NO300311B1 - Fremgangsmåte og anordning for kontinuerlig belegging av gjödningssubstratpartikler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og anordning for belegging av et spesielt materiale med en be-leggsammensetning og, nærmere bestemt, fremstilling av et belagt, vannoppløselig gjødningsstoff med forlenget og kontrollert avgivingshastighet.

De fleste kommersielle gjødningsstoffer, såsom urea, opp-løses hurtig i vann. Utspredt på gressplener eller åkrer, vil størstedelen av gjødningsstoffet oppløses raskt i jordfuktig-heten. Gjødningsstoffene oppløses ofte hurtigere enn de kan utnyttes av planter. Dette kan medføre flere betydelige problemer. For det første kan overskudds-gjødningsstoffet innsive i grunnvannet og derved forårsake potensiell og alvorlig miljøskade. Dessuten kan overdrevne konsentrasjoner av gjød-ningsstoff nær en plante resultere i "brenning" av planterøt-tene .

På grunn av disse problemer er det ofte nødvendig at slike gjødningsstoffer tilsettes i flere små doser under vekstperioden, i stedet for under ett i en stor mengde. Behovet for gjentatte tildelninger øker imidlertid arbeidsomkost-ningene. Verre er at gjentatte utdelinger kan forårsake fysisk beskadigelse av de voksne planter, fordi gjødningsutspre-derutstyret må passere flere ganger over disse planter.

For å unngå behovet for gjentatt utspreding er det frem-bragt forskjellige gjødningsstoffer for langsom og kontrollert avgiving. I beskrivelsen er uttrykket "gjødningsstoff for langsom og kontrollert avgiving" ment å betegne et gjødnings-stof f med forlenget og kontrollert avgivingshastighet. Disse gjødningsstoffer utspredes i begynnelsen av vekstperioden, hvorved det innledningsvis avgis en stor mengde gjødningsstoff som etterfølges av en langsommere og gradvis frigjøring under hele vekstperioden. Gjødningsstoffer for langsom og kontrollert avgiving er meget brukt på private gressplener, offentli-ge gressplener, golfbaner, i privathager, og planteskoler og på hagevekster.

A. Belagte, langsomtfrianørbare gjødningsstoffer

En vanlig brukt type av gjødningsstoff for langsom og kontrollert av frigjøring fremstilles ved at et vannoppløselig plantenæringsmiddel belegges med et materiale som oppløses langsommere. Til slike belagte gjødningsstoffer benyttes vanligvis gjødningsstoffgranulat, -partikler, -fragmenter e.l. som substrat eller kjerne. Gjødningsstoffsubstratet belegges med et materiale med liten permeabilitet i vann. Belegnings-materialet danner en vannsperremantel rundt gjødningsstoffet, og muliggjør derved kontrollerte frigjøringshastigheter ved styring av hastigheten hvormed gjødningskjernen oppløses. Flere slike belegningsmaterialer har vært benyttet, deriblant svovel, gips, talkum, parafinvoks, kjemisk harpiks, asfalt o. 1.

For å fremstille belagte gjødningsstoffer som vil frigjø-res langsomt og kontrollert, er det viktig å gi partiklene en jevnest mulig beleggtykkelse som skal gi gjødningsstoffet en ensartet, kontrollert frigjøringshastighet. Det er også ønskelig at laget av beleggmateriale er tynnest mulig. Tynne belegg er gunstige, fordi belegget svekker gjødningsstoffet og derved minsker mengden av plantenæringsstoffer pr. vektenhet av belagt produkt. Dette vil i sin tid øke utgiftene for transportering, lagring, fremstilling og utspreding av gjød-ningsstof f. Materialer som danner en sterk vannsperring, kan påføres som et relativt tynt belegg og foretrekkes derfor generelt for fremstilling av gjødningsstoffer som vil frigjø-res langsomt og kontrollert.

Ved bruk av svovel som belegg kan belegget, under fremstilling, håndtering og lagring, påføres defekter i form av småhull og sprekker. Dette vil i sin tur gjøre det vanskelig å kontrollere granulatenes frigjøringshastighet. Svovelet sprøytes dessuten som en smeltevæske på gjødningssubstratet. Dette vil øke omkostningene ved håndtering av svovelbelegg, grunnet omkostningene for oppvarming, pumping og påsprøyting av den smeltete svovelstrøm. Endelig må svovel påføres som et relativt tykt belegg på gjødningsstoffet. Som tidligere nevnt er dette ugunstig, fordi tykkere belegg minsker mengden av tilgjengelig gjødningsstoff. Et vokslag kan påføres ovenpå et svovelbelegg, for å forbedre beleggets fysiske egenskaper. Dette ekstra beleggmateriale vil imidlertid bare øke produk-sjonsprisen og ytterligere minske mengden av tilgjengelig gjødningsstoff.

Organiske harpiksbelegg har typisk bedre vannsperringsegenskaper enn svovel, og kan derfor anvendes for tynnere belegningslag. Det finnes fire grunntyper av harpiksbelegg: (1) organisk harpiks i smeltet form, (2) organisk harpiks oppløst i organiske syrer, (3) organiske syrer fremstilt ved reaksjon mellom to eller flere komponenter på partiklenes ytterflate, og (4) organisk harpiks som er oppløst eller dispergert i vann.

Som eksempler på harpiksbelegg av den første type, nemlig organisk harpiks i smeltet form, kan nevnes smeltete poly-etylenbaserte harpikser. En ulempe ved disse belegg er at det kreves høye temperaturer samt spesielle behandlings- og lever-ingssystemer. Dette vil igjen øke prisen for påføring av slike belegg. Det er dessuten ofte vanskelig å oppnå ensartet tykkelse av belegget på partiklene, fordi belegget må avkjøles hurtig.

Den andre type av harpiksbelegg består av en løsning av harpiks i organiske løsemidler. Hovedmangelen ved denne beleggtype er at de organiske løsemidler fordamper, når belegget tørker. Da disse løsemidler er kostbare og generelt om-fattes av strenge, miljømessige bestemmelser, kan de ikke utslippes direkte til ytterluften. Det er derfor vanligvis nød-vendig å anvende kompliserte og kostbare løsemiddel-gjenvin-ningssystemer og miljømessig sikre avløpssystemer, for oppsam-ling, kondensering og resirkulering av løsemidlene med henblikk på gjenbruk.

Den tredje type av harpiksbelegg, to eller flere organiske komponentsystemer, har også vært anvendt. I disse systemer blir to eller flere reagerende bestanddeler overført til gjødningssubstratet, hvor de, ved å reagere, danner et vann-uoppløselig belegg. Ofte forutsetter imidlertid disse systemer håndtering av giftige, organiske stoffer med høyt tørr-stoffinnhold, hvilket også krever kompliserte, avløpsabsorber-ende materialer og miljømessige kontroller.

Den fjerde grunntype av harpiksbelegg omfatter en organisk harpiks som er oppløst eller dispergert i vann. Når harpiksen oppløses i vann, benevnes systemet en "vandig løsning" av harpiks. Uheldigvis har konvensjonelle vandige løsninger også flere ulemper, hvorav kan nevnes løsningenes lave har-pikskonsentrasjon og store viskositet (tykkelsesgrad). På grunn av disse problemer har det vært foreslått bruk av vandige "dispersjoner" og "latekser" av organisk harpiks som belegningsmaterialer. Slike belegg er fordelaktig, miljømes-sig sett, fordi de opptas i vann. De er også lettere å hånd-tere og kan, grunnet sine utmerkete vannsperringsegenskaper, anvendes i relativt tynne beleggsjikt.

Anvendt i konvensjonelle beleggingsprosesser kan imidlertid lateksbelegg innvirke ugunstig på det vannoppløselige gjødnings-kjernemateriale. Vannsensitive partikler, deriblant visse gjødningsstoffer, absorberer vanligvis fuktighet fra luften, når det spesielle gjødningsstoffs "kritiske" relative fuktighet overskrides. Kritisk relativ fuktighet defineres som den luftfuktighetsgrad over hvilken et materiale vil absorbere fuktighet og under hvilken det vil vise tørkingsten-dens. (Se Manual for Determining Physical Properties of Fertilizer", International Fertilizer Development Center, Muscle Shoals, Alabama.) Som eksempler på kritisk relativ fuktighet for vanlige gjødningsstoffer ved 30°C kan nevnes: urea, 70-75%, ammoniumsulfat, 75-85%, diammoniumsulfat, 70-75%, kaliumsulfat, 80-85% og kaliumklorid, 70-80%.

Over den kritiske relative fuktighet vil ubelagte gjød-ningsstof f partikler absorbere vann med derav følgende spreng-ning av partikkeloverflaten. Dette kan medføre at belegget ikke vedhefter tilfredsstillende til granulatet og i dårlig tildekking av partikkeloverflaten, særlig ved bruk av latekser eller andre vannbaserte belegg. Vann kan derved inntrenge i den vannoppløselig kjernen og forårsake for tidlig oppløsing av gjødningspartikkelen. Verre er at det oppløste gjødnings-substratmateriale kan gjenutfelles i belegget som gjødnings-krystaller. Hvis dette inntreffer og de belagte partikler anvendes som et gjødningsstoff som frigjøres langsomt og kontrollert, vil gjødningskrystallene i beleggoverflaten hurtig oppløses og kan danne en bane for inntrengende vann til gjød-ningspartikkelens midtkjerne. Gjødningskjernen kan følgelig frigjøres for tidlig, slik at den ønskete, kontrollerte fri-gjøringshastighet ikke oppnås.

Den kritiske relative fuktighet har vært tatt i betrakt-ning ved bestemming av egnete forhold for lagring og håndtering av gjødningsstoffet. Som det imidlertid fremgår av den etterfølgende beskrivelse, har dette begrep hittil ikke funnet anvendelse i forbindelse med konvensjonelle beleggingsprosesser for fremstilling av langsomt og kontrollert frigjørbare gj ødningsstoffer.

B. Beleqqincrsprosesser

Partikkelbeleggingsprosesser kan generelt inndeles i to hovedtyper: "satstype"-prosesser og "kontinuerlige" prosesser. I satstype-prosesser ifylles en forutbestemt granulat-mengde i en beleggingstank. Etter at granulatet er belagt avbrytes prosessen, og granulatet fjernes for viderebehandling. På grunn av behovet for konstant fylling og tømming av beleggingstanken blir satstype-prosessene mindre effektiv og dyrere i drift, særlig i forbindelse med kommersielle produk-sjonsprosesser for fremstilling av belagt gjødningsstoff i store mengder.

I en kontinuerlig prosess blir derimot en strøm av granulatpartikler innmatet i beleggingstanken, hvor de påføres belegg og fjernes kontinuerlig for viderebehandling. Belegg-påføringen kan på denne måte fortsette uten de hyppige avbrudd som kreves for fylling og tømming av beleggingstanken. Av denne grunn vil det vanligvis foretrekkes å benytte kontinuerlige fremstillingsprosesser.

Såvel sats- som kontinuerlige prosesser har vært gjennom-ført i konvensjonelt beleggingsutstyr av forskjellige typer. Ved én utstyrstype anvendes en stor sylindrisk trommel som beleggingstank. Partiklene som skal belegges, ifylles i trommelen, trommelen dreies og et belegg overføres på de virvlende partikler, vanligvis ved sprøyting. Et utstyr av en andre type er i form av en roterbar panne. Som ved trommelbelegge-ren innmates partiklene på pannen som roterer, og belegget påføres partiklene.

Ved bruk av roterende tromler og panner i kontinuerlige prosesser for belegging av gjødningsgranulat, har det vist seg vanskelig å fremstille granulat ved den ensartete beleggtykkelse som behøves med henblikk på høykvalitets-gjødningsstoffer som skal frigjøres langsomt og kontrollert. Hvis roterende panner benyttes, er det vanskelig å sikre at partiklene tilbakeholdes på pannen lenge nok til å overdekkes med belegg i tilstrekkelig mengde. Fordi pannene er åpne mot ytterluften, er det dessuten umulig å regulere den relative fuktighet i sonen rundt partiklene. Hvis tromler anvendes, har det vist seg vanskelig å gi partiklene ensartet beleggtykkelse.

Dette har resultert i at roterende tromler og panner vanligvis har vært brukt i mindre gunstige satsbeleggings-prosesser. Et eksempel på bruk av en roterende panne i en satsprosess er beskrevet i japansk patentsøknad nr. 60 (1985)-18.640 av 11. mai 1985. Dette dokument omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av et langsomt frigjørbart gjød-ningsstof f ved anvendelse av en vannbasert beleggtilberedning. Det vandige belegningsmateriale overføres i en totrinns-satsprosess. Partiklene ifylles først i en roterende panne. De virvlende partikler sprøytes periodisk med en vandig dispersjon av filmdannende harpiks. Deretter følger en andre påfø-ring av samme belegg. Som tidligere nevnt, er det vanskelig å regulere den relative fuktighet nær partiklene, fordi de roterende panner er åpne mot ytterluften. Etter beleggingen fjernes granulatkornene fra den roterende panne, for viderebehandling. Nødvendigheten av å avbryte prosessen periodisk på denne måte er en betydelig ulempe ved satsprosesser, som tidligere omtalt.

En tredje type av beleggingsutstyr er i form av det såkalte "fluidiserte sjikt". Fordi uttrykket "fluidisert sjikt" benyttes for å betegne flere forskjellige anordningtyper, er det fordelaktig å skjelne mellom "ekte" fluidiserte sjikt og annen anordning som i realiteten er modifiserte fluidiserte sjikt. I et ekte fluidisert sjikt holdes partiklene i fluidisert tilstand i tilfeldig bevegelse ved hjelp av trykkgass. Dette gjennomføres vanligvis ved at partiklene anbringes på en perforert metallplate. En trykkgass presses gjennom perfore-ringene i platen, og bevirker at partiklene fluidiseres. Ekte fluidisering kjennetegnes ved at partiklene holdes i tilfeldig virvelbevegelse i likhet med en svakt kokende væske.

Ekte fluidiserte sjikt har hittil vanligvis vært benyttet for granulering av partikler, og ikke for fremstilling av belagte gjødningsstoffer for langsom og kontrollert frigjø-ring. I de kontinuerlige prosesser som er beskrevet i avhandlingen Fluidization Technology (Keairns ed., McGraw-Hill 1976), vil således gjødningspartikler passere gjennom flere fluidiserte sjiktceller, hvori de først granuleres og deretter belegges. Beleggingen finner sted i en enkeltcelle og tjener for "avstøving" av partiklene i' stedet for å påføre det ensartete belegg som kreves for kontrollert- og langsomtfrigjørbare gjødningsstoffer. Anordningen er dessuten av en konstruksjon som gjør det vanskelig å oppnå ensartet beleggtykkelse på granulatkornene. Disse prosesser har derfor ikke funnet ut-bragt anvendelse ved fremstilling av kontrollert- og langsomt-frigjørbare gjødningsstoffer.

For bruk ved belegging av partikler, deriblant gjødnings-partikler, er fluidiserte sjikt betydelig modifisert. Som

nærmere forklart i det etterfølgende, er også disse modifiserte anordninger ute av stand til å frembringe partikler med den ensartete beleggtykkelse som er nødvendig for fremstilling av gjødningsstoffer for langsomt og kontrollert frigjøring. Et klassisk eksempel på en modifisert fluidisert sjikt-prosess er den såkalte "Wurster"-beleggingsprosess som er oppkalt etter oppfinneren D.E.Wurster.. Wurster foreslo å modifisere et fluidisert sjikt, slik at partiklene tvinges til å strømme i et kontrollert, syklisk mønster i stedet for på en tilfeldig, fluidisert måte: "fluidiserte sjikt kjennetegnes generelt ved tilfeldig partikkelbevegelse. Det har vist seg at slik til-

feldig bevegelse er ugunstig, særlig ved belegging av små plater eller større partikler. Hastighetsforskjeller som forårsaker sykliske strømningsmønstre som beskrevet, er derfor fundamentale for den hurtige overføring og utvikling av glatte "elegante" flater". (Se kanadisk patentskrift 676 215).

Det er konstruert forskjellige anordning for å opprette en kontrollert, syklisk partikkelstrøm og for å forebygge den tilfeldige bevegelse som kjennetegner et ekte fluidisert sjikt. Eksempler på slik anordning er kjent fra US-patentskrift 3 241 520, 3 196 827, 3 117 027 og 3 089 834, og omtalt i kapittel 14 i avhandlingen Microcapsule Processing and Technology, av A. Kondo (Marcel Dekker 1979). Generelt er disse anordninger slik konstruert at partiklene tvinges til å strømme på kontrollert, syklisk måte gjennom to soner med forskjellige gasshastighet. I høyhastighetssonen anvendes en gasstråle som bevirker at partiklene drives eller transporteres pneumatisk oppad. I lavhastighets- eller "bunnfellings" - sone er gasshastigheten meget lavere, slik at partiklene synker under tyngdekraftpåvirkning. En sprederdyse er innmontert i høyhastighetssonen, for å påføre partiklene belegg, mens disse transporteres pneumatisk oppad. Belegget vil tørke mens partiklene synker i bunnfellingssonen. Denne syklus gjentas for å bygge opp et belegg på partiklene.

Dette hovedprinsipp er blitt anvendt i flere beleggingsprosesser av satstype. I US-patentskrift 3 241 520 og 3 196 827 er det f.eks. beskrevet en partikkelbeleggings-anordning hvor høy- og lavhastighetssonene er fysisk adskilt gjennom en skillevegg eller en sylindrisk kolonne. I disse systemer transporteres partiklene pneumatisk oppad, og tvinges til å "sprute" med stor kraft over skilleveggens øvre ende og inn i bunnfellingssonen, på lignende måte som en vannfontene. Fra bunnfellingssonen tilbakeføres partiklene til høyhastig-hetssonen. US-patentskrift 3 241 520 beskriver også en anordning hvori flere av disse adskilte kamre er sammenkoplet i rekke. I motsetning til et enkeltsjikt hvori partiklene foretar flere sykler gjennom beleggpåføringsstrålen, vil imidlertid partiklene bare føres én gang gjennom høyhastig-hetssonen. Etter å ha nedsunket i bunnfellingssonen videre-føres partiklene til det neste kammer, hvor prosessen gjentas. Fordi partiklene oppsamles i bunnfellingssonen, kan imidlertid sammenklumping og beleggbeskadigelse forekomme.

US-patentskrift 3 117 027 og 3 089 824 samt kanadisk patentskrift 676 215 beskriver anordning av Wurster-type, hvor høy- og lavhastighetssonene er anordnet i et kammer som ikke er fysisk fraskilt. Høy- og lavhastighetssonene er opprettet ved montering av en plate med store og små åpninger ved bunnen av sjiktet, eller på annen måte. I én sjiktsone frembringes derved en gasstråle som fremkaller den "sprutende", sykliske partikkelbevegelse som er karakteristisk for Wurster-belegg-ingsprosessene. Lignende "sprutesj ikt"-beleggingsprosesser av satstype er kjent fra US-patentskrift 4 369 055 og 4 019 890.

Beleggingsprosesser og -anordning av Wurster-typen er beheftet med flere mangler som gjør dem generelt uegnet for fremstilling av gjødningsstoffer for langsom og kontrollert frigjøring. For det første kan det, til tross for den sykliske partikkelstrøm, forekomme at en prosentdel av partiklene påsprøytes altfor lite belegg, mens andre partikler dekkes med belegg i overdrevne mengder. Dette medfører en uønsket variasjon i beleggtykkelse, hvilket i sin tur bevirker at gjød-ningsstof f ets frigjøringstempo faller utenfor akseptable grenser. Den ovennevnte anordning av Wurster-type er dessuten konstruert for satsdrift med de derav følgende og ovennevnte, iboende ulemper ved denne driftsmåte. Det er også rapportert om problemer med partikkelsammenklumping og vanskelighet med å oppnå tynne belegg ved bruk av Wurstertype-prosesser. Det henvises i denne forbindelse til kanadisk patentskrift 1 049 334 og til Microcapsule Processing and Technology, side 147.

Beleggingsanordning av Wurster-type har vært forsøkt tilpasset for kontinuerlige beleggingsprosesser. Slik anordning er imidlertid også uegnet for fremstilling av gjødningsstoffet som skal frigjøres langsomt og kontrollert. Således beskriver japansk patentskrift 42-24282 en flerkammer-enhet for kontinuerlig belegging av farmasøytiske produkter, dyrefor o.l. Det benyttes en høyhastighets-gasstrøm for frembringelse av et oppadvandrende "jetstrøm"-dispergert partikkellag i midten av hvert kammer. Partiklene synker i de ytre deler av kammeret (som ikke opprettholdes i fluidisert tilstand), og tilbakefø-res derfra til den midtre jetstrøm. Antallet kamre kan økes, for å forbedre beleggets ensartethet og partiklenes beleggbar-het.

Som ved annen anordning av Wurster-type er det imidlertid, ved anvendelse av denne prosess, ikke mulig å oppnå den ensartethet i beleggtykkelse som er nødvendig for fremstilling av gjødningsstoffer som skal frigjøres langsomt og kontrollert . Anordningen er dessuten konstruert for å bevirke at partiklene sammenmales i beleggingskamrene og transportrørene. Selv om dette kan være gunstig ved belegging av farmasøytiske produkter, vil slik sammenmaling beskadige det ømfindtlige beleggsjikt på gjødningsstoffer for langsom og kontrollert frigjøring, med derav følgende, ukontrollerte frigjørings-hastigheter, og kan også forårsake sammenklumping av partiklene .

En annen og betydelig svakhet ved samtlige ovennevnte beleggingsprosesser og ved annen konvensjonell beleggingsanordning er den manglende opprettholdelse av de nødvendige betin-gelser for riktig belegging av gjødningspartikler og særlig for belegging av vannsensitive partikler med vannbaserte belegg. I den ovennevnte japanske patentsøknad 60 (1985)-18.640 er det eksempelvis ikke nevnt behovet for regulering av fuktighetsgraden i beleggingskammeret, men utelukkende til-rådet regulering av temperaturen. I dette dokument anbefales at vannbaserte belegg påføres ved temperaturer over den mini-mumstemperatur hvorved harpiksen danner en sammenhengende film ("forglassingstemperaturen") for at belegget skal sammenflyte og tørke hurtig på substratpartiklene, for å unngå sammenklumping. Likeledes er det i US-patentskrift 4 759 956 beskrevet en satsprosess for belegging av rensemiddelpartikler i en anordning av Wurster-typen. Det tilrådes fra oppfinnerne at temperaturen i reaktoren opprettholdes innenfor beleggings-materialets forglassingstemperatur, slik at polymermaterialet sammenflyter, smelter og tørker. Intet er nevnt om regulering av innløpsluftens relative fuktighet. Da det er ytterst viktig å kontrollere den relative fuktighet ved belegging av vannsensitive gjødningsstoffer, kan slike prosesser ikke benyttes for fremstilling av høykvalitets-gjødningsstoff som skal frigjøres langsomt og kontrollert, særlig ved anvendelse av vannbaserte belegg.

Beleggingsprosesser hvorved den relative fuktighet forsø-kes regulert, er heller ikke egnet for belegging av vannsensitive gjødningspartikler. I kanadisk patentskrift 1 049 334 er det f.eks. beskrevet at små partikler av vannsensitive materialer kan belegges i et fluidisert sjikt. Partiklene belegges med en vandig løsning eller dispersjon av en film som danner et beleggingsmiddel ved å opprettholde en relativ fuktighet under 100% i utløpsluften fra reaktoren. Da hovedformålet for nevnte patent er belegging av små partikler av rensemiddeltil-setninger, (f.eks. enzymer), er det ikke tatt hensyn til regulering av innløpsluftens relative fuktighet, for å sikre at den relative fuktighet i beleggingskammeret holdes under den kritiske relative fuktighet som kreves for fremstilling av gjødningsstoffer som skal frigjøres langsomt og kontrollert. Hensikten med å regulere utløpsluftens relative fuktighet er heller å sikre at fuktighet vil fordampe lettere fra belegget, slik at dette herdner raskt uten sammenklumping av partiklene. Regulering av utløpsluftens relative fuktighet gir imidlertid ingen sikkerhet for at den riktige relative fuktighet opprettholdes i innløpet til reaktoren og inne i reaktoren, slik at substratpartiklene ikke absorberer fuktighet innen de belegges, hvilket er en nødvendighet, særlig i den første beleggingssone.

Sammenfattet, er det behov for forbedringer i teknologi-ene for partikkelbelegging. Som tidligere omtalt vil konvensjonelle beleggingsanordninger og -prosesser ikke muliggjøre en kontinuerlig prosess for belegging av partikler med et homogent og intakt belegg av ensartet tykkelse og med en snever beleggvektfordeling over bestanden av belagte partikler. Konvensjonelle anordninger og prosesser er heller ikke i tilstrekkelig grad rettet mot de ugunstige følger av å belegge et vannsensitivt gjødningsstoff med et vandig belegg ved en relativ fuktighet over den kritiske relative fuktighet. Hvis konvensjonelle prosesser benyttes for belegging av vannløse-lige gjødningsstoffer under forhold hvor den relative fuktighet i sprøytesonen ikke kontrolleres tilstrekkelig, vil sub-stratets overflatelag oppløses, og i særlig uheldige situasjoner vil partiklene sammenklumpes.

Det er derfor ønskelig å kunne fremstille et gjødnings-stof f for langsom og kontrollert frigjøring og med snever beleggtykkelsesfordeling på en effektiv og prisgunstig måte. Det er også ønskelig å avhjelpe ulempene ved de eksisterende metoder for fremstilling av belagte gjødningsstoffer, ved å angi en kontinuerlig prosess for fremstilling av gjødningsstoffer med en slik snever beleggtykkelsesfordeling og hvorved substratet forhindres fra å absorbere fuktighet innen det belegges.

Det er følgelig et formål ved oppfinnelsen å frembringe belagte partikler med en snever beleggtykkelsesfordeling (slik at hovedmengden av partikler har samme eller lignende beleggtykkelser).

Et annet formål ved oppfinnelsen er å angi en beleggingsprosess som vil frembringe belagte partikler med en slik snever beleggtykkelsesfordeling og som foregår kontinuerlig.

Et annet formål er å angi en beleggingsprosess hvorved partiklenes oppholdstid i beleggpåsprøytingsstrålen reguleres, slik at partiklene kan belegges jevnt og ensartet.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å angi en beleggingsprosess hvorved vannbaserte beleggløsninger (f.eks. lateksbelegg) som foretrekkes av miljømessig hensyn, kan anvendes som beleggingsmateriale uten at granulatoverflaten beskadiges.

Et ytterligere formål er å angi en gjødningsbeleggings-prosess hvorved vannsensitive gjødningssubstrater kan belegges jevnt og ensartet, uten å oppsuge fuktighet innen de belegges.

Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte og anordning som angitt i de etterfølgende patentkrav.

Ved opprettelsen av flere fluidisertsjikt-beleggingssoner blir sannsynligheten for at partiklene skal påføres belegg av utilstrekkelig eller overdreven tykkelse betydelig redusert, jevnført med en anordning med bare én eneste beleggingssone. Når antallet beleggingssoner økes, minsker sannsynligheten for omgåelse av beleggpåføringssprederen i samtlige anordningson-er. Likeledes reduseres sannsynligheten for overdreven på-sprøyting i for mange beleggingssoner. I anordningen kan det følgelig inngå fem og endog ti eller flere fluidisertsjikt-beleggingssoner . I en anordning med 10 beleggingssoner er sannsynligheten for at en partikkel ikke blir tilstrekkelig belagt i sjiktene eller får forlenget oppholdstid i for mange sjikt, statistisk betydningsløs. I én utførelsesform ifølge oppfinnelsen er midlene for transportering av partikler fra én beleggingssone til en annen, spesielt tilpasset for å forhindre tilbakestrømming av partiklene i en baklengsbevegelse til en foranliggende beleggingssone. Partiklenes gjennomsnittlige oppholdstid i beleggingssonene kan på denne måte reguleres omhyggelig, slik at ensartete beleggtykkelser oppnås.

Foreliggende oppfinnelse distanserer seg fra den anbefal-te fremgangsmåte i forbindelse med de ovennevnte Wurstertype-beleggingsprosesser. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen holdes partiklene i en stort sett fluidisert tilstand hvorved partiklene beveges på en tilfeldig, mykt rullende måte i beleggingssonene, i stedet for å transporteres pneumatisk i et syklisk mønster.

Et annet særtrekk ifølge oppfinnelsen er den nøyaktige kontroll over fuktigheten i fluidisertsjikt-beleggingssonene, særlig ved belegging av vannsensitive gjødningspartikler. Ifølge oppfinnelsen anpasses idéen med kritisk relativ fuktighet til belegging av gjødningspartikler ved opprettholdelse av fuktighetsgraden i fluidisertsjikt-beleggingssonene (spesielt i den første beleggingssone) under den kritiske relative fuktighet for substratpartiklene. Derved vil partiklene ikke absorbere fuktighet innen beleggpåføringen, hvilket letter beleggingsprosessen. Etter at et første belegg er påført, vil beleggets vannavsperrende egenskap tillate at gjødningsstoffet belegges ytterligere, lagres og håndteres ved relative fuktig-heter som overstiger den kritiske relative fuktighet, uten at de belagte gjødningspartikler sammenklumpes.

Ifølge et annet særtrekk omfatter oppfinnelsen også en kontinuerlig prosess for belegging av gjødningssubstratpartik-ler med et beleggmateriale under anvendelse av den tidligere beskrevne fluidisertsjikt-anordning av flertrinnstype. Ytterligere prosesstrinn, innbefattende foroppvarming av partiklene, tørking av partiklene mellom beleggpåføringer, "etteroppvarming" av partiklene og bruk av et kondisjoneringsmiddel til forebygging av partikkelsammenklumping, kan også benyttes.

Videre omfatter oppfinnelsen en spesiell sammensetning bestående av et belagt substrat, fortrinnsvis en belagt og vannsensitiv partikkel, og mer foretrukket, et gjødningsstoff som skal frigjøres langsomt og kontrollert og er tilberedt i overensstemmelse med prosessen ifølge oppfinnelsen. De belagte partikler har den snevre beleggtykkelsesfordeling som er essensiell for gjødningsstoffer som skal frigjøres langsomt og kontrollert. I en foretrukket versjon omfatter den spesielle sammensetning en gjødningspartikkelkjerne som er dekket av en tørket, sammenløpt film av en filmdannende, vandig lateks.

Et hovedfortrinn ved oppfinnelsen er følgelig dens evne til å preparere belagte partikler med en snever beleggvektfordeling (idet hovedmengden av partiklene har stort sett samme beleggtykkelse) på en kontinuerlig basis.

I det etterfølgende er oppfinnelsen nærmere beskrevet, utelukkende som eksempel, i tilknytning til de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser et perspektivriss av en beleggingsanordning med fluidiserte sjikt ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et lengdesnitt av beleggingsanordningen ifølge figur 1. Figur 3 viser et tverrsnitt, langs linjen III-III, av én beleggingssone i beleggingsanordningen ifølge figur 2. Figur 4 viser et tverrsnitt, langs linjen IV-IV, av samme beleggingssone i beleggingsanordningen ifølge figur 2, og

illustrerer rørledningen mellom de forskjellige fluidisertsj ikt-soner.

Det er i figur 1 og 2 vist en versjon av anordningen 10 med fluidiserte sjikt ifølge oppfinnelsen, og omfattende fire adskilte fluidisertsjikt-beleggingssoner 20, 30, 40 og 50. Hver beleggingssone har en hul materledning 22, 32, 42 og 52. Materledningen 22 som er innplassert i beleggingssonen 2 0, er fastgjort til en endeplate 24. Materledningene 32, 42 og 52 er fastgjort til sjiktskillevegger 34, 44 og 54. En annen materledning 62 er fastgjort til en endeplate 64. Umiddelbart ovenfor materledningene 32, 42, 52 og 62 er det anordnet åpninger 36, 46, 56 og 66 i skilleveggene 34, 44 og 54 samt i endeplaten 64.

Skilleveggene 34, 44 og 54 samt endeplatene 24 og 64 strekker seg over hele fluidisertsjikt-beleggingssonen og er fastgjort til sideplater 70 og 71, slik at hver beleggingssone har en stort sett sammenhengende vegg som omslutter samtlige sider av sonen. I figur 1 er endeveggen 64 og sideveggen 70 vist delvis gjennomskåret, for å gi et bilde av det indre av beleggingssonen 50.

I figur 1 og 2 er hver fluidisertsjikt-beleggingssone vist som et separat fluidisert sjikt som er adskilt fra tilgrensende fluidisersjikt-beleggingssoner gjennom skilleveggene 24, 34, 44 og 54. Uttrykket "separat" innebærer at hvert fluidisert sjikt er adskilt fra andre fluidiserte sjikt gjennom en skillevegg som stort sett avstenger et fluidisert sjikt mot det nærmestliggende sjikt. For at partikler skal kunne passere fra ett sjikt til det neste i en stort sett kontinuerlig strøm, er det imidlertid anordnet midler, såsom ledninger, ledeplater, rør, skjermer o.l., for overføring av partikler fra én beleggingssone til den annen.

Det bør imidlertid også bemerkes at hver fluidisertsjikt-beleggingssone kan være et område nær en sprederdyse 28, 38, 48, 58, forutsatt at partiklene føres i rekkefølge fra området nær en sprederdyse til en bakenforliggende sprederdyse. Apparatet kan eksempelvis være i form av et langt og smalt fluidisert sjikt med ledeplater slik at partiklene vil bevege seg langs sjiktet mens de passerer spruten fra et antall ulike beleggningsdyser.

Av substratpartikler som kan belegges i anordningen, kan nevnes gjødningsstoffer, eksempelvis kaliumnitrat, kaliumklorid, andre kaliumsalter, ammoniumnitrat, ammoniumsulfat, ammoniumfosfat, andre ammoniumsalter eller et NPK-gjødnings-stof f inneholdende en NPK-sammensetning. Et foretrukket gjødningsstoff for anvendelse ifølge oppfinnelsen er imidlertid urea og fortrinnsvis urea som er produsert i en "fall-teppe"-trommel. En type som har vist seg særlig vellykket i bruk, er urea som er slik behandlet at den inneholder 0,1-2,0 vekt-% formaldehyd eller lignosulfonat. Formaldehyd eller lignosulfonat tilsettes i den smeltete urea, for å frembringe granulatpartikler som er hardere, mindre sprø og med mindre sammenklumpingstendens enn ubehandlet urea. Det vil imidlertid være åpenbart for fagkyndige at andre substratpartikler også kan benyttes, deriblant eksempelvis tilsetningsfri urea, partikkelkjerner, materialer som er granulert på andre vanlige måter (med innbefatning av roterende panner, roterende tromler samt fluidiserte sjikt) i tillegg til komprimerte, krystalli-serte og agglomererte materialer.

For å opprette et sammenhengende og jevnt belegg rundt partiklene, foretrekkes at substratpartiklene er stort sett runde og glatte. Partiklene har derfor fortrinnsvis ingen uregelmessige fremspring eller hulrom på overflaten. For å forbedre partiklenes glatthet og rundhet, kan partiklene (og særlig mer støvete partikler) forbehandles på kjent måte, f. eks. ved granulering i et fluidisert sjikt eller en roterende panne, eller ved polering.

Det anvendes en strøm eller stråle av trykkgass for å holde partiklene i tilfeldig bevegelse i stort sett fluidisert tilstand i fluidisert sjikt-sonene. Hvilken som helst egnet gass kan benyttes for dette formål. Av foretrukne gasser kan eksempelvis nevnes nitrogen, luft og særlig oppvarmet, tørr luft. Det påpekes imidlertid at inærte gasser, såsom nitrogen, karbondioksid, oksygenredusert luft eller lignende inærte gasser vil foretrekkes, hvis plast- eller harpiksbelegget inneholdes i en brennbar katalysator, f.eks. en organisk løs-ning. Derved vil risikoen for at løsningen vil antennes eller eksplodere, reduseres i betydelig grad. Løsningen kan utskil-les fra gassen og om ønskelig resirkuleres, slik det vil være kjent for fagkyndige. I den utførelsesform ifølge oppfinnelsen som er vist i figur 1-4, benyttes luft som fluidiserings-gass. Luft innføres gjennom lufttilførselsledningen 83 og passerer oppad gjennom porøse plater 80, 81 og 82 (i hvert sjikt) i tilstrekkelig mengde og under et tilstrekkelig trykk som vil medføre fluidisering av partiklene i hvert sjikt. Strømmen av fluidiseringsluft bringes under trykk ved bruk av vanlige vifter som vil være kjent for fagkyndige. Det er viktig at partiklene holdes i stort sett fluidisert tilstand, slik at praktisk talt samtlige partikler tvinges til å beveges kontinuerlig på en stort sett tilfeldig og mykt rullende måte gjennom beleggingstrinnene. Opprettholdelse av partiklene i fluidisert tilstand er viktig, for at partiklene skal kunne belegges jevnt uten vesentlig sammenklumping.

Ved den viste utførelsesform ifølge oppfinnelsen er det i flere separate fluidiserte sjikt opprettet soner med forskjellig lufthastighet. En midtsone med en noe høyere lufthastighet er anordnet i hvert fluidisert sjikt. På hver side av nevnte sone ligger soner med noe lavere lufthastighet.

Perforerte plater kan anvendes for opprettelse av slike soner med høyere og lavere hastighet i de fluidiserte sjikt, som vist i figur 1, 3 og 4. Nederst i sonen 50 er det anordnet flere porøse plater 80, 81 og 82. De to porøse plater 80 og 82 er fortrinnsvis utstyrt med samme antall gjennomgående, små åpninger som tillater luft å strømme oppad gjennom platen, men som er tilstrekkelig små til å forhindre at partikler faller ned gjennom platene. Det påpekes imidlertid at åpningene ikke behøver å være av en spesiell størrelse, da lufttrykket gjennom åpningene er tilstrekkelig til å forhindre at partikler faller ned gjennom platene. Den porøse plate 81 mellom platene 80 og 82 har en større fraksjon av åpen flate som vil tillate mer luft å passere gjennom platen 81 enn gjennom noen av platene 80 eller 82. Ytterkanten av platene 80 og 82 går over i nedre vegger 90. Disse nedre vegger 90 er fortrinnsvis oppadbøyd og går over i sidevegger 70, selv om det påpekes at andre sideveggutforminger også kan finne anvendelse. De porø-se plater 80, 81 og 82 strekker seg i den fulle lengde av apparatet 10. En lufttilførselsledning 83 er montert mellom de porøse plater 80, 81 og 82.

Ved opprettelsen av regioner med forskjellige lufthastigheter i beleggingssonene, vil fluidiseringskraften i sjiktets midtparti økes i noen grad, slik at partikkelnivået over dette flateparti av beleggingssonen stiger i forhold til nivået i sidesonene med lavere lufthastighet. Det antas dessuten at de forskjellige lufthastigheter og -trykk fremkaller en myk "sirkulasjons"-virkning, hvorved partiklene tvinges til å sirkulere inn og ut i sonen med den høyere hastighet. Det er imidlertid viktig å bemerke at denne sirkulasjonsvirkning er ganske forskjellig fra partikkelbevegelsen i et renneforsynt sjikt av Wurstertype, hvor partiklene transporteres pneumatisk på styrt og syklisk måte. I apparatet og ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen holdes partiklene stadig i en hovedsakelig fluidisert tilstand som kjennetegnes ved betydelig vilkårlig-het i partikkelbevegelsen.

Sirkulasjon av partiklene i det fluidiserte sjikt er et viktig særtrekk ifølge oppfinnelsen, som bidrar til å frembringe belagte partikler med snever beleggtykkelsesfordeling og med de ønskete frigjørings-karakteristika. Det antas at denne myke sirkulasjonsbevegelse bevirker at partiklene passerer gjentatte ganger inn i og ut av sonen rundt sprederanord-ningen i et fluidisert beleggings-enkeltsjikt og derved etterhvert påføres et belegg. Det antas videre, at under normal kontinuerlig drift vil betydelige partikkelmengder gjennomføre opptil 60-90 omløp pr. minutt gjennom beleggpåføringsstrålen i et fluidisert enkeltsjikt. Det bør imidlertid bemerkes at dette tall kan variere, avhengig av sjiktenes dimensjoner og parametrene for drift av systemet. Det er således innlysende at i tilfelle av høyere strømningshastigheter, vil partiklene gjennomføre færre omløp gjennom beleggpåføringsstrålen.

Det er også åpenbart at fluidiseringskraften ikke nødven-digvis må virke i alle sjiktsoner, forutsatt at praktisk talt samtlige partikler kan holdes i stort sett fluidisert tilstand uten vesentlige stillstands-soner.

I et fluidisert sjikt med soner av vekslende lufthastighet vil luften fra sonen med høyere hastighet inntrenge i sonen med lavere lufthastighet under den oppadrettete gjennom-strømning av sjiktet. Partikkeltettheten i det fluidiserte sjikts sone med høyere luftstrømhastighet er derfor mindre enn i sonen med lavere luftstrømshastighet. Denne forskjell i tetthet fremgår av figur 3 som viser et snitt av sjiktet 4 0 langs linjen III-III i figur 2. Luften fra sonen med høyere luftstrømshastighet, over den porøse plate 81, ekspanderer inn i sonen med lavere luftstrømshastighet, over de porøse plater 8 0 og 82, hvorved det oppstår en tetthetsgradient gjennom sjiktet. Denne gradient er generelt vist med de brutte linjer som utgår oppad fra hjørnene av platen 81. Denne tetthetsgradient fremgår også av figur 4 som viser et snitt av leiet 40 langs linjen IV-IV i figur 2.

Det påpekes at soner med forskjellig gasshastighet kan opprettes i andre deler av sjiktet enn som vist. Apparatet kan eksempelvis være av en konstruksjon hvor flere soner med høyere gasshastighet veksler med soner med lavere gasshastighet. Det kan dessuten anvendes andre midler for frembringelse av forskjellige gasshastigheter i sjiktet, deriblant ledeplater, ekspansjonsseksjoner eller et system av dempere hvori glidbare plater med motsvarende åpninger kan beveges inn og ut av flukt med hverandre og derved danne varierende åpninger for varierende gasstrømmer.

I tillegg til beleggpåføringsområder med forskjellig

lufthastighet i en enkelt beleggingssone, er det også mulig å variere lufthastigheten mellom beleggingssoner, for å regulere fluidiseringskraften for partiklene og muliggjøre justering av den relative fuktighet i hver beleggingssone. Dette kan gjennomføres ved opprettelse av separate lufttilførselskamre ("overtrykkskamre") med separate lufttilførsler under fluidisertsj ikt -beleggingssonene . Et slikt system er særlig fordel-

aktig, når det er nødvendig å utskille gassen som anvendes i de beleggingssoner hvori et organisk løsnings-basert belegg påføres, f.eks. når et fordampet løsningsmiddel må fjernes fra gassen, innen denne utslippes til ytterluften.

Det kan alternativt være anordnet dempere for regulering av lufttilførselsstrømmen til ett eller flere av sjiktene, fra et felles lufttilførselskammer. Hvis dempere benyttes, bør de være plassert tilstrekkelig langt under fluidiseringsplatene, for at turbulensen som forårsakes grunnet luftregulering, ikke kan endre virkemåten av det fluidiserte sjikt. Det bør også bemerkes at en kombinasjon av separate trykkamre og felles trykkamre med dempere også kan finne anvendelse ved behov. Mens partiklene passerer gjennom innbyrdes påfølgende beleggingssoner, kan således partikkeltettheten øke grunnet belegg-avsetningen. Med økende partikkeltetthet kreves høyere gass-trykk, for at partiklene skal holdes i fluidisert tilstand. Det kan derfor anvendes dempere eller separate trykkkamre, for å øke fluidiseringsgasstrykket i de bakenforliggende beleggingssoner.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er også utstyrt for påfø-ring av beleggingsmaterialet på substratpartiklene. Som tyde-ligst vist i figur 1 og 2, består én versjon av beleggpåfø-ringsanordningen av en konvensjonell beleggingssprederdyse 58 som vil være kjent for fagkyndige. Hvis apparatet omfatter soner med forskjellig lufthastighet, er anordningen for påfø-ring av beleggmaterialet på partiklene fortrinnsvis slik plassert at påføringen foregår i en sone med høyere lufthastighet. (Se plasseringen av sprederhodet 58 i figur 1 og 2). I anordningen som er vist i figur 1 og 2, er sprederdysen 58 følgelig sentralt plassert i den porøse plate 81 og kan strekke seg oppad gjennom sjiktet. Sprederdysen 58 er forbun-det med en beleggtilførselsledning 84 som er ført gjennom platen 81.

Ved én versjon ifølge oppfinnelsen er det i hver beleggingssone anordnet en enkeltdyse. Antallet og plasseringen av sprederdysene kan imidlertid variere, avhengig av størrelsen av hver fluidisertsjikt-beleggingssone. I visse tilfeller kan det eksempelvis være ønskelig å anvende flere sprederdyser i en enkelt beleggingssone, for å øke produksjonshastigheten. Hvis det f.eks. er anordnet flere soner med høyere gasshastighet ved bruk av flere porøse plate-"strimler" som strekker seg langs beleggingssonen, kan det med fordel anvendes flere sprederhoder i hver slik sone med høyere gasshastighet. Dette systemet kan foretrekkes når størrelsen av beleggingssonene økes, for å oppnå høyere strømningshastigheter. I en separat fluidisertsjikt-beleggingssone med mer enn én sprederdyse er det imidlertid nødvendig at partiklene passerer nær hver av sprederdysene eller nær samtlige rekkekoplete dyser i den separate fluidisertsjikt-beleggingssone. Det er tilstrekkelig at partikkelen kan passere gjennom strålen fra minst én sprederdyse i hver separate fluidisertsjikt-beleggingssone. Følgelig kan høyere strømningshastigheter oppnås når ekstra sprederhoder er innmontert i en enkelt beleggingssone, forutsatt at partiklenes oppholdstid i beleggpåføringsstrålen reguleres nøyaktig, for å unngå belegg av overdreven eller utilstrekkelig tykkelse.

Sprederdysen kan være slik plassert at den strekker seg flere centimeter inn i det fluidiserte sjikt, eller slik at den er stort sett i nivå eller i flukt med bunnen av fluidisertsjikt-beleggingssonen, med sprederen rettet stort sett oppad. Den nøyaktige plassering av dysen vil avhenge av flere faktorer, deriblant beleggingsmaterialet som anvendes, trykket i det fluidiserte sjikt. Det vil imidlertid være åpenbart for fagkyndige at sprederdysen kan være anbragt øverst i fluidisertsj ikt-beleggingssonen, slik at belegget påsprøytes i generelt nedadgående retning. Videre kan sprederdysen være montert i flukt med eller utadragende fra en sidevegg av en beleggingssone, slik at beleggpåføringsstrålen rettes stort sett horisontalt eller skrått inn i beleggingssonen. Hvis dysen er slik plassert at den strekker seg oppad fra eller i flukt med bunnen av det fluidiserte sjikt, vil det foretrekkes bruk av en forlengelse, for å unngå at dysedelen bringes i kollisjon med luftstrømmen gjennom fluidiseringsplaten.

Ifølge oppfinnelsen kan tallrike beleggmaterialer overfø-res til partiklene. Beleggmaterialer som kan anvendes ved fremstilling av gjødningsstoffer for langsom og kontrollert frigjøring, er generelt materialer med gode vannsperringsegenskaper. Det kan eksempelvis benyttes et organisk løsnings-basert beleggmateriale eller et smelte-beleggmateriale som kan gjøres flytende ved oppvarming. Som eksempler på løsnings-baserte beleggmaterialer som kan anvendes ifølge oppfinnelsen, kan nevnes polyvinylidenklorid, polyvinylklorid og lavtett-hets-polyetylen som er oppløst eller dispergert i løsninger såsom perkloretylen eller metylenklorid. Løsningsbaserte malinger samt løsninger eller dispersjoner av epoksyharpikser kan også benyttes. Eksempler på smelte-beleggmaterialer som kan anvendes, er smeltet svovel, voks, polyetylen og likeledes smeltete metallbelegg.

Med henblikk på granulering eller ytterligere avsetting av substratpartikler kan beleggmaterialet også bestå av en flytende strøm av substratmaterialet. Av beleggmaterialer som kan anvendes på denne måte, kan nevnes en flytende strøm av urea, samt sulfur, ammoniumnitrat, flytende kaliumnitrat og andre gjødningssalter med relativt lavt smeltepunkt. Beleggmaterialet kan også tilberedes ved at to eller flere reagerende materialer påføres partikkeloverflaten, hvor de reagerer og danner et vannsperringsbelegg. Som eksempel på slike reagerende to- eller flerkomponentsystemer kan nevnes en polyol og et isocyanat som reagerer i katalysatornærvær og danner poly-uretanbelegg. Likeledes kan katalyttiske reaksjoner mellom urea og formaldehyd samt reagerende epoksymaterialer også inngå i reagerende flerkomponentsystemer.

Vannbaserte beleggingsmaterialer, såsom en vandig poly-merløsning og heller en vandig film som danner lateks, har også vært brukt med vellykket resultat. Særlig har det vært anvendt kommersielt tilgjengelige beleggmaterialer, deriblant vannfilmdannende latekser bestående av polyvinylidenkloridhol-dig polymer eller -kopolymer. Andre vannfilmdannende latekser som kan brukes ifølge oppfinnelsen, omfatter vinylacetat- og polymetylmetakrylatkopolymerer. Ifølge oppfinnelsen kan generelt de fleste kommersielt tilgjengelige latekspolymerer anvendes som beleggmaterialer.

Det bør bemerkes at ulike typer av belegg og forskjellig apparat for påføring av beleggene vil betinge at det i belegg-påf øringsanordningen opprettholdes visse foretrukne temperaturer. Hvis eksempelvis smeltete belegg benyttes i et spreder-hode, er det nødvendig at det i sprederhodet opprettholdes en temperatur over beleggets smeltepunkt, for å unngå at belegget herdner på sprederhodet. Ved bruk av andre belegg er det likeledes viktig at belegget avkjøles før påsprøytingen, for å unngå at det sammenflyter eller herdnes på sprederhodet, og derved forårsaker uønsket gjentetting av dette. I uvanlige situasjoner kan beleggmaterialet benyttes ved omgivelsestempe-ratur uten oppvarming eller avkjøling. Videre kan det være nødvendig å bruke filtre i beleggtilførselsledningene og/eller i sprederdysen, for å forhindre at sprederhodet gjentettes av koagulert eller sammenflytt belegg.

Det påpekes videre at hvis oppvarming eller avkjøling av beleggmaterialet er nødvendig, kan konvensjonelle oppvarmings-og avkjølingsanordninger, f.eks. varmevekslere og varme- eller kjølerør, plassert rundt spredertilførselsledningene og sprederhodet, benyttes. I visse tilfeller kan beleggavsetning og-så unngås ved overføring av kjente, uklebrige belegg, såsom teflon o.l., til sprederhodets ytterflater.

Beleggmengden som påføres, avhenger av det anvendte beleggmateriale, forholdene under beleggingsprosessen og de ønskete vannsperringsegenskaper. Generelt utgjør det tørkete beleggmateriale 1-12 vekt-% og fortrinnsvis 3-8 vekt-% av den belagte partikkels totalvekt.

Hvis partikkelen som skal belegges er vannsensitiv og beleggingsmaterialet er vannbasert, vil det foretrekkes at belegget, ihvertfall i den første fluidisertsjikt-beleggingssone påføres ved en relativ fuktighet under partiklenes kritiske relative fuktighet. For å oppnå dette, er det viktig at fuktighetsgraden for innløpsluften til beleggingssonen reguleres, slik at fuktighetsgraden i beleggingssonen aldri får overstige substratpartikkelens kritiske relative fuktighet. Størst betydning har den kritiske relative fuktighet i beleg-gingsprosessens innledningsfase, og er mindre viktig når et midlertidig belegg er avsatt på gjødningsgranulatet, da et slikt belegg antas å fungere som en sperring mot fuktigheten i bakenforliggende beleggingssoner. Den relative fuktighet kan derfor få øke i enhver av de bakenforliggende beleggingssoner eller i enhver bakenforliggende gruppe av beleggingssoner.

Luften som inntrenger i sjiktene 20 og 30, kan om nødven-dig være tørket for å sikre at den relative fuktighet hos inn-løpsluften og i beleggingskammeret opprettholdes under den kritiske relative fuktighet for substratpartiklene som belegges. I dette øyemed kan apparatet ifølge oppfinnelsen også innbefatte en anordning for opprettholdelse av gassens relative fuktighet, ihvertfall i den første av nevnte fluidisertsj ikt-beleggingssoner, under den såkalte kritiske relative fuktighet for vannsensitive partikler. Tørkeranordningen er fortrinnsvis i form av et varmeelement som oppvarmer gassen som tilføres ihvertfall den første fluidisertsjikt-beleggingssone eller, i visse tilfeller, tilføres ihvertfall den første gruppe av beleggingssoner, til en slik temperatur at den relative fuktighet hos den innstrømmende gass og i fluidisertsjikt-beleggingssonen senkes til en verdi under den kritiske relative fuktighet for den vannsensitive partikkel som skal belegges. Tørkemidler, såsom kiselgel eller aluminiumoksider, kan også benyttes. I tillegg kan det også anvendes en kjøle-anordning for kondensering, og følgelig fjerning, av vann fra gassen som leveres til beleggingssonen. Kjøleanordningen kan bestå av en luftkondisjonerer som benyttes i forening med et varmeelement, slik at vann fjernes fra gassen før oppvarmin-gen. Fordi avfukting ofte krever store energimengder, vil det imidlertid foretrekkes å bruke belegg av høyere sammenflyt-ingstemperaturer, for at den relative fuktighet lettere skal kunne holdes innenfor akseptable grenser.

Det påpekes videre at partiklene kan gjennomgå såkalt "forvarming" innen de innføres i en beleggingssone, for å øke beleggpåføringseffekten. Dette kan gjennomføres i et fluidisertsj ikt -kammer hvori ingen beleggpåføring finner sted, men hvori partiklene oppvarmes av fluidiseringsgassen. Verken foroppvarming eller andre førbeleggings-prosesstrinn behøver imidlertid å finne sted i et fluidisertsjikt. Partiklene kan f.eks. foroppvarmes i to eller flere roterende tromler av satstype, hvoretter de foroppvarmete partikler overføres til beleggingskamrene fra vekselvise tromler.

Oppfinnelsen omfatter også en anordning for overføring av partikler fra én beleggingssone til en annen. Det kan anvendes anordninger eller systemer av enhver type som gjør det mulig for partikler å forflyttes fra én beleggingssone til en bakenforliggende. Fortrinnsvis vil overføreranordningen bevirke at hoveddelen av partiklene transporteres fra ett sjikt til et bakenforliggende, og redusere "tilbakestrømningen" av partikler fra ett sjikt til et foranliggende. Det er særlig viktig at slik tilbakestrømming blir minst mulig ved bruk av oppfinnelsen, fordi tilbakestrømming gjør det vanskelig å kontrollere partiklenes gjennomsnittlige oppholdstid i beleggingssonene. Dette kan i sin tur medføre at partiklenes beleggtykkelsesfordeling faller utenfor ønskelige grenser. Overføreranordningen kan bestå av én eller flere ledeplater som partiklene må passere under, over eller rundt. Overfører-anordningen kan også omfatte en åpning i skilleveggene mellom de fluidiserte sjikt, hvorigjennom partiklene kan passere. Hastigheten av partikkelstrømmen gjennom åpningen kan derved reguleres av åpningens størrelse, form og plassering.

Skilleveggsåpningene står fortrinnsvis i forbindelse med rørledningssystemet, for regulering av partiklenes innløps- og utløpspunkter. Ledningene kan være anordnet som "nedløp" 22, 32, 42 og 52 som, ifølge den etterfølgende beskrivelse, er konstruert for å forhindre tilbakestrømming mellom kamrene. Høydestillingen og åpningsstørrelsen av åpningene mellom beleggingssonene kan reguleres med en skjermplate som kan ha form av en overløpsinnretning med luke. Denne innretning kan anvendes for justering av partikkelstrømmen gjennom nedløpet og for regulering av partikkelhøyden i det fluidiserte sjikt. Overløpsinnretningen kan også benyttes for å stenge den øvre åpning eller for å plassere åpningen i en større høyde.

Det er ønskelig at åpningene er plassert innbyrdes for-skjøvet mellom beleggingssonene, slik at inngangsåpningen til én beleggingssone er beliggende diagonalt i forhold til sonens utløpsåpning. Det antas at på denne måte vil flere partikler tvinges til å passere nær sprederhodet. I en foretrukket versjon som vist i figur 1, er åpningene 26, 36, 46 og 56 til nedløpene 22, 32, 42 og 52 anordnet ved hjørnene av de fluidiserte sjikt. Hvert bakenforliggende nedløp er plassert diagonalt i forhold til forutgående åpning og nedløp, og er således "forskjøvet" fra én beleggingssone til den neste. Det bør imidlertid bemerkes at ledningene kan være anordnet i andre soner, forutsatt at partikkeltilbakestrømningen fra ett sjikt til et foranliggende blir minst mulig.

Som vist i figur 1, 2 og 4, er åpningene 26, 36, 46 og 56 i maternedløpene 22, 32, 42 og 52 fortrinnsvis plassert nær partikkelsjiktets øvre nivå, slik at partiklene "avskummes" fra sjiktenes overside, for overføring til den neste beleggingssone. En del av hvert nedløp 22, 32, 42 og 52 strekker seg ovenfor åpningene, for ytterligere å forebygge tilbake-strømming. I en annen foretrukket versjon er nedløpene slik utformet at lufthastighetstrykket i ledningen synker i retning nedenfra og oppad, slik at lufthastighetstrykket blir anslags-trykket fra en luftstrøm i bevegelse. I dette øyemed er hvert nedløp anordnet avsmalnende med redusert tverrsnittsflate i sin underende. (Nedløpenes avsmalnende underender er i figur 1 og 4 betegnet med henvisningstallene 33, 43, 53 og 63. Underendene av nedløpene 22 og 42 er ikke synlig i figur 1). Fordi mindre fluidiseringsluft kan innstrømme i nedløpenes underender 33, 43, 53 og 63, er lufthastighetstrykket lavere med derav følgende, mindre fluidisering i nedløpet. Av den grunn vil partiklene innstrømme i den neste beleggingssone med mindre sannsynlighet for å ledes tilbake gjennom åpningene 26, 36, 46 og 56. Dette øker sannsynligheten for at partiklene vil passere gjennom hver beleggingssone i rekken og redusere muligheten for at partiklene føres tilbake gjennom beleggingssonene og derved påføres for tykke beleggingslag.

Som det fremgår av figur 1, 2 og 4, er åpningene 26, 36, 46 og 56 plassert nærmest partikkelsjiktets øvre nivå, mens nedløpenes underender 33, 43, 53 og 63 befinner seg nærmest bunnen av beleggingssonen. Det antas at dette medvirker til at partiklene ikke bare må forflyttes langs sjiktet, men også fra sjiktbunnen til -toppen. Det antas også at - dette bidrar til å sikre tilfredsstillende sammenblanding av partiklene i sjiktet. Dette vil også kunne oppnås ved bruk av en rekke ledeplater, overløpsinnretninger og lignende, som vil bringe partiklene til å forflyttes fra sjikttoppen til -bunnen. Det påpekes videre at åpningen og utløpet, om nødvendig, kan være anordnet på andre steder langs beleggingssoneveggene.

Under drift vil gjødningspartikler, såsom ureapartikler av 7 - 9 maskers diameter, innføres kontinuerlig i materledningen 22 fra en ovenforliggende tilførselstrakt (ikke vist).

(Det foretrekkes at ureapartiklene håndteres forsiktig, for å unngå at råmaterialet sprekker, revner eller smuldrer). Partiklene faller deretter ned gjennom ledningen 22 og inn i beleggingssonen 20. Luften som tilføres beleggingssonene 20 og 30, oppvarmes til 45°C, og innløpsluftens relative fuktighet kontrolleres.

Det fluidiserte sjikt av gjødningspartikler i beleggingssonen 20 oppfylles til et slikt nivå at partiklene passerer i tilfeldig orden gjennom åpningen 36 i skilleveggen 34, og faller gjennom materledningen 32 og inn i den andre beleggingssone 30. Høyden av det fluidiserte sjikt i hver sone reguleres derved av åpningens plassering i det tilgrensende sjikt, og den er fortrinnsvis justerbar, som tidligere nevnt. I et foretrukket tilfelle som vist i figur 2, er åpningen 36 slik plassert at sprederdysen 28 og bunnen av materledningen 22 befinner seg under oversiden av det fluidiserte partikkel-sj ikt.

En lateks som danner en vandig film, innmates gjennom

latekstilførselsrøret 84 og påsprøytes gjennom sprederdysen 28 (figur 2) i beleggingssonen 20, hvorved det på ureapartiklene i området rundt dysen avsettes et tynt belegg av lateksmateriale, for fremstilling av foreløpig belagte partikler. Vannet

fra lateksmaterialet fordamper i den oppvarmete luftstrøm gjennom det fluidiserte sjikt, og utstrømmer fra sjiktoversi-den etter å være vannrenset for å fjerne overflødig lateks, da den ikke inneholder organiske løsemidler. Alternativt kan luften tørkes og tilbakeføres til lufttilførselsledningen 83. Hvis det anvendes organiske, løsemiddelholdige belegg, må det fordampete løsemiddel oppsamles med henblikk på forsvarlig destruering, eller kondenseres og resirkuleres for gjenbruk.

De foreløpig belagte partikler passerer deretter gjennom hver av fluidisertsjikt-beleggingssonene 30, 40 og 50, hvor de påføres et ytterligere, tynt belegg av lateksmateriale. Hver av partiklene som forlater beleggingssonen 50, har gjennomsnittlig et lateksmaterialbelegg med tilstrekkelige vannsperringsegenskaper til at den belagte urea som skal brukes som gjødningsstoff som skal frigjøres langsomt og kontrollert. Det er også sørget for uavbrutt fjerning av substratpartiklene fra beleggingssonene. De belagte partikler kan eksempelvis utstrømme kontinuerlig fra beleggingssonen 50 og oppsamles i en trakt (ikke vist) for emballering eller ytterligere behand-ling. Så lenge partiklene utstrømmer kontinuerlig fra apparatet, vil de også fjernes kontinuerlig fra de foranliggende beleggingssoner.

Det overføres samme luft til beleggingssonene 40 og 50 som til beleggingssonene 20 og 30. Luften til disse soner kan imidlertid leveres fra en annen luftkilde, som tidligere nevnt, fordi regulering av den relative fuktighet ikke er like kritisk i disse sjikt som i sjiktene 20 og 30, av grunner som tidligere omtalt. Videre kan den vandige lateks som fremføres til hver beleggingssone, varieres for frembringelse av en belagt partikkel med forskjellige lag av ulike lateksmaterialer. På denne måte kan det f.eks. påføres et grunnbelegg som vil danne et underlag for bedre vedhefting av et etterfølgende sperrebelegg som påføres i en bakenforliggende beleggingssone. Videre kan det fremstilles et "dobbelt frigjørbart" gjødnings-stoff ved tilføying av et belegglag som etterfølges av et lag av substratgjødningsstoffet og deretter av et ytterligere lag av det samme eller av et annet belegg. Avhengig av de anvendte beleggs fuktsperringsegenskaper vil gjødningsstoffet fri-gjøres i innbyrdes påfølgende trinn, når belegglagene"oppløses etterhvert.

Selv om tegningene viser et apparat med fire beleggingssoner, vil det lett innsees av fagkyndige at apparatet kan omfatte flere beleggingssoner eller være utstyrt med flere sprederdyser i hvert separat fluidisertsjikt. Videre kan apparatet utøkes med flere fluidisertsjikt-soner som skal anvendes utelukkende for tørking og som derfor ikke er utstyrt med sprederdyser. I slike tørkeavdelinger kan det være anordnet ledeplater som fra sideveggene strekker seg delvis inn i det fluidiserte sjikt.. De tørkete partikler tvinges derved til å beveges i en buktet bane gjennom tørkeavdelingen. Det antas at dette bidrar til at flere av partiklene tørker mer fullstendig, ved å redusere foroverblanding, minske noen av partiklenes korttids-tilbakeholding og øke kontakttiden mellom partiklene og tørkeluften.

Fluidisertsjikt-beleggingssonene kan også utgjøre en del av fluidisertsjikt-beleggingsseksjoner som hver for seg omfatter én eller flere fluidisertsjikt-beleggingssoner. Apparatet omfatter fortrinnsvis en første og en andre gruppe av fluidiserte sjikt som henholdsvis en første beleggingsseksjon og en andre beleggingsseksjon. Den første og den andre gruppe av fluidisert sjikt kan også være adskilt av og grense til ett eller flere foranliggende eller bakenforliggende fluidisertsjikt-tørkesoner uten sprederdyser. I disse tørkesoner tørkes partikkelbelegget for frembringelse av en foreløpig belagt partikkel hvorpå det kan anordnes flere belegglag, eller for endelig tørking av partikkelen for fremstilling av partikler med bedre belegg. Hvis aksepterbare egenskaper oppnås, særlig når gjødningsstoffets frigjøringshastighet ikke er kritisk, kan det foreløpige belegg benyttes som det er. For frembringelse av produkt av høyere kvalitet vil imidlertid beleggtykkelsen vanligvis økes, for tilvirking av en partikkel med bedre belegg.

Likeledes kan de foreløpig belagte partikler videreføres i rekke gjennom en andre gruppe av fluidisertsjikt-beleggingssoner, hvor det i hver av beleggingssonene påføres et ekstra belegg, for å frembringe bedre belagte partikler. Derved kan den første og andre gruppe av fluidisertsjikt-beleggingssoner være adskilt av eller grense til én eller flere foranliggende eller bakenforliggende tørkesoner, hvori det ikke påsprøytes beleggmateriale.

For fjerning av vann fra de foreløpig belagte partikler, kan disse også føres gjennom én eller flere fluidiserte sjikt mellom de første og de andre beleggingssoner. Dette prosesstrinn medvirker til tørking av partikkelbelegget foran den andre beleggingssone, og sikrer at det foreløpige belegg vil fungere som en tilstrekkelig sperring, slik at beleggpåførin-gen i den andre beleggingssone kan gjennomføres ved høyere relative fuktighetsgrader.

I beleggingssonene må temperaturen være tilstrekkelig til å sikre at belegget tørker hurtig, og fortrinnsvis slik at den relative fuktighet for den valgte temperatur ikke får øke over den kritiske relative fuktighet for substratpartiklene. Den aktuelle temperatur, særlig i den første beleggingssone eller beleggingsseksjon, avhenger følgelig av den kritiske relative fuktighet for den vannsensitive partikkel, den relative fuktighet hos gassen som skal overføres til beleggingssonen, mengden av beleggmateriale som skal påsprøytes i beleggingssonen, og gasstrømmen gjennom beleggingssonen. Temperaturen må imidlertid ikke tillates å øke til smeltepunktet for det vannsensitive materiale, og derved bevirke sammenklumping av de delvis eller fullstendig belagte partikler.

Videre må temperaturen i det fluidiserte sjikt være så-vidt lav at selve beleggmaterialet ikke smelter. I tilfelle av at smeltepolymer benyttes som beleggmateriale, må temperaturen i det fluidiserte sjikt være tilstrekkelig lav for av-kjøling og følgelig herdning av polymerbelegget.

Da fjerning av vann i et vannbasert system er av største viktighet i den første beleggingssone, er temperaturen fortrinnsvis høyere i den første gruppe av beleggingssoner og helst høyere i den første beleggingssone, for generelt å oppnå den laveste relative fuktighet i de ulike beleggingssoner. Fordi høyere relative fuktighetsgrader kan godtas i bakenforliggende soner kan temperaturen i den andre beleggingssonegruppe være lavere enn i den første beleggingssonegruppe. Det bør imidlertid bemerkes at det kan være nødvendig eller ønskelig å opprettholde den relative fuktighet under den kritiske relative fuktighet for partiklene i hver av beleggingssonene eller -seksjonene.

Som tidligere omtalt, omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte hvorved hver av den første eller den andre beleggingssonegruppe kan inneholde én eller flere grupper av separate fluidiserte sjikt. Hvert enkelt fluidisert sjikt kan imidlertid være utstyrt med flere sprederdyser som er slik plassert, at gjennomsnittlig hver partikkel belegges av flere dyser i det fluidiserte sjikt. Alternativt kan det i hvert enkelt fluidisert sjikt være anordnet bare én beleggpåføringsdyse, og både den første og den andre gruppe av beleggingssoner kan omfatte mer enn ett separat fluidisert sjikt. Hver beleggingssone kan således bestå av et separat fluidisert sjikt og innbefatte én eller flere beleggpåføringsdyser.

Det er konstatert at de ferdige partiklers evne til langsom og kontrollert frigjøring, særlig de partikler som er belagt med lateksbelegg ifølge oppfinnelsen og som tidligere beskrevet, kan forbedres hvis det ferdige produkt oppbevares ved romstemperatur (f.eks. 20°C) i et tidsrom av ca. 1 måned. Denne forbedring i frigjøringshastighet kan bestemmes ved måling av partikkelkjernens oppløsningshastighet (dvs. den hastighet hvorved en prøve av vannsensitive, belagte partikler som er lagret i vann, vil oppløses i vannet). Det bør også bemerkes at, avhengig av lagringsforholdene for partiklene, kan det være mulig eller ønskelig med kortere eller lengre oppholdstid.

Forbedrete frigjøringshastigheter kan også oppnås ved "etteroppvarming" av de belagte partikler. Etteroppvarming gjennomføres fortrinnsvis i ett eller flere ytterligere, fluidiserte sjikt bakenfor de siste beleggingssoner og/eller

-seksjoner. Det påpekes imidlertid at etteroppvarming kan foregå i annen konvensjonell apparat, såsom roterende tromler

eller panner. Det har vist seg at forbedrete frigjørings-hastigheter kan oppnås ved etteroppvarming ved en temperatur av ca. 60°C, og fortrinnsvis ca. 75°C i ca. 3 0 minutter. Gassen (vanligvis luft) som anvendes ved etteroppvarming, kan resirkuleres gjennom et konvensjonelt filterkammer- og damp-varmeanlegg, for å spare energi.

Det antas, uten å være bundet av teori, at den langsommere oppløsingshastighet for de belagte partikler, som også kan benevnes en forbedret frigjøringshastighet, er avhengig av at det sikres tilfredsstillende sammenflyting av beleggfilmen. Etteroppvarming av partiklene ved ca. 60°C i 30 minutter antas å være tilstrekkelig for å begunstige sammenflytingen.

For å forebygge sammenklumping av de belagte partikler generelt eller spesielt under etteroppvarmingstrinnet, kan de belagte partikler også behandles med et "kondisjonerings"-middel, ved bestrøing eller tildekking av den belagte partikkel med et tynt lag av et materiale, f.eks. talkum eller leire eller, fortrinnsvis, pulverisert kalsiumkarbonat. Et produkt benevnt kalsiumkarbonat Omyacarb UF, har vist seg særlig vellykket i bruk og antas å være særlig gunstig som et kondisjoneringsmiddel ved anvendelse av sure belegg. Kalsiumkarbona-tet tilmåles hvoretter luft innsuges i et fluidisert sjikt som inneholder partiklene. Den anvendte kalsiumkarbonatmengde ut-gjør fortrinnsvis 0,3 - 0,5% av den totale partikkelvekt.

Et annet viktig særtrekk ifølge oppfinnelsen er den spesielle sammensetning som fremstilles ved bruk av den ovennevnte prosess. Substratpartiklene i sammensetningen er i hoved-sak belagt med et materiale, eksempelvis en filmdannende lateks. De belagte partikler som inngår i denne sammensetning, har et særlig snevert beleggtykkelsesområde i en partikkelansamling. Et slikt snevert beleggtykkelsesområde er særlig ønskelig for gjødningsstoffer som skal frigjøres langsomt og kontrollert, fordi dette, som tidligere nevnt, gjør det mulig å regulere gjødningsstoffets frigjøringshastighet mer omhyggelig. Sammensetninger med et vidstrakt beleggtykkelsesområde har derimot tendens til å frigjøres med feilaktige hastigheter, hvilket gjør dem mindre ønskelig som gjødnings-stof f er for langsom og kontrollert frigjøring.

Det kan ikke med noen beleggingsprosess oppnås fullstendig ensartete beleggtykkelser, og det vil derfor alltid forekomme en viss variasjon i beleggtykkelser i en partikkelansamling. Denne variasjon kan modeleres på grunnlag av en vanlig "klokkeform"- eller Gaussion-kurve. Det er mulig å kvanti-tetsbestemme beleggtykkelsesfordelingen ved bruk av standardavvik. Standardavviket angir hvor mye ansamlingen varierer fra gjennomsnittet eller "middelverdien". Et høyere standardavvik innebærer en større forskjell fra middelverdien, mens et lavere standardavvik innebærer en mindre forskjell fra middelverdien. Anvendt på en partikkelansamling med variable beleggtykkelser er det tydelig at et høyere standardavvik indikerer en stor grad av variasjon i beleggtykkelse og følge-lig mindre ensartet tykkelse. På den annen side vil et lavere standardavvik indikere mindre variasjon i beleggtykkelser og følgelig større ensartethet.

Ved utøvelse av oppfinnelsen er det konstatert, at med økende antall beleggingssoner som gjennomløpes av substratpar-tikkelen, blir beleggtykkelsen i partikkelansamlingen mer ensartet. Det antas at når antallet beleggingssoner øker, minsker sannsynligheten for at en partikkel skal unngå kontakt med beleggpåføringsstrålen eller påføres belegg av overdreven tykkelse. Ved et apparat med to separate beleggingssoner angir modellering at det normaliserte standardavvik fra middelbeleg-get vil være ca. 0,71. Ved et apparat med 10 separate beleggingssoner vil det normaliserte standardavvik være ca. 0,32. Det er projesert at et apparat med 100 separate beleggingssoner vil det normaliserte standardavvik være ca. 0,10. Det fremgår derav at det ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen produseres en sammensetning med et ønskelig, snevert beleggtykkelsesområde .

Det påpekes imidlertid at den ovennevnte beleggtykkelsesfordeling kan variere i noen grad, hvis det anvendes flere sprederdyser i hvert separate fluidiserte sjikt, for opprettelse av flere beleggingssoner i hvert sjikt. Det antas i såfall at alle beleggingssonene ville fungere tilnærmelsesvis men ikke helt på samme måte som et tilsvarende antall separate fluidiserte sjikt.

I en foretrukket versjon som tidligere omtalt, består substratpartiklene av et vannsensitivt gjødningsmateriale, såsom urea, og belegget består av en lateks som danner en vandig film. Andre substratpartikler og belegg kan imidlertid også benyttes, som tidligere nevnt. Tilstrekkelige mengder av belagte partikler kan fremstilles på en kontinuerlig basis i overensstemmelse med den ovennevnte prosess, og de belagte partikler kan derved inngå i en fremstillingsprosess i stor målestokk.

For ytterligere å illustrere oppfinnelsen, er det i det etterfølgende angitt spesielle eksempler.

Eksempel 1- 9

En rekke beleggingsprosesser ble gjennomført i et fler-trinns fluidisert sjikt tilsvarende den fluidisertsjikt-anordning som er beskrevet i det ovenstående og vist i figurene. Det fluidiserte sjikt som ble anvendt for beleggingsprosesse-ne, omfattet totalt 14 fluidiserte sjikt i rekke. Det første fluidiserte sjikt ble benyttet til foroppvarming av partiklene som skulle belegges. De neste tre fluidiserte sjikt ble benyttet som en første gruppe av beleggingssoner hvori et foreløpig belegg ble overført til partiklene. De foreløpig belagte partikler ble delvis tørket i det femte fluidiserte sjikt, og et forbedret belegg ble påført i det sjette til det tolvte fluidiserte sjikt. Det forbedrete belegg ble ytterligere tørket i det trettende fluidiserte sjikt, og partiklene med det forbedrete belegg ble kondisjonert i det fjortende fluidiserte sjikt. Etter kondisjoneringen ble partiklene avkjølt i et separat, fluidisert sjikt. Dette sjikt var anordnet i et annet kammer enn de øvrige, slik at den oppvarmete luft som ble brukt i sjiktene 1-14, kunne resirkuleres. Det bør imidlertid bemerkes at dette sjikt ikke nødvendigvis må være anordnet i et separat kammer, men kan befinne seg i det felles kammer.

Det ble generelt belagt runde ureapartikler av størrelse ca. 7 - 9 masker, hvis intet annet er angitt, og med en kritisk relativ fuktighet av ca. 70 - 75%.

Kvaliteten av de belagte gjødningsstoffer som var produsert, ble målt ved bestemming av deres 7-døgns frigjørings-hastighet. Den 7-døgns TVA-oppløsningstestprosess ble benyttet, hvorved en 20-grams prøve av de belagte partikler holdes nedsenket i 100 g avionisert vann., i 7 døgn. Den tapte gjød-ningsmengde fra partiklene måles ved å dreie prøven tre ganger, for å oppnå tilfredsstillende blanding, og fjerning av aliquoter av løsningen i tilstrekkelig mengde for analysering ved pipettering, og etterfølgende analysering av løsningen med hensyn på næringssubstratmateriale. En lavere 7-døgns fri-gjøringshastighet indikerer en lavere frigjøringshastighet for gjødningsstoffet under bruk. Ønskete 7-døgns frigjøringshas-tigheter for gjødningsstoffer som frigjøres langsomt og kontrollert, ligger vanligvis under ca. 50% og fortrinnsvis under ca. 30%.

Beleggingsprosessen ble gjennomført i perioder som vari-erte fra flere timer til flere døgn, på en kontinuerlig basis med produsering av 45 eller 90 kg/time av belagt produkt. Beleggingsmaterialet ble slik påført i mengder som utgjorde ca. 3-10 vekt-% av det ferdigbelagte produkt.

Etterfølgende tabell angir resultatene av ni forsøk med bruk av denne anordning. I tabellen er hvert forsøk betegnet med et nummer. De anvendte latekstyper er også påført nummer som følger: 1 betegner Haloflex 202, 2 betegner Daran SL112, og 3 betegner Asahi/Dow L3 02. Andre parametre for hvert for-søk og gjennomsnittsegenskapene hos det frembragte produkt er likeledes oppgitt.

Eksempel 10- 13

Samme anordning som beskrevet i Eksempel 1-9, ble anvendt for gjennomføring av fire ytterligere beleggpåførings-forsøk som betegnet med nummer 10-13 i den etterfølgende tabell. Det ble generelt belagt runde ureapartikler, bortsett fra at granulert kaliumnitrat ble benyttet som substrat i forsøk nr. 13.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig belegging av gjødnings-substratpartikler, omfattende: bruk av en gruppe fluidisertsjikt-soner (2 0, 30) for å holde gjødningssubstrat-partikler i stort sett fluidisert tilstand, bruk av sprederdyser (28, 30) i minst to av fluidisertsjikt-sonene, for påføring av et beleggmateriale på partikler i nevnte fluidisertsjikt-sone, for opprettelse av en gruppe fluidisertsj ikt-beleggingssoner, kontinuerlig innmating av substratpartikler i en første fluidisertsj ikt-beleggingssone, overføring av nevnte partikler fra en første til en andre fluidisertsjikt-beleggingssone, og kontinuerlig fjerning av substratpartikler fra den andre fluidisertsj ikt-beleggingssone, karakterisert ved at fluidisertsjikt-beleggingssonen har et parti med en høytrykks-gasstrøm for å skape et område med høyere hastighet og et parti med en lav-trykks-gasstrøm for å skape et område med lavere gasshastighet, og at overførings-rørledningen (32) har en øvre åpning (36) i et område med høyere gasshastighet hos et øvre parti av den første fluidisertsjikt-beleggingssone (20) og en nedre åpning (33) i et område med lavere gasshastighet hos et nedre parti av den andre fluidisertsjikt-beleggingssone (30), hvorved partikler fra den første fluidisertsjikt-beleggingssone (20) strømmer inn i rørledningen (32) ved den øvre åpning (36), og strømmer ut av rørledningen (32) ved den nedre åpning (33) inn i den andre fluidisertsjikt-beleggingssone (30) .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den anvendes en lufttørker for opprettholdelse av den relative fuktighet hos gassen i den første av fluidisertsjikt-beleggingssonene under den kritiske relative fuktighet for en vannsensitiv substratpartikkel.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at substratpartiklene påsprøytes mens de befinner seg i sonen med høyere gasshastighet, og at sonen med høyere gasshastighet er en langsgående midtsone som strekker seg gjennom hvert fluidisert sjikt og er beliggende mellom langsgående soner med lavere lufthastighet på hver side av sonen med høyere lufthastighet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at partiklene behandles med et kondisjoneringsmiddel etter beleggpåføringen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at et materiale som inneholder samme gjødningsstoff som substratpartiklene, eller et annet gjødningsstoff, påføres partiklene i den andre beleggingssone .

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gjødningssubstratet er vannsensitivt.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at gjødningsstoffet består av urea.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at gjødningssubstratet er omfatter kaliumklorid, kaliumkarbonat, kaliumnitrat, kaliumsulfat, ammoniumnitrat, ammoniumsulfat, diammoniumfosfat, monoammoniumfosfat, super-fosfat, trippelsuperfosfat og kaliumfosfat, eller at gjød-ningssubstratet er et NPK gjødningsstoff eller andre oppløs-bare kaliumsalter.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6 til 8, karakterisert ved at beleggmaterialet består av en lateks som danner en vandig film.

10. Anordning for kontinuerlig belegging av gjødningssub-stratpartikler omfattende: et antall fluidisertsjikt-soner med en trykksatt gas-strøm for å holde gjødningssubstrat-partikler i en hovedsakelig fluidisert tilstand, sprederdyser (28, 38) beliggende i minst to av fluidisertsj ikt -sonene for påføring av et beleggmateriale på partikler i fluidisertsjikt-sonene, for derved å danne et antall fluidisertsj ikt-beleggingssoner, en rørledning (22) for kontinuerlig innføring av gjød-ningssubstrat-partikler i en første fluidisertsjikt-beleggingssone (20), en overførings-rørledning (32) for overføring av partiklene fra en første fluidisertsjikt-beleggingssone (20) til en andre fluidisertsjikt-beleggingssone (30), og en rørledning (42) for kontinuerlig fjerning av substratpartikler fra den andre fluidisertsjikt-beleggingssone (30), karakterisert ved at fluidisertsjikt-beleggingssonen har et parti innbefattende en porøs plate (81) med en første fraksjon av åpent areal innrettet til å gjennomstrømmes av gass i form av en høytrykks-gasstrøm som virker til å skape et område med høyere gasshastighet, og et parti innbefattende en porøs plate (80, 82) med en andre fraksjon av åpent areal som er mindre enn den første fraksjon av åpent areal, innrettet til å gjennomstrømmes av gass i form av en lavtrykks-gasstrøm som virker til å skape et område med lavere gasshastighet, og at overførings-rørlednin-gen (32) har en øvre åpning (3 6) i området med høyere gasshastighet hos et øvre parti av den første fluidisertsjikt-beleggingssone (20) og en nedre åpning (33) i et område med lavere gasshastighet hos et lavere parti av den andre fluidisertsj ikt-beleggingssone, idet partikler fra den første fluidisertsjikt-beleggingssone (3 0) strømmer inn i rørlednin-gen (32) ved den øvre åpning (36) og ut av rørledningen (32) ved den nedre åpning (33) inn i den andre fluidisertsjikt-beleggingssone (30).

11 Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved fem eller flere fluidisertsjikt-beleggingssoner.

12. Anordning ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at hver fluidisertsjikt-beleggingssone er adskilt fra en bakenforliggende fluidisertsjikt-beleggingssone ved hjelp av en overførings-rørledning (32) .

13. Anordning ifølge et av kravene 10 til 12, karakterisert ved at den omfatter en luft-tørker som opprettholder gassens relative fuktighet i den første fluidisertsjikt-beleggingssone under den kritiske relative fuktighet for en vannsensitiv partikkel.