NL1016558C1 - Werkwijze voor het bereiden van granules. - Google Patents

Description

-1 - WERKWIJZE VOOR HET BEREIDEN VAN GRANULES 5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van granules uit een vloeibare samenstelling door in de granuiatiezone van een granuleerinrichting de vloeibare samenstelling te versproeien op of over in de granuiatiezone aanwezige, in beweging gehouden vaste deeltjes waardoor 10 deze deeltjes aangroeien, aan de granuiatiezone een stroom deeltjes te onttrekken waarbij een stroom deeltjes van gewenste grootte wordt verkregen.

Een werkwijze voor het bereiden van granules waarbij een fluidbed als granuleerinrichting wordt toegepast, is beschreven in NL-A-7806213. Bij deze werkwijze wordt de vloeibare samenstelling met behulp van een stroom 15 vernevelingsgas versproeid tot fijne druppeltjes die op kerndeeltjes in een gefluidiseerd bed vast worden. Als vernevelingsgas wordt doorgaans lucht gebruikt. Het gefluidiseerd bed wordt met een stroom fluidisatiegas in fluïde toestand gehouden. Als fluidisatiegas wordt doorgaans fluidisatielucht toegepast.

In EP-A-141436 is een fluidbed granulatieproces beschreven 20 waarbij de vloeibare samenstelling in de vorm van een vrijwel gesloten, konisch vlies uit een vloeistofverdeelinrichting treedt en waarbij met behulp van een krachtige gasstroom kerndeeltjes uit het bed door het vlies worden gevoerd zodat ze worden bevochtigd. Deze methode van vloeistoftoevoer vergt een lager energieverbruik en heeft minder stofuitworp tot gevolg.

25 In een granuleerinrichting wordt doorgaans een produktstroom verkregen welke gesplitst wordt in drie verschillende stromen. Een eerste stroom deeltjes van gewenste grootte die naar de opslag wordt overgebracht, een tweede stroom van ondermaats produkt dat wordt teruggevoerd naar de granuleerinrichting om verder aan te groeien en een derde stroom van 30 bovenmaats produkt dat via een breek- of verkleininrichting eveneens wordt teruggevoerd naar de granuleerinrichting.

Een bezwaar van al deze methoden is de hoeveelheid stof welke tijdens het granulatieproces gevormd wordt of om een andere reden aanwezig is in de granuleerinrichting. Onder stof wordt in de onderhavige 35 uitvinding verstaan deeltjes met een diameter kleiner dan 0,7 millimeter. Het in de granuleerinrichting aanwezige stof wordt veroorzaakt door drie bronnen. Op de eerste plaats in de granuleerinrichting zelf. In bijvoorbeeld een ureumfabriek met V) o 16 5 5 8 -2- een capaciteit van 750 ton ureum per dag ontstaat in een fluidbed granuleerinrichting per uur circa 1,3 ton stof. Een tweede bron van stof is afkomstig uit de stroom bovenmaats produkt welke uit de verkleininrichting komt en daar is omgezet in een stroom gebroken bovenmaats produkt welke stroom 5 gebroken bovenmaats produkt bij de bereidingswijzen volgens de stand der techniek naar de granuleerinrichting wordt teruggevoerd. Tussen 10 en 20 gew.% van het gebroken bovenmaats produkt heeft een diameter kleiner dan 1 mm waarbij een groot gedeelte in de vorm van fijn stof. Deze gebroken bovenmaats produktstroom voert dan ook tussen 0,2 en 1,6 ton stof per uur aan de 10 granuleerinrichting toe voor de hierboven genoemde ureum fabriek. Een derde bron van stof is de stroom ondermaatse deeltjes. De hoeveelheid stof hiervan afkomstig is echter klein in vergelijking met de overige twee bronnen en ligt beneden 0,1 ton per uur voor de hierboven genoemde ureumfabriek waarbij slechts ongeveer 1 tot 4 gew.% van de stroom kleinere deeltjes een diameter 15 heeft welke kleiner is dan 1 mm.

Een klein gedeelte van het gevormde stof wordt met de toegevoerde vernevelingslucht en fluidisatielucht meegevoerd en dient uit de luchtstroom te worden verwijderd alvorens de lucht afgevoerd kan worden naar de atmosfeer. De grote hoeveelheid vernevelingslucht en fluidisatielucht welke wordt 20 toegepast is eveneens een nadeel van het fluidbed granulatieproces. Hoe meer lucht er gebruikt wordt tijdens het granulatieproces destemeer lucht dient te worden gezuiverd. Zo wordt bijvoorbeeld in een ureumfabriek met een capaciteit van 750 ton ureum per dag circa 15.000 m3 vernevelingslucht en 85.000 m3 fluidisatielucht per uur verbruikt. Dat betekent dat bij deze ureumfabriek per uur 25 100.000 m3 lucht gezuiverd moet worden. Deze te zuiveren lucht bevat circa 1500 kilogram ureum.

In fluidbed granulatoren van elk ontwerp wordt de benodigde hoeveelheid fluidisatielucht en vernevelingslucht bepaald door de warmtebalans. De reden hiervan is dat in een fiuidbedgranulatie de vrijkomende 30 kristallisatiewarmte afgevoerd moet worden door deze fluidisatielucht en vernevelingslucht. De hoeveelheid benodigde fluidisatielucht in combinatie met de benodigde fluidisatiesnelheid in een fluidbed granulator, bepalen de afmetingen van de fluidisatieplaat ofwel de grootte van de fluidbed granulator. In bovengenoemde ureumfabriek met een capaciteit van 750 ton ureum per dag 35 heeft de fluidisatieplaat een oppervlakte van circa 13 m2.

.1 *>0 -3-

Het doel van de uitvinding is het verminderen van de hoeveelheid fluidisatielucht welke aan de granuleerinrichting wordt toegevoerd.

Gevonden werd dat bovenstaand doel kan worden gerealiseerd door tijdens het granuleren een oplosmiddel te versproeien in het fluidbed. Bij 5 voorkeur wordt hierbij water toegepast.

Het voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat de benodigde hoeveelheid fluidisatielucht aanzienlijk verminderd kon worden en dit heeft, afhankelijk van het type en ontwerp van de fluidbed granulator, tevens een aanzienlijke verkleining van de fluidbed granulator tot gevolg. Gevonden werd dat 10 bij een ureumfabriek met een capaciteit van 750 ton per dag de hoeveelheid fluidisatielucht teruggebracht kan worden tot circa 55.000 m3 lucht per uur. Dit heeft mede tot gevolg dat de oppervlakte van de fluidisatieplaat teruggebracht kan worden tot circa 7 m2 voor de bovengenoemde ureumfabriek van 750 ton per dag.

Als gevolg van deze uitvinding kunnen nieuwe granulatoren 15 kleiner worden gebouwd. Ook heeft het afnemen van de benodigde hoeveelheid fluidisatielucht tot gevolg dat de benodigde capaciteit van de ventilatoren afneemt hetgeen een substantiële kosten- en energiebesparing oplevert. Omdat de hoeveelheid lucht die via de scrubbers naar de atmosfeer afblaast afneemt, is het gemakkelijker om zo’n kleinere luchtstroom te zuiveren van stof en van 20 milieubelastende componenten zoals bijvoorbeeld ammoniak.

Bestaande granulatoren kunnen middels het versproeien van water in zo’n granulator substantieel in capaciteit worden verhoogd zonder dat er grote investeringen nodig zijn. De hoeveelheid fluidisatielucht blijft na zo’n capaciteitsverhoging nagenoeg ongewijzigd.

25 In principe kunnen allerlei vloeibare materialen zowel in de vorm van een oplossing, smelt of suspensie worden toegepast. Voorbeelden van te granuleren materialen zijn ammoniumzouten, zoals ammoniumnitraat, ammoniumsulfaat of ammoniumfosfaat alsmede mengsels hiervan, enkelvoudige meststoffen zoals kalkammonsalpeter, magnesiumammonsalpeter, 30 samengestelde NP- en NPK-meststoffen, ureum, ureumbevattende samenstellingen, zwavel en dergelijke. De uitvinding is met name geschikt voor het granuleren van enkelvoudige en samengestelde meststoffen en in het bijzonder voor het granuleren van ureum.

In het bijzonder is de werkwijze volgens de onderhavige 35 uitvinding dan ook geschikt voor het granuleren van ureum in een fluidbed 1016558 -4- granulator door tijdens het granuleren water te versproeien in de fluidbed granulator. Indien de fluidbed granulator wordt gebruikt voor het granuleren van ureum wordt 0,01 -0,1 m3 water per ton ureum aan de granulator gedoseerd, bij voorkeur 0,02-0,08 m3 water per ton ureum.

5 Verder is de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding bijzonder geschikt voor het optimaliseren en verbeteren van bestaande fabrieken. Met name kunnen ureumfabrieken door toepassing van de onderhavige uitvinding op goedkope wijze in capaciteit worden verhoogd. Zowel bij conventionele ureumfabrieken als ureumstripfabrieken kunnen de bestaande fluidbed 10 granulatoren in capaciteit worden verhoogd. Het optimaliseren en verbeteren is niet beperkt tot ureumfabrieken. Alle fabrieken met een of meer fluidbed granulatoren kunnen op eenvoudige en goedkope wijze worden geoptimaliseerd.

Verder is de uitvinding geschikt bij de bouw van nieuwe fabrieken. Een kleinere fluidbed granulator en een vereenvoudigde afgaszuivering 15 geven een substantiële reductie van de investeringen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld 20 Aan een ureum fluidbed granulator met een fluidisatieplaat van 7 m2 werd een ureumsmelt met een temperatuur van 140 °C en een ureumgehalte van 99 gew.% gedoseerd tezamen met 55000 m3/hr fluidisatielucht. In de granulator werd 1 m3/hr water versproeid van kamertemperatuur. Na instelling van het evenwicht bleek de capaciteit 750 ton ureum per dag te bedragen.

25

Veraeliikinasvoorbeeld

Aan een ureum fluidbed granulator met een fluidisatieplaat van 13 m2 werd een ureumsmelt met een temperatuur van 140 °C en een ureumgehalte van 99 gew.% gedoseerd tezamen met 95000 m3/hr fluidisatielucht. In de granulator werd geen 30 water versproeid. Na instelling van het evenwicht bleek de capaciteit 750 ton ureum per dag te bedragen.

1016558

Claims (5)

1. Werkwijze voor het bereiden van granules uit een vloeibare samenstelling door in de granulatiezone van een granuleerinrichting de 5 vloeibare samenstelling te versproeien op of over in de granulatiezone aanwezige, in beweging gehouden vaste deeltjes waardoor deze deeltjes aangroeien, aan de granulatiezone een stroom deeltjes te onttrekken waarbij een stroom deeltjes van gewenste grootte wordt verkregen, met het kenmerk, dat tijdens het granuleren een oplosmiddel wordt versproeid 10 in het fluidbed.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als oplosmiddel water wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 -2, met het kenmerk, dat tijdens het granuleren van ureum water wordt versproeid in de fluidbed granulator.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat tijdens het granuleren van ureum 0,01-0,1 m3 water per ton ureum aan de granulator wordt gedoseerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 0,02-0,08 m3 water per ton ureum aan de granulator wordt gedoseerd. 20 1016558