用于生产粒料的方法

文档序号:5038169阅读:224来源:国知局
专利名称:用于生产粒料的方法
用于生产粒料的方法本发明涉及一种用于粒料(granule)的制备的方法以及粒料。这样的方法在现有技术中是已知的并且通常包括下述步骤-提供包括颗粒的造粒区域(granulationzone),使颗粒保持运动;-将包括液体組合物的第一原料流(进料流,供给流,feedstream)提供至造粒区域中,将该液体組合物施加到在造粒区域中运动的颗粒上或上方;-从造粒区域收回(withdraw)包括粒料的产物流,该粒料是在造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果;US 5,779,945公开了这种方法的实例。在这个专利中,用于生产粒料的方法在从造粒区域收回产物流之后还包括冷却步骤。通常,在尺寸分选装置中,基于尺寸将收回的产物流分成三个已生长颗粒(grown particle)的流。收回期望尺寸的颗粒流用于未来的使用或加工。使尺寸过小的颗粒 (undersized)流返回至造粒区域。将尺寸过大的(over-sized)颗粒流送至尺寸减小装置 (size-reducing unit),在这之后,使尺寸减小的颗粒至少部分返回至造粒区域。这种方法的缺点是从造粒区域排放出的颗粒流具有广泛的粒度分布。这需要尺寸过小的和尺寸过大的颗粒再循环至造粒方法中,以便获得具有期望的粒度分布的粒化产物。这意味着需要安装额外的分级设备和连接线。由于这些尺寸过大和尺寸过小的颗粒的再循环,不得不増加设备的尺寸以允许额外的产物的生产量。这引起额外的费用并且提高生产的材料的成本价格。由于尺寸过小和尺寸过大的颗粒的再循环流的存在,对于基层设备,投资很高。已知方法的另ー个缺点是粉尘的形成。粉尘主要在造粒区域和在破碎步骤中形成。造粒区域中的粉尘形成可能由通过供给到造粒区域的液体組合物的液滴的凝固形成造粒核而造成。这些核的一部分将在造粒区域中生长以形成粒料。造粒核的另一部分将作为粉尘从造粒区域去除。如果例如,造粒方法在流化床中实施,则需要用来使存在于造粒区域的生长颗粒流化的空气流可能太高而不能将所有的造粒核保持在流化床中。因此,一部分形成的造粒核可能作为粉尘通过流化空气被去除。一般说来,破碎步骤,或者尺寸减小步骤(size reduction st印),通常涉及在尺寸过大的颗粒上施加机械カ(例如通过双辊破碎机),其力超过颗粒的破碎强度。破碎颗粒是相当不明确的方法,其不仅导致将尺寸过大的颗粒破裂成两个或更多个更小的部分,而且也导致粉尘形成。已知的造粒方法产生大约l-10wt%的粉尘,其是不期望有的副产物。如果粉尘存在于粒料产物中,则在造粒机中或在储存容器中的烧结和焙烧的风险显著増加,尤其是在潮湿的条件下。因此,粉尘形成要求方法要配备有气体浄化器和粉尘再循环。这些额外的 エ艺步骤要求大量的水在该方法中再循环并且具有高能耗。因此,提高现有的造粒设施的能力是有限的,不仅是因为再循环流,而且是非经济的并且因此无吸引力的。本发明的目的是消除或至少减轻至少ー个上面的缺点,从而获得在经济上有吸引力的造粒方法。这个目的是通过用于粒料的制备的方法实现,所述方法包括下述步骤-提供包括颗粒的造粒区域,使颗粒保持运动;-将包括液体組合物的第一原料流提供到造粒区域中,将该液体組合物施加到在造粒区域中运动的颗粒上或上方;-从造粒区域收回包括粒料的产物流,该粒料是在造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果;其特征在于,将包括造粒核的第二原料流供给到造粒区域中,其中该造粒核具有通过小于平均粒度的15%的粒度的标准偏差表征的粒度分布,并且其中第二原料流包括在 0. 50wt%之间的产物流。这种方法的产物流包括具有狭窄粒度分布的粒料,其至少部分地消除了造粒方法的上述缺点。在优选的实施方式中,颗粒分布如此狭窄使得可能不再需要分级设备,从而简化整个造粒方法并且降低生产的粒料的总成本价格。在这个优选的实施方式中,也可能不需要破碎机,其也将减少在整个造粒方法中粉尘的形成。根据本发明的方法的额外的优势是固体造粒核的添加减少了每千克生产的粒料需要从造粒机去除的结晶热量的事实。在第二原料流中添加到造粒机的造粒核已经在分开的方法中生产,其中它们已经凝固并且结晶热已经在所述分开的方法中去除。根据本发明的方法的另ー个优势是由于造粒核的狭窄的粒度分布,在造粒区域中的生长颗粒也具有狭窄的粒度分布,其可以导致造粒方法的更稳定操作,尤其是如果造粒在流化床或喷动床中实施。在没有折衷床的稳定性的情况下,在造粒机中的生长颗粒的粒度分布越狭窄,越能更好的増加流化气流(即,在流化床中更狭窄的粒度分布导致更小的吹出轻的颗粒和/或烧结和/或焙烧重的颗粒的风险)。増加流化气流可以也有益于在造粒机中的传热,其能够增加造粒机的生产量。造粒核的平均粒度取决于产物的期望的粒度和可以提供给造粒机的液体組合物的最大量。通常,造粒核的平均粒度位于0.05mm至5mm之间,优选在0. Imm至3. 5mm之间, 更优选在0. 2mm至2mm之间。粒度的标准偏差优选小于平均粒度的12%,更优选小于10%。由于在造粒方法中的生长颗粒的停留时间分布,其尤其取决于造粒机的设计,所以生长颗粒的粒度的标准偏差在造粒方法期间可能増加。因此,造粒核的粒度的标准偏差优选在期望的产物的标准偏差以下,例如低于20%。在造粒机中的生长颗粒的粒度的标准偏差的増加可以通过造粒机的设计減少。如果造粒机被分为串联的一系列的部分,例如通过在造粒机中放置挡板(baffle),提供了从ー个部分到下ー个部分的生长颗粒的连续流, 生长颗粒的标准偏差的増加可以減少。包括造粒核的第二原料流优选在第一部分中引入。在本发明意义上的粒度等于颗粒可以通过的筛网(screen)或筛(sieve)的最小的孔或者曲径尺寸(maze size) 0对于球形颗粒和锭剂(pastille),后者是类似半球的形状,直径是决定颗粒是否通过筛网或筛的曲径的孔的临界參数。粒度分布根据ASTM E11-61确定。使用泰勒网筛(Tyler Mesh sieve)(也见 chemical Engineers handbook,第 5 版,R. H. Perry 等,第 21-41 页)。筛网或筛的数量(η) 用于将颗粒分级为η+1粒级(fraction)的颗粒。第一筛网或筛具有孔尺寸Pl,第一粒级包括具有大于P1的粒度的颗粒,所谓的粗粒级。第二筛网或筛具有P2的孔尺寸,第二粒级具有在P1至P2之间的粒度。通过最后的,即第η个筛网或筛的粒级包括所谓的包括粉尘的 ‘细粒’。确定每个粒级的重量。根据下列公式(1)计算平均粒度(μ)
权利要求
1.一种用于粒料的制备的方法,包括下述步骤-提供包括颗粒的造粒区域,使所述颗粒保持运动;-将包括液体組合物的第一原料流提供到所述造粒区域中,将所述液体組合物施加到在所述造粒区域中运动的颗粒上或上方;-从所述造粒区域收回包括粒料的产物流,所述粒料是在所述造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果;其特征在于,将包括造粒核的第二原料流供给到所述造粒区域中,其中,所述造粒核具有通过小于平均粒度的15%的粒度的标准偏差表征的粒度分布,并且其中,所述第二原料流包括在0. 05wt%至50wt%之间的所述产物流。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述造粒核具有在0.05mm至5mm之间的粒度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述造粒核具有在0.2mm至2mm之间的粒度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述粒度的标准偏差小于平均粒度的 12%。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第二原料流包括在0.至 40wt%之间的所述产物流。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第二原料流包括在0.5wt%至 25wt%之间的所述产物流。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过选自由造粒和成锭组成的组中的方法获得在所述第二原料流中的所述造粒核。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第二原料流包括锭剂,所述锭剂具有在Imm至2mm之间的平均尺寸,其中标准偏差小于平均尺寸的15%,所述第二原料流包括在Iwt%至25wt%之间的所述产物流。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述第二原料流包括在至5wt%之间的所述产物流。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述造粒在喷动床或者在流化床中发生。
11.粒料,包括核和売,所述核包括第一組合物,所述壳包括在所述粒料的所述核周围的第二組合物的层状结构。
12.根据权利要求11所述的粒料,其中,所述粒料的所述核的密度低于所述粒料的所述壳的密度。
13.根据权利要求11-12中任一项所述的粒料,其中,所述核的密度是在0.至5%之间,低于所述壳的密度。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的粒料,其中,所述第一組合物和所述第二組合物包括下述化合物,对于每种组合物,所述化合物独立地选自由硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、这些铵盐的混合物、硝酸铵钙、硝酸铵镁、复合NP肥料、复合WK肥料、尿素、含尿素的組合物、 硫、双酚和己内酰胺组成的组。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的粒料,其中,所述第一組合物和所述第二組合物包括尿素,并且其中,所述粒料的密度低于1330kg/m3。
全文摘要
本发明涉及一种用于粒料的制备的方法,包括下述步骤提供包括颗粒的造粒区域,使颗粒保持运动;将包括液体组合物的第一原料流提供到造粒区域中,将该液体组合物施加到在造粒区域中运动的颗粒上或上方;从造粒区域收回包括粒料的产物流,该粒料是在造粒区域中运动的颗粒的层状生长的结果;其中将包括造粒核的第二原料流供给到造粒区域中,其中该造粒核具有通过小于平均粒度的15%的粒度的标准偏差表征的粒度分布,并且其中第二原料流包括在0.05wt%至50wt%之间的产物流。
文档编号B01J2/00GK102596383SQ201080046735
公开日2012年7月18日 申请日期2010年8月10日 优先权日2009年9月10日
发明者威廉·福雷德里克·罗斯, 弗雷德里克斯·亨利克斯·玛丽亚·比特英克 申请人:斯塔米卡邦有限责任公司
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