된 입자의 양이 매우 작기 때문에, 실질적으로 열손실이 없고 단지 상기 장점은 확실하다. 즉, 냉각기와 함께 통합된 입자조성기를 사용함으로서, 생산물은 40 내지 50 ℃의 온도로 냉각되고, 즉시 입자조성기의 출구로부터 얻어질 수 있다.

도 2는 60 중량% 이하의 양으로 황산암모늄을 함유하는 요소/황산암모늄 비료 입자를 생산하기 위한 공정의 실시예의 도해이고, 원료 물질의 농도는 용융된 원료물질의 혼합탱크(21)에 삽입된 것을 제외하고, 도 1의 그것과 동일하다.

도 2에서 용융된 원료물질의 흐름은, 첫째, 황산암모늄(18)은 라인(32)으로부터 분쇄기(19)까지 공급되고, 여기서 평균입자크기는 일반적으로 30 내지 300 μm로 미리 조절되고, 바람직하게는 60 내지 150 μm 이다; 그 다음 황산암모늄은 라인(34)를 통해 히터(20)까지 통과되고, 여기서 온도는 100 내지 160℃로 조절된 다음 라인(34)을 통해 혼합탱크(21)를 통해 공급된다. 평균입자크기가 너무 크면, 몇몇 경우에, 부착된 황산암모늄 입자는 거친 생산물의 표면을 만든다. 둘째, 요소 플랜트(도시않음) 등의 용융된 요소(17)는 온도를 120 내지 155℃까지 유지하면서, 라인(31)을 통해 혼합탱크(21)까지 공급된다. 혼합탱크(21)에서, 액체 및 고체는 교반등으로 잘 혼합된다. 셋째, 입자조성기(1)의 정점은 사이클론(16)으로 인도된 라인(38)에 연결되고, 사이클론(16)의 바닥으로부터 분말은 라인(35)을 통해서 혼합탱크(21)내에 인도된다. 사이클론(16)의 정점으로부터, 초과가스(공기)는 라인(39)을 통해 이동된다.

여기서, 실시예에 기초하여 만들어진 기술한 도 1 및 2에서, 핵 발생로(150) 및 입자조성기(1)은 따로따로 설치되지만, 상기 기술한 바와 같이, 핵 발생로(150) 및 입자조성기(1)은 통합될 수 있다. 그 경우에, 핵 발생로(150)는 상기 기술된 샤워 타입분무기 또는 진동 샤워 타입분무기를 사용함으로서 상기 작동 조건하에 작동될 수 있다. 도 15에서 실시예에 나타나듯이, 분무기의 위치는 입자조성기(1)에서 정상보다 낮은 위치에서 안에 세워질 수 있다.

본 발명의 입자조성 방법은, 상기 기술된 지점을 제외하고, 입자조성 조건 및 JP-B-4-63729, JP-B-56-47181 및 JP-B-60-13735에 기술된 장치를 인용함으로서 수행되어질 수 있다.

본 발명의 개량된 입자조성기 및 동일한 것이 사용된 본 발명의 개량된 입자조성방법에 따라서, 다음과 같은 효과가 나타난다:

(1) 재순환 분쇄 입자의 단계가 생략되기 때문에, 공정은 단순화되고 종래에 요구된 일어나기 쉬운 설비가 요구되지 않는다.

(2) 예를 들면, 요소, 황 및 슬러리로부터, 예를 들면, 요소/황산암모늄의 용융된 원료물질로부터 입자조성에서, 분쇄기는 생략될 수 있고, 종래에 요구된 분쇄를 위한 에너지는 생략될 수 있다.

(3) 분쇄단게가 생략될 수 있기 때문에, 발생된 먼지의 양은 종래 기술의 약 1/3 로 현저하게 감소될 수 있다.

(4) 0.4 내지 3.0 mm 의 평균입자크기를 가지는 대략 구형의 핵은 노미날 싸이즈의 생산물과 합치하기 위해 공급될 수 있고, 생산물의 입자직경은 균일하고 그것은 이상한 형의 입자로부터 자유로운 것이 얻어질 수 있다. 그러므로, 생산물의 수율은 매우 좋다.

(5) 격벽이 입자조성기에서 공급될 수 있기 때문에, 비율 L/M 은 크다. 또한, 입자조성기의 바닥층에서 구멍뚫린 플레이트에서 만들어진 구멍을 통해서 통과하는 공기의 흐름 방향은 수직층에 관하여 입자의 흐름방향과 각을 가지기 때문에, 역혼합은 예방된다. 상기에서의 이유 때문에, 생산물의 수율은 매우 좋다.

(6) 60℃ 이하의 온도를 가지는 생산물은 냉각기능을 통합적으로 가지는 입자조성기로부터 꺼낼 수 있기 때문에, 종래에 요구된 일어나기 쉬운 설비는 요구되지 않고, 생산물은 매우 쉽게 처리된다.

이제 본 발명은 보다 상세히 실시예에서 참고로 기술될 것이지만, 본 발명이 이러한 실시예에 단지 제한되지 않는다는 것은 말할 필요가 없다.

[실시예]

실시예 1

도 1에 나타낸 공정에서, 산출이 일당 1,000 톤인 요소 플랜트를 사용하였다. 핵 발생로(150)를 위하여, 샤워타입의 분무기가 사용되었고, 0.4 내지 1.0 mm의 입자직경을 가진 요소가 생산되었고 입자조성기(1)로 공급되었다. 입자조성기(1) 은 A 타입이었다.

입자조성기(1) 의 L/M 은 4였고, 입자조성기의 바닥층의 구멍이 뚫린 플레이트에서 형성된 구멍을 통해서 통과하는 공기의 흐름방향은 수직축과 30 도였다. 생산물은 재순환되지 않았다.

선택된 작동 조건은 다음과 같다:

노즐분출각은 35도였고, 노즐당 공급된 양은, 125 ℃의 온도를 가지는, 1,3 kg 의 95 중량% 용융 요소가 공기 공급 파이프 출구에서 공기의 1 Nm³당 사용되었고, 공기 공급 파이프 출구에서 1차 속도는 15 m/s였고, 입자조성된 물질이 유체화된 바닥층에 공급된 공기의 1차 속도는 1.5 m/s였고, 높이(12)는 1.0 m, 공간(60)의 높이는 6 m 및 높이(12)의 층온도는 100℃였다. 이상한 형의 물질의 예방을 위한 시험은 다음과 같은 방법에 의해 수행되었다.

상기 언급된 도 19의 시험장치에서, 벨트 폭은 300 mm였고, 장치의 길이는 1,500 mm, 벨트의 물질은 폴리우레탄이었다. 시험조건은 다음과 같은 방식으로, 벨트속도가 380 cm/분, 벨트각은 10 내지 15도가 되도록 설치되었다. 노미날이 2 내지 4 mm이고 대락 구형인 입자의 90 중량부에, 표준 샘플을 제조하기 위하여, 노미날이 전자와 동일하고 하나 이상의 축 또는 결합된 입자를 가진 다각형 입자로 이루어진 것의 10부가 첨가되었다. 그 다음, 상기 벨트각은 구형율이 90%가 되도록 결정되었고, 구형율의 평균값을 알기 위하여, 시험은 이 실험예의 샘플의 100 g을 사용하여 여러번 반복되었다. 이상한 형의 물질의 존재 또는 부재는 다음과 같은 기준에 기초하여 평가되었다.

○ : 구형율은 90 % 이상 (이상한 형의 물질은 순조롭게 생산이 예방됨).

△ : 구형율은 90 % 이하 80 % 이상 (이상한 형의 물질이 있었숨).

× : 구형율은 80 % 이하 (이상한 형의 물질이 많았슴).

다음과 같은 실시예 및 비교예에서, 표준 샘플을 제조하기 위한 방법은 노미날이 다른것 이외에는, 전과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 작동 결과 및 생산물 경도 (강도)는 그때 ISO 8397-1988 에 따라서 측정되어졌다. 종래 방법의 생산물과 비교된 결과는 표 1에 나타난다.

실시예 2

입자조성은, 프릴링 방법에 의해서 생산된 0.8 내지 2,8 mm 의 입자분포를 가지는 입자가 핵으로서 사용된 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 실시예 1에서 사용된 핵 대신에, 그래서 5 내지 8 mm 생산물의 노미날 싸이즈가 생산되었다. 그 결과는 표 1 에 나타난다.

실시예 3

입자조성은, 실시예 1의 수직축과의 각이 30 도로부터 0도까지 변한것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과는 표 1에 나타난다.

실시예 4

입자조성은, 실시에 3의 입자조성기의 구멍뚫린 플레이트 또는 바닥층에서 형성된 구멍을 통해서 통과하는 공기의 흐름 방향이 수직축과 0도에서 60도까지 변한것 이외에는, 실시예 3 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과는 표 1에 나타난다.

실시예 5

입자조성은, 작은 비표준 생산물이 입자조성기로 재순환된 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과는 표 1에 나타난다.

실시예 6

입자조성은, 핵의 생산을 위해 샤워 타입의 분무기가 진동 샤워 타입의 분무기로 바뀐것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과도 또한 표 1에 나타난다.

실시예 7

입자조성은, A 타입의 입자조성기가 B 타입의 입자조성기로, L/M 이 10 으로 바뀐것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과도 또한 표 1에 나타난다.

실시예 8

입자조성은, L/M 이 10 에서 40 으로 바뀐것 이외에는, 실시예 7 과 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과도 또한 표 1에 나타난다.

실시예 9

입자조성은, 생산물의 종류가 요소로부터 요소/황산암모늄 (50 중량%/50 중량%)으로 바뀐것 이외에는, 실시예 7 과 동일한 방법으로 수행되어졌고, 도 1에 보여진 공정은 도 2에 보여진 공정으로 바뀌었다. 그 결과는 표 2에 나타난다.

실시예 10

입자조성은, 생산물의 종류가 요소로부터 황으로 바뀐것 이외에는, 실시예 7 과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과도 또한 표 2에 나타난다.

실시에 11

입자조성은, 입자조성기가 A 타입에서 C 타입으로 바뀌고, 요소의 산출은 일당 1,000 톤에서 800 톤으로 바뀌고, 작동 조건이 이하에서 선택되었고: 노즐 분출각은 20 도이었고, 노즐당 공급량은 325 kg/h 이었고, 노즐에 공급된 보조가스는 130 Nm³/h 의 양이었고, 보조가스의 흐름속도는 275 m/초 이었고, 높이(12)가 1m 이고 공간(60)이 1m 로, 유체층에 공급된 공기량은 152,000 Nm³/h 이었던 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과도 또한 표 2에 나타난다.

실시예 12

입자조성은, 입자조성기가 C 타입의 입자조성기에서 D 타입의 입자조성기로 바뀐 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과도 또한 표 2에 나타난다.

실시예 13

입자조성은, A 타입의 입자조성기, E 타입의 입자조성기 대신에, 실시예 1의 입자조성기가 샤워 타입의 분무기와 통합된 것이 사용된 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과도 또한 표 2에 나타난다.

실시예 14

입자조성은, 실시예 7의 B 타입의 입자조성기 대신에, 실시예 7의 입자조성기가 진동 샤워 타입의 분무기와 통합된 입자조성기(F 타입)가 사용된 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과도 또한 표 2에 나타난다.

실시예 15

입자조성은, 실시예 12의 입자조성기(D 타입)대신에, 입자조성기 (G 타입) 가 사용된 것 이외에는, 실시예 12와 동일한 방법으로 수행되어졌다. 여기서 실시예 12의 입자조성기(D 타입) 는 샤워 타입의 분무기와 통합되었다.

그 결과는 표 3에 나타난다.

실시예 16

입자조성은, 실시예 14의 입자조성기(F 타입)대신에, 입자조성기 (S 타입) 가 사용된 것 이외에는, 실시예 12와 동일한 방법으로 수행되어졌다. 여기서 실시예 12의 입자조성기(F 타입) 는 냉각 기능과 통합되었다.

그 결과도 또한 표 3에 나타난다.

실시예 17

입자조성은, 노미날 싸이즈가 10 내지 15 mm 인 생산물이 핵으로서 실시예 1에서 얻어진 생산물을 사용함으로서 생산된 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과는 표 3에 나타난다.

실시예 18

입자조성은, 끝단부에 위치되고 전 노즐의 약 20 %에 상당하는 노즐에 공급된 요소가 황으로 바뀐 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로 수행되어졌다.

그 결과는 표 3에 나타난다.

비교예 1

핵은 도 18에서 나타난 분쇄기를 사용함으로서 생산되어졌다. (그때, 분쇄된 조각의 형은 변했고 다각형, 원주, 반구형, 입방형, 마름모꼴 등등이 혼합된 방식으로 포함된다). 종래 공정에 의해서, 여기서 상기 핵은 입자조성기로 재순환되었고, 요소는 입자조성기로서 A 타입의 입자조성기를 사용함으로서, 생산되어졌다. 조건 및 결과는 또한 표 3에 나타난다.

참고예 1

입자조성은, 실시예 2에서 5 내지 8 mm 인 노미날 생산물 크기가 2 내지 4 mm 인 노미날 생산물 크기로 바뀐 것 이외에는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과도 또한 표 3에 나타난다.

참고예 2

입자조성은, 요소가 요소/황산암모늄으로 바뀐 것 이외에는 참고예 1에서와 동일한 방법으로 수행되어졌다. 그 결과도 또한 표 3에 나타난다.

본 실시예에 관계되는 우리의 발명을 기술하면서, 다른 방법으로 특정되지 않는 한, 우리의 의도는 발명이 상세한 설명의 어느 것에 의해 제한되지 않는 것이고, 오히려 첨부한 청구범위에 설명한 바와 같이 그 정신과 범위 내에서 넓게 구성될 것이다.

Claims

바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내로 공기를 분출하기 위한 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기한 공기 공급 파이프 및 용융된 원료물질을 분출하기 위한 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서; 입자조성부에서 대략 구형의 핵으로 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 보조가스로서 고압력화된 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서 ; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내에 공기를 분출하기 위해 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프, 용융된 원료물질을 분출하기 위한 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐 및 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 공기 공급 파이프를 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 공급된 하나 이상의 격벽을 가지는 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 보조가스로서 고압력화된 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐 및 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 노즐을 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 공급된 하나 이상의 격벽을 가진 입자조성기를 사용한 개량된 입자조성방법으로서 ; 입자조성부에서 대략 구형의 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출하고, 입자를 형성하기 위하여, 입자 직경은 0.4 내지 3.0 mm 의 평균 입자 직경이 된 후에 공급되는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 방법.
제 1, 2, 3, 또는 4 항중 어느 한 항의 개량된 입자조성방법에 있어서, 용융된 원료물질은, 많은 구멍이 개방된 구형 플레이트를 가지는 굴곡과 함께 샤워 타입의 분무기를 통해서 분무되어지고, 상기 분무된 용융된 요소는 냉각되고 고체화되며, 0.4 내지 2.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는, 냉각되고 고체화된 대략 구형인 핵이 공급되는 것을 특징으로 한 방법.
제 1, 2, 3, 또는 4 항중 어느 한 항의 개량된 입자조성방법에 있어서, 용융된 원료물질은, 진동 샤워 타입의 분무기를 통해서 분무되어지고, 상기 분무된 용융된 요소는 냉각되고 고체화되며, 0.4 내지 2.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는, 냉각되고 고체화된 대략 구형인 핵이 공급되는 것을 특징으로 한 방법.
제 1, 2, 3, 또는 4 항중 어느 한 항의 개량된 입자조성방법에 있어서, 생산물의 입자 직경 분포를 엄격히 만들기 위하여, 생산물의 입자로부터 작은 입자 직경을 가지는 입자를 입자조성기로 재순환하는 것을 더욱 포함하여 구성하는 방법.
제 1 항 내지 7 항중 어느 한 항의 개량된 입자조성방법에 있어서, 상기 용융된 원료물질인 액체가, 용융된 요소, 용융된 요소에 다른 고체 성분을 함유하는 슬러리의 형태로 된 용융된 요소 및 용융된 황중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 7 항중 어느 한 항의 개량된 입자조성방법에 있어서, 상기 용융된 원료물질로서, 용융된 요소는 상기 입자조성기의 앞부분 노즐에 공급되고, 용융된 황이 상기 입자조성기의 뒷부분 노즐에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내에 공기를 분출하기 위해 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프 및 상기 분출노즐로부터 입자조성부에 공급된 핵까지 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 용융된 원료물질액체를 분출하기 위한 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐을 가지는 제 1 항에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해서 통과하는 공기의 흐름의 방향이 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 상기 입자조성부의 상기 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 상부 공기 공급 파이프, 하부공기 공급 파이프, 상기 입자조성부내에 공기를 분출하기 위해 상기 하부공기 공급 파이프로부터 분기된 공기 공급 파이프, 용융된 원료물질을 분출하기 위하여 상기 공기 공급 파이프의 중심에 제공된 분출노즐 및 입자조성부에 공급된 상기 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 격벽은, 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 공기 공급 파이프를 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 제공된 격벽을 가지는 제 3 항에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해 통과하는 공기의 흐름의 방향은 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 입자조성부에 공급된 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 보조가스로서 고압력화된 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐을 가지는 제 2 항 에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해 통과하는 공기의 흐름의 방향은 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.
바닥이 구멍이 뚫린 플레이트인 입자조성부의 바닥층, 입자조성부의 바닥층까지 유체화를 위해 공기를 공급하기 위한 공기 공급 파이프, 보조가스로서 고압력화된 공기를 사용함으로써 용융된 원료물질을 분출하기 위한 바닥층에 제공된 분출노즐 및 입자조성부에 공급된 상기 핵까지 상기 분출노즐로부터 용융된 원료물질을 분출함으로서 입자를 형성하기 위하여, 핵은 규정된 입자 직경을 가지고, 격벽은, 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 핵이 있는 통로를 형성할 수 있도록, 상기 노즐을 구분하기 위하여, 상기 바닥층에 공급된 하나 이상의 격벽을 가지는 제 4 항에서의 개량된 입자조성기로서, 구멍 뚫린 플레이트에 만들어진 구멍을 통해 통과하는 공기의 흐름의 방향은 수직축에 관하여는 입자의 흐름 방향과 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 입자조성기.
제 3 항 또는 제 4 항에서 사용된 입자조성기로서, 격벽은, 핵이 입자조성기의 입구로부터 입자조성기의 출구를 향하여 연속적으로 이동될 수 있는 통로를 형성할 수 있도록, 격벽은 입자조성기의 벽에 평행하고, 하나 이상의 격벽이 바닥층에 제공되며, 하나 이상의 격벽이 입자조성기의 측면부로부터 입자조성기의 반대 측면부를 향하여 연장되도록, 상기 격벽은 엇갈리게 배열되고, 다른 격벽은 입자조성기의 상기 다른 반대 측면부로부터 입자조성기의 상기 한 측면부를 향하여 연장되는 것을 특징으로 하는 입자조성기.
제 10 항 내지 14 항 중 어느 한 항의 개량된 입자조성기에 있어서, L 은 입자의 흐름 방향으로 입자조성기의 바닥부의 길이이고, M 은 입자의 흐름폭으로서, 비율 L/M 가 2 이상 40 이하인 그러한 특정된 엇갈리는 배열을 가진 입자조성기인 것을 특징으로 하는 입자조성기.
제 10 항 내지 제 15 항중 어느 한 항의 개량된 입자조성기에 있어서, 입자조성기는, 핵으로서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을 입자조성기에 공급하기 위한 기능을 필수로 가진 것을 특징으로 하는 입자조성기.
제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 개량된 입자조성기에 있어서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을, 입자조성기에 공급하기 위하여 입자조성기에 통합된 기능이 샤워 타입의 분무기인 것을 특징으로 하는 입자조성기.
제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 개량된 입자조성기에 있어서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을, 입자조성기에 공급하기 위하여 입자조성기에 통합된 기능이 진동 샤워 타입의 분무기인 것을 특징으로 하는 입자조성기.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 입자조성기에 있어서, 0.4 내지 1.0 mm 의 평균 입자 직경을 가지는 대략 구형의 핵을, 입자조성기에 공급하기 위하여 입자조성기에 통합된 기능이 생산물을 냉각하기 위하여 냉각 기능과 함께 통합된 것을 특징으로 하는 입자조성기.